RU2283243C1

RU2283243C1 - Vehicle

Info

Publication number: RU2283243C1
Application number: RU2005101544/11A
Authority: RU
Inventors: нин Александр Петрович Мит (RU); Александр Петрович Митянин; нин Алексей Александрович Мит (RU); Алексей Александрович Митянин; нин В чеслав Александрович Мит (RU); Вячеслав Александрович Митянин
Original assignee: Александр Петрович Митянин
Priority date: 2005-01-24
Filing date: 2005-01-24
Publication date: 2006-09-10
Also published as: RU2005101544A

Abstract

FIELD: transport engineering; entertainments.

SUBSTANCE: proposed vehicle contains traction motor 47 and stepless gearbox - variable-speed drive. Used as variable-speed drive can be amplifier consisting of power differential 1, comparing differential 30, regulating differential 2, control differential 36 and two-self-braking mechanisms 3, 4. Input of power differential is connected with traction motor and input of regulating differential, central gears 17, 18 of power differential are connected with driven links 15, 16 of self-braking mechanism and with central gears 32, 33 of comparing differential to provided rotation of central gears of comparing differential in opposite directions. Driving links 13, 14 of self-braking mechanisms are connected with central gears 19, 20 of regulating differential and central gears 42, 43 of control differential to provide rotation of central gears of control differential in opposite directions, and change of gear ratio is carried out by means of bicycle-type pedal unit 46 mechanically coupled with control differential with possibility of changing speed of rotation of its central gears. Central of regulating differential are closed by speed equalizer 41.

EFFECT: provision of vehicle with ratio change and reversing by means of bicycle-type pedal drive.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться в индустрии развлечений для создания транспортного средства с новыми потребительскими свойствами.The invention relates to mechanical engineering and can be used in the entertainment industry to create a vehicle with new consumer properties.

Известно транспортное средство, например "Volkswagen Touran", в котором для управления скоростью используются педали: сцепления, «газа», тормоза и рычаг переключения передач (журнал «За рулем» №11 2002 г., стр.102).A vehicle is known, for example, Volkswagen Touran, in which pedals are used to control speed: clutch, gas, brakes and gear lever (Za Rulem magazine No. 11 of 2002, p. 102).

Недостатком данного транспортного средства является ступенчатое изменение передаточного отношения.The disadvantage of this vehicle is a step change in gear ratio.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является транспортное средство, например "Honda Jazz", в котором используется автоматическая бесступенчатая передача - вариатор (журнал «За рулем» №11 2002 г., стр.97).The closest in technical essence and the achieved result is a vehicle, for example, "Honda Jazz", which uses an automatic continuously variable transmission - CVT (Za Rulem magazine No. 11 of 2002, p. 97).

Недостатком известного транспортного средства является значительное время, необходимое для переключения с прямого хода на задний и обратно, а также опосредованное управление скоростью вращения ведущих колес транспортного средства и низкий диапазон изменения передаточного отношения.A disadvantage of the known vehicle is the significant time required to switch from forward to rear and vice versa, as well as indirect control of the speed of rotation of the vehicle’s drive wheels and a low range of gear ratio changes.

Задачей изобретения является создание транспортного средства с новыми потребительскими свойствами, у которого управление скоростью движения осуществляется бесступенчато с широким диапазоном изменения передаточного отношения и минимизировано время изменения прямого хода на задний и обратно.The objective of the invention is to create a vehicle with new consumer properties, in which the speed control is continuously variable with a wide range of gear ratios and minimizes the time to change the forward stroke to the rear and back.

Поставленная задача решается тем, что в транспортном средстве, содержащем тяговый двигатель и бесступенчатую коробку передач - вариатор, согласно формул изобретения в качестве вариатора используется усилитель, а изменение передаточного отношения производится с помощью педального блока велосипедного типа.The problem is solved in that in a vehicle containing a traction engine and a continuously variable transmission - a variator, according to the claims, an amplifier is used as a variator, and the gear ratio is changed using a pedal block of a bicycle type.

Указанная совокупность признаков является новой и обладает изобретательским уровнем, так как использование усилителя, например механического, в качестве вариатора позволяет изменять скорость движения в широком диапазоне, минимизировать время изменения прямого хода на задний, так как наличие управляющего дифференциала в усилителе позволяет изменять скорость вращения ведущих звеньев самотормозящих механизмов. Регулирующий дифференциал синхронизирует скорости вращения ведущих звеньев самотормозящих механизмов со скоростью вращения ведомых звеньев самотормозящих механизмов. Самотормозящие механизмы работают в режиме оттормаживания, выполняя роль механических усилителей, когда ведущее звено убегает от набегающего на него ведомого звена, задавая скорость вращения последнего. Чем ближе самотормозящий механизм выполнен к границе самоторможения, тем меньшее усилие необходимо для управления усилителем и тем соответственно выше коэффициент усиления.(Благонравов А.А. Механические бесступенчатые передачи нефрикционного типа. - М.: Машиностроение, 1977, с.59). Силовой дифференциал распределяет обороты, подаваемые на него от двигателя, между центральными колесами дифференциала сравнения. Дифференциал сравнения, в зависимости от разности в скоростях вращения своих центральных колес, вращает выходное звено усилителя с той или иной скоростью. Чем больше разница в скоростях вращения центральных колес дифференциала сравнения, тем быстрее вращается выходное звено усилителя. Механизм выравнивания скоростей вращения центральных колес регулирующего дифференциала выравнивает скорости их вращения при отсутствии управляющего воздействия, а наличие педального блока велосипедного типа позволяет управлять усилителем.The specified set of features is new and has an inventive step, since the use of an amplifier, for example a mechanical one, as a variator allows you to change the speed of movement in a wide range, minimize the time to change the forward stroke to the rear, since the presence of a control differential in the amplifier allows you to change the speed of rotation of the leading links self-locking mechanisms. The regulatory differential synchronizes the rotation speeds of the leading links of the self-locking mechanisms with the speed of rotation of the driven links of the self-locking mechanisms. Self-braking mechanisms operate in the braking mode, acting as mechanical amplifiers, when the leading link escapes from the slave link running on it, setting the rotation speed of the latter. The closer the self-braking mechanism is made to the border of self-braking, the less effort is needed to control the amplifier and the correspondingly higher is the gain (Blagonravov A.A. Mechanical non-friction type continuously variable transmissions. - M .: Mashinostroenie, 1977, p. 59). The power differential distributes the revolutions supplied to it from the engine between the central wheels of the comparison differential. The comparison differential, depending on the difference in the rotational speeds of its central wheels, rotates the output link of the amplifier with one speed or another. The larger the difference in the rotational speeds of the central wheels of the comparison differential, the faster the output link of the amplifier rotates. The mechanism for balancing the rotational speeds of the central wheels of the regulating differential equalizes their rotational speeds in the absence of control action, and the presence of a bicycle-type pedal block allows you to control the amplifier.

На чертеже представлена схема транспортного средства.The drawing shows a diagram of a vehicle.

Транспортное средство содержит двигатель 47, педальный блок 46 и механический усилитель.The vehicle includes an engine 47, a pedal unit 46 and a mechanical amplifier.

Механический усилитель состоит из:The mechanical amplifier consists of:

силового дифференциала 1 с центральными колесами 17, 18, сателлитами 24 и силового входа 22;power differential 1 with central wheels 17, 18, satellites 24 and power input 22;

регулирующего дифференциала 2 с центральными колесами 19, 20, сателлитами 25 и шестерни 23;steering differential 2 with central wheels 19, 20, satellites 25 and gears 23;

дифференциала сравнения 30 с центральными колесами 32, 33, сателлитами 35 и выходного звена усилителя 34;differential comparison 30 with the Central wheels 32, 33, satellites 35 and the output link of the amplifier 34;

управляющего дифференциала 36 с центральными колесами 42, 43, сателлитами 44 и управляющего входа усилителя 45;control differential 36 with central wheels 42, 43, satellites 44 and control input of amplifier 45;

самотормозящих механизмов 3 и 4, каждый из которых состоит из ведомых звеньев 15, 16 и ведущих звеньев 13, 14;self-locking mechanisms 3 and 4, each of which consists of driven links 15, 16 and leading links 13, 14;

силового входа усилителя 21;power input of the amplifier 21;

шестерен 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 26, 27, 28, 29, 31, 37, 38, 39, 40;gears 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 26, 27, 28, 29, 31, 37, 38, 39, 40;

механизма выравнивания скоростей вращения центральных колес 41.the mechanism for aligning the rotation speeds of the Central wheels 41.

При этом управляющий вход 45 усилителя соединен с педальным блоком велосипедного типа 46, выходное звено 34 усилителя соединено с ведущими колесами (на чертеже не указаны), а силовой вход 21 усилителя соединен с тяговым двигателем 47, работающим на постоянных оборотах.In this case, the control input 45 of the amplifier is connected to the pedal block of the bicycle type 46, the output link 34 of the amplifier is connected to the drive wheels (not shown in the drawing), and the power input 21 of the amplifier is connected to the traction motor 47 operating at constant speed.

При этом вход силового дифференциала 22 соединен с тяговым двигателем 47 и входом 23 регулирующего дифференциала 2, центральные колеса 17 и 18 силового дифференциала 1 жестко соединены с ведомыми звеньями 15 и 16 самотормозящих механизмов 3 и 4 и соединены с центральными колесами 32 и 33 дифференциала сравнения 30 таким образом, чтобы центральные колеса 32 и 33 дифференциала сравнения 30 вращались в противоположных направлениях. Ведущие звенья 13 и 14 самотормозящих механизмов 3 и 4 соединены с центральными колесами 19 и 20 регулирующего дифференциала 2 и с центральными колесами 42 и 43 управляющего дифференциала 36 таким образом, чтобы центральные колеса 42 и 43 управляющего дифференциала 36 вращались в противоположных направлениях. Центральные колеса 19 и 20 регулирующего дифференциала 2 замкнуты механизмом выравнивания скоростей вращения 41.Moreover, the input of the power differential 22 is connected to the traction motor 47 and the input 23 of the regulating differential 2, the central wheels 17 and 18 of the power differential 1 are rigidly connected to the driven links 15 and 16 of the self-braking mechanisms 3 and 4 and are connected to the central wheels 32 and 33 of the comparison differential 30 so that the central wheels 32 and 33 of the comparison differential 30 rotate in opposite directions. The driving links 13 and 14 of the self-locking mechanisms 3 and 4 are connected to the central wheels 19 and 20 of the control differential 2 and to the central wheels 42 and 43 of the control differential 36 so that the central wheels 42 and 43 of the control differential 36 rotate in opposite directions. The Central wheels 19 and 20 of the regulating differential 2 are closed by a mechanism for equalizing rotation speeds 41.

Транспортное средство работает следующим образом. Силовой вход усилителя 21 вращается с постоянной скоростью от двигателя 47. При этом по силовой кинематической цепи 21-22-24-18-26-28-32-35 вращение передается на сателлит 35 дифференциала 30. По другой силовой кинематической цепи 21-24-17-27-29-31-33-35 вращение передается на тот же сателлит 35. При этом вращение центральных колес 32 и 33 дифференциала 30 происходит с одинаковой скоростью и в противоположных направлениях, в результате выходное звено усилителя 34 остается неподвижным. Одновременно с этим по регулирующей кинематической цепи 21-23-25-20-12-10-14 вращение передается на ведущее звено 14 самотормозящего механизма 4, через шестерни 38, 40 на механизм выравнивания скоростей 41, а через шестерни 6 и 8 на центральное колесо 42 управляющего дифференциала 36. По другой регулирующей кинематической цепи 21-23-25-19-11-9-13 вращение передается на ведущее звено 13 самотормозящего механизма 3, через шестерни 37 и 39 на механизм выравнивания скоростей 41, а через шестерни 5 и 7 на центральное колесо 43 управляющего дифференциала 36. Центральные колеса всех дифференциалов вращаются с равными попарно скоростями, при этом центральные колеса 32 и 33 дифференциала 30 вращаются в противоположных направлениях и выходное звено усилителя 34 неподвижно. Центральные колеса 42 и 43 управляющего дифференциала 36 также вращаются в противоположных направлениях, и вход усилителя 45 неподвижен. Таким образом весь механизм находится в состоянии равновесия, и ведущие звенья 13 и 14 самотормозящих механизмов, работающих в режиме оттормаживания, успевают убегать от набегающих на них ведомых звеньев 15 и 16. Транспортное средство стоит на месте, т.е. имеет нулевую скорость.The vehicle operates as follows. The power input of the amplifier 21 rotates at a constant speed from the engine 47. At the same time, the rotation is transmitted to the satellite 35 of the differential 30 along the power kinematic chain 21-22-24-18-186-28-32-35. On the other power kinematic chain 21-24- 17-27-29-31-33-35, the rotation is transmitted to the same satellite 35. In this case, the rotation of the central wheels 32 and 33 of the differential 30 occurs at the same speed and in opposite directions, as a result, the output link of the amplifier 34 remains stationary. At the same time, through the regulating kinematic chain 21-23-25-20-12-12-10-14, the rotation is transmitted to the driving link 14 of the self-braking mechanism 4, through gears 38, 40 to the speed balancing mechanism 41, and through gears 6 and 8 to the central wheel 42 of the control differential 36. In another kinematic control chain 21-23-25-19-11-11-9-13, the rotation is transmitted to the leading link 13 of the self-braking mechanism 3, through gears 37 and 39 to the mechanism for balancing speeds 41, and through gears 5 and 7 on the central wheel 43 of the steering differential 36. Central wheels all differentials rotate with equal pairwise speeds, while the central wheels 32 and 33 of the differential 30 rotate in opposite directions and the output link of the amplifier 34 is stationary. The central wheels 42 and 43 of the control differential 36 also rotate in opposite directions, and the input of the amplifier 45 is stationary. Thus, the entire mechanism is in a state of equilibrium, and the driving links 13 and 14 of the self-locking mechanisms operating in the brake mode have time to run away from the slave links 15 and 16 running on them. The vehicle is stationary, i.e. has zero speed.

При вращении педального блока 46 начинает вращаться кинематически соединенный с ним вход усилителя 45, при этом скорость вращения центрального колеса 42 дифференциала 36 уменьшается, а центрального колеса 43 увеличивается. Поскольку центральное колесо 42 по указанным выше кинематическим цепям соединено с ведущим звеном 14 самотормозящего механизма 4 и с центральным колесом 20 дифференциала 2, то и они снижают скорость вращения. Ведомое звено 16 самотормозящего механизма 4, работающего в режиме оттормаживания, опираясь на ведущее звено 14, также уменьшит скорость вращения, в итоге уменьшаются скорости вращения центральных колес 18 и 32 дифференциалов 1 и 30, соединенных с ведомым звеном 16. Во всех дифференциалах произойдет перераспределение оборотов между центральными колесами. Скорости вращения центральных колес 43, 19, 17 и 33 пропорционально увеличатся, и ведущее звено 13 самотормозящего механизма 3, работающего в режиме оттормаживания, успевает убегать от набегающего на него ведомого звена 15, не создавая препятствий для его вращения. Поскольку центральные колеса 32 и 33 дифференциала 30 получают разную скорость вращения, то выходное звено усилителя 34 начнет вращаться. При этом угол поворота и скорость вращения выходного звена 34 пропорциональны углу поворота и скорости вращения педального блока 46. При вращении педального блока 46 в противоположном направлении выходное звено 34 также изменит направление вращения. Механизм выравнивания скоростей вращения 41 при отсутствии воздействия на педальный блок 46 выравнивает скорости вращения центральных колес 19 и 20 дифференциала 2, задавая нулевую скорость вращения выходному звену 34.When the pedal block 46 rotates, the kinematically connected input of the amplifier 45 begins to rotate, while the rotation speed of the central wheel 42 of the differential 36 decreases, and the central wheel 43 increases. Since the central wheel 42 is connected to the driving link 14 of the self-braking mechanism 4 and to the central wheel 20 of the differential 2 via the kinematic chains indicated above, they also reduce the rotation speed. The driven link 16 of the self-braking mechanism 4 operating in the braking mode, relying on the driving link 14, will also reduce the rotation speed, as a result, the rotation speeds of the central wheels 18 and 32 of the differentials 1 and 30 connected to the driven link 16. will be reduced. between the central wheels. The rotational speeds of the central wheels 43, 19, 17 and 33 will increase proportionally, and the driving link 13 of the self-braking mechanism 3 operating in the braking mode manages to escape from the slave link 15 running on it without creating obstacles to its rotation. Since the central wheels 32 and 33 of the differential 30 receive different rotational speeds, the output link of the amplifier 34 will begin to rotate. Moreover, the rotation angle and rotation speed of the output link 34 are proportional to the rotation angle and rotation speed of the pedal block 46. When the pedal block 46 is rotated in the opposite direction, the output link 34 will also change the direction of rotation. The mechanism for balancing rotation speeds 41 in the absence of impact on the pedal block 46 aligns the rotation speeds of the Central wheels 19 and 20 of differential 2, setting the zero rotation speed to the output link 34.

Таким образом, данное изобретение позволяет создать транспортное средство с новыми потребительскими свойствами, уменьшить время изменения прямого хода на задний и обратно и расширить диапазон изменения передаточного отношения.Thus, this invention allows to create a vehicle with new consumer properties, to reduce the time to change the forward stroke to the rear and vice versa and to expand the range of variation of the gear ratio.

Claims

1. A vehicle containing a traction engine and a continuously variable transmission-variator, characterized in that the variator uses an amplifier consisting of a power differential kinematically interconnected, a comparison differential, a control differential, a control differential and two self-braking mechanisms, while the input the power differential is connected to the traction motor and the input of the regulating differential, the central wheels of the power differential are connected to the driven links ca of the braking mechanisms and with the central wheels of the comparison differential so that the central wheels of the comparison differential rotate in opposite directions, and the drive links of the self-braking mechanisms are connected to the central wheels of the control differential and the central wheels of the control differential so that the central wheels of the control differential rotate in opposite directions, while changing the gear ratio using the pedal block the bike kinematically connected to the steering differential and the ability to change the rotation speed of its central wheels.

2. The vehicle according to claim 1, characterized in that the central wheels of the steering differential are closed by a speed equalization mechanism.