привод переднего колеса мотоцикла

Формула изобретения

Привод переднего колеса мотоцикла, 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 рулевую колонку, отличающийся тем, что карданный вал размещен поперек плоскости симметрии мотоцикла, а оси карданного вала и рулевой колонки выполнены с возможностью пересечения при расположении переднего колеса в плоскости симметрии, при этом входной и выходной валы коробки отбора мощности соединены соответственно с коробкой передач и с карданным механизмом через цепи передачи.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к приводам передних управляемых колес двух- и трехколесных машин, и может быть использовано преимущественно в приводах управляемых колес, имеющих в качестве подвески телескопическую вилку.

Известна конструкция механического привода на переднее управляемое колесо мотоцикла (см. заявку N 2652053, Франция, кл. B 60 K 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.

Недостатками указанной конструкции является сложность конструкции вилки переднего колеса и невозможность установки привода на мотоциклы с традиционной телескопической вилкой.

Известна конструкция привода переднего колеса мотоцикла, взятая за прототип (см. заявку N 2657580, Франция, кл. B 62 M 17/00, 1991). Привод содержит коробку отбора мощности, входной вал которой через коническую шестеренчатую передачу соединен c 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 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 размещения карданного механизма в его подвижном шлицевом соединении появляется трение, приводящее к возникновению усилий на руле.

Задача изобретения снизить трудоемкость изготовления при создании полноприводного мотоцикла на базе заднеприводного без существенных изменений его конструкции, а также облегчить управляемость мотоцикла.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в упрощении конструкции и ликвидации усилий на руле от сил трения элементов карданного механизма при прямолинейном движении мотоцикла.

Указанный технический результат достигается тем, что в приводе переднего колеса мотоцикла, содержащем коробку отбора мощности, входной вал которой кинематически связан с коробкой передач, а выходной с карданным механизмом, состоящим из двух карданных шарниров, вала и подвижного 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.

Таким образом, сравнение заявляемого изобретения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна".

При анализе уровня техники в данной области не было выявлено влияние предписываемых этим изобретением преобразований, характеризуемых отличительными от прототипа существенными признаками, на достижение технического результата и, следовательно, заявляемая совокупность существенных признаков обеспечивает данному изобретению соответствие критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 показана схема привода переднего колеса мотоцикла, вид сбоку; на фиг.2 то же, вид сверху.

Привод переднего колеса мотоцикла содержит коробку отбора мощности 1, установленную на картере коробки передач 2, цепную передачу 3, соединяющую вал коробки отбора мощности с выходным валом коробки передач, цепную передачу 4, соединяющую выходной вал КОМ с карданным механизмом, состоящим из вала 5, двух карданных шарниров 6 и 7 и подвижного шлицевого соединения 8. Карданный механизм соединен с колесной цепной передачей 9. Ведущая звездочка 10 цепной передачи 3 установлена на одном выходном валу с ведущей звездочкой 11 цепной передачи 12 привода задних колес. Коробка отбора мощности состоит из ведомой звездочки 13, ведущей звездочки 14 и кулачковой сцепной муфты 15. Ведомая звездочка 16 цепной передачи 4 связана с карданным шарниром 7 и установлена на кронштейне 17, прикрепленном к раме мотоцикла. Ведущая звездочка 18 колесной цепной передачи 9 связана с карданным шарниром 6 и установлена на кронштейне 19, прикрепленном к подвижной части левого пера 20 телескопической вилки. Ведомая звездочка 21 колесной цепной передачи 9 установлена на ступице, соединяемой со ступицей переднего колеса 22 кулачковой сцепной муфтой 23. Карданный вал 5 размещен поперек плоскости симметрии мотоцикла таким образом, что при расположении переднего колеса 22 в плоскости симметрии мотоцикла оси карданного вала 5 и рулевой колонки 24 пересекаются.

Привод переднего колеса мотоцикла работает следующим образом.

Крутящий момент от выходного вала коробки передач через цепную передачу 3 передается на вал коробки отбора мощности и при включении кулачковой муфты 15 на цепную передачу 4 и далее через карданный вал 5 с карданными шарнирами 6 и 7 и подвижным шлицевым соединением 8 на колесную передачу 9, и от нее при включенной кулачковой муфте 23 на ступицу переднего колеса 22. Карданный вал 5 с двумя карданными шарнирами 6 и 7 и подвижным шлицевым соединением 8 обеспечивают передачу крутящего момента при изменяющихся углах поворота управляемого колеса 22 и его перемещениях относительно рамы за счет работы подвески при движении по неровностям дороги. При прямолинейном движении мотоцикла ось поперечного вала 5 пересекается с осью рулевой колонки 24, поэтому трение в шлицевом соединении 8, имеющее место при перемещениях колеса относительно рамы, не приводит к возникновению усилий на руле. При повороте мотоцикла ось карданного вала 5 удаляется от оси рулевой колонки 24 пропорционально углу поворота руля, поэтому при возрастании угла поворота руля и передаваемого через шлицевое соединение 8 крутящего момента возрастает момент сопротивления повороту руля, но не затрудняется управление мотоциклом. Увеличение момента сопротивления повороту руля (элемент отрицательной обратной связи) вносит появление демпфирующего момента, что увеличивает безопасность движения (устойчивость, отсутствие юза) двух- и трехколесного транспорта при резкой перекладке руля. Наличие кулачковой муфты 15 позволяет производить включение и отключение привода переднего колеса в процессе движения. Для длительного отключения привода переднего колеса с целью исключения потерь на трение в приводе, например, при движении по дорогам с твердым покрытием в удовлетворительном состоянии имеется кулачковая муфта 23, включение и выключение которой производится только при неподвижном мотоцикле. Натяжение цепи передачи 3 производится прокладками в соединении картеров коробки передач и коробки отбора мощности. Натяжное устройство цепной передачи 4 предусмотрено в кронштейне 17, а цепной передачи 9 в кронштейне 19.