ДИФФЕРЕНЦИАЛ С АВТОМАТИЧЕСКОЙ БЛОКИРОВКОЙ КОЛЕС ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
VEHICLE DIFFERENTIAL WITH AUTOMATIC LOCKING OF WHEELS

Изобретение относится 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 корпус с замкнутыми цепочками шариков для взаимосвязи с полуосевыми элементами, установленными на полуосях соосно друг другу, выполненных в виде винтов с правыми и левыми винтовыми канавками; цепочки шариков расположены с возможностью перемещения в выполненных в корпусе замкнутых каналах, содержащие вскрытые для погружения сегментов шариков в винтовые канавки полуосевых элементов рабочие канавки, боковые и возвратные каналы (см. патент на ПМ № 38871 от 09.03.04., опубл. 10.07.04).
Технической задачей заявляемого решения является повышение надежности и компактности дифференциала с автоматической блокировкой колес транспортного средства.
Поставленная задача решается путем выполнения известного дифференциала с автоматической блокировкой колес транспортного средства, содержащего приводной корпус с расположенными с возможностью перемещения замкнутыми цепочками шариков для взаимосвязи с полуосевыми элементами, установленными на полуосях соосно друг другу, в котором согласно изобретению приводной корпус выполнен в виде диска, а цепочки шариков расположены в обоймах с осями, смонтированных в сквозных пазах на торцах приводного корпуса, радиально расположенных на одном расстоянии от оси приводного корпуса, с возможностью прохождения шариков по фигурным дорожкам переменной глубины, симметрично выполненных на обращенных друг к другу торцах фланцев, выполненных на полуосевых элементах.
Максимальная глубина фигурных дорожек выполнена величиной не больше величины выступа шариков за пределы торцов приводного корпуса.
Сквозные пазы выполнены перпендикулярно торцам приводного корпуса.
Сквозные пазы выполнены равномерно по окружности торцов приводного корпуса.
Оси в обоймах могут быть выполнены цилиндрическими.
Оси в обоймах выполнены в поперечном сечении овальными.
Предлагаемая новая компоновка дифференциала с автоматической блокировкой колес транспортного средства, выполненная с новой формой передачи вращения от корпуса к полуосям при новой форме выполнения полуосевых элементов, новой форме выполнения замкнутых цепочек тел качения и их расположения в приводном корпусе, при котором увеличились радиусы точек контакта тел качения с фигурными дорожками на торцевых поверхностях фланцев полуосевых элементов, что позволило снизить нагрузку на шарики, а следовательно, уменьшить их число и сделать дифференциал более компактным.
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 - Дифференциал с автоматической блокировкой колес транспортного средства в продольном разрезе;
на фиг.2 - Вид по А-А на фиг.1;
на фиг.3 - Вид по В-В на фиг.1;
на фиг.4 - Дифференциал с автоматической блокировкой колес транспортного средства в изометрии;
на фиг.5 - Общий вид обоймы подшипников с цилиндрической осью;
на фиг.6 - Общий вид обоймы подшипников с овальной в поперечном сечении осью.
Дифференциал с автоматической блокировкой колес транспортного средства содержит приводной корпус 1, выполненный в виде диска. На торцах 2 приводного корпуса 1 выполнены радиально расположенные на одном расстоянии от оси приводного корпуса 1 сквозные пазы 3, в которых смонтированы обоймы 4 с замкнутыми цепочками шариков 5 для взаимосвязи с полуосевыми элементами 6 и 7, установленными на полуосях (на чертеже не показаны) соосно друг другу. Сквозные пазы 3 выполнены перпендикулярно торцам 2 приводного корпуса 1 и равномерно по окружности торцов 2 приводного корпуса 1. А замкнутые цепочки шариков 5 смонтированы в обоймах 4 с возможностью перемещения шариков 5 по фигурным дорожкам 8 переменной глубины, симметрично выполненных на обращенных друг к другу торцах 9 и 10 фланцев 11 и 12, выполненных на полуосевых элементах 6 и 7. Максимальная глубина фигурных дорожек 8 выполнена величиной не больше величины выступа шариков 5 за пределы торцов 2 приводного корпуса 1. Обоймы 4 выполнены с осями 13, которые могут быть цилиндрическими 14 или овальными 15 в поперечном сечении. Дифференциал содержит также крышки 16 и 17, соединенные с приводным корпусом 1 винтами 18. Для улучшения работы дифференциала возможна установка подшипников качения между крышками 16 и 17 и полуосевыми элементами 6 и 7. Для передачи мощности от карданного вала к полуосям (на чертеже не показано) на приводном корпусе 1 закреплен зубчатый венец 19, а в отверстиях 20 полуосевых элементов 6 и 7 выполнены шлицы 21 для установки на полуоси.
Дифференциал работает следующим образом. От карданного вала транспортного средства - автомобиля (на чертеже не показано) через главную передачу (с зубчатым венцом 19) в движение приводится приводной корпус 1. В связи с тем, что фигурные дорожки 8 на торцах 9 и 10 фланцев 11 и 12 полуосевых элементов 6 и 7 выполнены симметричными (зеркально-подобными и разнонаправленными), шарики 5, при равенстве моментов на колесах транспортного средства, не будут перекатываться внутри обойм 4. Происходит расклинивание шариков 5, и усилие от приводного корпуса 1 через шарики 5 передается на полуосевые элементы 6 и 7,  далее через полуоси на колеса автомобиля, которые будут вращаться с одинаковой скоростью. В случае, когда колеса испытывают различные сопротивления качению (автомобиль входит в поворот), колеса, а следовательно, полуосевые элементы 6 и 7, получают возможность вращаться с разными скоростями благодаря тому, что шарики перекатываются внутри обойм 4, обкатываясь вокруг осей 14 или 15. Если одно из колес автомобиля попадает на скользкий участок или зависнет в воздухе, т.е. момент сопротивления качению на нем приблизится к нулю, то на втором колесе момент не упадет до нуля, как в случае с классическим дифференциалом. При остановке (фиксации) одного колеса и вращении другого шарики 5, зацепляясь с фигурными дорожками 8 фланцев 11 и 12 полуосевых элементов 6 и 7, начинают перекатываться внутри обойм 4 и заставят вращаться полуосевой элемент (6 или 7), а следовательно, и колесо, которое было зафиксировано.
Заявителями изготовлен опытный образец предлагаемого дифференциала с автоматической блокировкой колес транспортного средства, который передан для проведения промышленных испытаний.