Устройство управления со средствами его фиксации и регулировки
Изобретение относится к области транспортного машиностроения и касается устройств управления. Устройство управления акселератором автомобиля включает в себя средства для запирания силового привода с возможностью ограниченного регулирования его положения при продолжающемся воздействии силового привода на акселератор автомобиля в запертой позиции. Устройство управления содержит средства, обеспечивающие возможность ограниченного регулирования положения силового привода в запертой позиции в двух направлениях. Возможность ограниченного регулирования позволяет водителю перемещать силовой привод в двух направлениях в пределах такого регулирования и управлять акселератором без открытия вышеупомянутого запирания. Устройство управления содержит средства для автоматического открытия запирания с возможностью ограниченного регулирования при перемещении водителем силового привода за пределы возможного ограниченного регулирования в запертой позиции. Техническим результатом является упрощение процесса управления и обеспечение безопасности движения. 14 з.п. ф-лы, 13 ил.
Изобретение имеет отношение к устройству управления согласно прилагаемой формулы изобретения.
В более ранней заявке на патент №20001987, которая не была опубликована до момента подачи настоящей заявки, описывается устройство управления для автомобиля, данное устройство управления делает возможным использование исходных управляющих устройств педалей посредством отдельной рукоятки. Обычно вышеупомянутое устройство управления установлено в автомобиле, оснащенном автоматической трансмиссией, и рукоятка работает как силовой привод, посредством чего рукоятка способна воздействовать на педали тормоза и газа автомобиля. Посредством вышеупомянутого устройства управления возможно также использовать автомобиль, оборудованный обычными ножными педалями, лицам с заметно сниженными возможностями нижних конечностей или при полной невозможности использовать нижние конечности.
В варианте, описанном в заявке на патент №20001987, сила или движение, осуществляющееся водителем на силовой привод устройства управления, гидростатически передается на исходную ножную педаль автомобиля или на механизм, напрямую с ней связанный.
Существуют также другие типы известных методов решения прототипов для перевода устройств управления исходных педалей автомобиля на устройства, управляемые вручную, делая их таким образом подходящими для лиц с ограниченной подвижностью. Движение рукоятки, которая действует как силовой привод, может быть организовано таким образом, что передается на исходную педаль/педали или на механизм, с ними напрямую связанный, например, посредством механических рычагов или тросов.
В подобного рода устройствах управления, которые могут быть установлены в автомобиле позже и в которых силовой привод является рукояткой, управление рукояткой обычно организовано так, что когда водитель толкает рукоятку от себя в продольном направлении автомобиля, то воздействует на механизм педали тормоза, и, соответственно, когда водитель тянет рукоятку на себя, то воздействует на педаль газа.
В целях безопасности функция рукоятки или соответствующего силового привода осуществляется посредством возвратного механизма, например, различные возвратные пружины сконструированы так, что когда водитель отпускает рукоятку, рукоятка автоматически возвращается в основную позицию, в которой устройство управления не воздействует постоянно на педаль тормоза или газа. Вышеупомянутые возвратные механизмы могут частично или полностью содержаться в механизмах исходных педальных устройств автомобиля.
В практических ситуациях вождения водитель должен прилагать силу к рукоятке, и эта сила аналогична силе, создаваемой вышеупомянутыми возвратными механизмами. Например, при вождении на длинные дистанции водитель, таким образом, должен тянуть рукоятку на себя против направления действия силы возвратных механизмов, чтобы держать педаль газа нажатой и поддерживать скорость автомобиля. Особенно на длинных дистанциях это легко приводит к тому, что рука водителя, которой он управляет рукояткой, устает, что, в свою очередь, может даже снизить безопасность движения.
Рука водителя, управляющая рукояткой, также устает в вышеописанной ситуации, и водитель, поэтому, не может использовать эту руку для удержания рулевого колеса или пользоваться другими устройствами автомобиля без ущерба для вождения (скорости) автомобиля. Например, при вождении машины в очереди водитель должен практически постоянно держать руку на рукоятке устройства управления. Пока одна рука находится на рукоятке устройства управления, водитель должен, естественно, держать другую руку постоянно на рулевом колесе, практически, использование обеих рук для управления другими управляющими и вспомогательными устройствами автомобиля невозможно.
В методах решения прототипов целью было уменьшение вышеуказанных проблем, вызываемых возвратными механизмами, которые по существу необходимы, путем увеличения трения между рукояткой, сконструированной таким образом, что ее нижний конец связан с или чем-то подобным, и вышеуказанным валом. Соответственно, трение, образующееся таким способом, также уменьшает силу, необходимую для удержания рукоятки в фиксированной позиции.
Патент США 5813944 представляет ручное устройство управления, в котором рукоятка, используемая водителем, является рычагом, устроенным таким образом, что его нижний конец должен быть осевым по отношению к валу, установленным в поддержку, возвратно-поступательные движения рычага должны в дальнейшем передаваться посредством тросов на педали тормоза и газа автомобиля. Данный патент открывает регулировку трения, имеющую место, посредством напряжения в конечной муфте вала, посредством которого возможно регулировать силу, необходимую для движения рукоятки или свойств движения рукоятки.
Явная проблема вышеупомянутого решения в том, что трение, создаваемое таким образом, затрудняет движение рукоятки во всех ситуациях, значительно снижая тем самым чувство обратной связи с устройством управления. Если напряжение вала достаточно высоко, так, что рукоятка остается неподвижной в фиксированной позиции акселератора, обратная связь с рукояткой снижена и управление рукояткой легко может стать «угловатым». Так, например, во время торможения двигателя водителю тяжело регулировать рукоятку в позиции, когда на газ больше не давят, но еще не надавлена педаль тормоза. В ситуациях торможения трение мешает движению рукоятки и затрудняет точное нормирование силы торможения, снижая таким образом безопасность движения. Если вышеупомянутое регулирование трения устроено таким образом, что может осуществляться во время вождения, водителю необходимо прибегнуть к дополнительным мероприятиям, чтобы изменить подобное регулирование, которое снижает безопасность движения, а также невыгодно с точки зрения удобства использования устройства управления.
Основной целью данного изобретения является представить необходимость установки устройства управления в автомобиле, посредством которого возможно избежать вышеперечисленных проблем, связанных с методами решения прототипов.
Посредством метода решения согласно изобретению можно избежать переутомления, случающегося у водителей в ситуациях вождения, вызываемого необходимостью содержания возвратных механизмов в собственно устройствах управления и/или в исходных педальных механизмах или в устройствах, их заменяющих, автомобиля, используемых устройством управления. Когда этого требует ситуация управления, силовой привод согласно изобретению, такой как рукоятка, может, тем не менее, передвигаться без ограничений, тогда как обратная связь остается на достаточном уровне при воздействии на исходный педальный механизм автомобиля, что важно для безопасности движения.
Для достижения этой цели устройство управления согласно изобретению первично отличается тем, что будет описано в характеризующей части независимой формулы изобретения 1.
Другие зависимые п.п. формулы изобретения представят некоторые предпочтительные варианты осуществления изобретения.
Изобретение основывается на идее о том, что силовой привод устройства управления, обычно рычаг или что-то его заменяющее, может запираться во время использования при помощи ограничения регулирования в позиции, когда силовой привод используется желаемым способом, чтобы воздействовать на педаль газа или другие механизмы автомобиля, связанные с нажатием педали газа. Силовой привод остается в данной запертой позиции при помощи ограничения регулирования вне зависимости от эффекта вышеописанных возвратных механизмов, без постоянного приложения водителем к силовому приводу силы.
Более точно, запирание силового привода при помощи ограничения регулирования означает, что когда запирание включено, силовой привод может быть легко передвинут/повернут водителем в рамках заданного регулирования (границы регулирования) с тем, чтобы воздействовать на акселератор автомобиля и регулировать скорость вождения без включения вышеуказанного запирания. Ограничение регулирования согласно изобретению первично предназначено для точного подстраивания скорости автомобиля, например, в случае изменения продольного профиля дороги.
Кроме того, существенным свойством запирания является то, что когда водитель поворачивает силовой привод, запертый при помощи ограничения регулирования, за пределы позиции ограничения регулирования, запирание силового привода автоматически снимается. Таким образом, в неожиданных ситуациях, например при экстремальном торможении или ускорении, нет необходимости отдельно выключать запирание при помощи ограничения регулирования. Когда запирание отключено, силовой привод устройства управления работает с обычной чувствительностью и без ограничения, включая хорошую обратную связь, например, в ситуациях торможения.
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения запирание при помощи ограничения регулирования, выполненное в устройстве управления, описывается в ранней финской заявке на патент №20001987 от того же заявителя. В данном устройстве управления сила или движение, оказываемое водителем на силовой привод, гидростатически передается на исходные ножные педали автомобиля или на механизмы, тесно с ними связанные. Когда эти два изобретения сведены вместе, то полученное устройство управления, принимая во внимание водителя, легко в использовании и обеспечивает хорошую обратную связь, а также легко может быть установлено в различных типах автомобилей и для разных типов водителей. Сила гидростатической трансмиссии делает возможным использование гибких шлангов для соединения так называемой действующей части устройства управления с другими частями устройства управления. Таким образом, силовой привод, обычно рукоятка, которая размещена в данной действующей части, предназначена для водителя, может быть установлена в требуемом месте в кабине автомобиля в требуемой позиции по отношению к рулевому колесу, например с правой или левой (для левшей) стороны от рулевого колеса. Данная действующая часть может быть прикреплена, например, в кабине автомобиля, на панели управления, у рулевого колеса или к устройствам так называемого рулевого вала, связанного с рулевым колесом, к креслу водителя, инвалидной коляске, выполняющей функции водительского кресла, внутренним структурам двери автомобиля со стороны водителя или в другом месте, наиболее подходящем, принимая во внимание водителя в этом вопросе.
Изобретение, тем не менее, не ограничено только использованием вышеупомянутых устройств управления, которые предназначены для использования в автомобиле. Движение силового привода может быть устроено так, что переводится на педаль газа автомобиля, на механизмы, с ней тесно связанные, или на другие части, воздействующие на данную функцию, например, посредством механических рычагов или тросов либо другим способом, известным как таковой.
Кроме того, изобретение не ограничивается только теми заявками, в которых силовой привод устройства управления является рукояткой, а силовой привод можно также использовать другой частью тела водителя, которая при индивидуальном ограничении подвижности более подходит для данной цели в данное время.
Ниже будут коротко описаны наиболее важные преимущества, достигаемые с помощью этого изобретения.
При использовании метода решения согласно изобретению рука водителя (другая часть его тела), которая управляет рукояткой устройства управления (или др. силового привода), не устает даже при вождении на длинные дистанции, потому что может при желании отдохнуть и легко поменять захват рукоятки, если необходимо. Это особенно важно, если у водителя ограничена подвижность, особенно если вдобавок ограничена подвижность нижних конечностей, способность и эффективность других частей тела водителя и/или верхних конечностей может быть ниже, чем в норме.
Водитель может использовать руку, предназначенную для рукоятки устройства управления, также для рулевого колеса для рулевого управления или для других целей, данное изобретение также значительно облегчает использование других контрольных или вспомогательных устройств (включение индикаторов, света, обогревателя, радио и т.д.) автомобиля. Благодаря тому, что рука, предназначенная для рукоятки устройства управления, может моментально управлять, вращая рулевое колесо, вторая рука освобождается от управления рулевым колесом для других целей. Таким образом, пользователь может также менять эту другую руку и/или отдохнувшую другую руку для руления при езде.
Так, устройство управления, оборудованное согласно изобретению, разумно защищает водителя от растущего напряжения или усталости, а способность водителя концентрироваться и его/ее бдительность остаются высокими, что обеспечивает безопасность движения.
Силовой привод устройства управления согласно изобретению имеет простую и надежную структуру и может быть исполнен в невысокой стоимости в устройстве управления, установленном позже в автомобилях различных типов. Метод решения согласно изобретению, тем не менее, не ограничивается только устройствами управления, установленными позже в автомобилях, но устройство управления может быть изначально установлено в автомобиле, если необходимо.
Ниже приводится более детальное описание изобретения, которое более подробно иллюстрирует для специалистов в области возможные варианты исполнения изобретения, как и достигаемые с помощью изобретения преимущества по отношению к прототипу.
В дальнейшем изобретение будет описано в больших деталях со ссылками на чертежи в приложении, на которых:
Фиг.1 показано принципиальное исполнение устройства управления, описанное в более ранней финской заявке на патент №20001987 тем же заявителем;
Фиг.2-5 показан принцип первого варианта изобретения;
Фиг.6-7 показан принцип второго варианта изобретения;
Фиг.8-10 показан принцип третьего предпочтительного варианта изобретения;
Фиг.11 показано расположение действующей части силового привода устройства управления согласно изобретению в кабине водителя;
Фиг.12 показан принцип четвертого предпочтительного варианта изобретения, и
Фиг.13 показан принцип пятого варианта изобретения.
Фиг.1 показывает предпочтительный вариант устройства управления согласно ранней финской заявке на патент №20001987 того же заявителя.
На Фиг.1 действующая часть устройства управления НС включает силовой привод 3, нижний конец которого является осевым по отношению к валу 2. В данном варианте исполнения силового привода 3 это рукоятка. Рукоятка 3 действует на поршневые средства 6, 7 путем нажатия средств 4, 5, с ними связанных, когда рукоятка 3 поворачивается по отношению к валу 2 и в то же время по отношению к телу действующей части 1. Данные поршневые средства расположены в гидравлических цилиндрах 8, 9, установленных в теле 1. Эти так называемые первые гидравлические цилиндры 8, 9 связаны посредством трубок 10, 11 со вторыми гидравлическими цилиндрами 12, 13, зафиксированными тесно на педальных механизмах 14, 15 автомобиля. Когда рукоятка 3 на Фиг.1 поворачивается в позицию рукоятки В, то воздействует на педаль газа 15 автомобиля, и, соответствующим образом, когда рукоятка 3 поворачивается в позицию С, то воздействует на педаль тормоза 14.
Когда водитель отпускает рукоятку 3, то рукоятка 3 возвращается в основную позицию А благодаря возвратным механизмам, эти возвратные механизмы были в данном случае включены как в исходные педальные механизмы 14, 15 автомобиля, так и в собственно устройство управления НС. В устройстве управления НС в данном варианте возвратные механизмы являются возвратными пружинами, которые включены в первые 8, 9 и вторые 12, 13 гидравлические цилиндры, модель которого показана на Фиг.1. Более того, рукоятка 3 может быть также снабжена отдельным возвратным устройством, например возвратной пружиной, или чем-то подобным, находящимся в связи с валом 2.
При использовании устройства управления НС согласно Фиг.1 водитель должен прилагать силу к рукоятке 3 или соответствующему силовому приводу, эта сила по большей части соотносится с вышеупомянутой силой возвратных механизмов.
Схожая ситуация с устройством управления прототипа с по большей части надлежащей целью использования, когда трансмиссия силы между рукояткой и педальными механизмами осуществляется, например, механически, путем использования различных рычаговых, стержневых и/или тросовых передач. Возвратные механизмы, возвращающие рукоятку или другие силовые приводы в исходную позицию, абсолютно необходимы ради безопасности движения во всех устройствах управления этого типа, и, таким образом, у водителя вызывается напряжение при использовании соответствующих устройств управления.
Далее будут описаны различные варианты устройств управления согласно изобретению, посредством которых неудобство напряжения, вызываемое у водителя вышеописанными возвратными механизмами, можно избежать без того, чтобы функция рукоятки стала бы плохо управляемой так, что препятствует использованию и/или безопасности движения.
Фиг. со 2 по 5 показывают принцип устройства, функции действующей части 16 и силовой привод 3 устройства управления согласно первому варианту изобретения в ситуации, когда изобретение применяется по большей части в устройстве управления согласно Фиг.1.
В исходной ситуации, показанной на Фиг.2, регулирование рукоятки 3 с ограничением регулирования согласно изобретению не используется. Так, рукоятка 3 может свободно передвигаться, что касается вала 2, в направлении В и С, что касается тела 1 действующей части, с тем, чтобы воздействовать на поршневые средства 6 или 7 и далее на педальные механизмы 14, 15 автомобиля. В ситуации на Фиг.2 средства, используемые для запирания при помощи ограничения регулирования, это нажимная штанга 20, задвижка 21 и пружинный механизм 22, находятся в позиции отдыха, в эту позицию данные средства 20, 21, 22 тянет толкатель 20 с возвратным элементом, например с пружиной (не показано на Фиг.2-5), расположенной в верхнем конце данного толкателя.
Нажимная штанга 20 и задвижка 21 связаны друг с другом при помощи шейки вала 23, а задвижка 21 и пружинный механизм 22 далее связаны друг с другом при помощи шейки вала 24. Пружинный механизм 22, который содержит пружину 25, прикреплен внутри рукоятки 3 с использованием запора 26. Свободные концы шеек вала 23 и 24, которые располагаются за пределами средств 20, 21, 22, должны двигаться в пазах (не показано на Фиг.2-5), изготовлены внутри тела рукоятки 3, по большей части в продольном направлении рукоятки.
На далее следуемых Фиг.3-5 используется нумерация ссылок для ссылки на части, соответствующие маркировке, используемой на Фиг.2, и, таким образом, ради ясности, вся маркировка не повторяется на Фиг.3-5.
На Фиг.3 водитель повернул рукоятку 3 в позицию В и отрегулировал скорость на нужный уровень, воздействуя на поршневые средства 7 и, тем самым, на педаль газа 15 (см Фиг.1). В этой ситуации рукоятка находится в позиции, показанной жирной чертой на Фиг.3. Путем нажатия толкателя 20 вниз в направлении, показанном стрелкой, при помощи рычага шар или нечто подобное перемещается в верхний конец рукоятки 3, водитель может запереть рукоятку 3 в вышеуказанной позиции при помощи ограничения регулирования.
Запирание при помощи ограничения регулирования согласно изобретению имеет место, когда задвижка 21 заперта сзади зубца, расположенного в приемлемой позиции на зубчатом крае 30, закрепленном на теле 1 действующей части неподвижно. Когда шейка вала 24 действует как центр вращения, возвратный элемент (не показано на Фиг.2-5), расположенная на верхнем конце толкателя 20, оберегает запирание задвижки 21 на зубчатом крае 30, защищая нажимную штангу от движения вверх, по направлению к позиции покоя. Профиль зубца на зубчатом крае 30 имеет форму, асимметричную по направлению движения рукоятки 3 в вышеуказанных целях таким способом, который очевиден для специалистов в области и подходит для вышеуказанной цели. Когда позиция рукоятки 3 заперта вышеописанным способом, водитель может полностью отпустить рукоятку 3, если необходимо, не меняя позицию рукоятки 3. В ситуации на Фиг.3 ограничение регулирования при запирании создается посредством пружинного механизма 22 следующим образом. Когда запирание включено, возможно двигать рукоятку 3 на ограниченной дистанции как в направлении В, так и в направлении С таким образом, что задвижка 21 остается запертой сзади того же специфического зубца на зубчатом крае 30, тогда как пружинный механизм немного пропускает вперед и держит рукоятку 3 в требуемой позиции необходимое время при помощи силы противодействия, которую он создает. На Фиг.3 ограничение регулирования, выполненное согласно изобретению, иллюстрируется при помощи крайних позиций рукоятки 3 и задвижки 21, которые обозначены пунктирной линией. Вышеуказанные крайние позиции делают возможным движение поршневых средств 7, которые воздействуют на педаль газа в границах регулировки 31, показанной на Фиг.3.
Фиг.4 показывает крайние позиции ограничения регулирования, когда рукоятка повернута в направлении С для уменьшения ускорения до момента, когда контакт защелки 21 дотронется до тела зубчатого края 30 в этой крайней позиции. Когда водитель поворачивает рукоятку 3 дальше в направлении С, как показано на Фиг.5, контакт защелки 21, который дотронется до тела зубчатого края 30, срабатывает как точка поворота, по отношению к которой задвижка 21 поворачивается, тогда как пружинный механизм 22 отступает вверх и задвижка 21 высвобождается из положения сзади зубца на зубчатом крае 30. Когда задвижка 21 освобождена, возвратный элемент, расположенный на верхнем конце нажимной штанги 20 (не показано на Фиг.2-5), тащит запирающие элементы 20, 21, 22 назад в позицию покоя согласно Фиг.1. Другими словами, когда водитель сбрасывает газ ниже уровня, дозволенного ограничением регулирования, или когда он/она внезапно жмет на тормоз, запирание при помощи ограничения регулирования согласно изобретению автоматически снимается и ситуации согласно Фиг.1 возвращается в исходную позицию.
Когда запирание при помощи ограничения регулирования включено и водитель поворачивает рукоятку в позицию В для увеличения скорости (например, Фиг.3), таким образом, когда рукоятка 3 поворачивается в данном направлении больше, чем дозволено ограничением регулирования, задвижка 21 освобождается сзади зубца на зубчатом крае 30, тогда как возвратный элемент, расположенный на верхнем конце нажимной штанги 20, тащит запирающие элементы 20, 21 и 22 назад в положение покоя, как показано на Фиг.1. Другими словами, когда водитель добавляет ускорение выше дозволенного ограничением регулирования уровня, например когда он/она пытается быстро ускорится во внезапной ситуации, запирание при помощи ограничения регулирования согласно изобретению автоматически снимается. Если, тем не менее, в варианте исполнения, показанном на Фиг.2-5, водитель при увеличении скорости одновременно нажимает нажимную штангу вниз, задвижка 21 снова запирается сзади зубца, расположенного в подходящей точке на зубчатом крае 30.
Согласно Фиг.2-5 запирание при помощи ограничения регулирования согласно изобретению не может быть включено в ситуации торможения, другими словами, в ситуации, когда рукоятка 3 повернута в направлении В таким образом, что воздействует на поршневые средства 6 и, тем самым, на педальный механизм 14 автомобиля (см. Фиг.1). Это организовано путем создания формы зубчатого края таким способом, что когда рукоятка 3 находится в позиции, что воздействует на поршневые средства, то на зубчатом крае 30 нет зубцов в пределах, подходящих задвижке для запирания.
Фиг.6-7 иллюстрируют принцип устройства и функции действующей части 16 силового привода 3 устройства управления согласно второму варианту изобретения способом, соответствующим Фиг.5-7.
На Фиг.6 запирание рукоятки 3 при помощи ограничения регулирования не используется, а элементы, используемые для запирания при помощи ограничения регулирования, например толкатель 20 и пружинная задвижка 60, находятся в состоянии покоя, в это состояние покоя данные элементы 20, 60 тащит толкатель 20 с возвратным элементом, таким как пружина (не показано на Фиг.6-7), расположенная на его верхнем конце. Нажимная штанга 20 и пружинная задвижка 60 связаны друг с другом посредством рычагового элемента 61. Этот рычаговый элемент 61 и нажимная штанга 20 связаны друг с другом посредством шейки вала 62, а рычаговый элемент 61 и пружинная задвижка 60 в свою очередь связаны друг с другом посредством шейки вала 63. Последняя шейка вала 63 так же действует как поворотный вал, по отношению к которому пружинная задвижка 60 способна вращаться из положения покоя в позицию, выполняющую запирание при помощи ограничения регулирования, куда его приводит нажимная штанга 20. Свободные концы шейки вала 62, которые расположены вне элементов 20, 61, должны поворачиваться в пазах (не показано на Фиг.6-7), сделанных внутри тела рукоятки 3, по большей части в продольном направлении рукоятки. Соответственно, свободные концы шейки вала 63 должны поворачиваться в пазах (не показано на Фиг.6-7), сделанных внутри тела рукоятки 3.
Фиг.7 показывает акт создания ограничения регулирования запирания согласно изобретению посредством пружинной задвижки 60 способом, соответствующим Фиг.3. Когда водитель толкает нажимную штангу 20 вниз по направлению, указанному стрелкой, рукоятка 3 заперта в своей позиции при помощи ограничения регулирования, так как контакт пружинной задвижки 60 заперт позади зубца, расположенного в подходящей точке зубчатого края 30. Ограничение регулирования теперь создается пропусканием контактной части пружинной задвижки 60, выполненной из пружинной стали либо другого материала, подходящего для этой цели. Когда рукоятка 3 повернута больше в направлении В или С, чем дозволено ограничением регулирования 31, контакт пружинной задвижки 60 освобождается с зубчатого края, а элементы, используемые для запирания при помощи ограничения регулирования, такие как нажимная штанга 20 и пружинная задвижка 60, возвращаются в положение покоя, как показано на Фиг.6, когда возвратный элемент, расположенный на верхнем конце толкателя 20, их тянет.
Фиг.8-10 иллюстрируют принцип устройства и функции действующей части 16 рукоятки 3 устройства управления согласно третьему варианту изобретения способом, соответствующим Фиг.5-7.
На Фиг.8. запирание рукоятки 3 при помощи ограничения регулирования согласно изобретению не используется, а элементы, используемые для запирания при помощи ограничения регулирования, такие как толкатель 20, рычаговая задвижка 80, скручивающая пружина 81 и пружинный механизм 22, находятся в положении покоя. Толкатель 20 приводится в положение покоя, как показано на Фиг.8, возвратным элементом, например возвратной пружиной (не показано на Фиг.8-10), расположенной на верхнем конце толкателя 20. Для того чтобы поддержать толкатель 20, концы оси передаточного рычага находятся на нижнем конце указанного толкателя 20, должны двигаться в пазах (не показано на Фиг.8-10), изготовленных внутри тела рукоятки 3, по большей части в продольном направлении рукоятки. Рычаговая задвижка 80 связана с пружинным механизмом 22 при помощи шейки вала 82. Рычаговая задвижка 80 возвращается в положение покоя, как показано на Фиг.8, посредством скручивающей пружины 81, которая должна вращать рычаговую задвижку 80 по отношению к шейке вала 82. Свободные концы шейки вала 82 должны двигаться в пазах (не показано на Фиг.8-10), изготовленных внутри тела рукоятки 3, по большей части в продольном направлении рукоятки. Необходимо отметить, что в этом варианте нажимная штанга 20 и рычаговая задвижка 80 не прикреплены друг к другу.
На Фиг.9 показан, соответственно Фиг.3-7, акт ограничения регулирования запирания согласно изобретению посредством пружинной задвижки 80. Когда водитель толкает нажимную штангу 20 вниз в направлении, указанном стрелкой, рукоятка 3 запирается в позиции при помощи ограничения регулирования, тогда как контакт пружинной задвижки 80 заперт позади зубца, расположенного в подходящем месте на зубчатом крае 30. Когда водитель прекращает толкать нажимную штангу 20, толкатель немедленно возвращается назад в положение покоя, как показано на Фиг.8, его тянет возвратный элемент, расположенный на верхушке толкателя 20.
В чертеже ограничение регулирования запирания создается посредством пружинного механизма 22 следующим образом. Когда запирание включено, возможно двигать рукоятку 3 как в направлении В, так и С, как показано пунктиром, таким образом, что рычаговая задвижка 80 еще остается запертой позади установленного зубца на зубчатом крае 30, а пружинный механизм понемногу пропускает, удерживая рукоятку 3 посредством силы противодействия, которую она создает, в то же время в требуемой позиции в данное время в границах регулирования 31 движения поршневых элементов 7.
Когда рукоятка 3 поворачивается дальше по направлению В или С, чем дозволено ограничением регулирования 31, контакт рычаговой задвижки 80 освобождается с зубчатого края 30 и рычаговая задвижка 80 возвращается в положение покоя, как показано на Фиг.8, посредством скручивающей пружины 81. Соответствующим способом, когда рукоятка 3 повернута дальше по направлению В, чем дозволено ограничением регулирования 31, рычаговая задвижка 80 окончательно поворачивается в положение, показанное на Фиг.10, в котором рычаговая задвижка 80 благодаря своей форме не способна предотвращать движения, что касается зубчатого края 30. Когда рукоятка 3 поворачивается дальше по направлению В, согласно ситуации на Фиг.10, то достигается зона без зубцов на зубчатом крае, тем самым рычаговая задвижка 80 становится способна возвратиться назад в положение покоя, как показано на Фиг.8, посредством скручивающей пружины 81.
Фиг.11 иллюстрирует выгодное положение действующей части устройства управления, и рукоятка 3 функционирует как силовой привод в кабине автомобиля, который управляется правой рукой 111 водителя. Запирание рукоятки 3 при помощи ограничения регулирования согласно изобретению дает водителю возможность использовать свою правую руку 111, если необходимо, также для управления рулевым колесом 110 или для другой цели. Таким образом, изобретение значительно усиливает использование контрольных или вспомогательных устройств в автомобиле. Путем использования руки 111, предназначенной для рукоятки 3 устройства управления, для моментального управления рулевым колесом 110, другая рука 112 водителя становится свободной для других заданий и водитель может также менять держащую руку и/или отдохнувшую руку 12 во время вождения.
Когда действующая часть 16 рукоятки 3 установлена достаточно близко к рулевому колесу 110, водитель может точно подстраивать скорость автомобиля, например, при вождении на длинные дистанции путем передвигания рукоятки 3, которая заперта при помощи ограничения регулирования, ребром своей ладони 111 или запястьем, согласно Фиг.11, удерживая при этом обе руки 111, 112, тем не менее, одновременно на руле 110. В Практических проверочных для устройства управления согласно изобретению заездах было обнаружено, что это очень функциональное решение, которое четко обеспечивает безопасность движения и снижает напряжение водителя, особенно при вождении на длинные дистанции. В неожиданных ситуациях, например при паническом торможении или быстром ускорении, водитель может быстро схватить силовой привод 3 и повернуть без промедления по направлению В или С, и запирание при помощи ограничения регулирования согласно изобретению мгновенно снимается, силовой привод способен свободно двигаться, поддерживая хорошую обратную связь с устройством управления педали автомобиля.
Кроме того, запирание силового привода на устройстве управления с ограничителем регулирования согласно изобретению может быть использовано единственно как управляемый вручную акселератор с ограничителем регулирования, в дальнейшем может быть заменен, например, обыкновенным круиз-контроллером. На Фиг.12 и 13 представлены изображения изобретения, соответствующего этой цели, в котором движение рукоятки 3 передается механически на механизм педали акселератора автомобиля посредством толкателя или чего-то подобного (Фиг.12) либо троса или чего-то подобного (Фиг.13). Разумеется, видно, что вышеупомянутая трансмиссия может быть осуществлена путем вышепредставленной трансмиссии гидростатической силы, минуя устройства, необходимые для приведения в действие педали акселератора в автомобиле.
На Фиг.12 толкатель 120 связан с нижним концом рукоятки 3, ниже такового, что касается вала 2. Кроме того, толкатель 120 устроен таким образом, что должен связываться с педалью акселератора или с механизмом, тесно с ней связанным подходящим образом, что очевидно для специалиста в этой области, таким образом, что когда рукоятка поворачивается в положение В, толкатель 90 (или связанные с ним части механизма) нажимает педаль акселератора, вызывая этим увеличение ускорения. Функция частей устройства, выполняющих запирание с ограничением регулирования, согласно изобретению, т.е. нажимная штанга 20, задвижка 21 и пружинный механизм 22, что касается зубчатого края, соответствует примерам, приведенным выше.
На Фиг.13 трос 130 закреплен с нижним концом рукоятки 3, ниже такового, что касается рукоятки 2. Кроме того, трос 130 устроен таким образом, что должен связываться с педалью акселератора или с механизмами, тесно с ней связанными, подходящим образом, что очевидно для специалиста в этой области, таким образом, что когда рукоятка поворачивается в положение В, трос 130 (или связанные с ним части механизма) тянет педаль акселератора вниз, вызывая этим увеличение ускорения. Функция частей устройства, выполняющих запирание с ограничением регулирования, согласно изобретению, т.е. нажимная штанга 20, пружинная задвижка 60, что касается зубчатого края, соответствует примерам, приведенным выше.
По сравнению с традиционным круиз-контроллером, данный вариант осуществления изобретения демонстрирует существенное преимущество, проиллюстрированное выше на Фиг.12 и 13, выражающееся в том, что данное решение согласно изобретению может быть использовано также на малых скоростях, например при медленном продвижении в часы пик. В таких ситуациях обычно невозможно использовать нормальный электрический или другой обычный механизм круиз-контроля прототипа, например, в целях безопасности активный диапазон скоростей данного устройства обычно ограничен так, что начинается со скоростей выше 50-60 км/ч. На скоростях, ниже вышеупомянутых, соединение с функцией традиционных круиз-контроллеров обычно полностью предотвращено или его использование для этих целей достаточно неудобно, потому что на практике скорость должна постоянно подстраиваться. С помощью устройства управления согласно изобретению очень легко подстраивать скорость, используя рукоятку привода (3) способом, описанным выше.
Использование изобретения для выполнения устройства управления, функционирующего только как педаль газа (акселератор), управляемый вручную, также возможно в тех случаях, когда водитель способен использовать исходную педаль тормоза автомобиля обычным способом ногой, но использование педали газа на длинных дистанциях совсем невозможно или проблематично из-за утомления ноги и др.
В дополнение к устройству управления, предназначенному для лиц с ограниченной подвижностью, также возможно реализовать изобретение устройства управления, предназначенного для профессиональных водителей, таких как водители такси и водители грузовиков, чтобы повысить комфорт вождения. Такие устройства управления могут состоять только из вышеупомянутого акселератора с ручным управлением с ограничением регулирования, который заменяет круиз-контроллер или также позволяет использовать тормоза, если необходимо.
Разумеется, очевидно для любого специалиста в данной области, что путем различного сочетания способов приведения в действие и конструкций, представленных выше в связи с различными вариантами осуществления изобретения, можно добиться других различных вариантов осуществления изобретения в соответствии с идеей изобретения. Поэтому вышеприведенные примеры не следует понимать как ограничивающие изобретение, но варианты осуществления изобретения могут свободно варьироваться в рамках свойств изобретения, представленных в формуле изобретения ниже.
Необходимо отметить, что запирание с ограничением регулирования согласно изобретению также официально приемлемо для использования в автодвижении. В целом, это не применимо в вариантах механического исполнения, потому что используемые там варианты, такие как, например, запирание устройства управления с помощью трения, могут мешать неограниченному использованию устройства управления, например, в непредвиденных ситуациях.
1. Устройство управления акселератором автомобиля или соответствующего транспортного средства посредством силового привода, созданного в пределе досягаемости водителя, отличающееся тем, что устройство управления включает средства для запирания силового привода с возможностью ограниченного регулирования его положения в запертой позиции при продолжающемся воздействии силового привода на акселератор автомобиля в запертой позиции и средства, обеспечивающие возможность ограниченного регулирования положения силового привода в запертой позиции в двух направлениях, притом, что возможность ограниченного регулирования позволяет водителю перемещать силовой привод в двух направлениях в пределах такого регулирования и управлять акселератором без открытия вышеупомянутого запирания, и, кроме того, средства для автоматического открытия - запирания с возможностью ограниченного регулирования при перемещении водителем силового привода за пределы возможного ограниченного регулирования в запертой позиции.
2. Устройство управления по п.1, отличающееся тем, что средства для запирания позиции привода имеют гибкую связь с силовым приводом, обеспечивающую возможность ограниченного регулирования положения силового привода в двух направлениях.
3. Устройство управления по п.1 или 2, отличающееся тем, что устройство управления содержит действующую часть, устроенную в зоне досягаемости водителя, притом, что действующая часть содержит силовой привод и основание действующей части или подобный элемент, включающий зубчатый край для запирания силового привода с возможностью ограниченного регулирования его положения в двух направлениях относительно основания действующей части или подобного ему элемента.
4. Устройство управления по п.3, отличающееся тем, что силовой привод устройства управления содержит средства запирания, притом, что средства запирания закрываются позади зубца на зубчатом крае при воздействии водителем для запирания позиции силового привода с возможностью ограниченного регулирования в двух направлениях по отношению к зубчатому краю, поддерживая таким образом акселератор автомобиля отжатым вниз.
5. Устройство управления по п.4, отличающееся тем, что средством запирания в нем являются задвижка, гибкая пружинная задвижка или рычаговая задвижка.
6. Устройство управления по п.4 или 5, отличающееся тем, что средство запирания имеет гибкую связь с силовым приводом.
7. Устройство управления по п.6, отличающееся тем, что при перемещении водителем силового привода за пределы возможного регулирования в любом направлении, предусматриваемом возможностью ограниченного регулирования в двух направлениях, средство запирания имеет возможность освобождаться от зубчатого края.
8. Устройство управления по п.1 или 2, отличающееся тем, что устройство управления также содержит средства для воздействия на тормоз автомобиля.
9. Устройство управления по п.1 или 2, отличающееся тем, что устройство управления содержит средства для передачи движения и силы, вызванных водителем при помощи его/ее мускульного силового воздействия на рукоятку привода устройства управления, гидростатически на ножную педаль устройства/устройств управления автомобиля или на механизм, с ней связанный.
10. Устройство управления по п.1 или 2, отличающееся тем, что устройство управления содержит средства для передачи движения и силы, производимых водителем при помощи его/ее мускульной силы на силовой привод устройства управления посредством механического воздействия рычага/системы рычагов и/или передачи при помощи троса на ножную педаль устройства/устройств управления автомобиля или на механизм, с ней связанный.
11. Устройство управления по п.1 или 2, отличающееся тем, что силовой привод устройства управления, предназначенный для водителя, является рукояткой, притом, что рукоятка содержит рычаг, шарообразную ручку или другой соответствующий элемент, предназначенный для включения водителем запирания с возможностью ограниченного регулирования положения силового привода в двух направлениях.
12. Устройство управления по п.11, отличающееся тем, что силовой привод воздействует на акселератор автомобиля, когда водитель двигает/поворачивает рукоятку в одном направлении, и воздействует на тормоз автомобиля, когда водитель двигает/поворачивает рукоятку в обратном направлении.
13. Устройство управления по п.1 или 2, отличающееся тем, что силовой привод и/или действующая часть устройства управления закреплены в кабине транспортного средства в зоне досягаемости водителя рядом с водительским сиденьем, или в инвалидной коляске, либо в устройстве, его заменяющем, которое используется в качестве водительского сиденья.
14. Устройство управления по п.1 или 2, отличающееся тем, что силовой привод и/или действующая часть устройства управления закреплена/закреплены в кабине транспортного средства в зоне досягаемости водителя на двери с водительской стороны.
15. Устройство управления по п.1 или 2, отличающееся тем, что силовой привод и/или действующая часть устройства управления закреплена/закреплены в кабине транспортного средства в зоне досягаемости водителя на рулевом колесе или на конструкциях рукоятки управления, связанных с рулевым колесом.
