БЛОК ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ ДЛЯ ГРУЗОВОГО АВТОМОБИЛЯ
TRUCK GEARBOX

Изобретение относится к блоку переключения передач грузового автомобиля с откидываемой кабиной для выбора передачи в многоступенчатой коробке передач, содержащему, по меньшей мере, один переключающий элемент, который в неоткинутом положении кабины проходит, по меньшей мере, отдельными участками, сквозь зону днища кабины, а также полость, окруженную, по меньшей мере, частично, сильфонообразным изоляционным элементом, расположенную между зоной днища кабины и опорной тарелкой, которая закреплена под зоной днища на монтируемой на двигателе детали.
Вышеуказанные блоки переключения передач применяются, как правило, в форме рычажных устройств для переключения переключаемых вручную из кабины грузового автомобиля передач (см., например, DE 10104995 А1). Так как в грузовых автомобилях кабины для обеспечения доступа к двигателю обычно выполнены откидывающимися, то в этих случаях рычаг переключения через соединительный элемент жестко связан с коробкой передач. По этой причине во время езды грузового автомобиля по неровной местности возникают довольно существенные относительные движения между кабиной и связанной с коробкой передач переключаемой подвеской. Чтобы, во-первых, исключить соударения между системой тяг и рычагов и кабиной и, во-вторых, обеспечить откидывание кабины, и при этом избежать повреждения рычага переключения, в зоне днища кабин грузовых автомобилей предусмотрены соответствующей величины отверстия или проемы.
В этой связи следует обратить внимание на то, что, несмотря на отверстия в зоне днища кабины, водитель защищен от шума, запахов, загрязнения, и не в последнюю очередь, от воздуха, который мог бы поступать снаружи в кабину через отверстие в днище. Для этого обычно предусмотрены резиновые манжеты, расположенные под кабиной между днищем кабины и закрепленной со стороны моторного отсека опорной тарелкой, которые уплотняют отверстие в днище относительно окружающего пространства. Проблематичным при этом является то, что в связи с довольно существенными относительными движениями между кабиной и двигателем резиноподобные манжеты не могут полностью повторять все движения и, следовательно, между верхней концевой зоной манжеты и кабиной образуются щелевые проемы. Через эти щелевые проемы атмосферный воздух протекает в кабину, так что водитель, в частности, страдает как от дополнительного шума, так и от холода.
Исходя из известного уровня техники, задачей изобретения является усовершенствование оборудованного в откидывающейся кабине грузового автомобиля блока переключения передач многоступенчатой коробки передач таким образом, что обеспечивается надежное уплотнение отверстия в днище, предусмотренное для ввода тяг и рычагов переключения и, в частности, во время езды по неровной местности, когда кабина испытывает сильную тряску. При этом водитель должен быть надежно, простым способом и без значительных конструктивных издержек защищен, в частности, также при езде грузового автомобиля по бездорожью, от холода, шума, загрязнения, в том числе грязи, проникающей через отверстие в днище.
Указанная задача решается за счет блока переключения передач согласно действующему пункту 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения составляют предмет зависимых пунктов и поясняются более детально в описании со ссылкой на чертежи.
Согласно изобретению блок переключения передач грузового автомобиля с откидывающейся кабиной для выбора передачи в многоступенчатой коробке передач, содержащий, по меньшей мере, один переключающий элемент, который в неоткинутом положении кабины проходит, по меньшей мере, отдельными участками, сквозь зону днища кабины, а также полость, по меньшей мере, частично окруженную сильфонообразным изоляционным элементом, расположенную между зоной днища кабины и опорной тарелкой, которая закреплена под зоной днища на монтируемой на двигателе детали, усовершенствован таким образом, что на опорной тарелке предусмотрены нижняя скользящая пластина и на сильфонообразном изоляционном элементе - верхняя скользящая пластина, которые расположены таким образом, что нижняя и верхняя скользящие пластины, по меньшей мере, на отдельных участках, образуют контактную поверхность. Существенным при этом является то, что верхняя и нижняя скользящие пластины могут осуществлять свои относительные движения также в смонтированном положении.
Далее, благодаря описанной выше конструкции изоляционного элемента, обеспечивается то, что изоляционный элемент расположен между зоной днища кабины и закрепленной со стороны моторного отсека опорной тарелкой и, тем не менее, может выполнять движения относительно двигателя, причем между днищем кабины и верхним краем изоляционного элемента не образуется воздушный зазор. Кроме того, изоляционный элемент выполнен предпочтительно в форме пустотелой цилиндрической манжеты, которая закреплена на кабине таким образом, что, по меньшей мере, в верхней зоне она по всему периметру окружает отверстие в днище кабины для пропуска переключающего элемента. В этой связи целенаправленная мера предусматривает создание в зоне отверстия в днище приемной структуры в форме паза, в которую вводится имеющая соответствующий ответный контур верхняя часть резиноподобной манжеты.
Изоляционный элемент выполняет в этом случае те же движения, что и кабина, тогда как относительные движения между кабиной и двигателем компенсируются скользящими по контактной поверхности пластинами. При этом представляется особенно целесообразным, если изоляционный элемент в верхней зоне жестко связан с кабиной, например, штекерным, клеевым и/или винтовым соединением. В этом случае при откидывании кабины изоляционный элемент остается на кабине. Как только кабина вновь возвращается в свое рабочее положение, скользящие пластины вновь таким образом сводятся вместе, что, по меньшей мере, на отдельных участках они образуют контактную поверхность.
Другой особенно целесообразный вариант выполнения изобретения предусматривает, что верхняя скользящая пластина соединена с сильфоноподобным изоляционным элементом винтовым соединением. Таким образом, верхняя скользящая пластина образует с изоляционным элементом предварительно группируемую конструктивную деталь, которая как одно целое может подаваться на конвейерную ленту и там монтироваться. Разумеется, допускается также как альтернативный или дополнительный вариант, при котором верхняя скользящая пластина соединяется с изоляционным элементом склеиванием.
Предпочтительным усовершенствованием изобретения является соединение нижней скользящей пластины с опорной тарелкой при помощи винтового соединения. При этом также представляется возможным, что на нижней скользящей пластине предусмотрены резьбовые штифты, которые вводятся через соответствующие отверстия и завинчиваются в опорной тарелке, или что на нижней скользящей пластине предусмотрены отверстия, через которые вводятся и завинчиваются соединенные с опорной тарелкой резьбовые штифты или винты.
Как альтернатива, может быть также, что нижняя скользящая пластина образована, по меньшей мере частично, обращенной к верхней скользящей пластине поверхностью опорной тарелки. В этом случае нижняя, расположенная со стороны двигателя скользящая пластина представляет собой, по меньшей мере частично, неразъемную составную часть опорной тарелки. Это может быть осуществлено как путем соответствующей обработки поверхности опорной тарелки, так и за счет соответствующего слоя материала, например в форме покрытия. При этом допускается, например, предусмотреть в виде нижней скользящей пластины на опорной тарелке пластмассовое покрытие и/или покрытие, состоящее из металлического сплава.
Особенно оптимальным представляется блок переключения передач согласно изобретению в соединении с переключающим элементом, составляющим часть рычага переключения. Переключающий элемент, который пересекает, по меньшей мере на отдельных участках, зону днища кабины, а также окружаемую, по меньшей мере частично, изоляционным элементом полость, в равной мере мог бы быть составной частью гидравлической, пневматической, электропневматической или электронной схемы. Однако существенным здесь является то, что переключающий элемент служит для соединения расположенного в кабине грузового автомобиля блока переключения передач с коробкой передач и что предусмотрен изоляционный элемент, который, по меньшей мере частично, окружает переключающий элемент, по меньшей мере частично, уплотняет отверстие в днище кабины относительно окружающей среды и содержит скользящую пластину, которая в рабочем режиме грузового автомобиля выполняет движения относительно нижней скользящей пластины, находящейся в активном соединении с двигателем или, по меньшей мере, с закрепленной на двигателе деталью. При этом скользящие пластины перемещаются одна относительно другой таким образом, что верхняя, расположенная со стороны кабины скользящая пластина скользит по нижней, расположенной со стороны двигателя скользящей пластине.
Еще один особый вариант выполнения блока переключения передач согласно изобретению отличается тем, что в нижней и/или верхней скользящей пластине предусмотрен, по меньшей мере, один канал, по которому воздух подается внутрь полости, окруженной сильфонообразным изоляционным элементом, или по которому воздух отводится из полости, окруженной сильфонообразным изоляционным элементом. Таким образом осуществляется воздухообмен между полостью, окруженной изоляционным элементом, и внешней средой. Расположенная при этом внутри полости, окруженной сильфонообразным изоляционным элементом, воздушная подушка, обеспечивает демпфирование движения изоляционного элемента. При движении кабины вниз, например, содержащийся в полости воздух лишь относительно медленно может вытекать по воздушным каналам. Следовательно, сжатие сильфонообразного изоляционного элемента в направлении его продольной оси осуществляется, во-первых, с выдержкой по времени и, во-вторых, с демпфированием.
По меньшей мере, один канал, предпочтительно, расположен между верхней и нижней скользящей пластиной и в виде выемки выполнен в верхней и/или нижней скользящей пластине. При этом допускается, что канал выполнен с различным поперечным сечением. Возможно также исполнение канала с сечением, изменяющимся в продольном направлении, чтобы таким образом в определенном направлении потока создать повышенное сопротивление потоку.
В специальном варианте выполнения канал имеет прямоугольное сечение. В то же время альтернативный вариант предусматривает сечение, по меньшей мере, приблизительно круглое или эллиптическое.
Другая целесообразная мера предусматривает в этой связи создание канала для потока в нижней скользящей пластине, в то время как верхняя скользящая пластина ограничивает сверху этот канал для потока.
Еще один совершенно особый вариант выполнения блока переключения передач согласно изобретению предусматривает сильфонообразный изоляционный элемент, выполненный в виде манжетообразного пустотелого цилиндра, цилиндрическая стенка которого содержит, по меньшей мере, одну выпуклость. В этой связи особенно подходящим представляется применение отрезка рукава, выполненного в форме резиноподобного компенсатора колебаний или растяжений. Внутренний диаметр пустотелого цилиндра или рукава соответствует размеру отверстия в днище кабины. Предпочтительно внутренний диаметр выбирается таким образом, что отверстие в днище по всему периметру находится внутри внутреннего диаметра, окруженного стенкой пустотелого цилиндра.
При относительном движении между кабиной и двигателем или закрепленными на корпусе двигателя деталями, например коробкой передач, выпуклости изоляционного элемента сжимаются или растягиваются и таким образом компенсируют колебания при движении преимущественно в вертикальном направлении. Что касается компенсации колебаний движения в горизонтальном направлении, то она осуществляется главным образом за счет относительных движений между верхней и нижней скользящей пластиной.
Ниже изобретение, без ограничения сущности изобретения в целом, поясняется на примере выполнения со ссылкой на чертежи. Показаны:
фиг.1 - блок переключения передач;
фиг.2 - верхняя скользящая пластина;
фиг.3 - нижняя скользящая пластина.
На фиг.1 представлен блок 1 переключения передач, который содержит выполненный как система 9 тяг и рычагов переключающий элемент 2 и соединяет предусмотренный в кабине рычаг 12 переключения передач с коробкой передач. Блок 1 переключения передач позволяет выбирать различные передачи в многоступенчатой коробке передач. На рычаг 12 переключения надета наружная манжета 4, закрывающая систему 9 тяг и рычагов внутри кабины и выполняющая главным образом функцию придания визуально привлекательного внешнего вида блоку 1 переключения передач внутри кабины.
Переключающий элемент 2 проходит через предусмотренное в зоне днища кабины отверстие 13, а также через полость 14, окруженную изоляционным элементом 3, выполненным манжетообразным в форме демпфирующего сильфона. При этом изоляционный элемент расположен под кабиной между зоной днища кабины и закрепленной на двигателе опорной тарелкой 7 и закреплен в зоне отверстия 13 в днище кабины.
На обращенной от двигателя стороне опорной тарелки 7 при помощи четырех штифтов 10 особенно подходят для этого резьбовые штифты, закреплены нижняя скользящая пластина 6, а также внутренняя манжета 15. Точки крепления внутренней манжеты находятся при этом между нижней скользящей пластиной 6 и опорной тарелкой 7. Если кабина откидывается, например, для техобслуживания двигателя, опорная тарелка 7, внутренняя манжета 15, нижняя скользящая пластина 6, также как и система 9 тяг и рычагов остаются соединенными с двигателем, в то время как кабина вместе с изоляционным элементом 3 перемещается вверх.
Пока кабина не откинута, то есть грузовой автомобиль находится в готовом к езде положении, нижняя скользящая пластина 6 образует вместе с находящейся над ней верхней скользящей пластиной 5 контактную поверхность 8. При этом нижняя и верхняя скользящие пластины 5, 6 касаются друг друга, но не соединены жестко друг с другом. Более того, обе скользящие пластины 5, 6 могут перемещаться друг относительно друга вдоль контактной поверхности 8. Таким образом, относительные движения между кабиной и двигателем надежно компенсируются также и при езде по неровной местности.
Верхняя скользящая пластина 5 закреплена четырьмя штифтами на нижней герметизирующей поверхности изоляционного элемента 3, и в этом случае предпочтительны резьбовые штифты. Изоляционный элемент 3 имеет для этого на своей нижней стороне довольно широкую кольцевую упорную поверхность, с тем чтобы верхняя скользящая пластина 5 могла надежно крепиться на изоляционном элементе 3.
Изоляционный элемент 3 на своем верхнем, обращенном к зоне днища кабины конце имеет присоединительную структуру, при помощи которой изоляционный элемент 3 крепится в кольцевом пазу, предусмотренном в краевой зоне отверстия 13 в днище кабины. Как уже отмечалось, изоляционный элемент 3 вместе с закрепленной на нем верхней скользящей пластиной 5 перемещается вверх при откидывании кабины, в то время как нижняя скользящая пластина 6 остается на опорной тарелке 7.
Далее, в нижней скользящей пластине 6 предусмотрены каналы, которые создают воздухопроницаемое соединение между окруженной манжетообразным изоляционным элементом 3 полостью 14 и внешней средой. По созданным таким образом каналам 11 между нижней и верхней скользящими пластинами 5, 6 воздух может поступать в полость 14 или вытекать из полости 14. Направление течения воздуха зависит от соответствующей нагрузки на изоляционный элемент 3, то есть, в частности, от того, сжимается или растягивается изоляционный элемент 3. Если кабина при езде движется вниз, изоляционный элемент 3 между зоной днища кабины и закрепленной на корпусе двигателя опорной тарелкой или закрепленной на ней нижней скользящей пластиной 6, сжимается и воздух по каналам 11 выдувается из полости 14 в окружающую среду. При этом каналы создают сопротивление потоку, что в конечном итоге ведет к демпфированию движения изоляционного элемента 3. Такой же эффект создается в обратном направлении, если кабина движется вверх, расстояние между кабиной и двигателем увеличивается и изоляционный элемент 3 растягивается. Осуществленное таким образом дополнительное воздушное демпфирование свидетельствует о том, что надежное уплотнение отверстия 13 в днище кабины обеспечивается даже при больших относительных движениях между кабиной и двигателем.
На фиг.2 представлена верхняя скользящая пластина 5 на виде сбоку и сверху. Выполненная прямоугольной со скругленными углами верхняя скользящая пластина крепится при помощи четырех штифтов 10 на нижнем конце изоляционного элемента (не показан). Четыре штифта 10 расположены на узких сторонах симметрично как средней продольной линии, так и средней поперечной оси верхней скользящей пластины 5.
На фиг.3 показана нижняя скользящая пластина 6, также на виде сбоку и сверху. Нижняя скользящая пластина крепится четырьмя штифтами 10 (два из них закрыты на виде сбоку другими штифтами), которые также расположены симметрично продольной линии, равно как и средней поперечной оси нижней скользящей пластины 6. При помощи штифтов 10 нижняя скользящая пластина 6, имеющая большую площадь основания, чем верхняя скользящая пластина 5, как показано на фиг.1, крепится на опорной тарелке 7. Штифты 10 пропускаются через соответствующие отверстия в опорной тарелке и затягиваются гайками или пружинящими гайками.
Во время езды грузового автомобиля, или если кабина не откинута, верхняя и нижняя скользящие пластины 5, 6 образуют контактную поверхность 8, вдоль которой скользящие пластины 5, 6 скользят одна относительно другой.
Перечень позиций на чертеже
1. Блок переключения передач
2. Переключающий элемент
3. Изоляционный элемент
4. Наружная манжета
5. Верхняя скользящая пластина
6. Нижняя скользящая пластина
7. Опорная тарелка
8. Контактная поверхность
9. Система тяг и рычагов
10. Штифт
11. Канал
12. Рычаг переключения
13. Отверстие в днище кабины
14. Полость
15. Внутренняя манжета