Коробка отбора мощности (варианты) Российский патент 2019 года по МПК B60K17/28 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствам для отбора мощности на привод дополнительных агрегатов.

Известна коробка отбора мощности, содержащая корпус, ведущую шестерню, выполненную заодно с зубчатой муфтой, вал отбора мощности и механизм управления, содержащий пневмоцилиндр, поршень, подвижную зубчатую муфту, взаимодействующую с ведущей шестерней, и возвратную пружину, механизм управления дополнительно снабжен штоком, при этом пневмоцилиндр, поршень и шток выполнены полыми, расположены коаксиально валу отбора мощности, а возвратная пружина и подвижная зубчатая муфта установлены на штоке (RU 32441 U, МПК В60K 17/28, опубл. 20.09.2003).

Известна коробка отбора мощности, содержащая корпус, ведущую шестерню, установленную на ведомом валу на подшипниках, подвижную зубчатую муфту, установленную на шлицах ведомого вала и взаимодействующую с ведущей шестерней, пневмоцилиндр с поршнем, расположенные коаксиально ведомому валу, ведущая шестерня установлена на двух шариковых подшипниках, а подвижная зубчатая муфта соединена с поршнем с возможностью вращения относительно друг друга, при этом поршень выполнен с торцевой стенкой, имеющей в месте взаимодействия с зубчатой муфтой кольцевой выступ, упирающийся в зубчатую муфту с образованием полости для размещения пружины, кроме того, в торцевой стенке поршня выполнены сквозные отверстия для смазки, оси которых параллельны оси ведомого вала, а между корпусом и пневмоцилиндром установлено кольцо (RU 60034 U, МПК В60K 17/28, опубл. 10.01.2007).

Недостатком известных технических решений является ненадежность конструкции из-за радиальной подачи воздуха к поршню.

Известна коробка отбора мощности, содержащая центральный модуль, в корпусе которого закреплена ось с установленной на ней посредством подшипников ведущей шестерней, находящейся в постоянном зацеплении с ведомой шестерней, неподвижно закрепленной на ведомом валу, установленном в корпусе на подшипниках и имеющем выходы с двух сторон, при этом корпус с одной стороны закрыт крышкой, а с другой стороны к нему закреплен боковой модуль, содержащий корпус, в котором установлено устройство соединения-разъединения привода спецагрегатов, ведомый вал и ведомая шестерня выполнены за одно целое в виде вала-шестерни, установленного на двух роликовых подшипниках, а устройство соединения-разъединения привода спецагрегатов содержит поршень, связанный со шлицевой кареткой, в котором расположена пружина, с одной стороны упирающаяся в стенку поршня, а с другой - в упорную шайбу, установленную между центральным и боковым модулем и закрепленную при помощи винтов (RU 170092 U, МПК B60K 17/28, опубл. 13.04.2017).

Недостатком известного технического решения является выполнение ведомой шестерни с выходным валом за одно целое, что не обеспечивает технологичность конструкции, а при износе зубьев шестерни необходимо заменить полностью вал-шестерню.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков является устройство отбора мощности, содержащее корпус, закрывающую поршень крышку, закрепленную на корпусе болтами, ведущую шестерню, установленную на оси на подшипнике и ведомую шестерню, которая внутренними шлицами установлена на наружных шлицах выходного вала, выполненных на его выступающей центральной части. Выходной вал установлен на подшипниках, а в его внутренней полости коаксиально установлен подвижный вал (шток). Ведомая шестерня, выходной вал и подвижный вал соединены штифтом, зафиксированном на ведомой шестерни. Один конец подвижного вала выполнен меньшего диаметра с коническим упором, который взаимодействует через упорный элемент с поршнем, установленным в крышке. Противоположный конец подвижного вала выполнен с углублением, в дно которого упирается один конец пружины, другой конец пружины упирается в пластину, расположенную в выходном валу (CN 2391765(Y), МПК В60K 17/28, опубл. 16.08.2000).

Недостатком известного технического решения являются недостаточные надежность и долговечность конструкции, обусловленные тем, что при движении поршня происходит контакт упорного элемента поршня и упора штока в одной точке, что приводит к повышенному износу контактирующих поверхностей, кроме того данная конструкция имеет низкую ремонтопригодность.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение является повышение надежности, долговечности и ремонтопригодности коробки отбора мощности.

Технический результат совпадает с решаемой задачей и в первом варианте достигается за счет того, что в коробке отбора мощности, содержащей корпус, закрывающую поршень крышку, выполненную с отверстием, ведущую шестерню, установленную на оси на подшипнике и ведомую шестерню, установленную на шлицах выходного вала с возможностью перемещения, шток, соосно установленный во внутренней полости выходного вала, штифт, соединяющий ведомую шестерню, выходной вал и шток, и зафиксированный на ведомой шестерне, поршень с упорным элементом, взаимодействующим с упором, расположенным на одном конце штока, пружину, упорный элемент поршня выполнен в виде шарика, взаимодействующего с углублением, выполненным в упоре, а на штоке установлена тарелка, контактирующая с поршнем и упором, при этом пружина установлена между тарелкой и корпусом.

Во втором варианте технический результат достигается за счет того, что в коробке отбора мощности, содержащей корпус, закрывающую поршень крышку, выполненную с отверстием, ведущую шестерню, установленную на оси на подшипнике и ведомую шестерню, установленную выходном валу, шток, соосно установленный во внутренней полости выходного вала, штифт, поршень с упорным элементом,

взаимодействующим с упором, расположенным на штоке, пружину ведомая шестерня установлена на выходном валу на подшипниках и имеет внутренние зубцы, соединяющиеся с наружными зубцами муфты, установленной на шлицах выходного вала, при этом штифт соединяет муфту, выходной вал и шток, и зафиксирован на муфте, элемент, снижающий трение выполнен в виде шарика, взаимодействующего с углублением, выполненным в упоре, а на штоке установлена тарелка, контактирующая с поршнем и упором, при этом пружина установлена между тарелкой и корпусом.

По обоим вариантам штифт зафиксирован на ведомой шестерне пружинным кольцом, а крышка зафиксирована в корпусе стопорным кольцом. Упор может быть ввернут в шток или выполнен за одно целое со штоком.

По обоим вариантам: - выполнение упорного элемента поршня в виде шарика, взаимодействующего с углублением, выполненным в упоре штока, позволило снизить трение между контактирующими поверхностями, таким образом уменьшить их износ и, как следствие, повысить надежность и долговечность конструкции, кроме того, обеспечивается ремонтопригодность;

- установка на штоке тарелки, контактирующей с поршнем и упором и установка пружины между тарелкой и корпусом позволили обеспечить надежность и долговечность конструкции.

По второму варианту отличительные признаки, заключающиеся в том, что ведомая шестерня установлена на выходном валу на подшипниках и имеет внутренние зубцы, соединяющиеся с наружными зубцами муфты, установленной на шлицах выходного вала, при этом штифт соединяет муфту, выходной вал и шток, и зафиксирован на муфте, позволили получить дополнительный технический результат, заключающийся в расширении функциональных возможностей коробки отбора мощности, обеспечивающих установку коробки отбора мощности на различных автомобилях.

Таким образом, заявленная совокупность вышеперечисленных существенных признаков, позволяет повысить надежность, долговечность и ремонтопригодность коробки отбора мощности.

Зависимые пункты также направлены на достижение указанного технического результата.

Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условиям патентоспособности изобретения «новизна» и «изобретательский уровень».

Заявляемое техническое решение иллюстрируется чертежами:

фиг. 1 - коробка отбора мощности в разрезе, 1-й вариант;

фиг. 2 - коробка отбора мощности в разрезе, 2-й вариант.

Коробка отбора мощности, содержит корпус 1, крышку 2, которая закрывает поршень 3 и выполнена с центральным отверстием 4 для подвода воздуха. В корпусе 1 на подшипниках 5 установлен выходной вал 6, на котором установлена ведомая шестерня 7. Во внутренней полости выходного вала 6 соосно установлен шток 8.

На конце штока 8, обращенном к поршню 3 ввинчен упор 9, выполненный с фланцем. Упор 9 может быть выполнен за одно целое со штоком 8. В упоре 9 выполнено углубление 10, с которым взаимодействует упорный элемент поршня 3, выполненный в виде шарика 11.

На штоке 8 установлена тарелка 12, контактирующая с поршнем 3 и фланцем упора 9. Между тарелкой 12 и корпусом 1 установлена пружина 13.

Крышка 2 зафиксирована в корпусе 1 стопорным кольцом 14.

На оси 15 установлена на игольчатом подшипнике 16 ведущая шестерня 17.

По первому варианту ведомая шестерня 7 установлена на шлицах выходного вала 6 с возможностью перемещения и входит в зацепление с ведущей шестерней 17. Ведомая шестерня 7, выходной вал 6 и шток 8 соединены штифтом 18, который зафиксирован на ведомой шестерне 7 пружинным кольцом 19.

По второму варианту ведомая шестерня 7 выполнена с внутренним зубчатым венцом 20, входящим в зацепление с зубчатым венцом муфты 21, установленной на шлицах выходного вала 6. Муфта 21, выходной вал 6 и шток 8 соединены штифтом 18, который зафиксирован на муфте 21 пружинным кольцом 19.

Ведомая шестерня 7 установлена на выходном валу 6 на подшипниках 22 и находится в постоянном зацеплении с ведущей шестерней 17.

Коробка отбора мощности работает следующим образом.

В центральное отверстие 4 крышки 2 подается воздух, перемещающий поршень 3, который через шарик 11 передает усилие на упор 9 и перемещает шток 8. По первому варианту вместе со штоком 8 перемещается штифт 18 и ведомая шестерня 7, которая входит в зацепление с ведущей шестерней 17. Таким образом, происходит включение коробки отбора мощности.

По второму варианту вместе со штоком 8 перемещается штифт 18 и муфта 22, которая зубчатым венцом соединяется с внутренним зубчатым венцом ведомой шестерни 7, находящейся в постоянном зацеплении с ведущей шестерней 17 и происходит включение коробки отбора мощности.

После прекращения подачи воздуха пружина 13 посредством воздействия тарелки 12 на фланец упора 9 и поршень 3 возвращает шток 8, штифт 18 и соединенную с ними ведомую шестерню 7 (по первому варианту) или муфту 21 (по второму варианту) в исходное положение и происходит выключение коробки отбора мощности.

Заявляемое техническое решение позволяет повысить надежность, долговечность и ремонтопригодность коробки отбора мощности.

Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.

Изобретение относится к коробкам отбора мощности на привод дополнительных агрегатов. Коробка отбора мощности содержит корпус (1), крышку (2), которая закрывает поршень (3) и выполнена с центральным отверстием (4) для подвода воздуха. В корпусе (1) на подшипниках (5) установлен выходной вал (6), на котором установлена ведомая шестерня (7). Во внутренней полости выходного вала (6) соосно установлен шток (8). На одном конце штока (8) ввинчен упор (9). Упор (9) может быть выполнен за одно целое со штоком (8). В упоре (9) выполнено углубление (10), с которым взаимодействует упорный элемент поршня (3), выполненный в виде шарика (11). На штоке (8) установлена тарелка (12), контактирующая с поршнем (3) и упором (9). Между тарелкой (12) и корпусом (1) установлена пружина (13). Крышка (2) зафиксирована в корпусе (1) стопорным кольцом (14). На оси (15) установлена на подшипнике (16) ведущая шестерня (17). По первому варианту ведомая шестерня (7) установлена на шлицах выходного вала (6) с возможностью перемещения и входит в зацепление с ведущей шестерней (17). Ведомая шестерня (7), выходной вал (6) и шток (8) соединены штифтом (18), который зафиксирован на ведомой шестерне (7) пружинным кольцом (19). По второму варианту ведомая шестерня (7) выполнена с внутренним зубчатым венцом (20), входящим в зацепление с зубчатым венцом муфты (22), установленной на шлицах выходного вала (6). Муфта (22), выходной вал (6) и шток (8) соединены штифтом (18), который зафиксирован на муфте (22) пружинным кольцом (19). Ведомая шестерня (7) установлена на выходном валу (6) на подшипниках (23) и находится в постоянном зацеплении с ведущей шестерней (17). Технический результат заключается в повышении надежности, долговечности и ремонтопригодности коробки отбора мощности. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Коробка отбора мощности, содержащая корпус, закрывающую поршень крышку, выполненную с отверстием, ведущую шестерню, установленную на оси на подшипнике и ведомую шестерню, установленную на шлицах выходного вала с возможностью перемещения, шток, соосно установленный во внутренней полости выходного вала, штифт, соединяющий ведомую шестерню, выходной вал и шток, и зафиксированный на ведомой шестерне, поршень с упорным элементом, взаимодействующим с упором, расположенным на одном конце штока, пружину, отличающаяся тем, что упорный элемент поршня выполнен в виде шарика, взаимодействующего с углублением, выполненным в упоре, а на штоке установлена тарелка, контактирующая с поршнем и упором, при этом пружина установлена между тарелкой и корпусом.

2. Коробка отбора мощности по п. 1, отличающаяся тем, что штифт зафиксирован на ведомой шестерне пружинным кольцом.

3. Коробка отбора мощности по п. 1, отличающаяся тем, что упор ввернут в шток.

4. Коробка отбора мощности по п. 1, отличающаяся тем, что упор выполнен за одно целое со штоком.

5. Коробка отбора мощности по п. 1, отличающаяся тем, что крышка зафиксирована в корпусе стопорным кольцом.

6. Коробка отбора мощности, содержащая корпус, закрывающую поршень крышку, выполненную с отверстием, ведущую шестерню, установленную на оси на подшипнике и ведомую шестерню, установленную на выходном валу, шток, соосно установленный во внутренней полости выходного вала, штифт, поршень с упорным элементом, взаимодействующим с упором, расположенным на штоке, пружину, отличающаяся тем, что ведомая шестерня установлена на выходном валу на подшипниках и имеет внутренние зубцы, соединяющиеся с наружными зубцами муфты, установленной на шлицах выходного вала, при этом штифт соединяет муфту, выходной вал и шток, и зафиксирован на муфте, упорный элемент выполнен в виде шарика, взаимодействующего с углублением, выполненным в упоре, а на штоке установлена тарелка, контактирующая с поршнем и упором, при этом пружина установлена между тарелкой и корпусом.

7. Коробка отбора мощности по п. 6, отличающаяся тем, что штифт зафиксирован на муфте пружинным кольцом.

8. Коробка отбора мощности по п. 6, отличающаяся тем, что упор ввернут в шток.

9. Коробка отбора мощности по п. 6, отличающаяся тем, что упор выполнен за одно целое со штоком.

10. Коробка отбора мощности по п. 6, отличающаяся тем, что крышка зафиксирована в корпусе стопорным кольцом.