Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10906
.pdf
Крутящий момент на колесах противодействует этой пружине и, достигнув определенного значения, начинает
ее деформировать, плавно уменьшая при этом передаточное число до тех пор, пока возросший крутящий
момент на колесах не будет компенсирован возросшим рычагом через механизм коробки передач.
Регулировка дроссельной заслонки двигателя осуществляется с помощью регулятора, который позволяет
настраивать его в широком диапазоне оборотов двигателя. Регулировка регулятора обычно производится с
помощью ручного рычага управления дроссельной заслонкой на приборной панели или рулевом колесе.
Таким образом, после установки оборотов двигателя регулятор стремится поддерживать эти обороты,
открывая или закрывая дроссельную заслонку в зависимости от изменения потребности в мощности.
Когда автомобиль движется на высшей передаче по ровной местности, небольшие изменения сопротивления
воздуха компенсируются регулятором, а пружина управления коробкой передач удерживает механизм на
высшей передаче. Однако при приближении к уклону сопротивление вращению колес увеличивается, частота
вращения двигателя имеет тенденцию к снижению, и регулятор открывает дроссельную заслонку,
поддерживая постоянную частоту вращения двигателя, но увеличивая крутящий момент, создаваемый
двигателем, до тех пор, пока он не достигнет максимального значения, которое может быть передано на
высшей передаче.
Кроме того, пружина механизма переключения передач постепенно отклоняется и плавно понижает передачу,
увеличивая рычаг в коробке передач и поддерживая крутящий момент на колесах, превышающий
сопротивление вращению.
Также после подъема на холм, требующего использования низкой передачи, и выезда на ровную местность,
описанные выше действия выполняются в обратном порядке, и механизм автоматически переключается
обратно на высшую передачу.
По мере уменьшения сопротивления для его преодоления требуется меньший крутящий момент, что снижает
силу, действующую на управляющую пружину, и накопленная в пружине энергия возвращает механизм в
верхнее положение.
Кроме того, поскольку через шестерню передается меньший крутящий момент, от двигателя требуется
меньшая скорость, что приводит к его увеличению, и эта тенденция сдерживается регулятором, закрывающим
дроссельную заслонку.
Органы управления этого автомобиля аналогичны стандартным и функционируют примерно так же, поэтому
при трогании с места и остановке, а также при движении в городском потоке водитель полностью
контролирует ситуацию, и работа механизма становится полуавтоматической.
Педаль сцепления сконструирована таким образом, чтобы принудительно отклонять пружину управления
коробкой передач, которая обычно всегда направляет механизм в сторону высшей передачи. Таким образом,
при нажатии на педаль пружинное усилие снимается с механизма, и оно сразу же падает до нуля, позволяя
двигателю работать свободно, не приводя автомобиль в движение.
Когда двигатель таким образом освобождается, он стремится увеличить обороты, и, как и прежде, эта
тенденция сдерживается регулятором, закрывающим дроссельную заслонку 7C.
Рычаг переключения передач предназначен для удержания педали сцепления в нажатом положении и
ограничения ее подъема, если необходимо некоторое время ехать на любой передаче, кроме высшей. 75
Этот рычаг также соединен с механизмом реверсирования клапана и работает в соответствующем
положении, так что его движение вперед-назад регулирует максимальное передаточное число, а его боковое
движение на 80° определяет направление движения автомобиля.
Педаль акселератора или ножная педаль газа соединена с регулятором оборотов двигателя или, как правило,
с карбюратором, для использования в тех случаях, когда необходимо управлять автомобилем «только с
помощью педали газа» или резко ускоряться выше средней скорости, на которую настроена ручная педаль
газа.
Начальная нагрузка на пружину управления коробкой передач регулируется с помощью дополнительного
ручного рычага с храповым механизмом, и, регулируя эту начальную нагрузку, механизм может передавать
любую желаемую долю полной мощности двигателя на высшей передаче, т.е. до того, как сработает
автономная функция для понижения передачи. Таким образом, потянув этот рычаг назад после того, как
автомобиль находится в движении, полная мощность при полностью работающем двигателе может
передаваться на высшей передаче, когда это необходимо для сверхвысоких скоростей и гонок.
Пружина управления редуктора должна обладать значительной мощностью, поэтому желательно, чтобы
педаль сцепления и рычаг регулировки пружины, которые необходимы для сжатия пружины управления,
работали через сервомотор, приводимый в движение от двигателя, и, поскольку обычно тормоза приводятся в
действие сервомотором, педаль ножного тормоза также работает через тот же сервомотор.
Этот сервомотор состоит из барабана или цилиндра, который вращается с помощью соответствующей
зубчатой передачи, приводимой в движение двигателем, а мощность j5 отбирается от барабана для работы
тормозов «сцепления» и управляющей пружины. Регулировка осуществляется с помощью катушечных
зажимов, которые сжимаются на (lrmmi) движением различных элементов управления. i20 Приводной
механизм, серводвигатель, соединен с валом двигателя b) с помощью подходящего:lil-.
Сбалансированная катушечная муфта, и обычно сервомотор находится в состоянии покоя, когда двигатель
работает. Первый небольшой элемент управления, работающий через сервомотор, прижимает эту приводную
муфту к валу двигателя, так что при запуске сервомотора дальнейшее движение этого элемента управления
прижимает его особую катушку 130 339,2999 к вращающемуся барабану, как описано ранее.
Увеличенная сила, возникающая в результате трения сцепления о барабан, выполняющий необходимую
работу.
Обычно устанавливается конический или прямозубый дифференциал с его хорошо известными
недостатками, а автоматическая коробка передач организована как улучшенный дифференциал, при этом
мощность передается на каждое ведомое колесо через отдельные редукторы, работающие независимо друг
от друга, а сила единственной управляющей пружины равномерно распределяется между ними посредством
дифференциального рычага.
При повороте внутреннее колесо замедляется, и поскольку двигатель стремится продолжать вращать его с
нормальной скоростью, его механизм вынужден переключаться на более низкую передачу, при этом
отклоняется управляющая пружина, которая через дифференциал передает увеличенное усилие на
механизм, вращающий внешнее колесо, стремясь увеличить его передачу и вращать его с соответственно
большей скоростью.
Если автомобиль бросают, оставив одно ведущее колесо в воздухе, обычный дифференциал становится
бесполезным для передачи мощности. При использовании автоматической коробки передач мощность
передается равномерно на ведущие колеса, так что колесо, контактирующее с землей, остается ведущим, а
его передача опускается до тех пор, пока не будет доступен достаточный крутящий момент для запуска
нагрузки, или, путем оттягивания регулировочного рычага пружины, вся мощность двигателя может
передаваться на это колесо при любом передаточном числе.
Дата: 30 июля 1929 года.
УИЛЛИМТ ЧОССЛИ, агент компании Applicanth, 18, Поллардс Хилл Норт, Норбери, Юго-Запад.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Улучшенная трансмиссия.
Мы, Стивен Корнфорт и Джон Стивен Корнфорт, оба проживающие по адресу: Коутэм Хай-стрит, 71, Редкар, и
оба имеющие британское гражданство, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе
его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к трансмиссионному механизму, объектом которого является механизм,
способный передавать мощность между двумя валами таким образом, что передаточное число изменяется в
зависимости от нагрузки на ведомый вал.
Данная трансмиссия относится к тому классу, в котором она предлагается для обеспечения автоматического
управления автомобилями и другими машинами, имеющими ведущий и ведомый элементы, соединенные
зубчатой передачей с изменяемой скоростью.
Обеспечение эффективного автоматического управления транспортными средствами до сих пор
сдерживалось отсутствием подходящей вариаторной передачи, с помощью которой передаточное число
могло бы автоматически изменяться пропорционально крутящему моменту на ведомом элементе (в данном
случае, на колесах); а также отсутствием средств для желаемого изменения передаточного числа в связи с
соответствующим изменением мощности, получаемой от двигателя.
В соответствии с нашим изобретением, когда крутящий момент на колесах превышает определенную
величину, передача плавно и автоматически переключается на пониженную, и, соответственно, от двигателя
отбирается больше мощности, которая затем автоматически регулируется регулятором, поддерживающим
почти постоянную частоту вращения двигателя и изменяющим состав топливной смеси, подаваемой в
двигатель, пропорционально потребляемой от него мощности.
При наличии необходимых произвольных или управляющих органов, наложенных на автоматические,
водитель может начинать, останавливать или изменять скорость транспортного средства по своему желанию,
при этом автоматические функции продолжают работать в пределах, установленных органами управления.
Особый тип механизма с регулируемой скоростью 85, к которому относится данное изобретение (применимое,
но не исключительно, к автомобильным трансмиссиям), представляет собой механизм, в котором ряд
односторонних муфт (или 90 бесшумных храповых механизмов) приводится в движение эксцентриками, ход
которых автоматически изменяется пропорционально сопротивлению путем вращения одного
эксцентрикового элемента относительно другого, в противовес упругому устройству или 95 пружине.
Нам известно, что уже существуют храповые механизмы указанного типа, однако у них есть недостатки,
связанные с тем, что (а) упругий j0.
(a) устройство (или управляющая пружина) непосредственно прикреплено к эксцентрику и вращается вместе с
ним, поэтому недоступно; (b) конструкция затрудняет произвольное управление начальной нагрузкой на
управляющую пружину; (c) отсутствует средство управления, определяющее максимальный крутящий
момент, передаваемый через механизм до срабатывания автоматического режима для понижения передачи;
(d) механизм, предназначенный для управления эксцентриситетом эксцентриков, вызывает чрезмерное
трение, что делает такое управление (ручное или автоматическое) трудным или невозможным для коробки
передач подходящего размера, например, для автомобильной трансмиссии; (e) в такой автомобильной
трансмиссии необходимое ручное управление (исключительное или связанное с автоматическим режимом)
должно осуществляться с предельной осторожностью и минимальными физическими усилиями, а для
автомобиля среднего размера эти элементы управления могут преодолевать силу пружины около полутонны,
действующую на расстоянии 3 или 4 дюймов, следовательно, механическая работа, которую необходимо
выполнить, имеет такую величину, что прямое ручное управление нежелательно или невозможно; (f) что
крутящий момент, передаваемый на ведомый вал, настолько неравномерен, что для его преодоления
необходимо использовать большое количество эксцентриков и храповых механизмов, или один эксцентрик
приводит в движение несколько храповых механизмов через систему рычагов, что ранее делало такой
механизм громоздким; (g) что введение зубчатой передачи между ведомым валом и колесами желательно,
поскольку характер передаваемой мощности (состоящей из ряда импульсов) таков, что вызывает вибрации,
приводящие к дребезжанию между зубьями; (hi) что известные типы фрикционных храповых механизмов
(односторонних или реверсивных) обычно имеют небольшое количество сильно нагруженных роликов или
шкивов, которые в некоторых случаях могут даже действовать независимо друг от друга, таким образом
концентрируя нагрузку на одном или двух роликах, имея, следовательно, только небольшие поверхности
скольжения и не обеспечивая компенсации износа, и, кроме того, нелегко Обратимо с абсолютной
уверенностью.
Целью нашего настоящего изобретения является преодоление этих возражений, что достигается средствами,
показанными на прилагаемых чертежах, где: Рисунок 1 представляет собой план автомобильного шасси,
оснащенного нашей усовершенствованной автоматической трансмиссией.
На рисунке 2 представлен частичный разрез шасси автомобиля, оснащенного нашей усовершенствованной
автоматической коробкой передач.
На рисунке 3 представлен частичный поперечный разрез коробки передач с регулируемой скоростью,
дифференциалом и реверсом для усовершенствованной трансмиссии в ее предпочтительном варианте.
Рисунок 4 представляет собой фрагмент по линии AA рисунка 3.
Рисунок a представляет собой сечение по линии B B рисунка 3.
Рисунок 6 представляет собой сечение по линии C C на рисунке 3.
Рисунок 7 представляет собой отрезок по линии D D рисунка 6.
Рисунок 8 представляет собой отрезок по линии E E рисунка 3.
На рисунке 9 представлена схема, демонстрирующая желаемые пропорции шатунов и т.д.
для редуктора с изменяемым передаточным числом.
Рисунок 10 представляет собой фрагмент по линии F F рисунка 3.
На рисунке 11 представлен чертеж сервомотора для усовершенствованной трансмиссии.
Рисунок 12 представляет собой разрез по линии G (рисунка 11).
Рисунок 13 представляет собой сечение по линии H H рисунка 75. Рисунок 12.
Рисунок 14 представляет собой отрезок по линии J J- на рисунке 11.
На рисунке 1.5 показан фрагмент, демонстрирующий храповой механизм и собачку.
Рисунок 16 представляет собой вид в направлении стрелки K (Рисунок 11).
На рисунке 17 показан вид с торца сервомотора с изображением элементов управления.
На рисунке 18 показан фрагмент конструкции, демонстрирующий фиксирующее устройство 85 для рычага
переключения передач. Эти чертежи показывают практические способы реализации нашего изобретения, но
приведены в качестве примера, который может быть модифицирован без отступления от основных
особенностей нашего изобретения.
В нашем изобретении для преодоления вышеуказанных возражений предлагаются следующие средства: (а)
использование невращающейся витой пружины 93, сила которой передается на регулируемый эксцентрик
через соответствующий механизм, называемый «механизмом изменения хода», который преобразует силу
пружины во вращательную силу, и 100 поворачивает внешний эксцентрик впереди внутреннего в направлении
вращения ведущего вала до тех пор, пока не ограничится упором, отмечающим положение максимального
хода. Отличительными особенностями этого механизма являются: - Центральный плунжер номер 1 на
рисунках 3, 6 и 7 прилагаемых чертежей, расположенный в линию с приводным валом 2 и имеющий
противоизносный подшипник 3 на одном конце для соединения 110 с управляющей пружиной
соответствующим способом, а также имеющий зубья рейки на двух противоположных сторонах, через которые
усилие пружины передается на шестерни 4 и 4, а также дополнительные рейки 5 и 51, которые имеют 1/2 зуба,
нарезанных с двух сторон под углом 90° друг к другу, и шестерня с центральной шестерней 6 на конце
приводного вала.
часть которого является ofiset ta formi the inner eccentric 7. Ne 1rnm выводится 120 на диск или пластину i8 i
щель klTe 'i (см. рисунок 6) в wii e; e a c n 1! ' на стороне внешней поверхности (-C-i 1 il' Рисунок 3), и ось
удерживается таким образом, что перемещение центрального зубчатого вала 125 вдоль оси вала
соответствует вращательному движению внешнего эксцентрика относительно внутреннего.
Этот механизм устроен таким образом, что могут быть установлены антифрикционные подшипники, поскольку
все точки 13t находятся в точке максимальной скорости при движении вперед, дальнейшее усилие 1200 до
точки F приводит верхнюю шатунную точку и точку G в точку максимальной скорости при движении вперед, а
заключительное усилие 1200 до точки C завершает оборот эксцентрика и приводит точку H в точку
максимальной скорости при движении вперед, так что ведомый вал получает три равномерно
распределенных импульса от эксцентрика за каждый оборот ведущего вала.
ВОЗРАЖЕНИЕ (h).
Недостатки храпового механизма, используемого в существующих вариаторных передачах, преодолеваются
благодаря усовершенствованному храповому механизму, который изображен в реверсивной форме на
рисунке 4. Отличительными особенностями этого храпового механизма являются два больших изогнутых
клина 23 и 231, поддерживаемых значительным количеством параллельных роликов 24, закрепленных на
массивном сердечнике 17 (являющемся частью ведомого вала) и окруженных наружным кольцом, таким как
12, 13 или 14, имеющим выступ, посредством которого он соединен с регулируемым эксцентриком. Сердечник
17 имеет круглую форму, центр которого слегка смещен относительно центра вращения, образуя таким
образом двойную конструкцию, а горизонтальный упор 25 (который является либо частью сердечника, либо
жестко закреплен на нем) расположен между толстыми концами клиньев, где пространство между двойным
кулачком и наружным кольцом максимально. Проход между клиньями и сердечником заполнен роликами, за
исключением небольшого пространства на тонких концах клиньев, в котором находится легкая пружина 41
(см. рисунки 3 и 4), которая раздвигает два комплекта роликов и предотвращает их подъем над кулачками под
действием центробежной силы.
Поверхность 105 стержня параллельна внутренним поверхностям клиньев. Направление вращения стержня
17 контролируется реверсивным механизмом, имеющим клетку, состоящую из двух стержней 26 и 26',
расположенных соответственно между толстым и тонким концами клиньев и разделенных соответствующим
диском или кольцом 27 и 271 на каждом конце стержня (см. рисунок 3). Ширина стержня 261 такова, что в его
среднем положении ни один из клиньев не может подняться по кулачку, поэтому внешнее кольцо свободно
вращается в любом направлении.
Для того чтобы храповой механизм работал в прямом направлении, обойма поворачивается j2(слегка в этом
направлении относительно сердечника, при этом стержень 261 между тонкими концами клиньев отходит от
переднего клина, освобождая его, и, зацепившись с тонким концом обратного клина 12j, проталкивает его вниз
по кулачку до тех пор, пока толстый конец клина не упрется в упор 25, таким образом, клин удерживается вне
рабочего положения.
Противоположная планка 26 клетки представляет собой подвижный упор, который перемещается в местах
высоких несущих нагрузок, и, таким образом, может быть сделан практически без трения, что устраняет
возражения a, b и d и позволяет легко обеспечить средства управления, упомянутые в возражении c; эти
средства будут описаны позже.
ВОЗРАЖЕНИЕ (f). Неравномерный крутящий момент на ведомом валу предотвращается за счет того, что
каждый эксцентрик приводит в движение три храповых механизма 12, 13 и 14 на рисунке 3, два из которых 12
и 13 на рисунках 3 и 4 соединены непосредственно с регулируемым эксцентриком известным способом с
помощью шатунов 1,5 и 16, -5. По одному с каждой стороны ведомого вала 17, но с отличительной
особенностью, заключающейся в том, что при соответствующем соотношении деталей один сочленяющийся
стержень и его храповой механизм достигают максимальной скорости на своем переднем ходе 20° ровно на
12° впереди другого. Третий эксцентрик 14 соединен с эксцентриком посредством непрямого шатуна 18,
рычага 19 и звена 191, причем рычаг 19 шарнирно соединен с корпусом редуктора 21 штифтом 22. Эти детали
имеют такие пропорции, что они достигают максимальной скорости n на своем переднем ходе 120° впереди
одного из непосредственно соединяющих шатунов, и, следовательно, ведомый вал получает три равных,
равномерно распределенных импульса за каждый оборот эксцентрика, и эти импульсы перекрываются,
образуя непрерывный крутящий момент.
На рисунке 9 показаны желаемые пропорции указанных выше частей, где A представляет собой центр
ведущего вала, а B — центр ведомого вала, окружность C EA F, представляющая траекторию эксцентрика,
имеет радиус AC, равный максимальному эффективному вылету эксцентрика, и разделена на три равные
части, образующие углы C A BE E A F и F A C, каждый по 120°. Дуга G H M, ударяемая из центра B, имеет
радиус G' B, равный расстоянию между центрами ведомого вала h и шарнирного пальца шатуна, а линии F G
и E M представляют собой соответственно осевые линии верхнего и нижнего прямых шатунов. Межосевое
расстояние AB регулируется таким образом, что углы Q0 B G F и G F A являются прямыми углами, и поскольку
фигура симметрична точке C на центральной линии B H A C, отсюда следует, что углы B M E и X E A также
являются прямыми углами. Линии C, J и H, K перпендикулярны центральной линии C, B и представляют собой
соответственно косвенный шатун и вертикальное звено, линия J, K параллельна C, B и представляет собой
горизонтальный рычаг, который шарнирно закреплен в корпусе в точке L, расположенной посередине между J
и K. В зубчатой передаче, пропорциональной вышеуказанным параметрам, предполагая, что ведущий вал
вращается против часовой стрелки, а ведомый вал — по часовой стрелке, начиная с точки C, центр
эксцентрика перемещается на 120° до точки BE, в которой M 339,3299, вперед на аналогичную величину,
поддерживая правильный рабочий зазор между толстым концом переднего клина и самим собой.
Если теперь наружное кольцо вращается в направлении Z5 вперед, то небольшое трение между наружным
кольцом и передним клином, будучи больше, чем трение качения между клином и сердечником, приводит к
перемещению клина вверх по поверхности кулачка, тем самым блокируя наружное кольцо относительно
сердечника, а реакция лишь сжимает обратный клин и его ролики между наружным кольцом и сердечником.
Когда наружное кольцо перемещается в противоположном направлении, передний клин перемещается вниз
по поверхности кулачка до тех пор, пока не остановится, упершись своим толстым концом в стержень 26
реверсивной обоймы, тем самым освобождая наружное кольцо от сердечника. Для обеспечения
необходимого малого углового смещения реверсивной клетки относительно сердечника на внешней стороне
торцевого диска 27 реверсивной клетки расположены два выступа 28 и 281 (см. рис. 5). На выступах
установлены радиальные стержни 29 и 291, на которых закреплены небольшие ролики 30 и 301. Поперечная
балка 31 закреплена на сердечнике 17 рядом с диском, концы которой образуют выступы 32 и 321,
аналогичные выступам на диске, и несут аналогичные радиальные штифты 33 и 331 и ролики 34 и 341, а
центральная линия поперечной балки расположена перпендикулярно центру радиальных штифтов на диске.
Два ролика на поперечной балке и два ролика на диске входят в зацепление с противоположно
расположенными винтовыми канавками 35 и 3,51, а также 36 и 361 в отверстии вращающегося элемента 37
упорного подшипника, так что при небольшом продольном перемещении упорного кольца 38 диск и
реверсивный сепаратор поворачиваются на небольшой угол относительно поперечной балки и сердечника.
Наружный элемент 38 упорного подшипника (см. рис. 3) несет трубчатый подшипник 42, который установлен
на скользящей опоре 43, закрепленной на корпусе. Трубка 42 имеет штифты 44, которыми она соединена
через звенья 39 и 391 (см. рис. 5) с раздвоенным реверсивным рычагом 40, который установлен на
реверсивном валу 4.5. Верхний конец вала проходит через верхнюю часть корпуса через втулку 46, а на его
внешнем конце расположен поперечный рычаг 47, которым он соединен с механизмом управления реверсом.
При использовании в качестве нереверсивной храповой системы (не показано на рисунке) реверсивный
механизм отсутствует, а клинья расположены таким образом, чтобы быть направленными в одном
направлении, и поскольку поверхность сердечника должна быть параллельна внутренней поверхности
клиньев, сечение сердечника состоит из двух полукругов, основания которых расположены перпендикулярно,
а центры слегка смещены в стороны от центра вращения сердечника. На толстом конце каждого клина
расположен продольный упор, аналогичный показанному на рисунке 4, который находится в месте
соединения кулачковых поверхностей с сердечником. 70 Сопротивление изгибу сердечника может быть
увеличено за счет добавления нескольких клиньев к каждому храповому механизму, причем дополнительные
упоры между клиньями являются частью сердечника и значительно увеличивают его прочность. При
реверсивном движении реверсивная клетка снабжена таким количеством стержней, сколько клиньев в каждом
храповом механизме, и эти стержни могут быть усилены путем соединения их узкими кольцами с 80
подходящими интервалами по всей длине, причем эти кольца располагаются между клиньями каждой пары
храповых механизмов.
Ссылаясь на возражение (g), необходимо исключить зубчатое колесо между 85-м валом вариаторной
передачи и колесами транспортного средства, что делает обычную главную передачу и дифференциал
непригодными для использования с этой вариаторной передачей без дополнительных демпфирующих
устройств. Таким образом, в данном изобретении 90 в качестве усовершенствованного дифференциала
используется сама переменная передача (см. рисунки 1 и 2), отличительными особенностями которой
являются то, что мощность передается на каждое ведущее колесо 48 и 481 через 95 отдельных редукторов 49
и 491, которые работают независимо друг от друга, а сила единственной управляющей пружины 50
распределяется между ними посредством рычага дифференциала 51. 100 Регулируемые эксцентрики,
расположенные под углом 180° друг к другу, находятся на каждом конце короткого промежуточного вала 2 (см.
рис. 3), установленного в подшипниках 16-5 и 1651, способных выдерживать комбинированные радиальные и
осевые нагрузки, а промежуточный вал отводится от заднего конца вала гребного винта 83 (рис. 5) с помощью
конической или косозубой насадки, например, 167.
1671. Дифференциальный рычаг 51 соединен звеньями 5 и 521 с рычагами 110, 53 и 531, которые
прикреплены к коротким вертикальным валам 54 и 541 (см. также рисунки 3 и 521). Эти валы установлены в
подшипниках в зубчатой передаче, а раздвоенные рычаги 551 имеют шлицевое соединение или иным
образом прикреплены к ним. Раздвоенные концы этих рычагов соединены звеньями 5f6 и 56' с цапфами на
корпусах упорных подшипников 57 и 571, которые несут упорные подшипники 3 и 31 механизма изменения
хода и которые скользят по направляющим стержням 538 и 5S1, а также 59 и 591, поддерживаемым корпусом
редуктора 21. Обращаясь к рисунку 1, сила управляющей пружины 50 прикладывается к средней части 125
дифференциального рычага 51, поперечному рычагу 60 и поперечному рычагу 61, который шарнирно
соединен с неподвижной частью коробки передач или торсионной трубы в точке 62. Один конец поперечного
рычага 61 соединен звеном 63 с управляющей пружиной 130 6.; 339,299 339,299 корпусом 64, а управляющая
пружина заключена между передним концом своего корпуса и чашкой 65, которая соединена стержнем 66 и
цепью 67 с серводвигателем 68.
Сервомотор 68 является неотъемлемой частью трансмиссионной системы и включен в состав системы как
средство, с помощью которого мощность двигателя используется для преодоления трудностей ручного
управления редуктором переменной скорости, как указано в возражении (e), на которое делается ссылка.
Цепь 67 соединена с пружинным регулировочным механизмом муфты в сервомоторе (который полностью
описан далее) и управляется ручным рычагом 69 (см. также рисунок 11). Другой конец поперечного рычага 61
(рис. 1) соединен штифтом в прорезном конце rtd 70 с муфтой управления передачами сервомотора 68 и
управляется педалью управления передачами 71 (см. рис. 1, 11 и 12), которая функционирует аналогично
обычной педали сцепления обычной автомобильной трансмиссии.
В дополнение к элементам управления 69 и 71, необходимым для управления и регулировки вариаторной
передачи, предусмотрено управление тормозами транспортного средства посредством сервомотора 68.
Педаль тормоза 72 приводит в действие катушечную муфту внутри сервомотора, а увеличенное усилие
передается на обычный тормозной механизм (не показан) через шток 73.
Пружина управления 50 работает за счет непрерывного прижима регулируемых эксцентриков вариаторной
передачи к положению, обеспечивающему максимальный ход, или «верхнюю передачу», противодействуя
крутящему моменту, передаваемому через механизм, который постоянно стремится понизить «передачу».
Функция педали управления передачей 71 заключается в принудительном сжатии управляющей пружины 50,
тем самым автоматически ограничивая максимально достижимую передачу. Прорезное соединение между
штоком 70 и рычагом 61 позволяет пружине 50 сохранять контроль до этого предела, и водитель, нажимая на
педаль 71, может, таким образом, по своему желанию изменять передаточное число трансмиссии от «высшей
передачи» до нуля или «свободного двигателя». Обычный рычаг переключения передач 74 (см. рисунки 1, 11,
12 и 17) приспособлен для удержания педали 71 в любом положении, если требуется, чтобы система ES
работала некоторое время на любой передаче, кроме "верхней". Он крепится посредством
самоблокирующегося устройства (описанного далее) к изогнутому рычагу 7.5, который входит в зацепление с
рычагом, несущим педаль 71, и удерживает его в любом желаемом положении. Рычаг переключения передач
74 своим боковым перемещением также управляет реверсивными храповыми механизмами вариаторной
передачи, будучи соединен звеном 76 (рис. 1 и 11) с Т-образным рычагом 77, который соединен через
длинные стержни 78 и 781 с поперечным рычагом 47 реверсивного механизма (см. рис. 1 и 3).
Отличительными особенностями сервомотора 68 (рис. 1) являются барабан или цилиндр 79 (рис. 12 и 70, 13),
установленный на подшипниках на неподвижном валу 80, который жестко зажат в корпусе сервомотора 81.
Барабан приводится в движение червячной передачей 82 и 821 от гребного вала 83, а мощность 75 от
барабана отводится для управления редуктором, тормозами и регулировкой пружины управления
посредством катушечных муфт, которые сжимаются на барабане при перемещении различных элементов
управления. 80 При приложении начального отклонения к управляющей пружине может потребоваться, чтобы
регулировочный механизм прикладывал значительную силу на расстоянии 10 или 12 дюймов, поэтому на
шкиве 79 установлен цепной шкив 84 с прямоугольной канавкой 85', поддерживаемый антифрикционным
подшипником, окружность которого значительно превышает требуемый ход, а длина канавки составляет 90'.
Цепь 67 роликового или блочного типа, один конец которой прикреплен к шкиву штифтом 86, а другой конец
прикреплен к стержню 66 (рис. 1), как описано ранее.
Одна из фланцев шкива имеет зубья храпового механизма 95 87 (. На рисунках 12 и 15) он взаимодействует с
подпружиненной собачкой 88 (рисунок 15), которая шарнирно соединена с корпусом штифтом 189 и имеет
нагрузочную пружину 90. Целью храпового механизма и собачки является удержание механизма в
заведенном положении после приложения желаемой начальной нагрузки к управляющей пружине, а собачка
может быть выведена из зацепления с зубьями храпового механизма путем давления на штифт 91, который
выступает через корпус и входит в зацепление с нижним концом 92 собачки 88. Шкив 84 приводится в
движение от барабана 79 известным типом вращающейся катушечной муфты 93, имеющей
модифицированный механизм работы, один конец 110 катушки прикреплен к цепному шкиву в точке 94, а
шкив удлинен, образуя трубку 95, окружающую катушку 93, трубка имеет выемку 96 (рис. 12 и 14), через
которую выступает свободный конец катушки 93 115, выполненную в виде радиального выступа, на конце
которого находится штифт 97, несущий небольшой ролик 98. Аналогичный штифт 971 и ролик 981
прикреплены к трубке, диаметрально противоположной тем, что установлены на пружине 120, и эти ролики
входят в зацепление с противоположными винтовыми пазами 99 и 991 во вращающемся элементе 100
упорного подшипника, скользяще установленного на трубке 95; наружный элемент 101 упорного подшипника
имеет U25 два цапфы 102, которые соединены звеньями 1.03 с рычагом 104, который имеет шлицевое
соединение или иное крепление к валу 105.
Этот вал установлен в подшипниках 3 в корпусе и на его наружном конце VG 339,299 расположен рычаг 106
(рисунки 11, 14 и 16), который соединен через карданный шарнир 107, звенья 108 и карданный шарнир 109 с
коротким рычагом 110 (рисунки 11 и 14).
Этот короткий рычаг закреплен на одном конце полого поперечного вала 111, который установлен в
подшипниках 112 и 112' (рис. 11) и поддерживается корпусом серводвигателя 81, а на противоположном конце
этого вала закреплен рычаг регулировки пружины управления 69 (рис. 1, 2 и 11).
Небольшой рычаг 113 с храповым механизмом, расположенный в верхней части рычага 69, соединен через
внутренний диаметр 114 с коромыслом 115, которое шарнирно закреплено на рычаге 69 в точке 116, и один
конец коромысла расположен таким образом, чтобы прижиматься к концу стержня 117, выступающего из
конца полого вала 111. Стержень 117 проходит через центр полого вала 20-111 к точке, расположенной
примерно посередине сервомотора, в которой полый вал имеет прорезь 118 для поперечного штифта 119,
проходящего через конец центрального стержня и соединяющего его со втулкой 120 (рисунки 11 и 13), которая
скользящим образом установлена на полом валу 111. Втулка 120 входит в зацепление с раздвоенным концом
рычага 121, который шарнирно соединен штифтом 122 с выступами на зажиме 81, другой конец рычага 121
прижимается к штифту 91, проходящему через корпус серводвигателя, внутренний конец которого
прижимается к одному из концов 92 подпружиненной собачки 88, как описано ранее. На одном конце
неподвижного вала SO -25 имеется удлинитель SO' (рис. 12), на котором расположены педаль управления
передачей 71 и педаль тормоза 72. Эти педали закреплены соответственно на концентрических втулках 123 и
124, проходящих через торцевую пластину 159 корпуса, а их внутренние концы выполнены в виде коротких
изогнутых рычагов 1231 и 1241 с раздвоенными концами, которые входят в зацепление со свободными
концами соответствующих катушечных муфт.
Катушка сцепления 125 для управления вариаторной передачей представляет собой спиральную катушку из
квадратного сечения, установленную на барабане 79; один конец катушки имеет короткий радиальный выступ,
который входит в паз 126 в трубке 127, окружающей катушку промежуточного двигателя; другой конец трубки
127 имеет широкую выемку, через которую выступает свободный конец пружины 12.5, выполненный в виде
радиального выступа 1251, который входит в раздвоенный конец рычага 1231. На этом конце трубки 127 также
расположен короткий рычаг 128, который соединен через стержень 70 (см. также рисунок 1) с поперечным
рычагом 61 механизма, управляющего ранее описанной регулируемой передачей. Катушечная муфта 129,
приводимая в действие педалью тормоза, аналогична муфте 12.5, но установлена на втулке, которая
свободно сидит на барабане и приводится в движение от него односторонней муфтой или храповым
механизмом любого подходящего известного типа 1.31 -' 5-, который размещен в расширенной части одного
конца втулки 130. Катушка сцепления 129 имеет радиальный выступ, который входит в паз 132 в трубке 1'33,
окружающей катушку; другой конец этой трубки имеет широкую выемку 134 (рис. 17), через которую выступает
другой конец катушки 129, образуя радиальный выступ 13,5, который входит в зацепление с раздвоенным
концом рычага 1241, соединенного с педалью тормоза 72.
Целью установки тормозной катушки сцепления на втулку 7 129 и привода ее от барабана через храповой
механизм 131 является обеспечение возможности ручного включения тормозов непосредственно с помощью
педали тормоза, когда двигатель и, следовательно, сервомотор не работают. 80 На рисунке 1:3 показано, что
приводной червяк 821 свободно вращается на приводном валу 83 и приводится в движение от него
сбалансированной катушкой сцепления 136. Эта муфта состоит из двух спиральных витков из квадратного
профиля 85, намотанных вместе на приводной вал. Четыре конца витков выполнены в виде радиальных
выступов, причем червяк, ближайший к червяку, прочно прикреплен к ступице червяка, а радиальные выступы
увенчаны круглыми стойками 1'87 90, несущими ролики 13S, которые входят в зацепление с
противоположными спиральными пазами 1-39, 1391 и 140, 140' в трубке 141, окружающей витки. 139 и 1391
являются частью правой спирали, а 140 и 1401 — частью левой спирали, или наоборот, таким образом, что
движение трубки вдоль вала 83 вызывает поворот одного конца катушки относительно другого, в результате
чего катушка сжимается на валу 83, а привод затем передается через катушку на червячную передачу 82.
Трубка 141 образует вращающийся элемент упорного подшипника, наружный элемент которого 142 имеет два
цапфы 143, соединенных звеньями 144 (см. также рис. 12) 105 с раздвоенным рычагом 14.3, который
шлицевым соединением или иным способом закреплен на валу 146, установленном в подшипниках в корпусе
81. Вал 146 выступает из корпуса и имеет три коротких рычага 147, 148 и 148' 110 (см. рисунки 11, 12 и 17), а
наружный конец вала опирается на подшипник 149, поддерживаемый с крайнего конца неподвижного вала
801. Подшипник 149, несущий раму, также имеет рычаг 150 115, предназначенный для поддержки конца
полого вала 111 (см. также рисунок 1). Полый вал 111 несет короткий рычаг 1.51 (см. рисунки 11 и 17), который
соединен пружиной 1.52 с рычагом 147 на управляющем валу 146 червячной муфты, причем пружина 152
снабжена регулировочным механизмом 153. Штифт 154 на боковой стороне педали тормоза 72 соединен
через стержень 155 и пружину 156 с рычагом 1481 на валу 125 146, а аналогичный штифт 157 на педали
управления коробкой передач 71 соединен через аналогичный стержень и пружину с рычагом 148 на том же
валу, причем пружины 1.56 снабжены регулировкой в точке 158.
«Каждый из 130».
741 А самоблокирующееся устройство, показанное на рисунке 18, заменено храповым механизмом и
собачкой, аналогичными показанным на рисунке 15, соответствующим образом соединенными с рычагом или
кнопкой разблокировки храпового механизма в верхней части рычага 74. 70 Рычаг переключения передач 74
шарнирно соединен штифтом 165 (см. рисунки 12 и 17), так что его верхняя часть имеет небольшое боковое
перемещение, и соединен посредством звена 76 (рисунки 11 и 12) с Т-образным рычагом 77, управляющим
механизмом реверса, как описано ранее; звено 76 снабжено соответствующими карданными шарнирами на
каждом конце.
Для регулировки передаточного отношения вариаторной передачи к доступной мощности двигателя, то есть
для создания начальной нагрузки на управляющую пружину (при условии, что двигатель работает), рычаг
регулировки пружины оттягивается на определенное расстояние. Первое небольшое движение этого рычага
приводит в действие червячную муфту 85 и приводит в движение червяк и барабан; дальнейшее движение
затем сжимает пружину регулировочной катушки муфты на барабане, заставляя муфту и шкив цепи
вращаться, это наматывает цепь 90 и сжимает управляющую пружину до тех пор, пока сила пружины не
уравновесит трение между катушкой муфты и ведущим барабаном.
При вращении шкива цепи храповой механизм входит в зацепление с зубьями шкива 95 и удерживает
механизм в заведенном положении, так что ручной рычаг может быть отпущен и упасть вперед до упора. Это
сначала освобождает пружинную регулировочную муфту от барабана 00, а затем отсоединяет червячную
передачу от приводного вала и, таким образом, выводит сервомотор из строя.
Для увеличения нагрузки на управляющую пружину ручной рычаг оттягивается назад сильнее, чем раньше, и
снова отпускается, при этом храповой механизм удерживается в новом положении; тогда как для уменьшения
нагрузки на управляющую пружину рычаг аналогично оттягивается назад до тех пор, пока фиксатор храпового
механизма 110 не будет поднят нажатием небольшого рычага или кнопки на верхней части ручного рычага,
после чего рычаг перемещается вперед в новое положение. Затем фиксатор можно отпустить, чтобы
закрепить механизм в этом положении 115, и позволить рычагу снова опуститься вперед в исходное
положение.
Следующий пример иллюстрирует принципы, на которых основана конструкция регулирующей пружины. 120
Предположим, что необходимо передавать 75% мощности двигателя на высшей передаче, оставшиеся 25%
используются только на низших передачах, и что нулевое положение хода поршня достигается только при
полной мощности двигателя '125.
Также предположим, что при изменении хода пружины с полного на нулевое значение она прогибается,
скажем, на 8 дюймов (при сжатии пружина считается таковой), и также желательно удерживать поршень под
углом 13°.
Таким образом, три ручных регулятора соединены посредством пружины с валом управления 146 червячной
муфты 136.
Пружина достаточно прочная, чтобы передавать от каждого рычага усилие, необходимое для работы
червячной муфты, и обеспечивает гибкое соединение между рычагами, позволяя каждому рычагу управлять
муфтой независимо от других.
Между педалью управления коробкой передач 71 и торцевой пластиной 1.69 (рис. 12) корпуса расположен
ручной рычаг 74 (называемый рычагом переключения передач), рядом с которым находится короткий
изогнутый рычаг 75; оба рычага установлены на выступе 1591 торцевой пластины 159. Изогнутый рычаг 75
входит в зацепление с педалью 71, а выступы рычагов соединены между собой посредством известного
Соседние файлы в папке патенты