УСТРОЙСТВО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА Российский патент 2016 года по МПК F16H48/34 

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству распределения крутящего момента двух полуосей ведущей оси транспортного средства, обеспеченного дифференциалом, посредством которого крутящий момент на валу привода передают от ходового двигателя, например двигателя внутреннего сгорания.

Уровень техники

В дорожно-транспортном средстве, в частности автомобиле, важно иметь возможность свободного распределения крутящего момента на валу привода на разные колеса для улучшения динамики движения транспортного средства. В области техники устройства для достижения этого желаемого результата называют устройствами распределения крутящего момента.

Обычно устройства распределения крутящего момента могут быть использованы или в транспортных средствах с приводом на два колеса или транспортных средствах с приводом на четыре колеса.

Устройство распределения крутящего момента предыдущего уровня техники раскрыто в патентной заявке WO 2010/101506, на которую делается ссылка для лучшего понимания в целом области техники устройств распределения крутящего момента и их применения в дорожно-транспортных средствах. Устройство распределения крутящего момента в соответствии с данным описанием показано в использовании вместе с электрическим ходовым двигателем, но это не является ограничением, и используемый источник питания может быть также представлен двигателем внутреннего сгорания.

Устройство распределения крутящего момента в соответствии с публикацией выполнено с возможностью обеспечения распределения крутящего момента между двумя полуосями ведущей оси транспортного средства через механизм дифференциала и содержит генератор крутящего момента, такой как электродвигатель.

Основная задача изобретения состоит в обеспечении возможности использования устройства распределения крутящего момента в виде блока с дифференциалом транспортного средства. Дополнительная задача состоит в обеспечении этого блока такими характеристиками, как компактность, легкий вес, легкость в интеграции и стоимость ниже стоимости устройств распределения крутящего момента настоящего уровня техники.

Раскрытие изобретения

В соответствии с изобретением предложены

устройство распределения крутящего момента, которое с одной стороны соединено с одной из полуосей, а с другой стороны соединено с корпусом дифференциала или с другой полуосью, и

поворотный генератор крутящего момента устройства распределения крутящего момента, соединенный с указанной одной из полуосей и корпусом или другой полуосью посредством дифференциальной передачи в виде планетарной передачи.

Конструкция выполнена таким образом, что поворотный генератор крутящего момента остается неподвижным при одинаковых значениях скорости вращения указанной одной из полуосей и корпуса или другой полуоси.

Важным аспектом является обеспечение отсутствия сообщения вращения поворотному генератору крутящего момента при вращении двух приводных полуосей транспортного средства с одной скоростью и, таким образом, работы устройства распределения крутящего момента, в соответствии с изобретением, со скоростью разности скоростей вращения между двумя полуосями.

При реализации с корпусом дифференциала может быть соединен полый вал, через который проходит вал, соединенный с указанной одной из полуосей.

Первая система зубчатых передач может быть размещена между валом и конструкцией с валом, соединенной с водилом планетарного ряда планетарной передачи, при этом водило планетарного ряда несет планетарные шестерни, а между полым валом и кольцевой шестерней планетарной передачи может быть размещена вторая система зубчатых передач, причем последняя шестерня второй системы зубчатых передач выполнена с возможностью поворота на конструкции с валом.

Поворотный генератор крутящего момента может быть соединен с солнечной шестерней планетарной передачи.

Поворотный генератор крутящего момента предпочтительно представляет собой электродвигатель. В соответствии с рабочими параметрами устройства распределения крутящего момента, в соответствии с изобретением, этот электродвигатель может быть управляем обычной электрической системой транспортного средства, при этом увеличение уровня напряжения не требуется.

Между электродвигателем и солнечной шестерней планетарной передачи может быть размещен редуктор.

Краткое описание чертежей

Изобретение будет более подробно описано ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых

фиг. 1 - изометрический вид устройства распределения крутящего момента в соответствии с изобретением,

фиг. 2 - вид в разрезе того же устройства,

фиг. 3 - изометрический вид того же устройства под углом, немного отличным от угла по фиг. 1, и

фиг. 4 - схематический вид обычного дифференциала со средствами присоединения устройства распределения крутящего момента в соответствии с изобретением.

Осуществление изобретения

Устройство распределения крутящего момента в соответствии с изобретением предназначено для ведущей оси транспортного средства и содержит две полуоси, соединенные с дифференциалом, на которые передают крутящий момент на валу привода, например, через карданный вал в автомобиле с приводом на заднем колесе. Каждая полуось обеспечена колесом.

Полуось 1 соединена с одной из полуосевых шестерен дифференциала (показанных на фиг. 4). Полуось 1 соединена с первой приводной полуосью (не показано) транспортного средства, например, через фланец 2. Полый вал 3, через который проходит полуось 1, соединен с ведомой шестерней главной передачи или корпусом дифференциала.

Первая шестерня 4 прикреплена к полуоси 1 и находится во взаимодействии со второй шестерней 5. Последняя, в свою очередь, находится во взаимодействии с третьей шестерней 6, через конструкцию 7 с валом, соединенную с водилом 8 планетарного ряда для планетарных шестерен 9 в планетарной передаче 10. Эти шестерни 4-6 вместе могут быть названы первой системой зубчатых передач.

В качестве модификации, первая и третья шестерни 4, 6 могут находиться в прямом взаимодействии, без взаимодействия со второй шестерней 5.

Соответственно, четвертая шестерня 11 прикреплена к полому валу 3 и находится во взаимодействии с пятой шестерней 12. Последняя, в свою очередь, находится во взаимодействии с шестой шестерней 13, выполненной с возможностью поворота на конструкции 7 с валом и соединенной с кольцевой шестерней 14 планетарной передачи 10. Эти шестерни 11-13 вместе могут быть названы второй системой зубчатых передач.

В качестве модификации (наряду с модификацией, упомянутой выше), четвертая и шестая шестерни 11, 13 могут находиться в прямом взаимодействии, без взаимодействия с пятой шестерней 12.

Поворотный генератор 15 крутящего момента, предпочтительно представляющий собой электродвигатель, соединен с солнечной шестерней 16 планетарной передачи 10, например, через редуктор, содержащий меньшую по размеру седьмую шестерню 17, расположенную на валу электродвигателя, находящуюся во взаимодействии с большей по размеру восьмой шестерней 18, расположенной на валу солнечной шестерни 16.

Различные коэффициенты передачи планетарной передачи 10 и первой-шестой шестерен 4-6, 11-13 рассчитывают таким образом, чтобы электродвигатель 15 не работал, или не вращался, при одинаковой скорости вращения полуось 1 и полого вала 3, т.е. при одинаковой скорости вращения левого и правого колес транспортного средства. А разность скоростей вращения между двумя колесами и, вследствие этого, между полуосью 1 и полым валом 3 может быть нейтрализована посредством применения крутящего момента посредством электродвигателя 15. Альтернативно, электродвигатель 15 может быть использован для обеспечения желаемой разности скоростей вращения между двумя колесами. Конструкция и установка устройства распределения крутящего момента, описанного со ссылкой на фиг. 1-3, схематически изображена на фиг. 4, на которой изображен обычный дифференциал. На фигуре изображены полуось 1, фланец 2 и полый вал 3. Полуось 1 соединена с одной полуосевой шестерней 20, а вторая полуосевая шестерня 21 соединена со второй приводной полуосью 22.

Полуосевые шестерни 20, 22 соединены с планетарными шестернями 23, расположенными в корпусе 24 дифференциала. Ведомая шестерня 26 главной передачи, находящаяся во взаимодействии с зубчатым валиком 27, расположенным на карданном валу 28, соединена с корпусом 25.

Важное преимущество устройства в соответствии с изобретением по сравнению с другими устройствами распределения крутящего момента состоит в том, что оно может быть реализовано в качестве самоподдерживающегося блока, выполненного с возможностью быть установленным в автомобили определенных моделей, но без возможности встраивания в автомобили других моделей без дополнительных модификаций транспортного средства.

Модификации возможны в пределах объема прилагаемых пунктов формулы изобретения.

Изобретение относится к дифференциальным передачам. Заявлено устройство (4-18) распределения крутящего момента для двух полуосей ведущей оси транспортного средства. Устройство (4-18) распределения содержит дифференциал (20-27). Устройство (4-18) распределения крутящего момента также содержит электродвигатель (15), соединенный с одной стороны с одной из ее полуосей (1), а с другой стороны с корпусом (24) дифференциала (20-27) или с другой ее полуосью (22) посредством дифференциальной передачи в виде планетарной передачи (10). При этом указанная конструкция (7) выполнена таким образом, что электродвигатель не вращается при одинаковых значениях скорости вращения указанной одной из полуосей (1) и корпуса (24) или другой полуоси (22). Между валом (1) и конструкцией (7) с валом, соединенной с водилом (8) планетарного ряда планетарной передачи (10), размещена первая система (4-6) зубчатых передач, а водило планетарного ряда несет планетарные шестерни (9). Между полым валом (3) и кольцевой шестерней (14) планетарной передачи размещена вторая система (11-13) зубчатых передач, причем последняя шестерня (13) второй системы зубчатых передач выполнена с возможностью поворота на конструкции (7) с валом. Достигается компактность устройства. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство (4-18) распределения крутящего момента для существующей конструкции двух полуосей ведущей оси транспортного средства, обеспеченное дифференциалом (20-27), через который крутящий момент на валу привода передан от ходового двигателя, отличающееся тем, что устройство (4-18) распределения крутящего момента, содержащее электродвигатель (15), представляет собой самостоятельный узел, соединенный с указанной существующей конструкцией с одной стороны с одной из ее полуосей (1), а с другой стороны с корпусом (24) дифференциала (20-27) или с другой ее полуосью (22), и указанный электродвигатель (15) соединен с указанной одной из полуосей (1) и корпусом (24) или другой полуосью (22) посредством дифференциальной передачи в виде планетарной передачи (10), при этом указанная конструкция выполнена таким образом, что электродвигатель не вращается при одинаковых значениях скорости вращения указанной одной из полуосей (1) и корпуса (24) или другой полуоси (22),
причем между валом (1) и конструкцией (7) с валом, соединенной с водилом (8) планетарного ряда планетарной передачи (10), размещена первая система (4-6) зубчатых передач, а водило планетарного ряда несет планетарные шестерни (9), и между полым валом (3) и кольцевой шестерней (14) планетарной передачи размещена вторая система (11-13) зубчатых передач, причем последняя шестерня (13) второй системы зубчатых передач выполнена с возможностью поворота на конструкции (7) с валом.

2. Устройство по п. 1, в котором с корпусом (24) дифференциала (20-27) соединен полый вал (3), через который проходит вал, соединенный с указанной одной из полуосей (1).

3. Устройство по п. 1, в котором электродвигатель (15) соединен с солнечной шестерней (16) планетарной передачи (10).

4. Устройство по п. 1, в котором между электродвигателем (15) и солнечной шестерней (16) планетарной передачи (8, 9, 14, 16) размещен редуктор (17, 18).