ПРИВОД УПРАВЛЕНИЯ КОРОБКОЙ ПЕРЕДАЧ АВТОМОБИЛЯ

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, а в частности к дистанционным приводам управления коробок передач транспортных средств.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является привод управления коробкой передач автомобилей ВАЗ-2110, ВАЗ-2111, ВАЗ-2112 (Цветной иллюстрированный альбом «Автомобили ВАЗ-2110, ВАЗ-2111, ВАЗ-2112 и их модификации», Москва, Изд. «Третий Рим», 2000 г., рис.18., предназначенный для дистанционного переключения передач в расположенной в моторном отсеке коробке передач водителем из салона автомобиля и содержащий рычаг переключения передач, в верхней части которого расположена рукоятка, через которую осуществляется воздействие на привод управления, нижняя часть рычага устанавливается с возможностью совершать качательные движения в продольном и поперечном направлении посредством сферы, расположенной в корпусе шаровой опоры обоймы, имеющей демпфирующий элемент, выполненный в виде двух резиновых демпфирующих выступов, через цилиндрические (металлические) опорные втулки которых она крепится к тоннелю пола кузова автомобиля снизу. В средней части к рычагу через шарнир с компенсационными втулками крепится задним концом тяга привода управления, которая передает воздействие от рычага через шарнир к штоку переключения на коробке передач. Для компенсации перекосов при выборе и переключении передач тяга привода передним концом соединяется со штоком через шарнир. К корпусу обоймы, с нижней части, жестко прикрепляется установочная часть заднего конца реактивной тяги, передний конец которой предназначен в свою очередь для соединения через шарнир с кронштейном, жестко закрепленным на корпусе коробки передач. Реактивная тяга с шарниром и кронштейном предназначена для компенсации перемещений силового агрегата, возникающих при его работе, особенно при движении автомобиля. В средней части рычага, в месте соединения с тягой привода управления, расположен кулачок (упор) блокировки линии выбора заднего хода, при взаимодействии которого с блокирующим элементом
(кронштейном) устанавливаемым на тоннеле пола кузова автомобиля, осуществляется выбор линии 1-ой и 2-ой передач. Выбор линии и включения заднего хода осуществляется после притапливания рычага переключения передач в опоре до разблокировки блокирующих элементов на рычаге и тоннеле пола кузова. В конструкции обоймы шаровой опоры, под нижней частью ее корпуса установлена дополнительная ограничительная пластины со специальным демпфером для ограничения перемещения этого корпуса вниз при выборе линии заднего хода.
Недостатками данного технического решения привод управления коробкой передач являются, во-первых, недостаточная его надежность в результате наличия элементов блокировки линии выбора заднего хода, вызывающих необходимость сложной и точной регулировки при установке в целом привода управления коробкой передач на автомобиле, во-вторых повышенные люфты, возникающие при износе деталей привода, вызывающие повышенный уровень вибраций в конечном счете на рукоятке и существенно снижающие качество и надежность выбора линии 1-ой и 2-ой передач, что может привести к невозможности включения передачи и поломке механизма переключения, в-третьих, низкая жесткость демпфирующего элемента обоймы, ведущая к снижению информативности и ухудшению качества переключения передач. Конкретней данные недостатки привод управления коробкой передач складываются из совокупности недостатков его составляющих, а именно:
- сложность и неудобство закрепления обоймы шаровой опоры к тоннелю пола автомобиля снизу из-за особенностей конструкции ее крепления посредством двух цилиндрических (металлических) опорных втулок в его демпфирующем элементе (в частности выполненным в виде двух резиновых демпфирующих выступов):
- не обеспечивается необходимая жесткость обоймы шаровой опоры в поперечном и в вертикальном направлениях;
- с течением времени часто происходит отслоение фрагментов резиновых демпфирующих выступов обоймы шаровой опоры от металлических деталей;
- сложность конструкции обоймы шаровой опоры из-за применения в ее конструкции дополнительной ограничительной пластины со специальным демпфером;
- сложность конструкции рычага переключения передач привода управления коробкой из-за наличия жестко закрепленной на нем втулки и наличия точенной нижней его части со сферой,
- не обеспечивается заданный момент поворота рычага переключения передач в результате того, что сфера его пальца имеет малый диаметр,
- не обеспечивается минимальный люфт при движении рычага переключения передач в направлении выбора передачи, что в итоге снижает качество переключения передач,
- ненадежная фиксация в выборках рычага переключения передач рукоятки в условиях повышенных температур вследствие размягчения материала рукоятки;
- вследствие широких допусков размеров частей каждой компенсационной втулки и вследствие быстрого износа ее трущихся поверхностей в эксплуатации из-за конструктивных ее недостатков, а именно из-за того, что каждая из ее внутренней и наружных боковых поверхностей выполнена разомкнутой - во втулке выполнен радиальный разрез, и из-за того, что образующая ее торцевого фланца в осевом сечении имеет прямую форму (т.е. фланец не имеет возможности поджиматься к трущимся поверхностям сопряженных с ним деталей), происходит достаточно быстрое снижение надежности шарнира рычага переключения передач привода управления коробкой передач из-за не обеспечения требуемых радиальных и осевых зазоров в шарнире, и как следствие, приводит к «болтанию» рычага переключения передач и неточному восприятию водителем необходимых перемещений данным органом управления автомобиля, и приводит к стукам при выборе и включении той или иной передачи;
- сложность и неудобства закрепления чехла привода управления коробкой передач автомобиля на его тоннеле пола в месте закрепления обоймы для шаровой опоры из-за особенностей конструкции крепления последней только посредством двух цилиндрических (металлических) опорных втулок к образующей окна кромке тоннеля пола кузова снизу и из-за необходимости одновременного совмещения шести отверстий в плоском фланце чехла, в литой прижимной пластине и отверстиях образующей окна кромке тоннеля пола кузова;
- недостаточная герметизация салона автомобиля от окружающей среды посредством чехла привода управления коробкой передач автомобиля и как следствие уменьшение долговечности в целом привода управления коробкой;
- ненадежное крепление рукоятки рычага переключения передач привода управления коробкой из-за осуществления этого крепления только лишь за счет посадки рукоятки, а это в свою очередь снижает долговечность ее самой, как и снижает комфортность ее использования.
Задача полезной модели: упрощение и как следствие улучшение технологичности изготовления привода управления коробкой передач, улучшение его
монтажа, увеличение его надежности, прочности и долговечности, а также существенное улучшение его эргономики и качества переключения передач, значительное снижение его уровня вибраций, а значит и повышение комфортабельности.
Указанная задача достигается тем, что в приводе управления коробкой передач автомобиля, предназначенном для дистанционного переключения передач из салона последнего в расположенной в моторном отсеке коробке передач и содержащим рычаг переключения передач с рукояткой на верхней его части, который установлен нижней частью через сферический шарнир в корпусе шаровой опоры обоймы, предназначенной для соединения с тоннелем пола кузова автомобиля, по меньшей мере, через два резиновых демпфирующих выступа и предназначенной для соединения нижней частью корпуса своей шаровой опоры с задним концом реактивной тяги, предназначенной в свою очередь для соединения передним концом с шарниром кронштейна коробки передач, содержащим тягу привода, закрепленную задним концом через шарнир с компенсационными втулками к средней части рычага переключения передач и предназначенную для соединения передним концом с шарниром штока переключения коробки передач, и содержащим чехол, предназначенный для закрепления посредством прижимной пластины и своего развитого по периметру плоского фланца с крепежными отверстиями на тоннеле пола кузова автомобиля над обоймой, корпус шаровой опоры которой охватывается кольцевым утолщением чехла, образующим одно из установочных отверстий последнего, тогда как другое кольцевое утолщение чехла, образующее второе его установочное отверстие, охватывает тягу привода,
согласно полезной модели, корпус шаровой опоры обоймы выполнен литым из легкого сплава металлов с соединительными элементами в нижней части, предназначенными для соединения его с реактивной тягой через продолговатые установочные отверстия установочной части пластины ее заднего конца, кроме того корпус шаровой опоры обоймы соединен с выполненным в ней обрезиненным каркасом, одна из кольцевых стенок которого предназначена для крепления его на тоннеле пола кузова автомобиля сверху, а все три части рычага переключения передач представляют отдельно выполненные детали, средняя часть из которых неразъемно соединена с двумя другими частями, выполнена в виде пластины с центральным отверстием и выемкой на образующей этого отверстия, в которых установлены компенсационные втулки шарнира с их фиксирующими выступами, последние из
которых выполнены на наружных боковых поверхностях ступичных оснований компенсационных втулок, у каждой из которых каждая из внутренней и наружных боковых поверхностей выполнена замкнутой, а торцевой фланец каждой из компенсационной втулки образован опорной и периферийной рабочей частями, образующие которых в осевом сечении компенсационной втулки расположены в разных плоскостях, верхняя же часть рычага выполнена в виде стержня с резьбой, на которую установлена рукоятка, внутри оболочки которой расположен кольцевой каркас образующий две полости, в первой из которых расположена концевая часть базового элемента устройства деблокирования передачи заднего хода и подпружиненная относительно этой части концевая часть подвижной гильзы этого устройства, во второй из которых расположен груз и навинченная на верхнюю часть рычага гайка, а нижняя часть рычага выполнена в виде соединительного фланца с пальцем, на котором установлена через демпфер съемная сфера, причем развитый по периметру плоский фланец чехла в проекции на плане по контору выполнен в форме соответствующей форме предназначенной для крепления на тоннеле пола кузова кольцевой стенки обрезиненного каркаса обоймы, на которую он устанавливается, и выполнен по меньшей мере с двумя установочными отверстиями, в которых расположены установочные резиновые столбики кольцевой стенки обрезиненного каркаса обоймы, и по меньшей мере с двумя фиксирующими выступами, расположенными в отверстиях прижимной пластины.
В частном случае привода управления коробкой передач, соединительные элементы корпуса шаровой опоры обоймы выполнены в виде резьбовых отверстий в его приливах.
В частном случае привода управления коробкой передач, что в резиновых демпфирующих выступах обоймы шаровой опоры завулканизированы усилительные пластины.
В частном случае привода управления коробкой передач, в предназначенной для крепления на тоннеле пола кузова кольцевой стенке обрезиненного каркаса обоймы выполнены элементы крепления в виде отверстий под болты.
В частном случае привода управления коробкой передач, на корпусе шаровой опоры обоймы выполнен установочный элемент в виде замкнутой кольцевой канавки, в которой расположен выступающий кольцевой поясок кольцевого утолщения чехла, образующего установочное отверстие под корпус шаровой опоры обоймы.
В частном случае привода управления коробкой передач, над наружной поверхностью кольцевой стенки обрезиненного каркаса обоймы, предназначенной для крепления на тоннеле пола кузова, выступают резиновые установочные столбики для предварительной фиксации чехла, проходящие через отверстия этой стенки каркаса и соединенные с ее резиновым слоем на внутренней поверхности.
В частном случае привода управления коробкой передач, установочная часть пластины заднего конца реактивной тяги объединена с соединительной частью этой пластины посредством ребра жесткости, продольно расположенного относительно этого заднего конца реактивной тяги.
В частном случае привода управления коробкой передач, по всей кромке установочной части пластины заднего конца реактивной тяги выполнена отбортовка, которая отогнута в сторону расположения заднего конца этой тяги относительно пластины и соединена с отбортовками ее соединительной части.
В частном случае привода управления коробкой передач, неразъемные соединения средней части рычага переключения передач с его верхней и нижней частями выполнены посредством сварочных швов.
В частном случае привода управления коробкой передач, периферийная рабочая часть торцевого фланца компенсационной втулки выполнена шириной по меньшей мере не менее ширины опорной части этого фланца.
В частном случае привода управления коробкой передач, вторая полость рукоятки закрыта снаружи декоративной заглушкой, установленной в ней с фиксацией с помощью своей боковой стенки, а на наружной поверхности декоративной заглушки нанесена схема переключения передач.
В частном случае привода управления коробкой передач, плоский фланец чехла в проекции на плане по контору выполнен прямоугольной формы с закругленными углами и тремя изгибами на двух его продольно расположенных относительно друг друга участках и одном поперечно расположенным к ним участке.
Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках показывает, что совокупность существенных признаков заявляемого решения ранее не была известна, следовательно оно соответствует условию патентоспособности «новизна».
Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и
воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».
Сущность полезной модели поясняется на чертежах:
Фиг.1. - привод управления коробкой передач автомобиля, общий вид с боку;
Фиг.2. - привод управления коробкой передач автомобиля, общий вид в аксонометрии;
Фиг.3. - привод управления коробкой передач автомобиля, общий вид с верху;
Фиг.4. - разрез по А-А на фиг.1;
Фиг.5. - отдельный вид обоймы привода управления коробкой передач автомобиля;
Фиг.6. - разрез по Б-Б на фиг.1.
Привод управления 1 коробкой передач 2 автомобиля содержит рычаг переключения передач 3 с рукояткой 4 на верхней его части 5, который (рычаг 3) установлен нижней частью 6 через сферу 7 в корпусе 8 шаровой опоры 9 обоймы 10, предназначенной для соединения с тоннелем 11 пола кузова автомобиля, по меньшей мере, через два резиновых демпфирующих выступа 12 и предназначенной для соединения нижней частью 13 корпуса 8 своей шаровой опоры 9 с задним концом 14 реактивной тяги 15, предназначенной в свою очередь для соединения передним концом 16 с шарниром 17 кронштейна 18 коробки передач 2, содержит тягу привода 19, закрепленную задним концом 20 через шарнир 21 с компенсационными втулками 22 к средней части 23 рычага переключения передач 3 и предназначенную для соединения передним концом 24 с шарниром 25 штока 26 переключения коробки передач 2, и содержит чехол 27, предназначенный для закрепления посредством прижимной пластины 28 и своего развитого по периметру плоского фланца 29 с крепежными отверстиями 30 на тоннеле 11 пола кузова автомобиля над обоймой 10, корпус 8 шаровой опоры 9 которой охватывается кольцевым утолщением 31 чехла 27, образующим одно из установочных отверстий последнего, тогда как другое кольцевое утолщение 32 чехла 27, образующее второе его установочное отверстие, охватывает тягу привода 19.
Корпус 8 шаровой опоры 9 обоймы 10 выполнен литым из легкого сплава металлов с соединительными элементами 33 в нижней части 13, предназначенными для соединения его (корпуса 8) с реактивной тягой 15 через продолговатые установочные отверстия 34 установочной части 35 пластины 36 ее заднего конца 14, кроме того корпус 8 шаровой опоры 9 обоймы 10 соединен с выполненным в ней
обрезиненным каркасом 37, одна из кольцевых стенок 38 которого предназначена для крепления его на тоннеле 11 пола кузова автомобиля сверху.
Все три части рычага переключения передач 3 (верхняя 5, нижняя 6 и средняя 23) представляют отдельно выполненные детали, средняя часть 23 из которых неразъемно соединена с двумя другими частями (верхней 5 и нижней 6), выполнена в виде пластины с центральным отверстием 39 и выемкой 40 на образующей этого отверстия, в которых установлены компенсационные втулки 22 шарнира с их фиксирующими выступами 41.
Фиксирующие выступы 41 компенсационных втулок 22 выполнены на наружных боковых поверхностях 42 их ступичных оснований 43. У каждой из компенсационных втулок 22 каждая из таких ее поверхностей, как внутренняя 44, наружная боковая 42 ее ступичного основания 43 и наружная боковая 45 ее торцевого фланца 46 выполнена замкнутой. Торцевой фланец 46 каждой компенсационной втулки 22 образован опорной 47 и периферийной рабочей 48 частями, причем образующие наружной 49 и внутренней 50 торцевых поверхностей периферийной рабочей части 48 торцевого фланца 46 каждой компенсационной втулки 22 в осевом ее сечении расположены продольно друг другу и под наклоном к ее оси «L».
Верхняя часть 5 рычага переключения передач 3 выполнена в виде стержня с резьбой, на которую установлена рукоятка 4, внутри оболочки 51 которой расположен кольцевой каркас 52 образующий две полости, в первой из которых расположена концевая часть 53 базового элемента 54 устройства деблокирования передачи заднего хода и подпружиненная относительно этой части концевая часть 55 подвижной гильзы 56 этого устройства, во второй из которых расположен груз 57 и навинченная на верхнюю часть 5 рычага 3 гайка 58.
Нижняя часть 6 рычага переключения передач 3 выполнена в виде соединительного фланца 59 с пальцем 60, на котором установлена через демпфер 61 съемная сфера 7.
Развитый по периметру плоский фланец 29 чехла 27 в проекции на плане по контору выполнен в форме соответствующей форме предназначенной для крепления на тоннеле 11 пола кузова кольцевой стенки 38 обрезиненного каркаса 37 обоймы 10, на которую он устанавливается, и выполнен с установочными отверстиями 62, в частном случае (показанном на фигурах) с тремя установочными отверстиями 62, в которых расположены установочные резиновые столбики 63 кольцевой стенки 38 обрезиненного каркаса 37 обоймы 10, и выполнен с фиксирующими выступами 64, в
частном случае (показанном на фигурах) с четырьмя фиксирующими выступами 64 расположенными в отверстиях прижимной пластины 28.
В частном случае привода управления коробкой передач (показанном на фигурах), соединительные элементы 33 корпуса 8 шаровой опоры 9 обоймы 10 выполнены в виде резьбовых отверстий в его приливах.
В частном случае привода управления коробкой передач (показанном на фигурах), что в резиновых демпфирующих выступах 12 обоймы 10 шаровой опоры 9 завулканизированы усилительные пластины 65 (см фиг4).
В частном случае привода управления коробкой передач (показанном на фигурах), в предназначенной для крепления на тоннеле 11 пола кузова кольцевой стенке 38 обрезиненного каркаса 37 обоймы выполнены элементы крепления в виде отверстий 66 под болты 67.
В частном случае привода управления коробкой передач (показанном на фигурах), на корпусе 8 шаровой опоры 9 обоймы 10 выполнен установочный элемент 68 в виде замкнутой кольцевой канавки, в которой расположен выступающий кольцевой поясок 69 кольцевого утолщения 31 чехла 27, образующего установочное отверстие под корпус 8 шаровой опоры 9 обоймы 10.
В частном случае привода управления коробкой передач (показанном на фигурах), над наружной поверхностью кольцевой стенки 38 обрезиненного каркаса 37 обоймы 10, предназначенной для крепления на тоннеле 11 пола кузова, выступают резиновые установочные столбики 63 для предварительной фиксации чехла 27, проходящие через отверстия этой стенки 38 каркаса 37 и соединенные с ее резиновым слоем на внутренней поверхности.
В частном случае привода управления коробкой передач (показанном на фигурах), установочная часть 35 пластины 36 заднего конца 14 реактивной тяги 15 объединена с соединительной частью 70 этой пластины 36 посредством ребра жесткости 71, продольно расположенного относительно этого заднего конца 14 реактивной тяги 15.
В частном случае привода управления коробкой передач (показанном на фигурах), по всей кромке установочной части, 35 пластины 36 заднего конца 14 реактивной тяги 15 выполнена отбортовка 72, которая отогнута в сторону расположения заднего конца 14 этой тяги 15 относительно пластины 36 и соединена с отбортовками 73 ее соединительной части 70.
В частном случае привода управления коробкой передач (показанном на фигурах), неразъемные соединения средней части 23 рычага переключения передач 3 с его верхней 5 и нижней 6 частями выполнены посредством сварочных швов.
В частном случае привода управления коробкой передач (показанном на фигурах), периферийная рабочая часть 48 торцевого фланца 46 компенсационной втулки 22 выполнена шириной «S» по меньшей мере не менее ширины «N» опорной части 47 этого фланца 46.
В частном случае привода управления коробкой передач (показанном на фигурах), вторая полость рукоятки 4 закрыта снаружи декоративной заглушкой 74, установленной в ней с фиксацией с помощью своей боковой стенки 75, а на наружной поверхности декоративной заглушки 74 нанесена схема переключения передач 76.
В частном случае привода управления коробкой передач (показанном на фигурах), плоский фланец 29 чехла 27 в проекции на плане по контору выполнен прямоугольной формы с закругленными углами 77 и тремя изгибами 78 на двух его (плоского фланца 29) продольно расположенных относительно друг друга участках и одном поперечно расположенным к ним участке.
Работа конструкции привода управления коробкой передач автомобиля в эксплуатации заключается в следующем.
Для осуществления выбора и включения той или иной передачи в коробке передач 2 автомобиля посредством привода управления, воздействия водителя на рукоятку 4 рычага переключения передач 3 (установленого нижней частью 6 через сферу 7 в корпусе 8 шаровой опоры 9 обоймы 10, соединеной с тоннелем 11 пола кузова автомобиля, и соединенной нижней частью 13 корпуса 8 своей шаровой опоры 9 с задним концом 14 реактивной тяги 15, в свою очередь соединенной передним концом 16 с шарниром 17 кронштейна 18 коробки передач 2) передаются через шарнир 21 (расположенный в средней части 23 рычага переключения передач 3) на задний конец 20 тяги привода 19, а с ее переднего конца 24 на шарнир 25 штока 26 переключения передач. За счет определенного осевого перемещения и перемещения вокруг оси штока 26 переключения передач, взаимодействующего с кареткой механизма выбора передач (на фигурах не показан) и посредством штоков и вилок (на фигурах не показаны) производится выбор и включение той или иной передачи в коробке передач.
При выборе линии заднего хода и включении передачи на ней в коробке передач автомобиля посредством привода управления, водитель автомобиля поднимает кольцо
подвижной гильзы 56 устройства деблокирования передачи заднего хода, с которого подается сигнал на расположенный в коробке передач 2 клапан блокировки (на фигурах не показан), который втягивает шток, позволяя каретке механизма выбора передач переместится на линии заднего хода.
Таким образом, выполнение привода управления 1 коробкой передач 2 автомобиля так, что перемещения коробки передач 2 автомобиля, возникающие при его движении, компенсируются кинематикой привода управления 1 за счет отмеченных выше в описании особенностей конструкций его составляющих и за счет пространственного расположения его шарниров, и не передаются на рукоятку 4 привода управления, и выполнение привода управления 1 коробкой передач 2 автомобиля так, что низко и высокочастотные возбуждения, возникающие от работы двигателя, гасятся в демпфирующих элементах привода управления 1, а именно, в резиновых демпфирующих выступах 12 обоймы 10, в демпфере 61 съемной сферы 7, в компенсационных втулках 22, и не передаются на рукоятку 4 привода управления, а также выполнение привода управления 1 коробкой передач 2 автомобиля так, что его составляющие по сравнению с прототипом упрощены конструктивно и тем самым технологичнее в изготовлении, надежнее, прочнее и долговечнее в эксплуатации, а кроме того, улучшен его монтаж на автомобиле в целом за счет улучшения монтажа его обоймы 10 (путем крепления обоймы 10 посредством ее кольцевой стенки 38 обрезиненного каркаса 37 из салона автомобиля сверху на тоннеле 11 пола кузова), - позволяет решить поставленную задачу  и достичь следующий технический результат: упростить и как следствие улучшить технологичность изготовления привода управления коробкой передач, улучшить его монтаж, увеличить его надежность, прочность и долговечность, а также существенное улучшить его эргономику и качество переключения передач, значительно снизить его уровня вибраций, а значит и повысить комфортабельность автомобиля в целом.