CS252359B1

CS252359B1 - Hydraulic differential with continuous regulation

Info

Publication number: CS252359B1
Application number: CS846818A
Authority: CS
Inventors: Ladislav Kasala
Original assignee: Ladislav Kasala
Priority date: 1984-09-11
Filing date: 1984-09-11
Publication date: 1987-08-13
Also published as: CS681884A1

Abstract

Riesenie sa týká hydraulického diferenciálu motorových vozidiel. Hydraulický diferenciál je zůstavený z bočnic, v ktorých sú uložené lopatkové kolá s vysúvatefnými lopatkami, ktoré sa otáčajú v pracovných komorách, vytvořených v telesách prevodoviek. Telesa prevodoviek sú posuvné uložené v bočniciach. Rozsah posunutia telies prevodoviek vymedzuje veko, ktoré je spojené s bočniciami a sú v ňom uložené páky a vahadlo pre oviádanie posúvania telies prevodoviek. Posúvaním telies prevodoviek sa plynule mění činný objem pracovných komor tak, že keď sa zvačší činný objem pracovných komor hnacích kolies, zmenší sa činný objem pracovných komor hnaných kolies, čím sa změní převodový poměr do rýchla a naopak. Konštrukcia diferenciálu umožňuje rozsah převodu od nuly, t. j. hnacie kolá sa otáčajú, ale nedávkujú kvapalinu a hnané kolá sú súčasne zablokované proti otáčaniu, až po 1'ubovol'ne fažký převod a taktiež umožňuje reverzáciu. Natočením vahadla okolo jeho zvislej oši sa dosiahne rozdielne posunutie telies prevodoviek a tým aj rozdielny převod na 1'avej a právej prevodovke diferenciálu.The solution relates to a hydraulic differential motor vehicles. The hydraulic differential is left of sidewalls with paddle wheels with retractable blades that rotate in working chambers created in gearbox housings. Gearboxes they are slidable in the sidewalls. Range the shift of the gearbox bodies defines the lid which are connected to the sidewalls and are in levers and rocker arm shifting gearboxes. Sliding bodies gearboxes continuously change the active volume working chambers so that when they get older working volume of driving chambers wheels, the working volume is reduced drive wheel chambers, thereby changing gear ratio to fast and vice versa. design of the differential allows for a range of transmission from zero, t. j. the driving wheels rotate, but they don't liquid and driven wheels are simultaneously locked up to 1'about heavy gear and also allows reversing. Turning the rocker arm around him a vertical displacement of different displacement is achieved gearboxes and thus different gearboxes on the left and right differential gearboxes.

Description

Vynález rieši preraos krútiaceho momentu pinostredníctvom hydraulického diferenciálu s plynulou reguláciou, ktorý je vytvořený z dvojice hydraulických prevodoviek spojených dot jedného celku.The invention solves the torque breakthrough by means of a continuously variable hydraulic differential which is made up of a pair of hydraulic transmissions connected by a dot of one unit.

V súčasne vyrábaných motorových vozidlách je fcrútiaci moment motora prenášaný cez spojku, převodovku a diferenciál n,a poháňané kolá. Nevýhodou klasického diferenciálu je, že na klzkom teréne, alebo v sněhu, keď sa jedno- hnacie kolo dostane na tvrdý podklad a druhé na šmyklavý, sa vozidlo nerozbehne. V terénnych vozidlách je tento problém rlešený uzávierkou diferenciálu, čím sa dosiahnu rovnaké otáčky hnacích kolies, ktoré neprešmykujú, ale nevýhodou je zhoršená směrová ovládatelnost vozidla.In currently manufactured motor vehicles, the engine torque is transmitted through the clutch, transmission and differential n, and driven wheels. The disadvantage of the classic differential is that on slippery terrain or in snow, when the one-wheel drive reaches a hard ground and the other on a slippery road, the vehicle does not start. In off-road vehicles, this problem is solved by the differential lock, which achieves the same speed of the drive wheels that do not skid, but the disadvantage is the impaired directional control of the vehicle.

Uvedené nedostatky odstraňuje hydraulický diferenciál s plynulou reguláciou podfa vynálezu, ktorého podstatou je dvojica hydraulických prevodoviek spojených do jedného celku. Každá s prevodoviek pozostáva z bočnic, v ktorých sú uložené po dve lopatkové kolá s vysúvatelnými lopatkami. Vysúvanie lopatiek může byť riešené rožne, pružinami, pákovým mechanizmom, hydraulicky a pod. Medzi bočnicami sú posuvné uložené dve telesá prevodoviek, v ktorých vnútorných častiach sú vytvořené pracovně komory, ktoré můžu mat tvar kruhu, oválu, alebo elipsy. Medzi pracovnými komorami sú v, telesách prevodoviek vytvořené kanále pre prietok kvapaliny. Medzi telesami obidvoch prevodoviek a bočnicami je tesnenie pre zabránenie presakovania kvapaliny z pracovných komůr. Utěsněné sú aj vstupný a výstupné hrladele, ktoré sú otočné uložené v bočniciach. Telesá prevodoviek můžu byť uložené vo veku, ktoré je pevne spojené s bočniciami obidvoch prevodoviek a vytvára dráhu vymedzujúcu posúvanie obidvoch telies prevodoviek. Obidve převodovky hydraulického diferenciálu sú vybavené nalievacími a vypúšťacími otvormi pre výměnu kvapaliny. Telesá obidvoch prevodoviek sa presúvajú pákami, ktoré můžu byť ovládané ručně alebo automaticky. Presúvaním telies prevodoviek sa mění činný objem pracovných komůr tak, že keď sa zváčší činný objem pracovnej komory hnacieho kola, zmenší sa činný objem pracovnej komory hnaného kola, čím sa změní převodový poměr do rýchla a naopak. Konštrukcia diferenciálu umožňuje rozdielne posunutie telies obidvoch prevodoviek diferenciálu a tým aj rozdielny převodový poměr na lávej a právej straně diferenciálu, čo sa prejaví tým, že hnacie kolá motorového vozidla sa samočinné natočia do polohy, zodpovedajúcej poměru dráh na vnútornej a vonkajšej straně zátačky. Hnacie kolá obidvoch prevodoviek působia ako čerpadlá a sú poháňané jedným vstupným hriadefom od motora. Hnané kolá pracujú ako hydromotory a otáčajú sa samostatné, t. j. každé má vlastný výstupný hriadei. Otáčky výstupných hriadefov můžu byť různé, například pri prejazde vozidla zatáčkou. Páky, ktorými sa ovláda posúvanie telies prevodoviek diferenciálu, můžu byť spojené vahadlom, ktorého posúvaním dopředu a dozadu sa mění převodový poměr oboch prevodoviek súčasne a rovnako, čo nahrádza klasickú převodovku a umožňuje plynulú reguláciu převodu od nuly až po fubovofne tažký převod. Přesunutím vahadla dozadu za nulovú polohu převodovky sa zařadí reverzný chod. Natáčaním vahadla okolo jeho zvislej osi sa prejavia vlastnosti riadeného diferenciálu, t. j. rozdielne otáčky výstupných hriadefov. Táto vlastnost hydraulického diferenciálu nahrádza riadenie motorových vozidiel s pohonom predných kolies. Ovládanie vahadla hydraulického diferenciálu může byť odvodené z volantu motorového vozidla priamo, alebo cez převod tak, že pri natočení volantu sa natočí aj vahadlo hydraulického diferenciálu. Hriadei volantu motorového vozidla je zasúv-ací, čo umožňuje posúvanie vahadla dopředu a dozadu, nezávisle od natočenia volantu, čím sa dá měnit převod.These drawbacks are overcome by a continuously variable hydraulic differential according to the invention, which is based on a pair of hydraulic transmissions connected together. Each of the gearboxes consists of side panels in which two impeller blades with retractable blades are mounted. The extension of the blades can be solved by spits, springs, lever mechanism, hydraulically and so on. Between the side plates, two gearbox bodies are displaceably mounted, in which the inner parts are formed by working chambers, which may have the shape of a circle, oval or ellipse. Between the working chambers, fluid flow channels are provided in the transmission bodies. A seal is provided between the housing of the two transmissions and the sidewalls to prevent liquid leakage from the working chambers. Inlet and outlet shafts, which are rotatably mounted in the sidewalls, are also sealed. The transmission bodies may be housed in a lid which is rigidly connected to the sidewalls of the two transmissions and provides a path limiting the displacement of the two transmission bodies. Both hydraulic differential gearboxes are equipped with pouring and draining openings for fluid exchange. The bodies of both gearboxes are moved by levers, which can be operated manually or automatically. By moving the transmission bodies, the effective volume of the working chambers is changed so that when the effective volume of the working chamber of the drive wheel is increased, the effective volume of the working chamber of the driven wheel is reduced, thereby changing the gear ratio to fast and vice versa. The design of the differential permits different displacement of the bodies of the two differential gearboxes and thus a different transmission ratio on the left and right sides of the differential, which results in the drive wheels of the motor vehicle automatically rotating into a position corresponding to the travel ratio on the inner and outer sides of the plug. The drive wheels of both transmissions act as pumps and are driven by a single input shaft from the engine. The driven wheels work as hydraulic motors and rotate independently, i.e. j. each has its own output shaft. The speed of the output shafts may vary, for example, when the vehicle is cornering. The levers that control the displacement of the gearbox bodies can be connected by a rocker, which by moving it back and forth changes the transmission ratio of the two transmissions simultaneously and equally, replacing the conventional transmission and allowing smooth transmission control from zero to fubovofly heavy transmission. By moving the rocker arm backwards to the zero position of the gearbox, reverse gear is engaged. By turning the rocker arm around its vertical axis, the properties of the steered differential, i.e. j. different output shaft speeds. This characteristic of the hydraulic differential replaces the steering of motor vehicles with front-wheel drive. The control of the hydraulic differential rocker can be derived from the steering wheel of the motor vehicle directly or through the transmission so that the hydraulic differential rocker is also rotated when the steering wheel is rotated. The steering wheel shaft of the motor vehicle is retractable, which allows the rocker arm to be moved back and forth independently of the steering wheel rotation, thereby changing the transmission.

Použitie hydraulické diferenciálu s plynulou reguláciou podfa vynálezu je výhodné například vo vozidlách s poháňanou prednou nápravou, ako sú lesné kolesové traktory, pofnohospodárske klbové traktory, hydraulické otočné nakladače, ďalej v pásových vozidlách, motorových vysokozdvižných vozíkoch, kombajnoch, polnohospodárskych zberacích samohybných strojoch, osobných a nákladných vozidlách s pohonom predných kolies a po vybavení týchto vozidiel kuželovými súkoliami a kardanovými hriadefmi aj vo vozidlách s pohonom všetkých kolies.The use of a continuously variable hydraulic differential according to the invention is advantageous, for example, in vehicles with front-wheel drive, such as forestry wheeled tractors, agricultural articulated tractors, hydraulic rotary loaders, tracked vehicles, motor forklifts, combines, agricultural pick-up, self-propelled front-wheel-drive vehicles and, after having been fitted with tapered shafts and cardan shafts, in all-wheel-drive vehicles.

Na výkresoch 1, 2 a 3 je znázorněný jeden příklad prevedenia hydraulického diferenciálu s plynulou reguláciou podfa vynálezu, kde na obr. 1 je v náryse zobrazený rez A—A jednou převodovkou diferenciálu. Na obr. 2 je v bokoryse zahrazený rez Β—B obidvomi převodovkami hydraulického diferenciálu, z ktorého je zřejmé spojenie obidvoch prevodoviek spoločnou bočnicou a spojenie hnacích lopatkových kolies spojkou. V půdoryse na obr. 3 je znázorněný rez C—C hydraulickým diferenciálom. Na obr. 4, 5, 6 a 7 sú schematicky znázorněné štyri příklady použitia hydraulického diferenciálu podlá vynálezu. Na obr. 4 je znázorněné jeho použitie v kíbovom vozidle s pohonom predných kolies. Na obr. 5 je použitie hydraulického diferenciálu v pásovom vozidle. Na obr. 6 je použitý hydraulický diferenciál v motorovom vozidle s pohonom predných kolies. Na obr. 7 je znázorněné použitie hydraulického diferenciálu vo vozidle s pohonom všetkých kolies.1, 2 and 3 illustrate one embodiment of a continuously variable hydraulic differential according to the invention, wherein FIG. 1 is a sectional view A-A of a differential gearbox. In FIG. 2 is a cross-sectional view of the cross-section B-B of the two hydraulic differential gearboxes, which shows the connection of the two gearboxes to the common sidewall and the coupling vanes of the driving vanes. In the plan view of FIG. 3 shows a section C-C through a hydraulic differential. In FIG. 4, 5, 6 and 7, four examples of the use of a hydraulic differential according to the invention are shown schematically. In FIG. 4 shows its use in a front-wheel drive articulated vehicle. In FIG. 5 is the use of a hydraulic differential in a tracked vehicle. In FIG. 6, a hydraulic differential is used in a motor vehicle with front-wheel drive. In FIG. 7 shows the use of a hydraulic differential in a four-wheel drive vehicle.

V bočniciach 1, 2 a 3 sú uložené hnacie lopatkové kolá 4 a 5 zo vstupným hriadefom 6, ktoré sú spojené spojkou 7 a hnané lopatkové kolá 8 a 9, ktorých výstupné hriadele 10 a 11 sú otočné nezávisle na sebe. Lopatkové kolá 4, 5, 8 a 9 sú opatřené výsuvnými lopatkami 12. Vysúvanie lopatiek 12 zabezpečuje vysúvací mechanizmus 13 tak, že lopatky 12 kopírujú steny pracovných komor 14. Pracovně komory 14 sú vytvořené v telesách 15 prevodoviek. Telesá 15 prevodoviek sú posuvné uložené medzi bočniciami 1, 2, 3 a 4 a v ich vnútornej časti sú vytvořené kanále 16 pre cirkuláciu kvapaliny medzi pracovnými komorami 14. Presúvanie telies 15 prevodoviek je ovládané pákami 17, ktoré sú spojené vahadlom 18. Telesá 15 prevodoviek sú posuvné uložené vo veku 19, ktoré sú spojené s bočniciami 1, 2 a 3 a sú v ňom ukotvené páky 17 a vahadlo 18 (obr. 1, 2 a 3).In the sidewalls 1, 2 and 3, the propeller blades 4 and 5 are mounted with an input shaft 6 which are connected by a clutch 7 and the propeller blades 8 and 9, whose output shafts 10 and 11 are rotatable independently of one another. The paddle wheels 4, 5, 8 and 9 are provided with extendable blades 12. Extending of the blades 12 secures the ejection mechanism 13 so that the blades 12 follow the walls of the working chambers 14. The working chambers 14 are formed in gearbox bodies 15. The gearbox bodies 15 are slidably mounted between the sidewalls 1, 2, 3 and 4 and fluid channels 16 are formed in their inner part between the working chambers 14. The displacement of the gearboxes 15 is controlled by levers 17 which are connected by a rocker 18. The gearboxes 15 are slidingly mounted in the lid 19, which are connected to the sidewalls 1, 2 and 3 and therein are anchored levers 17 and a rocker arm 18 (Figs. 1, 2 and 3).

Motor 23 je spojený cez ozubené kolá 21 a spojku 22 s hydraulickým diferenciálom 20 a prostredníctvom něho s výstupnými hriadeími 10 a 11 na hnacie kolá 24, pričom vozidlo je v strednej časti spojené otočným klbom 26 a kolá 31 zadnej nápravy sú vlečené (obr. 4).The engine 23 is coupled via the gears 21 and the clutch 22 to the hydraulic differential 20 and through it to the output shafts 10 and 11 to the drive wheels 24, the vehicle being connected in the middle by a swivel joint 26 and the rear axle wheels 31 (Fig. 4). ).

V pásových vozidlách (obr. 5} je motor 23 spojený cez spojku 22 a ozubené kolá 21 s hydraulickým diferenciálom 20 a prostredníctvom výstupných hriadelov 10 a 11 s hnacími kolesami 24.In tracked vehicles (Fig. 5), the motor 23 is coupled via the clutch 22 and the gears 21 to the hydraulic differential 20 and via the output shafts 10 and 11 to the drive wheels 24.

Vo vozidlách s pohonom predných kolies (obr. 6) je hydraulický diferenciál 20 spojený cez spojku 22 a ozubené kolá 21 s motorom 23 a výstupnými hriadeími 10 a 11 cez otočné kíby 26 s hnacími kolami 24, pričom hnacie kolá 24 sú spojené spojovacou týčou nápravy pre zabezpečenie geometrie prednej nápravy. Kolá 31 zadnej nápravy sú vlečené. Vo vozidle s pohonom všetkých kolies (obr. 7) je hydraulický diferenciál 20 spojený cez spojku 22 a ozubené kolá 21 z motora 23 a prostredníctvom výstupných hriadelov 10 a 11, cez otočné kíby 26 s hnacími kolesami 24, pričom výstupné hriadele 10 a 11 sú cez kuželové súkolia 27 a kardanové hriadele zo spojkami 28, cez kuželové súkolia 29 spojené s kolesami zadnej nápravy 31.In front-wheel drive vehicles (Fig. 6), the hydraulic differential 20 is coupled via the clutch 22 and the gears 21 to the engine 23 and the output shafts 10 and 11 via the swivel joints 26 to the drive wheels 24, the drive wheels 24 being connected by an axle coupling. to secure the front axle geometry. The rear axle wheels 31 are towed. In the all-wheel drive vehicle (Fig. 7), the hydraulic differential 20 is coupled via the clutch 22 and the gears 21 from the engine 23 and via the output shafts 10 and 11, via the swivel joints 26 with the drive wheels 24, the output shafts 10 and 11 being via bevel gears 27 and cardan shafts with couplings 28, via bevel gears 29 connected to the rear axle wheels 31.

Okrem príkladov uvedených na obr. 4, 5, 6 a 7 existujú ešte ďalšie možnosti použitia hydraulického diferenciálu. Například v kombinácii s dvomi klasickými diferenciálmi je možné riešiť pohon všetkých kolies v nákladných vozidlách, traktoroch ako aj v kíbových vozidlách. Ďalšou možnosťou je usporiadanie prednej nápravy ako na obr. 4, ale bez otočného kíbu 26, pričom kolá zadnej nápravy 31 sú volné otočné okolo zvislej osi. Takto je možné riešiť například vysokozdvižné vozíky, kombajny a pofnohospodárske stroje.In addition to the examples shown in FIG. 4, 5, 6 and 7 there are still further possibilities of using a hydraulic differential. For example, in combination with two classic differentials, it is possible to solve all-wheel drive in trucks, tractors and articulated vehicles. Another possibility is the arrangement of the front axle as in FIG. 4, but without the pivot 26, the wheels of the rear axle 31 being free to pivot about a vertical axis. For example, forklifts, harvesters and agricultural machinery can be solved.

Claims

SUBJECT

Continuous-regulation hydraulic differential comprising a paddle assembly with a mechanism for extending the paddles to the walls of the working chambers formed in the sliding body and interconnected by channels, characterized in that it consists of a single paddle assembly bounded by sidewalls (1, 2). a cross member (3) and a lid (19) such that the propeller vanes (4, 5) of both the vanes

BACKGROUND OF THE INVENTION The wheels are coupled to an input shaft (6) and to each other in a common central cross member (3j by coupling), a driven paddle (8) and one assembly coupled to an output shaft (10) and a driven paddle (9) of the other assembly. with the output shaft (11i) and the bodies (15) of the two impeller assemblies are movable in the lid (19) by means of levers (17) connected by a rocker (18).