RU2567323C2 - All-wheel drive vehicle transmission - Google Patents

All-wheel drive vehicle transmission Download PDF

Info

Publication number
RU2567323C2
RU2567323C2 RU2011127610/11A RU2011127610A RU2567323C2 RU 2567323 C2 RU2567323 C2 RU 2567323C2 RU 2011127610/11 A RU2011127610/11 A RU 2011127610/11A RU 2011127610 A RU2011127610 A RU 2011127610A RU 2567323 C2 RU2567323 C2 RU 2567323C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
differential
drive
transmission
power
ministry
Prior art date
Application number
RU2011127610/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011127610A (en
Inventor
Леонид Михайлович Шульгин
Original Assignee
Леонид Михайлович Шульгин
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 Леонид Михайлович Шульгин filed Critical Леонид Михайлович Шульгин
Priority to RU2011127610/11A priority Critical patent/RU2567323C2/en
Publication of RU2011127610A publication Critical patent/RU2011127610A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2567323C2 publication Critical patent/RU2567323C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: invention relates to vehicle wheels drive. Claimed transmission drive of one of drive axles incorporates a hydrodynamic clutch. Its interaxle differential gear is a self-locking gear composed of a simple gear differential and a complete automatic locking mechanism. Said hydrodynamic clutch at long descents can be used as a hydraulic brake.
EFFECT: simplified design.
4 cl, 3 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к области машиностроения, а именно к трансмиссии полноприводной колесной машины.The present invention relates to the field of mechanical engineering, namely to transmission of an all-wheel drive wheeled vehicle.

Широко известны трансмиссии полноприводных колесных машин, содержащих раздаточную коробку, в том числе выполненные с межмостовым дифференциалом /см. например, кн. А.С. Антонова “Силовые передачи колесных и гусеничных машин”, “Машиностроение”. Ленинград, 1967, стр.154. рис.6/.Widely known are transmissions of all-wheel-drive wheeled vehicles containing a transfer case, including those made with an axle differential / cm. for example, pr. A.S. Antonova “Power transmission of wheeled and tracked vehicles”, “Mechanical engineering”. Leningrad, 1967, p. 154. fig. 6 /.

Недостатком бездифференциальных раздаточных коробок является появление паразитной мощности в трансмиссии при выезде колесной машины на дорогу с твердым покрытием, вызывающей перегрузку деталей трансмиссии, повышенный расход топлива и износ шин.The disadvantage of differential gearboxes is the appearance of parasitic power in the transmission when the wheeled vehicle enters the paved road, causing overloading of the transmission components, increased fuel consumption and tire wear.

Машины с дифференциальным межмостовым приводом могут работать при постоянно включенных ведущих мостах, что обеспечивает им снижение расхода топлива и износа шин. Их существенным недостатком является то, что при попадании одного из ведущих колес, связанных дифференциальным приводом, на скользкий участок тяговое усилие падает на всех ведущих колесах.Machines with differential inter-axle drive can operate with constantly connected drive axles, which provides them with reduced fuel consumption and tire wear. Their significant drawback is that when one of the drive wheels connected by a differential drive gets into a slippery section, the pulling force drops on all the drive wheels.

Общим недостатком всех колесных машин с механическим приводом является то, что их трансмиссии испытывают значительные нагрузки от крутильных колебаний, идущих как от двигателя, ввиду тактности его работы, так и от неровностей дороги. Возникающий при этом неустановившийся режим работы двигателя ведет к снижению реализуемой мощности двигателя. Возникающие в трансмиссии крутильные колебания существенно влияют на усталостную прочность деталей двигателя и трансмиссии.A common drawback of all wheeled vehicles with a mechanical drive is that their transmissions experience significant loads from torsional vibrations coming from the engine, due to the tact of its operation, and from roughnesses in the road. The unsteady mode of operation of the engine resulting from this leads to a decrease in the realized engine power. The torsional vibrations arising in the transmission significantly affect the fatigue strength of engine parts and transmissions.

Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков и повышение комфортабельности полноприводных колесных машин.The aim of the present invention is to remedy these disadvantages and increase the comfort of all-wheel drive vehicles.

Поставленная цель достигается тем, что полноприводная колесная машина, содержащая раздаточную коробку с межмостовым дифференциалом, включает в себя привод одного из ведущих мостов с установленной в нем гидродинамической муфтой.This goal is achieved in that an all-wheel drive wheeled vehicle containing a transfer case with an interbridge differential includes a drive of one of the drive axles with a hydrodynamic clutch installed in it.

С целью повышения проходимости полноприводной колесной машины с шестеренчатым межмостовым дифференциалом, последний выполняется с установленными на нем механизмами полной блокировки дифференциала, выполненными, например, в виде механизмов свободного хода с роликовыми телами заклинивания в двух направлениях, содержащих объединяющий ролики сепаратор, соединенный упругой связью со звездочкой таким образом, что ролики через сепаратор с определенной силой удерживаются в среднем относительно мест заклинивания на звездочке положении.In order to increase the cross-country ability of a four-wheel-drive wheeled vehicle with a gear differential between the axles, the latter is carried out with differential lock mechanisms installed on it, made, for example, in the form of free-wheeling mechanisms with jamming roller bodies in two directions, containing a separator uniting the rollers connected by an elastic coupling to the sprocket so that the rollers through the separator with a certain force are held on average relative to the jamming points in the sprocket position.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где в схемном изображении показано: на рис.1 - “Схема раздаточной коробки в сборе с механизмом блокировки дифференциала и гидродинамической муфтой”, на рис. 2 - “Схема механизма блокировки межмостового дифференциала” и на рис.3 - фрагмент роликового механизма блокировки дифференциала, выполненный с наружной звездочкой.The invention is illustrated by drawings, where in the schematic image it is shown: in Fig. 1 - “Diagram of the transfer case assembly with the differential locking mechanism and hydrodynamic clutch”, in Fig. 2 - “Scheme of the locking mechanism between the differential bridge” and Fig. 3 - a fragment of the roller differential locking mechanism, made with an external sprocket.

Корпус 1 межмостового дифференциала /Рис.1/, установленный в раздаточной коробке, через шестерни 2, 3, вал 4, коробку передач и сцепление, взаимодействует с валом двигателя. Расположенная между сателлитными шестернями 5 и 6 центральная шестерня 7 через вал 8 и карданную передачу соединена с входным валом среднего ведущего моста, а через шестерни 9, 10, вал 11 и карданную передачу - с входным валом заднего ведущего моста.The housing 1 between the differential bridge / Fig. 1/, installed in the transfer case, through gears 2, 3, shaft 4, gearbox and clutch, interacts with the motor shaft. The central gear 7 located between the satellite gears 5 and 6 is connected to the input shaft of the middle drive axle through the shaft 8 and the cardan drive, and through the gears 9, 10, the shaft 11 and the cardan drive are connected to the input shaft of the rear drive axle.

Корпус межмостового дифференциала жестко соединен с корпусом 12 механизма блокировки межмостового дифференциала. Вал шестерни 13, одновременно являющийся одним из выходных валов межмостового дифференциала, через гидромуфту 14 и карданную передачу соединен с валом привода переднего ведущего моста.The body of the differential bridge is rigidly connected to the housing 12 of the locking mechanism of the differential bridge. The gear shaft 13, which at the same time is one of the output shafts of the differential bridge, is connected to the front drive axle drive shaft through the hydraulic coupling 14 and the cardan transmission.

Механизм автоматической блокировки дифференциала /Рис.2/ включает в себя тела заклинивания, выполненные в виде роликов 15, объединенные сепаратором 16, упругую связь сепаратора 16 со звездочкой 17, выполненную, например, в виде пружины 18, и цилиндрическую обойму 19, жестко соединенную с корпусом 12 механизма блокировки.The mechanism of automatic differential lock / Fig. 2/ includes jamming bodies made in the form of rollers 15, united by a separator 16, an elastic connection of the separator 16 with an asterisk 17, made, for example, in the form of a spring 18, and a cylindrical cage 19, rigidly connected to case 12 of the locking mechanism.

С целью повышения компактности самоблокирующего механизма, его выполняют не с двумя, а с одним силовым блокирующим механизмом /Рис.2/. Для этого его снабжают управляющим конструктивно ему подобным механизмом, выполненным миниатюрным, сепаратор 20 которого с роликами 21 посредством упругой связи, выполненной, например, в виде пружины 22, соединяют с цилиндрической обоймой 19 силового блокирующего механизма, а звездочку 23 управляющего механизма соединяют с сепаратором 16. В этом случае, если ускорение от колеса, попавшего на скользкий участок, получает цилиндрическая обойма 19, сначала под действием сил инерции деформируется пружина 22, установленная между наружной обоймой управляющего механизма, соединенной с обоймой 19 и сепаратором 20. Ролики 21 заклиниваются и, будучи соединенной с сепаратором 20, звездочка 23 подводит силовые ролики 15 в положение заклинивания между обоймой 19 и звездочкой 17, и дифференциал блокируется.In order to increase the compactness of the self-locking mechanism, it is performed not with two, but with one power locking mechanism / Fig. 2/. To this end, it is provided with a miniature control structurally similar to it, the separator 20 of which with the rollers 21 by means of an elastic coupling made, for example, in the form of a spring 22, is connected to a cylindrical ferrule 19 of the power locking mechanism, and the asterisk 23 of the control mechanism is connected to the separator 16 In this case, if the acceleration from the wheel that has fallen on the slippery section receives a cylindrical cage 19, first, under the action of inertia, the spring 22 installed between the outer cage of the control vlyayuschego mechanism coupled to yoke 19 and the separator 20. The wedged rollers 21 and being connected to the separator 20, sprocket 23 sums the power rollers 15 in the jamming position between the shell 19 and the sprocket 17, and the differential is locked.

Блокировка описанного дифференциала, выполненного по а.с. СССР №566045, автоматически прекращается, как только колеса, попавшие на скользкий участок, получат запас сцепления с опорной поверхностью, достаточный для обеспечения раздельного качения.Blocking the described differential, made by A. with. USSR No. 566045, automatically stops as soon as the wheels that fall on a slippery section receive a margin of adhesion to the supporting surface, sufficient to ensure separate rolling.

Сочетание простого шестеренчатого дифференциала с механизмами полной автоматической блокировки является особенно важным фактором для колесных машин, работающих в условиях большого сопротивления передвижению, так как при использовании самоблокирующихся дифференциалов с высоким внутренним трением, в этих условиях, большой крутящий момент, подведенный к ведущим мостам, создает большой блокирующий дифференциал момента внутреннего трения, при котором ведущий мост может длительно работать без раздельного качения колес, без всякой в этом необходимости, например в горной местности. Это увеличивает износ шин, ухудшает управляемость колесной машины и снижает безопасность движения.The combination of a simple gear differential with fully automatic locking mechanisms is a particularly important factor for wheeled vehicles operating in conditions of high resistance to movement, since when using self-locking differentials with high internal friction, under these conditions, a large torque brought to the drive axles creates a large blocking differential of the moment of internal friction, at which the drive axle can work for a long time without separate rolling of the wheels, without any necessary, for example in the highlands. This increases tire wear, impairs wheel driveability and reduces driving safety.

Установка гидромуфты в приводе одного из ведущих мостов полноприводной колесной машины обеспечивает ряд преимуществ перед известными трансмиссиями колесных машин.Installing a fluid coupling in the drive of one of the drive axles of an all-wheel drive wheeled vehicle provides several advantages over the known transmissions of wheeled vehicles.

Такая колесная машина может быть заторможена до полной остановки без заглохания двигателя при включенной трансмиссии, например при кратковременной остановке машины перед светофором.Such a wheeled vehicle can be braked to a complete stop without engine stalling when the transmission is engaged, for example, when the car is briefly stopped in front of a traffic light.

При прочих равных условиях у ней лучше динамика разгона, так как за счет проскальзывания в гидромуфте характеристика двигателя при трогании машины с места смещается в сторону большего момента.Ceteris paribus, it has better acceleration dynamics, since due to slippage in the fluid coupling, the engine characteristic shifts to a larger moment when starting the machine.

При практически неизменном диапазоне силового регулирования, использование гидромуфты в трансмиссии колесной машины существенно увеличивает кинематический диапазон регулирования на каждой передаче, что уменьшает потребность в переключении передач, способствует снижению утомляемости водителя и повышению безопасности движения.With a practically unchanged range of power regulation, the use of a fluid coupling in the transmission of a wheeled vehicle significantly increases the kinematic range of regulation in each gear, which reduces the need for gear shifting, helps to reduce driver fatigue and increase traffic safety.

При движении колесной полноприводной машины в горных условиях, предложенная трансмиссия обеспечивает возможность использования установленной в ней гидромуфты в качестве тормоза-замедлителя. Для этого двигатель на крутом спуске останавливают. Корпус 1 межмостового дифференциала, соединенный через трансмиссию с валом двигателя, становится заторможенным.When driving a four-wheel drive vehicle in mountain conditions, the proposed transmission makes it possible to use the fluid coupling installed in it as a retarder. To do this, the engine is stopped on a steep descent. The housing 1 between the differential, connected through the transmission to the motor shaft, becomes inhibited.

Крутящий момент от задних мостов поступает на центральную шестерню 7 межмостового дифференциала. Пройдя через дифференциал, он поступает на центральную шестерню 13, получившую противоположнонаправленное вращение. Соединенное с центральной шестерней 13 лопастное колесо гидромуфты 14 получает противоположнонаправленное вращение по отношению к лопастному колесу, получающему вращение от переднего ведущего моста. В гидромуфте 14 возникает два встречных противодействующих потока, вызывающих взаимное замедление вращения лопастных колес гидромуфты 14, а вместе с ними и ведущих колес полноприводной машины. Это обеспечивает уменьшение износа тормозов колесной машины и повышает надежность и безопасность эксплуатации полноприводной колесной машины в горных условиях.Torque from the rear axles is supplied to the central gear 7 of the bridge differential. Having passed through the differential, he enters the central gear 13, which received an opposite direction of rotation. The impeller of the fluid coupling 14 connected to the central gear 13 receives an opposite rotation with respect to the impeller receiving rotation from the front drive axle. In the hydraulic coupling 14 there are two opposing opposing flow, causing a mutual slowdown in the rotation of the impeller wheels of the hydraulic coupling 14, and with them the driving wheels of the four-wheel drive machine. This reduces wear on the brakes of the wheeled vehicle and improves the reliability and safety of four-wheel drive wheeled vehicles in mountain conditions.

Предложенная трансмиссия позволяет существенно снизить динамические нагрузки и крутильные колебания в трансмиссии, что почти вдвое повышает долговечность двигателя и трансмиссии.The proposed transmission can significantly reduce dynamic loads and torsional vibrations in the transmission, which almost doubles the durability of the engine and transmission.

Claims (4)

1. Трансмиссия полноприводной колесной машины, содержащая раздаточную коробку с межмостовым дифференциалом, отличающаяся тем, что привод одного из ведущих мостов выполнен с установленной в нем гидродинамической муфтой.1. Transmission of an all-wheel drive wheeled vehicle, comprising a transfer case with a differential between the axles, characterized in that the drive of one of the drive axles is made with a hydrodynamic clutch installed therein. 2. Трансмиссия по п.1, отличающаяся тем, что межмостовой дифференциал в ней выполнен самоблокирующимся, включающим в себя простой шестеренчатый дифференциал, снабженный механизмом полной автоматической блокировки.2. The transmission according to claim 1, characterized in that the cross-axle differential in it is self-locking, including a simple gear differential equipped with a fully automatic locking mechanism. 3. Трансмиссия по п.2, отличающаяся тем, что механизм полной автоматической блокировки межмостового дифференциала расположен между одним из его выходных валов, предпочтительно соединенным с центральной шестерней дифференциала, имеющей меньшее число зубьев, и корпусом дифференциала, или жестко соединенным с ним отдельным корпусом, и составлен из последовательно расположенных механизмов свободного хода /МСХ/ двухстороннего действия - силового и управляющего, каждый из которых содержит две обоймы - гладкую и профильную звездочку и расположенные между ними ролики, удерживаемые в среднем относительно мест заклинивания на звездочке положении с определенной силой упругой связью, выполненной, например, в виде пружины, установленной между звездочкой МСХ и сепаратором, объединяющим ролики, у силового MСX и между сепаратором и гладкой обоймой, соединенной с гладкой обоймой силового МСХ, у управляющего МСХ, а между собой управляющий и силовой МСХ связаны жестким соединением звездочки управляющего МСХ с сепаратором силового МСХ.3. The transmission according to claim 2, characterized in that the mechanism for fully automatic locking of the differential between the differential is located between one of its output shafts, preferably connected to the differential central gear having fewer teeth, and the differential housing, or a separate housing rigidly connected to it, and is composed of sequentially located free-wheeling mechanisms / MOA / double-acting - power and control, each of which contains two clips - a smooth and profile sprocket and located the interconnected rollers, which are held on average relative to the jamming points on the sprocket with a position with a certain elastic force, made, for example, in the form of a spring installed between the MCX sprocket and the separator combining the rollers, on the power MCX and between the separator and the smooth cage connected to a smooth clip of the power Ministry of Agriculture, the manager of the Ministry of Agriculture, and between themselves the manager and the power of the Ministry of Agriculture are connected by a rigid connection of the sprocket of the manager of the Ministry of Agriculture with the separator of the power Ministry of Agriculture. 4. Трансмиссия полноприводной колесной машины по п.1, отличающаяся тем, что с целью совмещения свойств гидродинамическая муфта трансмиссии одновременно используется в качестве фильтра крутильных колебаний, идущих от двигателя к ведущим колесам и от ведущих колес к двигателю, а на затяжных спусках в качестве гидротормоза. 4. The transmission of an all-wheel drive wheeled vehicle according to claim 1, characterized in that in order to combine the properties of the hydrodynamic transmission clutch at the same time is used as a filter of torsional vibrations coming from the engine to the drive wheels and from the drive wheels to the engine, and on long descents as a hydraulic brake .
RU2011127610/11A 2011-07-05 2011-07-05 All-wheel drive vehicle transmission RU2567323C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011127610/11A RU2567323C2 (en) 2011-07-05 2011-07-05 All-wheel drive vehicle transmission

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011127610/11A RU2567323C2 (en) 2011-07-05 2011-07-05 All-wheel drive vehicle transmission

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011127610A RU2011127610A (en) 2013-01-10
RU2567323C2 true RU2567323C2 (en) 2015-11-10

Family

ID=48795335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011127610/11A RU2567323C2 (en) 2011-07-05 2011-07-05 All-wheel drive vehicle transmission

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2567323C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2652359C1 (en) * 2017-04-26 2018-04-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Transmission of two-axial all-wheel drive vehicle

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB384816A (en) * 1931-12-24 1932-12-15 Alvis Car & Engineering Co Transmission gearing
SU1084155A1 (en) * 1982-09-21 1984-04-07 Общественное Конструкторско-Технологическое Бюро Предприятия П/Я Р-6194 Vehicle end transmission
JPS61155030A (en) * 1984-12-26 1986-07-14 Mazda Motor Corp Four wheel-drive vehicle
SU1472199A1 (en) * 1987-05-27 1989-04-15 Челябинский конструкторско-технологический институт автоматизации и механизации в автомобилестроении Friction-welding machine spindle rotation drive
DE102008026033A1 (en) * 2008-05-30 2009-12-10 Voith Patent Gmbh Hydrodynamic machine, particularly hydrodynamic clutch for drive train, particularly motor vehicle drive train, has primary wheel and secondary wheel, which together form torus-shaped working chamber

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB384816A (en) * 1931-12-24 1932-12-15 Alvis Car & Engineering Co Transmission gearing
SU1084155A1 (en) * 1982-09-21 1984-04-07 Общественное Конструкторско-Технологическое Бюро Предприятия П/Я Р-6194 Vehicle end transmission
JPS61155030A (en) * 1984-12-26 1986-07-14 Mazda Motor Corp Four wheel-drive vehicle
SU1472199A1 (en) * 1987-05-27 1989-04-15 Челябинский конструкторско-технологический институт автоматизации и механизации в автомобилестроении Friction-welding machine spindle rotation drive
DE102008026033A1 (en) * 2008-05-30 2009-12-10 Voith Patent Gmbh Hydrodynamic machine, particularly hydrodynamic clutch for drive train, particularly motor vehicle drive train, has primary wheel and secondary wheel, which together form torus-shaped working chamber

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2652359C1 (en) * 2017-04-26 2018-04-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Transmission of two-axial all-wheel drive vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011127610A (en) 2013-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7186199B1 (en) Torque vectoring gear drive apparatus
US7331896B1 (en) Torque control system for all-wheel drive drivetrain
JP5318387B2 (en) Axle drive unit for drivetrain
US20070144283A1 (en) Power Transmission Apparatus
US7390278B2 (en) Torque-coupling device for front-wheel-drive transaxle unit
US10323693B2 (en) Disconnect system for an axle
US20050211526A1 (en) Vehicle powertrain with bi-directional overrunning clutch
JP2603879B2 (en) 4-wheel drive vehicle with multi-stage automatic transmission
EP0395247A1 (en) Power transmission system for a four-wheel drive motor vehicle
JPH0354031A (en) Torque distribution controller for four-wheel drive vehicle
US7399250B2 (en) All-wheel drive train
US7083541B2 (en) Axle drive block with a differential lock
US7422537B2 (en) Torque split hydraulic coupling between transmission and secondary driving axle with torque modulation and locking capabilities
US5205797A (en) Torque distribution control system for a four-wheel drive motor vehicle
US6916265B2 (en) Power transfer apparatus
RU2567323C2 (en) All-wheel drive vehicle transmission
CN101905650A (en) Antiskid driver
Patankar et al. Design and development of a transmission system for an all terrain vehicle
RU2520224C1 (en) Automotive wheel or axle drive differential mechanism
JPH0361122A (en) Four-wheel drive vehicle with center differential device
US20040060175A1 (en) Method for assembling power transfer apparatus
RU2521457C1 (en) All-wheel-drive transmission /versions/
JP4246301B2 (en) Four-wheel drive device for vehicle
US20090062054A1 (en) Multiple speed power transfer unit
RU2163868C2 (en) Cross-country vehicle transmission