ДИФФЕРЕНЦИАЛ С УСТРОЙСТВОМ БЛОКИРОВКИ

Полезная модель относится к области автомобилестроения, а именно к системе управления трансмиссией автомобиля и способу преобразования крутящего момента.
Известен межколесный шестеренчатый дифференциал малого трения фирмы Eaton с электромагнитным типом блокировки (см. фиг. 1), состоящий из коробок сателлитов (1, 13), крестовины (6), сателлитов (4), левой (3) и правой (5) полуосевых шестерен и механизма блокировки. Механизм блокировки состоит из статора (10), закрепленного на крышке подшипников дифференциала штифтом, поворотной пластины со специальными уклонами (7), независимо вращающейся относительно корпуса дифференциала. Статор (10) связан с внутренним кольцом подшипника дифференциала через упорный подшипник скольжения (8) с шайбой (11) и стопорным кольцом (9). При подаче электрического тока на статор (10), под действием электромагнитной силы поворотная пластина (7) притягивается к корпусу электромагнита, вследствие чего замедляется ее вращение относительно коробок дифференциала. В результате этого толкатели (12), проскальзывая по специальным канавкам поворотной пластины (7) и наезжая на уклоны рампы, смещаются в осевом направлении в специальных отверстиях правой коробки сателлитов (13). В свою очередь толкатели (12) перемещают блокирующую муфту (14), установленную в специальных пазах правой коробки сателлитов (13), сжимая возвратную волновую пружину (2). В результате внутренний зубчатый венец муфты (14) входит в зацеплении с внешним зубчатым (блокирующим) венцом левой полуосевой шестерни (3), таким образом блокируется межколесный дифференциал задней оси автомобиля. После прекращения подачи электрического тока на статор (10), магнитное воздействие на поворотную пластину (7) прекращается, толкатели (12) возвращаются в исходное положение, соскальзывая по канавкам в нижние точки уклонов (впадины) рампы. Возвратная пружина (2) выводит муфту (14) из зубчатого зацепления с внешним блокирующим венцом полуосевой шестерни (3), последняя приобретает независимое вращение относительно корпуса дифференциала. [Интернет ресурс: https://www.eaton.com/us/en-us/catalog/differentials/eaton-elocker-differential.html - прототип].
Недостатками данного дифференциала являются:
1. Отсутствие защиты от выхода толкателей на торец поворотной пластины (за пределы конусной поверхности), что лишает их подвижности (блокировка не выключается), и как следствие, снижается надежность.
2. Отсутствие следящего механизма (датчика) за выключением механической части блокировки, и как следствие, снижается безопасность.
3. Наличие магнита в блокировке способствует притягиванию в блокировку продуктов износа и металлической стружки из редуктора, и как следствие, снижается надежность.
4. Для замены запасных частей деталей блокировки требуется снять редуктор с моста, и как следствие, ухудшается ремонтопригодность.
Технический результат, достигаемый заявленным решением, заключается в устранении вышеуказанных недостатков.
Указанный результат достигается тем, что в дифференциале с устройством блокировки, содержащим дифференциал, устройство блокировки, толкатели в муфте вилки включения закрепляются неподвижно и перемещаются вместе с муфтой, проходя через корпус дифференциала, замыкают или размыкают его с шестерней полуоси, при этом моторедуктор воздействует на муфту через пружину, установленную на штоке вилки включения, со слежением положения вилки и муфты, что повышает надежность и безопасность, механизм блокировки, размещенный отдельно от дифференциала, содержит моторедуктор, корпус моторедуктора, датчики положения штока и вилки включения, что повышает ремонтопригодность механизма блокировки.
Заявляемое конструктивное решение иллюстрируется чертежами, где:
Фиг. 1 - общий вид действующей конструкции блокировки дифференциала - прототип.
Фиг. 2 - общий вид заявленной конструкции редуктора заднего моста с автоматизированным механизмом блокировки межколесного дифференциала.
Фиг. 3 - главный вид редуктора заднего моста с автоматизированным механизмом блокировки межколесного дифференциала.
Дифференциал с устройством блокировки, закрепленный крышками подшипников, при помощи болтов крепления установлен в картере редуктора (7) на роликовых конических подшипниках (4). Картер (7), имеет место (площадку) для крепления корпуса (12) устройства автоматической блокировки дифференциала.
Дифференциал включает в себя левую (5) и правую (30) скрепленные коробки сателлитов, к которым подводится крутящий момент от двигателя через ведомую (29) шестерню, закрепленную на левой коробке сателлитов (5). Далее момент и угловая скорость от корпуса дифференциала через оси крестовины сателлитов распределяется по полуосям заднего редуктора за счет зубчатой передачи левой (2) и правой полуосевых шестерен и сателлитов. В зависимости от условий движений и дорожного покрытия (бездорожье, поверхность с низким коэффициентом сцепления) угловая скорость и крутящий в момент движения автомобиля на левой и правой полуосях могут быть различны. Для предотвращения этого явления и повышения проходимости автомобиля установлен механизм, блокирующий (жестко связывающий) вращение корпуса дифференциала с полуосевой шестерней (2) для передачи вращения и крутящего момента от карданного вала на оба колеса задней оси.
К картеру редуктора (7) крепится винтами (9) корпус механизма включения блокировки (12), далее на этот корпус болтами (15) устанавливается корпус (18) с моторедуктором (23), герметичность соединений обеспечивается уплотнительным кольцом (13). Моторедуктор (23), воздействующий шестерней (21) на зубчатую рейку (20) штока (19) вилки включения (8), фиксируется болтами (15) на корпусе (18), герметичность соединения обеспечивается уплотнительным кольцом (22). В корпус (18) ввинчены датчики (16) положения штока (19), установленного на втулке (14) (подшипнике скольжения) корпуса моторедуктора (18) и в отверстии картера (7) редуктора заднего моста.
Автоматический механизм блокировки межколесного дифференциала функционирует следующим образом (см. фиг. 3). Шестерня моторедуктора (21) находится в постоянном зубчатом зацеплении с рейкой штока (20) вилки включения (8). При подаче электрического тока на моторедуктор (23), шестерня начинает вращаться по ходу включения и перемещает шток (19), тем самым заставляя стопорное кольцо (25), установленное в проточке штока, упереться во втулку (24 «левую»), воздействующую на пружину (10), которая сжимаясь создает осевое усилие на головку вилки включения (8) через втулку (24 «правую»). За счет этого вилка (8) со стаканом пружины (11), скрепленные болтами (15) перемещаются по рабочему ходу включения блокировки. В свою очередь хвостовая часть вилки (8) через лапки воздействует на муфту блокировки (1). В муфту (1) запрессованы штифты (пальцы) (3), входящие с гарантированным зазором в специальные отверстия коробки сателлитов дифференциала (5), в следствии чего муфта (1) вращается относительно вилки включения (8). При осевом смещении муфты (1) пальцы (штифты) (3) заходят в специальные пазы (вырезы) на задней торцевой поверхности полуосевой шестерни (2), тем самым блокируя полуось автомобиля с корпусом дифференциала.
На штоке (19) вилки включения (8) Присутствует продольный паз специальной геометрической формы, за счет которого при осевом перемещении по ходу включения переключается датчик, (16, «правый»), следовательно, подача электрического тока на моторедуктор (23) прекращается.
При подаче электрического тока обратной полярности на моторедуктор (23), зубчатая шестерня (21) начинает вращаться в обратную сторону и перемещает шток (19) по рабочему ходу выключения блокировки, который за счет установленных на штоке «правых» стопорного кольца (25) и втулки (24), сжимают пружину (10). Далее пружина оказывает воздействие на втулку (24 «левую»), смещая головку вилки включения блокировки (8). Хвостовик вилки «щечками» смещает муфту (1) до упора во внутреннее кольцо подшипника (4) дифференциала, выводя штифты (3) из вырезов на полуосевой шестерне (2), разблокировав ее вращения относительно коробки сателлитов (5). Перемещение штока (19) при выключении блокировки ограничивается выключателем (16 - «левый»), прекращающим подачу тока на моторедуктор (23).
Настройка моментов включения и выключения переключателей (16) (датчиков положения штока (19) вилки включения (8)) производится подбором комплектов регулировочных прокладок (17).
Следящее действие за механическим выключением блокировки дифференциала осуществляется переключателем (26). При осевом смещении муфты (1) на ходах включения (отключения) блокировки, за счет паза на головке вилки включения (8) происходит контактное замыкание (размыкание) датчика (26). В результате на панель приборов поступает сигнал, о выводе пальцев (3) муфты (1) из пазов полуосевой шестерни (2).
Убирая втулку (27) и вворачивая болт (28) в корпус моторедуктора (18), шестерня (21) выводится из зацепления с зубчатой рейкой (20) штока (19), тем самым обеспечивается «аварийное» отключение блокировки.