Раздаточная коробка транспортного средства

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в раздаточных коробках полноприводных автомобилей. Раздаточная коробка содержит корпус 1, входной вал 4, несимметричный цилиндрический дифференциал 2, муфту переключения 14 с механизмом управления 15 и валы 5 и 6 приводов переднего и заднего ведущих мостов. Несимметричный дифференциал 2 имеет три центральных колеса, выполненных солнечными, соединенное с входным валом 4 водило 3 с парными сателлитами 10, 11. Первый сателлит 10 имеет два зубчатых венца, большее 12 из которых взаимодействует со вторым сателлитом 11 и с правым солнечным колесом 9, а меньшее 13 – с левым солнечным колесом 7, установленным на валу 6 привода заднего ведущего моста. Среднее солнечное колесо 8 взаимодействует со вторым сателлитом 11 и установлено вместе с правым солнечным колесом 9 на валу 6 привода заднего ведущего моста. Муфта переключения 14 выполнена трехпозиционной и установлена соосно валу 6 привода заднего ведущего моста. Механизм управления 15 муфтой переключения выполнен в виде фиксируемого штока 17 с вилкой 18, наконечника 19 и пружины 20 между ними. Технический результат – упрощение конструкции и оптимизация положений передачи потока мощности. 1 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в раздаточных коробках полноприводных автомобилей.

Известно техническое решение (см. книгу “Автомобиль “НИВА” ВАЗ-2121”, Москва, Транспорт, 1985 г., стр. 42-45, рис. 32), где показана двухступенчатая раздаточная коробка транспортного средства с принудительно блокируемым межосевым дифференциалом и ручным управлением, содержащая входной, промежуточный, два выходных вала, на которых установлены два ряда шестерен, муфты переключения, межосевой дифференциал.

К основным недостаткам данного технического решения относятся:

- низкий КПД, т.к. входной и выходной валы, приводящие колеса заднего моста транспортного средства, являются несоосными и поток мощности от входного до выходного вала проходит через две точки зацепления шестерен раздаточной коробки, где и происходит потеря передаваемой мощности,

- сложность конструкции, т.к. для получения двух ступеней в раздаточной коробке, прямой и понижающей, имеются два ряда шестерен, а для управления двумя муфтами переключения имеются два рычага управления раздаточной коробкой;

- ограниченные функциональные возможности из-за симметричного дифференциала, установленного в раздаточной коробке, не обеспечивающего пропорционального распределения потока мощности между мостами транспортного средства при непропорциональной их загрузке.

Наиболее близким устройством к заявляемому изобретению является раздаточная коробка транспортного средства (см. а.с. СССР №1504119, A1, В 60 К 17/34, 17.12.87), содержащая несимметричный цилиндрический дифференциал, обеспечивающий пропорциональное распределение потока мощности между мостами транспортного средства в зависимости от их загрузки и состоящий из трех центральных колес: солнечного и двух коронных, водила с парными короткими и длинными сателлитами, входной вал, жестко связанный с водилом, валы привода переднего и заднего ведущих мостов, соединяемые с центральными колесами при помощи четырехпозиционной муфты, установленной соосно валу привода заднего ведущего моста, блокировочной муфты, установленной на валу привода переднего ведущего моста, механизм управления муфтами.

Основным недостатком данной раздаточной коробки является конструктивная сложность, заключающаяся в следующем:

- наличие двух коронных колес, имеющих внутреннее зацепление, технологическое выполнение которого значительно сложнее внешнего;

- большое количество возможных вариантов соединения между собой звеньев раздаточной коробки, обеспечивающих то или иное положение передачи потока мощности, половина из которых в реальной раздаточной коробке просто не нужны и практически не выполнимы по передаточным отношениям, того или иного фиксированного положения. Обеспечение всех вышеуказанных положений повлекло за собой установку двух муфт, одна из которых четырехпозиционная и которые работают совместно и вразнобой. Чтобы обеспечить все положения муфт, требуется весьма сложный механизм управления муфтами.

Данная конструкция принята за ближайший аналог (прототип).

Техническая задача заявляемого изобретения - упрощение конструкции и оптимизация положений передачи потока мощности.

Указанный технический результат при осуществлении заявляемого изобретения достигается тем, что раздаточная коробка транспортного средства состоит из корпуса с размещенным в нем несимметричным цилиндрическим дифференциалом, содержащим три центральных колеса, установленных соосно, одно из которых - солнечное, водило с парными первыми и вторыми сателлитами, взаимодействующими между собой и с центральными колесами, входным валом жестко соединенным с водилом, валами приводов переднего и заднего ведущих мостов, муфтой переключения с механизмом управления.

Отличительными признаками заявляемого изобретения является то, что все три центральных колеса дифференциала выполнены солнечными, первый сателлит выполнен с двумя зубчатыми венцами: большим и меньшим, причем установлен первый сателлит с возможностью взаимодействия большим венцом со вторым сателлитом и правым центральным солнечным колесом, а меньшим венцом - с левым центральным солнечным колесом, жестко установленным на валу привода заднего ведущего моста, среднее центральное солнечное колесо, взаимодействуя со вторым сателлитом, установлено вместе с правым центральным солнечным колесом на валу привода заднего ведущего моста с возможностью вращения, при этом муфта переключения выполнена трехпозиционной и установлена соосно валу привода заднего ведущего моста, а механизм управления муфтой переключения выполнен в виде фиксируемого штока с вилкой, наконечника и пружины между ними, для взаимодействия с отверстиями правого центрального солнечного колеса.

При исследовании отличительных признаков заявляемого изобретения не выявлено каких-либо известных аналогичных решений.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, имеющейся в распоряжении заявителя, выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных признаков по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию “НОВИЗНА”.

Для проверки соответствия заявляемого технического решения критерию “ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИЙ УРОВЕНЬ” заявитель провел поиск известных решений, для выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого устройства. Результаты поиска показали, что заявляемое изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует критерию “ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИЙ УРОВЕНЬ”.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена кинематическая схема раздаточной коробки транспортного средства.

В корпусе 1 раздаточной коробки установлены несимметричный цилиндрический дифференциал 2, водило 3 которого жестко соединено с входным валом 4, вал 5 привода переднего ведущего моста, вал 6 привода заднего ведущего моста.

Внутри водила 3 дифференциала 2 установлены три центральных солнечных колеса: 7 - левое, 8 - среднее, 9 - правое.

На водиле 3 дифференциала 2 попарно установлены сателлиты: перый - 10, второй - 11, причем первый сателлит 10 выполнен с двумя зубчатыми венцами: большим 12 и меньшим 13. Первый сателлит 10 своим большим зубчатым венцом 12 одновременно взаимодействует со вторым сателлитом 11 и правым центральным солнечным колесом 9, а меньшим зубчатым венцом 13 - с левым центральным солнечным колесом 7, жестко установленным на валу 6 привода заднего ведущего моста.

Среднее центральное солнечное колесо 8, взаимодействуя со вторым сателлитом 11, установлено вместе с правым центральным солнечным колесом 9 на валу 6 привода заднего ведущего моста с возможностью вращения.

Трехпозиционная муфта переключения 14 установлена соосно валу 6 привода заднего ведущего моста.

Механизм управления 15 муфтой переключения 14 содержит фиксируемый (с помощью фиксатора 16) шток 17, выполненный заодно с вилкой 18, наконечник 19, соединенный со штоком 17 через пружину 20. Для взаимодействия механизма управления 15 наконечником 19 с правым центральным солнечным колесом 9, на нем выполнены отверстия 21.

При среднем положении (СП) трехпозиционной муфты 14 обеспечивается прямая передача с делением потока мощности в несимметричном цилиндрическом дифференциале 2, причем большая его часть приходится на вал 6 привода заднего ведущего моста через левое центральное солнечное колесо 7, жестко установленное на нем, меньшая - на вал 5 привода переднего ведущего моста через среднее центральное солнечное колесо 8, зубчатый венец 22 среднего центрального солнечного колеса 8, зубчатый венец 23 муфты переключения 14, зубчатый венец 24 шестерни 25 через шестерни 25, 26, 27.

При правом положении (ПП) трехпозиционной муфты переключения 14 обеспечивается прямая передача на вал 6 заднего ведущего моста, с одновременным отключением вала 5 привода переднего ведущего моста за счет блокировки дифференциала 2 посредством соединения центральных солнечных колес: левого 7, жестко установленного на валу 6 привода заднего ведущего моста, среднего 8 через зубчатые венцы: 28, который жестко связан с валом 6 заднего ведущего моста, 23 муфты переключения 14, 22 средней центральной солнечной шестерни 8. При этом зубчатые венцы 23 и 24 разъединены, поэтому вал 5 переднего ведущего моста отключен.

При левом положении (ЛП) трехпозиционной муфты переключения 14 обеспечивается понижающая передача на оба вала 5 и 6 привода ведущих мостов, с одновременной их блокировкой за счет соединения вала 6 с валом 5 привода ведущих мостов через зубчатые венцы 28, 29 и 23, 24; шестерни 25, 26, 27. При этом шток 17 механизма управления 15, выполненный заодно с вилкой 18 для управления муфтой 14, также занимает левое положение (ЛП). Наконечник 19, связанный через пружину 20 со штоком 17, входит в одно из отверстий 21, равнорасположенных на правом центральном солнечном колесе 9, связывая его с корпусом 1 раздаточной коробки. Необходимость пружины 20 заключается в следующем: при перемещении штока 17 в левое положение (ЛП) возможно попадание наконечника 19 в промежуток между двумя отверстиями 21, пружина 20 сожмется и произойдет беспрепятственная фиксация штока в левом положении (ЛП) фиксатором 16.

При дальнейшем передвижении транспортного средства произойдет поворот правого центрального солнечного колеса 9, наконечник 19, под действием сжатой пружины 20, займет свое положение в отверстии 21.

Дифференциал 2 работает как понижающий планетарный редуктор с подачей потока мощности на левое центральное солнечное колесо 7 с опорой через сателлит 10 на правое центральное солнечное колесо 9. При этом среднее центральное солнечное колесо 8 свободно вращается, т.к. его зубчатый венец 22 вышел из зацепления с зубчатым венцом 23 муфты переключения 14.

Возможен вариант замены, в предлагаемой раздаточной коробке транспортного средства, шестеренчатого редуктора (шестерни 25, 26, 27), для передачи потока мощности на передний мост, на цепной.

Использование заявляемого изобретения в раздаточных коробках полноприводных транспортных средств позволит упростить их конструкцию.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию “ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ”.

Формула изобретения

Раздаточная коробка транспортного средства, состоящая из корпуса с размещенными в нем несимметричным цилиндрическим дифференциалом, содержащим три центральных колеса, установленных соосно, одно из которых - солнечное, водило с парными первыми и вторыми сателлитами, взаимодействующими между собой и с центральными колесами, входным валом, жестко соединенным с водилом, валами приводов переднего и заднего ведущих мостов, муфтой переключения с механизмом управления, отличающаяся тем, что все три центральных колеса дифференциала выполнены солнечными, первый сателлит выполнен с двумя зубчатыми венцами: большим и меньшим, причем установлен первый сателлит с возможностью взаимодействия большим венцом со вторым сателлитом и правым центральным солнечным колесом, а меньшим венцом - с левым центральным солнечным колесом, жестко установленным на валу привода заднего ведущего моста, среднее центральное солнечное колесо, взаимодействуя со вторым сателлитом, установлено вместе с правым центральным солнечным колесом на валу привода заднего ведущего моста с возможностью вращения, при этом муфта переключения выполнена трехпозиционной и установлена соосно валу привода заднего ведущего моста, а механизм управления муфтой переключения выполнен в виде фиксируемого штока с вилкой, наконечника и пружины между ними для взаимодействия с отверстиями правого центрального солнечного колеса.

РИСУНКИРисунок 1