CZ2023444A3 - Mezinápravový spojovací díl s integrovanými diferenciály - Google Patents

Mezinápravový spojovací díl s integrovanými diferenciály Download PDF

Info

Publication number
CZ2023444A3
CZ2023444A3 CZ2023-444A CZ2023444A CZ2023444A3 CZ 2023444 A3 CZ2023444 A3 CZ 2023444A3 CZ 2023444 A CZ2023444 A CZ 2023444A CZ 2023444 A3 CZ2023444 A3 CZ 2023444A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
axle
interaxle
differential
shaft
carrier
Prior art date
Application number
CZ2023-444A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ310236B6 (cs
Inventor
RadomĂ­r Smolka
Radomír Ing Smolka
Jakub PonÄŤĂ­k
Jakub Ing Pončík
Petr Koliba
Petr Bc Koliba
Martin Piskoř
Martin Ing Piskoř
Original Assignee
Tatra Trucks A.S.
TATRA TRUCKS a.s
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tatra Trucks A.S., TATRA TRUCKS a.s filed Critical Tatra Trucks A.S.
Priority to CZ2023-444A priority Critical patent/CZ310236B6/cs
Priority to EP24212427.9A priority patent/EP4556756A1/en
Publication of CZ2023444A3 publication Critical patent/CZ2023444A3/cs
Publication of CZ310236B6 publication Critical patent/CZ310236B6/cs

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/02—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted comprising longitudinally or transversely arranged frame members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H48/00—Differential gearings
    • F16H48/06—Differential gearings with gears having orbital motion
    • F16H48/10—Differential gearings with gears having orbital motion with orbital spur gears
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/348—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/08—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/344—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear
    • B60K17/346—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear the transfer gear being a differential gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H48/00—Differential gearings
    • F16H48/05—Multiple interconnected differential sets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H48/00—Differential gearings
    • F16H48/20—Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H48/00—Differential gearings
    • F16H48/38—Constructional details
    • F16H48/40—Constructional details characterised by features of the rotating cases

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

Předmětem vynálezu je mezinápravový spojovací díl (1) pro spojení buď první přední nápravy (3) s druhou přední nápravou (4), nebo první zadní nápravy (5) s druhou zadní nápravou (6). Mezinápravový spojovací díl (1) je propojitelný s prvním spojovacím hřídelem (21) vedeným směrem od sestupného převodu (2). Mezinápravový spojovací díl (1) obsahuje první osový diferenciál (17) pro první přední nápravu (3) nebo druhou zadní nápravu (6); mezinápravový diferenciál (20); a druhý osový diferenciál (19) pro druhou přední nápravu (4) nebo první zadní nápravu (5). Mezinápravový diferenciál (20) je propojitelný s prvním spojovacím hřídelem (21) a propojen s prvním osovým diferenciálem (17) a druhým osovým diferenciálem (19). Mezinápravový diferenciál (20) zahrnuje unašeč (111) pro záběr s ozubenou částí vstupního hřídele; skříň (103) pevně spojenou s unašečem (111); a šest čepů se satelity (104), uchycených na skříni (103), pro záběr s ozubenou částí prvního nebo druhého výstupního hřídele. Výstupní krouticí momenty směrují na opačnou stranu.

Description

Mezinápravový spojovací díl s integrovanými diferenciály
Oblast techniky
Tento vynález se týká mezinápravových spojovacích dílů s integrovaným mezinápravovým a osovými diferenciály.
Dosavadní stav techniky
Ze stavu techniky jsou známá provedení podvozku motorového vozidla, který je tvořen nosnou troubu páteřové konstrukce. V českém užitném vzoru CZ 31942 U1 je popsána segmentová nosná trouba tvořící páteřové chassis vozidla s nezávisle zavěšenými koly a obsahující spojovací příruby, přířezy dutého válcového profilu a centrážní kroužek.
V českém užitném vzoru CZ 3806 je popsán podvozek motorového vozidla, který je tvořen nosnou troubou páteřové koncepce. Podvozek sestává ze skříní rozvodovek náprav, příčníků a trubkových částí spojených vzájemně, kde nápravy jsou tvořeny výkyvnými polonápravami a hnací soustava zahrnuje motor, spojku a základní převodovku. V nosné rouře páteřové konstrukce jsou uloženy hřídele, nápravové a mezinápravové diferenciály, příkladně dělič momentu, kdy základní převodovka umístěná mezi přední a zadní částí podvozku, tvoří svojí skříní část nosné trouby páteřové koncepce. Základní převodovka je spojovací hřídelem spojená s násobičem krouticího momentu, který je spojen s motorem. Kroutící moment je přenášen z motoru spojovacím hřídelem do základní převodovky, a z ní neznázorněnými hřídeli do neznázorněných diferenciálů, a dále do skříní rozvodek náprav. Takové provedení podvozku motorového vozidla má za důsledek zvýšení účinnosti přenosu krouticího momentu přenášeného z motoru na kola vozidla. Dále je touto konstrukcí podvozku motorového vozidla dosaženo snížení pořizovacích nákladů na jeho výrobu, přičemž zástavbový prostor získaný uložení základní převodovky přímo do nosné trouby je možné využít pro jiné účely.
V britské patentové přihlášce GB 1298871 A je schematicky popsáno uspořádání diferenciálů v podvozku se čtyřmi nápravami (první a druhou přední a první a druhou zadní), kde mezi dvěma předními, resp. zadními nápravami jsou uspořádány dva osové diferenciály (pro každou nápravu jeden) a mezi nimi mezinápravový diferenciál. Jednotlivé osové diferenciály jsou s příslušným mezinápravovým diferenciálem navzájem spojeny pomocí spojovacích hřídelů, přičemž spojovací hřídel propojující mezinápravový diferenciál s osovým diferenciálem nápravy blíže ke středu podvozku (tj. druhé přední nebo první zadní nápravy) je dutý a v jeho dutině je veden spojovací hřídel propojující mezinápravový diferenciál s meziskupinovým diferenciálem mezi oběma dvounápravami. Konstrukční detaily jednotlivých diferenciálů nejsou uvedeny.
V britské patentové přihlášce GB 1153911 A je schematicky popsáno uspořádání diferenciálů v podvozku se čtyřmi nápravami (první a druhou přední a první a druhou zadní), kde mezi dvěma předními, resp. zadními nápravami jsou uspořádány dva osové diferenciály (pro každou nápravu jeden) a mezi nimi mezinápravový diferenciál. Jednotlivé osové diferenciály jsou s příslušným mezinápravovým diferenciálem navzájem spojeny pomocí spojovacích hřídelů. Mezinápravový diferenciál je dále propojen přes redukční soukolí a kloubový hřídel s meziskupinovým diferenciálem mezi oběma dvounápravami. Konstrukční detaily jednotlivých diferenciálů nejsou uvedeny.
V americké patentové přihlášce US 2020269686 A1 je schematicky popsáno uspořádání diferenciálů v podvozku se čtyřmi nápravami (první a druhou přední a první a druhou zadní). Mezi druhou přední a první zadní nápravou je uspořádán mezinápravový diferenciál pro přední nápravy, mezinápravový diferenciál pro zadní nápravy, osový diferenciál pro druhou přední nápravu a osový diferenciál pro první zadní nápravu. Mezi první přední a druhou přední
- 1 CZ 2023 - 444 A3 nápravou je uspořádán osový diferenciál pro první přední nápravu a mezi první zadní a druhou zadní nápravou je uspořádán osový diferenciál pro druhou zadní nápravu. Nevýhodou tohoto uspořádání je nevyužitý prostor mezi předními, resp. zadními nápravami, a naopak zbytečně zabraný prostor mezinápravovými diferenciály mezi druhou přední a první zadní nápravou.
V americké patentové přihlášce US 2004048713 A1 jsou popsány konstrukční detaily mezinápravového diferenciálu jiného typu, včetně tříramenného unašeče s čelním ozubením.
V americké patentové přihlášce US 2017122422 A1 jsou popsány konstrukční detaily mezinápravového diferenciálu jiného typu, který má čtyři dvojice pastorků uspořádané ve válcovité skříni. Kroutící moment ze vstupního hřídele je rozdělován mezi výstupní hřídel a ozubené kolo poháněné uvedenými dvojicemi pastorků.
V publikaci Frýba, 2018 s názvem „Tatra 813, historie, takticko-technická data, modifikace“ je na str. 68 popsána konstrukce předního a zadního mezikusu podvozku typu Tatra 813 s mezinápravovým diferenciálem uspořádaným mezi dvěma osovými diferenciály v prostoru mezi dvěma předními, resp. zadními nápravami. Vektory krouticího momentu ve výstupních hřídelích jsou směrovány do opačných směrů. Samotný mezinápravový diferenciál zahrnuje unašeč a skříň, přičemž unašeč zahrnuje pouze vnitřní čelní ozubení pro záběr s ozubenou částí vstupního hřídele. Krouticí moment je z unašeče na skříň přenesen přes páku unašeče spojenou se skříní lícovaným šroubem. Nevýhodou tohoto šroubového spojení je složité uchycení a nevyhovující výsledný výkon.
Konstrukční detaily dalších diferenciálů jsou popsány v amerických patentových přihláškách US 2013047779 A1, US 2022402360 A1 a US 2022290750 A1, a v britské patentové přihlášce GB 2237851 A.
V americké patentové přihlášce US 2018209527 A1 je popsán podvozek automobilu v plně pohonné konfiguraci 6x6 a 4x4. Tento podvozek obsahuje u osového diferenciálu každé nápravy třecí spojku, která umožňuje fyzické rozpojení hnacího hřídele. Jsou použity diferenciály s kuželovými koly.
V americké patentové přihlášce US 2004079562 A1 je popsán mezinápravový diferenciál a osový diferenciál, před kterými je vždy umístěn vstup, jakožto součást skříně rozvodovek náprav. Mezinápravový i osový diferenciál jsou v provedení s kuželovými koly. Osový diferenciál je součástí poloosy. U stávajícího řešení hnacího traktu podvozku 8X8 společnosti TATRA (obr. 1) je krouticí moment, který teče od sestupného převodu (2), veden symetricky pro přední nápravy (3, 4) a pro zadní nápravy (5, 6), a vždy teče od sestupného převodu směrem k nápravě, kterou pohání. Za sestupným převodem (2) směrem k jednotlivým nápravám je mezi druhou přední a první zadní nápravou (4, 5) umístěn přední a zadní mezinápravový diferenciál, a dále před každou nápravou (3 až 6) ve směru od sestupného převodu je umístěn osový diferenciál dané nápravy (3 až 6). V mezinápravovém spojovacím dílu buď mezi první a druhou přední nápravou (3, 4), nebo mezi první a druhou zadní nápravou (5, 6) je umístěn pouze jeden osový diferenciál, a to buď první přední nápravy (3), nebo druhé zadní nápravy (6).
Toto řešení má nevýhodu v tom, že rozvory jednotlivých náprav (3 až 6), a tím i celý podvozek, musí být dostatečně dlouhé, protože v každém rozvoru mezi nápravami (3 až 6) je umístěn vždy jeden osový diferenciál a v rozvoru mezi druhou přední a první zadní nápravou (4, 5) jsou navíc umístěny mezinápravové diferenciály. Naopak, v mezinápravovém spojovacím dílu mezi osovým diferenciálem první přední nápravy (3) a druhou přední nápravou (4), jakož i mezi první zadní nápravou (5) a osovým diferenciálem druhé zadní nápravy (6) vzniká nevyužitý nosný prostor.
U stávajícího řešení hnacího traktu podvozku 6X6 společnosti TATRA dvěma zadními nápravami (obr. 3) nebo se dvěma předními (neznázorněno, analogicky k obr. 3) je krouticí moment, který teče od sestupného převodu (2), veden pro přední nápravu (3) a zadní nápravy (5,
- 2 CZ 2023 - 444 A3
6), resp. pro přední nápravy a zadní nápravu, a vždy teče od sestupného převodu (2) směrem k nápravě, kterou pohání. Za sestupným převodem (2) směrem k jednotlivým nápravám je v provedení se dvěma zadními nápravami mezi přední nápravou (3) a první zadní nápravou (5) umístěn zadní mezinápravový diferenciál, a dále před každou zadní nápravou (5, 6) ve směru od sestupného převodu (2) je umístěn osový diferenciál dané zadní nápravy (5, 6). Analogicky, za sestupným převodem směrem k jednotlivým nápravám je v provedení se dvěma předními nápravami umístěn přední mezinápravový diferenciál, a dále před každou přední nápravou ve směru od sestupného převodu je umístěn osový diferenciál dané přední nápravy.
Toto řešení má nevýhodu v tom, že rozvory jednotlivých náprav, a tím i celý podvozek, musí být dostatečně dlouhý, protože v každém rozvoru mezi nápravami je umístěn vždy jeden osový diferenciál a v rozvoru mezi přední a první zadní nápravou (3, 5), resp. mezi druhou přední a zadní nápravou je navíc umístěn mezinápravový diferenciál. Naopak, mezi první zadní nápravou (5) a osovým diferenciálem druhé zadní nápravy (6), resp. mezi osovým diferenciálem první přední nápravy a druhou přední nápravou vzniká nevyužitý nosný prostor.
Ve stavu techniky tedy vzniká potřeba mezinápravového spojovacího dílu, který umožní zkrácení délky podvozku vozidel s alespoň jednou dvojicí náprav.
Podstata vynálezu
Cílem vynálezu je poskytnout mezinápravový spojovací díl umožňující zkrácení délky podvozku vozidel s alespoň jednou dvojicí náprav.
Uvedeného cíle je dosaženo mezinápravovým spojovacím dílem pro spojení buď první přední nápravy s druhou přední nápravou, nebo první zadní nápravy s druhou zadní nápravou. Mezinápravový spojovací díl je propojitelný s prvním spojovacím hřídelem vedeným směrem od sestupného převodu. Mezinápravový spojovací díl obsahuje první osový diferenciál pro první přední nápravu nebo druhou zadní nápravu; mezinápravový diferenciál; a druhý osový diferenciál pro druhou přední nápravu nebo první zadní nápravu. Mezinápravový diferenciál je propojitelný s prvním spojovacím hřídelem a propojen s prvním osovým diferenciálem, s výhodou přes druhý spojovací hřídel, a druhým osovým diferenciálem, s výhodou bez hřídelového spojení, např. přímo, pomocí unašeče. První osový diferenciál se tak vztahuje k té nápravě, která je v pohledu na celý podvozek dále od sestupného převodu umístěného přibližně uprostřed podvozku, a druhý osový diferenciál se tak vztahuje k té nápravě, která je v pohledu na celý podvozek blíže od sestupného převodu.
Přední mezinápravový diferenciál a oba přední osové diferenciály předních náprav jsou umístěny mezi první a druhou přední nápravou, a/nebo zadní mezinápravový diferenciál a oba zadní osové diferenciály zadních náprav jsou umístěny mezi první a druhou zadní nápravou. Nevyužitý prostor v mezinápravovém spojovacím dílu je tak zaplněn mezinápravovým diferenciálem a dalším osovým diferenciálem, což umožní zkrácení celého podvozku a vytvoření jednoho montážního kompletu. Další výhodou je usnadnění servisování a opravy podvozku, jelikož pro účely opravy kteréhokoliv z diferenciálů je nutné demontovat kromě samotného mezinápravového spojovacího dílu pouze krajní nápravu (první přední nebo druhou zadní), a nikoliv obě (přední, resp. zadní) nápravy.
Umístění předních, resp. zadních mezinápravových diferenciálů a osových diferenciálů společně mezi první a druhou přední, resp. zadní nápravu a jejich prostorové oddělení od sestupného převodu umožňuje zkrátit rozvor mezi druhou přední a první zadní nápravou, čímž lze získat kompaktnější podvozek.
Podstatou uvedeného vynálezu je ve všech třech aspektech to, že mezinápravový diferenciál zahrnuje:
- 3 CZ 2023 - 444 A3
a. unašeč prstencovitého tvaru pro záběr s ozubenou částí vstupního hřídele, přičemž unašeč zahrnuje vnitřní a vnější obvod, podél vnitřního obvodu zahrnuje vnitřní čelní ozubení pro záběr s ozubenou částí vstupního hřídele, a podél vnějšího obvodu zahrnuje tři neozubené plochy uspořádané v odstupu a tři ozubené plochy vnějšího čelního ozubení pro pevné spojení se skříní uspořádané v odstupu tak, že mezi každými dvěma neozubenými plochami je uspořádána ozubená plocha;
b. skříň válcovitého tvaru, pevně spojenou s unašečem, přičemž skříň zahrnuje: první základnu s otvorem pro vstupní hřídel a druhý výstupní hřídel; druhou základnu s otvorem pro první výstupní hřídel; a tři spojovací můstky propojující obě základny pro vytvoření tří volných prostorů mezi oběma základnami pro uchycení čepů a na nich uspořádaných satelitů pro záběr s ozubenou částí obou výstupních hřídelů, přičemž každý spojovací můstek zahrnuje na straně orientované směrem k podélné ose válcovitého tvaru ozubenou plochu pro pevné spojení s ozubenou plochou vnějšího čelního ozubení unašeče; a
c. šest čepů uchycených na skříni, přičemž na každém čepu je uspořádán jeden satelit pro záběr s ozubenou částí prvního nebo druhého výstupního hřídele tak, že jedna polovina z počtu satelitů je v záběru s ozubenou částí prvního výstupního hřídele a zbývající polovina z počtu satelitů je v záběru s ozubenou částí druhého výstupního hřídele vystupujícího opačným směrem než první výstupní hřídel.
Podél vnějšího obvodu unašeče tedy není souvislé vnější čelní ozubení, ale pro pevné spojení se skříní unašeče je využita pouze část plochy podél vnějšího obvodu unašeče. To umožňuje umístění satelitů na čepech ve skříni ve volném prostoru nezabraném vnějším čelním ozubením (viz níže) tak, že tyto satelity můžou být v záběru s ozubenými částmi obou výstupních hřídelů (nebo ekvivalentně s ozubenými centrálními koly obou výstupních hřídelů) směrujících navzájem od sebe podél stejné podélné osy. Výsledkem je možnost umístění obou osových diferenciálů předních, resp. zadních náprav, a mezinápravového diferenciálu do prostoru mezi uvedené přední, resp. zadní nápravy, a tedy kompaktnější podvozek (6X6 nebo 8X8).
Tři neozubené plochy dávají za vznik třem volným prostorům, kde v každém může být umístěna dvojice satelitů, tedy celkem šest satelitů. Počet tří neozubených ploch a tří ozubených ploch je dán pevnostním a zástavbovým hlediskem, jelikož unašeč s více než třemi neozubenými plochami a třemi ozubenými plochami by měl příliš velký průměr pro zástavbu do nosné trouby podvozku.
S výhodou je každá ozubená plocha vnějšího čelního ozubení umístěna na radiálně vystupujícím rameně, což zajišťuje lepší pevnostní dimenzování páru unašeč-skříň.
Skříň rovněž nemusí mít mezi základnami úplný válcový plášť pro pevné spojení s unašečem, postačuje pouze ta část pláště, která přichází do kontaktu s ozubenými plochami vnějšího čelního ozubení unašeče. To umožňuje umístění satelitů na čepech ve skříni ve volném prostoru nezabraném vnějším čelním ozubením unašeče (viz výše) tak, že tyto satelity můžou být v záběru s ozubenými částmi obou výstupních hřídelů (nebo ekvivalentně s ozubenými centrálními koly obou výstupních hřídelů) směrujících navzájem od sebe podél stejné podélné osy. Výsledkem je možnost umístění obou osových diferenciálů předních, resp. zadních náprav, a mezinápravového diferenciálu do prostoru mezi uvedené přední, resp. zadní nápravy, a tedy kompaktnější podvozek (6X6 nebo 8X8).
Tři neozubené plochy dávají za vznik třem volným prostorům, kde v každém může být umístěna dvojice satelitů, tedy celkem šest satelitů. Počet tří spojovacích můstků je dán pevnostním a zástavbovým hlediskem, jelikož skříň s více než třemi spojovacími můstky by měla příliš velký průměr pro zástavbu do nosné trouby podvozku.
- 4 CZ 2023 - 444 A3
Tento vynález lze uplatnit v segmentové nosné troubě podle českého užitného vzoru CZ 31942 U1. Dále, spolu s tímto vynálezem lze uplatnit uložení čepu dvojramenné páky pro obě řízené nápravy v předepjatých kuželíkových ložiscích podle českého užitného vzoru CZ 28777 U1.
Spolu s tímto vynálezem lze dále poskytnout přední mezinápravový spojovací díl bez navařeného příčníku, zadní spojovací díl pro neřízené nápravy s navařeným příčníkem pro uložení svazku listových per nebo zadní spojovací díl pro řízenou nápravu bez navařeného příčníku a s uložením dvouramenné páky pro řízenou nápravu.
V tomto vynálezu lze uplatnit ovládání uzávěrek diferenciálu pomocí standardních ovládacích pneumatických válců, kde ovládací čep radiálně zalisovaný do pístu zapadá přímo do ovládací vidlice přesuvné objímky uzávěrky diferenciálu a vykonává axiální pohyb.
Objasnění výkresů
Obrázek 1 znázorňuje podvozek 8X8 podle dosavadního stavu techniky.
Obrázek 2 znázorňuje podvozek 8X8 podle tohoto vynálezu.
Obrázek 3 znázorňuje podvozek 6X6 podle dosavadního stavu techniky.
Obrázek 4 znázorňuje podvozek 6X6 podle tohoto vynálezu.
Obrázek 5 znázorňuje mezinápravový spojovací díl pro poháněné a řiditelné nápravy podle dosavadního stavu techniky.
Obrázek 6 znázorňuje mezinápravový spojovací díl pro poháněné a řiditelné nápravy podle tohoto vynálezu.
Obrázek 7 znázorňuje mezinápravový spojovací díl pro poháněnou, neřiditelnou nápravu a poháněnou, řiditelnou nápravu podle dosavadního stavu techniky.
Obrázek 8 znázorňuje mezinápravový spojovací díl pro poháněnou, neřiditelnou nápravu a poháněnou, řiditelnou nápravu podle tohoto vynálezu.
Obrázek 9 znázorňuje mezinápravový spojovací díl pro poháněné a neřiditelné nápravy podle dosavadního stavu techniky.
Obrázek 10 znázorňuje mezinápravový spojovací díl pro poháněné a neřiditelné nápravy podle tohoto vynálezu.
Obrázek 11 znázorňuje unašeč a skříň mezinápravového diferenciálu podle předkládaného vynálezu v příčném řezu.
Obrázek 12 znázorňuje unašeč a skříň mezinápravového diferenciálu podle předkládaného vynálezu v podélném řezu.
Obrázek 13 schematicky znázorňuje mezinápravový diferenciál podle předkládaného vynálezu v bočním pohledu v řezu.
- 5 CZ 2023 - 444 A3
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Prvním příkladem uskutečnění je mezinápravový spojovací díl 1 pro přední dvounápravu, zahrnující první přední nápravu 3 a druhou přední nápravu 4 (obr. 6). Toto provedení může být např. v podvozku 8X8 (obr. 2), kde obě přední nápravy 3, 4 jsou poháněné a řiditelné. Pro analogické provedení se zadní dvounápravou by bylo schéma obrácené.
V mezinápravovém spojovacím dílu 1 (obr. 6) mezi první přední nápravou 3 a druhou přední nápravou 4 je umístěn mezinápravový diferenciál 20 propojený s prvním spojovacím hřídelem 21 vedeným od sestupného převodu 2 v ose rozvodovky druhé přední nápravy 4; první osový diferenciál 17 pro první přední nápravu 3, spojený s mezinápravovým diferenciálem 20 přes druhý spojovací hřídel 22; a druhý osový diferenciál 19 pro druhou přední nápravu 4, spojený s mezinápravovým diferenciálem 20 přes třetí spojovací hřídel nebo bez hřídele (např. pomocí unašeče). U druhé přední nápravy 4 je uspořádán podvozkový příčník 24. Všechny diferenciály 17, 19, 20 jsou podepřeny podpěrami 18 a typu s čelními ozubenými koly.
V referenčním provedení podle dosavadního stavu techniky (obr. 5) je v mezinápravovém spojovacím dílu 1 mezi první přední nápravou 3 a druhou přední nápravou 4 (obě poháněné a řiditelné) umístěn pouze první osový diferenciál 17 pro první přední nápravu 3, spojený s mezinápravovým diferenciálem (neznázorněno, za druhou přední nápravou 4) přes první spojovací hřídel 21. U druhé přední nápravy 4 je uspořádán podvozkový příčník 24. První spojovací hřídel 21 a první osový diferenciál 17 jsou podepřeny podpěrami 18.
Příklad 2
Druhým příkladem uskutečnění je mezinápravový spojovací díl 1 pro zadní dvounápravu, zahrnující první zadní nápravu 5 a druhou zadní nápravu 6 (obr. 8). Toto provedení může být např. v podvozku 8X8 (obr. 2), kde obě zadní nápravy 5, 6 jsou poháněné a pouze druhá zadní náprava 6 je řiditelná. Pro analogické provedení s přední dvounápravou by bylo schéma obrácené.
V mezinápravovém spojovacím dílu 1 (obr. 8) mezi první zadní nápravou 5 a druhou zadní nápravou 6 je umístěn mezinápravový diferenciál 20 propojený s prvním spojovacím hřídelem 21 vedeným od sestupného převodu 2 v ose rozvodovky první zadní nápravy 5; první osový diferenciál 17 pro druhou zadní nápravu 6, spojený s mezinápravovým diferenciálem 20 přes druhý spojovací hřídel 22; a druhý osový diferenciál 19 pro první zadní nápravu 5, spojený s mezinápravovým diferenciálem 20 přes třetí spojovací hřídel nebo bez hřídele (např. pomocí unašeče). U druhé přední nápravy 4 je uspořádán podvozkový příčník 24. Všechny diferenciály 17, 19, 20 jsou podepřeny podpěrami 18 a typu s čelními ozubenými koly.
V referenčním provedení podle dosavadního stavu techniky (obr. 7) je v mezinápravovém spojovacím dílu 1 mezi první zadní nápravou 5 a druhou zadní nápravou 6 (obě poháněné a neřiditelné) umístěn pouze první osový diferenciál 17 pro druhou zadní nápravu 6, spojený s mezinápravovým diferenciálem (neznázorněno, za první zadní nápravou 5) přes první spojovací hřídel 21. U první zadní nápravy 5 je uspořádán podvozkový příčník 24. První spojovací hřídel 21 a první osový diferenciál 17 jsou podepřeny podpěrami 18.
Příklad 3
Třetím příkladem uskutečnění je mezinápravový spojovací díl 1 pro zadní dvounápravu, zahrnující první zadní nápravu 5 a druhou zadní nápravu 6 (obr. 10). Toto provedení může být
- 6 CZ 2023 - 444 A3 např. v podvozku 6X6 (obr. 4), kde obě zadní nápravy 5, 6 jsou poháněné a neřiditelné. Pro analogické provedení s přední dvounápravou by bylo schéma obrácené.
V mezinápravovém spojovacím dílu 1 (obr. 10) mezi první zadní nápravou 5 a druhou zadní nápravou 6 je umístěn mezinápravový diferenciál 20 propojený s prvním spojovacím hřídelem 21 vedeným od sestupného převodu 2 v ose rozvodovky první zadní nápravy 5; první osový diferenciál 17 pro druhou zadní nápravu 6, spojený s mezinápravovým diferenciálem 20 přes druhý spojovací hřídel 22; a druhý osový diferenciál 19 pro první zadní nápravu 5, spojený s mezinápravovým diferenciálem 20 přes třetí spojovací hřídel nebo bez hřídele (např. pomocí unašeče). Všechny diferenciály 17, 19, 20 jsou podepřeny podpěrami 18 a typu s čelními ozubenými koly.
V referenčním provedení podle dosavadního stavu techniky (obr. 9) je v mezinápravovém spojovacím dílu 1 mezi první zadní nápravou 5 a druhou zadní nápravou 6 (obě poháněné a neřiditelné) umístěn pouze první osový diferenciál 17 pro druhou zadní nápravu 6, spojený s mezinápravovým diferenciálem (neznázorněno, za první zadní nápravou 5) přes první spojovací hřídel 21. První spojovací hřídel 21 a první osový diferenciál 17 jsou podepřeny podpěrami 18.
Příklad 4 - mezinápravový diferenciál
Na obr. 11 a 12 je znázorněno vzájemné uspořádání unašeče 111 a skříně 103. Unašeč 111 je prstencovitého tvaru, zahrnuje vnitřní a vnější obvod, a podél vnitřního obvodu zahrnuje vnitřní čelní ozubení 115 pro záběr s ozubenou částí vstupního hřídele. Podél vnějšího obvodu zahrnuje tři neozubené plochy 116 uspořádané v odstupu a tři radiálně vystupující ramena 117 s ozubenými plochami 118 vnějšího čelního ozubení, pro pevné spojení se skříní 103, a uspořádané v odstupu tak, že mezi každými dvěma neozubenými plochami 116 je uspořádáno radiálně vystupující rameno 117 s ozubenou plochou 118. Skříň 103 je válcovitého tvaru, zahrnuje první základnu 119 s otvorem 120 pro vstupní hřídel a druhý výstupní hřídel, druhou základnu 121 s otvorem 122 pro první výstupní hřídel, a tři spojovací můstky 123 propojující obě základny 119, 121 pro vytvoření tří volných prostorů 124 mezi oběma základnami 119, 121 pro uchycení čepů do otvorů 125 v obou základnách 119, 121, a na čepech otočně uspořádaných satelitů 104 pro záběr s ozubenou částí prvního nebo druhého výstupního hřídele. Každý spojovací můstek 123 zahrnuje na straně orientované směrem k podélné ose válcovitého tvaru ozubenou plochu pro pevné spojení s ozubenou plochou 118 vnějšího čelního ozubení unašeče 111.
Na obr. 13 je znázorněn mezinápravový diferenciál 20 rozdělující vstupní krouticí moment Mk1 ze vstupního hřídele 109 na první výstupní krouticí moment Mk2 směrovaný na první výstupní unašeč 112 prvního výstupního hřídele 110 (např. propojený s osovým diferenciálem 17 první přední nebo druhé zadní nápravy) a druhý výstupní krouticí moment Mk3 směrovaný na druhý výstupní unašeč 113 druhého výstupního hřídele, uspořádaný souose se vstupním hřídelem 109 tak, že ho obklopuje (např. propojený s osovým diferenciálem 19 druhé přední nebo první zadní nápravy). Výstupní krouticí momenty Mk2 a Mk3 směrují na opačnou stranu. Vstupní krouticí moment Mk1 je ze vstupního hřídele 109 předán unašeči 111 přes ozubenou část vstupního hřídele 109 a vnitřní čelní ozubení unašeče 111, a následně skříni 103 přes ozubené plochy vnějšího čelního ozubení unašeče 111 a ozubené plochy spojovacích můstků skříně 103. Společně se vstupním hřídelem 109 se tedy otáčí kolem osy tohoto hřídele i unašeč 111 a skříň 103, na které je uchyceno šest čepů s otočnými satelity 104 s čelním ozubením (tj. šest satelitů). Čepy můžou být do skříně 103 nalisovány. Ze satelitů 104, které se otáčejí jako celek spolu se skříní 103 a které se můžou otáčet každý zvlášť kolem osy svého čepu, je vstupní krouticí moment Mk1 rozdělen na dva výstupní krouticí momenty Mk2 a Mk3 přes čelní ozubení satelitů 104 a ozubené části prvního výstupního hřídele 110 a druhého výstupního hřídele, např. první výstupní unašeč 112 prvního výstupního hřídele 110 a druhý výstupní unašeč 113 druhého výstupního hřídele. Mezi prvním výstupním unašečem 112 prvního výstupního hřídele 110 a skříní 103 může být uspořádána uzávěrka 105 diferenciálu pro zamezení jeho funkce, tj. přenosu proměnných otáček na výstupní hřídele. Samotná skříň 103 může být podepřena podpěrou 114.
- 7 CZ 2023 - 444 A3
Mezinápravový diferenciál 20 rozděluje vstupní kroutící moment Mk1 ze vstupního hřídele na první výstupní krouticí moment Mk2 směrovaný na první výstupní hřídel (např. propojený s osovým diferenciálem první přední nebo druhé zadní nápravy) a druhý výstupní krouticí 5 moment Mk3 směrovaný na druhý výstupní hřídel, uspořádaný souose se vstupním hřídelem tak, že ho obklopuje (např. propojený s osovým diferenciálem druhé přední nebo první zadní nápravy). Výstupní krouticí momenty Mk2 a Mk3 směrují na opačnou stranu.
Průmyslová využitelnost
Výše popsaný mezinápravový spojovací díl lze využít ve vozidlech vyžadujících kompaktnější rozměry, např. ve vojenských vozidlech, vozidlech složek záchranných systémů, valníkových automobilech nebo těžkých tahačích přívěsů.

Claims (4)

1. Mezinápravový spojovací díl (1) pro spojení buď první přední nápravy (3) s druhou přední nápravou (4), nebo první zadní nápravy (5) s druhou zadní nápravou (6), přičemž mezinápravový spojovací díl (1) je propojitelný s prvním spojovacím hřídelem (21) vedeným směrem od sestupného převodu (2), přičemž mezinápravový spojovací díl (1) obsahuje první osový diferenciál (17) pro první přední nápravu (3) nebo druhou zadní nápravu (6); mezinápravový diferenciál (20); a druhý osový diferenciál (19) pro druhou přední nápravu (4) nebo první zadní nápravu (5), přičemž mezinápravový diferenciál (20) je propojitelný s prvním spojovacím hřídelem (21) a propojen s prvním osovým diferenciálem (17) přes druhý spojovací hřídel (22) a s druhým osovým diferenciálem (19) přes třetí spojovací hřídel nebo jeho unašeč, přičemž pro mezinápravový diferenciál (20) je vstupním hřídelem první spojovací hřídel (21), prvním výstupním hřídelem je druhý spojovací hřídel (22) a druhým výstupním hřídelem je třetí spojovací hřídel nebo jeho unašeč, vyznačující se tím, že mezinápravový diferenciál (20) zahrnuje:
a. unašeč (111) prstencovitého tvaru pro záběr s ozubenou částí vstupního hřídele, přičemž unašeč (111) zahrnuje vnitřní a vnější obvod, podél vnitřního obvodu zahrnuje vnitřní čelní ozubení (115) pro záběr s ozubenou částí vstupního hřídele, a podél vnějšího obvodu zahrnuje tři neozubené plochy (116) uspořádané v odstupu a tři ozubené plochy (118) vnějšího čelního ozubení pro pevné spojení se skříní (103) uspořádané v odstupu tak, že mezi každými dvěma neozubenými plochami (116) je uspořádána ozubená plocha (118);
b. skříň (103) válcovitého tvaru, pevně spojenou s unašečem (111), přičemž skříň (103) zahrnuje: první základnu (119) s otvorem (120) pro vstupní hřídel a druhý výstupní hřídel; druhou základnu (121) s otvorem pro první výstupní hřídel; a tři spojovací můstky (123) propojující obě základny (119, 121) pro vytvoření tří volných prostorů (124) mezi oběma základnami (119, 121) pro uchycení čepů a na nich uspořádaných satelitů (104) pro záběr s ozubenou částí obou výstupních hřídelů, přičemž každý spojovací můstek (123) zahrnuje na straně orientované směrem k podélné ose válcovitého tvaru ozubenou plochu pro pevné spojení s ozubenou plochou (118) vnějšího čelního ozubení unašeče (111); a
c. šest čepů uchycených na skříni (103), přičemž na každém čepu je uspořádán jeden satelit (104) pro záběr s ozubenou částí prvního nebo druhého výstupního hřídele tak, že jedna polovina z počtu satelitů (104) je v záběru s ozubenou částí prvního výstupního hřídele a zbývající polovina z počtu satelitů (104) je v záběru s ozubenou částí druhého výstupního hřídele vystupujícího opačným směrem než první výstupní hřídel.
2. Mezinápravový spojovací díl (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že každá ozubená plocha (118) vnějšího čelního ozubení unašeče (111) je umístěna na radiálně vystupujícím rameně (117).
3. Mezinápravový spojovací díl (1) podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že první spojovací hřídel (21) je veden v ose rozvodovky druhé přední nebo první zadní nápravy (4, 5).
4. Mezinápravový spojovací díl (1) podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že první osový diferenciál (17) a druhý osový diferenciál (19) jsou typu s čelními ozubenými koly.
CZ2023-444A 2023-11-15 2023-11-15 Mezinápravový spojovací díl s integrovanými diferenciály CZ310236B6 (cs)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2023-444A CZ310236B6 (cs) 2023-11-15 2023-11-15 Mezinápravový spojovací díl s integrovanými diferenciály
EP24212427.9A EP4556756A1 (en) 2023-11-15 2024-11-12 An inter-axle coupling part

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2023-444A CZ310236B6 (cs) 2023-11-15 2023-11-15 Mezinápravový spojovací díl s integrovanými diferenciály

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2023444A3 true CZ2023444A3 (cs) 2024-12-18
CZ310236B6 CZ310236B6 (cs) 2024-12-18

Family

ID=93520704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2023-444A CZ310236B6 (cs) 2023-11-15 2023-11-15 Mezinápravový spojovací díl s integrovanými diferenciály

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP4556756A1 (cs)
CZ (1) CZ310236B6 (cs)

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL6617898A (cs) * 1965-12-23 1967-06-26
GB1298871A (en) 1970-01-27 1972-12-06 Tatra Np Improvements in differential arrangements for motor vehicles having multiple different axles
GB2237851A (en) 1989-11-10 1991-05-15 Gkn Axles Axle drive unit using unequal torque split bevel gear differential
CZ3806U1 (cs) 1995-04-11 1995-09-05 Tatra,A.S. Podvozek motorového vozidlu
JP3847368B2 (ja) * 1996-03-22 2006-11-22 Ｇｋｎ ドライブライン トルクテクノロジー株式会社 デファレンシャル装置
DE10125795C1 (de) 2001-05-26 2003-04-10 Gkn Automotive Gmbh Differentialgetriebe mit integrierten Gleichlaufgelenken
US6815877B2 (en) * 2002-07-11 2004-11-09 Hon Hai Precision Ind. Co., Ltd. Field emission display device with gradient distribution of electrical resistivity
US6840882B2 (en) 2002-10-23 2005-01-11 Arvinmeritor Technology, Llc Inter-axle differential assembly for a tandem drive axle set
JP2008008461A (ja) * 2006-06-30 2008-01-17 Ｇｋｎ ドライブライン トルクテクノロジー株式会社 デファレンシャル装置
US8764601B2 (en) 2011-08-26 2014-07-01 Arvinmeritor Technology, Llc Carrier with center backbone and dual lateral cases
CZ28777U1 (cs) 2015-09-24 2015-11-02 Tatra Trucks A.S. Uložení dvouramenné páky řízení pro vozidla s páteřovým chassis a s nezávislým zavěšením kol
US9803737B2 (en) 2015-11-02 2017-10-31 Dana Heavy Vehicle Systems Group, Llc Limited slip inter-axle differential
US10197144B2 (en) * 2017-01-20 2019-02-05 Dana Heavy Vehicle Systems Group, Llc Drive unit with torque vectoring and an axle disconnect and reconnect mechanism
DE102017126480A1 (de) * 2017-11-10 2019-05-16 Syn Trac Gmbh Modularer Antriebsstrang sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Antriebsstrang
CZ31942U1 (cs) 2018-06-15 2018-07-30 Tatra Trucks A.S. Segmentová nosná trouba pro vozidla s páteřovým chassis a nezávislým zavěšením kol
US12331820B2 (en) 2021-03-09 2025-06-17 Arvinmeritor Technology, Llc Method of making an interaxle differential unit and an annular case
US11602989B2 (en) 2021-06-21 2023-03-14 Arvinmeritor Technology, Llc Axle assembly having an interaxle differential unit

Also Published As

Publication number Publication date
EP4556756A1 (en) 2025-05-21
CZ310236B6 (cs) 2024-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5107951A (en) Device for driving four wheels of car at all times
CN101573247B (zh) 转矩传递单元
US11285808B2 (en) Modular drive train and a vehicle comprising such a drive train
EP3475114B1 (en) An inter-axle differential assembly, a driving axle assembly and a motor vehicle
AU784148B2 (en) Dual disconnect drive assembly
CN101700740A (zh) 一种车用断开式三贯通驱动桥中央减速器
US5967930A (en) Adapter for transfer cases
CN105082997B (zh) 一种组合式拖拉机
EP3554878B1 (en) A power transmission assembly for tandem axles
CZ2023444A3 (cs) Mezinápravový spojovací díl s integrovanými diferenciály
CN101590810A (zh) 行星齿轮轴与从动齿轮直接装配的车辆主传动总成
CZ2023443A3 (cs) Mezinápravový diferenciál a podvozek pro montáž speciálních nástaveb s páteřovým chassis s nezávislým uložením kol, obsahující mezinápravový diferenciál
US7604562B2 (en) Drive axle for a light vehicle
DK2714452T3 (en) Drive shaft, motor vehicle or trailer including how to drive shaft and method to adjust the drive shaft
CN111742165A (zh) 用于车辆的差速器单元的组件
CZ310237B6 (cs) Unašeč a skříň mezinápravového diferenciálu a mezinápravový diferenciál
JPS60121126A (ja) インタ−アクスルディファレンシャル装置
KR20030007016A (ko) 정상적으로 상호간 잠궈지는 만능 차동 전동장치
RU2340820C1 (ru) Ведущий мост полноприводного транспортного средства
GB2461749A (en) A differential having a symmetrical housing which can be fixed in different orientations
CN220298225U (zh) 一种新型拖拉机前桥动力传动系统
EP4237266B1 (en) Electric drive module for axle
CN112673194A (zh) 车辆的轮轴系统和安装过程
CZ38087U1 (cs) Přídavná převodovka
JPH10100701A (ja) ４輪駆動車の動力伝達装置