ВЕЗДЕХОДНОЕ АВТОТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО И ЕГО ПЕРЕДАТОЧНЫЙ МЕХАНИЗМ Российский патент 2020 года по МПК F16H48/14 F16H48/20 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Это изобретение относится к области техники транспортных средств, и, в частности, к вездеходному автотранспортному средству и его передаточному механизму.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Вездеходное автотранспортное средство относится к транспортному средству, способному передвигаться на любых местностях и свободно передвигаться на местности, где движение обычного транспортного средства затруднено. В Китае вездеходное автотранспортное средство широко известно как ATV (мотовездеход). Мотовездеход имеет конструкцию, которая очень похожа на мотоцикл, и многие его компоненты могут быть взаимозаменяемыми с компонентами мотоцикла, поэтому мотовездеход также называется квадроциклом. Такой вид транспортного средства имеет множество применений и не ограничен дорожными условиями, поэтому широко используется в Северной Америке и Западной Европе, и диапазон использования с каждым годом показывает тенденцию к росту.

[0003] Сделана ссылка на Фигуру 1, которая представляет собой схематический вид, показывающий конструкцию оси мотовездехода традиционной технологии.

[0004] Как показано на Фигуре 1, в традиционной технологии ось мотовездехода традиционной технологии включает в себя левую полуось 101 и правую полуось 102, и ось не обеспечена каким-либо дифференциалом. Таким образом, сила, выдаваемая двигателем на полуоси, равномерно распределяется на полуоси с двух сторон, чтобы позволять левому колесу и правому колесу, соответственно соединенным с левой полуосью 101 и правой полуосью 102, двигаться с одинаковой скоростью.

[0005] При повороте мотовездехода расстояние движения колеса с внешней стороны больше, чем расстояние движения колеса с внутренней стороны; или при движении мотовездехода по прямой линии на неровной дороге длины кривых движения колес с двух сторон также отличаются; или даже если дорога является очень ровной и прямолинейной, из-за размерной погрешности при изготовлении шин, разных степеней износа, разных нагрузок или разных давлений накачки шин радиусы качения шин практически не могут быть абсолютно равными, и если скорости колес с двух сторон равны, неизбежно будет возникать эффект проскальзывания колес при качении, т.е. шина с одной стороны проскальзывает относительно шины с другой стороны, что ускоряет износ шин и уменьшает эффективность передачи.

[0006] С учетом этого необходимо оптимизировать конструкцию оси мотовездехода традиционной технологии для того, чтобы позволять полуосям с двух сторон вращаться с разными скоростями, когда ось мотовездехода передает мощность на полуоси с двух сторон, и предотвращать проскальзывание колеса с одной стороны.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0007] Задача настоящего изобретения заключается в создании передаточного механизма вездеходного автотранспортного средства, для того, чтобы позволять полуосям с двух сторон вращаться с разными скоростями, когда ось вездеходного автотранспортного средства передает мощность на полуоси с двух сторон, и предотвращать проскальзывание колеса с одной стороны. Кроме того, другая задача настоящего изобретения заключается в создании вездеходного автотранспортного средства, использующего вышеописанный передаточный механизм.

[0008] Для решения вышеописанных технических проблем предусмотрен передаточный механизм вездеходного автотранспортного средства согласно настоящему изобретению, причем передаточный механизм включает в себя ось, и ось включает в себя левую ведущую полуось и правую ведущую полуось, у соединения левой ведущей полуоси и правой ведущей полуоси дополнительно предусмотрен кулачковый дифференциал, выполненный с

обеспечением возможности вращения левой ведущей полуоси и правой ведущей полуоси с одинаковой скоростью при движении транспортного средства по прямой линии;

обеспечения возможности быстро вращающемуся колесу с одной стороны вращаться своевременно и соответствующим образом, как это требуется при повороте транспортного средства;

обеспечения возможности колесу с одной стороны на земле всегда сохранять движущую силу, а колесу с другой стороны, подвешенной в воздухе, вращаться с той же скоростью, что и колесо со стороны на земле, когда колесо с другой стороны транспортного средства подвешено в воздухе; и

обеспечения возможности левой ведущей полуоси и правой ведущей полуоси возвращаться к одинаковой скорости вращения, когда транспортное средство возвращается к движению по прямой линии.

[0009] Для вездеходного транспортного средства, которое движется по дороге в сложных условиях, после использования транспортным средством кулачкового дифференциала такой конструкции не происходит боковое опрокидывание, и шина движется путем качения при повороте транспортного средства, таким образом, транспортное средство может выходить из состояния пробуксовки, например, проскальзывания, и рабочая надежность вездеходного транспортного средства значительно повышается.

[0010] Предпочтительно кулачковый дифференциал включает в себя левый корпус и правый корпус, приводное кольцо, ведомые кольца, центральное кольцо и шестерни полуосей;

приводное кольцо жестко соединено между левым корпусом и правым корпусом, а центральное кольцо вложено и соединено внутри приводного кольца, с левой стороны и правой стороны приводного кольца и центрального кольца, которые сложенные вместе, ведомые кольца и шестерни полуосей соединены в указанной последовательности; и

внешняя торцевая поверхность ведомого кольца снабжена двумя окружностями зубьев, внешние круговые зубья выполнены с возможностью зацепления с приводным кольцом посредством перевернутых трапециевидных зубьев шестерни с зазором зацепления между зацепленными перевернутыми трапециевидными зубьями шестерни, а внутренние круговые зубья выполнены с возможностью зацепления с центральным кольцом посредством зубьев шестерни без зазора зацепления между зацепленными зубьями шестерни.

[0011] Предпочтительно между приводным кольцом и каждым из ведомых колец дополнительно предусмотрено внешнее упорное кольцо.

[0012] Предпочтительно приводное кольцо и центральное кольцо соединены как одно целое пружинным кольцом.

[0013] Предпочтительно между шестерней полуоси и ведомым кольцом предусмотрен пружинный возвратный механизм, который включает в себя пружину и удерживающее кольцо.

[0014] Дополнительно предусмотрено вездеходное автотранспортное средство согласно настоящему изобретению, которое включает в себя двигатель и передаточный механизм, соединенный с двигателем, причем применяется вышеописанный передаточный механизм.

[0015] Поскольку передаточный механизм имеет вышеописанные технические эффекты, вездеходное автотранспортное средство, включающее в себя передаточный механизм, также будет иметь такие же технические эффекты, которые здесь не описаны.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0016] Фигура 1 представляет собой схематический вид, показывающий конструкцию оси мотовездехода традиционной технологии;

[0017] Фигура 2 представляет собой схематический вид, показывающий конструкцию варианта выполнения передаточного механизма согласно настоящему изобретению;

[0018] Фигура 3 представляет собой частично увеличенный вид части I на Фигуре 2;

[0019] Фигура 4 представляет собой схематический вид, показывающий конструкцию части, где приводное кольцо зацеплено с ведомым кольцом; и

[0020] Фигура 5 представляет собой схематический вид, показывающий конструкцию части, где центральное кольцо зацеплено с ведомым кольцом.

[0021] Ссылочные позиции на Фигурах 1-5:

101 левая полуось 102 правая полуось 1 корпус 2 приводное кольцо 3 ведомое кольцо 4 центральное кольцо 5 шестерня полуоси, и 6 пружина

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0022] Один аспект настоящего изобретения заключается в обеспечении передаточного механизма вездеходного автотранспортного средства (мотовездехода) для того, чтобы позволять полуосям с двух сторон вращаться с разными скоростями, когда ось мотовездехода передает мощность на полуоси с двух сторон, и предотвращать проскальзывание колеса с одной стороны. Кроме того, другой аспект настоящего изобретения заключается в обеспечении мотовездехода, использующего передаточный механизм.

[0023] Для лучшего понимания специалистом в области техники технических решений настоящего изобретения настоящее изобретение далее дополнительно подробно описано в сочетании с чертежами и вариантами выполнения.

[0024] Сделана ссылка на Фигуры 2 и 3, Фигура 2 представляет собой схематический вид, показывающий конструкцию варианта выполнения передаточного механизма согласно настоящему изобретению, а Фигура 3 представляет собой частично увеличенный вид части I на Фигуре 2.

[0025] В варианте выполнения, который показан на Фигуре 2, обеспечен передаточный механизм вездеходного автотранспортного средства согласно настоящему изобретению. Передаточный механизм включает в себя ось, и ось включает в себя левую ведущую полуось и правую ведущую полуось. На соединении левой ведущей полуоси и правой ведущей полуоси дополнительно обеспечен кулачковый дифференциал. Кулачковый дифференциал позволяет левой ведущей полуоси и правой ведущей полуоси вращаться с одинаковой скоростью при движении транспортного средства по прямой линии. При повороте транспортного средства колесо с одной стороны имеет тенденцию к быстрому вращению под действием трения с поверхностью земли, и кулачковый дифференциал может автоматически позволять колесу с требуемой стороны вращаться своевременно и в соответствии с требованиями. Когда транспортное средство двигается в сложных дорожных условиях, и колесо с одной стороны подвешено в воздухе, кулачковый дифференциал может гарантировать, что колесо с одной стороны на земле всегда поддерживает движущую силу, а колесо со стороны, подвешенной в воздухе, также вращается с той же скоростью, что и колесо со стороны на земле. Когда транспортное средство возвращается к движению по прямой линии, левая ведущая полуось и правая ведущая полуось возвращаются к вращению с одинаковой скоростью.

[0026] В конкретном решении, которое показано на Фигуре 3, кулачковый дифференциал включает в себя корпусы 1, приводное кольцо 2, ведомые кольца 3, центральное кольцо 4 и шестерни 5 полуосей. Приводное кольцо 2 жестко соединено между левым корпусом 1 и правым корпусом 1. Центральное кольцо 4 вложено и соединено внутри приводного кольца 2. С левой стороны и правой стороны приводного кольца 2 и центрального кольца 4 приводное кольцо 2 и центральное кольцо 4, сложенные вместе, ведомые кольца 3 и шестерни 5 полуосей соединены в указанной последовательности. Внешняя торцевая поверхность каждого из ведомых колец 3 обеспечена двумя окружностями зубьев. Внешние круговые зубья зацеплены с приводным кольцом 2 посредством перевернутых трапециевидных зубьев шестерни, а внутренние круговые зубья зацеплены с центральным кольцом 4 посредством трапециевидных зубьев шестерни. Дополнительно между зубьями шестерни приводного кольца 2 и зубьями шестерни каждого из ведомых колец 3 поддерживается большой зазор, а между зубьями шестерни центрального кольца 4 и зубьями шестерни каждого из ведомых колец 3 зазор отсутствует.

[0027] При движении транспортного средства по прямой линии отсутствует разница скоростей между колесами с двух сторон. Приводное кольцо 2 через главную передаточную пару зацепления, образованную приводным кольцом 2 и каждым из ведомых колец 3, поочередно передает мощность на левое ведомое кольцо 3 и правое ведомое кольцо 3, и далее на шестерню 5 левой полуоси и шестерню 5 правой полуоси, и наконец, на левую полуось 101 и правую полуось 102. Блокировка между приводным кольцом 2 и каждым из ведомых колец 3 перевернутыми трапециевидными зубьями является надежной и позволяет распределение движущей силы на левую сторону и правую сторону в соответствии с требованиями. В этом случае вспомогательная передаточная пара зацепления, образованная центральным кольцом 4 и каждым из ведомых колец 3, находится в бесконтактном состоянии.

[0028] Когда транспортное средство поворачивает, и колесо с одной стороны имеет тенденцию к быстрому вращению под действием трения о землю, и колеса с левой стороны и правой стороны начинают вращаться на разных скоростях вращения, колесо с внешней стороны вращается быстро, а колесо с внутренней стороны вращается медленно. Ведомое кольцо 3 со стороны, с которой колесо вращается быстро, имеет тенденцию к быстрому вращению, в связи с этим ведомое кольцо 3 вращается относительно приводного кольца 2, чтобы позволять расцепление главной пары зацепления, и дополнительно приводит центральное кольцо 4 во вращение до крайнего положения, чтобы позволять вспомогательной паре зацепления, которая разделена, входить в состояние зацепления. То есть трапециевидные зубья ведомого кольца 3 зацепляются с центральным кольцом 4 для приведения ведомого кольца 3 в движение относительно центрального кольца 4 в наклонной плоскости, и затем ведомое кольцо 3 выходит из зацепляющих зубьев центрального кольца 4, и колесо с внешней стороны проскальзывает, тем самым достигается дифференциальный эффект. Колесо со стороны, вращающейся медленно, всегда поддерживает постоянный движущий крутящий момент. В это время ведомое кольцо 3 передает только малую часть крутящего момента, таким образом, исключается проскальзывание и истирание зубчатых поверхностей всего транспортного средства, уменьшается шум, и продлевается срок службы зубчатых поверхностей.

[0029] Когда транспортное средство двигается в сложных дорожных условиях, и колесо с одной стороны подвешено в воздухе, колесо со стороны на земле всегда поддерживает движущую силу, и так как колесо, подвешенное в воздухе, не подвержено воздействию внешней силы, ведомое кольцо 3 с подвешенной в воздухе стороны не имеет тенденции к быстрому вращению, и колесо с подвешенной в воздухе стороны также вращается с той же скоростью, что и колесо со стороны на земле, таким образом, колеса с двух сторон вращаются с одинаковой скоростью.

[0030] Когда транспортное средство возвращается к нормальному движению, и разность скоростей отсутствует, вспомогательная пара зацепления расцепляется, и ведомое кольцо 3 возвращается в исходное положение и снова зацепляется с приводным кольцом 2 для образования главной пары зацепления, и левые и правые перевернутые трапециевидные зубья шестерни зацепляются и блокируются так, что левый движущий крутящий момент и правый движущий крутящий момент равномерно перераспределяются.

[0031] Как может быть видно из вышеописанного рабочего процесса, для вездеходного автотранспортного средства, которое движется по дороге в сложных условиях, с использованием кулачкового дифференциала такой конструкции боковое опрокидывание, боковое проскальзывание и истирание шин не возникают, и шина поддерживается так, чтобы двигаться путем качения при повороте транспортного средства, таким образом, транспортное средство выходит из состояния пробуксовки, например, проскальзывания, и рабочая надежность вездеходного транспортного средства значительно повышается.

[0032] Сделана ссылка на Фигуры 4 и 5, Фигура 4 представляет собой схематический вид, показывающий конструкцию части, где приводное кольцо 2 зацеплено с ведомым кольцом 3; и Фигура 5 представляет собой схематический вид, показывающий конструкцию в части, где центральное кольцо 4 зацеплено с ведомым колесом 3.

[0033] Конкретно, как показано на Фигуре 4, вышеописанное приводное кольцо 2 и ведомое кольцо 3 зацеплены друг с другом посредством перевернутых трапециевидных зубьев шестерни с большим зазором зацепления между зацепленными зубьями шестерни, и перевернутая трапециевидная форма имеет небольшой уклон и может надежно передавать силу. Как показано на Фигуре 5, вышеописанное центральное кольцо 4 и ведомое кольцо 3 зацеплены друг с другом посредством трапециевидных зубьев шестерни без зазора зацепления между зацепленными зубьями шестерни, и трапециевидная форма имеет большой уклон, что позволяет ведомому колесу 3 легко смещаться для отцепления от центрального кольца 4 в состоянии работы дифференциала.

[0034] В дополнительном решении между приводным кольцом 2 и каждым из ведомых колец 3 дополнительно обеспечено внешнее упорное кольцо.

[0035] Внешнее упорное кольцо может ограничивать ведомые кольца 3 с внешней стороны и предотвращать создание шума ведомыми кольцами 3 вследствие частого смещения и возвращения в исходное положение в состоянии работы дифференциала, а также может уменьшать истирание зубьев при контакте приводного кольца 2 и ведомых колец 3.

[0036] В дополнительном решении вышеописанное приводное кольцо 2 и центральное кольцо 4 соединены как одно целое пружинным кольцом.

[0037] Пружинное кольцо может просто и удобно соединять приводное кольцо 2 и центральное кольцо 4 как одно целое. Разумеется, приводное кольцо 2 и центральное кольцо 4 могут быть соединены как одно целое другими способами, например, болтовым соединением или заклепочным соединением.

[0038] Кроме того, между шестерней 5 полуоси и ведомым кольцом 3 обеспечен пружинный возвратный механизм, и пружинный возвратный механизм включает в себя пружину 6 и удерживающее кольцо.

[0039] Таким образом, когда транспортное средство возвращается к нормальному движению после поворота, и дифференциальная скорость меньше определенного значения, пружина 6 может толкать ведомое кольцо 3 для возврата в исходное положение, чтобы позволять повторное зацепление левых и правых перевернутых трапециевидных передаточных зубьев и перераспределение движущей силы в соответствии с требованиями.

[0040] Кроме того, дополнительно предусмотрено вездеходное автотранспортное средство согласно настоящему изобретению, которое включает в себя двигатель и передаточный механизм, соединенный с двигателем; причем применяется вышеописанный передаточный механизм.

[0041] Поскольку передаточный механизм имеет вышеописанные технические эффекты, вездеходное транспортное средство, включающее в себя передаточный механизм, также будет иметь такие же технические эффекты, которые здесь не описаны.

[0042] Выше подробно описано вездеходное автотранспортное средство и его передаточный механизм согласно настоящему изобретению. Принцип и варианты выполнения настоящего изобретения проиллюстрированы здесь путем конкретных примеров. Описание вышеизложенных вариантов выполнения предназначено только для облегчения понимания способа и концепции настоящего изобретения. Следует отметить, что специалистом в области техники может быть выполнено множество улучшений и преобразований в настоящем изобретении без отклонения от принципа настоящего изобретения, и эти улучшения и преобразования также попадают в объем охраны настоящего изобретения, определяемый формулой изобретения.

Изобретение относится к дифференциалу. Ось независимой подвески включает левую ведущую полуось и правую ведущую полуось. У соединения левой ведущей полуоси и правой ведущей полуоси предусмотрен кулачковый дифференциал. Достигается предотвращение бокового опрокидывания, бокового проскальзывания и истирания шин. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Передаточный механизм вездеходного автотранспортного средства, содержащий ось независимой подвески, причем ось независимой подвески содержит левую ведущую полуось и правую ведущую полуось, в котором

у соединения левой ведущей полуоси и правой ведущей полуоси дополнительно предусмотрен кулачковый дифференциал, выполненный с:

обеспечением возможности вращения левой ведущей полуоси и правой ведущей полуоси с одинаковой скоростью при движении транспортного средства по прямой линии;

обеспечением возможности быстро вращающемуся колесу с одной стороны вращаться своевременно и соответствующим образом, как это требуется при повороте транспортного средства;

обеспечением возможности колесу с одной стороны на земле всегда сохранять движущую силу, а колесу с другой стороны, подвешенной в воздухе, вращаться с той же скоростью, что и колесо со стороны на земле, когда колесо с другой стороны транспортного средства подвешено в воздухе; и

обеспечением возможности левой ведущей полуоси и правой ведущей полуоси возвращаться к одинаковой скорости вращения, когда транспортное средство возвращается к движению по прямой линии, причем

кулачковый дифференциал содержит левый корпус и правый корпус, приводное кольцо, ведомые кольца, центральное кольцо и шестерни полуосей;

приводное кольцо жестко соединено между левым корпусом и правым корпусом, а центральное кольцо вложено и соединено внутри приводного кольца;

с левой стороны и правой стороны приводного кольца и центрального кольца, которые сложенные вместе, ведомые кольца и шестерни полуосей соединены в указанной последовательности; и

внешняя торцевая поверхность ведомого кольца снабжена двумя окружностями зубьев, внешние круговые зубья выполнены с возможностью зацепления с приводным кольцом посредством перевернутых трапециевидных зубьев шестерни с зазором зацепления между зацепленными зубьями шестерни, а внутренние круговые зубья выполнены с возможностью зацепления с центральным кольцом посредством трапециевидных зубьев шестерни без зазора зацепления между зацепленными зубьями шестерни.

2. Передаточный механизм по п. 1, в котором между приводным кольцом и каждым из ведомых колец дополнительно предусмотрено внешнее упорное кольцо.

3. Передаточный механизм по п. 2, в котором приводное кольцо и центральное кольцо соединены как одно целое пружинным кольцом.

4. Передаточный механизм по п. 3, в котором между шестерней полуоси и каждым из ведомых колец предусмотрена возвратная пружина.

5. Вездеходное автотранспортное средство, содержащее двигатель и передаточный механизм, соединенный с двигателем, причем передаточный механизм представляет собой передаточный механизм по любому из пп. 1-4.