ПРИВОД ПЕРЕДНЕГО КОЛЕСА МОТОЦИКЛА

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к приводам передних управляемых колес двух- и трехколесных машин, и может быть использована преимущественно в приводах колес, имеющих в качестве подвески телескопическую вилку.
Известны различные приводы переднего колеса мотоцикла [см. патент №6505699, США от 14.01.2003; №2092371, РФ, от 31.05. 1995].
Известна конструкция механического привода на переднее управляемое колесо мотоцикла (см. заявку №2652053, Франция, кл. В 60 К 11/00, 1989), которое крепится на вилке, представляющей собой одновременно картер привода. В своей верхней части вилка переходит в рулевую колонку и управляется обычным рулем. Рулевая колонка снабжена телескопической частью, обеспечивающей определенный ход вилки с колесом, которое подвешивается на раме мотоцикла посредством двух качающихся продольных треугольных рычагов, расположенных один над другим. Внутри верхнего рычага смонтирован карданный шарнир, обеспечивающий передачу крутящего момента от выходного вала коробки передач на переднее колесо. Вращение от коробки передач на шарнир передается валом, а с шарнира на колесо посредством цепной передачи, размещенной внутри картера.
Недостатком указанной конструкции является сложность конструкции вилки переднего колеса и невозможность установки привода на мотоциклы с традиционной телескопической вилкой.
Известна конструкция привода переднего колеса мотоцикла (см. заявку №2657580, Франция, кл. В 62 М 17/00, 1991). Привод содержит коробку отбора мощности, входной вал которой через коническую шестеренчатую передачу соединен с коробкой передач, а выходной вал соединен с карданным механизмом, состоящим из двух карданных шарниров, продольного карданного вала и подвижного шлицевого соединения. Карданный механизм через вторую коническую шестеренчатую передачу и колесную цепную
передачу связан с передним колесом, управляемым через рулевую колонку. Узлы указанного привода возможно устанавливать на любом мотоцикле без серьезной его модификации.
Недостатком указанной конструкции, как и всех выше упомянутых, является сложность изготовления из-за наличия конических шестеренчатых передач, размещенных в особых картерах, а также затрудненность управления мотоциклом даже при прямолинейном движении мотоцикла, так как из-за продольного перемещения карданного механизма в его подвижном шлицевом соединении появляется трение, приводящее к возникновению усилий на руле.
Известен привод переднего колеса мотоцикла (см. патент №2092371, РФ, кл. В 62 М 17/00, 1997), содержащий коробку отбора мощности, входной вал которой кинематически связан с коробкой передач, а выходной - с карданным механизмом, состоящим из двух карданных шарниров, вала и подвижного шлицевого соединения, и колесную цепную передачу, соединяющую карданный механизм и переднее колесо, управляемое через колонку. Карданный вал размещен поперек плоскости симметрии мотоцикла таким образом, что при расположении переднего колеса в плоскости симметрии мотоцикла оси карданного вала и рулевой колонки пересекаются, при этом входной и выходной валы коробки отбора мощности соединены соответственно с коробкой передач и с карданным механизмом через цепные передачи.
Размещение карданного вала поперек плоскости симметрии мотоцикла таким образом, что при расположении переднего колеса в плоскости симметрии мотоцикла оси карданного вала и рулевой колонки пересекаются, позволило при прямолинейном движении мотоцикла исключить воздействие на руль сил трения в шлицах при взаимном перемещении вилки с колесом и рамы. Кроме того, соединение коробки отбора мощности с карданным механизмом и коробкой передач через цепные передачи в совокупности с новым размещением карданного механизма в приводе позволило упростить конструкцию за счет возможности замены трудоемких конических шестеренчатых передач на более простые цепные передачи.
Недостатком этой конструкции является отклонение оси карданного вала от оси рулевой колонки, что вызывает возрастание момента сопротивления повороту руля во время его поворота. Кроме того, передающие цепи передач имеют значительную длину, что обусловливает большое количество трущихся узлов.
Задачей полезной модели было снижение потерь на трение при движении, ликвидация дополнительных усилий на руле, увеличивающих момент сопротивления его повороту, т.е. облегчение управляемости мотоцикла, созданного на базе заднеприводного без существенных изменений его конструкции.
Задача решается предлагаемым приводом переднего колеса мотоцикла, содержащим коробку отбора мощности, выходной вал которой соединен цепной передачей с карданным механизмом, включающим вал, крестовину и подвижное шлицевое соединение с конической передачей, связывающей через колесную передачу упомянутые выходной вал и карданный механизм с передним колесом, управляемым рулевой колонкой, в котором, согласно предложению, вал карданного механизма установлен в неподвижной части вилки под рулевой колонкой и выполнен с утолщенной частью, размещенной в центре оси поворота рулевой колонки, а крестовина выполнена составной из трех осей, центральной - поворотно установленной в утолщении упомянутого вала по оси симметрии вилки, и двух - соосных, периферийных, установленных перпендикулярно центральной оси и симметрично ей в звездочке цепной передачи, установленной в пластинчатых щеках, смонтированных на опорном кронштейне, и контактирующей посадочным отверстием с утолщенной частью вала через регулировочное кольцо, несущее опорные концы трех осей крестовины.
В приводе опорный кронштейн выполнен плоским и смонтирован на раме мотоцикла по его продольной оси симметрии.
В приводе вал карданного механизма размещен поперечно вилке и связан одним из концов посредством конической ступенчатой шестеренчатой передачи со шлицевым валом шлицевого соединения.
В приводе шлицевой вал выполнен или составным, или цельным, при этом конические шестерни конических шестеренчатых передач соединяющих его с валом карданного механизма и передним колесом, выполнены с внутренней шлицевой нарезкой.
В приводе звездочка цепной передачи установлена в пластинчатых щеках посредством подшипников качения.
Сравнение заявляемой полезной модели с прототипом позволило считать ее соответствующей критерию «новизна». При изучении известного уровня техники не выявлено конструкций при водов полноприводных мотоциклов, характеризуемых предлагаемыми отличительными от прототипа существенными признаками.
Технический результат, получаемый при осуществлении предложения, заключается в упрощении привода полноприводного мотоцикла при практически полном исключении каких-либо дополнительных усилий на руле, даже при достаточно больших углах его поворота, что обусловлено предлагаемой конструкцией и установкой узла крестовины, на которой описанным выше образом закреплена звездочка цепной передачи.
Предлагаемый привод переднего колеса мотоцикла поясняется чертежами, где схематично представлено: на фиг.1 - общий вид привода, вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.3 - продольный разрез узла посадки звездочки; на фиг.4 - разрез узла посадки звездочки по крестовине.
Привод переднего колеса мотоцикла содержит коробку 1 отбора мощности, выходной вал 2 которой соединен цепной передачей 3 со звездочкой 4 с карданным механизмом, включающим вал 5, крестовину б, подвижное шлицевое соединение со шлицевым валом 7, связывающим через коническую ступенчатую шестеренчатую передачу 8 и колесную передачу 9 выходной вал 2 и карданный механизм с передним колесом 10, управляемым рулевой колонкой 11.
Вал 5 карданного механизма установлен в неподвижной части вилки мотоцикла под рулевой колонкой 11 и выполнен с утолщенной частью 12, размещенной в центр оси поворота рулевой колонки. Крестовина 6 выполнена составной из трех осей 13, 14, 15, центральной - 13, установленной с
возможностью поворота в утолщении 12 вала 5 посредством игольчатых подшипников 16, и двух - 14, 15 соосных, периферийных, установленных перпендикулярно центральной оси 13 и симметрично ей в звездочке 4 цепной передачи 3 с возможностью вращения посредством игольчатых подшипников 17. На утолщенной части 12 вала 5 установлено посадочным отверстием регулировочное кольцо 18, в котором закреплены в соответствующих гнездах концы 19 трех осей 13, 14, 15 крестовины 6. Звездочка 4 цепной передачи 3 размещена по оси симметрии вилки и установлена в подшипниках 20, смонтированных в опорных пластинчатых щеках 21, закрепленных на опорном плоском кронштейне 22, размещенном по продольной оси симметрии рамы мотоцикла, а за счет указанной установки крестовины - трех осей 13, 14, 15 и регулировочного кольца 18 звездочка 4 контактирует с валом 5. Вал 5 карданного механизма размещен поперечно вилке, закреплен в ней, и связан одним из концов посредством первой конической шестерни 23 ступенчатой шестеренчатой передачи 8 со шли новым валом 7 шлицевого соединения. Шлицевой вал 7 может быть выполнен или составным, или цельным, при этом он через вторую нижнюю коническую шестерню 24 шестеренчатой передачи связан с передним колесом 10. Вторая нижняя коническая шестерня может быть выполнена на отдельной втулке, внутри которой пропущен шлицевой вал. Конические шестерни шестеренчатых передач выполнены с внутренней шлицевой нарезкой.
Привод переднего колеса мотоцикла работает следующим образом. Крутящий момент от выходного вала коробки передач (не показано), например, через цепную передачу (не обозначено) передается на вал коробки отбора мощности и при включении кулачковой муфты 22 на цепную передачу 3 и далее через вал 5 карданного механизма, регулировочное кольцо 15, крестовину 6, подвижное шлицевое соединение - шлицевой вал 7 с коническими шестернями 23, 24 на колесную передачу 9 и ступицу переднего колеса 10 мотоцикла. Карданный механизм с крестовиной 6 в виде трех осей 13, 14, 15 и подвижным шлицевым соединением обеспечивает передачу крутящего момента при изменяющихся углах поворота переднего колеса 10, даже при достаточно больших, без каких-либо дополнительных усилий на
руле, что увеличивает безопасность движения, маневренность и упрощает управляемость мотоцикла.
Макетный образец узла привода переднею колеса мотоцикла был изготовлен на одном из предприятий г. Н. Новгорода, прошел стендовые испытания, подтвердившие ожидаемый технический результат: привод имеет облегченную, упрощенную конструкцию; при его работе максимально снижены потери на трение и ликвидированы дополнительные усилия на руле.
При изготовлении привода не требуется специализированного оборудования, дорогостоящих, специальных узлов и деталей. Узлы предлагаемого привода возможно устанавливать на любом мотоцикле без значительной его модификации.