ТРОСОВЫЙ ПРИВОД ВТОРОГО ВЕДУЩЕГО МОСТА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2013 года по МПК F16H21/18 B60K17/34 

Область техники.

Изобретение относится к области автомобилестроения и может быть применено при производстве квадроциклов, имеющих привод ведущих мостов аналогичный автомобильным. В настоящее время получили широкое распространение автомобили с поперечно расположенным двигателем с постоянным приводом на переднюю ось, и приводом на заднюю ось, которая подключается через муфту, как правило, автоматически только при пробуксовке колес передней оси. Такая конструкция применяется фирмой TOYOTA на автомобиле - RAV 4, фирмой NISSAN на автомобиле - QASHQAI, фирмой HONDA на автомобиле - CR-V.

Предшествующий уровень техники.

Вращающий момент на задний мост передается посредством гипоидной передачи от зубчатого колеса, установленного на коробке дифференциала переднего моста на шестерню, установленную на переднем конце трансмиссионного вала. С помощью второй гипоидной передачи шестерня, установленная на заднем конце трансмиссионного вала, передает вращение на зубчатое колесо, установленное на коробке дифференциала заднего моста. Двукратный поворот крутящего момента уменьшает коэффициент полезного действия передачи, более чем на 15% в тот момент, когда под нагрузкой работают два моста. Когда задний мост отключен, две гипоидные передачи вращаются без нагрузки, при этом коэффициент полезного действия может уменьшаться на 3% и более. Конструкции с угловыми гипоидными передачами широко используются в автомобилестроении, изготовление таких редукторов поставлено на поток, несмотря на это, конструкции тяжеловесны и трудоемки в изготовлении.

Раскрытие изобретения.

Изобретение направленно на снижение веса, уменьшение трудоемкости изготовления и увеличения коэффициента полезного действия трансмиссий.

За прототип устройства взята конструкция, изложенная в патенте: RU 2426021, Устройство для передачи вращающего момента от ведущего вала к ведомому валу, изложенное в упомянутом патенте, представляет собой новый вид трансмиссии - тросовый привод, который позволяет нежесткими элементами типа тросов передавать момент вращения. Использование тросов из арамидных волокон (Кевлар - торговое название фирмы DuPont http://www.chinaprice.ru/sell//n4c7c26718f22b1, Армос и Русар - Российские аналоги http://www.aramid.ru.) вместо стального трансмиссионного вала и отказ от угловых гипоидных редукторов позволит снизить вес не менее чем на 30 кг. Арамидные волокна выдерживают удельную нагрузку до 450 кг на миллиметр квадратный, при этом удельный вес арамидных волокон 1,45 г на сантиметр кубический. Это в 5,38 раза меньше удельного веса стали.

Для реализации передачи момента от переднего моста к заднему с помощью тросового привода в конструкцию мостов необходимо внести следующие изменения.

1. Конструкцию одного конца оси подшипника коробки дифференциала переднего моста сделать длиннее и вывести его за корпус дифференциала.

2. Конструкцию одного конца оси подшипника коробки дифференциала заднего моста сделать длиннее и вывести его за корпус дифференциала.

3. На одном из выведенных концов блок эксцентриков закрепляется, на втором выведенном конце оси подшипника коробки дифференциала блок эксцентриков вращается свободно, при этом он соединен с муфтой, с помощью которой можно вручную или автоматически закрепить блок эксцентриков относительно оси подшипника коробки дифференциала при пробуксовке колес передней оси.

В результате внесенных изменений, момент вращения на привод заднего ведущего моста будет передавать устройство, включающееся через муфту при пробуксовке колес переднего моста транспортного средства, содержащее эксцентрики в количестве не менее трех на каждом из валов и шатуны-тросы, а ведущий и ведомый валы, на которых размещены эксцентрики, представляют собой удлиненные концы осей подшипников коробок дифференциалов переднего и заднего мостов, выведенные за корпуса дифференциалов.

При этом муфта может устанавливаться как на ведущем удлиненном конце оси подшипника коробки дифференциала, так и на ведомом конце. Отключение заднего моста с помощью муфты при отсутствии пробуксовки колес переднего моста позволяет избежать негативного явления известного как циркуляция «паразитной» мощности.

Таким образом, из применяемой на сегодняшний день конструкции исключаются два гипоидных редуктора и трансмиссионный вал. Так как эксцентрики вращаются на подшипниках, то коэффициент полезного действия трансмиссии будет максимальным. При необходимости увеличить равномерность протекания момента вращения на ведомом валу, на каждом из валов закрепляются от четырех до двенадцати эксцентриков, так же как и предлагалось в прототипе.

Краткое описание чертежей.

Тросовый привод для передачи вращающего момента на заднюю коробку дифференциала от передней коробки дифференциала показан на фиг.1 и 2 (вид сверху). Где поз.1 - трос наружных эксцентриков; поз.2 - трос средних эксцентриков; поз.3 - трос задних эксцентриков; поз.4 - ведущий передний эксцентрик; поз.5 - ведущий средний эксцентрик; поз.6 - ведущий задний эксцентрик; поз.7 - ведомый передний эксцентрик; поз.8 - ведомый средний эксцентрик; поз.9 - ведомый задний эксцентрик; поз.10 - корпус передней коробки дифференциала; поз.11 - передняя коробка дифференциала; поз.12 - удлиненный конец оси подшипника передней коробки дифференциала; поз.13 - корпус задней коробки дифференциала; 14 - задняя коробка дифференциала; поз.15 - удлиненный конец оси подшипника задней коробки дифференциала; 16 - муфта включения передачи крутящего момента на задний мост. Поскольку на муфту включения передачи крутящего момента не испрашивается патентная защита, она показана условно в виде прямоугольника.

Промышленная применимость.

Возможность промышленного применения обосновывается тем, что заявляемое изобретение предлагает изменить только конструкцию передачи крутящего момента от переднего моста к заднему мосту, остальная конструкция автомобиля остается без изменения.

Изобретение относится к области автомобилестроения, а именно к приводу ведущего моста. Устройство содержит эксцентрики в количестве не менее трех на каждом из валов, шатуны-тросы, ведущий и ведомый валы, которые представляют собой удлиненные концы осей подшипников коробок дифференциалов переднего и заднего мостов, выведенные за корпуса дифференциалов. Для увеличения равномерности протекания момента вращения на ведомом валу на каждом из валов могут закрепляться от четырех до двенадцати эксцентриков. Достигаются снижение трудоемкости изготовления, уменьшение веса транспортного средства и повышение КПД трансмиссии. 2 ил.

Устройство для передачи вращающего момента от переднего моста к заднему мосту, включающееся через муфту при пробуксовке колес переднего моста транспортного средства, содержащее эксцентрики в количестве не менее трех на каждом из валов и шатуны-тросы, отличающееся тем, что ведущий и ведомый валы, на которых размещены эксцентрики, представляют собой удлиненные концы осей подшипников коробок дифференциалов переднего и заднего мостов, выведенные за корпуса дифференциалов.