HU223644B1 - Fokozatnélküli, hidraulikusan menetközben kapcsolható és vezérelhető differenciálzár-szerkezet járműfutóművek számára - Google Patents

Abstract

Közúti jármű- és munkagépfutóművek főhajtóművébe épített, fokozatnélküli, hidraulikusan menet közben kapcsolható és vezérelhetődifferenciálzár-szerkezet, jellemzően járulékos reakcióerőketnélkülöző, úszócsapágyas felfüggesztésű és belső hidraulikacsöveketnélkülöző kompakt csatlakozású munkahengerrel. Felépítését tekintve amunkahenger házának (1) furatában (3) axiális irányban szabadontömítetten elcsúsztatható I. és II. dugattyúja (4 és 5), ezen belül adugattyúknak (4 és 5) is egymásba tömítően illeszkedő, deelcsúsztatható furata (6) és csapja (7) a munkahenger házával (1) zártnyomóteret (8) alkot, a dugattyúk (4 és 5) egyikének (4) belsőhengeres felülete (9) a differenciál-házfél (2) külső hengeresfelületére (10) felfűzve, azzal elforgóan illesztett siklócsapágyat(11) alkot, az I. és II. dugattyúknak (4 és 5) a munkahengerház (1)furatához (3) történő tangenciális elfordulását gátló reteszelése(12), a munkahengerháznak (1) a nyomótérbe (8) torkolló olajvezetőfuratot és légtele- nítőfuratot magában foglaló, a hajtóműház (15)furatában (16) beállóan és tömítetten illeszkedő támasztórúdja van,mimellett a II. dugattyúnak (5) fix axiális támasztéka (19), az I.dugattyúnak (4) pedig a lamellaköteg (20) nyomólapja (21) felé forgóaxiális erőátadó axiálcsapágyas összeköttetése van. A kétdugattyúshidraulikus munkahengerrel (93) olyan kiviteli alak is megvalósítható,amely lehetővé teszi, hogy a dugattyúk (4 és 5) axiális ereje sem adifferenciálház-csapágyakon (23 és 70), sem a munkahengerházon (1) nemokoz reakcióerőket, illetve nem kell azok járulékos erőhatásaivalszámolni, statikailag pedig több szabadságfokú, minden befeszüléstőlmentes szerkezet valósítható meg. ŕ

Description

A leírás terjedelme 18 oldal (ezen belül 7 lap ábra)

HU 223 644 Β1 erőátadó axiálcsapágyas összeköttetése van. A kétdugattyús hidraulikus munkahengerrel (93) olyan kiviteli alak is megvalósítható, amely lehetővé teszi, hogy a dugattyúk (4 és 5) axiális ereje sem a differenciálházcsapágyakon (23 és 70), sem a munkahengerházon (1) nem okoz reakcióerőket, illetve nem kell azok járulékos erőhatásaival számolni, statikailag pedig több szabadságfokú, minden befeszüléstől mentes szerkezet valósítható meg.

A találmány tárgya, fokozat nélküli, hidraulikusan menet közben kapcsolható és vezérelhető differenciálzárszerkezet járműfútóművek számára, amely zárási nyomatéke a hidraulikus nyomás függvényében változtatható, gyakorlatilag a teljesen nyitott és a teljesen zárt határok között.

Általánosságban valamennyi futóműre igaz, hogy a járműfutóművek kúp-/tányérkerekes főhajtóművének nyeles kereke közvetlenül a sebességváltótól a kardántengelyen keresztül kapja az útviszonyoknak leginkább megfelelő forgatónyomatékot. A forgatónyomatéknak a jobb és bal oldali kerékagyak felé történő egyenletes elosztása céljából a nyeleskerékkel kapcsolódó tányérkerék a differenciálház megfelelő peremére van nyomatékátvivő módon csatlakoztatva. A differenciálház belsejében helyezkedik el a differenciálkereszt a 2-4 db kiskiegyenlítő kúpkerékkel, amelyek a kerékagyak felé a forgatónyomatékot továbbító féltengelyekkel nyomatékátvivő módon csatlakoztatott nagykiegyenlítő kúpkerekek fogazatával kapcsolódnak.

Az így megalkotott futóművek kiegyenlítőműve mindenkor biztosítja, hogy a jobb és bal oldali kerékagyak által leadható forgatónyomaték a kiegyenlítés miatt teljesen egyenlő legyen.

Az egyenlő keréknyomatékú - kiegyenlitőmüves futóművek tulajdonságai különböző útviszonyok esetén

1. Bitumennel burkolt müút, szimmetrikus tapadás a kerekeknél. A keréktapadás nagysága a tengelynyomás 0,7-0,8-szerese mindkét kerék úttal érintkező felületén, amely megfelelő vonóerőt képes produkálni a jármű létező sebességtartományában. Természetesen a fékhatás is a lehető legjobb, és a megcsúszás határa előtti tartományban maximális féknyomaték érhető el. Ilyen útviszonyok mellett az egyenlő keréknyomatékú - kiegyenlítőműves - futóművek alkalmazása ideális.

2. Aszimmetrikus keréktapadást létrehozó útviszonyok. Bármilyen felületi viszonyok között közlekedő járműnél előfordulhat, hogy a jobb és a bal oldalon a keréktapadás nem egyenlő nagyságú. Ez adódhat egészen durva eltérésből, például abból, hogy történetesen az egyik kerék jégen érintkezik az alátámasztó talajjal, míg a másik oldali kerék éppen a fagyos talajjal érintkezik. Ilyen viszonyok mellett is igaz az egyenlő keréknyomaték elve, de ilyenkor a jégen fellépő tapadási tényező fogja meghatározni a mindkét keréken levehető forgatónyomaték nagyságát. Ennek következményeként a száraz talajon a kerék állva marad, míg a jégen felfekvő kerék megcsúszik és kipörög. Ennek az lesz a következménye, hogy a jármű képtelen továbbhaladni mindaddig, amíg a normálisan tapadó keréken valamilyen beavatkozás révén nagyobb forgatónyomatékot nem lehet létrehozni.

Az aszimmetrikus tapadás terepen, vizes átázott talajon, vagy ott, ahol a lehullott falevelek vagy növények között kell munkát végezni, vagy közlekedni, esetleg vontatni, mindenhol előfordulhat. Megállapítható tehát, hogy olyan járműveknél amelyek nemcsak műúton közlekednek, hanem terepen, esetleg éppen munkavégzés céljából, vagy amelyek pótkocsit is vontatnak, az egyenlő nyomatékosztású - kiegyenlítőműves - futóművek helyett olyan futóművek részesíthetők előnyben, amelyekkel megvalósítható az egyenlőtlen forgatónyomaték a jobb és bal oldali kerekek között.

Ilyen megoldás lehetne, ha a kiegyenlítőművet egyszerűen elhagynánk, és a jobb és bal oldali kerekeket mereven összekapcsolnánk. Ez a megoldás bizonyára nem tenné lehetővé, hogy a jégen felfekvő kerék kipöröghessen. Van azonban egy óriási hátránya, nevezetesen normális útviszonyok mellett, amikor minden keréken megfelelő a tapadás, a kerekek legördülése a talajon túl határozottá válna, emiatt minden kerék csak állandó csúszás közben tudna gördülni, ami viszont stabilitási problémákhoz vezetne. A túl határozottság egyenes haladásnál is létezne, hiszen a kerekek gördülősugarai akár a terhelés különbözősége, akár a gyártási pontatlanságok miatt is eltérnek, ezért például ha az egyik tengelyen két különböző gördülősugarú kerék azonos fordulattal gördülne le a kifogástalan tapadású úton, a gördülősugarak különbözősége szabályos kanyarban haladást produkálna, és ugyanez következne be a másik tengelyen is. Ilyen járművel az egyenesben haladás is csak állandó iránykorrekció mellett jöhetne létre.

Ha egy esetleges kanyarmenetet kellene ilyen járművel produkálni, az egyes kerékutak különbözősége miatt olyan mértékű csúszásokkal kellene számolni, amelyek a gumiabroncsok futófelületének rohamos elkopásához vezetnének, miközben a jármű instabilitása katasztrofális mértékűvé növekedne.

Megállapítható tehát, hogy egy járműnél, de különösen azoknál a járműveknél amelyek normális útviszonyok és terepadottságok között is közlekednek, egyaránt szükség van az egyenlő nyomatékot biztosító kiegyenlítőműves megoldásokra, amikor nagy tapadású útviszonyok között közlekednek, de szükség van a jobb és bal oldali kerekek merev összekapcsolására is, amikor azt a terepviszonyok megkövetelik. Ilyenkor a kiegyenlítőművet a hajtásláncból ki kell iktatni. Ennek legegyszerűbb módja a kiegyenlítőmű rövidre zárása valamilyen tengelykapcsoló szerkezet segítségével. Ezt a szerkezetet nevezik a szakzsargonban „differenciálzár”-szerkezetnek.

A differenciálzár-szerkezetek a bekapcsolás módjától függően lehetnek álló helyzetben kapcsolhatóak, és ha erre igény van, lehetnek menet közben kapcsolhatóak. Ez a kétféle igény alapvetően meghatározó a dif2

HU 223 644 Β1 ferenciálmű zárására alkalmazásra kerülő tengelykapcsoló kivitelére vonatkozóan.

A statikus állapotban történő záráskor homlokfogazattal rendelkező, úgynevezett kormos tengelykapcsolókat alkalmaznak a legkülönfélébb elrendezésben. A tengelykapcsoló valamelyik féltengelyen elcsúsztatható, de a féltengelyhez képest el nem forgatható bordás kapcsolatban van, miközben a differenciálház a homlokoldalon olyan axiális vagy radiális fogazattal van ellátva, amely a féltengelyen elcsúsztatható kapcsolószerkezet fogazatával elcsúsztatás révén kapcsolatba kerülve a kiegyenlítőművet a hajtásláncból kiiktatja.

A menet közben zárható differenciálzár-szerkezetek zárása súrlódótárcsák összeszorítása által biztosítható, működése olyan, mint egy forgómozgás alatt bekapcsolható tengelykapcsolóé.

A járműfutóművek terén számtalan differenciálzár-szerkezet létezik, amelyek egymáshoz képest eltérő konstrukciós adottságokkal rendelkeznek. Valamennyi szerkezet lényegét tekintve a fentebb definiált cél elérésére készült, más és más szerkezeti megoldással, élettartammal és zárási nyomatékkal. Nem közömbös az sem, hogy az így létrejött szerkezetek milyen hatással vannak a konstrukcióba beépített egyéb alkatrészekre, mennyi többletterhelést okoznak, és milyen mértékben kell azokat nagyobbra választani.

A technikai szint megítélése céljából vizsgáljuk meg például a 687,341 számú angol szabadalmat, amely vontatók differenciálművének tökéletesítésével foglalkozik.

A 7 SHEETS jelű ábrán (5. ábra) jól felfedezhetők a 60 nyeleskerék, a vele kapcsolódó 59 tányérkerék, amely a 61 differenciálházra van csavarozva. A 61 differenciálházon belül vannak elhelyezve a kiskiegyenlítő 62 kúpkerekek, amelyek a jobb oldalon a nagykiegyenlítő 63 kúpkerékkel kapcsolódnak. A nagykiegyenlítő 63 kúpkerék belső bordázatában van a külső bordázató 78 féltengely, amely azzal nyomatékátvivő módon csatlakozik. A 61 differenciálház a jobb oldalon egy nyomatékátvivő bordázattal ellátott 65 szárrészben végződik, amely a bordázatával nyomatékátvivő módon csatlakoztatott külső bordázató 66 közdarab segítségével a lamellaköteg belső bordázató 67 súrlódótárcsáival van fogkapcsolatban.

A lamellaköteg külső bordás 68 súrlódótárcsái a 69 fogaskoszorúval kapcsolódnak, amely a 70 és 71 fogazott tárcsákkal zárt teret képez, és a 78 féltengellyel nyomatékátvivő kapcsolatban van.

A 71 fogazott tárcsa a benne elhelyezett és folyadékkal szemben elcsúsztathatóan tömített 74 dugattyúval munkahengert alkot, amely az álló helyzetű 80 bevezetőgyűrűben forgó és a forgótárcsa csőszerűén kialakított 71/A végének 77 furatába kerülő hidraulikaolajat a 73 nyomótérbe vezeti. A forgóátmenetnél a forgás közben is tömítő 81 „O” gyűrűk biztosítják, hogy a hidraulikaolaj ne kerülhessen a futómű olajterébe.

Hidraulikanyomás nélküli állapotában a belső bordázató 67 súrlódótárcsák és a külső bordázatú 68 súrlódótárcsák relatíve egymáshoz képest elforoghatnak, vagyis a kiegyenlítőmű működhet.

Szimmetrikus keréktapadás esetén ez az állapot ideális legördülési viszonyokat eredményez.

Az aszimmetrikus keréktapadás esetén a hidraulikaolaj nyomás alá kerül a differenciálzár bekapcsolásakor, és a súrlódótárcsákat a munkahenger összepréseli. A tárcsák között nyomatékátvivő kapcsolat alakul ki, amely kiiktatja a kiegyenlítőművet, és a kisebb tapadású kereket nem engedi kipörögni, a nagyobb tapadású kerék pedig vonóerőt képes kifejteni.

A vizsgált szabadalom szerinti szerkezet elvileg működik, és a kívánt célt eléri, de messze nem mondható, hogy a legideálisabb szerkezeti megoldás. Néhány hátrányos tulajdonságot érdemes megjegyezni, hogy a későbbiek során viszonyítási alapként felidézhető legyen.

Főbb vonalakban az alábbi hátrányos hatások érvényesülnek :

- A differenciálzár elrendezését tekintve a tányérkerék csapágybázisán kívül helyezkedik el, lényegesen lerövidítve ezzel a tányérkerék csapágybázisát. Ez kettős következménnyel járt, a csapágyerők túlságosan megnövekedtek, csak nagyobb és drágább csapágyak alkalmazhatók, másrészt a tányérkerék instabilitása miatt hátlaptámasztást kellett alkalmazni, amely a fellépő csúszás miatt mechanikai veszteséget és ezáltal hőfokemelkedést idéz elő, vagyis hatásfokromlást okoz.

- Az olajbevezetésnél alkalmazott „forgócsatlakozás”, még a mai technikai szint mellett is csak egészen alacsony fordulatszámon helyezhető nyomás alá (max. 250-300 ford/perc) és a rákapcsolható olajnyomás 8-12 bar, amely meglehetősen alacsony zárási nyomatékot hoz létre a lamellakötegen. Ennek következménye lehet, hogy a zárás után a lamellaköteg megcsúszhat, és csúszás közben a dinamikus súrlódási tényező kisebbé válik, vagyis megcsúszás után a differenciálzár még kisebb zárási nyomatékot produkál.

- Szólni kell arról is, hogy a súrlódótárcsák teljesen zárt térben helyezkednek el, vagyis a csúszás közben keletkező hőmennyiséget (olajáramlás hiányában) elsődlegesen a súrlódótárcsák tömegüknél fogva hőfokemelkedéssel képesek felvenni, ami viszont elég gyakori csúszás esetén könnyen a súrlódótárcsák összeégéséhez vezet.

Talán kevésbé részletezve érdemes megemlíteni még a 3,605,965 számú USA-szabadalmat. (6. ábra)

A működés ismertetése nélkül néhány, az elrendezésből adódó és a fentiekben elemzett szabadalommal szembeni előnyös és hátrányos tulajdonság szembetűnő, amelyeket az alábbiakban részletezünk.

Előnyös szerkezeti adottságok:

- A tányérkerék-csapágybázis normális méretű, ezért a megfelelő hordkép kialakításához nem kell tányérkerék-hátlaptámasztást alkalmazni, így a hatásfok is javulhat.

- A lamellaköteg számára nem kell külön házat biztosítani, mert a köteg külső bordás súrlódótárcsái a differenciálház belső bordázatán fekszenek fel, a

HU 223 644 Β1 belső bordás súrlódótárcsák pedig a féltengely külső bordázatával vannak nyomatékátvivő kapcsolatban.

- Nincs forgóátvezetésű hidraulikaolaj-becsatlakoztatás, ezért a kapcsolást egy álló munkahengerrel az üzemi fordulatszám-tartomány felső határáig el lehet végezni káros következmények nélkül, és a hidraulikanyomást sem kell limitálni.

Hátrányos szerkezeti adottságok:

- A differenciálzár súrlódótárcsáinak átmérője és a tányérkerék felőli csapágyátmérő fíiggőviszonyban van, mivel a lamellaköteg a csapágy belsejében van elhelyezve. Az ilyen megoldás mind a súrlódótárcsák átmérőjét illetően, mind a csapágyátmérőt illetően kompromisszumos megoldás, ugyanis a követelmények ellentétesek. Minél nagyobb súrlódótárcsa-átmérő lenne kívánatos, és ezzel szemben minél kisebb csapágyátmérőre kellene törekedni, mivel az átmérővel a csapágy ára is növekszik.

- A lamellaköteg ugyancsak zárt térben van, ahol minimális olajáramlás miatt a hőmennyiség elvezetése nem kerülhet szóba. Azt kell megállapítanunk, hogy itt a melegedés szempontjából az előzőleg vizsgált angol szabadalommal azonos hátrányok következnek be.

- A forgó differenciálzár álló munkahengerrel történő működtetése néhány kilónewton nagyságrendű axiális erővel és az ehhez alkalmazott meglehetősen kicsi felületű csúszógyűrűvel nem tartozik a hosszú élettartamú szerkezetek közé. Ennek következtében ez a szerkezet gyenge pontja, amely a használhatóság üzemóráinak számát erősen lecsökkenti.

- A hidraulikus munkahenger reakcióereje a súrlódótárcsák láncolatán keresztül a hidraulikaházra kerül, majd ezt követően a tányérkerékkel ellentétes oldali kúpgörgős csapágy axiális terheléseként a diffzár bekapcsolásának teljes időtartama alatt működik. Ezt figyelembe véve, ide lényegesen nagyobb csapágyat kell beépíteni, mint amilyet e nélkül a hatás nélkül kellene.

Az így átadódott erő végül is a hajtóműházra kerül, ahol a csapágykengyelt alakváltozásra kényszeríti.

- Talán nem utolsó sorban, megemlítenénk azt a reakcióerő-folyamot, amely a munkahenger dugattyúval ellentétes oldalán szintén a csapágykengyelt hajlítja és deformálja. Vagyis bekapcsolt diffzár mellett a hajtóműház deformációjával is számolni kell, amely viszont a teherviselő elemek működésének pontatlansága miatt végső soron az élettartamra is káros hatást gyakorol.

A fentiek alapján a jelenlegi technikai szint ismertetése korántsem merült ki, bizonyára vannak a fentieknél lényegesen jobb és több előnyös tulajdonsággal rendelkező megoldások, de ezek jelenleg nem állnak rendelkezésünkre.

A jelen találmány azt a célt tűzte maga elé, hogy a jelenlegi technikai szintet képviselő valamennyi szerkezeti megoldás hátrányait kiküszöbölve a követelményeket tartósan teljesíteni képes, tehát magas élettartamú olyan differenciálzárat és működtetőt hozzon létre, amely a fentebb említett hátrányos tulajdonságoktól mentes.

Részletezve a kitűzött célt, az alábbi felismerések alapján kívánunk egy, a jelenlegi technikai szint fölötti differenciálzár-szerkezetet kialakítani.

- A tányérkerék-csapágybázis a rendelkezésre álló főhajtóműházhoz képest a lehető legnagyobb legyen, mert így magas az élettartam.

- A tányérkerék-csapágyak megválasztása ne függjön a beépítésre kerülő differenciálzár súrlódótárcsáinak méretétől.

- A tányérkerék-csapágyazás terhelését a differenciálzár bekapcsolása vagy kikapcsolása ne befolyásolja.

- A tányérkerék-csapágyazás kizárólag a kúptányérkerék-kapcsolat biztosításának feladatát lássa el, és ehhez a legoptimálisabb csapágyak legyenek megválasztva, mert ez gazdaságossági szempont.

- A súrlódótárcsák összenyomására alkalmazott munkahenger reakcióereje ne adjon semmiféle terhelést a hajtóműházra és a csapágykengyelekre, és ne deformálja azokat, az alkatrészek optimális élettartamának elérése érdekében.

- A differenciálzár-szerkezet súrlódótárcsáinak csúszás közbeni olajjal történő ellátottsága biztosítva legyen, vagyis ne lezárt térben helyezkedjenek el.

- Ha az üzemi viszonyok megkövetelik, lehetőség legyen a súrlódótárcsák szivattyúval történő kényszerhűtésének kivitelezésére, akár 6-8 liter/perc olajtérfogat átáramoltatására.

- A differenciálzár be- és kikapcsolása, az üzemi fordulatszám-tartományon belül, bármilyen fordulatszám mellett végrehajtható legyen a szerkezet károsodása nélkül.

- A szerkezet ne tartalmazzon forgó olajátvezető elemet, a munkahenger álló helyzetű legyen, és kompakt módon történjen a hidraulikaolaj bevezetése, ne kelljen belső csővezetéket alkalmazni, mert ezek tömítése is hibalehetőséget rejt magában.

- A munkahenger beépítésének szabadságfoka olyan legyen, hogy működés közben mentes legyen minden befeszüléstől, a munkahenger szabadon igazodhasson azokhoz az alkatrészekhez, amelyekkel kapcsolatban van, akkor is, amikor az axiális terhelés a legmagasabb.

- A munkahenger átmérője bizonyos határokon belül ne függjön a szerkezetben elfoglalt helytől, inkább attól a nyomástól, amelyen a működtetőhidraulika üzemeltetése elő van írva. Valósuljon meg az a kívánság, hogy tetszőlegesen alacsony nyomással is teljes zárást lehessen elérni a dugattyúfelület növelésével.

- A differenciálszerkezet rendelkezzen egy, úgynevezett alapzárási nyomatékkai, amely a kisebb tapadási különbségeket a differenciálzár bekapcso4

HU 223 644 Β1 lása nélkül is kiegyenlíti, ezáltal a szerkezet készenlétben van.

- Végül a forgó lamellaköteg és az álló munkahenger közötti erőátadás kellő élettartamra méretezett gördülőcsapágyak segítségével legyen megvalósítható az élettartam növelése és a veszteségek, és az abból termelt hőmennyiség minimális szintre történő lecsökkentése érdekében.

A kitűzött cél valamennyi pontja olyan haladó jellegű konstrukciót határoz meg, amellyel a technikai szintnek vehető és a fentiekben ismertetett szerkezetek egyike sem rendelkezik, és azok kombinációja sem biztosítja a fent definiált cél elérését.

A fentiek alapján nyilvánvaló, hogy egy olyan merőben újdonság jellegű szerkezet létrehozása szükséges, amelyhez feltalálói tevékenységek és lépések sorozata szükséges.

A kitűzött célt az alábbiakban leírt szerkezettel lehet megvalósítani, (la., 1., 2., 3., 4. ábra)

A találmány szerint a futómű főhajtóművében a nyeles kerékkel kapcsolódó tányérkerékkel nyomatékátvivő módon kapcsolt kiegyenlítőműház, amely a főhajtóműházban mindkét oldalon csapágyazva van, a diffház belsejében elhelyezett differenciálmű egyik nagykiegyenlítő kúpkerekének külső bordázatával kapcsolódó belső bordás súrlódótárcsák, és azokat közrefogó és a differenciálház belső bordáival kapcsolódó külső bordás súrlódótárcsák, a diffház rései a külső olajtérrel bekanalazó kapcsolatúak, a nagykiegyenlítő kúpkerekek belső bordázatával kapcsolódó és a kerékagyak felé forgatónyomatékot továbbító féltengelyekkel ellátott, olyan szerkezettel oldottuk meg, amelynek a külső bordázattal ellátott nagykiegyenlítő kúpkereke hátlapjával mindkét axiális irányban megtámasztott, és el nem forgathatóan rögzített támasztótárcsája, a lamellaköteg ellentétes oldalán a differenciálház belső fogazatával kapcsolódó, de axiálisan elcsúsztatható nyomótárcsája, a nyomótárcsa homlokfelületét a differenciálház homlokfürataiba helyezett nyomócsapjai és előfeszített nyomórugói, és ezekre támaszkodó külső nyomólapja, továbbá erre a nyomólapra egyik oldalával támaszkodó és a differenciálházra elforgathatóan felfüggesztett munkahengere, a munkahenger csapágy felőli oldalán a csapágy belső gyűrűvel érintkező axiális és radiális görgőpályája a differenciálház-csapágyazás belső gyűrűjéhez van szorítva a csapágy belső gyűrű külső oldalán lévő távtartó gyűrűje, a távtartó gyűrűnek biztosítólemezzel ellátott tengelyvéganya-támasztéka van, miközben a munkahenger hengeres füratában két, egymástól függetlenül elcsúsztathatóan tömített dugattyú van elhelyezve, amelyek belső átmérője is elcsúsztathatóan tömített, és amelyek a munkahengerházhoz és egymáshoz képest is elfordulás ellen rögzítettek, melyek közül az egyik dugattyú görgőskoszorúval kapcsolódik a külső nyomólaphoz, míg a másik dugattyú a diffházcsapágy belső gyűrűhöz támaszkodó görgőpályához egy másik görgőskoszorúval támaszkodik, a munkahengerháznak kitérőtengelyű furatába tömítetten illeszkedik az olajbevezető és légtelenítőfuratokkal ellátott támasztócsap, amelynek helyzetét golyó és tájolóalátét határozza meg és egy tengelyanya rögzíti a kívánt helyzetben, miközben a támasztórúd a hajtóműház külső oldaláról van bedugva egy tömített és az adott beállási tartományon belül csuklónak is tekinthető furaton keresztül, amely furat a munkahenger elforgását is ellentartja.

A fent leírt szerkezet a felismerések összegzéseként olyan szerkezet kialakítását teszi lehetővé, amely valamennyi hátrányos tulajdonságot képes kiküszöbölni, illetve haladó jellegű a technikai színvonalhoz képest.

Az új szerkezet a tányérkerék-ágyazást a lehető legnagyobb csapágybázissal valósítja meg, a választott csapágyak mérete nem függ a súrlódótárcsák átmérőjétől, és a tányérkerék-csapágyazás terhelését a differenciálzár-szerkezet be- vagy kikapcsolása nem befolyásolja. A differenciálház csapágyazása kizárólag a tányérkerékre ható fogerőktől függ, és ehhez képest optimális csapágyazás valósítható meg.

A differenciálzár munkahengere álló helyzetű dupla dugattyús megoldás, amelynek akció- és reakcióereje a kiegyenlítőművön záródik, és ezért sem a főhajtóműház, sem a differenciálház semmilyen erőhatást nem kap a zárt vagy nyitott diffzár esetén.

A súrlódótárcsák a differenciálház belsejében, a tangenciális forgásirányhoz képest befelé lejtő rések közelében helyezkednek el oly módon, hogy bármelyik forgásirány a külső olajtérből a lamellaköteg belseje felé tereli az olajat, ami bizonyos mértékű átöblítést biztosít. Ha ez nem elégítené ki a hőelvonási követelményeket, akkor a RABA rendelkezik olyan szabadalommal védett megoldásokkal, amelyek kellő mennyiségű kenőolajat képesek átpréselni a súrlódótárcsák között.

Ezek a megoldások léteznek, lényegüket tekintve a féltengelyre felfűzött és onnan meghajtott irányváltós szivattyúból és olyan nyomócsőből állnak, amely a féltengelyt magában foglalja, így a hűtőolajat a differenciálház belsejébe képes eljuttatni és azt a lamellaköteg belsejébe nyomni, illetve az egész köteget átöbliteni a kívánt olajtérfogattal. Ezzel a követelmény szerinti hűtőhatás érhető el.

A szerkezet nem tartalmaz forgó olajátömlő-csatlakozást, ezért a kapcsoláskor a szerkezet fordulatszáma közömbös, és hidraulikanyomás nagyságára vonatkozóan sincs kötöttség.

A találmány szerinti szerkezet létrehozása azon a felismerésen alapul, hogy a diffzár működtető kétdugattyús munkahengerháza semmilyen axiális terhelést nem tud felvenni, ezért leadni sem, ezáltal elmaradnak a hajtóműház káros deformációi, amelyek rontanák a főhajtómű élettartamát.

További felismerés, hogy az úgynevezett úszó felfüggesztésű munkahenger szabadságfoka a differenciálházra csapágyazva minden befeszülést kizár, ezért nemcsak a saját alkatrészeit, hanem a környező alkatrészeket is maximálisan kíméli, ezáltal hosszú élettartamot biztosít.

Egy másik felismerés, hogy a munkahengerre szerelt, vagy azzal egy anyagot képező támasztórúd olajbevezető és légtelenítőfuratai révén a hajtóműház tömített furatán vezet keresztül, kompakt hidraulikaolajbevezetést és légtelenítést biztosít, vagyis külön csövezésre nincs szükség.

HU 223 644 Β1

További felismerés, hogy a támasztórúd csuklópontszerűen megtámasztja a munkahengert a forgás ellen, amelyet az álló ikerdugattyúk és azokról forgó, vagy álló alkatrészekre átviendő axiális erőhatások átvitelére alkalmas csapágyak ellenállási nyomatéka okoz. Ez a forgatónyomaték akkor rendkívül alacsony, ha az axiálcsapágyak gördülő kivitelűek. Ez a reakciónyomaték csekély, nagyságához képest viszonylag nagy bázison lép fel. Az erőpár egyik tagja a munkahenger és diffház közötti radiális tűgörgősoron keletkezik, míg az erőpár másik tagja a támasztórúd hajtóműházzal érintkező felületén, annak tömített furatában adódik át, ahol a reakcióerők nagysága rendkívül kicsi.

További felismerés, hogy a támasztórudas kétdugattyús munkahenger a differenciálházon legördülve, annak geometriai hibáját, amely származhat deformációból, vagy eleve a gyártásból, a támasztórúd hajtóműházfurat laza és elcsúszni képes kapcsolata miatt teljes mértékben minden befeszülés nélkül kompenzálni képes, mivel forgattyús mechanizmushoz hasonlítható.

További felismerés az is, hogy a munkahenger elhelyezése lehetővé teszi, hogy nagyságát szabadon lehet megválasztani a működtető hidraulikanyomás függvényében, így egészen alacsony nyomásértéknek megfelelő nagy dugattyúátmérő is választható, és ezzel nagyobb (3 kN-5 kN nagyságrendű) dugattyúerő is elérhető.

További felismerés, hogy ha a munkahenger mindkét dugattyújának reakcióerejét a forgó differenciálházra vezetjük, esetünkben a lamellaköteg végét lezáró támasztótárcsán keresztül a differenciálház hornyába beépített rögzítőgyűrűre, illetve a differenciálház-csapágy belső gyűrűt támasztó, és a differenciálház csavarmenetére csavart tengelyanyára, akkor a dugattyúerők reakcióerői a differenciálházon egymást kioltva úgynevezett belső erővé válnak, amelynek a többi alkatrészre már semmilyen káros hatása nincs.

Egy másik felismerés szerint a működésre kész állapot biztosítható, ha a differenciálzár-szerkezet alapzárásinyomatékát a külső és belső nyomólapok közé beépített kisméretű előfeszített csavarrugók biztosítják, ezért az egyenlőtlen tapadás kismértékű kompenzálása állandó jelleggel biztosítva van, másrészt a dugattyúkhoz beépített axiálgörgős koszorúk kismértékű terhelése is állandóan fennáll, így azok kapcsolásra kész helyzetben vannak.

Más felismerés szerint olyan támasztótárcsamegfogást kell alkalmazni a lamellaköteg és a vele kapcsolatban lévő nagykiegyenlítő kúpkerék között, amely mindkét irányú axiális erő viselésére alkalmas, radiálisán a differenciálház erre a célra kialakított fészekfuratában helyezkedik el, ugyanakkor tangenciális elfordulás ellen biztosítva van.

Az igy felépített és elrendezett differenciálzárszerkezet az üzemelés teljes időtartama alatt megbízhatóan működőképes, nem rontja a többi szerkezeti elem működésének jellemzőit, többletterhelést egyik szerkezeti elemen sem okoz, így azok optimális nagyságúra választhatók, és ezen túlmenően számtalan előnyös tulajdonsággal rendelkezik az eddigi szerkezetekhez képest.

A találmány szerinti differenciálzár-szerkezet többféle kiviteli alakban valósítható meg, amelyek összevetve a jelenlegi technikai szinttel előnyösnek mondhatók.

A találmány egyik legegyszerűbb, könnyen szerelhető kiviteli alakjára az a jellemző, hogy a hidraulikus működtető munkahenger a kiegyenlítőműház külső hengerpalástját körbeölelően van elrendezve, a munkahenger két elcsúsztathatóan, de olajnyomással szemben egymáshoz képest is tömítetten beépített dugattyúja a munkahenger ezeket magában foglaló furatával nyomóteret alkot, a munkahenger hengeres szára annak belső hengeres felületének szimmetriatengelyére merőlegesen helyezkedik el, és az olajbevezető és légtelenítőfuratokat tartalmazza, a szár vége a hajtóműház furatán és tömítésen keresztül vezet a hajtóműház külső oldalára, a dugattyúk a munkahengerhez képest tangenciálisan nem forgathatók el, és csúszó, vagy radiális tűgörgős ágyazással munkahengert a differenciálházhoz képest úszóágyazással függesztik fel, miközben az egyik dugattyúerő a lamellaköteget, a másik dugattyúerő egy axiálisan fix szerkezeti elemet terhel.

A találmány szerinti differenciálzár-szerkezet egy további egyszerű kiviteli alakjára az a jellemző, hogy a kettős dugattyús munkahenger egyik dugattyúja támasztására a differenciálház-csapágyazás külső gyűrűre viszi át az axiális erőt egy, a dugattyú homlokfelületén kialakított gyűrű alakú, sík homlokfelületű kiszögelés segítségével, míg a csapágy külső gyűrűt a hajtóműház menetes furatában axiálisan állítható menetes gyűrű támasztja meg, amely segítségével a dugattyúerő a hajtóműházra kerül. Ebben az esetben az ellenkező oldali differenciálház-csapágy axiális terhelést kap a munkahenger bekapcsolása után.

További egyszerű kiviteli alakra az a jellemző, hogy a kétdugattyús munkahenger lamellaköteg felőli erőátadó csapágya és a lamellaköteg nyomólapja között előfeszített nyomórugók vannak beépítve a kezdő zárnyomaték és a készenléti állapot biztosítása céljából.

További egyszerű kiviteli alakra az a jellemző, hogy a kétdugattyús munkahenger lamellaköteg felőli axiálerejének megtámasztására a differenciálház fészekfuratában támasztótárcsa van illesztve, amely egyik oldalon a differenciálház belső fogazatának homlokoldalával, a másik oldalon a differenciálház hornyába szerelt rögzítőgyűrűvel van megtámasztva, elforgás ellen pedig a differenciálház erre a célra kialakított görgőágyába helyezett hengergörgők és a támasztótárcsa ezekkel illeszkedő hornyai adnak megtámasztást.

A találmány szerinti differenciálzár-működtető szerkezet egy további kiviteli alakjára az a jellemző, hogy a

II. dugattyúnak belső hengeres felületén tűgörgőpályája ebben pedig radiáltűgörgője, a homlokoldalon pedig axiál-görgőpályája és axiálgörgős csapágya van, ezek a görgőscsapágyak egy, a differenciálház külső hengeres felületére belső furatával szorosan illeszkedő, úgynevezett görgőpályával legördülő viszonyban vannak.

A találmány szerinti differenciálzár-működtető szerkezet egy további kiviteli alakjára az a jellemző, hogy a differenciálház-csapágy belső gyűrű, amely a görgőpálya homlokfelületét támasztja távolságtartó

HU 223 644 Bl gyűrűn, biztosítólemezen és a differenciálház menetes végére felcsavart tengelyvéganyán keresztül, a differenciálházra támaszkodik.

A találmány szerinti differenciálzár-működtető szerkezet egy további kiviteli alakjára az a jellemző, hogy a munkahenger támasztórúdja külön darabból készül, és a differenciálház főhajtóműházba történő beszerelését követően kerül a hajtóműház és a munkahenger megfelelő furatába bedugásra, azért, hogy az olajbevezető furatok betorkollása a nyomótérbe a megfelelő helyre kerüljenek, pozicionálása golyóval és tájolóalátéttel, rögzítése tengelyvéganyával történik.

A találmány szerinti differenciálzár-működtető szerkezet egy további kiviteli alakjára az a jellemző, hogy mindkét dugattyú reakcióereje a forgó differenciálházon keletkezik, a lamellaköteget támasztó rögzítőgyűrűn keresztül és a differenciálház menetes végére felcsavart tengelyvéganyán keresztül, ezért a kettős dugattyú akció- és reakcióereje belső erővé válik, és sem a munkahengert, sem a differenciálház-csapágyazást nem terheli.

A találmányt részletesebb kiviteli példákkal, a csatolt ábrák szerint ismertetjük. la. ábra. Egy, a találmány egyszerű változatát tartalmazó főhajtómű metszetét mutatja be, amely egy futómű hídtestébe mint szerelési egység kerül beépítésre. A rajzon látható a nagykiegyenlítő kúpkerekek belső bordázata, amely a féltengelyek nyomatékátvivő befogadására alkalmas, amelyek a forgatónyomatékot a futómű két oldalán elrendezett két kerékagy felé továbbítják.

1. ábra. A találmány szerinti, differenciálzárat működtető hidraulikus munkahenger elrendezését mutatja be. A munkahengemek körszelvényű szára van, amely a hajtóműház furatán átdugva megfelelően tömítve van, és a külső oldalról az olajbevezetés és légtelenítés elvégzésére a henger belsejébe vezetett furatok vannak, amelyek a munkahenger két dugattyúja közé torkollnak. A munkahenger úszófelfuggesztését biztosító radiális csúszó csapágy az egyik dugattyú és a differenciálház külső hengeres felülete között került elrendezésre. A differenciálzárat működtető kétdugattyús hidraulikus munkahenger lamellaköteggel ellentétes oldali dugattyújának a differenciálház csapágyának külső gyűrűjén történő megtámasztás módját mutatja be.

2. ábra. A találmány szerinti, differenciálzárat működtető hidraulikus munkahenger lamellaköteg felőli dugattyúja és a lamellaköteg kapcsolatát mutatja a lamellaköteg megtámasztásával együtt. A kétdugattyús hidraulikus munkahenger lamellaköteggel ellentétes oldali dugattyújának a differenciálházcsapágy belső gyűrűjén történő axiálcsapágyas megtámasztását mutatja, miközben a csapágy belső gyűrűt tengelyvéganya támasztja axiálisan a differenciálház menetes végéhez.

3. ábra. A találmány szerinti differenciálzárat működtető hidraulikus munkahenger olyan változatát mutatja be, amelynél a munkahenger támasztórúdja a munkahenger főhajtóműházba történő beépítése után külön darabból kerül beépítésre megfelelő tájolás és rögzítés alkalmazásával.

4. ábra. A találmány szerinti differenciálzár és kettős dugattyús működtető legkedvezőbb kiviteli alakjának metszetét mutatja be, amely a technikai szint felmérését követően kitűzött célok követelményeit maradéktalanul teljesíti.

5. ábra. A leírásban példaként elemzett 687.341 számú angol szabadalom szerinti differenciálzár és működtetőszerkezet.

6. ábra. A leírásban szereplő 3,605,965 számú

USA-szabadalom szerinti megoldás fő ábrája.

A találmány szerinti megoldás lényegét az 1-4. ábrákra hivatkozva az alábbiakban ismertetjük Az 1. ábrán látható kétdugattyús hidraulikus munkahenger úszófelfuggesztéssel és támasztórúddal az alábbiak szerint működik

Az 1 munkahengerház a 2 differenciál-házfelet körbefogja, 3 furatában axiálisan elmozdulható két 4 és 5 dugattyú I. és II. helyezkedik el, amelyek tömítettek, és axiálisan az 1 munkahengerházhoz képest elcsúsztathatok. A 4-1. és 5-II. dugattyúk egymáshoz képest is elmozdulhatnak az 1 munkahengerház tengelyvonalának irányában. Ilyen módon az 1 munkahengerház két 4-1. és 5-II. dugattyúja és az 1 munkahengerház 3 furata gyűrű alakú 8 nyomóteret alkot, amely a 18 támasztórúd belsejében bevezetett 13 olajbevezető és 14 légtelenítőfuratokkal van állandó összeköttetésben. A 14 légtelenítőfurat becsatlakozását 8 nyomótér legmagasabb pontján kell elhelyezni, mivel a 8 nyomótér hidraulikaolajjal történő feltöltése során a levegő a legmagasabb helyen gyűlik össze, tehát innen kell kiengedni a 14 légtelenítőfuraton és a vele csatlakozó légtelenítőszelepen keresztül a szabadba légtelenítéskor. A légtelenítés utolsó művelete a légtelenítőszelep elzárása.

Az 1 munkahenger úszófelfuggesztését a 4-1. dugattyú 9 belső hengeres felülete és a 2 differenciálházfél 10 külső hengeres felülete illesztéseként létrejött 11 siklócsapágy biztosítja.

Ahhoz, hogy a 4-1. és 5-II. dugattyúk és az 1 munkahengerház között a tangenciális elfordulást meg lehessen akadályozni, az 1 munkahengerház tengelyére merőleges helyzetű (sugárirányú) 12 reteszelés, csaposcsavar formájában van megvalósítva, amelynek csapja a 4-1. dugattyú palástján kialakított alkotóirányú hosszanti pályán az elfordulás elleni támasztást a 4-1. és 5-II. dugattyúk axiális elmozdulása esetén is biztosítja. A 4-1. és 5-II. dugattyúk axiális erőátadása miatt és az 1 munkahengerház és a 4-1. és 5-11. du7

HU 223 644 Bl gattyúk közötti tangenciális elfordulás meggátlása miatt az 1 munkahengerház elfordulását a 18 támasztórúd akadályozza meg oly módon, hogy a 15 hajtóműház 16 furatán a 18 támasztórúd 17 hengerfelülete át van dugva, miközben a 17 hengerfelület hornyában lévő O gyűrű a belső olajteret a külső tértől tömítetten elválasztja. A 4- és 5-1. és -II. dugattyúk axiális irányú erőátadás miatti elfordulásának reakcióerő-párja a 11 siklócsapágy és a 18 támasztórúd 17 hengerfelülete és a 15 hajtóműház 16 furata között keletkezik.

A 18 támasztórúd 17 hengerfelülete és a 15 hajtóműház 16 furata olyan illesztésű, hogy a 18 támasztórúd szögbeállásra alkalmas és hossztengelyének irányában meghatározott mértékben elcsúsztatható, ezért az munkahengerház úszófelfüggesztése miatt a 2 differenciál-házfélen fellépő sugárirányú ütések, és ferdeségből vagy deformációból adódó egyéb pontatlanságok a 1 munkahengerházon semmiféle befeszülést, vagy járulékos erőhatást működés közben nem tudnak okozni. Ugyanígy az 1 munkahengerház sem okoz a differenciál-házfélen pontatlanságból adódóan semmilyen járulékos erőhatást.

A 4-1. dugattyú tolóereje a 20 lamellaköteg felé végzi az erőátadást, míg az 5-II. dugattyút az ellentétes irányból kell megtámasztani. Ez a támasztás legegyszerűbben úgy kivitelezhető, hogy az 5-II. dugattyúnak a 2 differenciál-házfél 23 csapágyának 24 külső gyűrűje irányában, annak 19 támasztékra támaszkodó 25 gyűrű alakú kiszögellő sík felülete van, a 24 külső gyűrű pedig a 27 menetes gyűrűn támaszkodik, amely a 15 hajtóműház 26 menetes furatában állíthatóan illesztett, fix megtámasztást ad az axiális erő ellen. Ez a támasztóerő a 23 csapágyat nem terheli, csupán a 24 külső gyűrű vesz részt a teherviselésben.

A 4-1. dugattyú erőátadása a 20 lamellaköteg felé a 22 axiálcsapágyon és a 2 differenciál-házfélen belül elhelyezett 21 nyomólapon keresztül a 2 differenciál-házfél 83 homlokfelületén axiálisan elrendezett 84 axiális furatokban elcsúsztatható 90 nyomócsapokon keresztül történik. Azért, hogy a szerkezet mindig bekapcsolásra kész állapotban legyen, és a 22 axiálcsapágy legördülését terheletlen állapotban is biztosítani lehessen, a 2 differenciál-házfél 84 axiális furatainak némelyikébe a 90 nyomócsapok helyett 28 előfeszített csavarrugók kerültek beépítésre.

2. ábra. A találmány szerinti differenciálzár és működtetőszerkezet 20 lamellakötegének megtámasztását mutatja be a 29 támasztótárcsán, amelynek kettős feladata van, ugyanis a 82 külső bordás nagykiegyenlítő kúpkerék axiális erejével szemben is fix támasztást kell biztosítania. A 29 támasztótárcsának tangenciálisan sem szabad elfordulnia. Ezért a 2 differenciál-házfél 34 hengeres fészkében a 29 támasztótárcsa illeszkedik, egyik oldalával a 2 differenciálház belső 33 fogazatának homlokoldalára, másik oldalával a 2 differenciálházfél 30 hornyában lévő 31 rögzítőgyűrűvel van axiálisan támasztva. A 29 támasztótárcsa tangenciális elfordulását a 2 differenciál-házfél és a 29 támasztótárcsa megfelelően kialakított rádiuszos bemunkálásával érintkező 32 hengeres görgő akadályozza meg.

A találmány szerinti differenciálzár és működtetőszerkezet 5-II. dugattyújának 9 belső hengeres felülete 35 tűgörgőpályaként van kialakítva, amelyen a 36 radiáltűgörgő legördülhet, homlokoldala 37 axiálgörgőpályaként van kialakítva, amelyen a 38 axiálgörgős koszorú legördülhet. A 36 radiáltűgörgő és a 38 axiálgörgős koszorú a 40 görgőpályával van legördülő viszonyban, amelynek 94 furata a 2 differenciál-házfél 10 külső hengeres felületével szoros illesztésű, axiálisan pedig a 2 differenciál-házfél 23 csapágyának 39 belső gyűrűje támasztja meg.

Ez a kiviteli alak a 11 siklócsapágyat hivatott kiküszöbölni és a 38 axiálgörgős koszorú alkalmazásával a

5-II. dugattyú-reakcióerő 2 differenciál-házfélre történő átvitelét készíti elő, amelynek nagy jelentősége van a legfejlettebb változat kialakításánál. Erre vonatkozik a következő alkatrészkapcsolat-lánc.

A találmány szerinti differenciálzár és működtetőszerkezet olyan továbbfejlesztett változata, amelynél a 2 differenciál-házfél 23 csapágyának 39 belső gyűrűje a 41 távtartó gyűrűn és a 42 biztosítólemezen keresztül a 43 tengelyvéganya 45 homlokfelületén támaszkodik fel, a 43 tengelyvéganya pedig a 2 differenciál-házfél 44 menetére van felcsavarva. Ezzel az 5-II. dugattyú axiális ereje a 2 differenciál-házfélre kerül.

3. ábra. A találmány szerinti differenciálzár és működtetőszerkezet olyan továbbfejlesztett változatát mutatja be, amelynél az 1 munkahengerháznak 3 furatára merőlegesen és azzal kitérő tengelyű 46 és 47 lépcsős furata van és a 18 támasztórúd a 15 hajtóműház 16 furatán keresztül kívülről van beszerelve. Az 1 munkahengerház és a 18 támasztórúd között 48 és 49 tömítőgyűrűk határolják a 8 nyomóteret. Ahhoz, hogy a 18 támasztórúd 13 olaj vezető furata és 14 légtelenítőfurata a 8 nyomótérbe torkolhassanak, a 18 támasztórúd és az 1 munkahengerház között meghatározott tangenciális helyzetnek kell lennie, amelyet a 18 támasztórúd 51 fészekfuratába helyezett 50 golyóval belső átmérőjével megvezetett 52 tájoló alátét biztosít olyan módon, hogy külső hengerpalástjának 53 lelapolása az 1 munkahengerház 54 illeszkedő sík felületével érintkezve csak a kívánt tangenciális helyzetben engedi meg a 18 támasztórúd beszerelését. A 18 támasztórúd rögzítése az 55 csavarmenetére csavarozott 56 rögzítőanya meghúzásával történik.

4. ábra. A találmány szerinti differenciálzár és működtetőszerkezet legelőnyösebb kiviteli alakját mutatja be, amely valóban új technikai szintet határoz meg. A fentiekben bizonyítást nyert, hogy a találmány szerinti kettős dugattyús 93 hidraulikus munkahenger mindkét dugattyújának reakcióereje a 2 differenciálházfélre van vezetve, és egyik oldalon a 43 tengelyanya viszi át a 44 meneten keresztül, míg a másik oldali reakcióerő a 31 rögzítőgyűrűn keresztül jut a 2 differenciál-házfél 30 hornyába. Ennek következményeként a kettős dugattyús munkahenger reakcióerői ellentétes előjellel kerülnek a 2 differenciál-házfélre, ahol egyensúlyt tartanak, vagyis belső erővé válnak, következésképpen sem az 1 munkahenger háza, sem a differenciálház- 23, 70 csapágyak semmilyen többletterhelést

HU 223 644 Bl nem vesznek fel a 93 hidraulikus munkahenger működtetésekor.

Elmondható tehát a találmány szerinti differenciálzár és működtetőszerkezetről, hogy az a jelenlegi technikai szint fölötti több előnyös tulajdonsággal rendelkezik, a célkitűzésnek megfelelően, amelyek az alábbiakban foglalhatók össze.

Az új szerkezet a tányérkerék-ágyazást a lehető legnagyobb csapágybázissal valósítja meg, a választott csapágyak mérete nem függ a súrlódótárcsák átmérőjétől, és a tányérkerék-csapágyazás terhelését a differenciálzár-szerkezet be- vagy kikapcsolása nem befolyásolja. A differenciálház-csapágyazása kizárólag a tányérkerékre ható fogerőktől függ, és ehhez képest optimális csapágyazás valósítható meg.

A differenciálzár munkahengere álló helyzetű dupla dugattyús megoldás, amelynek akció- és reakcióereje a kiegyenlítőművön záródik, és ezért sem a főhajtóműház, sem a differenciálház semmilyen erőhatást nem kap a zárt vagy nyitott differenciálzár esetén.

A súrlódótárcsák a differenciál-házfél belsejében a tangenciális forgásirányhoz képest befelé lejtő rések közelében helyezkednek el olyan módon, hogy bármelyik forgásirány a külső olajtérből a lamellaköteg belseje felé tereli az olajat, ami bizonyos mértékű átöblítést biztosít. Ha ez nem elégítené ki a hőelvonási követelményeket, akkor a RÁBA rendelkezik olyan szabadalommal védett megoldásokkal, amelyek kellő mennyiségű kenőolajat képesek átpréselni a súrlódótárcsák között. Ezek a megoldások léteznek, lényegüket tekintve a féltengelyre felfűzött és onnan meghajtott irányváltós szivattyúból és olyan nyomócsőből állnak, amely a féltengelyt magában foglalja, így a hűtőolajat a differenciálház belsejébe képes eljuttatni és a lammellaköteg belsejébe nyomni, illetve az egész köteget átöblíteni a kívánt olajtérfogattal. Ezzel tetszőleges követelmény szerinti hűtőhatás érhető el.

A szerkezet nem tartalmaz forgó olaj-átömlőcsatlakozást, ezért a kapcsoláskor a szerkezet fordulatszáma közömbös, és hidraulikanyomás nagyságára vonatkozóan sincs kötöttség.

A differenciálzár-működtető kétdugattyús munkahenger háza semmilyen axiális terhelést nem tud felvenni, ezért leadni sem, ezáltal elmaradnak a hajtóműház káros deformációi, amelyek rontanák a főhajtómű élettartamát.

A beépítésre került, úgynevezett úszófelfüggesztésű munkahenger szabadságfoka a differenciálházra csapágyazva minden befeszülést kizár, ezért nemcsak a saját alkatrészeit, hanem a környező alkatrészeket is maximálisan kíméli, ezáltal hosszú élettartamot biztosít.

A munkahengerre tangenciálisan tájolva felszerelt, vagy azzal egy anyagot képező támasztórúd olajbevezető és légtelenítőfuratai révén a hajtóműház tömített furatán vezet keresztül kompakt hidraulikaolaj-bevezetést és légtelenítést biztosít, vagyis külön csövezésre nincs szükség.

A munkahengerházzal összefüggő támasztórúd csuklópontszerűen megtámasztja a munkahengert a forgás ellen, amelyet az álló ikerdugattyúkról forgó, vagy álló alkatrészekre átviendő axiális erőhatások átvitelére alkalmas csapágyak ellenállási nyomatéka okoz. Ez a forgatónyomaték akkor rendkívül alacsony, ha az axiálcsapágyak és a radiálcsapágyazás gördülő kivitelűek. Ez a reakciónyomaték csekély, nagyságához képest viszonylag nagy bázison lép fel. Az erőpár egyik tagja a munkahenger és diffház közötti radiális tűgörgősoron keletkezik, míg az erőpár másik tagja a támasztórúd hajtóműházzal érintkező felületén, annak tömített furatában adódik át, ahol a reakcióerők nagysága rendkívül kicsi. Ez a tény nagyban növeli a szerkezet élettartamát.

További előnyös tény, hogy a támasztórudas kétdugattyús munkahenger a differenciálházon legördülve, annak geometriai hibáját, amely származhat deformációból, vagy eleve a gyártásból, a támasztórúd hajtóműházfúrat laza és elcsúszni képes kapcsolata miatt teljes mértékben minden befeszülés nélkül kompenzálni képes, mivel forgattyús mechanizmushoz hasonlítható. Ez is élettartam-növelő hatású.

További előnyös tény az is, hogy a munkahenger elhelyezése lehetővé teszi, hogy nagyságát szabadon lehet megválasztani a működtető hidraulikanyomás függvényében, így egészen alacsony nyomásérték esetén a nagy munkahengererő elérésére egészen nagy munkahenger-átmérő is választható.

További előnyöket biztosít, ha a munkahenger mindkét dugattyújának reakcióerejét a forgó differenciálházra vezetjük, esetünkben a lamellaköteg végét lezáró támasztótárcsán keresztül a differenciálház hornyába beépített rögzítőgyűrűre, illetve a differenciálházcsapágy belső gyűrűt támasztó és a differenciálház csavarmenetére csavart tengelyanyára, akkor a dugattyúerők reakcióerői a differenciálházon egymást kioltva, úgynevezett belső erővé válnak, amelynek a többi alkatrészre már semmilyen káros hatása nincs.

Előnyösnek mondható, hogy a működésre kész állapot biztosítható, ha a differenciálzár-szerkezet alap-zárásinyomatékát a külső és belső nyomólapok közé beépített kisméretű előfeszített csavarrugók biztosítják, ezért az egyenlőtlen tapadás kismértékű kompenzálása állandó jelleggel biztosítva van, másrészt a dugattyúkhoz beépített axiálgörgős koszorúk kismértékű terhelése is állandóan fennáll, így azok kapcsolásra kész helyzetben vannak.

Ha a fenti előnyös tulajdonságokat összegezve a jelenlegi technikai szinttel összevetjük, egyértelmű, hogy a találmány szerinti szerkezet előremutató megoldásokat tartalmaz, amelyek a korábbi szerkezetekben nem voltak fellelhetők.

Claims (7)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Közúti jármű- és munkagépfutóművek főhajtóművébe építhető, fokozat nélküli, hidraulikusan menet közben kapcsolható és vezérelhető differenciálzárszerkezet, amelynek főhajtóműháza (15), a főhajtóműháznak (15) behajtó kúpkerék (57) kettő vagy három

   HU 223 644 Bl csapágyas ágyazását (58) megtartó csapágyfészke (59), a behajtó kúpkeréknek (57) nyomatékátvivő módon a behajtó kúpkerékre (57) szerelt és tengelyvéganyával (60) rögzített behajtó kapcsolóagya (61), a főhajtóműházon (15) belüli végén kúpkerékfogazata (62), vele kapcsolódó és forgatónyomaték átvitelére alkalmas tányérkereke 63), a tányérkerék (63) agyfuratába (64) központosítóan illeszkedő osztott kivitelű differenciálháza (2, 76), a peremes differenciál-házfélnek (76) a tányérkerék (63) hátlapját (65) támasztó pereme (66), a peremet (66) a tányérkerék (63) hátlapjával (65) nyomatékátvivő módon elrendezett csavarkötése (67), a differenciálháznak (2, 76) a főhajtóműház (15) megfelelően kialakított menetes furataiban (26, 68) menetes gyűrűkkel (27, 77) axiálisan állítható kétoldali csapágyazása (23, 70), belsejében a differenciálház (2, 76) osztósíkjában (71) nyomatékátvivő módon a forgástengelyre (72) merőlegesen elhelyezett differenciálkeresztje (73), a differenciálkereszt (73) szárain (74) elhelyezett és elforogható kiskiegyenlítő kúpkerekei (78), ezekkel kúpfogazással (85) kapcsolódó, egyik oldalon a peremes differenciál-házfélben (76) elforoghatóan ágyazott egyszerű nagykiegyenlítő kúpkereke (69), ennek a futóműkerékagy felé nyomaték átvitelére szolgáló féltengely (79) külső bordázatát (80) befogadni képes belső bordázata (75), a másik oldali külső bordás nagykiegyenlítő kúpkeréknek (82) ezenkívül belső bordázatú súrlódótárcsákkal (86) nyomatékátvivő módon kapcsolódó külső bordázata (87), a differenciálházfélnek (2) külső bordázatú súrlódótárcsákkal (88) kapcsolódó belső bordázata (89), a belső és külső bordázatú (86, 88) súrlódótárcsákból váltakozva felépített lamellakötege (20), a lamellaköteg (20) és az ezzel kapcsolatban lévő külső bordás nagykiegyenlítő kúpkerék (82) hátlapja (81) között a mindkétoldali axiális erő felvételére alkalmas és a differenciál-házfélben (2) nem elforgatható támasztótárcsája (29), a lamellaköteg (20) ellentétes oldalán a differenciál-házfél (2) belső bordázatával (89) nyomatékátvivő módon csatlakoztatott nyomólapja (21), a differenciál-házfél (2) homloklapján (83) körben elrendezett axiális furatokban (84) axiális irányban elcsúsztathatóan illeszkedő nyomócsapok (90) belső homlokfelülete (91) a nyomólap (21), külső homlokfelülete (92) a differenciál-házféllel (2) koncentrikusan elrendezett hidraulikus munkahengerrel (93) axiális erő átadására alkalmas kapcsolatban van (la. ábra), azzal jellemezve, hogy a munkahenger házának (1) furatában (3) axiális irányban szabadon tömítetten elcsúsztatható I. és II. dugattyúja (4 és 5), ezen belül a dugattyúknak (4 és 5) is egymásba tömítően illeszkedő, de elcsúsztatható furata (6), illetve csapja (7) és ezzel együtt tömítetten zárt nyomótere (8), a dugattyúk egyikének (4 vagy 5) belső hengeres felülete (9) a differenciál-házfél (2) külső hengeres felületére (10) felfűzve, azzal elforgóan illesztett siklócsapágya (11), az I. és II. dugattyúknak (4 és 5) a munkahengerház (1) furatához (3) történő tangenciális elfordulását gátló reteszelése (12), a munkahengerháznak (1) a nyomótérbe (8) torkolló olajvezető furatot (13) és légtelenítőfuratot (14) magában foglaló, a hajtóműház (15) furatában (16) beállóan és tömítetten hengerfelülettel (17) illeszkedő, saját anyagából kialakított támasztórúdja (18), mimellett a II. dugattyúnak (5) axiális támasztéka (19), az I. dugattyúnak (4) pedig a lamellaköteg (20) nyomólapja (21) felé forgó axiális erőátadó (sikló vagy gördülő) axiálcsapágyas (22) összeköttetése van. (1. ábra)
2. 2. Az 1. igénypont szerinti differenciálzár-szerkezet és működtető egy lehetséges kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a II. dugattyúnak (5) az axiális támaszték (19) kialakítására a differenciál-házfél (2) csapágyának (23) külső gyűrűjével (24) axiálisan támasztott, gyűrű alakúan kiszögellő sík felülete (25), a külső gyűrűnek (24) pedig a főhajtóműház (15) menetes furatába (26) állíthatóan illeszkedő menetes gyűrű (27) támasztéka van. (1. ábra)
3. 3. Az 1. és 2. igénypontok szerinti differenciálzárszerkezet és működtető egyik kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az I. dugattyú (4) erőátadó axiálcsapágya (22) és a lamellaköteg (20) nyomólapja (21) között előfeszített nyomórugója (28) van. (1. ábra)
4. 4. Az 1., 2. vagy 3. igénypont szerinti differenciálzár-szerkezet és működtető egy kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a lamellaköteg (20) axiális megtámasztására a differenciál-házfélben (2) hengeres fészekben (34) illeszkedő, egyik oldalon a fogazat homlokoldalával (33), másik oldalon a differenciál-házfél (2) hornyába (30) illeszkedő rögzítőgyűrűvel (31) támasztott, tangenciális elfordulás ellen pedig hengeres görgővel (32) biztosított támasztótárcsája (29) van. (2. ábra)
5. 5. Az 1., 3. vagy 4. igénypont szerinti differenciálzár-szerkezet és működtető egy kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a II. dugattyúnak (5) belső hengeres felületén (9) tűgörgőpályája (35) és radiáltűgörgője (36), homlokoldalán axiálgörgőpályája (37) és axiálgörgős koszorúja (38) és a differenciálházfél- (2) csapágy (23) belső gyűrűvel (39) megtámasztott, a radiáltűgörgővel (36) és axiálgörgős koszorúval (38) legördülő helyzetű, furatával a differenciál-házfél (2) külső hengeres felületével (10) szorosan illeszkedő görgőpályája (40) van. (2. ábra)
6. 6. Az 1., 3., 4. vagy 5. igénypont szerinti differenciálzár-szerkezet és működtető további kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a differenciálház-csapágy (23) belső gyűrűjének (39) a távtartó gyűrű (41) és a biztosítólemezen (42) keresztül a differenciál-házfél (2) menetére (44) felcsavart tengelyvéganya (43) homlokfelületén (45) axiális irányú támasztása van. (2. ábra)
7. 7. Az 1., 2., 3., 4., 5. vagy 6. igénypont bármelyike szerinti differenciálzár-szerkezet és működtető további kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a munkahenger házának (1) a hengerfurattal (3) kitérő tengelyű, de rá merőleges helyzetű átmenő lépcsős furata (46 és 47), ebben a hajtóműház (15) furatán (16) átdugott tömítőgyűrűkkel (48 és 49) szerelt tá10

   HU 223 644 Bl masztórúdja (18), a támasztórúdnak (18) a házhoz (1) történő tájolására golyó (50) befogadására alkalmas fészekfurata (51), a golyó (50) külső oldalával tájolást biztosító tájoló alátétje (52), a tájoló alátétnek (52) külső hengeres felületén lelapolása (53) a munkahenger- 5 háznak (1) a tangenciális elfordulást megakadályozó, a lelapolással (53) illeszkedő sík felülete (54), mimellett a támasztócsapnak (18) a munkahengerházban (1) történő rögzítésére csavarmenete (55) és rögzítőanyája (56) van.