МЕХАНИЗМ БЛОКИРОВКИ МЕЖКОЛЕСНОГО ДИФФЕРЕНЦИАЛА Российский патент 1994 года по МПК F16H1/445 

Изобретение относится к машиностроению, в частности механизмам блокировки дифференциалов, преимущественно транспортных средств класса "Москвич", "Жигули", "Волга".

Известен механизм блокировки (авт. св. N 1390076, 1988) состоящий из корпуса, сателлитов, полуосевых шестерен, одна из которых имеет дополнительный прямозубый венец, расположенный на ступице с внешней стороны фиксирующего элемента, выполненного в виде сцепной шлицевой муфты, внешними шлицами соединенного непосредственно с корпусом дифференциала и перемещающейся в осевом направлении для входа в контакт внутренними зубьями в дополнительные прямые зубья на ступице полуосевой шестерни, в результате чего производится блокировка.

Механизм блокировки обладает следующими недостатками: фиксирующие элементы расположены с внешней стороны корпуса дифференциала и блокировка осуществляется с внешней стороны полуосевой шестерни, что приводит к увеличению габаритов механизма блокировки и невозможность его использования (без существенной переделки) в транспортных средствах класса "Москвич", "Жигули", "Волга".

Сложность, заключающаяся в наличии дополнительных элементов конструкции, наличие ступицы, на полуосевой шестерни, дополнительного прямозубового венца на ней, подвижной сцепной полумуфты с наружными и внутренними шлицами, и промежуточной подвижной конической полумуфты.

Известен механизм межколесного дифференциала транспортных средств, состоящий из корпуса, сателлитов, полуосевых шестерен, одна из которых с клинопазами, выполненными с тыльной стороны, фиксаторов в виде штырей с клиновыми концами, жестко закрепленными на передаточном кольце (обойме), входящих через отверстия в корпусе дифференциала и имеющих возможность перемещаться в осевом направлении для взаимодействия с клиновыми пазами в полуосевой шестерни, за счет чего и происходит блокирование последней.

Недостатками механизма блокировки является то, что фиксирующие элементы расположены с внешней стороны корпуса дифференциала и блокировка производится с внешней стороны полуосевой шестерни, что приводит к увеличению габаритов механизма блокировки и невозможность его использования (без существенной переделки) в транспортных средствах класса "Москвич", "Жигули", "Волга".

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к изобретению является механизм блокировки дифференциала транспортного средства, состоящий из корпуса, сателлитов, полуосевых шестерен, передаточного кольца с консолями, на которых закреплены симметрично расположенные фиксаторы, находящиеся между полуосевыми шестернями внутри корпуса дифференциала. Фиксаторы выполнены в виде элементов с коническими зубьями, входящими в конические зубья полуосевой шестерни в момент блокировки. Причем передаточное кольцо установлено на корпусе дифференциала с возможностью осевого перемещения.

Недостатком известного дифференциала является низкая надежность, обусловленная наличием: передаточного кольца с консолями, на концах которых неподвижно закреплены симметрично расположенные фиксаторы, подверженных действию изгибающих сил; зубьев венца полуосевой шестерни и фиксаторов, выполненных коническими, подверженных действию выталкивающих сил.

Целью изобретения является: повышение надежности блокировки путем снятия нагрузок на передаточное кольцо, в сопряжении прямых зубьев на периферии полуосевой шестерни с прямыми зубьями фиксаторов и посредством сопряжения фиксаторов с внутренней цилиндрической поверхностью приводного колеса корпуса.

Это достигается тем, что в механизме блокировки, содержащем корпус, зубчатые фиксаторы, связанные с ними передаточное кольцо, зубчатый венец, выполненный на одной из полуосевых шестерен для взаимодействия с зубчатыми фиксаторами, в нем зубчатый венец на полуосевой шестерне и зубчатые фиксаторы выполнены прямозубыми, последние установлены на осях в корпусе дифференциала таким образом, что сопряжены своей наружной поверхностью с внутренней поверхностью приводного колеса корпуса, а связь передаточного кольца с фиксаторами выполнена в виде взаимодействующих между собой симметрично расположенных на передаточном кольце пазов и выступов на зубчатых фиксаторах.

На фиг. 1 показан предлагаемый дифференциал легкового автомобиля с механизмом принудительного включения блокировки дифференциала в положении "разблокирован"; на фиг. 2 - установка фиксаторов внутри корпуса дифференциала при взаимодействии с внутренней цилиндрической поверхностью планетарной шестерни и прямыми зубьями на периферии полуосевой шестерни.

Механизм блокировки состоит из корпуса 1, зубчатого венца 2 с прямым зубом на периферии одной из полуосевых шестерен, приводного колеса корпуса 3, зубчатых фиксаторов 4, симметрично расположенных относительно полуосевой шестерни, закрепленных на осях 5 к корпусу дифференциала гайками 6 и соединенных между собой передаточным кольцом 7, имеющим пазы, в которые входят выступы фиксаторов 4.

Привод включения и выключения на чертеже не показан. Передаточное кольцо перемещается под воздействием вилки 8, установленной на штоке 9, имеющем шариковый фиксатор 10 (фиг. 1).

Принудительное блокирование осуществляется следующим образом.

Получив команду из салона автомобиля шток 9, перемещаясь, передает поступательное движение вилкой 8 передаточному кольцу 7 (фиг. 1).

Передаточное кольцо 7 вводят фиксаторы 4, которые свободно перемещаются по осям 5 и внутренней цилиндрической поверхности приводногоо колеса корпуса 3, в зацеплении с прямыми зубьями зубчатого венца 2 полуосевой шестерни, которые являются продолжением конических зубьев. Полуосевая шестерня остановлена, а следовательно и весь механизм дифференциала (фиг. 1, 2).

На привод включения блокировки никаких сил, кроме сил трения, не действует.

Получив команду из салона, шток 9, перемещаясь в исходное положение, передает поступательное движение передаточному кольцу 7, которое выводит фиксаторы из зацепления с зубьями венца 2 полуосевой шестерни.

Дифференциал разблокировки.

Предлагаемое решение показывает, что зубчатые фиксаторы 4 (фиг. 2), установленные на осях 5, закрепленных на корпусе дифференциала 1 и перемещающиеся в осевом направлении, в момент блокировки входят в зацеплениее с прямыми зубьями на периферии зубчатого венца 2 полуосевой шестерни, а цилиндрической поверхностью сопрягаются с внутренней цилиндрической поверхностью приводного колеса 3, в результате чего фиксаторы 6, располагаясь во внутренней поверхности приводного колеса 3, оказываются как в замке.

На зубьях фиксаторов действует сила R - реакция полуосевой шестерни, на внутреннюю поверхность приводного колеса - равномерно распределенная нагрузка q от действия фиксаторов 4, на ось фиксаторов 5 - сила М и реакция N. Как видно из фиг. 2 никаких выталкивающих сил на фиксаторы 4 и на передаточное кольцо 7 не действует, что повышает долговечность и надежность механической блокировки.

Наличие на периферии венца полуосевой шестерни 2 прямых зубьев, сопрягающихся с коническими, благоприятствует четкому включению фиксаторов и также способствует надежной блокировке.

Предлагаемый механизм позволит улучшить проходимость транспортного средства, создать полноценный вариант легкового автомобиля для сельской местности. Существенным преимуществом предлагаемого механизма является и то, что применение его осуществляется практически без изменения конструкции серийно выпускаемых дифференциалов как в автомобилях с классической схемой, так и переднеприводных. Механизм блокировки прост, компактен и удобен в эксплуатации. (56) Патент США N 3105394, кл. 74-710.5, 1971.

Патент США N 2803150, кл. 74-710.5, 1966.

Использование: машиностроение. Сущность изобретения: механизм блокировки содержит зубчатые фиксаторы, передаточное кольцо и зубчатый венец на полуосевой шестерне. Зубчатый венец и взаимодействующие с ним зубчатые фиксаторы выполнены прямозубыми. Зубчатые фиксаторы установлены на осях в корпусе таким образом, что сопряжены с внутренней поверхностью приводного колеса корпуса. Передаточное кольцо связано пазами с выступами зубчатых фиксаторов. 2 ил.

МЕХАНИЗМ БЛОКИРОВКИ МЕЖКОЛЕСНОГО ДИФФЕРЕНЦИАЛА транспортного средства, содержащий корпус, зубчатые фиксаторы, связанное с ними передаточное кольцо, зубчатый венец, выполненный на одной из полуосевых шестерен для взаимодействия с зубчатыми фиксаторами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности блокировки, зубчатый венец на полуосевой шестерне и зубчатые фиксаторы выполнены прямозубыми, последние установлены на осях в корпусе дифференциала так, что сопряжены своей наружной поверхностью с внутренней поверхностью приводного колеса корпуса, а связь передаточного кольца с фиксаторами выполнена в виде взаимодействующих между собой симметрично расположенных на передаточном кольце пазов и выступов на зубчатых фиксаторах.