устройство для автоматического отсоединения ведущего колеса (колес) транспортного средства от трансмиссии при его движении накатом

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОТСОЕДИНЕНИЯ ВЕДУЩЕГО КОЛЕСА (КОЛЕС) ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ОТ ТРАНСМИССИИ ПРИ ЕГО ДВИЖЕНИИ НАКАТОМ, включающее полуось ведущего моста, тормозной барабан и ведущее колесо, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит муфту свободного хода одностороннего действия с внутренней звездочкой и механизм блокировки муфты, причем внутренняя обойма муфты жестко соединена с полуосью ведущего моста, внешняя обойма муфты жестко соединена с тормозным барабаном и ведущим колесом, а механизм блокировки включает зубчатое колесо, выполненное на внутренней обойме муфты, односторонний зубчатый венец, выполненный на внутренней поверхности внешней обоймы или жестко соединенный с ней, двусторонний зубчатый венец, установленный соосно с муфтой с возможностью зацепления с зубчатым колесом и односторонним зубчатым венцом, и вилку, кинематически связанную одним концом с двусторонним зубчатым венцом, а другим концом соединенную с тягой, установленной с возможностью ее перемещения параллельно оси муфты.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что тормозной барабан и ведущее колесо установлены на фланце, выполненном на внешней обойме муфты.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в приводе транспортного средства, в частности в приводе легкового или грузового автомобиля.

Известно, что для повышения экономичности транспортного средства целесообразно периодически использовать его движение накатом. Для движения накатом в известных транспортных средствах, например автомобилях, после набора требуемой скорости снижают обороты двигателя и отсоединяют последний от трансмиссии при помощи коробки передач. Дальнейшее движение транспортного средства осуществляется за счет запасенной транспортным средством при разгоне кинетической энергии [1].

Использование наката при эксплуатации известных автотранспортных средств дает определенное сокращение расхода топлива, но все же значительная часть запасенной при разгоне кинетической энергии расходуется при этом не только на преодоление сопротивления качению колес автотранспортного средства и лобового сопротивления воздуха, но и на вращение многочисленных узлов и деталей трансмиссии. В известном устройстве, принятом за прототип, полуоси ведущих мостов жестко связаны с ведущими колесами при помощи фланцев, выполненных на полуосях [2]. Поэтому продолжительность движения известных автотранспортных средств накатом достаточно ограничена. При движении накатом так же, как и при движении с присоединенным двигателем, происходит износ деталей и узлов трансмиссии и расходуются смазочные материалы. Кроме того, частое переключение коробки передач для отсоединения и присоединения двигателя отвлекает внимание водителя и снижает тем самым безопасность движения.

Известно также устройство для автоматического отсоединения ведущего колеса транспортного средства, в частности велосипеда, от трансмиссии при его движении накатом. Устройство снабжено муфтой свободного хода одностороннего действия, которая автоматически отсоединяет ведущее колесо от трансмиссии (цепной передачи), как только прекращается передача вращения на ведущую звездочку [3] . Это устройство значительно повышает экономичность велосипеда, но не может быть использовано в автотранспортных средствах, в частности в автомобилях.

Задача изобретения заключалась в повышении экономичности автотранспортного средства при его движении накатом.

Задача решается при помощи устройства для автоматического отсоединения ведущего колеса (колес) транспортного средства от трансмиссии при движении его накатом, включающего полуось ведущего моста, тормозной барабан и ведущее колесо и отличающегося тем, что оно дополнительно содержит муфту свободного хода одностороннего действия с внутренней звездочкой и механизм блокировки указанной муфты.

На фиг. 1 изображено устройство в разрезе; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Устройство включает полуось 1 ведущего моста, установленную в подшипнике 2, расположенном в кожухе 3. Конец полуоси 1, выступающий за габариты подшипника 2, при помощи шпонки 4, болта 5 и шайбы 6 жестко соединен с внутренней обоймой 7 муфты свободного хода. В устройство использована муфта свободного хода одностороннего действия с внутренней звездочкой [4] Указанная муфта состоит из внутренней обоймы 7, звездочки 8, соединенной с внутренней обоймой 7 при помощи шлицов, роликов 9, размещенных на звездочке 8 и подпружиненных пружинами 10 с толкателями 11, внешней обоймы 12, опорных шариковых подшипников 13 и 14, расположенных между внутренней 7 и внешней 12 обоймами с торцов звездочки 8, упорных колец 15 и 16, установленных между звездочкой 8 и подшипниками 13 и 14, и крышки 17, навинчивающейся на торец внешней обоймы 12. На внешней стороне обоймы 12 выполнен фланец, имеющий отверстия для болтов или шпилек 18, предназначенных для крепления тормозного барабана и ведущего колеса транспортного средства (на фигурах не показаны). Устройство включает также механизм блокировки муфты свободного хода, состоящий из зубчатого колеса 19, выполненного на внутренней обойме 7 муфты, одностороннего зубчатого венца 20 с внутренним зацеплением, выполненного или установленного на внутренней стороне обоймы 12, двустороннего зубчатого венца 21, установленного соосно муфте с возможностью зацепления с зубчатым колесом 19 и односторонним зубчатым венцом 20, кольца 22, жестко соединенного с двусторонним зубчатым венцом 21 при помощи винтов или заклепок 23, и вилки 24, одним концом охватывающей кольцо 22, а другим концом соединенной при помощи гайки 25 с тягой 26, установленной в направляющей втулке 27 с возможностью перемещения параллельно оси муфты. Зубчатый венец 20 может быть выполнен как непосредственно на теле обоймы 12, так и в виде отдельной детали, закрепленной в кольцевой проточке обоймы 12 при помощи винтов 28. Между торцом двустороннего зубчатого венца 21 и вилкой 24, а также между вилкой 24 и буртиком кольца 22 могут быть установлены упорные подшипники 29 и 30. Тяга 26 шарнирно соединена с другой тягой, установленной перпендикулярно к тяге 26, которая соединена с рукояткой переключения положения, выведенной на панель управления транспортного средства. Для предохранения механизма блокировки от попадания грязи он закрыт защитным кожухом 31, закрепленным на тормозном диске 32.

Работает устройство следующим образом.

Перемещением тяги 26, связанной с вилкой 24 и рукояткой переключения положений, зубчатый венец 21 выводят из зацепления с односторонним зубчатым венцом 20. Включают двигатель транспортного средства и соединяют его с трансмиссией. Полуось ведущего моста 1 приводит во вращение внутреннюю обойму 7 муфты свободного хода и соединенную с ней звездочку 8. При вращении звездочки 8 ролики 9 заклиниваются между опорной поверхностью звездочки 8 и внешней обоймой 12 и передают вращающий момент от полуоси 1 на внешнюю обойму 12 и закрепленное на ней ведущее колесо. Транспортное средство при этом трогается с места. При присоединенной трансмиссии набирают требуемую скорость, после чего выключают двигатель или снижают его обороты. При этом угловая скорость вращения полуоси 1 и соединенной с ней звездочки 8 уменьшается, а угловая скорость ведущего колеса и внешней обоймы 12 остается прежней вследствие инерции транспортного средства. При превышении угловой скорости внешней обоймы 12 над угловой скоростью звездочки 8 происходит расклинивание роликов 9 и обойма 12 вместе с соединенным с ней ведущим колесом начинает свободно вращаться на опорных подшипниках 13 и 14. Вся кинетическая энергия транспортного средства, запасенная при разгоне, расходуется при этом только на преодоление сопротивления качению колес и преодоление лобового сопротивления воздуха. При снижении скорости движения транспортного средства до минимально допустимой величины включают двигатель или увеличивают его обороты и повторяют цикл разгона и движения накатом.

При необходимости движения задним ходом, торможения при помощи двигателя или преодоления крутых и затяжных подъемов используют механизм блокировки муфты свободного хода. Для этого перемещением тяги 26 и связанной с ней вилки 24 двухсторонний зубчатый венец 21 вводят в зацепление с односторонним зубчатым венцом 20. При этом вращающий момент от полуоси 1 передается к внешней обойме 12 не через ролики 9, а через зубчатое колесо 19, двусторонний зубчатый венец 21 и односторонний зубчатый венец 20, в результате чего полуось оказывается жестко соединенной с ведущим колесом, как в обычном автотранспортном средстве.

Предлагаемое устройство позволяет значительно повысить экономичность автотранспортного средства за счет сокращения расхода горючесмазочных материалов и снижения износа узлов и деталей трансмиссии, а также повысить безопасность движения, так как при использовании устройства перевод автотранспортного средства в режим движения накатом осуществляется простой манипуляцией педалью газа и внимание водителю не отвлекается на переключение рукоятки коробки передач. Наибольший эффект от использования устройства достигается при движении автотранспортного средства в городских условиях при частых остановках перед светофорами и перекрестками.