CN1032138A - 便于坡道起步的机动车传动*** - Google Patents
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Abstract
普通的汽车及其它的机动车辆在上坡路面起步
时,需要用手制动器进行配合。当离合器、手制动器
和油门三者配合不太协调时,起步就比较困难。本发
明提出一种方案,在变速箱第一轴上增加一个止逆装
置,就可以在起步时不再使用手制动器。特别是在坡
道陡、车速低的情况下,甚至完全不用制动器(包括手
制动器和脚制动器)就能方便地实现停车和起步。增
加的装置零件很少,安装制造简单,使用中不需要进
行调整。
Description
本发明涉及一种机动车传动***,特别是一种有利于机动车在上坡路面起步的传动***。
下面以普通汽车为例,对这种***加以说明,但这种说明同样适用于坦克、装甲车、特种汽车、拖拉机、自走式工程机械及自走式农林机械等机动车辆。
现在的汽车在上坡路面短暂停车后,如果发动机没有熄火,再起步时,要进行以下操作:一、拉紧手制动器;二、松开脚制动器;三、踏下离合器并挂档;四、适当加油,缓慢放松离合器,同时缓慢松开手制动器。在以上几步操作中,最关键的是第四步。这时需要两只脚和一只手协调配合,才能实现平稳起步。如果配合不好,或者发生向后倒溜车,或者汽车向前闯动严重,或者憋灭发动机。在这个过程中,司机的大脑要同时协调两只脚和一只手的动作速度,确是需要训练有素才行。然而,即使是训练有素的司机,在开一辆不太熟悉的新车时,也很难保证满意地完成上述动作。
在汽车上增加便于上坡道起步的装置,这在汽车文献中已经有了很多的方案,但这些方案多是从制动器与离合器的相互联动中想办法。基本的出发点是踏下离合器踏板时把制动器锁住,等松开离合器踏板时,再自动解除制动力。这些方案中,有的比较简单,但 效果不太可靠。有些方案虽然设计完美,但又失之复杂,本发明则避开制动***,而从传动***想办法,提出一种简单可靠的方案。
本方案如图1所示,它只是在变速箱〔4〕的第一轴〔2〕上增加了一套阻止该轴逆转的机构〔3〕,就构成了本发明的主体。这种机构可以是图2所示的棘轮棘爪机构,也可以是超越式单向锁止机构(即外圈固定不转的超越式离合器,或称自由轮)。装设这种机构以后,该轴就只能正向转动,不能逆向转动。
下面分析一下为什么这种***能够有利于汽车在上坡路面上起步。
为此,我们来看一下变速箱内的第一轴的转动方向。由于第一轴与离合器的从动部分直接相连,因此,在正常行驶时,无论是发动机驱动汽车行驶,还是汽车靠惯性溜车行驶(这时发动机起制动作用),第一轴总是向同一个方向转动,我们称之为正转。只在两种情况下它才会出现逆转。第一种情况是挂着前进档时汽车却向后方溜车,这种情况一般是在上坡路上起步时手脚配合不好而引起。第二种情况是挂着倒档时汽车却向前方溜车,这种情况多是向坡上倒车时起步动作配合不好而引起。由此看出,第一轴逆转与坡道起步密切相关,在上坡路上起步时发生了倒溜车,也就发生了第一轴的逆转,如果能限制第一轴的逆转,也就能限制起步时的倒溜车。
我们在第一轴上装设止逆机构以后,只要在松开制动器(手制动或脚制动)之前先踏下离合器挂上前进档,再松开制动器时,止逆机构就会进入单向锁止状态,起到阻止倒溜车的作用,这就相当于在车 轮下打了眼。起步时,只要左脚控制离合器,右脚控制油门即可起步,这跟平路起步完全相同,不再需要手制动器的协调配合,也就达到了简化操作的目的。
尤其需要指出的是,汽车采用本方案后,在坡道陡,车速低的情况下,甚至完全不用制动器就能反复地停车和起步,因为这时惯性小,而阻力大,踏下离合器时汽车就会停下,而倒溜又不可能,所以短暂停车可以只踏下离合器就行。这种性能将给行驶带来方便。比如在遇到狭窄危险的上坡道路时,可以利用踏离合器停车,松离合器起步的简单方法,及时准确地调整行驶方向,一步一停地向上爬,顺利通过险区。这种优点是其它的坡道起步***所达不到的,因为其它方案都需要踏动制动器才能停稳车。要做到一步一停非常不容易。
另外,采用此方案后,如果挂上倒档向坡上倒车,同样具有前述的优越性。所以说,这种车辆具有这样的特性:挂上前进档就只能向前走(包括靠惯性或下坡路向前溜车),挂上倒档就只能向后倒,挂上空档可以自由溜车。
以上是对本方案的原理和性能做了说明,下面对恍┚咛迳杓莆侍饨兴得鳌?
汽车在上坡路面起步时,一般总是从第一档挂起,个别情况下需要用倒档起步(向坡上倒车),所以,止逆装置只要能在挂第一 档和倒档时起作用就可满足一般要求。让它在其它档位也起作用,不但没有实际意义,而且还会带来一些副作用,影响机构的寿命和可靠性。为了实现只在一、倒档上使用止逆装置,应该让棘爪的动作受换档机构的控制,当挂上一、倒档时,棘爪被允许落入棘轮的齿谷中,参加工作。而其它档位时(包括空档),要限制它的动作,使其不能与棘轮接触,该机构完全脱开。
换档机构对棘爪的控制可以有多种方案。图2是其中的一种。当挂上一、倒档时,电磁铁〔6〕断电,棘爪〔5〕被棘爪弹簧〔7〕压向棘轮〔8〕,参与工作,当挂上其它档位时,电磁铁通电,把棘爪拉开,机构脱开。
另一种方案与上述方案相反,当电磁铁通电时,把棘爪压向棘轮参与工作,断电后靠弹簧使棘爪脱开。
还可以用一个手动开关来控制电磁铁电路的通断,当汽车行驶在平原时,通过开关脱开止逆装置,到需要时,再使之投入工作。
控制棘爪的动作,也可以只使用机械的方法,即由换档机构直接去操纵它。这可以省去电器原件,缺点是机械部分要复杂些。
在针对具体车辆设计止逆机构时,需要对其进行强度验算,计算中必然要考虑到止逆机构的锁止力矩,这个计算力矩应该大于离合器所能传递的最大力矩,以便在遇到偶然发生的发动机“打倒车”时,可以由离合器来保护止逆机构。至于在坡道停车时从车轮反传 到止逆机构上的逆转力矩,一般不会太大,这是因为轮胎与路面的附着能力是有限的,即使在附着状况良好的条件下,从轮胎传到第一轴的力矩也会因一、倒档的传动比较大而变的较小,不致于超过从离合器传来的力矩。
止逆机构锁止时,第一轴一般要先逆转一个角度,对机构产生一个冲击力,但该冲击力不会太大。这是因为逆转角度很小,不超过一个棘齿所对的角度,再换算到车轮上将是更小的一个角度,所以车轮逆转轻微。再考虑到悬挂系和传动系的弹性对该冲击都有缓冲作用,所以,冲击力不会太大,为了尽可能地降低这种冲击,最好在传动轴上使用橡胶联轴节,必要时,也可以在棘爪的支承轴处使用橡胶缓冲垫。
当采用棘轮棘爪机构时,挂上一、倒档行驶时,会发出“嗒、嗒”的声音,如欲降低这种声音,可以在棘齿谷底或棘爪上装橡胶缓冲块,使棘爪落入齿谷时被缓冲消音。也可以用弹簧片缓冲消音。好在汽车用一、倒档行驶的机会总是很少,有轻微的声音不但不会产生太大的问题,反倒能提供机构工作是否正常的信号。
当采用超越式单向锁止机构时,必须采用适当的方法来限制液子在槽中的动作,使之能在需要时参与工作,在不需要时被脱开。具体方法属于一般设计问题,不需更详细的说明。
在前面的说明中,总是把止逆装置设在变速箱的第一轴上,这 只是为了叙述上的方便。其实,在很多的变速箱中,第一轴(动力输入轴)与第二轴(动力输出轴)之间都设有中间轴,并且,中间轴与第一轴常常用一对常啮合齿轮传动,这时,两轴具有要转都转,要停都停的传动关系(以下称之为定比传动),限制中间轴逆转与限制第一轴逆转有相同的功能,所以止逆装置也可以布置在中间轴上。在有同步器的变速箱内,第二轴上的各档齿轮多是空套在该轴上的,这些齿轮与中间轴上的齿轮处于常啮合状态,所以,止逆装置也可以装在这些齿轮上。总之,只要与第一轴呈定比传动关系的轴和齿轮,都可以做为止逆装置的安装部位,设计时应根据具体情况确定最佳位置。必要时,还可以专门增设一条轴,用来安装止逆装置,这种专设的轴称为止逆轴。
显而易见,止逆机构安装在不同的轴上,所受的力矩是不同的,计算中应做相应的换算。
采用棘轮棘爪机构时,一般需要制造棘轮,但是,通过适当设计棘爪的形状、尺寸和安装方式,甚至可以利用变速箱内原有的齿轮兼做棘轮用,这样将使结构进一步简化,只需要增加一个棘爪和一些控制零件就可以实施本发明。
Claims (6)
1、一个带有离合器[1]、变速箱[4]的机动车传动***,其特征是装有阻止变速箱第一轴逆转的装置[3]。
2、按权利要求1规定的装置,其特征是安装在变速箱第一轴、中间轴、离合器轴或其它与第一轴保持定比传动关系的轴或齿轮上,还可以装在专门增加的止逆轴上。
3、按权利要求1规定的装置,其特征为棘轮棘爪机构或超越式单向锁止机构。
4、按权利要求1规定的装置,其特征为只在变速箱挂上第一档或倒档时,装置才处于止逆工作状态,其它档位(包括空档)时装置脱开。
5、按权利要求1规定的装置,其止逆工作状态可以通过手动开关予以解除和加入。
6、按权利要求1规定的机动车传动***,其特征为适用于各种汽车、坦克、装甲车、拖拉机、自走式工程机械及自走式农林机械。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 88107363 CN1032138A (zh) | 1988-10-22 | 1988-10-22 | 便于坡道起步的机动车传动*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 88107363 CN1032138A (zh) | 1988-10-22 | 1988-10-22 | 便于坡道起步的机动车传动*** |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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CN1032138A true CN1032138A (zh) | 1989-04-05 |
Family
ID=4834611
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 88107363 Pending CN1032138A (zh) | 1988-10-22 | 1988-10-22 | 便于坡道起步的机动车传动*** |
Country Status (1)
Country | Link |
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CN (1) | CN1032138A (zh) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1988
- 1988-10-22 CN CN 88107363 patent/CN1032138A/zh active Pending
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