RU2050297C1

RU2050297C1 - Vehicle steering and braking control mechanism

Info

Publication number: RU2050297C1
Authority: RU
Inventors: В.Н. Волков; В.И. Силяков; А.Н. Толмачев; В.И. Фарафонов; В.М. Маруев
Original assignee: Волков Вадим Николаевич; Силяков Вячеслав Иванович; Толмачев Алексей Наумович; Фарафонов Владимир Ильич; Маруев Владимир Михайлович
Priority date: 1992-06-03
Filing date: 1992-06-03
Publication date: 1995-12-20

Abstract

FIELD: transport; track-laying vehicles. SUBSTANCE: shaft with control cams is installed to provide direct contact with brake pressure plate and clutch release bearing without intermediate parts. Clutch control cam has shaped wedging bevel to engage with clutch release bearing roller when clutch is completely engaged. Thanks to it clutch spring pressure is used to create additional braking effort on control handle apart from effort developed by operator. EFFECT: enhanced reliability of control. 4 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и, в частности, к механизмам поворота транспортных средств. The invention relates to mechanical engineering and, in particular, to turning mechanisms of vehicles.

Известен механизм поворота транспортного средства, включающий муфту сцепления, тормоза, тяги, пружины и педали управления. A known mechanism for turning a vehicle, including a clutch, brake, traction, springs and control pedals.

При нажатии на педаль первоначально включается муфта поворота, а при дальнейшем ее перемещении включается тормозной механизм. When you press the pedal, the turn clutch is initially turned on, and with its further movement, the brake mechanism is turned on.

Недостатком данного механизма является то, что по мере перемещения педали для последовательного воздействия на муфту и тормоз до достижения полного включения механизма усилие на педали возрастает. Это обусловлено преодолением сопротивления усилий возвратных пружин как на управляющих элементах муфты, так и тормозов. The disadvantage of this mechanism is that as the pedal moves to sequentially act on the clutch and brake until the mechanism is fully engaged, the force on the pedals increases. This is due to overcoming the resistance of the forces of the return springs both on the control elements of the clutch and on the brakes.

Кроме того, недостатком механизма является также то, что тормоз во включенном положении не имеет пружинной фиксации и это отрицательно влияет на надежность его работы и требует постоянных регулировок. In addition, the disadvantage of the mechanism is that the brake in the on position does not have a spring lock and this negatively affects the reliability of its operation and requires constant adjustments.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является механизм управления бортовым поворотом транспортного средства, включающий на каждый борт дисковую муфту сцепления с выжимным подшипником, тормоз, вал управления с кулачками и роликами, рукоять и тяги управления. The closest in technical essence and the achieved result is a vehicle side-turn control mechanism, including a disk clutch with release bearing, a brake, a control shaft with cams and rollers, a handle and control rods on each side.

Основным недостатком этого механизма является то, что тормоз в положении торможения на стоянке имеет жесткую фиксацию замком, которая не может обеспечить постоянное усилие торможения, а это снижает надежность и безопасность работы механизма и требует частой регулировки звеньев. Механизм содержит значительное количество промежуточных тяг и рычагов, что также отрицательно влияет на надежность работы и усложняет конструкцию. The main disadvantage of this mechanism is that the brake in the braking position in the parking lot has a hard lock, which cannot provide a constant braking force, and this reduces the reliability and safety of the mechanism and requires frequent adjustment of links. The mechanism contains a significant number of intermediate rods and levers, which also negatively affects the reliability and complicates the design.

Также недостатком механизма является нарастающее усилие на рукоятке управления в связи с тем, что по мере включения механизма необходимо преодолевать сопротивление. Another drawback of the mechanism is the increasing force on the control handle due to the fact that as the mechanism is turned on, resistance must be overcome.

Целью изобретения является повышение надежности и безопасности работы с одновременным уменьшением усилия на рукояти механизма управления бортовым поворотом и торможением транспортного средства. The aim of the invention is to increase the reliability and safety of work while reducing the effort on the handle of the control mechanism on-board rotation and braking of the vehicle.

Цель достигается тем, что в механизме управления бортовым поворотом транспортного средства, включающем на каждый борт дисковую муфту сцепления с выжимным подшипником, тормоз, вал управления с кулачками и роликами тяги и рукоять управления, тормоз выполнен дисковым с нажимным диском, а кулачки управления сцеплением и тормозом выполнены раздельными и смонтированы на одной оси с возможностью непосредственного взаимодействия соответственно с роликами выжимного подшипника сцепления и нажимным диском тормоза, при этом кулачок управления сцеплением выполнен с профильным клинящим скосом для возможности взаимодействия с роликом выжимного подшипника сцепления при полностью выключенном сцеплении. The goal is achieved in that in the vehicle side-turn control mechanism, including a clutch disc with release bearing on each side, a brake, a control shaft with cams and traction rollers and a control stick, the brake is made of a disk with a pressure disk, and the clutch and brake control cams made separate and mounted on the same axis with the possibility of direct interaction, respectively, with the rollers of the clutch release bearing and the brake pressure disk, while the control cam with the clutch is made with a profile wedge bevel for the possibility of interaction with the clutch release bearing roller with the clutch completely off.

Наличие совокупности существенных признаков и указанных отличительных признаков являются доказательством соответствия предложенного технического решения критерия "новизна". The presence of a combination of essential features and these distinctive features are proof of the conformity of the proposed technical solution to the criterion of "novelty."

Заявителем не обнаружено аналогов, использующих отличительные признаки, поэтому заявитель считает, что заявляемое техническое решение соответствует критерию "существенные отличия". The applicant has not found analogues using distinctive features, therefore, the applicant believes that the claimed technical solution meets the criterion of "significant differences".

На фиг.1 схематично изображен механизм поворота одного из бортов транспортного средства; на фиг. 2 положение кулачков управления при включенном сцеплении и выключенном тормозе одного из бортов; на фиг.3 положение кулачков управления при выключенных сцеплении и тормозе; на фиг.4 положение кулачков управления при выключенном сцеплении и включенном тормозе. Figure 1 schematically shows the rotation mechanism of one of the sides of the vehicle; in FIG. 2 position of the control cams with the clutch engaged and the brake of one of the sides turned off; figure 3 the position of the control cams with the clutch and brake; in Fig.4 the position of the control cams when the clutch is off and the brake is on.

Механизм управления бортовым поворотом и торможением транспортного средства состоит из расположенных по каждому борту дисковой муфты 1 сцепления с выжимным подшипником 2, вала 3 управления и дискового тормоза 4. На валу 3 управления расположены кулачки 5 управления муфтой 1 сцепления и кулачки 6 управления тормозом 4. Кулачки 5 и 6 взаимодействуют соответственно непосредственно с роликами 7 выжимного подшипника 2 и нажимным диском 8 тормоза 4, без использования промежуточных тяг и других подобных деталей. Кулачок 6 выполнен в виде шарикоподшипника, эксцентрично посаженного на вал 3. Кулачок 5 управления сцеплением 1 имеет контактную поверхность в виде профильного клинящего скоса, который взаимодействует с роликом 7 выжимного подшипника 2 в положении последнего при полностью выключенном сцеплении. С валом 3 через рычаг 9 и тягу 10 соединен рычаг с рукояткой 11. Муфта 1 и тормоз 4 смонтированы в корпусе 12, размещенном между раздаточной коробкой 13 и бортовым редуктором 14, имеющим выход на ведущую звездочку 15. The vehicle steering and braking control mechanism consists of a disc clutch 1 with a release bearing 2 located on each side, a control shaft 3 and a disc brake 4. On the control shaft 3, cams 5 of the clutch 1 control and cams 6 of the brake control 4 are located. 5 and 6, respectively, directly interact with the rollers 7 of the release bearing 2 and the pressure plate 8 of the brake 4, without using intermediate rods or other similar parts. The cam 6 is made in the form of a ball bearing eccentrically mounted on the shaft 3. The clutch control cam 5 has a contact surface in the form of a profile wedge bevel that interacts with the roller 7 of the release bearing 2 in the latter position with the clutch fully disengaged. A lever 3 is connected to the shaft 3 through the lever 9 and the rod 10. The clutch 1 and the brake 4 are mounted in the housing 12, located between the transfer case 13 and the final drive 14, which has an output to the drive sprocket 15.

Работает механизм управления бортовым поворотом и торможением транспортного средства следующим образом. В исходном положении рычаг 11 находится в положении I, кулачок 5 управления муфтой 1 сцепления своей выемкой А (фиг.2) находится в контакте с роликом 7 выжимного подшипника 2. Муфта 1 сцепления во включенном состоянии. При включенной трансмиссии и муфтах сцепления машина будет двигаться в прямолинейном направлении. Для поворота машины оператор переводит рычаг 11 управления в положение II, кулачковый вал поворачивает кулачок 5 в положение, соответствующее фиг.3. Выжимной подшипник 2 перемещается и выключает муфту сцепления. Машина после этого при движении совершает плавный поворот. При необходимости совершения более крутого поворота с меньшим радиусом водитель переводит рычаг 11 в положение III. Валик 3 поворачивается, при этом сначала кулачок 5 обкатывается поверхностью с постоянным радиусом R по ролику 7 (фиг.3). Выжимной подшипник стоит на месте, усилие на рукоятке рычага 11 практически отсутствует. Кулачок 6 приближается к нажимному диску 8 тормоза 4. При дальнейшем повороте рукоятки 11 и соответственно валика 3 и кулачков 5 и 6 (фиг.4), кулачок 5 контактирует с роликом 7 профильным скосом Б, в связи с чем на кулачок 5 воздействует усилие пружины 16 муфты 1 сцепления F_пр, приложенное к кулачку на плече е. Таким образом на кулачковом валу 3 создается крутящий момент, действующий в ту же сторону, что и крутящий момент, создаваемый на валу 3 от руки оператора при торможении. В результате усилие на рукоятке при торможении существенно ниже, чем в известных технических решениях. При стоянке транспортного средства рычаг 11 остается в крайнем положении III и дополнительный тормозной момент от силы Fпр не только облегчает работу оператора, но и повышает надежность работы тормоза в связи с постоянно действующим тормозным моментом, создаваемым усилием F_пр, исключающим уменьшение значения этого момента по различным причинам, (например, износ дисков фиксаторного устройства и т.п.).The mechanism for controlling the side turn and braking of the vehicle works as follows. In the initial position, the lever 11 is in position I, the cam 5 control clutch 1 of its recess A (Fig.2) is in contact with the roller 7 release bearing 2. The clutch 1 is engaged. When the transmission and clutches are engaged, the machine will move in a straight direction. To turn the machine, the operator puts the control lever 11 in position II, the cam shaft rotates the cam 5 to the position corresponding to figure 3. The release bearing 2 moves and disengages the clutch. The machine then makes a smooth turn when moving. If you need to make a steeper turn with a smaller radius, the driver puts the lever 11 in position III. The roller 3 is rotated, while the cam 5 is first rolled around with a surface with a constant radius R along the roller 7 (Fig. 3). The release bearing is in place, the force on the lever arm 11 is practically absent. The cam 6 approaches the pressure disk 8 of the brake 4. With a further rotation of the handle 11 and, accordingly, the roller 3 and the cams 5 and 6 (Fig. 4), the cam 5 contacts the roller 7 with a profile bevel B, and therefore, the spring force 5 acts on the cam 5 16 of the clutch 1 of the clutch F _pr applied to the cam on the shoulder e. Thus, a torque is generated on the cam shaft 3 acting in the same direction as the torque generated on the shaft 3 by the operator’s hand when braking. As a result, the force on the handle during braking is significantly lower than in the known technical solutions. When the vehicle is parked, the lever 11 remains in the extreme position III and the additional braking torque from the force Fпр not only facilitates the operator’s work, but also increases the reliability of the brake due to the constant braking torque created by the force F _pr , eliminating the decrease in the value of this moment by various reasons (for example, wear on the discs of the locking device, etc.).

При износе фрикционных дисков тормозов под воздействием усилия F_пр кулачковый вал 3 несколько увеличит угол поворота, соответственно увеличится и тормозной момент, создаваемый этим усилием за счет увеличения значения плеча е. В результате износ дисков (вплоть до полного износа) будет способствовать повышению надежности работы механизма. При этом компенсация увеличения хода выжимного подшипника в обратном направлении за счет износа фрикционного диска тормоза достигается путем увеличения глубины западания в исходном положении ролика 7 в выемку Б кулачка 5, т.е. выемка Б в кулачке 5 выполняется с некоторым увеличением ее глубины.When wear of the friction brake discs under the influence of force F _ave cam shaft 3 is somewhat increase the angle of rotation will increase accordingly and the braking moment produced by this force by increasing the value of the shoulder f. As a result, the wear disc (up to the complete wear) will enhance the reliability of the mechanism . In this case, compensation for increasing the stroke of the release bearing in the opposite direction due to wear of the brake friction disc is achieved by increasing the depth of retraction in the initial position of the roller 7 into the recess B of the cam 5, i.e. the notch B in the cam 5 is performed with a slight increase in its depth.

Основные преимущества предложенного технического решения по сравнению с известным следующие: повышение надежности и безопасности работы транспортного средства при торможении и, в частности, на стоянке, в том числе и под уклон, путем создания на тормозе постоянно действующего тормозного момента за счет использования реактивного давления выжимного подшипника муфты сцепления под действием пружин муфты при ее выключенном положении. Указанное положение достигается без применения специальных пружинных устройств. The main advantages of the proposed technical solution in comparison with the well-known are the following: improving the reliability and safety of the vehicle during braking and, in particular, in the parking lot, including downhill, by creating a permanent braking torque on the brake due to the use of the reaction pressure of the release bearing clutch under the action of the clutch springs when it is off. The specified position is achieved without the use of special spring devices.

Снижение усилия на рукояти механизма управления за счет указанного использования реактивного давления выжимного подшипника муфты сцепления как сервопривода и за счет исключения в конструкции системы возвратных пружин, преодоление которых при прямом действии рукояти обычно вызывает дополнительное усилие на последней. Reducing the effort on the handle of the control mechanism due to the indicated use of the reactive pressure of the clutch release bearing as a servo drive and due to the exclusion of return springs in the design, the overcoming of which with the direct action of the handle usually causes additional force on the latter.

Упрощение конструкции за счет исключения промежуточных звеньев (тяг, пальцев и т.п.) между управляющими кулачками и исполнительными механизмами и соответственно исключение необходимости в дополнительных регулировках. Simplification of the design by eliminating intermediate links (rods, fingers, etc.) between the control cams and actuators and, accordingly, eliminating the need for additional adjustments.

Claims

VEHICLE CONTROL AND VEHICLE BRAKE CONTROL MECHANISM, including on each side a disk clutch with release bearing, brake, control shaft with cams and rollers, rods and a control lever with a handle, characterized in that the brake is made of a disk with a pressure disk, and control cams the clutch and brake are separate, mounted on one shaft with the possibility of direct interaction with the rollers of the clutch release bearing and the brake pressure disk, respectively, while choke clutch control adapted to the profile klinyaschim bevel for interacting with a roller clutch release bearing with the clutch disengaged fully.