транспортное средство

Формула изобретения

1. Транспортное средство, содержащее тяговый двигатель и бесступенчатую коробку передач-вариатор, отличающееся тем, что в качестве вариатора используется усилитель, состоящий из кинематически соединенных между собой силового дифференциала, дифференциала сравнения, регулирующего дифференциала, управляющего дифференциала и двух самотормозящих механизмов, при этом вход силового дифференциала соединен с тяговым двигателем и входом регулирующего дифференциала, центральные колеса силового дифференциала соединены с ведомыми звеньями самотормозящих механизмов и с центральными колесами дифференциала сравнения таким образом, чтобы центральные колеса дифференциала сравнения вращались в противоположных направлениях, а ведущие звенья самотормозящих механизмов соединены с центральными колесами регулирующего дифференциала и центральными колесами управляющего дифференциала таким образом, чтобы центральные колеса управляющего дифференциала вращались в противоположных направлениях, а изменение передаточного отношения производится с помощью педального блока велосипедного типа, кинематически соединенного с управляющим дифференциалом и возможностью изменения скорости вращения его центральных колес.

2. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что центральные колеса регулирующего дифференциала замкнуты механизмом выравнивания скоростей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться в индустрии развлечений для создания транспортного средства с новыми потребительскими свойствами.

Известно транспортное средство, например "Volkswagen Touran", в котором для управления скоростью используются педали: сцепления, «газа», тормоза и рычаг переключения передач (журнал «За рулем» №11 2002 г., стр.102).

Недостатком данного транспортного средства является ступенчатое изменение передаточного отношения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является транспортное средство, например "Honda Jazz", в котором используется автоматическая бесступенчатая передача - вариатор (журнал «За рулем» №11 2002 г., стр.97).

Недостатком известного транспортного средства является значительное время, необходимое для переключения с прямого хода на задний и обратно, а также опосредованное управление скоростью вращения ведущих колес транспортного средства и низкий диапазон изменения передаточного отношения.

Задачей изобретения является создание транспортного средства с новыми потребительскими свойствами, у которого управление скоростью движения осуществляется бесступенчато с широким диапазоном изменения передаточного отношения и минимизировано время изменения прямого хода на задний и обратно.

Поставленная задача решается тем, что в транспортном средстве, содержащем тяговый двигатель и бесступенчатую коробку передач - вариатор, согласно формул изобретения в качестве вариатора используется усилитель, а изменение передаточного отношения производится с помощью педального блока велосипедного типа.

Указанная совокупность признаков является новой и обладает изобретательским уровнем, так как использование усилителя, например механического, в качестве вариатора позволяет изменять скорость движения в широком диапазоне, минимизировать время изменения прямого хода на задний, так как наличие управляющего дифференциала в усилителе позволяет изменять скорость вращения ведущих звеньев самотормозящих механизмов. Регулирующий дифференциал синхронизирует скорости вращения ведущих звеньев самотормозящих механизмов со скоростью вращения ведомых звеньев самотормозящих механизмов. Самотормозящие механизмы работают в режиме оттормаживания, выполняя роль механических усилителей, когда ведущее звено убегает от набегающего на него ведомого звена, задавая скорость вращения последнего. Чем ближе самотормозящий механизм выполнен к границе самоторможения, тем меньшее усилие необходимо для управления усилителем и тем соответственно выше коэффициент усиления.(Благонравов А.А. Механические бесступенчатые передачи нефрикционного типа. - М.: Машиностроение, 1977, с.59). Силовой дифференциал распределяет обороты, подаваемые на него от двигателя, между центральными колесами дифференциала сравнения. Дифференциал сравнения, в зависимости от разности в скоростях вращения своих центральных колес, вращает выходное звено усилителя с той или иной скоростью. Чем больше разница в скоростях вращения центральных колес дифференциала сравнения, тем быстрее вращается выходное звено усилителя. Механизм выравнивания скоростей вращения центральных колес регулирующего дифференциала выравнивает скорости их вращения при отсутствии управляющего воздействия, а наличие педального блока велосипедного типа позволяет управлять усилителем.

На чертеже представлена схема транспортного средства.

Транспортное средство содержит двигатель 47, педальный блок 46 и механический усилитель.

Механический усилитель состоит из:

силового дифференциала 1 с центральными колесами 17, 18, сателлитами 24 и силового входа 22;

регулирующего дифференциала 2 с центральными колесами 19, 20, сателлитами 25 и шестерни 23;

дифференциала сравнения 30 с центральными колесами 32, 33, сателлитами 35 и выходного звена усилителя 34;

управляющего дифференциала 36 с центральными колесами 42, 43, сателлитами 44 и управляющего входа усилителя 45;

самотормозящих механизмов 3 и 4, каждый из которых состоит из ведомых звеньев 15, 16 и ведущих звеньев 13, 14;

силового входа усилителя 21;

шестерен 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 26, 27, 28, 29, 31, 37, 38, 39, 40;

механизма выравнивания скоростей вращения центральных колес 41.

При этом управляющий вход 45 усилителя соединен с педальным блоком велосипедного типа 46, выходное звено 34 усилителя соединено с ведущими колесами (на чертеже не указаны), а силовой вход 21 усилителя соединен с тяговым двигателем 47, работающим на постоянных оборотах.

При этом вход силового дифференциала 22 соединен с тяговым двигателем 47 и входом 23 регулирующего дифференциала 2, центральные колеса 17 и 18 силового дифференциала 1 жестко соединены с ведомыми звеньями 15 и 16 самотормозящих механизмов 3 и 4 и соединены с центральными колесами 32 и 33 дифференциала сравнения 30 таким образом, чтобы центральные колеса 32 и 33 дифференциала сравнения 30 вращались в противоположных направлениях. Ведущие звенья 13 и 14 самотормозящих механизмов 3 и 4 соединены с центральными колесами 19 и 20 регулирующего дифференциала 2 и с центральными колесами 42 и 43 управляющего дифференциала 36 таким образом, чтобы центральные колеса 42 и 43 управляющего дифференциала 36 вращались в противоположных направлениях. Центральные колеса 19 и 20 регулирующего дифференциала 2 замкнуты механизмом выравнивания скоростей вращения 41.

Транспортное средство работает следующим образом. Силовой вход усилителя 21 вращается с постоянной скоростью от двигателя 47. При этом по силовой кинематической цепи 21-22-24-18-26-28-32-35 вращение передается на сателлит 35 дифференциала 30. По другой силовой кинематической цепи 21-24-17-27-29-31-33-35 вращение передается на тот же сателлит 35. При этом вращение центральных колес 32 и 33 дифференциала 30 происходит с одинаковой скоростью и в противоположных направлениях, в результате выходное звено усилителя 34 остается неподвижным. Одновременно с этим по регулирующей кинематической цепи 21-23-25-20-12-10-14 вращение передается на ведущее звено 14 самотормозящего механизма 4, через шестерни 38, 40 на механизм выравнивания скоростей 41, а через шестерни 6 и 8 на центральное колесо 42 управляющего дифференциала 36. По другой регулирующей кинематической цепи 21-23-25-19-11-9-13 вращение передается на ведущее звено 13 самотормозящего механизма 3, через шестерни 37 и 39 на механизм выравнивания скоростей 41, а через шестерни 5 и 7 на центральное колесо 43 управляющего дифференциала 36. Центральные колеса всех дифференциалов вращаются с равными попарно скоростями, при этом центральные колеса 32 и 33 дифференциала 30 вращаются в противоположных направлениях и выходное звено усилителя 34 неподвижно. Центральные колеса 42 и 43 управляющего дифференциала 36 также вращаются в противоположных направлениях, и вход усилителя 45 неподвижен. Таким образом весь механизм находится в состоянии равновесия, и ведущие звенья 13 и 14 самотормозящих механизмов, работающих в режиме оттормаживания, успевают убегать от набегающих на них ведомых звеньев 15 и 16. Транспортное средство стоит на месте, т.е. имеет нулевую скорость.

При вращении педального блока 46 начинает вращаться кинематически соединенный с ним вход усилителя 45, при этом скорость вращения центрального колеса 42 дифференциала 36 уменьшается, а центрального колеса 43 увеличивается. Поскольку центральное колесо 42 по указанным выше кинематическим цепям соединено с ведущим звеном 14 самотормозящего механизма 4 и с центральным колесом 20 дифференциала 2, то и они снижают скорость вращения. Ведомое звено 16 самотормозящего механизма 4, работающего в режиме оттормаживания, опираясь на ведущее звено 14, также уменьшит скорость вращения, в итоге уменьшаются скорости вращения центральных колес 18 и 32 дифференциалов 1 и 30, соединенных с ведомым звеном 16. Во всех дифференциалах произойдет перераспределение оборотов между центральными колесами. Скорости вращения центральных колес 43, 19, 17 и 33 пропорционально увеличатся, и ведущее звено 13 самотормозящего механизма 3, работающего в режиме оттормаживания, успевает убегать от набегающего на него ведомого звена 15, не создавая препятствий для его вращения. Поскольку центральные колеса 32 и 33 дифференциала 30 получают разную скорость вращения, то выходное звено усилителя 34 начнет вращаться. При этом угол поворота и скорость вращения выходного звена 34 пропорциональны углу поворота и скорости вращения педального блока 46. При вращении педального блока 46 в противоположном направлении выходное звено 34 также изменит направление вращения. Механизм выравнивания скоростей вращения 41 при отсутствии воздействия на педальный блок 46 выравнивает скорости вращения центральных колес 19 и 20 дифференциала 2, задавая нулевую скорость вращения выходному звену 34.

Таким образом, данное изобретение позволяет создать транспортное средство с новыми потребительскими свойствами, уменьшить время изменения прямого хода на задний и обратно и расширить диапазон изменения передаточного отношения.