РАЗДАТОЧНАЯ КОРОБКА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1997 года по МПК B60K17/16 

Изобретение относится к области автомобилестроения и в частности, может быть использовано в трансмиссиях полноприводных автомобилей для распределения (или трансформации и распределения) крутящего момента между их ведущими мостами.

Известна раздаточная коробка транспортного средства, содержащая в корпусе ведущий и ведомый валы, трансформатор крутящего момента, представленный парой шестерен постоянного зацепления, одна из которых снабжена зубчатым венцом, и двумя кинематически связанными (при поступательном движении) переключающими муфтами, установленными соосно друг другу, а также размещенный соосно ведущему и первому ведомому валу дифференциал, одна шестерня которого жестко соединена с первым ведомым валом, а вторая с шестерней, постоянно сцепленной с зубчатым колесом, изготовленным за одно целое со вторым ведомым валом (см. SU N 1659250 кл. B 60 K 17/20, 1989).

Данная раздаточная коробка имеет сложную конструкцию, так как для трансформирования и передачи крутящего момента используются три пары зубчатых колес, а для переключения режимов работы сложные по устройству переключающие муфты с коаксиальными зубчатыми венцами.

Известна раздаточная коробка транспортного средства, содержащая в корпусе ведущий и ведомый валы, трансформатор крутящего момента, представленный парой шестерен постоянного зацепления, имеющих зубчатые концы и двумя переключающими муфтами, одна из которых, при поступательном движении, кинематически связана с блокировочной муфтой, а также размещенный соосно ведущему и первому ведомому валам дифференциал, первая шестерня которого жестко связана с первым ведомым валом, а вторая с шестерней, постоянно сцепленной с зубчатым колесом, изготовленным за одно целое со вторым ведомым валом, при этом на передней стенке ее корпуса жестко закреплены два фланца, изготовленные за одно целое с полными осями, внутри которых установлены подшипники ведущего и второго ведомого вала, а на наружных поверхностях этих осей, соосно им расположенный шестерни дополнительный передачи, при этом зубчатое колесо, изготовленное за одно целое со вторым ведомым валом, оснащено дополнительным зубчатым венцом (Автомобильная промышленность 1994, N 12, с. 7 8).

В конструкции этой раздаточной коробки частично установлены недостатки, присущие рассмотренному выше агрегату. Так, количество пар зубчатых колес, участвующих в трансформации и передаче крутящего момента, уменьшалось с трех до двух.

Однако данная раздаточная коробка сохранила конструктивную сложность, так как функция трансформации и распределения крутящего момента между ведомыми валами на различных режимах работы выполняется различными элементами коробки, а включение режимов осуществляется двумя муфтами.

Технический результат изобретения упрощение конструкции раздаточной коробки транспортного средства.

Этот результат достигается тем, что в раздаточной коробке транспортного средства, содержащей в корпусе ведущий вал, первый ведомый вал и соосный им дифференциал, у которого ступица водила соединена с ведущим валом, одна шестерня с первым ведомым валом, а вторая шестерня, через пару шестерен постоянного зацепления и ступицу, установленную соосно ведущему валу с возможностью свободного вращения со вторым ведомым валом, водило дифференциала снабжено дополнительной ступицей. Причем эта ступица, а также первая ступица и шестерни дифференциала снабжены зубчатыми венцами, например, внутреннего зацепления. Дифференциал утратил жесткую связь с ведущим, первым ведомым валом и ступицей шестерни постоянного зацепления и получил возможность осевого перемещения. В свою очередь ведущий вал, ступица шестерни постоянного зацепления, первый ведомый вал и корпус снабжены зубчатыми венцами, наружного зацепления. Причем дифференциал при осевом перемещении получил возможность соединения вновь посредством указанных зубчатых венцов: одной шестерни с корпусом, ступицы вводила с первым ведомым валом, второй шестерни дифференциала с ведущим валом, а дополнительной ступицы водила со ступицей шестерни постоянного зацепления.

Сопоставление изобретения с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается от известного тем, что водило снабжено дополнительной ступицей, причем эта ступица и первая ступица, а также шестерни дифференциала снабжены зубчатыми венцами внутреннего зацепления. Тем самым дифференциал получил возможность осевого перемещения. При этом ведущий вал, ступица шестерни постоянного зацепления, первый ведомый вал и корпус снабжены зубчатыми венцами наружного зацепления.

Сравнение предлагаемого решения с другими техническими решениями показало, что раздаточные коробки с межосевым дифференциалом соосным ведущему и первому валу широко известны. Однако конструктивные отличия заявляемого устройства существенно упрощает конструкцию раздаточной коробки. Упрощение является следствием придания межосевому дифференциалу нового свойства - возможности осевого перемещения и нового соединения его звеньев с ведущими и ведомыми элементами раздаточной коробки, что позволяет реализовать ранее не использовавшееся свойство дифференциального механизма способность трансформировать крутящий момент и при этом блокированно его распределять между ведомыми валами. Такое техническое решение позволило отказаться от пар зубчатых колес, которые ранее использовались для трансформации крутящего момента, а также от переключающих зубчатых муфт, с помощью которых ранее включались различные режимы работы раздаточной коробки.

На чертеже представлена схема раздаточной коробки транспортного средства.

В корпусе 1 соосно ведущему валу 2 и первому ведомому валу 3 установлен дифференциал 4, включающий в себя водило 5, состоящее из основной ступицы 6 и дополнительной ступицы 7. На водиле 5 закреплены оси 8, на которых с возможностью свободного вращения установлены сателлиты 9 с каждым из которых находится в зацеплении две шестерни 10, 11. Ступицы водила 6, 7 и шестерни 10, 11 снабжены соосно расположенными зубчатыми венцами внутреннего зацепления 12, 13, 14, 15. Кроме этого, в корпусе 1 размещена пара шестерен постоянного зацепления, одна из которой ведомая шестерня 16 жестко соединена со вторым ведомым валом 17, а вторая ведущая шестерня 18 установлена жестко на ступице 19, которая в свою очередь установлена на ведущем валу 2 с возможностью свободного вращения. При этом ступица ведущей шестерни постоянного зацепления 19, ведущий вал 2, первый вал и корпус 1 со стороны первого ведомого вала 3 снабжены зубчатыми венцами наружного зацепления 20, 21, 22, 23.

Работа раздаточной коробки.

На чертеже показано исходное положение деталей соответствующее прямой передаче, при которой дифференциал 4 находится в крайнем левом положении. При этом основная ступица водила 6, через внутренний зубчатый венец 12 соединена с наружным зубчатым венцом 21 ведущего вала 2. Первая шестерня дифференциала 10 через зубчатые венцы 14 и 22 соединена с первым ведомым валом 3, а вторая шестерня дифференциала 11, зубчатые венцы 15 и 20, ступицу 19 и шестерни постоянного зацепления 18 и 16 со вторым ведомым валом 17, вследствие такого соединения крутящий момент, подводимый ведущим валом 2, дифференциально распределяется между ведомым валами 3 и 17, в соответствии с внутренним передаточным числом межосевого дифференциала 4.

Понижающая передача. Межосевой дифференциал 4 переводится в крайнее правое положение, при этом шестерня 10, через зубчатые венцы 14 и 23, соединяется с корпусом и тем самым тормозится. Основная ступица водила 6, через зубчатые венцы 12 и 22 соединяется с первым ведомым валом 3, а дополнительная ступица 7, через зубчатые венцы 13 и 20, шестерни постоянного зацепления 18 и 16 со вторым ведомым валом 17, тем самым водило 5 остановится ведомым отстающим звеном дифференциала 4. Шестерня 11 дифференциала 4 через зубчатые венцы 15 и 21 соединяется с ведущим валом 2 и тем самым остановится ведущим звеном дифференциала 4. При этом дифференциал 4 трансформирует подводимый ведущий валом 2 крутящий момент в соответствии со своим внешним передаточным числом и блокированно распределяет его между ведомыми валами 3 и 17.

Таким образом, отпадает необходимость в паре зубчатых колес для трансформирования крутящего момента и зубчатых муфт для включения зубчатых колес и блокировки дифференциала. Тем самым упрощается конструкция раздаточной коробки, что также приведет к снижению ее материалоемкости, упрощению и удешевлению ее производства и эксплуатации. Предлагаемая конструкция раздаточной коробки позволяет использовать все известные разновидности дифференциальных механизмов как несимметричных, так и симметричных. Это дает возможность использовать данный тип раздаточной коробки на полноприводных автомобилях с любой колесной формулой.

Использование изобретения: в области автомобилестроения, в частности, в трансмиссиях полноприводных автомобилей для распределения (или трансформации и распределения) крутящего момента между их ведущими мостами. Сущность изобретения: в раздаточной коробке имеются ведущий, первый ведомый валы и соосный им дифференциал, у которого ступица водила соединена с ведущим валом, одна шестерня - с первым ведомым валом, а вторая, через пару шестерен постоянного зацепления и ступицу, установленную соосно ведущему валу с возможностью свободного вращения, со вторым ведомым валом. Водило дифференциала снабжено дополнительной ступицей, причем обе ступицы водила и шестерни дифференциала снабжены зубчатыми венцами, например, внутреннего зацепления, а ведущий вал, ступица шестерни постоянного зацепления, первый ведомый вал и корпус снабжены зубчатыми венцами, например, наружного зацепления. Дифференциал выполнен с возможностью осевого перемещения, что позволило на прямой передаче дифференциально распределять крутящий момент между ведущими валами, а на понижающей передаче трансформировать его и блокированно распределять. 1 ил.

Раздаточная коробка транспортного средства, содержащая в корпусе ведущий, первый ведомый валы и соосный им дифференциал, у которого ступица водила соединена с ведущим валом, одна шестерня с первым ведомым валом и вторая через пару шестерен постоянного зацепления и ступицу, соосную ведущему валу,
с вторым ведомым валом, отличающаяся тем, что водило дифференциала снабжено дополнительной ступицей, причем обе ступицы водила и шестерни дифференциала снабжены зубчатыми венцами, например, внутреннего зацепления, а ведущий вал, ступица шестерни постоянного зацепления, первый ведомый вал и корпус снабжены зубчатыми венцами, например, наружного зацепления.