РАЗДАТОЧНАЯ КОРОБКА С ИЗМЕНЯЕМОЙ АСИММЕТРИЕЙ Российский патент 2019 года по МПК F16H48/22 B60K17/346 

Настоящее изобретение, предназначенное для транспортных средств, относится к трансмиссионным узлам, в частности к раздаточным коробкам, содержащим в себе симметричный дифференциал, планетарный механизм и фрикционные элементы управления, которые управляются с помощью гидравлики или электроприводов и электронным блоком управления.

Раздаточная коробка с изменяемой асимметрией, содержащая в себе планетарный механизм и фрикционные элементы управления, способна распределять крутящий момент главным образом для обеспечения устойчивости движения транспортного средства. Работа механизма основана на том, чтобы передавать большую мощность на передний ведущий мост через планетарный механизм за счет задействованного фрикционного тормоза, и передавать больший крутящий момент любому ведущему мосту, обладающем наибольшее сцепление, посредством фрикционной муфты (7).

В составе раздаточной коробки способной распределять больший крутящий момент, содержится трехзвенный дифференциальный механизм и пакет фрикционных дисков (см. пример, US 5,078,660). Фрикционные элементы, состоящие из фрикционных дисков, как правило, располагаются между вращающимися звеньями дифференциального механизма, которые могут обеспечивать увеличение момента на одном из ведущих мостов.

Известен механизм способный распределять крутящий момент между ведущими мостами (см., например, US 4,890,510), содержащий в себе трехзвенный дифференциальный механизм и пакет фрикционных дисков. За счет задействования фрикционного элемента управления, больший крутящий момент передается на передний или задний ведущий мост соответственно.

Изучение развития систем стабилизации и в том числе раздаточных коробок способных распределять крутящий момент показывает, что распределение крутящих моментов посредством только тормозных систем не устраивает автопроизводителей, так как при обеспечении устойчивости транспортное средство снижает скорость. Поэтому существует необходимость в оборудовании транспортного средства раздаточными коробками способными распределять крутящий момент и по возможности распределять мощность между ведущими осями с минимальными потерями.

В существующих прототипах можно увеличить крутящий момент на медленновращающемся ведущем мосту. При выходе из поворота предпочтительнее выравнивать разность скоростей вращения путем непосредственного выравнивания скоростей ведущих мостов. Однако при входе в поворот и при движении в повороте выравнивание скоростей вращения ведущих мостов нежелательно, так как в этом случае ведущие мосты должны вращаться с разными скоростями. В предложенной конструкции есть возможность увеличить скорость вращения переднего моста и крутящий момент, что дает возможность двигаться в повороте устойчиво с минимальными потерями без разрыва кинематической и силовой связи с задним ведущим мостом.

Техническим результатом является увеличение количества элементов управления и как следствие распределение крутящих моментов и мощности между ведущими мостами с минимальными потерями.

Указанный технический результат достигается тем, что раздаточная коробка с изменяемой асимметрией содержащая в себе симметричный дифференциал который в свою очередь содержит шестерню переднего вала, шестерню заднего вала и фрикционную муфту, планетарный механизм в котором водило жестко связано с шестерней заднего вала, коронная шестерня жестко связана с шестерней переднего валом и кинематически взаимосвязана с передним выходным валом, а так же солнечная шестерня, которая жестко связана с фрикционным тормозом и кинематически взаимосвязана с водилом и коронной шестерней планетарного механизма.

Указанные признаки взаимосвязаны между собой и обеспечивают указанный технический результат.

На фиг. 1 показана кинематическая схема раздаточной коробки с изменяемой асимметрией транспортного средства.

Представленное изобретение поясняется примером, который не является единственно возможным, однако демонстрирует возможность достижения технического результата.

Согласно изобретению, раздаточная коробка с изменяемой асимметрией содержащая в себе симметричный дифференциал который в свою очередь содержит шестерню переднего вала, шестерню заднего вала и фрикционную муфту, планетарный механизм в котором водило жестко связано с шестерней заднего вала, коронная шестерня жестко связана с шестерней переднего валом и кинематически взаимосвязана с передним выходным валом, а так же солнечная шестерня, которая жестко связана с фрикционным тормозом и кинематически взаимосвязана с водилом и коронной шестерней планетарного механизма.

Ниже приведено описание принципа работы раздаточной коробки, например, легкового автомобиля.

Раздаточная коробка, реализующая перераспределение крутящего момента между ведущими мостами, содержит в себе картер раздаточной коробки (1), входной вал (2) жестко соединенный с симметричным дифференциалом (3), планетарный механизм (8). Симметричный дифференциал (3) содержит в себе корпус дифференциала с сателлитами (4), шестерню заднего вала (5), шестерню переднего вала (6), фрикционную муфту (7). В планетарном механизме (8) коронная шестерня (9) жестко соединена с шестерней переднего вала (6), водило с сателлитами (11) жестко соединено с шестерней заднего вала (5), солнечная шестерня (10) жестко соединена с фрикционным тормозом (12). Вал-шестерня выходного переднего вала (13), кинематически связана с коронной шестерней (9) через промежуточную шестерню (14).

Такое исполнение раздаточной коробки с изменяемой асимметрией обеспечивает перераспределение большего крутящего момента к быстровращающейся передней ведущей оси так и медленновращающейся любой ведущей оси.

Предложенная раздаточная коробка с изменяемой асимметрией, согласно изобретению работает следующим образом.

При трогании с места фрикционный тормоз (12) муфта не задействован. Он работает только при движении. Фрикционная муфта (7) может быть задействована как при движении, так и при трогании с места.

Под действием электронной системы управления при необходимости выравнивания скоростей шестерни переднего вала (6) и шестерни заднего вала (5), задействуется фрикционная муфта (7). Фрикционный тормоз (12) не задействован.

Крутящий момент от входного вала (2) передается на корпус дифференциала с сателлитами (4), и затем через сателлиты передается на шестерню заднего вала (5) и шестерню переднего вала (6). Так же крутящий момент передается через фрикционную муфту (7). Таким образом, задействованная фрикционная муфта (7) стремится свести разности скоростей вращения корпуса дифференциала с сателлитами (4), шестерни заднего вала (5) и шестерни переднего вала (6) к нулю.

Под действием электронной системы управления при необходимости увеличения скорости вращения шестерни переднего вала (6), задействуется фрикционный тормоз (12). Оставшаяся фрикционная муфта (7) не задействована.

Крутящий момент с входного вала (2) передается на корпус дифференциала с сателлитами (4), и затем через сателлиты передается на шестерню заднего вала (5) и шестерню переднего вала (6). Кроме того крутящий момент передается от шестерни переднего вала (6) на коронную шестерню (9), а так же от шестерни заднего вала (5) на водило с сателлитами (11). В свою очередь водило с сателлитами (11) и коронная шестерня (9), взаимодействуют друг с другом и передают крутящий момент благодаря солнечной шестерне (10). При задействовании фрикционного тормоза (12), происходит ускорение коронной шестерни (9) и суммирование крутящего момента от шестерни заднего вала (6) и коронной шестерни (9).

Изменение компоновки фрикционной муфты (7) или планетарного механизма (8) в кинематической схеме не влияет на технический результат.

Настоящее изобретение промышленно применимо, и не требует специальных технологий и оборудования, кроме тех, которые применяются повсеместно в машиностроении.

Изобретение относится к дифференциальным механизмам, расположенным в раздаточных коробках транспортных средств. Раздаточная коробка с изменяемой асимметрией содержит картер раздаточной коробки (1), входной вал (2), жестко соединенный с симметричным дифференциалом (3), планетарный механизм (8). Симметричный дифференциал (3) содержит в себе корпус дифференциала с сателлитами (4), шестерню заднего вала (5), шестерню переднего вала (6), фрикционную муфту (7). В планетарном механизме (8) коронная шестерня (9) жестко соединена с шестерней переднего вала (6), водило с сателлитами (11) жестко соединено с шестерней заднего вала (5), солнечная шестерня (10) жестко соединена с фрикционным тормозом (12). Вал-шестерня выходного переднего вала (13) кинематически связана с коронной шестерней (9) через промежуточную шестерню (14). Механизм дополнительно содержит фрикционную муфту (7) и фрикционный тормоз (12). Достигается повышение мощности на переднем ведущем мосту, а также повышение крутящего момента на любом ведущем мосту. 1 ил.

Раздаточная коробка с изменяемой асимметрией, реализующая перераспределение крутящего момента между ведущими мостами, а также передачу большей мощности на передний ведущий мост, содержит в себе симметричный дифференциал, который в свою очередь содержит шестерню переднего вала, шестерню заднего вала и фрикционную муфту, планетарный механизм, в котором водило жестко связано с шестерней заднего вала, коронная шестерня жестко связана с шестерней переднего вала и кинематически взаимосвязана с передним выходным валом, а также солнечная шестерня, которая жестко связана с фрикционным тормозом и кинематически взаимосвязана с водилом и коронной шестерней планетарного механизма.