УСТРОЙСТВО ДЛЯ РУЧНОГО ДУБЛИРУЮЩЕГО УПРАВЛЕНИЯ ПЕДАЛЯМИ АВТОМОБИЛЯ

Полезная модель относится к техническим средствам реабилитации для людей с ограниченными возможностями в движении, в частности к устройствам для ручного дублирующего управления педалями автомобиля, и предназначено для управления автомобилем при помощи рук, при этом сохраняется возможность вождения автомобиля обычным способом, используя педали.
Известно несколько устройств различных конструкций и с разными принципами действия предназначенных для выполнения аналогичной задачи, но наиболее распространенными и технически новыми являются нижеследующие.
Известен навесной орган ручного управления автомобилем, (см. RU 12560 U1, B62D 1/02 от 01.06.1999), где рукоятки выполнены в виде левой и правой дуг, соединенных друг с другом посредством зубчатой передачи, состоящей из двух полушестерен, установленных на осях, закрепленных на кронштейне рулевой колонны автомобиля, при этом левая дуга снабжена удлиненной и выгнутой вправо консолью, на которой закреплена передача на педаль газа, а правая дуга связана с педалью тормоза. Привод педали сцепления реализован при помощи шарнира, телескопической тяги на педаль сцепления и рычагом управления с фиксацией в выжатом положении, (см. Руководство к навесному органу ручного управления, ИП Химичев Валерий Васильевич, 456787, г.Озерск, Челябинская область, а/я 685).
Недостатками данного устройства являются большой ход рукоятки управления сцеплением, необходимость перекладывания рук с одной рукоятки управления на другую или на рулевое колесо и обратно в момент переключения передач, что значительно снижает скорость переключения передач. Рычаг привода сцепления значительно выступает внизу рулевой колонны.
Известно устройство для ручного дублирующего управления автомобилем (см. RU 2435680С1, B60K 26/02 от 02.07.2010), в котором рукоятка управления сцеплением и рукоятка управления педалями тормоза и газа расположены на одном рычаге и находятся справа от рулевого колеса. Включение сцепления происходит вращением рукоятки сцепления вокруг оси рычага с фиксацией в выжатом положении.
Данное устройство наиболее близко по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принято автором за прототип.
Недостатками данного устройства является большой ход рукоятки управления педалью сцепления, необходимость перекладывания руки с рукоятки управления педалью сцепления на рукоятку управления педалью тормоза и газа. Т.к. управление рукоятками устройства и рычагом коробки переключения передач производится одной рукой, то на переключение передач уходит много времени. Большая нагрузка на рычаг, а соответственно на конструктивные элементы автомобиля в местах крепления устройства, во время выжима сцепления. Рычаг привода сцепления значительно выступает внизу рулевой колонны.
Задачей настоящего технического решения является повышение комфорта и удобства управления автомобилем, уменьшение усилия и хода выжима сцепления, уменьшение и оптимизация движений при ручном управлении; а также уменьшение количества выступающих частей устройства и их высоты для безопасной и удобной посадки в автомобиль.
Технический результат может быть получен за счет совмещения функций управления педалями газа, тормоза и сцепления на одну рукоятку, расположения ее с левой стороны от рулевого колеса, уменьшения усилия и хода при управлении педалью сцепления, а также установкой рычага привода педали сцепления не в вертикальной, а в плоскости параллельной рулевой колонне.
На фиг.1 показан общий вид устройства и расположение его относительно элементов конструкции автомобиля. Рукоятка 3 показана в исходном положении.
На фиг.2 показан укрупненный вид устройства без элементов конструкции автомобиля. Телескопические тяги 9, 15 показаны в раздвинутом состоянии. Рукоятка 3 показана в исходном положении.
Позиции 1, 5, 11, 12, 13, 14 являются конструктивными элементами автомобиля. Остальные позиции (2-4, 6-10, 15-31) принадлежат заявленному устройству.
На фиг.3 показана схема управления устройством. Рукоятка 3 показана в исходном положении.
Технический результат достигается следующим образом:
Для совмещения функций управления педалями рычаг 4 устанавливается на площадку 16 при помощи составного шарнира 21, который позволяет поворачиваться рычагу как в плоскости параллельной рулевой колонне, так и в перпендикулярной ей плоскости. На рычаге 4 крепится телескопическая тяга 9 управления педалью тормоза 12. На свободном конце составного шарнира 21, на котором установлен рычаг, прикрепляется тяга 6, управляющая промежуточным коромыслом сцепления 7, оснащенная шаровыми наконечниками 31. Для обеспечения скольжения в шарнире, используются втулки 20 из капролона. Для ограничения хода рычага при управлении педалью сцепления 13 используется упор 22. Коромысло сцепления 7 установлено на оси 27, закрепленной на площадке 16, с применением двух радиальных шариковых подшипников 8, к которому крепится телескопическая тяга 15 управления педалью сцепления 13 и ось поводка пружины 28 механизма облегчения выжима сцепления, на которую крепится сам поводок пружины 26 с пружиной 29. Другой конец пружины закреплен на кронштейне пружины 23 с помощью натяжной оси 25 и регулировочной гайки 24. Кронштейн пружины 23 закреплен на оси крепления составного шарнира 21. Для управления педалью газа 11 используется боуденовский трос 10, который с одной стороны закреплен на телескопической тяге 9 и штоке телескопической тяги 30, а с другой на малом кронштейне 19 педали и неподвижному кронштейну 18 установленному на кузове автомобиля. Телескопические тяги 9, 15 оснащены шаровыми наконечниками 31 и крепятся к педалям с помощью больших кронштейнов 17 педалей. Площадка крепится 16 к кузову автомобиля на штатные места крепления рулевой колонки с помощью удлинителей 2 и располагается параллельно рулевой колонне.
Работает устройство следующим образом:
Для управления педалью газа 11 необходимо рукоятку 3 потянуть на себя, при этом рычаг 4, вращаясь в составном шарнире 21, воздействует на телескопическую тягу тормоза 9 и, учитывая, что обратный ход педали тормоза 12 ограничен концевым выключателем 14 стоп-сигналов автомобиля, вытягивает шток 30, что вызывает удлинение концов боуденовского троса 10 на одном конце и сокращение на другом, вследствие чего, педаль газа 11 притягивается к неподвижному кронштейну 18. При отпускании рукоятки 3, рычаг 4 возвращается в исходное положение под собственным весом, а концы боуденовского троса 10 принимают исходную длину под действием возвратного движения педали газа 11. При нажатии на педаль газа 11 ногой, рукоятка 3 остается неподвижной.
Для управления педалью тормоза 12 необходимо рукоятку 3 толкать от себя, при этом рычаг 4, вращаясь в составном шарнире 21, воздействуя через телескопическую тягу тормоза 9 нажимает на педаль тормоза 12, причем боуденовсткий трос 10, изгибаясь, не изменяет длины концов и педаль газа 11 остается неподвижной. При отпускании рукоятки 3, рычаг 4 возвращается под действием возвратного хода педали тормоза 12. При нажатии на педаль тормоза 12 ногой рукоятка 3 повторяет такое же движение, как и при нажатии на нее рукой, т.е. перемещается от себя.
Для управления педалью сцепления 13 необходимо рукоятку 3 перемещать по дуге рулевого колеса 5 вниз, при этом рычаг 4, вращаясь в составном шарнире 21, воздействует на управляющую тягу 6 коромысла сцепления 7 и вращает его вместе с осью поводка пружины 28. В тот момент, когда ось В поводка пружины 28, ось Б коромысла сцепления 27 и ось А крепления пружины 29 на поводке пружины 28 оказываются в одной плоскости, начинает действовать механизм помощи выжима сцепления. При дальнейшем движении усилие выжима сцепления рукояткой 3 будет компенсироваться моментом создаваемого растянутой пружиной 29. При помощи регулировочной гайки 24 можно отрегулировать нужное усилие на рукоятке. Коромысло сцепления 27, воздействуя телескопической тягой сцепления 15, управляет педалью сцепления 13. При отпускании рукоятки 3, рычаг 4 возвращается в исходное положение, при этом механизм помощи выжима сцепления выполняет также функцию фиксации рычага и позволяет рукоятке 3 оставаться неподвижной в случае нажатия на педаль сцепления 13 ногой.
В любом из положений рукоятки 3, при управлении педалью сцепления 4, можно одновременно управлять как педалью тормоза 12, так и педалью газа 11.
При движении левая рука всегда находится на рукоятке 3 и контролирует скорость движения автомобиля, а правая рука находится на рулевом колесе 5 и контролирует направление движения автомобиля. При переключении передач левой рукой нажимаем на рукоятку 3 для выключения сцепления, а большим пальцем руки удерживаем рулевое колесо 5, тем самым освобождая правую руку для управления рычагом коробки переключения передач.
Достоинства вышеописанной конструкции:
Предложенная конструкция обеспечивает короткий ход рукоятки при управлении педалью сцепления, сопоставимого с ходом педали сцепления, при этом усилие на рукоятке примерно в 3 раза меньше, чем на педале сцепления. Во время управления рука всегда находится на рукоятке при любых маневрах автомобиля, что исключает необходимость перекладывать руку с одной рукоятки на другую, и это очень важно в экстренных ситуациях. В исходном положении устройство занимает малое пространство под рулевой колонной, а рукоятка находится примерно на уровне центра рулевого колеса, что положительно сказывается на удобстве посадки в автомобиль.