RU2346196C1 - Vehicle recuperator - Google Patents
Vehicle recuperator Download PDFInfo
- 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
Links
Landscapes
- Arrangement Of Transmissions (AREA)
Abstract
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)
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)
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 |
-
2007
- 2007-11-27 RU RU2007143597/11A patent/RU2346196C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
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 |
---|---|---|
EP2644493A1 (en) | Clutch type driving mechanism for hybrid powered vehicle | |
US9315232B2 (en) | Transmission | |
KR101376072B1 (en) | Multi-speed transmission gear and clutch arrangement | |
CN103068608A (en) | Engine starting device for vehicle | |
WO2011162200A1 (en) | Electrically assisted bicycle | |
US4353569A (en) | Freewheel flywheel transmission system | |
JP5825684B2 (en) | Power transmission device for vehicle | |
US9950770B2 (en) | Multispeed internally geared hub with selectable fixed gear | |
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 | |
JP5955411B2 (en) | Power transmission device for vehicle | |
RU2222737C2 (en) | Railway car bogie recuperator | |
RU2117836C1 (en) | Vehicle recuperator | |
RU180451U1 (en) | Vehicle recuperator | |
WO2014087793A1 (en) | Vehicle power transmission | |
JP2012040941A (en) | Power-assisted bicycle | |
CN108368922B (en) | Continuously variable transmission | |
EP2330318B1 (en) | Device for converting oscillatory motion into unidirectional rotational motion | |
NO20191502A1 (en) | Pedally propelled vehicle drive system | |
SU1196288A1 (en) | Transportation vehicle transmission | |
US1094558A (en) | Transmission-gearing for motor-propelled vehicles. | |
RU2029347C1 (en) | Device for automatic detachment of drive wheel (wheels) of vehicle from transmission when free-wheeling | |
SU1275165A1 (en) | Overrunning pulsing recuperating brake | |
RU2248890C1 (en) | Vehicle driving axle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091128 |