ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ШАРНИРА ТРАНСМИССИОННОГО ВАЛА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1998 года по МПК F16D3/84 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к конструкции защитных чехлов шарниров трансмиссионных валов транспортных средств. Такие устройства широко применяются для защиты шарниров приводов колес автомобилей от попадания в них влаги и грязи, а также для удержания смазки в этих шарнирах.

Известно защитное устройство внутреннего шарнира привода колеса автомобиля ВАЗ-2108, содержащее защитный чехол с гофрой, установленный на валу и корпусе посредством стяжных хомутов [1].

Недостатком таких защитных устройств является то, что чехол герметично надет на шарнир. Во время перемещения вала относительно корпуса не происходит компенсации избытка и недостатка давления внутри шарнира, это приводит то к сжатию, то к растяжению чехла, что отрицательно сказывается на долговечности материала чехла и надежности работы всего шарнира.

Известна также система воздушных каналов для манжеты, содержащая чехол с гофрой, установленный на валу посредством стяжного хомута, выполненный в чехле радиальный воздушный канал, связанный с атмосферой через отверстия в хомуте, осевой воздушный канал, образованный посредством пазов на внутренней поверхности чехла, связанных с одной стороны с радиальными воздушными каналами, а с другой стороны - с внутренней полостью чехла [2].

Такое техническое решение не обеспечивает надежной защиты внутренней полости чехла от попадания влаги, абразива, грязи, что приводит к преждевременному выходу узла из строя. Так, при движении автомобиля в шарнире происходят относительные перемещения вала и корпуса, что мгновенно изменяет объем внутренней полости чехла, приводит в движение воздушные потоки между чехлом и атмосферой. В случае наличия в воздухе пылевых включений они попадают в полость чехла. Или, например, при преодолении автомобилем брода происходит резкое охлаждение разогретого шарнира и падение давления во внутренней полости чехла и шарнира. В образовавшуюся вакуумированную полость через отверстия в чехле устремляется вода.

Наиболее близким аналогом является защитное устройство шарнира трансмиссионного вала транспортного средства, содержащее установленный на валу посредством стяжного хомута чехол [3].

Известное защитное устройство также не обеспечивает надежной защиты внутренней полости чехла.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы шарнира.

Это решается тем, что в защитном устройстве шарнира транспортного средства, содержащем установленный на валу посредством стяжного хомута чехол, на внутренней поверхности чехла выполнены продольные пазы, образующие с поверхностью вала осевые воздушные каналы, в стяжном хомуте выполнены отверстия, между торцевым уступом чехла и внешней торцевой поверхностью установленного под тот же хомут защитного кожуха образован радиальный воздушный канал, соединенный через отверстия в хомуте с атмосферой, на внутренней поверхности упомянутого защитного кожуха выполнены продольные пазы, образующие с поверхностью чехла дополнительные осевые воздушные каналы, соединенные с образованием между торцевой поверхностью чехла и внутренней торцевой поверхностью защитного кожуха дополнительным радиальным каналом, связанным с осевыми воздушными каналами, причем в полости дополнительных осевых воздушных каналов установлен влагонепроницаемый, но обеспечивающий циркуляцию воздуха кольцевой элемент.

Для гарантированного образования дополнительного радиального воздушного канала целесообразно либо на внутренней торцевой поверхности кожуха, либо на торцевой поверхности чехла выполнить диаметрально расположенные выступы.

Кроме того, влагонепроницаемый кольцевой элемент может быть выполнен из пористой металлокерамики или из пористого синтетического материала.

На фиг. 1 показан шарнир с защитным устройством, продольный разрез; на фиг. 2 - кольцевой влагонепроницаемый элемент, продольный разрез; на фиг. 3 - вид 1 на фиг. 1; на фиг. 4 - чехол, продольный разрез; на фиг. 5 - сечение А-А на фиг. 3; на фиг. 6 - защитный кожух, продольный разрез; на фиг. 7 - вид Б на фиг. 6.

Защитное устройство содержит установленный на валу 1 посредством стяжного хомута 2 чехол 3 с гофрами и установленный под тот же хомут защитный кожух 4. На внутренней поверхности 5 чехла выполнены продольные пазы 6, образующие с поверхностью вала осевые воздушные каналы 7, связанные с одной стороны с внутренней полостью 8 чехла 3, а с другой стороны через дополнительный радиальный канал 9, образованный между торцевой поверхностью 10 чехла 3 и внутренней торцевой поверхностью 11 защитного кожуха 4, с дополнительными осевыми воздушными каналами 12, образованными посредством продольных пазов 13 на внутренней поверхности 14 защитного кожуха. Дополнительные осевые воздушные каналы 12 с одной стороны соединены в полость 15, в которой установлен влагонепроницаемый кольцевой элемент 16, изготовленный либо из пористой металлокерамики, либо из пористого синтетического материала, а с другой стороны связан с радиальным воздушным каналом 17, образованным между торцевым уступом 18 чехла 3 и внешней торцевой поверхностью 19 защитного кожуха 4. Радиальный воздушный канал 17 в свою очередь соединен через отверстия 20 в стяжном хомуте 2 с атмосферой. Для гарантированного образования дополнительного радиального воздушного канала 9 целесообразно на внутренней торцевой поверхности 11 защитного кожуха выполнить диаметрально расположенные выступы 21 либо аналогичные выступы (не показаны) выполнить на торцевой поверхности 10 чехла.

При работе трансмиссии происходят относительные перемещения корпуса и вала шарнира, за счет чего изменяется объем и давление воздуха во внутренней полости 8 чехла. При избыточном или недостаточном давлении воздуха внутри шарнира им компенсация осуществляется с помощью заявляемого устройства. Это происходит следующим образом.

В случае разряжения во внутренней полости 8 чехла воздух устремляется в нее из атмосферы через отверстие 20 в хомуте 2, попадает в радиальный воздушный канал 17, далее проходит через дополнительные осевые каналы 12 в полость 15, в которой фильтруется через кольцевой влагонепроницаемый элемент 16 и через дополнительный радиальный канал 9 и осевые воздушные каналы 7 попадает во внутреннюю полость 8 чехла.

В случае избыточного давления воздуха во внутренней полости 8 чехла процесс идет в обратном порядке. Кроме того, во время движения воздуха из полости чехла в атмосферу происходит очистка кольцевого элемента 16 от попавших в него частиц пыли и грязи, что увеличивает срок эксплуатации этого элемента, но при необходимости он может быть заменен на новый, т.к. конструкция всего защитного устройства является разборной.

Использование: защитное устройство шарнира трансмиссионного вала транспортного средства предназначено для транспортного машиностроения. Шарнир в защитном устройстве содержит установленные на валу посредством стяжного хомута защитный кожух и чехол. На внутренней поверхности чехла выполнены продольные пазы, образующие с поверхностью вала осевые воздушные каналы, связанные с внутренней полостью чехла, один радиальный воздушный канал, соединенный через отверстия в хомуте с атмосферой. Радиальный воздушный канал образован между торцевым уступом чехла и внешней торцевой поверхностью защитного кожуха. На внутренней поверхности кожуха выполнены продольные пазы, образующие дополнительные осевые воздушные каналы, соединенные с образованным между торцевой поверхностью чехла и внутренней торцевой поверхностью защитного кожуха дополнительным радиальным каналом, а в полости установлен влагонепроницаемый, но обеспечивающий циркуляцию воздуха кольцевой элемент, что повышает надежность работы шарнира трансмиссионного вала. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Защитное устройство шарнира трансмиссионного вала транспортного средства, содержащее установленный на валу посредством стяжного хомута чехол, отличающееся тем, что на внутренней цилиндрической поверхности чехла выполнены продольные пазы, образующие с поверхностью вала осевые воздушные каналы, в стяжном хомуте выполнены отверстия, между торцевым уступом чехла и внешней торцевой поверхностью установленного под тот же хомут защитного кожуха образован радиальный воздушный канал, соединенный через отверстия в хомуте с атмосферой, на внутренней поверхности упомянутого защитного кожуха выполнены продольные пазы, образующие с поверхностью чехла дополнительные осевые воздушные каналы, соединенные с образованным между торцевой поверхностью чехла и внутренней торцевой поверхностью защитного кожуха дополнительным радиальным каналом, связанным с осевыми воздушными каналами, причем в полости дополнительных осевых воздушных каналов установлен влагонепроницаемый, но обеспечивающий циркуляцию воздуха кольцевой элемент. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на внутренней торцевой поверхности защитного кожуха выполнены диаметрально расположенные выступы. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на торцевой поверхности чехла выполнены диаметрально расположенные выступы. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что влагонепроницаемый кольцевой элемент выполнен либо из пористой металлокерамики, либо из пористого синтетического материала.