RU2742317C1 - Cam clutch of differential lock - Google Patents
Cam clutch of differential lock Download PDFInfo
- Publication number
- RU2742317C1 RU2742317C1 RU2020106529A RU2020106529A RU2742317C1 RU 2742317 C1 RU2742317 C1 RU 2742317C1 RU 2020106529 A RU2020106529 A RU 2020106529A RU 2020106529 A RU2020106529 A RU 2020106529A RU 2742317 C1 RU2742317 C1 RU 2742317C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- teeth
- coupling
- differential
- clutch
- movable
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
- B60K17/02—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of clutch
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D11/00—Clutches in which the members have interengaging parts
- F16D11/14—Clutches in which the members have interengaging parts with clutching members movable only axially
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Retarders (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к межколесным и межосевым дифференциалам ведущих мостов транспортных средств.The invention relates to the field of transport engineering, namely to the inter-wheel and center differentials of the driving axles of vehicles.
Известна муфта, имеющая торцевые зубья и содержащая установленные на валах ведущую и ведомую полумуфты, одна из которых установлена с возможностью осевого перемещения, а вторая жестко закреплена на ведущем валу. Для надежного включения в эту муфту встроены дополнительные центрирующие элементы (см. Поляков В.С и др. Справочник по муфтам. Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1974, с. 145, рис. IV.4).Known clutch having end teeth and containing mounted on the shafts driving and driven half-couplings, one of which is installed with the possibility of axial movement, and the second is rigidly fixed on the drive shaft. For reliable engagement, additional centering elements are built into this coupling (see Polyakov VS and others. Handbook of couplings. Leningrad: Mashinostroenie, Leningrad Branch, 1974, p. 145, Fig. IV.4).
Недостатком такой муфты является невозможность применения в межколесных дифференциалах автомобилей из-за сложности конструкции, ввиду наличия дополнительных сложных центрирующих элементов, необходимых для надежного включения муфты при незначительной несоосности оси неподвижной полумуфты и оси жестко закрепленной полумуфты.The disadvantage of such a clutch is the impossibility of using it in cross-axle differentials of cars due to the complexity of the design, due to the presence of additional complex centering elements necessary for reliable engagement of the clutch with a slight misalignment of the axis of the fixed half of the coupling and the axis of the rigidly fixed half of the coupling.
Известна кулачковая муфта механизма блокировки межколесного дифференциала транспортного средства, на торце которой нарезаны зубья, взаимодействующие с зубьями, нарезанными на торце чашки коробки дифференциала. Муфта состоит из двух полумуфт, одна из которых подвижно установлена на полуоси с возможностью осевого перемещения, а другая неподвижная объединена с чашкой дифференциала (RU 69460 U1, МПК B60K 17/16 (2006.01), опубл. 27.1.2007).Known cam clutch mechanism for blocking the interwheel differential of the vehicle, at the end of which teeth are cut, interacting with the teeth cut at the end of the differential box cup. The clutch consists of two half-couplings, one of which is movably mounted on a semiaxis with the possibility of axial movement, and the other fixed is combined with a differential cup (RU 69460 U1, IPC B60K 17/16 (2006.01), publ. 27.1.2007).
Недостатком данной конструкции является низкая надежность включения муфты из-за того, что зубья одной из полумуфт могут не войти в соединение со впадинами другой полумуфты. Это может произойти ввиду наличия смещения оси полуоси, где установлена подвижная муфта, относительно оси чашки дифференциала, где находится неподвижная полумуфта.The disadvantage of this design is the low reliability of the clutch engagement due to the fact that the teeth of one of the coupling halves may not enter the connection with the cavities of the other coupling half. This can occur due to the presence of a displacement of the axle axis, where the movable coupling is installed, relative to the axis of the differential cup, where the stationary coupling half is located.
Также известна, выбранная в качестве ближайшего аналога по совокупности существенных признаков и получаемому техническому результату, муфта блокировки межколесного дифференциала, состоящая из двух полумуфт, подвижной и неподвижной, содержащих торцевые зубья, и имеющая отверстие для установки стопорного кольца, паз для вилки включения, внутренние шлицы для установки муфты на чашку дифференциала и полуось, торцевые зубья полумуфт которой выполнены под углом к оси муфты и параллельно друг к другу, а их толщина уменьшается к основанию (RU №175068 U1, МПК B60K 17/02 (2006.01), F16D 11/10 (2006.01), опубл. 17.11.2017).It is also known, selected as the closest analogue by the combination of essential features and the obtained technical result, the interwheel differential locking clutch, consisting of two coupling halves, movable and fixed, containing end teeth, and having a hole for installing a retaining ring, a groove for an inclusion fork, internal splines for installing the clutch on the differential cup and semi-axle, the end teeth of the coupling halves are made at an angle to the clutch axis and parallel to each other, and their thickness decreases towards the base (RU No. 175068 U1, IPC B60K 17/02 (2006.01), F16D 11/10 (2006.01), publ. 11/17/2017).
Недостатком устройства является сложность конструкции профиля торцевых зубьев полумуфт, что усложняет их проектирование и изготовление, т.к. режущий инструмент (фреза или резцовая головка) для правильного зацепления и контакта зубьев полумуфт движется по очень сложной траектории, рассчитываемой методами трехмерной графики и несколькими математическими приближениями.The disadvantage of the device is the complexity of the design of the profile of the end teeth of the half couplings, which complicates their design and manufacture, because The cutting tool (milling cutter or cutting head) for the correct engagement and contact of the teeth of the half couplings moves along a very complex trajectory calculated by the methods of three-dimensional graphics and several mathematical approximations.
Задача, решаемая изобретением, заключается в упрощении конструкции профиля зубьев муфты для более простого проектирования и изготовления торцевых зубьев полумуфт, обеспечивая при этом высокие показатели по надежности включения.The problem solved by the invention is to simplify the design of the profile of the coupling teeth for a simpler design and manufacture of the end teeth of the coupling halves, while providing high performance in terms of engagement reliability.
Для упрощения проектирования профиля зуба и его изготовления в производстве необходимо:To simplify the design of the tooth profile and its manufacture in production, it is necessary:
- чтобы зубья были нарезаны без уклона к продольной оси полумуфт, но тогда возникает возможность не включения блокировки из-за отсутствия самоцентрирования полумуфт, т.к. между полумуфтами дифференциалов всегда имеется отклонение осей, которая не позволяет самоцентрироваться полумуфтам;- so that the teeth are cut without a slope to the longitudinal axis of the coupling halves, but then there is a possibility of not switching on the blocking due to the lack of self-centering of the coupling halves, because there is always a deviation of the axes between the half-couplings of the differentials, which does not allow self-centering of the half-couplings;
- чтобы упростить изготовление зубьев необходимо применить прецизионную штамповку, но это увеличивает стоимость изготовления.- to simplify the manufacture of teeth, it is necessary to apply precision stamping, but this increases the manufacturing cost.
Поставленная задача была решена следующим образом.The task was solved as follows.
В кулачковой муфте блокировки дифференциала, состоящей из двух полумуфт, выполненных с торцевыми зубьями, подвижной, установленной на полуоси, и неподвижной, соединенной с чашкой дифференциала, торцевые и боковые поверхности зубьев которых выполнены параллельно друг другу, и имеющей отверстие для установки стопорного кольца, паз для вилки включения, внутренние шлицы для установки муфты на чашку дифференциала и на полуось, торцевые и боковые поверхности торцевых зубьев подвижной и неподвижной полумуфт выполнены перпендикулярно к оси муфты, а на торцевой поверхности вершин зубьев обеих полумуфт имеются широкие скосы.In the cam clutch of the differential lock, consisting of two half-couplings made with end teeth, movable, mounted on the semi-axle, and fixed, connected to the differential cup, the end and side surfaces of the teeth of which are parallel to each other, and having a hole for installing a retaining ring, a groove for the switching fork, internal splines for installing the clutch on the differential cup and on the semi-axle, the end and side surfaces of the end teeth of the movable and stationary coupling halves are made perpendicular to the coupling axis, and there are wide bevels on the end surface of the tooth tops of both coupling halves.
Перечисленные отличительные существенные признаки, заключающиеся в том, что торцевые и боковые поверхности торцевых зубьев подвижной и неподвижной полумуфт выполнены перпендикулярно к оси муфты, а на торцевой поверхности вершин зубьев обеих полумуфт имеются широкие скосы, в совокупности с известными, позволяют получить технический результат во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны данного изобретения.The listed distinctive essential features, consisting in the fact that the end and side surfaces of the end teeth of the movable and stationary coupling halves are made perpendicular to the coupling axis, and on the end surface of the tooth tops of both coupling halves there are wide bevels, in combination with the known ones, make it possible to obtain a technical result in all cases which are covered by the claimed scope of protection of this invention.
Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники.The analysis of the known technical solutions, carried out according to scientific, technical and patent documentation, showed that the set of essential features of the proposed technical solution is not known from the prior art.
Заявляемое техническое решение поясняется следующими чертежами:The claimed technical solution is illustrated by the following drawings:
фиг. 1 - кулачковая муфта блокировки дифференциала в сборе, общий вид в разрезе!fig. 1 - cam clutch for differential lock assembly, general sectional view!
фиг. 2 - кулачковая муфта во включенном состоянии, вид в разрезе;fig. 2 - a cam clutch in the on state, sectional view;
фиг. 3 - полумуфта, вид сбоку с вырезом;fig. 3 - half-coupling, side view with a cutout;
фиг. 4 - подвижная полумуфта в аксонометрической проекции;fig. 4 - movable half-coupling in axonometric projection;
фиг 5, 6 - вид на торцевую часть полумуфт с выполнением зубьев режущей головкой или фрезерованием.Figs 5, 6 are a view of the end part of the coupling halves with the teeth being cut by the cutting head or by milling.
Кулачковая муфта блокировки дифференциала состоит из двух полумуфт 1 и 2, имеющих торцевые зубья 3. Подвижная полумуфта 1 установлена на полуоси 4, а неподвижная полумуфта 2 соединена с чашкой дифференциала 5 (или объединена совместно с ней).The cam clutch of the differential lock consists of two
Торцевые 6 и боковые 7 поверхности зубьев 3 параллельны друг другу и перпендикулярны к оси 8 муфты. На торцевой поверхности 6 и 7 вершин 9 зубьев обеих муфт имеются широкие скосы 10.
Зубья 3 полумуфт 1 и 2 могут быть изготовлены либо фрезерованием по окружности с радиусом R, совпадающим с радиусом обрабатывающей фрезы (фиг. 5), либо фрезерованием по прямой линии (фиг. 6).The
Соотношение размеров зубьев муфты показано на фиг. 3:The aspect ratio of the clutch teeth is shown in FIG. 3:
b=от а/2 до а/5;b = from a / 2 to a / 5;
d=от b/2 до b/5;d = b / 2 to b / 5;
с=от h/10 до h/5;c = from h / 10 to h / 5;
где:Where:
а - толщина торцевого зуба полу муфты;a - the thickness of the end tooth to the floor of the coupling;
b - ширина скоса торцевого зуба полумуфты;b - the width of the bevel of the end tooth of the half-coupling;
d - высота скоса торцевого зуба полумуфты;d is the height of the bevel of the half-coupling end tooth;
h - высота профиля торцевого зуба полу муфты.h is the height of the profile of the end tooth of the floor of the coupling.
Такое соотношение размеров было выбрано опытным путем, и соответствует наиболее высоким характеристикам технологичности изготовления и надежности зацепления.This size ratio was chosen empirically, and corresponds to the highest characteristics of manufacturability and reliability of engagement.
Кулачковая муфта блокировки дифференциала работает следующим образом.The differential lock cam clutch works as follows.
В исходном состоянии между зубьями подвижной полумуфты 1 и неподвижной полумуфты 2 имеется зазор, обеспечивающий свободное вращение с разными угловыми скоростями чашки 5 дифференциала и полуоси 4.In the initial state, there is a gap between the teeth of the movable half-
При включении механизма блокировки дифференциала происходит перемещении подвижной полумуфты 1 вдоль полуоси 4. Зубья 3 подвижной полумуфты 1 и неподвижной полумуфты 2 входят в зацепление, обеспечивая совместное вращение чашки 5 дифференциала и полуоси 4 с одинаковой угловой скоростью, блокируя, тем самым, дифференциал.When the differential lock mechanism is engaged, the movable half-
При наличии смещения А оси 11 полуоси 4, относительно оси 12 чашки 5 дифференциала, зубья подвижной муфты 1, благодаря наличию скосов 10, скользят по скосам 10 или по торцевым поверхностям 6 вершин 9 зубьев неподвижной муфты 2, тем самым направляя торцевые зубья подвижной муфты 1 во впадину неподвижной муфты 2, что приводит к включению блокировки дифференциала.In the presence of a displacement A of the
При отключении механизма блокировки подвижная полумуфта 1 возвращается в исходное положение, выводя из зацепления зубья подвижной полумуфты 1 и неподвижной полумуфты 2.When the locking mechanism is disengaged, the
Заявленная муфта имеет простую и надежную конструкцию, не зависящую от смещения осей между подвижной и неподвижной полумуфтами, обеспечивает быстрое сцепление зубьев полумуфт и включение блокировки.The claimed clutch has a simple and reliable design, which does not depend on the displacement of the axes between the movable and stationary half-couplings, provides quick engagement of the teeth of the half-couplings and engaging the lock.
Техническое решение возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании с использованием современных технологий и материалов.The technical solution is possible for implementation on standard technological equipment using modern technologies and materials.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020106529A RU2742317C1 (en) | 2020-02-11 | 2020-02-11 | Cam clutch of differential lock |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020106529A RU2742317C1 (en) | 2020-02-11 | 2020-02-11 | Cam clutch of differential lock |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2742317C1 true RU2742317C1 (en) | 2021-02-04 |
Family
ID=74554321
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020106529A RU2742317C1 (en) | 2020-02-11 | 2020-02-11 | Cam clutch of differential lock |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2742317C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3880267A (en) * | 1973-02-12 | 1975-04-29 | Gleason Works | Coupling device having means for relieving circumferential stresses |
CH680870A5 (en) * | 1990-04-02 | 1992-11-30 | Oerlikon Buehrle Ag | Coupling device for two shafts with two coupling sections - sections have cams, with inclined edges with single contact point on impact |
US20130240317A1 (en) * | 2012-03-14 | 2013-09-19 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Dog clutch for automated transmission |
US9663159B2 (en) * | 2014-02-11 | 2017-05-30 | Mtd Products Inc | Power equipment device with removable attachments |
CN107131223A (en) * | 2017-05-31 | 2017-09-05 | 广东威灵电机制造有限公司 | Clutch gear ring, clutch and washing machine |
RU175068U1 (en) * | 2016-10-13 | 2017-11-17 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | INTERMEDIARY DIFFERENTIAL LOCKING COUPLING |
-
2020
- 2020-02-11 RU RU2020106529A patent/RU2742317C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3880267A (en) * | 1973-02-12 | 1975-04-29 | Gleason Works | Coupling device having means for relieving circumferential stresses |
CH680870A5 (en) * | 1990-04-02 | 1992-11-30 | Oerlikon Buehrle Ag | Coupling device for two shafts with two coupling sections - sections have cams, with inclined edges with single contact point on impact |
US20130240317A1 (en) * | 2012-03-14 | 2013-09-19 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Dog clutch for automated transmission |
US9663159B2 (en) * | 2014-02-11 | 2017-05-30 | Mtd Products Inc | Power equipment device with removable attachments |
RU175068U1 (en) * | 2016-10-13 | 2017-11-17 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | INTERMEDIARY DIFFERENTIAL LOCKING COUPLING |
CN107131223A (en) * | 2017-05-31 | 2017-09-05 | 广东威灵电机制造有限公司 | Clutch gear ring, clutch and washing machine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5664655A (en) | Spline | |
EP3095634A2 (en) | Axle assembly having a tapered spline arrangement | |
US4836348A (en) | Synchronizing mechanism for shifting clutches | |
US20170113545A1 (en) | Transfer for four-wheel drive vehicle | |
KR101761930B1 (en) | Locking differential | |
US10935082B2 (en) | Synchronizer device for a manual transmission | |
KR20120039724A (en) | Full traction differential with hybrid gearing | |
US4188803A (en) | Constant velocity universal joint | |
US5983754A (en) | Split spacer for a differential assembly | |
RU2742317C1 (en) | Cam clutch of differential lock | |
US4181210A (en) | Clutch with interlocking teeth | |
CN105987088A (en) | Synchronizer having asymmetric blocker and sleeve teeth | |
JPH04228929A (en) | Gear coupler | |
RU2675155C2 (en) | Non-synchronous gear meshing in limited-slip differentials | |
US3219164A (en) | Transmission lock | |
US20090031837A1 (en) | Synchrohizing device of transmission | |
KR101413458B1 (en) | Gear coupling and manufacturing method therefor | |
SE539358C2 (en) | A latch cone ring for a synchronizing arrangement, a synchronizing arrangement, a gearbox and a vehicle | |
US4678055A (en) | Four-wheel vehicle drive system | |
CN109139876B (en) | Differential mechanism of hybrid electric vehicle | |
RU2728881C1 (en) | Differential lock coupling | |
JP2013506563A (en) | Internal tooth manufacturing method and component having internal teeth | |
JPH0143197B2 (en) | ||
US12012998B2 (en) | Clutch device with a dog clutch | |
JP3659026B2 (en) | Gearbox interlock device |