УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ УКАЗАННОГО УСТРОЙСТВА, А ТАКЖЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО, СОДЕРЖАЩЕЕ ДАННОЕ УСТРОЙСТВО
VEHICLE STEERING UNIT, METHOD OF ITS OPERATION, AND VEHICLE EQUIPPED WITH SAID UNIT

Настоящее изобретение, в целом, относится к транспортным средствам, а именно к устройству управления для транспортного средства и способу использования устройства управления. Настоящее изобретение также относится к транспортному средству, содержащему устройство управления.
В обычных устройствах управления для трансмиссионных систем транспортных средств, таких как погрузчики, вилочные погрузчики, большегрузные самосвалы и т.п., рычаг управления движением вперед и назад и рычаг управления скоростью используются для управления переключением передних и задних передач, а также для управления переключением скоростей в трансмиссионной системе независимо друг от друга. В частности, с одной стороны, водитель может манипулировать рычагом управления движением вперед и назад при помощи рабочей рукоятки для управления переключением передних и задних передач в трансмиссионной системе таким образом, чтобы осуществлять управление движением транспортного средства вперед и назад. С другой стороны, водитель может манипулировать рычагом скорости при помощи рабочей рукоятки для управления переключением передач в трансмиссионной системе таким образом, чтобы осуществлять управление скоростью транспортного средства. Подобная конструкция обычно занимает много места в кабине транспортного средства, поскольку рабочая рукоятка движения вперед и назад и рабочая рукоятка скорости установлены независимо друг от друга.
Кроме этого, также известно, что рычагом управления движением вперед и назад, а также рычагом управления скоростью можно манипулировать при помощи единой рабочей рукоятки.
Однако согласно предшествующему уровню техники рычаг управления движением вперед и назад, а также рычаг управления скоростью трансмиссионной системы соответственно устанавливаются в кабине транспортного средства отдельно друг от друга. Таким образом, подобное расположение занимает дополнительное место в кабине транспортного средства.
Подобное громоздкое расположение создает неудобства для водителя и делает езду небезопасной. Это также затрудняет использование и снижает эффективность.
Между тем, известны транспортные средства, в которых используется электронное устройство управления с единой рабочей рукояткой, состоящее из электронного контроллера и электрогидравлического направляющего распределителя, электронное устройство управления имеет сложную конструкцию, высокую стоимость и ограниченную область применения.
Таким образом, на современном уровне техники существует явная потребность в устройстве управления для транспортного средства, в котором могли бы быть объединены рычаг управления скоростью и рычаг управления движением вперед и назад в целях экономии места в кабине транспортного средства, которое было бы недорогим и создавало бы более комфортные условия для водителя.
Настоящее изобретение относится к устройству управления для транспортного средства, в котором рычаг управления скоростью и рычаг управления движением вперед и назад для трансмиссионной системы транспортного средства могли бы быть объединены в единый рабочий рычаг, имеющий простую конструкцию и низкую себестоимость.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения предложено устройство управления для транспортного средства состоящее из: рабочего рычага; первого рычага управления подвижно сопряженного с упомянутым рабочим рычагом; а также второго рычага управления, вращающегося вокруг оси первого рычага управления и шарнирно сопряженного с упомянутым рабочим рычагом посредством шарнира, при этом вращательное движение упомянутого рабочего рычага вокруг шарнира перемещает упомянутый первый рычаг управления аксиально, тогда как вращательное движение упомянутого рабочего рычага вокруг оси упомянутого первого рычага управления вращает упомянутый второй рычаг управления вокруг оси упомянутого первого рычага управления.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложено транспортное средство, состоящее из рабочего стола и устройства управления.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения предложен способ использования устройства управления, при котором рабочий рычаг приводится в действие, вращаясь вокруг оси первого рычага управления таким образом, что второй рычаг управления вращается вокруг оси первого рычага управления; либо рабочий рычаг приводится в действие, вращаясь вокруг шарнира таким образом, что первый рычаг, управления подвижно сопряженный с рабочим рычагом, перемещается в аксиальном направлении.
По сравнению с традиционными механическими устройствами управления с двойными рабочими рычагами, устройство управления, согласно изобретению, занимает меньше места в кабине транспортного средства, им проще пользоваться и оно позволяет создавать более комфортные условия для водителя. По сравнению с электронными устройствами управления устройство управления согласно настоящему изобретению позволяет существенно сократить производственные затраты.
Устройство управления согласно настоящему изобретению может также снизить утомляемость водителя. Например, работая на погрузчике, оснащенным устройством управления согласно настоящему изобретению, водитель держит руль левой рукой, а правой рукой переключает единый рычаг вперед, назад, вверх или вниз, не задумываясь за какой рычаг браться правой рукой, что помогает ему сосредоточиться на погрузке.
Признаки и преимущества настоящего изобретения изложены в следующем подробном описании вариантов выполнения настоящего изобретения. Другие признаки и преимущества настоящего изобретения будут очевидны специалистам в данной области техники из следующего подробного описания.
Настоящее изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 показан вид в перспективе устройства управления для транспортного средства согласно одному из вариантов выполнения настоящего изобретения, а также двух коромысел, сопряженных с устройством управления, в котором одно коромысло соединено с клапаном управления движением вперед и назад, а другое соединено с клапаном управления скоростью;
на фиг.2 показан частичный вид в разрезе соединительной части верхней торцевой части трубки управления устройства управления, согласно настоящему изобретению, и соединительного рукава, а также показано посадочное кольцо на рабочем столе транспортного средства;
на фиг.3 показан частичный вид в разрезе соединительной части нижней торцевой части трубки управления устройства управления, согласно настоящему изобретению, а также коромысла; и
на фиг.4 показан вид в перспективе устройства управления для транспортного средства, согласно настоящему изобретению, помещенного в корпус.
Предпочтительные варианты выполнения настоящего изобретения далее будут рассмотрены подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи. Следует учесть, что описанные здесь варианты выполнения приведены исключительно в качестве примера и не преследуют собой цель ограничить какие-либо аспекты настоящего изобретения. На прилагаемых чертежах аналогичные элементы обозначены аналогичными позициями.
На фиг.1 показано устройство 1 управления согласно одному из вариантов выполнения настоящего изобретения. Устройство 1 управления может использоваться в транспортном средстве, таком как погрузчик, вилочный погрузчик, большегрузный самосвал и т.п. Устройство управления, согласно настоящему изобретению, может состоять из рабочего рычага 4. Рабочий рычаг 4 может быть удлиненным, иметь круглое или прямоугольное поперечное сечение, либо их сочетание. Рукоятка 7 может крепиться к одному из торцов рабочего рычага 4. Рукоятка 7 может быть встроена в рабочий рычаг 4 или соединена с ним посредством подходящего сопряжения, например сварки или резьбы, защелкивания и т.п. Форма и размер рукоятки 7 сделаны таким образом, чтобы за нее было удобно браться рукой. Водитель может манипулировать устройством управления, приводя в действие рабочий рычаг 4 при помощи рукоятки 7.
Первый рычаг управления, рычаг 10 управления в одном из предпочтительных вариантов выполнения соединен с другим торцом 401 рабочего рычага 4 таким образом, что торец 401 рабочего рычага 4 позволяет перемещать рычаг 10 управления аксиально. Предпочтительно, рабочий рычаг 4 шарнирно соединен с рычагом 10 управления. Более предпочтительно, рабочий рычаг 4 шарнирно соединен с рычагом 10 управления посредством первого рычажного механизма 2 в сборе, при этом первый торец соединен с рычагом 10 управления, а во втором торце имеется U-образный паз 201. Торец 401 рабочего рычага 4 входит в зацепление с U-образным пазом и шарнирно соединен с первым рычажным механизмом 2 в сборе. U-образный паз 201 может быть соединен с рабочим рычагом 4 посредством шарнирной шпильки 202 или аналогичной детали, как это показано на фиг.1.
На дне U-образного паза 201 первого рычажного механизма 2 в сборе может быть выполнено резьбовое отверстие. Верхний торец 101 рычага 10 управления входит в зацепление с отверстием. U-образный паз 201 может вращаться вокруг оси рычага 10 управления. Таким образом, рычаг 10 управления сопряжен с рабочим рычагом 4 у верхнего торца 101 посредством первого рычажного механизма 2 в сборе. Как это описано выше, рычаг 10 управления может быть соединен с рабочим рычагом 4 непосредственно, без первого рычажного механизма 2 в сборе. Как будет понятно специалистам в данной области техники, описанные здесь и показанные на чертежах варианты соединения рабочего рычага 4 с рычагом 10 управления даны исключительно в качестве примеров, возможно использовать любые другие варианты, обеспечивающие рычажный механизм. Форма и конфигурация рабочего рычага 4, а также первого рычажного механизма 2 в сборе представлены исключительно в качестве примера. В зависимости от конкретных потребностей конструкции они могут иметь различную форму и конфигурацию, позволяющие создавать рычажный механизм.
Рычаг 10 управления может быть вытянутым и иметь цельную или полую трубчатую структуру.
Как показано на фиг.1 и 2, устройство 1 управления для транспортного средства, согласно настоящему изобретению, может дополнительно состоять из второго рычага 13 управления, предпочтительно с полой структурой, в одном из предпочтительных вариантов выполнения второй рычаг 13 управления выполнен в виде трубки управления. Указанная трубка управления может вращаться вокруг оси рычага 10 управления и шарнирно соединена с рабочим рычагом 4 посредством шарнира 6 таким образом, чтобы рабочий рычаг 4 и трубка управления могли совместно вращаться вокруг оси рычага 10 управления. Предпочтительно рабочий рычаг 4 может быть соединен с указанной трубкой управления посредством держателя 3 рабочего рычага. Первый торец держателя 3 рабочего рычага закреплен на трубке управления, а его второй торец соединен с рабочим рычагом 4 посредством шарнира 6. Более предпочтительно рукав 301 входит в зацепление снаружи упомянутой трубки управления и неподвижно закреплен на упомянутой трубке управления. Держатель 3 рабочего рычага неподвижно закреплен на рукаве 301. Таким образом, рабочий рычаг 4 может приводить рукав 301 и трубку управления во вращение вокруг оси рычага 10 управления посредством держателя 3 рабочего рычага. Как это описано выше, второй рычаг 13 управления не обязательно должен быть полым для того, чтобы вращаться вокруг оси рычага 10 управления вместе с рабочим рычагом 4. Внутренний диаметр трубки управления с полой структурой больше внешнего диаметра рычага управления. Рычаг 10 управления проходит через полую структуру трубки управления. Таким образом, как это показано на фиг.1, рычаг 10 управления может проходить через полую структуру трубки управления и выходить наружу через два торца 131 и 132 трубки управления.
Предпочтительно, часть рычага 10 управления, выступающая наружу через торец 131 трубки управления, т.е. верхняя часть рычага 10 управления, сопряжена с первым рычажным механизмом 2 в сборе таким образом, что рычаг 10 управления сопряженный с первым рычажным механизмом 2 в сборе перемещается вместе с первым рычажным механизмом 2 в сборе. Верхний торец 101 рычага 10 управления может быть также непосредственно соединен с рабочим рычагом 4.
Нижний торец 102 рычага 10 управления может быть соединен с коромыслом движения вперед и назад или с коромыслом скорости транспортного средства. В одном из предпочтительных вариантов, как это показано на фиг.3, нижний торец 102 рычага 10 управления, выступающий наружу через нижний торец 132 трубки управления, может быть сопряжен с коромыслом движения вперед и назад или коромыслом скорости, как это будет более подробно описано ниже.
Трубка управления может аксиально выдвигаться вниз. Коромысло движения вперед и назад или коромысло скорости транспортного средства могут быть соединены с нижним торцом 132 трубки управления.
Как это описано выше, в предпочтительном варианте выполнения рукав 301, неподвижно закрепленный на держателе 3 рабочего рычага, расположен над внешней стороной верхнего торца 131 трубки управления. Внешний диаметр верхнего торца 131 трубки управления может быть меньше внутреннего диаметра рукава 301. Таким образом, как это показано на фигурах 1 и 2, верхний торец 131 трубки управления может располагаться в круглом пространстве между рычагом 10 управления и рукавом 301. Внешний диаметр рычага 10 управления снаружи верхнего торца 131 трубки управления обычно делается меньше, чем внешний диаметр других частей рычага 10 управления. Таким образом, как это показано на фиг.2, трубка управления может быть сопряжена с рукавом 301 у верхнего торца 131 трубки управления посредством соединительного элемента, такого как шпилька 14. Шпилька 14 может проходить через стенки рукава 301 и трубки управления, не касаясь рычага 10 управления таким образом, чтобы не мешать осевому перемещению рычага 10 управления. Рукав 301 и трубка управления могут быть соединены любым другим образом, обеспечивающим их совместное вращение вокруг оси рычага 10 управления.
В предпочтительном варианте выполнения трубка управления может аксиально выдвигаться вниз, а аксиальная длина трубки управления меньше, чем соответствующая длина рычага 10 управления, проходящего через трубку управления, и значительно больше, чем соответствующая длина рукава 301. Кроме этого, коромысло движения вперед и назад или коромысло скорости могут быть соединены с нижним торцом 132 трубки управления, как это будет более подробно описано ниже.
В верхнем торце держателя 3 рабочего рычага может быть U-образный паз, как это показано на фиг.1, а нижний торец может быть неподвижно закреплен на рукаве 301 при помощи различных способов соединения, таких как сварка или объединен с ним при помощи других способов, таких как литье. Как это описано выше, один торец рабочего рычага 4 закреплен в U-образном пазу 201 первого рычажного механизма 2 в сборе при помощи шарнирной шпильки, аналогичным образом, средняя часть рабочего рычага 4 закреплена в U-образном пространстве верхнего торца держателя 3 рабочего рычага при помощи шарнира 6. Как это показано на фиг.1, в средней части рабочего рычага имеется одно отверстие, а в верхнем торце держателя 3 рабочего рычага имеется другое отверстие. Шарнир 6 проходит через данные отверстия в рабочем рычаге 4 и в верхнем торце держателя 3 рабочего рычага, таким образом соединяя рабочий рычаг 4 с держателем 3 рабочего рычага.
Таким образом, рабочий рычаг 4 соединен с трубкой 13 управления посредством шарнира 6 и держателя 3 рабочего рычага. При вращении рабочего рычага 4 вокруг оси рычага 10 управления трубка управления может вращаться вокруг оси рычага 10 управления благодаря наличию держателя 3 рабочего рычага. В частности, вращательное движение рабочего рычага 4 вокруг оси рычага 10 управления может передаваться трубке управления для вращения ее вокруг оси рычага 10 управления держателем рабочего рычага. Специалистам в данной области техники понятно, что держатель рабочего рычага согласно настоящему изобретению может также быть любым другим устройством, способным передавать вращательное движение рабочего рычага 4 вокруг оси рычага 10 управления на второй рычаг 13 управления, выполненный в виде трубки управления. Специалисты в данной области техники смогут без труда понять, что держатель 3 рабочего рычага может быть непосредственно соединен с трубкой управления для передачи вращательного движения без использования рукава 301 и шпилек 14. Трубка управления также может быть непосредственно соединена с рабочим рычагом 4. Рукав 301 может быть объединен с трубкой управления.
Рукав 301 держателя 3 рабочего рычага может быть съемно установлен на посадочное кольцо 16 транспортного средства у поверхности нижнего торца рукава 301. Таким образом, держатель 3 рабочего рычага не может осуществлять промежуточные движения в осевом направлении трубки управления. В результате этого рабочий рычаг 4 может вращаться вокруг шарнира 6, и вращательное движение рабочего рычага 10 может быть преобразовано в осевое промежуточное движение рычага 10 управления посредством первого рычажного механизма 2 в сборе. Подшипник, особенно роликовый подшипник, может быть установлен между отверстием в средней части рабочего рычага 4 и шарниром 6 для уменьшения трения между ними во время вращения рабочего рычага 4 вокруг шарнира 6.
Как показано на фиг.4, с внешней стороны верхней части устройства управления может быть установлена крышка для защиты устройства управления от пыли и грязи. В крышке 8 может иметься отверстие, обеспечивающее вытягивание и вращение рабочего рычага 4. Для того чтобы сделать эксплуатацию устройства более удобным, на крышке 8 могут быть указаны обозначения вперед, назад, высокая скорость и/или низкая скорость.
Как отмечалось выше, коромысло скорости или коромысло движения вперед и назад могут быть соединены с нижним торцом 102 рычага 10 управления и нижним торцом 132 трубки 13 управления, соответственно.
В предпочтительном варианте выполнения, как это показано на фиг.3, часть коромысла 18 движения вперед и назад может быть закреплена на нижнем торце 132 трубки управления посредством соединительной шпильки 19. Кроме этого коромысло 21 скорости может быть также закреплено на нижнем торце 102 рычага 10 управления посредством аналогичного устройства. В этом случае рычаг 10 управления действует как рычаг управления скоростью, тогда как трубка управления действует как рычаг управления движением вперед и назад. С одной стороны, осевое движение рычага 10 управления может передаваться клапану управления скоростью трансмиссионной системы транспортного средства через коромысло 21 скорости для управления скоростью. С другой стороны, вращательное движение трубки управления может передаваться клапану управления движением вперед и назад трансмиссионной системы транспортного средства через коромысло 18 движения вперед и назад для управления движением вперед и назад. Конструкция коромысла движения вперед и назад, коромысла скорости, а также способы соединения коромысла движения вперед и назад и коромысла скорости с клапаном управления движением вперед и назад и клапаном управления скоростью, соответственно, хорошо известны из существующего уровня техники, поэтому здесь нет необходимости давать их подробное описание.
Специалистам в данной области техники следует учесть, что в зависимости от конкретных требований к конструкции коромысло движения вперед и назад также может быть соединено с рычагом 10 управления, а коромысло скорости может быть соединено с трубкой 13 управления. В этом случае рычаг 10 управления может выступать в качестве рычага управления движением вперед и назад, тогда как трубка управления может выступать в качестве рычага управления скоростью.
Как это отмечалось выше и показано на фиг.2, транспортное средство по настоящему изобретению может также состоять из посадочного кольца 16 с полой структурой, закрепленного в соответствующем положении, например на рабочем столе в кабине транспортного средства. Внутренний диаметр посадочного кольца 16 может быть больше внешнего диаметра трубки управления. Как это показано на фиг.2, рукав 301 входит в зацепление с внешней стороной трубки управления, а трубка управления может проходить через полую структуру посадочного кольца 16. Поверхность 302 нижнего торца рукава 301 зафиксирована на поверхности 160 верхнего торца посадочного кольца 16. Предпочтительно, внутри посадочного кольца установлен сальник 20, а верхняя торцевая поверхность прокладки 20 контактирует с поверхностью 302 нижнего торца рукава 301 для уменьшения трения при вращении рукава 301. В целях образования монтажной переходной поверхности 161 внешний диаметр нижней части 162 посадочного кольца 16 больше соответствующего диаметра верхней части 163. В рабочем столе 100 имеется монтажное отверстие 105, внешний диаметр которого больше, чем у нижней части 162 и меньше, чем у верхней части 163. Посадочное кольцо 16 может быть вставлено в монтажное отверстие 105, а переходная поверхность 161 устанавливается на рабочем столе 100. Посадочное кольцо 16 может быть закреплено на рабочем столе 100. Посадочное кольцо 16 может быть неподвижным во время использования устройства управления, тогда как трубка 13 управления может вращаться внутри полого посадочного кольца 16. Таким образом, устройство управления для транспортного средства согласно настоящему изобретению может устанавливаться в соответствующем месте в кабине транспортного средства посредством посадочного кольца 16. Трубка управления может быть непосредственно закреплена в соответствующем месте, таком как рабочий стол в кабине транспортного средства для ограничения аксиального перемещения трубки управления.
Ниже дано краткое описание предпочтительных вариантов выполнения устройства управления для транспортных средств согласно настоящему изобретению. Для удобства изложения, рычаг 10 управления действует как рычаг управления скоростью, тогда как трубка управления действует как рычаг управления движением вперед и назад. Однако настоящее изобретение не ограничивается этим. Рычаг 10 управления может действовать как рычаг управления движением вперед и назад, тогда как трубка управления может действовать как рычаг управления скоростью.
С одной стороны, если водителю нужно изменить скорость он может привести в действие рабочий рычаг, предпочтительно потянув вверх или опустив вниз рукоятку 7 для того, чтобы обеспечить вращение рабочего рычага 4 вокруг шарнира 6, т.е. использовать шарнир 6 как центр вращения. Посредством первого рычажного механизма 2 в сборе вышеупомянутое вращательное движение рабочего рычага 4 может быть преобразовано в аксиальное перемещение рычага 10 управления. А затем коромысло скорости, соединенное с нижним торцом рычага 10 управления, может быть использовано для передачи аксиального движения рычага 10 управления на шестерни передачи трансмиссионной системы транспортного средства для осуществления управления скоростью.
С другой стороны, когда водителю нужно переместить транспортное средство вперед или назад, он может привести в действие рычаг управления, предпочтительно потянув на себя или толкнув от себя рукоятку 7, для того обеспечить вращение рабочего рычага 4 вокруг оси рычага 10 управления. Посредством держателя 3 рычага управления вышеописанное вращательное движение рабочего рычага 4 может быть передано на трубку управления для ее вращения вокруг оси рычага 10 управления. Затем вращательное движение трубки управления может быть далее передано на шестерни передних и задних передач трансмиссионной системы транспортного средства через коромысло движения вперед и назад, соединенное с нижним торцом трубки управления для осуществления управления движением вперед и назад.
Настоящее изобретение позволяет объединить рычаг управления скоростью с рычагом управления движением вперед и назад и создать устройство с единым рабочим рычагом, позволяя тем самым получить компактное устройство управления для трансмиссионной системы транспортного средства с простой конструкцией и меньшей себестоимостью.
Хотя выше были подробно показаны и описаны предпочтительные варианты выполнения настоящего изобретения, специалистам в данной области техники будет понятно, что настоящее изобретение не ограничивается лишь этими вариантами выполнения и возможны различные модификации и изменения, не выходя за рамки объема и сути прилагаемой формулы изобретения.