RU2346196C1 - Vehicle recuperator - Google Patents

Vehicle recuperator Download PDF

Info

Publication number
RU2346196C1
RU2346196C1 RU2007143597/11A RU2007143597A RU2346196C1 RU 2346196 C1 RU2346196 C1 RU 2346196C1 RU 2007143597/11 A RU2007143597/11 A RU 2007143597/11A RU 2007143597 A RU2007143597 A RU 2007143597A RU 2346196 C1 RU2346196 C1 RU 2346196C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
recuperator
shaft
clutch
elastic element
shafts
Prior art date
Application number
RU2007143597/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Степанович Семеноженков (RU)
Владимир Степанович Семеноженков
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный открытый технический университет путей сообщения" (РГОТУПС)
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный открытый технический университет путей сообщения" (РГОТУПС) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный открытый технический университет путей сообщения" (РГОТУПС)
Priority to RU2007143597/11A priority Critical patent/RU2346196C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2346196C1 publication Critical patent/RU2346196C1/en

Links

Landscapes

  • Arrangement Of Transmissions (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to mechanical engineering and can be used in motor and electric vehicles, robots, freight wagons and passenger cars, subway cars etc. A recuperator comprises two parallel shafts connected by a chain gear. Two overrunning clutches with mutually antithetic free run of the stars are mounted on the shafts. The clutch races are spring-loaded by an elastic element in respect to each other at the rotation angle and are kinematically connected by a toothed gear. One driven clutch serves for the connection of the overrunning clutch star to the shaft, and the other one - for the connection of the recuperator to the vehicle wheel.
EFFECT: design simplification and increase of reliability.
1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях автомобилей, электромобилей, тележек железнодорожных грузовых и пассажирских вагонов, вагонов метрополитена, роботизированных транспортных средств и прочих средств передвижения.The invention relates to mechanical engineering and can be used in the construction of cars, electric vehicles, railroad freight cars and passenger cars, subway cars, robotic vehicles and other vehicles.

Известны различные виды накопителей энергии транспортных средств, среди которых наиболее известны маховичные аккумуляторы механической энергии, которые позволяют при торможении аккумулировать кинетическую энергию движения транспортных средств [1].Various types of energy storage devices of vehicles are known, among which the flywheel mechanical energy batteries are most known, which allow braking kinetic energy of vehicle movement during braking [1].

Несмотря на большое количество опубликованных изобретений такого типа устройств они практически не нашли применения на практике из-за целого ряда недостатков. Наиболее существенным из них является низкая надежность ввиду сложности конструкции маховика и передаточного механизма, который должен обеспечить плавность разгона транспортного средства при присоединении его к маховику, имеющему большой кинетический момент. Кроме того, использование таких устройств практически не дает экономии энергии, т.к. при этом значительная ее часть расходуется на бесполезный нагрев деталей и окружающей среды, а также переходит в другие формы, относящиеся к потерям.Despite the large number of published inventions of this type of device, they practically did not find practical application due to a number of disadvantages. The most significant of them is low reliability due to the complexity of the design of the flywheel and the transmission mechanism, which should ensure smooth acceleration of the vehicle when it is attached to a flywheel having a large kinetic moment. In addition, the use of such devices practically does not save energy, because at the same time, a significant part of it is spent on useless heating of parts and the environment, and also goes into other forms related to losses.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является рекуператор транспортного средства, содержащий два параллельных вала, кинематически связанных механической передачей, состоящей из трех последовательно зацепляющихся зубчатых колес и обеспечивающей однонаправленность вращения валов, упругий элемент, две управляемые сцепные муфты, управляемый тормоз, две обгонные муфты с взаимно противоположным направлением свободного хода и обоймами, зацепляющимися друг с другом с помощью закрепленных на них зубчатых колес. Такое устройство имеет низкую надежность и повышенную металлоемкость из-за наличия в системе управления устройством управляемого тормоза, большого количества зубчатых передач, для обеспечения соответствующих условий работы которых необходима повышенная жесткость элементов конструкции, дополнительные опоры и пр. [2].The closest in technical essence to the proposed technical solution is a vehicle recuperator containing two parallel shafts kinematically connected by a mechanical transmission, consisting of three sequentially engaging gears and providing unidirectional rotation of the shafts, an elastic element, two controlled couplers, a controlled brake, two overruns couplings with mutually opposite free-wheeling directions and cages engaged with each other by means of bchatyh wheels. Such a device has low reliability and increased metal consumption due to the presence of a controlled brake in the device control system, a large number of gears, which require increased rigidity of structural elements, additional supports, etc., to ensure appropriate working conditions [2].

Изобретение направлено на повышение надежности рекуператора автомобиля за счет уменьшения количества звеньев и упрощения конструкции, что достигается тем, что рекуператор автомобиля содержит упругий элемент, два параллельных вала, две управляемые муфты, две обгонные муфты с взаимно противоположным направлением свободного хода и обоймами, соединенными с помощью зубчатой передачи, валы соединены с помощью цепной передачи, управляемые муфты укреплены на одном валу с возможностью взаимодействия одной с колесом автомобиля, а другой со звездочкой обгонной муфты.The invention is aimed at improving the reliability of a car recuperator by reducing the number of links and simplifying the design, which is achieved by the fact that the car recuperator contains an elastic element, two parallel shafts, two controllable couplings, two overrunning couplings with mutually opposite free-wheeling direction and clips connected by gear transmission, shafts are connected using a chain drive, controlled clutches are mounted on one shaft with the possibility of interaction of one with the wheel of the car, and the other with zdochkoy freewheel.

Такая компоновка позволяет исключить из конструкции управляемый тормоз, зубчатую передачу, обеспечивающую однонаправленность вращательного движения валов рекуператора, реверсной шестерни, вала для ее удержания, дополнительных опор для этого вала и других элементов.This arrangement allows you to exclude from the design of the controlled brake, gear transmission, providing unidirectional rotational motion of the shafts of the recuperator, reverse gear, shaft for holding it, additional bearings for this shaft and other elements.

Работа рекуператора поясняется с помощью чертежа, на котором изображена схема рекуператора.The operation of the recuperator is explained using the drawing, which shows a diagram of the recuperator.

В состав рекуператора автомобиля входят два параллельных вала 1 и 2, кинематически связанных с помощью цепной передачи 3. На валах 1, 2 установлены обгонные муфты 4, 5. На обоймах обгонных муфт укреплены зацепляющиеся зубчатые колеса 6, 7 и барабаны 8, 9, подпружиненные друг к другу по углу поворота с помощью пружины 10. На валу 1 укреплена управляемая муфта 11 с возможностью взаимодействия с колесом 12 автомобиля. Звездочка обгонной муфты 4 может присоединяться к валу 1 с помощью управляемой муфты 13. Рекуператор автомобиля работает следующим образом.The vehicle recuperator consists of two parallel shafts 1 and 2, kinematically connected using a chain gear 3. On the shafts 1, 2, overrunning clutches 4, 5 are installed. On the cages of the overrunning clutches, gearing wheels 6, 7 and drums 8, 9, spring-loaded to each other according to the angle of rotation with the help of the spring 10. On the shaft 1 is mounted controlled clutch 11 with the possibility of interaction with the wheel 12 of the car. The sprocket of the overrunning clutch 4 can be connected to the shaft 1 using a controlled clutch 13. The vehicle recuperator operates as follows.

В исходном положении упругий элемент 10 находится в свободном состоянии, управляемая муфта 11 отключена и не присоединяет колесо 12 автомобиля к валу 1, а звездочка обгонной муфты 4 присоединена к валу 1 с помощью муфты 13.In the initial position, the elastic element 10 is in a free state, the controlled clutch 11 is disconnected and does not connect the car wheel 12 to the shaft 1, and the sprocket of the overrunning clutch 4 is connected to the shaft 1 using the clutch 13.

При движении автомобиля за счет тяги двигателя рекуператор не препятствует этому движению, т.к. колесо 12 свободно вращается на валу 1.When the vehicle is moving due to engine traction, the recuperator does not interfere with this movement, as the wheel 12 rotates freely on the shaft 1.

Для торможения автомобиля включается управляемая муфта 11 и присоединяет колесо 12 автомобиля к валу 1. На чертеже (вид А) вал 1 вместе со звездочкой обгонной муфты 4 и валом 2 вращаются в одном направлении против часовой стрелки. В этом случае обгонная муфта 4 находится в заклиненном состоянии и ее обойма также вращается в направлении против часовой стрелки и, т.к. барабан 8 жестко прикреплен к обойме муфты 4, происходит закручивание витков упругого элемента 10. При этом обоймы обгонных муфт из-за наличия зубчатой передачи 6-7, вращаются во взаимно противоположных направлениях, витки упругого элемента 10, закрепленные на барабане 9 обгонной муфты 5, также закручиваются. Этому процессу, когда вал 2 вместе со звездочкой обгонной муфты 5 поворачивается в направлении против часовой стрелки, а обойма обгонной муфты 5 с помощью зубчатого колеса 7 поворачивается в направлении по часовой стрелке, обгонная муфта 5 не препятствует, т.к. такое состояние соответствует ее свободному ходу. Кинетическая энергия движущихся масс переходит в потенциальную энергию упругого элемента 10. Закручивание упругого элемента будет происходить либо до остановки автомобиля, либо до момента, когда прижимное усилие управляемой муфты станет недостаточным, чтобы обеспечить передачу крутящего момента и прижимной диск начнет проскальзывать относительно звездочки. После остановки упругий элемент 10 через зубчатую передачу 6-7 и обгонные муфты 4, 5 стремится повернуть валы 1 и 2 во взаимно противоположных направлениях, чему препятствует цепная передача 3, что обеспечивает сохранение статичного положения.To brake the car, the controlled clutch 11 is turned on and connects the car wheel 12 to the shaft 1. In the drawing (view A), the shaft 1 together with the overrunning clutch sprocket 4 and the shaft 2 rotate counterclockwise in the same direction. In this case, the overrunning clutch 4 is jammed and its holder also rotates in a counterclockwise direction and, since the drum 8 is rigidly attached to the ferrule of the coupling 4, the turns of the elastic element 10 are twisted. In this case, the clips of the freewheels due to the presence of the gear 6-7 rotate in mutually opposite directions, the coils of the elastic element 10 mounted on the drum 9 of the overrunning clutch 5, also twist. This process, when the shaft 2 together with the sprocket of the freewheel clutch 5 rotates in a counterclockwise direction, and the yoke of the freewheel clutch 5 with the help of a gear 7 rotates in a clockwise direction, the freewheel 5 does not interfere, because this condition corresponds to its free run. The kinetic energy of the moving masses passes into the potential energy of the elastic element 10. The twisting of the elastic element will occur either until the car stops, or until the clamping force of the controlled clutch becomes insufficient to ensure the transmission of torque and the clamping disk begins to slip relative to the sprocket. After stopping, the elastic element 10 through the gear 6-7 and freewheels 4, 5 tends to rotate the shafts 1 and 2 in mutually opposite directions, which is prevented by the chain gear 3, which ensures the preservation of a static position.

Упругий элемент можно завести при монтаже рекуператора, а также при заднем ходе автомобиля, когда вращение валов осуществляется в направлении по часовой стрелке, звездочка и обойма обгонной муфты 5 поворачиваются как одно целое, а звездочка и обойма обгонной муфты 4 поворачиваются во взаимно противоположных направлениях и происходит закручивание упругого элемента 10.The elastic element can be wound during the installation of the recuperator, as well as during reverse gear, when the shafts are rotated in a clockwise direction, the sprocket and the clip of the freewheel 5 rotate as a whole, and the sprocket and the clip of the freewheel 4 rotate in opposite directions and occurs twisting the elastic element 10.

При необходимости приведения в движение автомобиля и его разгона (поворота колеса 12 в направлении против часовой стрелки) отключается управляемая муфта 13 и звездочка обгонной муфты 4 отсоединяется от вала 1. Витки упругого элемента 10, закрепленные на барабане 9, раскручиваясь, будут вращать обойму обгонной муфты 5 в направлении против часовой стрелки. Т.к. при таком движении обгонная муфта 5 будет находиться в заклиненном состоянии, то и ее звездочка вместе с валом 2 также будут вращаться в направлении против часовой стрелки. Крутящий момент, создаваемый витками упругого элемента 10, закрепленными на барабане 8 обгонной муфты 4, через зубчатую передачу 6-7 передается на обойму обгонной муфты 5, суммируется с крутящим моментом, создаваемым витками упругого элемента 10, закрепленными на барабане 9, и способствует повороту вала 2 в направлении против часовой стрелки и далее через цепную передачу 3 вращению вала 1 с колесом 12 автомобиля.If it is necessary to set the vehicle in motion and accelerate it (turning the wheel 12 in a counterclockwise direction), the controlled clutch 13 is disconnected and the overrunning clutch sprocket 4 is disconnected from the shaft 1. The coils of the elastic element 10 mounted on the drum 9, spinning, will rotate the overrunning clutch 5 in a counterclockwise direction. Because with this movement, the overrunning clutch 5 will be stuck, then its sprocket along with the shaft 2 will also rotate in a counterclockwise direction. The torque created by the turns of the elastic element 10, mounted on the drum 8 of the freewheel 4, is transmitted through the gear 6-7 to the clip of the freewheel 5, is added to the torque created by the turns of the elastic element 10, mounted on the drum 9, and contributes to the rotation of the shaft 2 in a counterclockwise direction and then through a chain drive 3 to the rotation of the shaft 1 with the wheel 12 of the car.

После раскручивания упругого элемента 10 отсоединенная от вала 1 звездочка обгонной муфты 4 остается неподвижной, не препятствуя вращению вала 1, а обгонная муфта 5 находится в расклиненном состоянии (состоянии свободного хода) и при неподвижной обойме ее звездочка вместе с валом 2 свободно вращаются в направлении против часовой стрелки. Таким образом, после окончания работы рекуператора (раскручивания упругого элемента 10) нет необходимости предпринимать какие-либо управляющие действия, т.к. рекуператор не будет препятствовать дальнейшему движению автомобиля. Это способствует повышению надежности устройства.After untwisting of the elastic element 10, the sprocket of the overrunning clutch 4 disconnected from the shaft 1 remains stationary, not preventing the rotation of the shaft 1, and the overrunning clutch 5 is in a wedged state (free-wheeling state) and, when the clip is stationary, its asterisk together with the shaft 2 freely rotate in the opposite direction clockwise. Thus, after the operation of the recuperator (untwisting of the elastic element 10), there is no need to take any control actions, because the recuperator will not impede further movement of the vehicle. This helps to improve the reliability of the device.

Энергию упругого элемента можно использовать при подъеме автомобиля в гору или при обгоне.The energy of the elastic element can be used when lifting the car uphill or when overtaking.

В данной конструкции в отличие от маховичных устройств при длительных остановках количество энергии в рекуператоре не уменьшается.In this design, unlike flywheel devices, during prolonged shutdowns, the amount of energy in the recuperator does not decrease.

Источники информацииInformation sources

1. Гулиа Н.В. Накопители энергии. М.: Наука. 1980. 151 с.1. Gulia N.V. Energy storage devices. M .: Science. 1980.151 s.

2. Патент RU 2117836 C1, 6 F16Н 33/02. В.С.Семеноженков. Рекуператор транспортного средства. 12.07.95. ил.2.2. Patent RU 2117836 C1, 6 F16H 33/02. V.S. Semenozhenkov. Vehicle recuperator. 07/12/95. Fig. 2.

Claims (1)

Рекуператор автомобиля, содержащий упругий элемент, два параллельных вала, две управляемые муфты, две обгонные муфты с взаимно противоположным направлением свободного хода и обоймами, соединенными с помощью зубчатой передачи, отличающийся тем, что валы соединены с помощью цепной передачи, управляемые муфты укреплены на одном валу с возможностью взаимодействия одной с колесом автомобиля, а другой - со звездочкой обгонной муфты. An automobile recuperator comprising an elastic element, two parallel shafts, two steered couplings, two overrunning couplings with mutually opposite free-wheeling directions and cages connected by a gear transmission, characterized in that the shafts are connected by a chain gear, and the controlled couplings are mounted on one shaft with the possibility of interaction of one with the wheel of the car, and the other with the sprocket of the freewheel.
RU2007143597/11A 2007-11-27 2007-11-27 Vehicle recuperator RU2346196C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007143597/11A RU2346196C1 (en) 2007-11-27 2007-11-27 Vehicle recuperator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007143597/11A RU2346196C1 (en) 2007-11-27 2007-11-27 Vehicle recuperator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2346196C1 true RU2346196C1 (en) 2009-02-10

Family

ID=40546791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007143597/11A RU2346196C1 (en) 2007-11-27 2007-11-27 Vehicle recuperator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2346196C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2529922C1 (en) * 2013-06-20 2014-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") Mechanical energy accumulator
RU180451U1 (en) * 2018-01-30 2018-06-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Vehicle recuperator

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2529922C1 (en) * 2013-06-20 2014-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") Mechanical energy accumulator
RU180451U1 (en) * 2018-01-30 2018-06-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Vehicle recuperator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103068608B (en) The engine starting gear of vehicle
EP2644493A1 (en) Clutch type driving mechanism for hybrid powered vehicle
US9315232B2 (en) Transmission
KR101376072B1 (en) Multi-speed transmission gear and clutch arrangement
US20180100551A1 (en) Force balanced bellcrank actuator for multi-mode clutch module
WO2011162200A1 (en) Electrically assisted bicycle
US4353569A (en) Freewheel flywheel transmission system
JP5825684B2 (en) Power transmission device for vehicle
RU2346196C1 (en) Vehicle recuperator
US10352404B2 (en) Transmission for a hybrid vehicle, drive train for a hybrid vehicle having such a transmission, and method for starting up a hybrid vehicle
CN103244580A (en) Deceleration ratchet one-way clutch
CN103935450B (en) Power-assisting bicycle and power assisting method
JP5955411B2 (en) Power transmission device for vehicle
US9950770B2 (en) Multispeed internally geared hub with selectable fixed gear
RU2222737C2 (en) Railway car bogie recuperator
RU2117836C1 (en) Vehicle recuperator
RU180451U1 (en) Vehicle recuperator
WO2014087793A1 (en) Vehicle power transmission
CN108368922B (en) Continuously variable transmission
EP2330318B1 (en) Device for converting oscillatory motion into unidirectional rotational motion
SU1196288A1 (en) Transportation vehicle transmission
SU1275165A1 (en) Overrunning pulsing recuperating brake
RU2248890C1 (en) Vehicle driving axle
RU1776579C (en) Vehicle
RU2523363C1 (en) Mechanical energy accumulator

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091128