ДИФФЕРЕНЦИАЛ С ПРИНУДИТЕЛЬНОЙ БЛОКИРОВКОЙ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1995 года по МПК F16H48/20 

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться в трансмиссиях транспортных средств.

Известен дифференциал с принудительной блокировкой, содержащий кулачковую муфту, установленную на одной полуоси между корпусом дифференциала и полуосевой шестерней, одна полумуфта которой установлена на полуоси с возможностью осевого перемещения и посредством шлицев связана с корпусом, а другая выполнена заодно с полуосевой шестерней [1]
Однако данная конструкция сложна, обладает недостаточной долговечностью, ей присуще ступенчатое изменение коэффициента блокировки.

Известен также дифференциал с принудительной блокировкой, содержащий размещенные в корпусе полуосевые шестерни с полуосями, сателлиты, зацепленные с полуосевыми шестернями, а также блокирующее устройство, включающее переключатель, подвижно установленный на чашке дифференциала. Между полуосями установлена ось стопорных колец с возможностью свободного поворачивания относительно последних. Стопорные кольца, размещенные на этой оси одно против другого, закреплены на полуосях и могут вращаться независимо одно от другого. На прорезях колец установлены шарики, поджимаемые к прорезям пружинами, установленными внутри осей сателлита и снабженными прижимами, взаимодействующими со ступенчатой поверхностью переключателя [2]
К недостаткам данной конструкции относятся ее сложность, недостаточная долговечность, ступенчатое изменение коэффициента блокировки. Стопорные кольца вращаются на подвижной оси и совершают возвратно-поступательное движение на шлицах полуосей, что при недостаточной смазке приводит к их интенсивному износу, дополнительному шуму в дифференциале. Наличие оси стопорных колец требует повышенной точности изготовления и монтажа деталей дифференциала, так как ось с большой точностью должна быть установлена на двух полуосях одновременно. Ступенчатое выполнение рабочей поверхности переключателя приводит к получению ограниченного числа коэффициентов блокировки, тогда как желательно иметь беспрерывный ряд коэффициентов блокировки от нуля до единицы.

Предлагаемое изобретение позволяет устранить вышеизложенные недостатки.

Для этого в конструкции дифференциала с принудительной блокировкой, содержащего размещенные в корпусе полуосевые шестерни с полуосями, сателлиты, зацепленные с полуосевыми шестернями, а также блокирующее устройство, включающее переключатель, установленный на чашке дифференциала с возможностью осевого перемещения, и размещенные внутри осей сателлитов прижимы, пружины, поджимающие шарики для блокировки, на передних торцовых поверхностях полуосевых шестерен выполнены радиальные прорези для взаимодействия с шариками, а внутренняя рабочая поверхность переключателя выполнена конической.

Сопоставительный анализ предлагаемого изобретения и прототипа позволяет выявить следующие новые существенные признаки:
на передних торцовых поверхностях полуосевых шестерен выполнены прорези для установки шариков;
рабочая поверхность переключателя имеет коническую форму.

Наличие вышеперечисленных признаков обеспечивает предлагаемому техническому решению соответствие критерию "новизна".

В предлагаемом дифференциале полуосевые шестерни, имеющие на передних торцовых поверхностях прорези под шарики, выполняют одновременно во своим основным назначением роль стопорных колец, что позволяет аннулировать в конструкции поддерживающую ось, что способствует упрощению дифференциала, повышение его долговечности, так как из конструкции исключены трущиеся детали, снижаются также требования к точности изготовления и сборки деталей дифференциала. Таким образом, в конструкции блокирующего устройства предлагаемого дифференциала в сравнении с прототипом отсутствуют два стопорных кольца и поддерживающая ось, функцию которых выполняют полуосевые шестерни, что значительно упрощает конструкцию и способствует повышению ее долговечности.

Коническое выполнение рабочей поверхности переключателя, в отличие от прототипа, где рабочая поверхность представляет собой ряд цилиндрических поверхностей различного диаметра, позволяет бесступенчато менять коэффициент блокировки дифференциала.

Сравнение предлагаемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники позволило выявить техническое решение (Лукин П.П. Гаспарянц Г.А. и Родионов В.Ф. Конструирование и расчет автомобиля. М. Машиностроение, 1984, с. 199, рис. 117), содержащее признак, сходный с признаком, отличающим предлагаемое техническое решение от прототипа выполнение прорезей на торцовой поверхности одной полуосевой шестерни. Эти прорези необходимы для включения зубчатой муфты, установленной на полуось.

В предлагаемом изобретении прорези выполнены на обеих полуосевых шестернях и служат для их силового замыкания посредством шарика. Таким образом, прорези на полуосевых шестернях в известном решении и в предлагаемом имеют разные назначения и блокировка дифференциалов осуществляется по различным схемам.

Коническая рабочая поверхность переключателя встречается и в конструкции синхронизатора коробки передач (Лукин П.П. Гаспарянц Г.А. и Родионов В.Ф. Конструирование и расчет автомобиля. М. Машиностроение. 1984, с. 90, рис. 44), но эти поверхности там служат для торможения зубчатых колес, контактируя сопряженными конусами, выполненными на ступицах зубчатых колес, т.е. назначение конической поверхности в предлагаемом решении и в известном различно. В предлагаемом решении переключатель, надавливая на прижимы, смещают шарики посредством пружин, которые соединяют за счет сил трения полуосевые шестерни.

Таким образом, выполнение прорезей на передней торцовой поверхности полуосевых шестерен в предлагаемом техническом решении проявляет новое свойство позволяет блокировать дифференциал посредством шариков, установленных в этих прорезях, а коническое выполнение рабочей поверхности переключателя позволяет посредством промежуточных деталей менять бесступенчато силу трения шариков об стенки прорезей, что тоже является новым свойством.

Вышеизложенное позволяет сделать вывод, что данное решение для специалиста явным образом не следует из уровня техники и тем самым соответствует критерию "избирательский уровень".

На чертеже приведена схема дифференциала с принудительной блокировкой, разрез.

В корпусе 1 дифференциала подвижно установлены полуосевые шестерни 2 и 3, в передней торцовой поверхности которых установлены шарики 4, поджатые пружинами 5, размещенными внутри осей сателлитов 6. Прижимы 7, опирающиеся на пружины 5, контактируют с конической поверхностью переключателя 8, установленного подвижно на корпус 1 дифференциала.

При необходимости блокировки дифференциала переключатель 8 перемещается устройством включения (не показано) и через прижимы 7 пружины 5 прижимает шарики 4 к поверхностям прорезей полуосевых шестерен 2 и 3, вследствие чего происходит передача крутящего момента с полуосевой шестерни буксирующего колеса на другую полуосевую шестерню, т.е. дифференциал блокируется. Степень блокировки зависит от величины прижатия шариков к поверхностям прорезей, а усилие прижатия регулируется перемещением переключателя 8, так как при этом сжимаются и разжимаются пружины, прижимающие шарики. Переключатель может занимать любое положение, следовательно, устройство позволяет получить бесступенчато ряд коэффициентов блокировки от нуля до единицы.

Приведенное описание конструкции показывает промышленную применимость предлагаемого изобретения и подтверждает возможность получения технического результата.

Использование: в машиностроении, в частности в трансмиссиях транспортных средств. Дифференциал содержит размещенные в корпусе 1 полуосевые шестерни 2 и 3 с полуосями, сателлиты 6, зацепленные с полуосевыми шестернями, а также блокирующее устройство, включающее переключатель 8, установленный на чашке дифференциала с возможностью осевого перемещения, и расположенные внутри осей сателлитов 6 прижимы 7, пружины 5, прижимающие шарики 4 для блокировки. Новым в конструкциях является то, что на торцовых передних поверхностях полуосевых шестерен выполнены радиальные прорези для взаимодействия с шариками, а внутренняя рабочая поверхность переключателя имеет коническую форму. Этим достигается упрощение конструкции, повышение ее долговечности, обеспечение бесступенчатого изменения коэффициента блокировки дифференциала. 1 ил.

ДИФФЕРЕНЦИАЛ С ПРИНУДИТЕЛЬНОЙ БЛОКИРОВКОЙ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащий размещенные в корпусе полуосевые шестерни с полуосями, сателлиты, зацепленные с полуосевыми шестернями, а также блокирующее устройство, включающее переключатель, установленный на чашке дифференциала с возможностью осевого перемещения, и расположенные внутри осей сателлитов прижимы, пружины прижимающие шарики для блокировки, отличающийся тем, что на торцевых передних поверхностях полуосевых шестерен выполнены радиальные прорези для взаимодействия с шариками, а внутренняя рабочая поверхность переключателя выполнена конической формы.