ПРОТИВОСКАТНОЕ УСТРОЙСТВО, ПРОТИВОСКАТНАЯ СИСТЕМА И ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО
ANTI-CONSTRUCTION DEVICE, ANTI-SCALE SYSTEM AND VEHICLE

[0001] Данная заявка имеет приоритет перед заявкой на патент Китая № 201410330829.8, названной «Противооткатное устройство, противооткатная система и транспортное средство» и зарегистрированной в Китайском государственном управлении по интеллектуальной собственности 11 июля 2014 г., которая в своем полном объеме включена в данный документ посредством ссылки.
Область техники
[0002] Изобретение относится к области техники силовой трансмиссии транспортного средства, в частности к противооткатной системе и транспортному средству, включающему в себя противооткатное устройство.
Уровень техники
[0003] Для транспортного средства с ручной трансмиссией, когда транспортное средство останавливается или трогается с места на крутой дороге, собственный вес транспортного средства создает направленную вниз составляющую силу, параллельную наклонной поверхности, то есть сопротивление подъему. Сопротивление может вызывать скатывание транспортного средства по наклонной поверхности, что очень опасно. Поэтому для транспортного средства с ручной трансмиссией водитель должен осуществлять надлежащее взаимодействие между ручным тормозом, педалью управления муфтой сцепления и педалью акселератора, когда транспортное средство перемещается в гору. Однако данная последовательность операций является очень затруднительной, неудобной для опытного водителя и особенно сложной для неопытных водителей, и данная специфическая проблема стала существенным недостатком транспортных средств с ручной трансмиссией (manual transmission - MT) и автоматизированной механической трансмиссией (automatic mechanical transmission - AMT).
[0004] Таким образом, задача, которая стоит перед специалистом в данной области техники, состоит в том, чтобы устранить недостаток сложности включения зубчатой передачи, предотвращая откат назад транспортных средств на горке.
Раскрытие изобретения
[0005] В связи с вышеизложенным основной задачей изобретения является создание противооткатного устройства для предотвращения скатывания транспортного средства вниз на горке, а также облегчение включения передач транспортного средства.
[0006] Другой задачей изобретения является создание противооткатной системы, включающей в себя противооткатное устройство, и транспортного средства, включающего в себя противооткатную систему.
[0007] Для решения упомянутых задач в соответствии с изобретением предлагаются следующие технические решения.
[0008] Противооткатное устройство включает в себя:
внутреннее кольцо, причем внутренняя периферия внутреннего кольца выполнена с внутренними шлицами, выполненными с возможностью взаимодействия с и закрепления на входном валу трансмиссии;
устройство одностороннего действия, причем внутренняя периферия устройства одностороннего действия выполнена с возможностью взаимодействия с и закрепления на внешней периферии внутреннего кольца;
подвижное наружное кольцо, причем внутренняя периферия подвижного наружного кольца выполнена с возможностью взаимодействия с и закрепления на внешней периферии устройства одностороннего действия, и при этом по внешней периферии подвижного наружного кольца равномерно распределены выступы; и
неподвижное наружное кольцо, выполненное с возможностью закрепления на трансмиссии, причем по внутренней периферии неподвижного наружного кольца равномерно распределены пазы, выполнены с возможностью соответственно зацепления с выступами, и между каждым пазом и соответствующим выступом в окружном направлении неподвижного наружного кольца предусмотрен заданный зазор Н.
[0009] Предпочтительно в противооткатном устройстве ширина заданного зазора Н составляет (0,5-1) ширины основания выступа.
[0010] Предпочтительно в противооткатном устройстве выступ имеет прямоугольную, трапецеидальную, треугольную или полукруглую форму.
[0011] Предпочтительно в противооткатном устройстве количество выступов составляет от 8 до 15.
[0012] Предпочтительно в противооткатном устройстве противооткатное устройство дополнительно включает в себя входной вал трансмиссии, и входной вал содержит наружные шлицы.
[0013] Предпочтительно в противооткатном устройстве устройство одностороннего действия представляет собой клиновую обгонную муфту или роликовую обгонную муфту.
[0014] Предпочтительно в противооткатном устройстве неподвижное наружное кольцо выполнено с установочным отверстием, выполненным с возможностью размещения неподвижного наружного кольца на трансмиссии.
[0015] Предпочтительно в противооткатном устройстве количество установочных отверстий составляет от 1 до 5.
[0016] В соответствии с изобретением дополнительно предлагается противооткатная система, которая включает в себя двигатель, сцепление и трансмиссию, соединенные последовательно с возможностью приведения в движение, причем трансмиссия установлена с противооткатным устройством в соответствии с одним из вышеописанных решений.
[0017] В соответствии с изобретением дополнительно предлагается транспортное средство, которое включает в себя противооткатную систему.
[0018] По сравнению с обычной технологией изобретение обладает следующими полезными эффектами.
[0019] В противооткатном устройстве в соответствии с изобретением при использовании внутреннее кольцо установлено на входном валу трансмиссии, чтобы вращаться с входным валом. Поскольку устройство одностороннего действия установлено на внутреннем кольце, устройство одностороннего действия вращается с внутренним кольцом. Подвижное наружное кольцо установлено на внешней периферии устройства одностороннего действия, и устройство одностороннего действия может вращаться относительно подвижного наружного кольца только в одном направлении; при этом когда устройство одностороннего действия вращается в обратном направлении, устройство одностороннего действия будет приводить в движение подвижное наружное кольцо, чтобы вращаться в обратном направлении. Однако когда выступы на подвижном наружном кольце входят в зацепление с пазами неподвижного наружного кольца, поскольку неподвижное наружное кольцо закреплено на трансмиссии, подвижное наружное кольцо заблокировано и не может вращаться, тогда устройство одностороннего действия не может вращаться в обратном направлении, и таким образом входной вал трансмиссии не может вращаться в обратном направлении, тем самым достигая цели предотвращения отката назад.
[0020] Кроме того, в противооткатном устройстве в соответствии с изобретением между каждым пазом и соответствующим выступом в окружном направлении предусмотрен заданный зазор Н, и в процессе нажатия педали сцепления, подвижное наружное кольцо, устройство одностороннего действия и внутреннее кольцо перемещаются аксиально вместе на входном валу трансмиссии и вращаются с входным валом трансмиссии, таким образом, когда выступ на подвижном наружном кольце сцепляется с пазом неподвижного наружного кольца, за счет заданного зазора Н существует пространство для перемещения выступа в пазу в окружном направлении, тем самым увеличивая возможность зацепления выступов с и блокировки в пазах и уменьшая вероятность того, что педаль сцепления не может быть нажата плавно без заданного зазора Н, и включение передачи не может быть осуществлено до тех пор, пока подвижное наружное кольцо не повернется еще на один оборот, тем самым позволяя осуществлять более плавное включение передачи.
[0021] В противооткатной системе в соответствии с изобретением противооткатная система использует противооткатное устройство в соответствии с изобретением, и противооткатное устройство установлено на трансмиссии и соединено со сцеплением, тем самым позволяя транспортному средству с ручной трансмиссией иметь функцию предотвращения отката назад.
[0022] Транспортное средство в соответствии с изобретением использует противооткатную систему для предотвращения отката транспортного средства вниз на горке.
Краткое описание чертежей
[0023] Для того чтобы более наглядно показать варианты осуществления изобретения или технические решения в обычной технологии, ниже будут кратко описаны чертежи, использованные для описания вариантов осуществления или обычной технологии. Очевидно, что чертежи в приведенном ниже описании представляют собой только некоторые примеры изобретения, и на основе данных чертежей специалист в данной области техники легко может получить другие чертежи.
[0024] Фиг.1 представляет собой схематичный вид, показывающий структуру противооткатного устройства в соответствии с вариантом осуществления изобретения.
[0025] Фиг.2 представляет собой схематичный, частично увеличенный вид противооткатного устройства в соответствии с вариантом осуществления изобретения.
[0026] Фиг.3 представляет собой схематичный вид, показывающий структуру внутреннего кольца противооткатного устройства в соответствии с вариантом осуществления изобретения.
[0027] Фиг.4 представляет собой схематичный вид, показывающий структуру подвижного наружного кольца противооткатного устройства в соответствии с вариантом осуществления изобретения.
[0028] Фиг.5 представляет собой схематичный вид, показывающий структуру неподвижного наружного кольца противооткатного устройства в соответствии с вариантом осуществления изобретения.
[0029] Ссылочные позиции на фиг. 1-5:
1 - неподвижное наружное кольцо,
2 - подвижное наружное кольцо,
3 - устройство одностороннего действия
4 - внутреннее кольцо,
5 - входной вал трансмиссии,
101 - паз,
102 - установочное отверстие,
201 - выступ,
401 - внутренние шлицы.
Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
[0030] Задачей изобретения является создание противооткатного устройства, которое способно предохранять транспортное средство от скатывания вниз на горке и позволяет транспортному средству легко включать передачи.
[0031] В соответствии с изобретением предлагается противооткатная система, использующая противооткатное устройство, и транспортное средство, включающее в себя противооткатную систему.
[0032] Технические решения в вариантах осуществления изобретения будут подробно описаны ниже со ссылкой на чертежи в вариантах осуществления изобретения. Очевидно, что описанные варианты осуществления представляют собой только часть вариантов осуществления изобретения, а не все варианты осуществления. Все другие варианты осуществления, созданные специалистом в данной области техники на основе вариантов осуществления, раскрытых в данной заявке, находятся в пределах объема изобретения.
[0033] Далее сделана ссылка на фиг.1-5. Фиг.1 представляет собой схематичный вид, показывающий структуру противооткатного устройства в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Фиг.2 представляет собой схематичный, частично увеличенный вид противооткатного устройства в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Фиг.3 представляет собой схематичный вид, показывающий структуру внутреннего кольца противооткатного устройства в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Фиг.4 представляет собой схематичный вид, показывающий структуру подвижного наружного кольца противооткатного устройства в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Фиг.5 представляет собой схематичный вид, показывающий структуру неподвижного наружного кольца противооткатного устройства в соответствии с вариантом осуществления изобретения.
[0034] Противооткатное устройство, предлагаемое в соответствии с изобретением, включает в себя внутреннее кольцо 4, устройство 3 одностороннего действия, подвижное наружное кольцо 2 и неподвижное наружное кольцо 1, которые расположены последовательно в указанном порядке изнутри наружу. Внутренняя периферия внутреннего кольца 4 выполнена с внутренними шлицами 401, выполненными с возможностью взаимодействия с и закрепления на входном валу 5 трансмиссии, чтобы позволять внутреннему кольцу 4 вращаться с входным валом 5 трансмиссии. Внутренняя периферия устройства 3 одностороннего действия выполнена с возможностью взаимодействия с и закрепления на внешней периферии внутреннего кольца 4, чтобы позволять устройству 3 одностороннего действия вращаться с внутренним кольцом 4. Внутренняя периферия подвижного наружного кольца 2 выполнена с возможностью взаимодействия с и закрепления на внешней периферии устройства 3 одностороннего действия, чтобы позволять устройству 3 одностороннего действия вращаться относительно подвижного наружного кольца 2 только в одном направлении. По внешней периферии подвижного наружного кольца 2 равномерно распределены выступы 201. Неподвижное наружное кольцо 1 выполнено с возможностью закрепления на трансмиссии, и по внутренней периферии неподвижного наружного кольца 1 равномерно распределены пазы 101, выполнены с возможностью соответственно зацепления с выступами 201. Выступы 201 выполнены с возможностью зацепления с или высвобождения от пазов 101. В случае, когда выступы 201 находятся соответственно в зацеплении с пазами 101, подвижное наружное кольцо 2 заблокировано в неподвижном наружном кольце 1 и не может вращаться, и кроме того, в окружном направлении неподвижного наружного кольца 1 между каждым пазом 101 и соответствующим выступом 201 предусмотрен заданный зазор Н, чтобы позволять выступу 201 перемещаться в пазу 101 в окружном направлении.
[0035] Ниже описан принцип действия противооткатного устройства. Когда транспортное средство трогается с места на горке, выжимают педаль сцепления, чтобы включить передачу, и в это время внутреннее кольцо 4 противооткатного устройства перемещается аксиально на входном валу 5 трансмиссии, чтобы приводить в движение устройство 3 одностороннего действия и подвижное наружное кольцо 2 для перемещения вместе, чтобы приводить выступы 201 подвижного наружного кольца 2 в зацепление с пазами 101 неподвижного наружного кольца 1. В это время подвижное наружное кольцо 2 заблокировано на неподвижном наружном кольце 1 и не может вращаться. Под действием фиксации заднего хода устройства 3 одностороннего действия устройство 3 одностороннего действия не будет вращаться в обратном направлении относительно подвижного наружного кольца 2, что в свою очередь предохраняет входной вал 5 трансмиссии от вращения в обратном направлении, таким образом может быть осуществлена функция предотвращения отката назад. После включения передачи ногу убирают со сцепления. В этом случае внутреннее кольцо 4 возвращается обратно на входной вал 5 трансмиссии, чтобы приводить в движение устройство 3 одностороннего действия и подвижное наружное кольцо 2 для аксиального перемещения вместе, чтобы высвобождать выступы 201 подвижного наружного кольца 2 от пазов 101 неподвижного наружного кольца 1. В этом случае подвижное наружное кольцо 2 не будет останавливать входной вал 5 трансмиссии в обратном направлении.
[0036] Кроме того, между каждым пазом 101 и соответствующим выступом 201 в окружном направлении предусмотрен заданный зазор Н, и в процессе нажатия на педаль сцепления, подвижное наружное кольцо 2, устройство 3 одностороннего действия и внутреннее кольцо 4 перемещаются аксиально вместе на входном валу 5 трансмиссии и вращаются в входным валом 5 трансмиссии, таким образом, когда выступ 201 подвижного наружного кольца 2 зацепляется с пазом 101 неподвижного наружного кольца 1, за счет заданного зазора Н имеется пространство для перемещения выступа 201 в пазу 101 в окружном направлении. Таким образом, выступы 201 легче блокируются в пазах 101, тем самым увеличивая вероятность сцепления и блокирования выступов 201 в пазах 101 и уменьшая вероятность того, что сцепление не сможет быть плавно нажато без заданного зазора Н, и включение передачи не сможет быть осуществлено до тех пор, пока подвижное наружное кольцо 2 не повернется еще на один оборот, тем самым позволяя осуществлять более плавное включение передачи.
[0037] Заданный зазор Н между выступом 201 и пазом 101 может быть оптимизирован. В данном варианте осуществления ширина заданного зазора Н составляет 0,5-1 ширины основания выступа 201, которая не только обеспечивает зацепление между выступами 201 и пазами 101, но и предусматривает достаточные пространства для перемещения выступов 201 в пазах 101 в окружном направлении. Конечно, в соответствии с конкретными взаимодействующими формами выступа 201 и паза 101 заданный зазор Н может быть надлежащим образом отрегулирован и не ограничен вышеописанным размерным диапазоном.
[0038] В конкретном варианте осуществления изобретения выступ 201 может иметь прямоугольную, трапецеидальную, треугольную или полукруглую форму. Соответственно паз 101 имеет форму, соответствующую форме выступа 201, при условии, что выступы 201 могут быть введены в зацепление с и заблокированы в пазах 101.
[0039] Количество выступов 201 может быть оптимизировано. Количество выступов 201 может быть любым в пределах от 8 до 15. В данном варианте осуществления количество выступов предпочтительно равно 12. Конечно, при условии, что может быть осуществлена функция блокирования подвижного наружного кольца 2 относительно неподвижного наружного кольца 1, может быть использовано другое количество выступов 201, и количество выступов не ограничено диапазоном величин, указанным в данной заявке.
[0040] В вариантах осуществления количество пазов 101 является кратным количеству выступов 201. Когда количество пазов 101 равно количеству выступов 201, угол окружности между двумя смежными пазами 101 равен углу окружности между двумя смежными выступами 201, так что соответствующие зацепления между пазами 101 и выступами 201 могут быть осуществлены. Когда количество пазов 101 в два раза больше количества выступов 201, угол окружности между двумя пазами 101, разнесенными в пределах одного паза 101, равен углу окружности между двумя смежными выступами 201, то есть угол окружности между двумя смежными пазами 101 равен половине угла окружности между двумя смежными выступами 201. При таком размещении увеличивается вероятность зацепления между выступами 201 и пазами 101 и облегчается включение передачи и операция предотвращения отката назад является более беспроблемной. Конечно, если позволяют размеры выступов 201 и пазов 101, то количество пазов 101 может быть также в три и более раз больше количества выступов 201.
[0041] Противооткатное устройство может быть оптимизировано. В данном варианте осуществления устройство 3 одностороннего действия выполнено в виде клиновой обгонной муфты или роликовой обгонной муфты. В данном случае может быть использована любая муфта с адаптивным регулированием для противооткатного устройства при условии, что муфта способна обеспечивать эффект одностороннего вращения. Такие односторонние муфты доступны на рынке, и конкретные принципы действия и структуры муфт здесь подробно не описаны.
[0042] Кроме того, в неподвижном наружном кольце 1 предусмотрено установочное отверстие 102, выполненное с возможностью закрепления неподвижного наружного кольца 1 на трансмиссии, и неподвижное наружное кольцо 1 может быть соединено с трансмиссией болтами или винтами. Конечно, неподвижное наружное кольцо 1 может быть также непосредственно закреплено на трансмиссии посредством пайки или сварки.
[0043] В данном варианте осуществления количество установочных отверстий 102 составляет от 1 до 5 и предпочтительно равно 3 или 4. Количество установочных отверстий 102 не ограничено при условии, что оно способно обеспечить закрепление неподвижного наружного кольца 1.
[0044] В соответствии с вариантом осуществления изобретения дополнительно предлагается противооткатная система, которая включает в себя двигатель, сцепление и трансмиссию, посредством приведения в движения соединенные последовательно. Противооткатное устройство, описанное во всех вариантах осуществления и технических решениях, установлено на трансмиссии. Противооткатное устройство соединено со сцеплением. Противооткатное устройство изобретения предпочтительно установлено на внешней стороне корпуса коробки трансмиссии, чтобы облегчить разборку и сборку. Противооткатное устройство, конечно, может быть также установлено внутри корпуса коробки трансмиссии. Установочное положение противооткатного устройства в изобретении не определено. Противооткатное устройство размещено на входном валу 5 трансмиссии и закреплено на стенке коробки на стороне, рядом со сцеплением, корпуса коробки трансмиссии. Противооткатное устройство может быть также закреплено на стенке корпуса на стороне, удаленной от сцепления, корпуса коробки трансмиссии. Поскольку противооткатное устройство установлено на ручной трансмиссии противооткатной системы, откат назад не будет происходить, когда осуществляется операция, такая как включение передач, когда транспортное средство находится на горке.
[0045] В соответствии с вариантом осуществления изобретения дополнительно предлагается транспортное средство, которое включает в себя противооткатную систему, описанную во всех вариантах осуществления и технических решениях. Благодаря противооткатной системе, транспортное средство с ручной трансмиссией может легко осуществлять функцию предотвращения отката назад на горке.
[0046] Таким образом, в соответствии с изобретением раскрыты противооткатное устройство, противооткатная система и транспортное средство. Противооткатное устройство включает в себя вал, внутреннее кольцо, устройство одностороннего действия, подвижное наружное кольцо и неподвижное наружное кольцо, причем вал представляет собой входной вал или промежуточный вал. Если позволяет размер вала, то вал непосредственно совмещается с внутренней периферией устройства одностороннего действия, при этом вал может заменять внутреннее кольцо. Конечно, необходимый зазор предусмотрен между выступом и соответствующим пазом подвижного наружного кольца, для того чтобы гарантировать, что транспортное средство может плавно включать передачи. Предполагая нормальное использование транспортного средства, устройство одностороннего действия гарантирует, что вал трансмиссии может вращаться только вперед, таким образом полностью решается проблема отката назад транспортных средств при трогании на горке. Таким образом, не только устраняется данный общий специфический недостаток в транспортных средствах, оборудованных обычной ручной механической трансмиссией (manual transmission - MT), но и также по существу решается существенная проблема, препятствующая широкому использованию автоматизированных механических трансмиссий (automatic mechanical transmission - АМТ), заключающаяся в трудности управления транспортными средствами, оборудованными AMT, при трогании на горке. Кроме того, противооткатное устройство устанавливают в разных положениях в соответствии с разными типами транспортных средств. Когда транспортное средство является переднемоторным переднеприводным, противооткатное устройство устанавливают на входном валу трансмиссии. Когда транспортное средство является переднемоторным заднеприводным, противооткатное устройство устанавливают на входном валу или промежуточном валу.
[0047] Варианты осуществления описаны по мере усовершенствования. Каждый из вариантов осуществления преимущественно сконцентрирован на описании его отличий от других вариантов осуществления, и при описании данных вариантов осуществления могут быть сделаны ссылки на одинаковые или аналогичные части из данных вариантов осуществления.
[0048] На основе вышеприведенного описания раскрытых вариантов осуществления специалист в данной области техники может осуществить или использовать изобретение. Для специалиста в данной области техники очевидно множество модификаций в данных вариантах осуществления. Основная идея, определенная в данном документе, может быть использована в других вариантах осуществления без отхода от сущности или объема изобретения. Таким образом, изобретение не ограничено вариантами осуществления, показанными в данном документе, а должно определяться самым широким объемом в соответствии с основной идеей и новыми признаками, раскрытыми в данном документе.