УЗЕЛ ПРИВОДА, ДОПУСКАЮЩИЙ ВОЗМОЖНОСТЬ МОДИФИКАЦИИ
OPEN ENDED DRIVE ASSEMBLY

Настоящее изобретение относится к узлу привода, а более конкретно к узлу привода, допускающему возможность модификации.
Такие машины, как шоссейные и внедорожные грузовые автомобили, колесные погрузчики, автогрейдеры и другая тяжелая техника, используются для различных задач. Эти машины обычно содержат узел привода, состоящий из дифференциала и двух узлов главных передач. Дифференциал содержит центральный корпус, вмещающий дифференциальную передачу, и входной вал, входящий в центральный корпус и соединенный с дифференциальной передачей с возможностью передачи приводного усилия передаче. Каждый узел привода содержит боковой корпус, соединенный с центральным корпусом, планетарную передачу, соединенную с боковым корпусом, которая содержит солнечную шестерню, водило планетарных шестерен, соединенное, по меньшей мере, с одним набором планетарных шестерен, и коронную шестерню, и выходной вал, соединенный с дифференциальной передачей и коронной шестерней. С центральным корпусом соединена тормозная система, которая содержит тормозной диск, блокирующий механизм и упорную плиту. К блокирующему механизму подается жидкость под давлением, в результате чего блокирующий механизм прижимает тормозной диск к упорной плите и скорость вращения выходного вала уменьшается.
В течение срока службы автомобиля его мощность, вес, габариты и другие аспекты обычно меняются. Вместе с параметрами автомобиля меняются и тормозные способности и соответствующие им тормозные системы. Известно, что тормозные системы могут быть переделаны путем изменения диаметра дисков или тормозных элементов, числа взаимодействующих между собой поверхностей трения и тормозного давления.
Один такой пример приведен в документе US 4,207,968 (Chamberlain, 17 июня 1980 г.). В указанном документе описана тормозная система узла привода, образованная несколькими дисками, которые должны быть установлены в транспортных средствах с существенными габаритами и весом. Диаметр дисков и прилагаемое давление ограничены, а число взаимодействующих между собой поверхностей трения увеличено. В каждом тормозе между двумя одинаковыми пакетами дисков расположен блокирующий механизм, соединенный с ними последовательно. Масло под давлением толкает поршни, представленные в виде одинаковых наборов, от противоположных сторон общего блокирующего механизма, при этом каждый набор может приводить в действие один из последовательно расположенных пакетов дисков. Это достигается за счет того, что одинаковые прижимные плиты передают силу поршней пакетам дисков. Когда гидравлическое давление снимается с поршней, пружина сжатия и штырь перемещают прижимные плиты назад, прекращая торможение.
Хотя тормозная система и узел привода, раскрытые в документе US 4,207,968, подходят для некоторых ситуаций, они могут иметь недостатки. К примеру, тормозная система и узел привода предназначены для транспортных средств со значительными габаритами и весом и не могут быть использованы в машинах с другими габаритами без существенной модификации компонентов. Кроме того, в такой системе могут быть использованы тормозные диски с ограниченными размерами. К примеру, любое увеличение диаметра дисков может быть очень незначительным.
Узел привода, соответствующий настоящему изобретению, устраняет один или несколько вышеуказанных недостатков.
Один аспект настоящего изобретения касается узла привода. Узел привода может содержать центральный корпус, включающий в себя продольный элемент и два боковых конца, входные и выходные элементы привода, соединенные с центральным корпусом, и тормозную систему, соединенную с центральным корпусом. Узел привода может также содержать, по меньшей мере, один боковой корпус, который соединен с одним из боковых концов центрального корпуса и может вмещать выход узла привода. Между центральным корпусом и, по меньшей мере, одним боковым корпусом может быть расположен разделитель корпусов, который может удлинять центральный корпус.
Другой аспект настоящего изобретения касается способа повышения универсальности узла привода, при этом узел привода содержит центральный корпус, по меньшей мере, один боковой корпус, соединенный с центральным корпусом, и тормозную систему, соединенную с центральным корпусом и включающую в себя, по меньшей мере, один тормозной диск. Данный способ увеличивает тормозную способность тормозной системы посредством сборки тормозной системы с использованием, по меньшей мере, одного дополнительного тормозного диска. Посредством способа возможно удлинение центрального корпуса для размещения в нем, по меньшей мере, одного дополнительного тормозного диска посредством установки разделителя корпусов между центральным корпусом и, по меньшей мере, одним боковым корпусом.
Настоящее изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:
фиг.1 - узел привода согласно изобретению;
фиг.2 - увеличенный разрез тормозной системы узла по фиг.1 согласно изобретению;
фиг.3 - установочный фланец узла по фиг.1 согласно изобретению, в увеличенном масштабе.
На фиг.1 показан предпочтительный вариант выполнения узла 1 привода. Узел 1 привода может быть соединен со средством передвижения (не показано) для перемещения данного средства. Узел 1 привода может содержать дифференциал 2 и первый и второй узлы 3, 4 главных передач. Между соответствующими узлами 3, 4 главных передач и дифференциалом 2 расположены первый и второй разделители 5, 6 корпусов, имеющие, к примеру, форму колец. Разделители 5, 6 корпусов могут удлинять центральный корпус дифференциала 2. Два установочных фланца, к примеру первый установочный фланец 7 и второй установочный фланец 8 могут соединять узел 1 привода с корпусом автомобиля (не показан). Два выходных элемента, к примеру, первый выходной вал 9 и второй выходной вал 10, могут соединять узлы 3, 4 главных передач с соответствующими движителями (не показаны), расположенными на противоположных концах автомобиля, с возможностью передачи приводного усилия. В одном примере, движители могут содержать колеса. Узлы 3, 4 главных передач могут быть соединены с дифференциалом 2 с возможностью передачи приводного усилия, при этом вращение карданного вала 11 приводит к соответствующему вращению выходных валов 9, 10 и соединенных с ними движителей.
Как видно из фиг.2, дифференциал 2 может содержать центральный корпус 20, как правило, цилиндрической формы, продольная ось которого совпадает с продольной осью выходных валов. Боковой конец центрального корпуса 20 может содержать торцевую поверхность 21 для соединения центрального корпуса 20 с одной стороной разделителя 6 корпусов. Торцевая поверхность 23 бокового корпуса 24 узла 4 главной передачи может быть соединена с противоположной стороной разделителя 6 корпусов. Торцовая поверхность 21 центрального корпуса 20 может быть соединена непосредственно с торцовой поверхностью 23 бокового корпуса 24 без помощи разделителя 6 корпусов. Однако разделитель 6 корпусов позволяет удлинить центральный корпус 20. Степень удлинения корпуса зависит от толщины разделителя 6 корпусов, используемого в конкретном автомобиле.
Боковой корпус 24 узла 4 главной передачи может содержать и поддерживать планетарную передачу 25 и соответствующий выходной вал (не показан). Выходной вал может быть приведен в действие с помощью дифференциальной передачи, соединенной с дифференциалом 2, а скорость вращения вала на выходе уменьшена до желаемой с помощью планетарной передачи 25. Подразумевается, что аналогичные планетарная передача и выходной вал соединены с узлом 3 главной передачи (на фиг.2 не показано).
В рамках настоящего изобретения планетарная передача может содержать, по меньшей мере, три элемента - солнечную шестерню, водило планетарных шестерен, включающее в себя, по меньшей мере, один набор соединенных планетарных шестерен, и коронную шестерню. Планетарные шестерни водила могут находиться в зацеплении с солнечной шестерней и коронной шестерней, а также промежуточными планетарными шестернями того же водила, если они включены в планетарную передачу. Солнечная шестерня, водило планетарных шестерен, планетарные шестерни и коронная шестерня могут вращаться одновременно. В другом случае солнечная шестерня и/или водило планетарных шестерен и/или коронная шестерня могут быть зафиксированы для изменения коэффициента редукции передачи. Каждая планетарная передача может воспринимать один или несколько крутящих моментов на входных валах и вырабатывать один или несколько соответствующих крутящих моментов на выходных валах. Изменение частоты вращения между выходными и входными валами может зависеть от числа зубьев планетарной шестерни и коронной шестерни. Изменение частоты вращения валов может также зависеть от того, какая шестерня(ни) используется для восприятия входного крутящего момента, какая шестерня(ни) вырабатывает выходной крутящий момент и какая шестерня зафиксирована.
В варианте выполнения, проиллюстрированном на фиг.2, планетарная передача 25 может содержать водило 26 планетарных шестерней, солнечную шестерню (не показана) и коронную шестерню 27. Солнечная шестерня может быть соединена с дифференциальной передачей (не показана) с возможностью передачи приводного усилия. Каждая коронная шестерня 27, расположенная в боковом корпусе 24, может быть зафиксирована. Ряд планетарных шестерен 28 может быть соединен с водилом 26 планетарных шестерен и вращаться вместе с ним, при этом планетарные шестерни могут находиться в зацеплении с солнечной шестерней и коронной шестерней 27. Каждое водило 26 планетарных шестерен может быть соединено с соответствующим выходным валом (не показан), который вращается от указанного водила. Таким образом, движение и мощность карданного вала (не показан) могут быть переданы выходному валу через дифференциальную передачу, солнечную шестерню, планетарные шестерни 28 и водило 26 планетарных шестерней, при этом на коэффициент редукции вращения влияет только коронная шестерня 27.
Коронная шестерня 27 может быть расположена в пазу 29 бокового корпуса 24. В одном варианте выполнения настоящего изобретения коронная шестерня 27 может быть запрессована в паз 29 так, чтобы боковая поверхность 29а паза пришла в соприкосновение с концевой поверхностью коронной шестерни 27. Упорное кольцо 30 может быть затем вставлено в канавку 31, расположенную во внутренней стенке паза 29, для закрепления коронной шестерни 27 в пазу 29 в осевом направлении. То есть коронная шестерня 27 зафиксирована в осевом направлении между боковой поверхностью 29а и упорным кольцом 30. В гнезде 33 коронной шестерни 27 и гнезде 34 паза может быть расположен фиксатор, к примеру шип 32, который фиксирует коронную шестерню 27 от проворачивания относительно бокового корпуса 24.
Как видно из фиг.2, узел привода может быть снабжен внутренней тормозной системой 40, которая может препятствовать вращению выходных валов. Тормозная система 40 может содержать блокирующий механизм 41, один или несколько тормозных дисков 42 и упорную плиту 43. Тормозные диски 42 могут быть соединены с выходными валами с возможностью передачи вращения от валов к дискам так, что когда жидкость под давлением приводит в действие блокирующий механизм, тормозные диски 42 могут быть зажаты между блокирующим механизмом 41 и упорной плитой 43 и создаваемое трение препятствует вращению выходных валов. В данной конструкции давление жидкости, действующей на блокирующий механизм 41, может быть пропорционально силе, которая препятствует вращению выходных валов. Если тормозная система 40 содержит несколько тормозных дисков 42, то между тормозными дисками может быть расположен сепаратор 44. Толщина разделителя 6 корпусов может соответствовать дополнительному количеству установленных тормозных дисков 42 и сепараторов 44. Благодаря пространству 45 между блокирующим механизмом 41 и упорной плитой 43 внутренняя тормозная система 40 может содержать тормозные диски 42 большего диаметра. Для отдаления блокирующего механизма 41 от упорной плиты 43 и отпускания тормозных дисков 42 может быть предусмотрена пружина 46 возврата.
Установленная упорная плита 43 может быть прижата к торцевой стороне коронной шестерни 27. Упорная плита 43 может иметь форму кольца с L-образным сечением, при этом один выступ плиты касается коронной шестерни 27, а другой расположен вблизи торцевой поверхности 23 бокового корпуса 24 (то есть между упорной плитой 43 и торцевой поверхностью 23 может сохраняться промежуток, ширина которого вдоль оси меньше ширины упорного кольца 30). При данной компоновке элементов упорная плита 43, боковой корпус 24 и коронная шестерня 27 могут ограничивать по существу замкнутое пространство 70.
Фиг.3 иллюстрирует вариант выполнения установочного фланца 8. Будучи расположенным сверху бокового корпуса 24, установочный фланец 8 может иметь крепежную поверхность, пустоты 51, уменьшающие расход материала, и ряд крепежных отверстий 52. Крепежные отверстия 52 могут быть совмещены относительно соответствующих отверстий автомобиля. В варианте выполнения, проиллюстрированном фиг.3, крепежные отверстия 52 могут быть смещены к одной стороне установочного фланца 8 и пустот 51. В другом предпочтительном варианте выполнения крепежные отверстия 52 могут быть расположены симметрично на установочном фланце 8 и в центре пустот 51. Поскольку установочный фланец 8 может содержать крепежные отверстия 52, смещенные к одной стороне фланца 8 и пустот 51 или расположенные симметрично на установочном фланце 8 и в центре пустот 51, существующие каркасы автомобилей и каркасы различных размеров могут быть соединены с узлом привода, содержащим центральный корпус, который удлинен с помощью разделителя 6 корпусов. Следует учесть, что крепежные отверстия 52 могут быть смещены к любой стороне установочного фланца 8 и пустот 51. Набор резьбовых крепежных деталей 53 подходящей длины может соединять боковой корпус 24 с разделителем 6 корпусов и центральным корпусом.
Узел привода согласно настоящему изобретению, применим к любой трансмиссии, которую предполагается использовать с каркасами различных размеров, а также где может потребоваться различная тормозная способность. Раскрытый узел привода может быть использован в автомобилях с различными габаритами и тормозной способностью без существенной перекомпоновки или модификации компонентов. Использование одинаковых компонентов в различных автомобилях позволяет сэкономить средства на изготовление и ремонт узлов.
Тормозная способность узла 1 привода может быть увеличена за счет установки одного или нескольких дополнительных тормозных дисков 42 и одного или нескольких сепараторов 44 тормозной системы 40. Тормозная система 40 может также вмещать тормозные диски 42 большего диаметра. Установка на центральном корпусе 20 заданного числа разделителей 5, 6 корпусов увеличивает длину центрального корпуса 20 и он может вместить, по меньшей мере, один дополнительный тормозной диск 42 и, по меньшей мере, один сепаратор 44. Узел 1 привода с увеличенной тормозной способностью может быть соединен с существующими каркасами автомобилей или другими каркасами автомобилей. Крепежные отверстия 52 на установочном фланце 7, 8 бокового корпуса 24 могут быть совмещены с соответствующими отверстиями на автомобиле. Крепежные отверстия 52 могут быть расположены симметрично на установочных фланцах 7, 8 и в центре пустот 51, уменьшающих расход материала, или смещены к одной из сторон установочных фланцев 7, 8 и пустот 51.
Сопряжение между дисковыми тормозами 42, сепаратором 44, центральным корпусом 20, разделителями 5, 6 корпусов и установочным фланцем 7, 8 бокового корпуса 24 может обеспечить преимущества гибкости в применении. В частности, одни и те же компоненты узла привода могут быть использованы в автомобилях с различными габаритами, а также в случае изменения тормозной способности автомобиля. Тормозные диски 42, сепаратор 44, центральный корпус 20, разделители 5, 6 корпусов, установочный фланец 7, 8 бокового корпуса 24 могут быть использованы совместно или модифицированы для приспособления узла к соответствующей тормозной способности и габаритам корпусов автомобилей, что позволяет также сэкономить средства на производство и ремонт узлов.
Лицам, сведущим в данной области техники, будет очевидно существование возможных модификаций и вариаций узла привода, соответствующего настоящему изобретению, без отступления от его объема. Другие варианты выполнения настоящего изобретения будут очевидны лицам, сведущим в данной области техники, из описания и на основе использования раскрытой здесь трансмиссии. Предполагается, что описание и варианты выполнения настоящего изобретения следует рассматривать лишь в качестве примеров, при этом настоящий объем изобретения указан в нижеприведенной формуле изобретения.