Механическое переключающее устройство

 

Сущность изобретения: Механическое переключающее устройство имеет корпус 1 и установленный в нем в клетке 4 шарик 5. На шарике 5 со стороны входа с отходом в радиальном направлении закреплен переключающий рычаг 2 с возможностью осуществления совместно с шариком 5 двух вращательных движений относительно расположенных перпендикулярно друг другу и проходящих через центр 6 шарика 5 осей 19 и 24 . Со стороны выхода расположены два отдельных передаточных элемента 13 и 23, которые выполнены каждый в виде штифта, оси штифтов расположены параллельно друг другу. Оба штифта 13 и 23 соединены с шариком 5; каждый через муфту свободного хода с возможностью приведения в движение попеременно одного из штифтов в зависимости от вращательного движения переключающего рычага относительно соответствующей оси. Первый штифт сопряжен с соответствующей ему муфтой свободного хода с возможностью преобразования вращения переключающего рычага относительно одной из осей в поступательное движение этого штифта, второй - с соответствующей ему муфтой свободного хода с возможностью преобразования вращения переключающего рычага относительно другой из осей во вращательное движение этого штифта. 8 з. п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к механическому переключающему устройству, используемому, например, для переключения передач строительных машин, в частности колесных погрузчиков, экскаваторов и т.п.

Такие строительные машины и соответствующие транспортные средства имеют коробку передач и/или рабочий механизм, выполняющую несколько передач переднего хода и несколько передач заднего хода, так что оператор должен предварительно выбрать сначала общее направление движения вперед или назад для того, чтобы затем из этого первого положения, например из положения движения вперед, использовать относящиеся сюда передачи переднего хода в порядке возрастания или понижения для того, чтобы исключить опасность, что в промежутке по ошибке будет включена передача заднего хода.

Известно механическое переключающее устройство для легковых автомобилей, предназначенное для поворота наружного зеркала вокруг двух его поворотных осей, чтобы иметь возможность осуществлять установку наружного зеркала под требуемым пространственным углом. Переключающее устройство имеет корпус, в котором в клетке установлен шарик, имеющий возможность поворота во все стороны. С шариком жестко соединен переключающий рычаг, причем возможности движения переключающего рычага и тем самым шарика ограничены переключающей кулисой.

В известном переключающем устройстве для перестановки наружного зеркала переключающий рычаг может поворачиваться из нейтрального среднего положения в двух расположенных перпендикулярно друг другу плоскостях, пересекающихся на оси переключающего рычага. При этом могут достигаться четыре отдельных положения для того, чтобы осуществить четыре требуемых движения наружного зеркала причем оба положения в одной из плоскостей приданы встречным движениям.

Для того, чтобы осуществить поворотное движение наружного зеркала, в зоне переключающего рычага и тем самым в корпусе переключающего устройства расположены электрические контакты, управляемые в соответствующем положении поворота переключающим рычагом. Электрические контакты могут предусматриваться на стороне переключающего рычага, на которой он радиально выступает из шарика. Однако возможно предусмотреть на другой стороне шарика соосно с осью переключающего рычага продолжение, которое со своей стороны управляет относящимися сюда четырьмя переключающими контактами.

Недостатком этого переключающего устройства является то, что электрические переключающие контакты расположены непосредственно рядом с переключающим рычагом, т. е. в корпусе механического переключающего устройства. Электрические переключающие контакты не отделены пространственно от механических частей переключающие устройства.

В случае, если переключающая кулиса выполнена, например, крестообразно, каждое из четырех положений переключения может достигаться лишь из нейтрального среднего положения, т. е. является невозможным, например, на трансмиссии ходовой части, сначала предварительно выбрать общее направление движения вперед или назад и затем из этого положения выбирать соответствующую другую передачу переднего или заднего хода.

Из патента США N 3585319 известно механическое переключающее устройство, содержащее корпус и установленный в нем в клетке шарик, на котором с отходом в радиальном направлении закреплен переключающий рычаг со стороны входа с возможностью осуществления совместно с шариком двух вращательных движений относительно расположенных перпендикулярно друг другу и проходящих через центр шарика осей.

Со стороны выхода расположены два отдельных передаточных элемента, которые выполнены каждый в виде штифта. Оси штифтов расположены параллельно друг другу, а штифты соединены с шариком каждый через муфту свободного хода с возможностью приведения в движение попеременно одного из штифтов в зависимости от вращательного движения переключающего рычага относительно соответствующей оси.

Недостатком данного механического переключающего устройства является то, что в нем возможно приведение в действие только одного из передаточных элементов, когда второй передаточный элемент, а с ним и переключающий рычаг находится в определенном нейтральном положении. В частности, невозможно привести в действие передаточный элемент путем вращения переключающего рычага вокруг оси и из этого положения повернуть вокруг второй оси, чтобы привести в действие второй передаточный элемент. Это устройство полностью непригодно для многих областей применения, где требуется срабатывание двух передаточных элементов последовательно друг за другом.

Задача изобретение создание переключающего устройства, в котором через переключающий рычаг со стороны входа движения могут вводиться, а на стороне выхода сниматься или передаваться далее, причем независимо друг от друга на стороне выхода возникают два вида движений. Первый вид движений придается, например, движению вперед и назад, тогда как второй вид движения придан повышению или понижению соответствующего номера передачи при движении вперед или назад. При этом возможно движение переключающего рычага, например, при повышении номера передачи, а следовательно, при повышающем переключении, в том же направлении независимо от того, было ли перед этим в качестве общего направления движения выбрано движение вперед или назад.

Важным является дальнейшее направление движений со стороны выхода таким образом, чтобы включенные электрические переключатели, электронные элементы управления и т. д. могли помещаться пространственно отдельно от механических частей переключающего устройства и тем самым в отдельном корпусе дополнительно к корпусу механического переключающего устройства.

Согласно изобретению это достигается в механическом переключающем устройстве описанного вначале вида за счет того, что первый штифт сопряжен с соответствующей ему муфтой свободного хода с возможностью преобразования вращения переключающего рычага относительно одной из осей в поступательное движение этого штифта, а второй с соответствующей ему муфтой свободного хода с возможностью преобразования вращения переключающего рычага относительно другой из осей во вращательное движение этого штифта.

Со стороны входа на шарик воздействует лишь переключающий рычаг, возможности движения которого ограничены таким образом, что он может осуществлять два вращательных движения вокруг расположенных перпендикулярно друг другу и проходящих через центр шарика плоскостей. При этом появляется возможность того, что переключающий рычаг может совершать два поворотных движения вокруг таких расположенных перпендикулярно друг другу осей, из которых ни одна не совпадает с осью самого переключающего рычага. В этом случае обе оси, вокруг которых возможно вращение, и ось переключающего рычага образуют совместно пространственную систему осей. Однако также является возможным, чтобы одно из обоих вращательных движений было вращательным движением переключающего рычага вокруг своей собственной оси. В этом случае переключающая кулиса получает форму прорези в виде продольного отверстия.

Переключающая кулиса может образовываться между переключающим рычагом и корпусом управляющего устройства или также частями клетки, в которой установлен шарик.

Существенно то, что переключающему рычагу на входе соответствуют два штифта на выходе, причем один штифт передает движения, соответствующие одному вращательному движению переключающего рычага, а другой движения, соответствующие другому вращательному движению переключающего рычага. Эта передача должна осуществляться независимо. Это означает, что вращательное движение на переключающем рычаге, с помощью которого, например, должен понижаться номер передачи, должно быть независимо от того, имеется ли в соответствующей ситуации движения движение вперед или движение назад. В обоих случаях должно происходить понижение номера передачи.

Расположение двух отдельных штифтов на выходе их осями параллельно друг другу обеспечивает возможность выполнить эти штифты сравнительно длинными и направить параллельно друг другу в сторону от шарика так, что они могут проходить через стенку корпуса переключающего рычага и через стенку второго корпуса, при этом возможна, простая герметизация в зоне обеих стенок корпусов. Тем самым обеспечивается то преимущество, что дополнительно включенные электронные переключающие и управляющие элементы могут помещаться во втором корпусе отдельно и быть защищены от механических частей в первом корпусе.

Между шариком и каждым из обоих штифтов со стороны выхода соответственно расположена муфта свободного хода. Выполнение муфт свободного хода, их расположение, а также расположение штифтов по отношению к шарику согласованы друг с другом, а именно таким образом, что обе муфты свободного хода попеременно приводят или не приводят в действие соответствующий штифт в зависимости от обоих вращательных движений переключающего рычага со стороны входа. Это означает, что при одном вращательном движении переключающего рычага только один из штифтов передает движение, в то время как другой штифт бездействует, при втором вращательном движении переключающего рычага - наоборот.

На это сочетание накладывается выполнение кулисы таким образом, что возможна однозначная последовательность на основе среднего нейтрального положения. Например, из среднего нейтрального положения возможно лишь первое вращательное движение, которое соответствует выбору общего направления движения вперед или назад. Только тогда, когда выбрано одно из двух общих положений направления движения, становится возможным второе вращение переключающего рычага в то время, как одновременно блокируется первое вращение. Тогда возможно повышение или же понижение номера передачи. Во время второго вращательного движения отсутствует возможность смены общего направления движения вперед или назад.

Оба расположенных со стороны выхода отдельных штифта осуществляют различные движения. Соответствующие движения передаются к штифтам при срабатывании переключающего рычага посредством обеих муфт свободного хода. Муфты свободного хода выполнены таким образом, что передают вращательное движение переключающего рычага только при его вращении вокруг одной оси, а при вращении переключающего рычага вокруг второй оси, проходящей перпендикулярно к первой, к штифту не передается никакого воздействия.

Ось второго штифта направлена в центр шарика, а соответствующая ему муфта свободного хода расположена в зоне центра шарика. Этот второй штифт выполняет вращательное движение, которое производится лишь тогда, когда ось, вокруг которой вращается переключающий рычаг, совпадает с осью этого штифта. Ось первого штифта расположена вне центра шарика, а соответствующая ему муфта свободного хода расположена между поверхностью шарика и первым штифтом. Такое расположение обоих штифтов или соответствующих муфт свободного хода имеет то преимущество, что возможно наложение движений обоих штифтов. Это означает, что второй штифт лишь тогда может приводиться в действие, когда первый уже вышел из состояния покоя. Благодаря этому можно, например, коробкой передач автомобиля сначала поступательным движением первого штифта выбрать общее направление движения, а затем вращательным движением второго штифта из этого положения соответствующий ход движения. Если речь идет о вращательном движении, то здесь всегда подразумевается поворотное движение или вращательное движение вокруг собственной оси в ограниченном размере, т. е. никогда нет речи о вращательном движении на угол, превышающий 360^o, а всегда о поворотном движении в сравнительно малом угловом диапазоне, максимально до 45 или 90^o.

Обозначение первого и второго штифта и их муфт свободного хода не является однозначным, т.е. первый штифт может совершать вращательное движение, а второй поступательное движение. Однако возможно также, чтобы оба передаточных элемента совершали вращательные движения.

Муфта свободного хода второго штифта может быть выполнена в виде шарнира, или в виде торсионной пружины, или в виде сильфона, из этих возможных конструкций вытекает то, что эта муфта свободного хода может быть выполнена очень просто. Такой шарнир, торсионная пружина, сильфон или т.п. обладает при вращательных движениях вокруг своей оси или оси штифта функцией передачи вращения, тогда как вращательное движение вокруг расположенной перпендикулярно оси не ведет к срабатыванию.

Первый штифт должен тогда располагаться своей осью вне центра шарика; соответствующая первая муфта свободного хода этого штифта включена между поверхностью шарика и штифтом. При этом речь может идти непосредственно о поверхности шарика в клетке или об участке следующей, большей, например, по радиусу шаровой поверхности, жестко соединенной с шариком, на котором сидит переключающий рычаг. Эта первая муфта свободного хода должна быть выполнена таким образом, чтобы она осуществляла функцию передачи вращательного движения как раз тогда, когда муфта свободного хода второго штифта не работает> и наоборот.

Это может достигаться конструктивно очень простым образом за счет того, что муфта свободного хода первого штифта образована дугообразным ребром, жестко связанным с поверхностью шарика, и канавкой в первом штифте, причем ось дугообразного ребра совпадает с осью второго штифта. Если второй штифт осуществляет вращательное движение, то дугообразное ребро только скользит вдоль в канавке первого штифта, при этом первый штифт не совершает какое-либо движение. Дугообразное ребро соединено как отдельный элемент с шариком и расположено на большем радиусе по сравнению с внутренней поверхностью клетки. Только в том случае, если один из штифтов расположен так, что его ось направлена в центр шарика, и второй штифт расположен своей осью параллельно, появляется возможность получить без углового шарнира или без применения зубчатых колес двух независимых друг от друга движения на выходной стороне, из которых одно движение является вращательным, а другое движением.

Возможно расположение обеих штифтов так, что ни один из них своей осью не направлен в центр шарика. В таком случае оси обоих штифтов должны располагаться перпендикулярно друг другу, так что оба могут передаваться с применением угловой передачи, зубчатых колес и т.п. в таком же направлении во второй корпус.

Шарик имеет два выступа для соединения с переключающим рычагом, оси которых расположены со смещением на 90^o друг относительно друга. Поскольку существует возможность применения в значительной степени идентичных частей переключающего устройства и тем не менее закрепления по выбору переключающего рычага на одном или другом выступе шарика. В одном случае переключающий рычаг совершает два вращательных движения вокруг двух осей, которые обе расположены перпендикулярно на его собственной оси. В другом случае одно из обоих вращательных движений является вращательным движением вокруг собственной оси переключающего рычага. Несмотря на обе эти возможности на стороне выхода не изменяется ничего.

Оба штифта могут вводиться через стенку корпуса переключающего устройства с герметизацией. Герметизация выполняется тогда конструктивно очень просто, например, достаточно установить соответствующие кольца круглого сечения. Несмотря на это соосное расположение и прохождение штифтов через стенку корпуса, в данном случае через стенку второго корпуса, вращательным движениям переключающего рычага на входе в обеих расположенных перпендикулярно друг другу плоскостях за счет этого препятствия не создаются.

Между шариком и корпусом может быть расположена пружина, один конец которой размещен в фиксаторных углублениях корпуса. Тем самым получается, во-первых, в значительной степени свободная от люфта опора шарика, так как за счет пружины он постоянно односторонне прижимается в клетке; во-вторых, фиксаторные углубления показывают оператору соответствующее желательное положение.

На фиг. 1 показан вертикальный разрез первого варианта осуществления переключающего устройства; на фиг. 2 разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1 и 2; на фиг. 4 горизонтальный разрез второго варианта осуществления переключающего устройства; на фиг. 5 разрез по В-В на фиг. 4; на фиг. 6 разрез по Г-Г на фиг. 4 и 5; фиг. 7 отдельное изображение действующего как муфта свободного хода шарнира на виде спереди; фиг. 8 относящийся к фиг. 7 вид сверху.

Переключающее устройство (фиг. 1 3), имеет корпус 1, в котором помещены все механические части переключающего устройства. Переключающий рычаг 2 с ручкой 3 выведен из корпуса 1 наружу для того, чтобы обеспечить возможность управления со стороны входа. Внутри корпуса 1 помещена клетка 4, выполненная со сквозными отверстиями в нескольких направлениях в пространстве и образующая внутреннюю шаровую поверхность, в которой установлен шарик 5. Шарик 5 в значительной степени выполнен в виде полого шарика и также имеет отверстия в различных пространственных направлениях. Шарик 5 и клетка 4 имеют общий центр 6. Переключающий рычаг 2 имеет ось 7, проходящую через центр 6 шарика 5. Корпус 1 и/или клетка 4 имеют Н-образную выемку 8, образующую переключающую кулису для возможных движений переключающего рычага 2. Выемка 8 закрыта для защиты сильфоном 9. С шариком 5 соединена надставка 10, служащая для закрепления переключающего рычага 2 на шарике 5.

Как можно видеть на фиг. 2, с шариком 5 соединен выступ 11, выведенный на противоположной переключающему рычагу 2 стороне из шарика 5 и несущий на себе дугообразное ребро 12, расположенное со свободным выступанием круглым поперечным сечением и в этой области как бы имитирующее на большем радиусе поверхность шарика 5. Вместо дугообразного ребра также можно использовать непосредственно поверхность шарика 5, однако тогда возникали бы затруднения в конструктивном расположении на таком малом объеме.

Дугообразное ребро 12 размещено на первом передаточном элементе 13, который лучше всего видно на фиг. 3. Передаточный элемент 13 выполнен в форме штифта и установлен в корпусе 1 таким образом, что он может осуществлять поступательное движение в направлении своей оси 14. Различные положения обозначены на фиг. 1 и 3 штриховыми линиями с двойным пунктиром. Обозначены нейтральное среднее положение 15, первое положение поступательного движения 16 и положение поступательного движения 17, причем первое положение поступательного движения 1 б может соответствовать движению вперед, а второе положение поступательного движения 17 движению назад. На фиг. 1 3 можно видеть, что из изображенного нейтрального среднего положения 15 штифта 13 первое положение поступательного движения 16 штифта 13 может достигаться за счет того, что переключающий рычаг 2 поворачивается в первой плоскости 1, соответствующей плоскости чертежа на фиг. 1, по стрелке 18 при вращательном движении вокруг оси 19, проходящей перпендикулярно плоскости 1 через центр 6 шарика 5.

В противоположном направлении поворота по стрелке 20 вокруг той же оси 19 получается второе положение поступательного движения 17, которое может соответствовать движению назад. Дополнительно могут быть расположены соответствующие положениям 16 и 17 поступательного движения электрические переключатели или другие электронные управляющие элементы, которые здесь не изображены. Эти электрические или электронные элементы помещены для защиты в корпус 21 и отдельно от корпуса 1. Оба корпуса 1 и 21 соединены друг с другом фланцами, а штифт 13 проходит с помощью кольца 22 круглого сечения через обе соседние стенки корпусов 1 и 21.

Со стороны выхода, однако, предусмотрен не только первый штифт 13, но и другой передаточный элемент 23, который также выполнен в форме штифта или пальца и имеет ось 24. Ось 24 штифта 23 проходит через центр 6 шарика 5 или направлена к центру 6.

Оси 14 и 24 проходят параллельно друг другу, тем самым оба штифта 13 и 23 направлены в одинаковом направлении от шарика 5, так что их удаленные от шарика концы заканчиваются во втором корпусе 21 и тем самым выведены из корпуса 1.

Между штифтом 13 и шариком 5 (и тем самым переключающим рычагом 2) включена первая муфта свободного хода 25. Эта муфта свободного хода 25 образована в основном дугообразным ребром 12 и канавкой 26, проходящей через часть окружности штифта 13. Между ребром 12 и канавкой 26 имеется люфт, который в зависимости от направления движения увеличивается, уменьшается или остается постоянным. Можно видеть, что при движении переключающего рычага в плоскости 1 по стрелкам 18 и 20 люфт увеличивается, так как штифт 13 увлекается ребром 12 в положение 16 или 17 поступательного движения. Если, напротив, происходит вращательное или поворотное движение переключающего рычага 2 вокруг оси 24, проходящей перпендикулярно плоскости чертежа фиг. 2 через центр 6, то штифт 13 остается в своем положении и ребро 12 только скользит в канавке 26 вдоль. Муфта свободного хода 25 осуществляет при этом направлении движения функцию свободного хода, тогда как при поворотном движении переключающего рычага 2 в плоскости 1 вокруг оси 19 она осуществляет функцию передачи вращения Между вторым штифтом 23 и шариком 5 или переключающим рычагом 2 включена муфта свободного хода 27. Эта муфта свободного хода 27 расположена в центре 6 шарика 5. Конструктивно она может иметь торсионную пружину 28, как это показано на фиг. 1 6.

На фиг. 7 и 8 выполнение муфты свободного хода 27 пояснено с помощью шарнира 29. Торсионная пружина 28 соединена на одном ее конце со штифтом 23. Другой ее конец опирается на вставку 30 и соединен с этой вставкой 30. Вставка 30 вставлена в снабженный отверстиями шарик 5 с фиксацией, например, ввинчена. Муфта свободного хода 27 осуществляет при вращательном движении вокруг оси 24 функцию передачи вращения, так что путем поворота шарика 5 вокруг оси 24 штифт 23 совершает вращательное движение. При вращательном движении шарика 5 вокруг оси 19, напротив, торсионная пружина 28 только отгибается, так что муфта свободного хода 27 осуществляет функцию свободного хода. При этом второй штифт 23 не осуществляет вращательного движения.

Второй штифт 23 выполнен и установлен лишь для того, чтобы осуществлять при определенных обстоятельствах вращательное движение, но не поступательное движение. Штифт 23 проходит через выемку в шарике 5 и отверстие 31 в клетке 4, а также через обе направленные друг к другу стенки корпусов 1 и 21 и заканчиваются внутри корпуса 21. Кольцо 32 круглого сечения служит для герметизации. На свободном конце штифта 23 сидит переключающий рычажок 33, который последовательно при вращении вокруг оси 24 приводит в действие друг за другом ряд лишь обозначенных на фиг. 1 электрических переключателей 34, принадлежащих отдельным подлежащим включению передачам при движении вперед, а также при движении назад. Корпус 21 может содержать соответствующее количество светодиодов 35 для того, чтобы показывать оператору соответствующую передачу.

Однако переключающий рычаг 2 может совершать не только вращательное или поворотное движение по стрелкам 18 и 20 в плоскости чертежа (фиг. 1) вокруг оси 19, ной второе вращательное или поворотное движение вокруг оси 24, т.е. в плоскости чертежа (фиг. 2) по стрелкам 36 и 37. Также это движение ограничивается выемкой 8 в корпусе 1. При таком вращательном движении муфта 27 свободного хода осуществляет функцию передачи вращения для второго штифта 23, тогда как муфта 25 свободного хода для первого штифта 13 не осуществляет функцию передачи вращения. При этом установленное первое 16 или второе 17 положение поступательного движения штифта 13 остается, а штифт 23 вращается вокруг оси 24, так что переключающий рычажок 33 приводит в действие друг за другом различные переключатели 34. Направление поворота по стрелке 36 может принадлежать переключению передач на повышение, например с передачи 2 на передачу 3, и т.д. тогда как движение поворота по стрелке 37 придано переключению на понижение, например с шестой передачи назад на пятую передачу.

Переключающая кулиса на основе выемки 8 выполнена таким образом, что движение поворота вокруг оси 24 возможно лишь из первого 16 или второго 17 положения поступательного движения, но не из нейтрального среднего положения 15.

Под шариком 5, т.е. на другой стороне переключающего рычага 2, между несущим ребро 12 выступом 11 и втулкой 38 включена пружина 39, причем втулка 38 опирается на фиксаторный шарик 40. Это изображено на одной половине разреза. На другой половине разреза показано несколько видоизмененное, но функционально совпадающее выполнение. Фиксаторный шарик работает совместно с тарелкой скольжения 41, в которой предусмотрены углубленные желобки 42 в соответствии с нейтральным средним положением 15 и обоими положениями 16 и 17 поступательного движения.

За счет пружины 39 шарик 5 постоянно прижат к клетке 4, так что части постоянно находятся в определенном относительном положении друг относительно друга. Вхождение фиксаторного шарика в соответствующий желобок 42 показывает оператору, что достигнуто желаемое положение.

Приведение в действие и последовательные переключения переключающего устройства могут протекать следующим образом на примере переключения коробки передач строительной машины колесного погрузчика.

Из нейтрального среднего положения согласно фиг. 1 3 переключающий рычаг 2 сначала поворачивается по стрелке 18 вокруг оси 19. При этом штифт 23 остается в покое, тогда как штифт 13 занимает положение 16 поступательного движения. Из этого положения переключающий рычаг 2 может совершать по стрелке 36 (фиг. 2) второе вращательное движение, а именно, вокруг оси 24. При этом муфта свободного кода 25 не действует, т.к. ребро лишь скользит по канавке 26, однако штифт 13 остается в положении 16 поступательного движения, тогда как второй штифт 23 через муфту 27 свободного хода вращается с осуществлением функции передачи вращения.

Согласно этому вращается переключающий рычажок 33 и происходит повышающее переключение передач желаемым образом. Так, например, производится повышающее переключение с первой на вторую передачу. Если водитель хочет осуществить дальнейшую повышающую передачу, например, с второй на третью передачу, то он оставляет переключающий рычаг 2 в повернутом положении согласно стрелке 36 до тех пор, пока друг за другом не произойдет повышающее переключение соответствующих передач, что показывает индикация светодиодами 35. Если, например, достигнута пятая передача, которую он в конце концов хотел достигнуть, то он может возвратить переключающий рычаг 2 противоположно стрелке З6 изображенное на фиг. 2 положение, так что остается включенной пятая передача. Однако последовательность переключения также может осуществляться иным образом. Так, например, возможно, чтобы из повернутого положения по стрелке 36 переключающий рычаг 2 автоматически возвращался назад и вслед за тем для дальнейшего повышающего переключения на следующую передачу вновь становилось необходимым новое поворотное движение по стрелке 36. Это действительно и в отношении переключения в обратном направлении. При этой второй идеологии переключения переключающий рычаг 2 находится все еще при включенном первом положении поступательного движения 16 в некоторого вида исходном положении между обоими возможными поворотами по стрелкам 36 и 37, так что оператор во время движения вперед соответственно имеет выбор в отношении переключения на более высокую передачу или на более низкую передачу. При этом происходит ли тогда фактически соответствующий выбор передачи, зависит от других факторов.

В отношении движения назад по смыслу действительно то же самое. Тем самым предоставляется простая для оператора наглядная и правильная по последовательности возможность переключения, являющаяся результатом особой конструкции механического переключающего устройства.

На фиг. 4 6 изображена вторая форма осуществления механического переключающего устройства на трех изображениях в разрезе, причем хотя изображения не совпадают по смыслу в последовательности с изображениями на фиг. 1 3, однако они позволяют понять, что вторая форма осуществления является почти идентичной первой форме осуществления или большинство отдельных деталей могут использоваться для обеих форм осуществления. Только переключающий рычаг 2 здесь расположен не на выступе 10, а на выступе 30, предусмотренном с соответствующим видоизменением относительно выступа 30 примера осуществления согласно фиг. 1 3, так что переключающий рычаг 2 может закрепляться на нем. Относительное положение и выполнение обоих штифтов 13 и 23 со стороны выхода идентично. Тем самым переключающий рычаг 2 лишь захватывает другое место шарика, а именно так, что оси 7 и 24 совпадают. Показанное на фиг. 1 первое поворотное движение по стрелкам 18 и 20 вокруг оси 19 изображено на фиг. 6. Благодаря другому расположению переключающего рычага 2 по отношению к шарику 5 получается второе вращательное движение переключающего рычага 2 вокруг собственной оси 7 или 24. Это изображено на фиг. 6 и 4.

Тем самым здесь выполнение выемки 8 упрощается до прорези в виде продольного отверстия (фиг. 6). Здесь получается также очевидная и легко просматриваемая для оператора возможность переключения, при этом, например, вращательное движение по стрелке 18 соответствует движению вперед, а по стрелке 20 движению назад, по стрелке 36 повышающему переключению, по стрелке 37 понижающему переключению. Также выполнение муфт свободного хода 25 и 27 осуществлено всегда таким образом, что тогда, когда одна муфта осуществляет функцию передачи вращения, другая муфта осуществляет функцию свободного хода, и наоборот.

На фиг. 7 и 8 показано другое выполнение муфты свободного хода 27. Здесь изображены лишь второй штифт 23 и вставка 30 по отношению к центру шарика. Можно видеть, что вместо торсионной пружины 28 выполнен шарнир 29, состоящий из выступающей пластины на вставке 30 и соответствующей прорези в штифте 23. При вращательном движении по стрелке 36 муфта свободного хода 27 осуществляет функцию передачи вращения, тогда как вращательное движение в направлении стрелок 18 или 20 не влечет за собой функцию передачи вращения. Вместо торсионной пружины 2 8 или шарнира 2 9 также мог быть использован отрезок резинового шланга для того, чтобы реализовать муфту 27.

Формула изобретения

1. Механическое переключающее устройство, содержащее корпус и установленный в нем в клетке шарик, на котором с отходом в радиальном направлении закреплен переключающий рычаг со стороны входа с возможностью осуществления совместно с шариком двух вращательных движений относительно расположенных перпендикулярно друг другу и проходящих через центр шарика осей, причем со стороны выхода расположены два отдельных передаточных элемента, которые выполнены каждый в виде штифта, оси штифтов расположены параллельно друг другу, штифты соединены с шариком каждый через муфту свободного хода с возможностью приведения в движение попеременно одного из штифтов в зависимости от вращательного движения переключающего рычага относительно соответствующей оси, отличающееся тем, что первый штифт сопряжен с соответствующей ему муфтой свободного хода с возможностью преобразования вращения переключающего рычага относительно одной из осей в поступательное движение этого штифта, а второй штифт сопряжен с соответствующей ему муфтой свободного хода с возможностью преобразования вращения переключающего рычага относительно другой из осей во вращательное движение этого штифта.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ось второго штифта направлена в центр шарика, а соответствующая ему муфта свободного хода расположена в зоне центра шарика.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что муфта свободного хода второго штифта выполнена в виде шарнира, или в виде торсионной пружины, или в виде сильфона.

4. Устройство по пп.1 3, отличающееся тем, что ось первого штифта расположена вне центра шарика, а соответствующая ему муфта свободного хода расположена между поверхностью шарика и первым штифтом.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что муфта свободного хода первого штифта образована дугообразным ребром, жестко связанным с поверхностью шарика, и канавкой в первом штифте, причем ось дугообразного ребра совпадает с осью второго штифта.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что дугообразное ребро соединено как отдельный элемент с шариком и расположено на большем радиусе по сравнению с внутренней поверхностью клетки.

7. Устройство по пп.1 6, отличающееся тем, что шарик имеет два выступа для соединения с переключающим рычагом, оси которых расположены со смещением на 90^o одна относительно другой.

8. Устройство по пп.1 7, отличающееся тем, что оба штифта пропущены с герметизацией через стенку корпуса переключающего устройства.

9. Устройство по пп.1 8, отличающееся тем, что между шариком и корпусом расположена пружина, один конец которой размещен в фиксаторных углублениях корпуса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8