CN103189671B - 用于履带车辆的控制装置 - Google Patents

Abstract

一种用于控制履带车辆的变速器的装置，包括：操作杆元件（2），该操作杆元件（2）可由操作人员驱动，该操作杆元件（2）可在多个位置之间连续移动；控制器，该控制器可由操作杆元件（2）操作，用于使得车辆的主离合器接合或脱开；以及凸轮部件（6），该凸轮部件（6）与摇臂组件（7）配合，用于在操作杆元件（2）上施加控制力，所述控制力取决于操作杆元件（2）的位置。

Description

用于履带车辆的控制装置

技术领域

本发明涉及一种用于履带车辆的控制装置，该控制装置适合使得操作人员能够通过接合或脱开车辆的主离合器以及还可能通过向左或向右转向来控制车辆的传动。根据本发明的装置能够安装在履带车辆上，例如农业机器如拖拉机、建筑机器或者工业机器。

本发明还涉及包括上述装置的履带车辆。

背景技术

履带拖拉机通常包括马达，该马达通过驱动轴而与传动装置连接。主离合器沿驱动轴布置，用于选择地连接或脱开传动装置和马达。传动装置使得右侧轴和左侧轴旋转，该右侧轴和左侧轴分别与右侧驱动链轮和左侧驱动链轮连接，该右侧驱动链轮和左侧驱动链轮各自布置成用于使得相应履带运动。制动器和转向离合器与各驱动链轮相连，以便使得操作人员能够沿相应方向转向。特别是，当操作人员希望沿相对较大的转向弧线向右转向时，他只需要脱开与右侧履带相连的转向离合器。当希望沿相对较小弧线向右转向时，除了使得右侧转向离合器脱开，操作人员还必须作用在与右侧履带相连的制动器上。当希望车辆向左转向时，必须在左侧履带上执行类似操作。

在已知的拖拉机中，传动装置通过多个操作杆来控制，这些操作杆至少包括用于接合或脱开主离合器的第一操作杆、用于使得拖拉机向右或向左转向的第二操作杆以及用于换档的第三操作杆。其它操作杆也通常用于执行另外的操作，例如控制停车制动器、加速器或者由拖拉机驱动的特殊器具。

上述类型的已知拖拉机驾驶相当复杂，因为多个人工控制器必须由操作人员来驱动，有时甚至同时驱动。

为了克服该缺陷，已经试图提供单个控制操作杆，操作人员能够通过该单个控制操作杆来接合或脱开主离合器，以及使得拖拉机向左或向右转向。不过，这种尝试还没有导致产生能够很容易地在工业规模应用和容易由操作人员控制的装置。

发明内容

本发明的目的是改进用于控制车辆的变速器的装置，特别是履带车辆。

另一目的是提供一种用于通过接合或脱开车辆的主离合器来控制车辆的变速器的装置，该装置能够使得操作人员逐步了解主离合器的位置，并因此能够很容易地操作。

还一目的是提供一种用于控制车辆的变速器的装置，该装置具有简单和紧凑的结构，因此能够很容易地在工业规模上制造。

根据本发明，提供了一种用于控制履带车辆的变速器的装置，它包括：

操作杆元件，该操作杆元件可由操作人员驱动，该操作杆元件可在多个位置之间连续移动；

控制装置，该控制装置可由操作杆元件来操作，用于使得车辆的主离合器脱开或接合；

其特征在于：该装置还包括凸轮部件，该凸轮部件与摇臂组件配合，用于向操作杆元件施加控制力，所述控制力取决于操作杆元件的位置。

在根据本发明的装置的操作过程中，由与摇臂组件配合的凸轮部件在操作杆元件上施加的控制力向操作人员提供了关于操作杆元件的位置的精确信息，因此提供了关于车辆的主离合器的精确信息。操作人员因此可以逐步了解用于控制车辆的传动的装置怎样运动，这使得该装置特别容易操作。

通过合适选择凸轮部件的型面，还能够保证施加给操作杆元件的力适合根据本发明的装置将用于的特殊用途。

由于凸轮部件和摇臂组件，装置能够获得有特别简单的结构，该装置由减少数目的机械部件来组成。这使得在需要时更容易安装和修理该装置。该装置因此能够很容易地制造，并甚至以工业规模来应用。

需要时，根据本发明的装置能够与转向系统连接，这样，相同的操作杆元件能够用于使得主离合器接合或脱开，并用于使得车辆向左或向右转向。这又提高了车辆的控制。

在一个实施例中，凸轮部件由凸轮型面来界定，该凸轮型面具有用于稳定地接收摇臂组件的凸轮从动件的凹口，在操作杆元件的、与主离合器接合的结构相对应的位置处。

在一个实施例中，凸轮型面还有凹谷，用于使得凸轮从动件稳定地接收于操作杆元件的稳定空档位置。

因此，能够获得有两个稳定位置的装置。在第一稳定位置中，离合器完全接合，且车辆前进，而在第二稳定位置中，离合器脱开，车辆静止。

理论上，可以提供多于两个的稳定位置数量。

附图说明

参考附图将更好地理解和实施本发明，附图通过非限定实例表示了本发明的实施例，附图中：

图1是表示用于控制履带车辆的传动的装置的透视图；

图2是表示包含在图1的装置中的凸轮部件的侧视图；

图3是表示图1的装置的细节的侧视图，该细节包括布置在空档稳定位置的操作杆元件；

图4是与图3中类似的侧视图，涉及操作杆元件的位置，其中，用于使得车辆齿轮箱的齿轮传动机构制动的制动装置被驱动；

图5是与图3中类似的侧视图，涉及操作杆元件的非稳定位置；

图6是与图3中类似的侧视图，涉及与车辆稳定前进结构相对应的操作杆元件位置；

图7是表示图1中的装置的细节的俯视图，其中，操作杆元件旋转，用于使得车辆转向；

图8是表示操作杆元件的细节的放大、局部剖和透视图。

具体实施方式

图1表示了用于控制履带车辆的变速器的装置1，特别是农业机器例如拖拉机，或者建筑机器或工业机器。装置1适合使得操作人员能够接合或脱开车辆的主离合器。

在一个实施例中，装置1还使得操作人员能够使得车辆向右或向左转向。

装置1包括操作杆元件2，该操作杆元件2能够由操作人员的手来移动，用于接合或脱开主离合器。在工作过程中，操作杆元件2定位在将用于接收操作人员的座位的前面，因此操作人员能够在他向前看时驱动该操作杆元件2，以便驾驶车辆。

操作杆元件2能够包括：操纵部分26，操作人员作用在该操纵部分26上；以及杆27，该杆27固定在操纵部分26上。

装置1还包括可通过操作杆元件2来操作的控制器，该控制器作用在主离合器上。

控制器能够包括液压装置。在所示实例中，控制器能够包括液压分配器，该液压分配器适用于向液压缸3选择地发送增压流体，例如油。液压分配器的位置能够由控制杆4来控制，该控制杆4在图3-6中更好地表示，控制杆4与操作杆元件2连接，如后面更详细所述。

液压分配器在图中不可见，因为它例如能够装入液压缸3的外壳中。杆可在液压缸3的内部运动，且形状例如为叉5的传动元件与该杆连接。叉5又与操作杆组件(未示出)连接，该操作杆组件能够使得主离合器的板移动，以便接合或脱开该离合器。

也可以使用与上述不同类型的控制器，例如完全机械类型。

凸轮部件6插入在操作杆元件2和控制装置之间，该凸轮部件6与摇臂组件7配合。特别是，在示例实施例中，凸轮部件6安装在操作杆元件2上。

摇臂组件7包括环绕销9震荡的震荡体8。销9固定在未示出的支承件上，该支承件相对于车辆车架固定，例如形成为板。

凸轮从动件安装在震荡体8上，该凸轮从动件成形为轮10，适用于接触凸轮部件6。轮10能够例如安装在震荡体8的第一臂11上，特别是在第一臂11的端部处。

轮10能够包括滚动轴承，例如球轴承或滚针轴承。通过在轮10中包括滚动轴承，能够减小在摇臂组件7和凸轮部件6之间的摩擦，从而及时保证恒定和可重复的性能。

包含在轮10中的滚动轴承能够直接接触凸轮部件6，或者它能够提供有外部盖元件，该外部盖元件布置成与凸轮部件6接触。

装置1还包括弹性装置，该弹性装置作用在震荡体8上，用于使得轮10保持与凸轮部件6接触。弹性装置可以包括弹簧12，例如螺旋弹簧，插入在震荡体8和车辆车架之间。因此，弹簧12能够有固定在震荡体8的第二臂14上的端部13。弹簧12的、与端部13相对的另一端部15能够与栓钉16连接，该栓钉16布置在相对于车辆车架固定的位置中。

弹簧12能够沿竖直或几乎竖直轴线延伸，以便向震荡体8施加基本竖直力。

第二臂14能够沿水平或几乎水平方向延伸。在示例实施例中，第一臂11向下延伸，以便与第二臂14形成大于90°的角度。

凸轮部件6提供有凸轮型面17，该凸轮型面17在图2中更好地可见。

凸轮型面17具有凹口18，该凹口18布置成用于在车辆的主离合器接合的结构中接收轮10，如后面更好地解释。凹口18能够由圆弧界定，以便在形状上与轮10的周边的一部分接合。两个凸出边缘19能够提供于凹口18的侧部处，该凸出边缘19从凸轮型面17凸出。

由于凹口18的形状和凸出边缘19，轮10能够稳定地接收于凹口18中。

凸轮型面17还有布置成用于在车辆的空档稳定结构中接收轮10的凹谷20，如后面更好地解释。在示例实例中，凹谷20在操作过程中布置在凹口18的下面。该凹谷20比凹口18更深地穿透至凸轮部件6的内部。

凹谷20的底部通过倾斜型面部分21而与更靠近该凹谷20的凸出边缘19连接。倾斜型面部分21能够弯曲，例如朝着凸轮型面17的外部成凸形。

凸轮型面17还包括倾斜伸展部分22，该倾斜伸展部分22从凹谷20的底部朝着凸轮型面17的周边延伸。倾斜伸展部分22能够具有基本直线形延伸部分。

在示例实例中，在U形托架中获得凸轮部件6，所述托架有通过横向部分25而相互连接的第一纵向分支23和第二纵向分支24。

孔在横向部分25中获得，杆27紧固在操作杆元件2的操纵部分26上，穿过所述孔。在横向部分25的孔和杆27之间提供了预设的间隙，以便允许在杆27和凸轮部件6之间相对旋转。

如图8中所示，轴28通过连接装置而与杆27连接，该连接装置能够从杆27向轴28传递力矩。连接装置例如能够包括十字接头。连接装置确定了支点，操作杆元件2能够绕该支点震荡。

轴28在管形元件29内部延伸，该管形元件29相对于车辆车架固定。

第一纵向分支23和第二纵向分支24布置在管形元件29的两个相对侧，因此该管形元件29插入在上述纵向分支之间。

凸轮部件6通过连接件而与管形元件29连接，该连接件使得凸轮部件6能够相对于管形元件29震荡。因此，在示例实例中，如图7和8中所示，两个销部件30在径向相对的位置处朝着管形元件29的内部凸出。销部件30旋转地插入分别在第一纵向分支23和第二纵向分支24中获得的相应孔内。因此，凸轮部件6能够绕销部件30相对于管形元件29震荡。

凸轮型面17沿第一纵向分支23的、与横向部分25相对的自由端获得。

另一方面，控制杆4的另一端与第二纵向分支24连接，例如在第二纵向分支24的、与横向部分25相对的自由端处。

在工作过程中，操作人员能够使得操作杆元件2在多个位置之间运动，一些位置在图3至6中表示。

特别是，图3表示了操作杆元件2的位置P1，在该位置P1中，轮10位于凹谷20的中心，即在凹谷20的底部。这种结构对应于车辆的空档稳定结构。实际上，在图3所示的结构中，凸轮部件6绕销部件30倾斜一角度，以使得控制杆4将液压分配器定位成这样，使得液压缸3脱开主离合器。

在图3中所示的结构确定为“稳定”，因为在该结构中，摇臂组件7施加在凸轮部件6上的力使得凸轮部件6保持在这样的位置，在该位置中，轮10位于凹谷20的中心。当没有外部力时，凸轮部件6和操作杆元件2因此保持在图3所示的位置P1中。

图6表示了操作杆元件2的位置P2，在该位置P2中，轮10位于凹口18内。在该位置中，通过凸轮部件6而移动的控制杆4已经将液压分配器的位置改变成向液压缸3发送增压流体。该液压缸3通过与它连接的叉5和操作杆组件而接合车辆的主离合器。

当操作人员在轮10处于凹口18中而释放操作杆元件2时，轮在凹口18中保持平衡状态。图6中所示的位置P2因此能够定义为前进稳定位置。

图4表示了操作杆元件2的位置P3，在该位置P3中，轮10与凸轮型面17的倾斜伸展部分22接触。在该位置中，操作杆元件2驱动已知类型的传动制动器，它能够停止车辆齿轮箱的齿轮传动机构，因此操作人员能够在没有冲撞的情况下换档。

当从图6所示的前进稳定状态P2开始，操作人员希望换档时，它必须执行简单的一系列动作，如后面所述。首先，操作人员通过使得操作杆元件2绕它的支点旋转而将操作杆元件2拉向他的身体。通过这样做，凸轮部件6与操作杆元件2一起运动，并绕销部件30相应旋转。轮10离开凹口18，并与倾斜型面部分21接触，直到轮10到达凹谷20的中心。

当轮10相对于凸轮型面17朝着凹谷20的中心运动时，凸轮部件6通过控制杆4、液压缸3和与它连接的操作杆组件而使得轴(主离合器的板安装在该轴上)运动，并使得主离合器脱开。因此到达空档稳定位置P1。

然后，操作人员朝着他自身进一步拉动操作杆元件2，以使得轮10与凸轮型面17的倾斜伸展部分22接触，如图4中所示。凸轮部件6作用在液压缸3上，该液压缸再使得支承主离合器的板的轴运动，以便驱动传动制动器。车辆齿轮箱的齿轮传动机构因此停止，并只要操作人员将操作杆元件2保持在使得轮10与倾斜伸展部分22接触的位置就将保持制动。

在通过传动制动器停止齿轮传动机构之后，操作人员能够释放操作杆元件2，该操作杆元件2自动返回图3中所示的空档稳定位置P1。这是因为摇臂组件7沿倾斜伸展部分22施加在凸轮部件6(和因此施加在操作杆元件2)上的力为这样，在没有外力时，凸轮部件6根据轮10在凹谷20中心的倾斜度来定位。

这时，即当操作杆元件2已返回空档稳定位置P1时，操作人员能够通过使用未示出的操作杆来换档。

然后，操作人员将操作杆元件2推向前进稳定位置P2，以使得控制器重新接合主离合器。

当在图3所示的空档稳定位置P1和图6所示的前进稳定位置P2之间的中间位置释放操作杆元件2时，即当轮10沿倾斜型面部分21布置时，操作杆元件2自动运动至空档稳定位置P1。

出现这种情况是因为沿倾斜型面部分21，摇臂组件7通过轮10向凸轮部件6施加的力将使得凸轮部件6以这样的方式移动，使得轮10定位在凹谷20的中心中。

摇臂组件7施加给凸轮部件6的力取决于由弹簧12施加的力以及由于在凸轮型面17和轮10之间接触产生的力。后一种力受到在轮10和凸轮型面17之间的摩擦以及凸轮型面17的形状的影响。

由于倾斜型面部分21，能够保证摇臂组件7施加在凸轮部件6上的力在操作杆元件2从空档稳定位置P1朝着前进稳定位置P2运动时逐渐增大。

因此，使得操作杆元件2运动的操作人员能够逐步对操作杆元件2的位置以及操作杆元件2在到达前进稳定位置P2之前还要旋转的程度有准确的概念。实际上，操作人员必须向操作杆元件2施加的、用于使得操作杆元件2从空档稳定位置P1向前进稳定位置P2运动的力在开始时(当轮10仍然靠近凹谷20的中心时)相对较低。所述力越大，轮10越靠近凹口18。因此操作人员在任何时间都能够知道在主离合器稳定接合之前操作杆元件2还能够移动多少。

这在操作人员希望调节主离合器的位置时特别有用，从而引起主离合器的控制“滑过”。通过这样做，它能够朝着车辆缓慢和精确地移动，例如以便使得车辆靠近器具，用于将器具附接在车辆的支承件上。

凸轮型面17能够自由地选择为这样，即需要施加给操作杆元件2的力根据合适曲线来变化。因此，能够对于车辆将用于的应用类型选择最适合的曲线。

在较靠近凹谷20的一侧确定凹口18的凸出边缘19用作峰顶，在稳定地接合主离合器之前需要超过该峰顶。该峰顶向操作人员给出主离合器已经稳定接合的准确指示，因为操作人员首先感觉需要向操作杆元件2施加的力相当快速地增大(当轮10恰好在凸出边缘19之前沿倾斜型面部分21定位时，如图5中所示)，随后一旦轮10处于凹口18中，该力突然减小。这样的力变化在操作杆元件2旋转几度的过程中产生，例如旋转小于10°。因此避免了操作人员在错误相信主离合器已经接合时释放操作杆元件2，以及该操作杆元件2返回空档稳定位置P1。

另一方面，在远离凹谷20的一侧界定凹口18的凸出边缘19用作限制止动器，在操作人员错误地试图使得操作杆元件2移动成将轮10超过凹口18布置时，该限制止动器阻挡操作杆元件2。

凸轮部件6和摇臂组件7确定了由少量部件组成的、特别简单的系统，它能够精确控制操作杆元件2的位置，并能够在操作杆元件2的冲程中精细调节使得操作杆元件2运动所需的力。

而且，操作杆元件2能够在并不影响凸轮部件6的位置的情况下选择地向右或向左旋转。当通过作用在单个操作杆元件2上而能够使得主离合器接合或脱开以及向左或向右转向时(如在一些已知履带车辆中发生的情况)，操作杆元件2的这种旋转很有利。

因此，记得履带车辆提供有右侧履带和左侧履带，它们各自由相应驱动链轮来驱动。制动器和转向离合器与各驱动链轮相连，用于使得操作人员能够转向相应方向。

通过向左倾斜操作杆元件2，能够使得与车辆的左侧履带相连的转向离合器脱开，以便沿相对较大转向弧线向左转向，还能够作用在与左侧履带相连的制动器上，以便沿相对较小的转向弧线来转向。

这种情况在图7中由连续线表示，其中，操作杆元件2已经绕纵向轴线X(杆27沿该纵向轴线X延伸)向左旋转，如箭头R1所示。使得杆27与轴28连接的连接装置也使得轴28能够向左旋转。因此，轴28能够驱动命令装置(未示出)，该命令装置使得向左转向离合器脱开，并可能地驱动与左侧履带相连的制动器。

应当强调，通过使得操作杆元件2绕纵向轴线X旋转，凸轮部件6和摇臂组件7都不会受到影响。实际上，杆27通过在与凸轮部件6相连的横向部分25中获得的孔的内部的间隙而旋转，且凸轮部件6的位置保持不变。

还有，轴28在管形元件29内部旋转，而不会使得管形元件29运动。

当操作杆元件2向右旋转时产生类似情况，如图7中的虚线所示，以便使得履带车辆向右转向。还在这种情况下，杆27在横向部分25中获得的孔的内部震荡，并使得轴28在管形元件29内部旋转，而不会改变凸轮部件6和摇臂组件7的功能性。

因此，操作杆元件2能够在位置P1、P2、P3中或者在P1和P2或者P1和P3之间的任何中间位置中绕纵向轴线X向右或向左旋转。这能够作用在转向离合器上，并可能地作用在相应制动器上，为了即使在换档时也使得车辆转向。

Claims (13)

1.一种用于控制履带车辆的变速器装置，包括：

操作杆元件(2)，该操作杆元件(2)由操作人员驱动，该操作杆元件(2)能在多个位置之间连续移动；

控制器，该控制器可由操作杆元件(2)操作，用于使得车辆的主离合器接合或脱开；

该装置还包括凸轮部件(6)，该凸轮部件(6)与摇臂组件(7)配合，用于在操作杆元件(2)上施加控制力，所述控制力取决于操作杆元件(2)的位置，以及

其特征在于：该凸轮部件(6)与操作杆元件(2)旋转地连接，这样，操作人员能够使得操作杆元件(2)向右或向左旋转，以便使得车辆转向，同时不改变凸轮部件(6)的位置。

2.根据权利要求1所述的用于控制履带车辆的变速器装置，其中：凸轮部件(6)由凸轮型面(17)来界定，该凸轮型面(17)有凹口(18)，用于在操作杆元件(2)的、与主离合器接合的结构相对应的位置(P2)中稳定地接收摇臂组件(7)的凸轮从动件(10)，该凹口(18)由形状为圆弧的型面来界定。

3.根据权利要求2所述的用于控制履带车辆的变速器装置，其中：两个凸出边缘(19)提供于凹口(18)的相对端部处，用于阻止凸轮从动件(10)从凹口(18)离开。

4.根据权利要求2或3所述的用于控制履带车辆的变速器装置，其中：该凸轮型面(17)还有凹谷(20)，用于在操作杆元件(2)的空档稳定位置(P1)中稳定地接收凸轮从动件(10)，该空档稳定位置(P1)对应于主离合器脱开的结构，该凹谷(20)比凹口(18)更深地透入凸轮部件(6)中。

5.根据权利要求4所述的用于控制履带车辆的变速器装置，其中：该凸轮型面(17)有插入在凹谷(20)和凹口(18)之间的型面部分(21)，所述型面部分(21)朝着凹谷(20)倾斜，因此，当操作杆元件(2)在凸轮从动件(10)与所述型面部分(21)接触而释放时，该凸轮部件(6)使得操作杆元件(2)返回空档稳定位置(P1)。

6.根据权利要求5所述的用于控制履带车辆的变速器装置，其中：沿所述型面部分(21)，摇臂组件(7)向凸轮部件(6)施加从凹谷(20)朝着凹口(18)逐渐增加的力。

7.根据权利要求4所述的用于控制履带车辆的变速器装置，其中：该凸轮型面(17)有倾斜伸展部分(22)，该倾斜伸展部分(22)布置在凹谷(20)的、相对于凹口(18)的相对侧，这样，当凸轮从动件(10)与倾斜伸展部分(22)接触时，将驱动用于使得车辆的齿轮传动机构制动的传动制动器。

8.根据权利要求7所述的用于控制履带车辆的变速器装置，其中：所述倾斜伸展部分(22)有这样的倾斜度，当操作杆元件(2)在凸轮从动件(10)与所述倾斜伸展部分(22)接触而释放时，凸轮部件(6)使得操作杆元件(2)返回空档稳定位置(P1)。

9.根据权利要求2或3所述的用于控制履带车辆的变速器装置，其中：该凸轮从动件(10)包括滚动轴承，该滚动轴承由摇臂组件(7)的震荡体(8)旋转地支承。

10.根据权利要求9所述的用于控制履带车辆的变速器装置，还包括：弹性装置(12)，该弹性装置(12)作用在震荡体(8)上，用于使得凸轮从动件(10)保持与凸轮部件(6)接触。

11.根据权利要求10所述的用于控制履带车辆的变速器装置，其中：该震荡体(8)包括：第一臂(11)，该第一臂(11)具有端部区域，该端部区域旋转地支承凸轮从动件(10)；以及第二臂(14)，该第二臂(14)具有与弹性装置(12)连接的端部。

12.根据权利要求1或2或3所述的用于控制履带车辆的变速器装置，还包括：托架，该托架有：第一纵向分支(23)，该凸轮部件(6)在该第一纵向分支(23)的端部处获得；以及第二纵向分支(24)，该第二纵向分支(24)与控制器连接，该第一纵向分支(23)通过横向部分(25)而与第二纵向分支(24)连接，该横向部分(25)旋转地接收操作杆元件(2)的杆(27)。

13.一种履带车辆，包括根据前述任意一项权利要求所述的用于控制履带车辆的变速器装置(1)。