УСТРОЙСТВО ДЛЯ РУЧНОГО УПРАВЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЕМ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к производству систем управления движением легковых автомобилей, а конкретно к устройствам, позволяющим управлять автомобилем водителям с различными патологиями ног. До недавнего времени все отечественные легковые автомобили выпускались с механической коробкой передач. Это означает, что для инвалидов с самой тяжелой патологией (обе ноги нерабочие) для управления серийным легковым автомобилем необходимы устройства, управляющие с помощью рук тремя педалями: сцепления, тормоза, заслонки карбюратора («газа»). Известны такие устройства, например, [1. Устройство для ручного управления рабочими приводами тормоза, сцепления и дроссельными заслонками карбюратора. Полезная модель RU 18989, опубликовано 10.08.2001]. Это сложное устройство, как по конструкции, так и по использованию. Управление приводами осуществляется перемещением рычага управления с одновременным вращательным движением. Правая рука водителя должна быть постоянно на рычаге управления, в тоже время для переключения передач также необходимо использовать правую руку. В настоящее время в парке эксплуатируемых в России легковых машин значительное место занимают машины иностранного производства, оборудованные автоматической коробкой передач. Выпуск автомобилей с автоматической коробкой передач налаживается и в России. В автомобилях с такими коробками передач имеется всего две педали управления («газ» и тормоз), что значительно упрощает разработку устройств управления автомобилем водителями с любыми патологиями ног. (в дальнейшем будем называть педаль «газа», а не педаль дроссельных заслонок, потому что в современных двигателях с инжекторным питанием указанных заслонок вообще нет).
По принципу управления двумя педалями (тормоз и «газ») при нажатии на первую из них вторая должна быть отпущена и, наоборот, при нажатии на вторую должна быть отпущена первая. При такой работе педалей (в «противофазе») довольно просто изготовить устройство управления педалями с помощью одной рукоятки. Но при этом остается отмеченное выше неудобство, а именно, в управлении задействована одна какая-то рука. Несомненным удобством для водителя будет обладать устройство с двумя рукоятками (левой и правой), с помощью которого можно управлять педалями любой рукой. Известно устройство с такими функциональными возможностями [2. Навесной орган ручного управления автомобилем. Свидетельство на полезную модель №12560 RU, опубликовано 20.01.2000]. В этой модели 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. Усилия рук на дуги передаются к педалям тормоза и «газа» через телескопические передачи, применение которых для этих целей известно из [3. Руководство по эксплуатации автомобилей, адаптированных органами ручного управления «УУУ-1» или «УУУ-2». - Петрозаводск: ЗАО ПКФ «Авто», 1998]. Основным недостатком рассмотренной полезной модели [2], выбранной авторами в качестве прототипа, является сложность изготовления устройства синхронизации работы рукояток (дуг) с помощью зубчатых полушестерен. Для изготовления требуется специальное технологическое оборудование, а в качестве ремонта-только замена деталей.
Предлагаемые авторами варианты полезных моделей расширяют арсенал средств определенного назначения, поскольку они предназначены для решения той же задачи, которая решается в известной модели [2], но отличаются от известной простотой конструкции. В предлагаемых моделях предлагаются варианты устройств синхронизации работы рукояток управления автомобилем, которые просты и ремонтопригодны.
В первом варианте этот технический результат достигается за счет того, что в устройстве для ручного управления автомобилем, включающем левую и правую рукоятки для управления педалями «газа» и тормоза, а усилия рук на рукоятки передаются к педалям через телескопические передачи, обе Г-образные, левая и правая, рукоятки жестко связаны соответственно с левым и правым дисками, вращающимися на осях, расположенных вдоль линии, перпендикулярной к оси рулевой колонны, и укрепленных на крепежной пластине устройства, на одинаковом расстоянии от осей на каждом диске через 90 градусов от места соединения соответствующей рукоятки с диском в направлении против часовой стрелки укреплен цилиндрический штырь, штыри обеих дисков соединяются между собой пластиной с двумя отверстиями при нейтральном положении устройства, когда оси дисков и точки крепления рукояток расположены на одной прямой, а стержни телескопических передач утоплены в трубках, телескопическая передача к педали тормоза шарнирно соединена непосредственно с правой рукояткой управления, а телескопическая передача к педали «газа» шарнирно соединена с длинным плечом Г-образного кронштейна, короткое плечо которого двумя отверстиями соединено с осью и штырем левого диска. В исходном (нейтральном) положении стержни телескопических передач утоплены в трубках. При нажатии любой рукоятки в направлении «от себя» работает педаль тормоза, при этом усилие через трубку телескопической передачи передается на педаль тормоза. При нажатии любой рукоятки «к себе» утапливается педаль «газа». При нажатии любой рукоятки другая рукоятка движется синхронно с первой в том же направлении (здесь и далее по тексту рукоятки управления называются Г-образными, чтобы подчеркнуть их единообразие во всех предлагаемых вариантах устройства. Однако, для удобства управления верхний конец рукоятки должен заканчиваться ручкой, параллельной плоскости рулевого колеса).
На фиг.1 схематично изображено устройство для ручного управления автомобилем (вариант 1), когда рукоятки находятся в нейтральном положении. Крепежная пластина 1 устанавливается на рулевой колонне автомобиля ниже рулевого колеса 14. На закрепленных на пластине 1 осях 2 и 3 установлены соответственно левый диск 4 и правый диск 5. С диском 4 жестко соединена левая рукоятка 6, а с диском 5 - правая рукоятка 7. На одинаковом расстоянии L от осей дисков и под углом 90 градусов от мест крепления рукояток в направлении против часовой стрелки на дисках укреплены цилиндрические штыри 8 и 9 (90 градусов - угол по окружности с радиусом L). В этом нейтральном положении, когда оси дисков и места крепления рукояток к дискам расположены на одной прямой, перпендикулярной оси рулевой колонны, штыри 8 и 9 соединены пластиной 10 с двумя отверстиями. Стержень телескопической передачи 11 к педали тормоза шарнирно соединен с правой рукояткой 7, а стержень телескопической передачи 12 к педали «газа» шарнирно соединен с длинным плечом Г-образного кронштейна 13, короткое плечо которого с двумя отверстиями соединено с осью и штырем левого диска. Работа устройства управления. В нейтральном положении стержни телескопических передач 11 и 12 утоплены в трубках. Поэтому при нажатии любой рукоятки «от себя» (на фиг.1 вниз от обода рулевого колеса 14) усилие от рукоятки 7 сразу передается через трубку телескопической передачи 11 на педаль тормоза. При движении любой рукоятки в обратном направлении от нейтрали усилие руки через кронштейн 13 сразу передается через трубку телескопической передачи 12 на педаль «газа».
Во втором варианте устройства для ручного управления автомобилем указанный выше технический результат достигается за счет того, что в устройстве для ручного управления автомобилем, включающем левую и правую рукоятки для управления педалями «газа» и тормоза, а усилия рук на рукоятки передаются к педалям через телескопические передачи, обе Г-образные, левая и правая рукоятки жестко связаны с боковыми внешними сторонами левой и правой пластин с отверстиями в центре каждой из них, вращающихся на осях, расположенных вдоль линии, перпендикулярной к оси рулевой колонны, и укрепленных на крепежной пластине устройства, при этом другая боковая сторона каждой пластины, обращенная к соседней пластине, обработана в форме полуокружности, верх каждой пластины соединен с низом другой пластины с помощью гибкой не растягивающейся ленты, плотно прилегающей к боковым поверхностям обеих пластин, выполненных в виде полуокружностей, при этом ширина каждой ленты равняется половине толщины пластины, между лентами устанавливается зазор, достаточный для исключения взаимного касания лент при работе устройства, телескопическая передача к педали тормоза шарнирно соединена непосредственно с правой рукояткой управления, а телескопическая передача к педали «газа» шарнирно соединена с длинным плечом Г-образного кронштейна, короткое плечо которого установлено на оси левой пластины, расположено параллельно боковой стороне левой пластины и жестко застопорено на этой пластине. В этом варианте так же обеспечивается синхронная работа рукояток управления, то есть при движении какой-либо одной рукоятки другая рукоятка повторяет движение первой в том же направлении за счет указанной связи пластин с помощью гибких лент. Этим обеспечивается возможность управления педалями автомобиля любой рукой. При работе устройства отсутствуют сдвиги лент относительно пластин, ленты не «истираются» и этим обеспечивается долговечность работы предлагаемого устройства.
На фиг.2 схематично изображено устройство для ручного управления автомобилем (вариант 2) при нейтральном положении рукояток. На крепежной пластине 1, которая устанавливается на рулевой колонне под рулевым колесом 14, на осях 2 и 3 вращаются левая пластина 4 и правая - 5. Боковые стороны пластин, обращенные друг к другу, обработаны по форме полуокружностей. С пластиной 4 жестко соединена левая рукоятка 6, а с пластиной 5 - правая рукоятка 7. Пластины связаны между собой гибкими лентами 9 и 10, закрепленными четырьмя винтами 15. На фиг.3 показан вид сверху (или снизу) на блок пластин с лентами, поясняется расположение лент 9 и 10 на пластинах 4 и 5, отсюда так же следует, что толщина пластины равняется удвоенной ширине ленты. Телескопическая тяга 11 к педали тормоза соединена шарнирно с рукояткой 7, а тяга 12 к педали «газа» соединена шарнирно с длинным плечом Г-образного кронштейна 13. Короткое плечо кронштейна соединено с левой пластиной 4 с помощью оси 2 и стопорного винта 8, при этом оно параллельно боковой стороне пластины 4. Работа этого устройства аналогична работе устройства, выполненного по схеме варианта 1.
В третьем варианте устройства указанный выше технический результат достигается за счет того, что в устройстве для ручного управления автомобилем, включающем левую и правую рукоятки для управления педалями «газа» и тормоза, а усилия рук на рукоятки передаются к педалям через телескопические передачи, обе Г-образные, левая и правая рукоятки жестко связаны с левой и правой пластинами, расположенными в разных плоскостях и вращающимися на осях, расположенных вдоль линии, перпендикулярной к оси рулевой колонны, и укрепленных на крепежной пластине устройства, на конце правой пластины, обращенном к другой пластине, установлена ось, на которой вращается диск, а на конце левой пластины, обращенном к правой пластине, сделан паз с шириной, равной диаметру упомянутого диска, и глубиной не менее диаметра этого диска, входящего в паз левой пластины, телескопическая передача к педали тормоза шарнирно соединена с правой рукояткой, а телескопическая передача к педали «газа» шарнирно соединена с концом длинного плеча Г-образного кронштейна, короткое плечо которого жестко соединено с левой пластиной. Устройство так же обеспечивает синхронную работу рукояток управления и отличается простотой изготовления.
На фиг.4 схематично изображено устройство для ручного управления автомобилем (вариант 3) при нейтральном положении рукояток. На крепежной пластине 1, укрепленной на рулевой колонне автомобиля и расположенной ниже рулевого колеса 14 на осях 2 и 3 вращаются левая 4 и правая 5 пластины. К левой пластине жестко присоединена левая рукоятка 6, а к правой пластине - правая рукоятка 7. На конце пластины 5 укреплена дополнительная ось 10, на которой вращается диск 8. На левой пластине сделан паз, ширина которого должна обеспечивать свободное перемещение в нем диска 8. Глубина паза должна быть не менее диаметра диска. Для пояснения конструкции «блока синхронизации» на фиг.5 показан разрез пластин и диска, из которого видно, что левая и правая пластины расположены и вращаются в разных плоскостях. Работа (функциональные возможности) устройства, изготовленного по схеме варианта 3, аналогична работе рассмотренных выше устройств.
Для изготовления устройства по любому из предлагаемых вариантов не требуется сложное технологическое оборудование. Проведенный информационный поиск показал, что среди полезных моделей, предназначенных для ручного управления автомобилем, подобных конструкторских решений не обнаружено.