RU93745U1

RU93745U1 - VEHICLE INTERIOR DIFFERENTIAL LOCKING MECHANISM

Info

Publication number: RU93745U1
Application number: RU2010103057/22U
Authority: RU
Inventors: Андрей Евгеньевич Протасов
Original assignee: Федеральное государственное научное учреждение "Научно-исследовательский радиофизический институт"
Priority date: 2010-01-29
Filing date: 2010-01-29
Publication date: 2010-05-10

Abstract

Механизм блокировки межколесного дифференциала транспортного средства, содержащий коробку дифференциала, которая состоит из двух чашек: правой и левой по ходу движения автомобиля, крестовину, на которой установлены шестерни-сателлиты с возможностью свободного вращения, находящиеся в зацеплении с полуосевыми шестернями соответственно правого и левого колеса, полуоси, свободно проходящие через отверстие в коробке дифференциала и входящие в зацепление с полуосевой шестерней, а на полуоси со стороны правой чашки коробки дифференциала посредством шлицевого соединения установлена подвижная муфта с нарезанными зубьями на первом ее торце, которые выполнены с возможностью взаимодействия с зубьями, нарезанными на торце правой чашки коробки дифференциала, а привод подвижной муфты включает вилку и поводок включения, воздействующий на второй торец подвижной муфты, кроме этого, шлицы на полуоси, где установлена подвижная муфта, выполнены удлиненными на величину хода подвижной муфты, отличающийся тем, что привод подвижной муфты дополнительно содержит мотор-редуктор, поводок, закрепленный на выходном валу редуктора и передающий крутящий момент на соединенную с ним поворотную муфту, сидящую на неподвижной относительно мотор-редуктора полой оси и воздействующую на шатун, а далее через пуансон и пружину на толкатель с вилкой и поводок включения. A mechanism for locking the cross-axle differential of a vehicle, comprising a differential box, which consists of two cups: right and left in the direction of travel of the vehicle, a cross on which gears-satellites are installed with the possibility of free rotation, which are engaged with half-axle gears of the right and left wheels, axles that freely pass through the hole in the differential box and mesh with the axle gear, and on the axle from the side of the right cup of the differential gear by means of a splined connection, a movable clutch is installed with cut teeth on its first end, which is configured to interact with teeth cut on the end of the right cup of the differential box, and the drive of the movable clutch includes a fork and a drive leash acting on the second end of the movable clutch, in addition, the slots on the half shaft where the movable coupling is mounted are elongated by the stroke value of the movable coupling, characterized in that the drive of the movable coupling further comprises a gear motor, a leash, mounted on the output shaft of the gearbox and transmitting torque to the rotary clutch connected to it, sitting on the hollow axis that is stationary relative to the motor gearbox and acting on the connecting rod, and then through the punch and spring to the pusher with a fork and a lead.

Description

Полезная модель относится к автомобилестроению, а именно к области расположения или монтажа трансмиссий или устройств для управления ими.The utility model relates to the automotive industry, namely to the area of location or installation of transmissions or devices for controlling them.

Известен дифференциал транспортного средства, описанный в патенте РФ на полезную модель №52779, В60К 17/16, опубл. 27.04.2006. Он состоит из конусообразного корпуса, состоящего из двух половин, соединенных по плоскости, перпендикулярной оси вращения корпуса, двух полуосевых шестерен, десяти сателлитов червячного типа, которые расположены в два ряда, правый и левый, параллельно оси вращения в специально выполненных пазах корпуса и попарно зацепленных между собой.The known differential of the vehicle described in the patent of the Russian Federation for utility model No. 52779, BK 17/16, publ. 04/27/2006. It consists of a cone-shaped housing, consisting of two halves connected in a plane perpendicular to the axis of rotation of the housing, two semi-axial gears, ten worm-type satellites, which are arranged in two rows, right and left, parallel to the axis of rotation in specially made housing grooves and pairwise engaged between themselves.

При помощи этого дифференциала осуществляется частичная блокировка, которая в ряде случаев неэффективна.With the help of this differential, partial blocking is carried out, which in some cases is ineffective.

Прототипом полезной модели является механизм блокировки межколесного дифференциала транспортного средства, описанный в патенте РФ на полезную модель №69460, В60К 17/16, опубл. 27.12.2007. Он содержит в себе коробку дифференциала, состоящую из двух чашек: правой и левой по ходу движения автомобиля, крестовину, на которой установлены шестерни-сателлиты с возможностью свободного вращения, находящиеся в зацеплении с полуосевыми шестернями правого и левого колеса, полуоси, свободно проходящие через отверстие в коробке дифференциала и входящие в зацепление с полуосевой шестерней, на полуоси со стороны правой чашки коробки дифференциала посредством шлицевого соединения установлена подвижная муфта. Привод муфты осуществлен от механического или гидравлического механизма, содержащего вилку и поводок включения.The prototype of the utility model is the locking mechanism of the cross-axle differential of the vehicle described in the patent of the Russian Federation for utility model No. 69460, B60K 17/16, publ. 12/27/2007. It contains a differential box, consisting of two cups: right and left in the direction of movement of the car, a crosspiece on which gears-satellites are installed with the possibility of free rotation, which are meshed with half-axis gears of the right and left wheels, half-axles freely passing through the hole in the differential box and engaging with the semi-axial gear, on the axle shaft from the side of the right cup of the differential box by means of a spline connection, a movable coupling is installed. The clutch is driven by a mechanical or hydraulic mechanism comprising a plug and a lead.

Основной недостаток прототипа заключается в следующем:The main disadvantage of the prototype is as follows:

1 Если используется механический привод включения блокировки: при работе рычага возникает крутящий момент, который негативно сказывается на работе конструкции и надежности привода включения при больших нагрузках.1 If a mechanical lock-on drive is used: when the lever is operated, a torque occurs that adversely affects the design and the reliability of the switch-on drive under heavy loads.

2 Если используется гидравлический привод включения: вследствие тяжелых условий эксплуатации автомобиля высока вероятность подтекания жидкости в местах соединения трубопровода с цилиндрами, а также возможен обрыв трубопровода, который может привести к выходу из строя механизма включения (выключения) блокировки, что в свою очередь может привести к поломки полуоси, а также самого дифференциала транспортного средства.2 If the hydraulic drive is used for switching on: due to the harsh operating conditions of the vehicle, there is a high probability of fluid leakage at the places where the pipeline is connected to the cylinders, and a pipe break can occur, which can lead to failure of the lock on / off mechanism, which in turn can lead to damage to the axle shaft, as well as the differential of the vehicle itself.

Решаемая задача - повышение надежности привода включения механизма принудительной блокировки межколесного дифференциала.The task at hand is to increase the reliability of the drive turning on the mechanism for forcing the inter-wheel differential.

Технический результат: улучшение надежности механизма включения принудительной блокировки вследствие использования электромеханического привода.Effect: improving the reliability of the mechanism for enabling forced locking due to the use of an electromechanical drive.

Этот технический результат достигается тем, что в механизме блокировки межколесного дифференциала транспортного средства, содержащего коробку дифференциала, которая состоит из двух чашек: правой и левой по ходу движения автомобиля, крестовину, на которой установлены шестерни-сателлиты с возможностью свободного вращения, находящиеся в зацеплении с полуосевыми шестернями соответственно правого и левого колеса, полуоси, свободно проходящие через отверстие в коробке дифференциала и входящие в зацепление с полуосевой шестерней, а на полуоси со стороны правой чашки коробки дифференциала посредством шлицевого соединения установлена подвижная муфта с нарезанными зубьями на первом ее торце, которые могут осуществлять взаимодействие с зубьями, нарезанными на торце правой чашки коробки дифференциала, привод подвижной муфты выполнен в виде электромеханического привода включения, состоящего из мотор-редуктора, поводка, закрепленного на выходном валу редуктора и передающего крутящий момент на соединенную с ним посредством штифтов поворотную муфту, сидящую на полой оси, неподвижной относительно мотор-редуктора, и осуществляющую воздействие на шатун, а далее через пуансон и пружину на толкатель с вилкой и поводок включения, осуществляющий воздействие на второй торец подвижной муфты, кроме этого шлицы на полуоси, где установлена подвижная муфта, выполнены удлиненными на величину хода подвижной муфты.This technical result is achieved by the fact that in the mechanism of locking the cross-axle differential of the vehicle containing the differential box, which consists of two cups: right and left in the direction of travel of the car, a cross on which gears-satellites are installed with the possibility of free rotation, which are engaged with half-axial gears of the right and left wheels, half-axles, respectively, freely passing through the hole in the differential box and meshing with the semi-axial gear, and on the floor axis from the side of the right cup of the differential box by means of a spline connection, a movable coupling with cut teeth is installed on its first end, which can interact with the teeth cut on the end of the right cup of the differential box, the drive of the movable coupling is made in the form of an electromechanical actuator, consisting of a motor gear, leash, mounted on the output shaft of the gear and transmitting torque to the rotary clutch connected to it via pins, sitting on the hollow axis, movable relative to the gear motor, and acting on the connecting rod, and then through the punch and spring on the pusher with a fork and an engaging lead, acting on the second end of the movable coupling, in addition to the slots on the axle shaft where the movable coupling is installed, are made elongated by the stroke sliding clutch.

В результате работы данного механизма движение полуоси начинает передаваться непосредственно на корпус дифференциала, в результате чего дифференциал оказывается заблокирован и на оба колеса передается одинаковый крутящий момент.As a result of the operation of this mechanism, the axis movement begins to be transmitted directly to the differential case, as a result of which the differential is blocked and the same torque is transmitted to both wheels.

Предлагаемый межколесный дифференциал транспортного средства приведен на фиг.1. Он состоит из правой 1 и левой 2 чашек коробки дифференциала, крестовины 3, на которой установлены шестерни-сателлиты 4 с возможностью свободного вращения, находящиеся в зацеплении с полуосевыми шестернями 5, 6 соответственно правого и левого колеса, полуоси 7, свободно проходящие через отверстие в коробке дифференциала и входящие в зацепление с полуосевой шестерней 6, на полуоси 7 со стороны правой чашки коробки дифференциала посредством шлицевого соединения установлена подвижная муфта 8 с на нарезанными зубьями 9 на ее первом торце, которые выполнены с возможностью взаимодействия с зубьями 10, нарезанными на торце правой чашки 1 коробки дифференциала. Привод подвижной муфты 8 выполнен в виде электромеханического привода включения, состоящего из мотор-редуктора 11, включающего в себя электродвигатель постоянного тока, червячный и планетарный механизмы, восстанавливаемого предохранителя, из поводка 12, закрепленного на выходном валу редуктора 13 и передающего крутящий момент на соединенную с ним посредством штифтов 14 поворотную муфту 15, сидящую на неподвижной относительно мотор-редуктора полой оси 16 и воздействующую на шатун 17, а далее через пуансон 18 и пружину 19 на толкатель 20 с вилкой 21 и поводок включения 22, воздействующий на второй торец подвижной муфты 8, кроме этого шлицы 23 на полуоси, где установлена подвижная муфта 8, выполнены удлиненными на величину хода подвижной муфты 8.The proposed cross-axle differential of the vehicle is shown in figure 1. It consists of the right 1 and left 2 cups of the differential box, the cross 3, on which the gears-satellites 4 are installed with the possibility of free rotation, which are meshed with the axle gears 5, 6 of the right and left wheels, respectively, of the axle shaft 7, freely passing through the hole in the differential box and engaged with the semi-axial gear 6, on the axle shaft 7 from the side of the right cup of the differential box by means of a spline connection, a movable clutch 8 is installed with cut teeth 9 at its first end, which made with the possibility of interaction with the teeth 10, cut at the end of the right cup 1 of the differential box. The drive of the movable clutch 8 is made in the form of an electromechanical drive of inclusion, consisting of a gear motor 11, which includes a DC motor, worm and planetary gears, a restored fuse, from a lead 12, mounted on the output shaft of the gearbox 13 and transmitting torque to the connected by means of pins 14, a rotary clutch 15, sitting on a hollow axis 16 that is stationary relative to the gear motor and acting on the connecting rod 17, and then through the punch 18 and spring 19 to the pusher 20 with the fork 21 inclusion leash 22 acting on the second end of the movable sleeve 8, except that the slots 23 on the half, wherein the movable unit 8 is installed, are elongated on the movable clutch stroke value 8.

Механизм блокировки межколесного дифференциала транспортного средства работает следующим образом: включение и выключение механизма осуществляется клавишей, расположенной на панели приборов в месте расположения водителя.The mechanism for locking the cross-axle differential of a vehicle works as follows: the mechanism is turned on and off by a button located on the instrument panel at the driver’s location.

При подаче напряжения включается электродвигатель, расположенный внутри корпуса мотор-редуктора 11. При этом благодаря большому передаточному отношению червячного и планетарного механизмов происходит плавный поворот поводка 12 от исходного положения на угол 60° (крайние положения ограничиваются работой восстанавливаемого предохранителя). Поводок 12 воздействует на шатун 17, который через пуансон 18 сжимает предохранительную пружину 19 толкателя 20, создавая через вилку 21 осевое усилие в пределах 200…300 Н на поводке включения 22 и подвижной зубчатой муфте 8. Это обеспечивает перемещение подвижной муфты 8 по шлицам 23 полуоси 7 до зацепления зубьев 9 подвижной муфты 8 с торцевыми зубьями 10 левой чашки коробки дифференциала, движение полуоси начинает передаваться непосредственно на корпус дифференциала, в результате чего дифференциал оказывается заблокирован и на оба колеса передается одинаковый крутящий момент.When voltage is applied, the electric motor is turned on, which is located inside the body of the gear motor 11. In this case, due to the large gear ratio of the worm and planetary gears, the lead 12 is smoothly rotated from its initial position by an angle of 60 ° (the extreme positions are limited by the operation of the restored fuse). The lead 12 acts on the connecting rod 17, which, through the punch 18, compresses the safety spring 19 of the pusher 20, creating an axial force through the fork 21 within 200 ... 300 N on the drive lead 22 and the movable gear clutch 8. This allows the movable clutch 8 to move along the splines 23 of the axle shaft 7 until the teeth 9 of the movable coupling 8 with the end teeth 10 of the left cup of the differential box mesh, the movement of the axle shaft begins to be transmitted directly to the differential housing, as a result of which the differential is blocked and transmitted to both wheels I have the same torque.

Выключение блокировки осуществляется изменением полярность питания электродвигателя, при этом вращение его вала меняется на противоположное, что приводит к повороту поводка 12 в обратную сторону и возврату шатуна 17 с пуансоном 18 в исходное положение с учетом воздействия возвратной пружины 24.The lock is turned off by changing the polarity of the electric motor supply, while the rotation of its shaft is reversed, which leads to the rotation of the leash 12 in the opposite direction and the return of the connecting rod 17 with the punch 18 to its original position, taking into account the effects of the return spring 24.

Claims

A mechanism for locking the cross-axle differential of a vehicle, comprising a differential box, which consists of two cups: right and left in the direction of travel of the vehicle, a cross on which gears-satellites are installed with the possibility of free rotation, which are engaged with half-axle gears of the right and left wheels, axles that freely pass through the hole in the differential box and mesh with the axle gear, and on the axle from the side of the right cup of the differential gear by means of a splined connection, a movable clutch is installed with cut teeth on its first end, which is configured to interact with teeth cut on the end of the right cup of the differential box, and the drive of the movable clutch includes a fork and a drive leash acting on the second end of the movable clutch, in addition, the slots on the half shaft where the movable coupling is mounted are elongated by the stroke value of the movable coupling, characterized in that the drive of the movable coupling further comprises a gear motor, a leash, mounted on the output shaft of the gearbox and transmitting torque to the rotary clutch connected to it, sitting on the hollow axis that is stationary relative to the motor gearbox and acting on the connecting rod, and then through the punch and spring to the pusher with a fork and a lead.