ДИФФЕРЕНЦИАЛ С АВТОМАТИЧЕСКОЙ БЛОКИРОВКОЙ КОЛЕС ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ДКС
DIFFERENTIAL GEAR WITH AUTOMATIC LOCKING WHEELS OF VECHICLE

Изобретение относится к автомобилестроению, а именно к трансмиссиям транспортных средств, и может быть использовано в дифференциальных приводах транспортных средств, выполненных с возможностью автоматической блокировки колес.
Известен дифференциал с автоматической блокировкой колес транспортного средства, выбранный заявителем в качестве прототипа, содержащий приводной цилиндрический корпус, полуосевые элементы, установленные на полуосях соосно друг другу, расположенные с возможностью перемещения замкнутые цепочки шариков для взаимосвязи приводного корпуса с полуосевыми элементами. Полуосевые элементы выполнены в виде винтов с правыми и левыми винтовыми канавками; цепочки шариков расположены с возможностью перемещения в выполненных в корпусе замкнутых каналах, содержащих возвратные каналы, боковые каналы и вскрытые для погружения сегментов шариков в винтовые канавки полуосевых элементов рабочие канавки. Замкнутый канал в продольном сечении выполнен прямоугольным со скругленными внешними углами (см. патент РФ № 2319875, F16H 48/20, от 30.11.05, опубл. 20.03.08).
Технической задачей заявляемого решения является упрощение конструкции, повышение компактности, технологичности, надежности и КПД самоблокирования дифференциала с автоматической блокировкой колес транспортного средства.
Поставленная задача решается путем выполнения известного дифференциала с автоматической блокировкой колес транспортного средства, содержащего приводной цилиндрический корпус, полуосевые элементы, установленные на полуосях соосно друг другу, расположенные с возможностью перемещения замкнутые цепочки шариков для взаимосвязи приводного корпуса с полуосевыми элементами, в приводном корпусе которого согласно изобретению выполнена расположенная между полуосевыми элементами перпендикулярно продольной оси приводного корпуса перегородка, снабженная отверстиями, выполненными, по меньшей мере, по одной окружности, и симметрично установленными на торцевых поверхностях перегородки и равномерно на одной окружности с отверстиями сухариками с симметричными криволинейными опорными поверхностями для направления шариков в отверстия и формирования замкнутых цепочек шариков с ветвями, расположенными по обе стороны перегородки, при этом шарики этих ветвей частично входят в гнезда, выполненные, по меньшей мере, по одной окружности на обращенных к перегородке торцевых поверхностях полуосевых элементов с возможностью перемещения шариков по торцевым поверхностям перегородки между сухариками.
Предлагаемая новая компоновка дифференциала изменяет принцип работы дифференциала с автоматической блокировкой колес транспортного средства, который обеспечивает:
- упрощение конструкции и повышение технологичности за счет исключения необходимости выполнения каналов внутри приводного корпуса для замкнутых цепочек шариков и сложных в изготовлении винтовых канавок на полуосевых элементах дифференциала;
- повышение компактности за счет диаметрального расположения замкнутых прямоугольных цепочек шариков с ветвями по обе стороны перегородки приводного корпуса с погружением шариков в гнезда на обращенных к перегородке торцевых поверхностях полуосевых элементов;
- повышение надежности и КПД самоблокирования дифференциала за счет расположения ветвей замкнутых прямоугольных цепочек шариков по окружностям между торцевыми поверхностями полуосевых элементов и торцевыми поверхностями перегородки приводного корпуса, что позволяет снизить нагрузку на шарики, дает возможность уменьшить (сократить) их число и сделать дифференциал еще более компактным и малогабаритным.
Проведенные патентные исследования не выявили сходных технических решений, что позволяет сделать вывод о новизне и изобретательском уровне заявляемого технического решения.
Отечественная промышленность располагает всеми средствами (материалами, оборудованием и технологией), необходимыми для изготовления заявляемого самоблокирующегося дифференциала и широкого использования его в транспортных средствах.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 - продольный разрез дифференциала с автоматической блокировкой колес транспортного средства;
на фиг.2 - вид сбоку с поперечным разрезом с видом на перегородку приводного корпуса с цепочками шариков.
на фиг.3 - вырыв по А-А на фиг.2 (с видом на перегородку по окружности расположения сухариков, отверстий и фрагментов цепочек шариков);
на фиг.4 - траектория (прямоугольная, изогнутая) перемещения шариков замкнутой цепочки.
Дифференциал с автоматической блокировкой колес транспортного средства содержит приводной цилиндрический корпус 1, полуосевые элементы 2 и 3, установленные на полуосях 4 и 5 соосно друг другу, замкнутые цепочки 6 шариков 7, расположенные с возможностью перемещения, для взаимосвязи приводного корпуса 1 с полуосевыми элементами 2 и 3. В приводном цилиндрическом корпусе 1 выполнена расположенная между полуосевыми элементами 2 и 3 перпендикулярно продольной оси приводного цилиндрического корпуса 1 перегородка. 8.
Перегородка 8 снабжена отверстиями 9, выполненными, по меньшей мере, по одной окружности, и сухариками 10 и 11, установленными симметрично на обеих торцевых поверхностях 12 и 13 перегородки 8 и равномерно на одной окружности с отверстиями 9 с симметричными криволинейными опорными поверхностями 14, 15, 16 и 17 для направления шариков 7 в отверстия 9 и формирования замкнутых цепочек 6 шариков 7 с ветвями 18 и 19, выходящими на обе стороны (торцевые поверхности 12 и 13) перегородки 8, при этом шарики 7 ветвей 18 и 19 замкнутых цепочек 6 расположены в гнездах 20 и 21, выполненных, по меньшей мере, по одной окружности на обращенных к перегородке 8 торцевых поверхностях 22 и 23 полуосевых элементов 2 и 3 с возможностью перемещения шариков 7 по торцевым поверхностям 12 и 13 перегородки 8 между сухариками 10 и 11.
Шарики 7, проходя через отверстия 9 в перегородке 8, соединяются и образуют прямоугольные замкнутые подвижные цепочки 6 шариков 7 с расположением ветвей 18 и 19 между сухариками 10 и 11 по обе стороны (торцевые поверхности 12 и 13) перегородки 8. При этом шарики 7 ветвей 18 и 19 замкнутых цепочек 6 частично входят в гнезда 20 и 21 полуосевых элементов 2 и 3. Таким образом, осуществляется кинематическая связь полуосевых элементов 2 и 3 друг с другом и с приводным корпусом 1 дифференциала.
Дифференциал с автоматической блокировкой колес транспортного средства работает следующим образом.
При прямолинейном движении транспортного средства (не показано), вращение от приводного корпуса 1 через перегородку 8 с размещенными в ней (на торцевых поверхностях 12 и 13) шариками 7, частично входящими в гнезда 20 и 21 полуосевых элементов 2 и 3, связанные шлицевыми соединениями 24 и 25 с полуосями 4 и 5, передается на колеса транспортного средства, обеспечивая им равную угловую скорость.
При повороте автомобиля или попадании одного из ведущих колес транспортного средства на неровности дороги (ямка или бугор) колеса, а следовательно, и полуоси 4 и 5 с полуосевыми элементами 2 и 3 стремятся вращаться с разными угловыми скоростями, перемещая шарики 7 с одной стороны (с торцевой поверхности 12 или 13) перегородки 8 на другую (торцевую поверхность 13 или 12), не препятствуя повороту транспортного средства.
При попадании какого-либо ведущего колеса на скользкий участок дороги происходит резкое снижение его сцепления с дорогой, т.е. момент сопротивления качению на нем приблизится к нулю. На втором колесе момент не упадет до нуля, как в случае с классическим дифференциалом. Шарики 7, расклиниваясь, прекращают перемещение. Дифференциал блокируется. Мощность передается на то колесо, у которого лучшее сцепление с дорогой. Автомобиль продолжает движение без пробуксовывания и юза.
Заявителем успешно проведены опытные работы и изготавливаются образцы предлагаемого дифференциала с автоматической блокировкой колес транспортного средства для проведения промышленных испытаний.