привод колеса транспортного средства

Формула изобретения

Привод колеса транспортного средства, содержащий вал привода, кинематически связанный с ведущим мостом и колесом транспортного средства с помощью внутреннего и наружного карданных шарниров, соответственно, верхний и нижний поперечные рычаги, связывающие через шарниры поворотный элемент колеса и мост транспортного средства, отличающийся тем, что поворотный элемент колеса выполнен в виде поворотного кулака, в котором через подшипники установлена ступица колеса, шарнирно связанная с валом привода, поперечные рычаги шарнирно закреплены на поворотном кулаке таким образом, что ось, связывающая шарниры верхнего и нижнего поперечных рычагов, проходит посередине между внутренним и наружным карданными шарнирами вала привода.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в транспортных средствах с независимой подвеской колес.

Известен привод колеса транспортного средства, выбранный в качестве ближайшего аналога, содержащий угловой рычаг, подвижно закрепленный на колесе, карданный вал, кинематически связанный с угловым рычагом и ведущим мостом транспортного средства, причем со стороны главной передачи - через шарнир с компенсирующим шлицевым соединением, а с наружной стороны - через шарнир равных угловых скоростей, поперечные рычаги, шарнирно связывающие угловой рычаг и мост транспортного средства (Шасси автомобиля. Конструкция подвесок / Й.Рампель. - М.: Машиностроение, 1989, с.114-119, рис.2.122).

Основной недостаток данного устройства заключается в том, что при повороте колеса идет рассогласование углов одного шарнира относительно другого, передача неравномерных угловых скоростей к колесу автомобиля от моста, что ведет к большим вибрациям, динамическим нагрузкам и в итоге к снижению ресурса узлов автомобиля и управляемости в целом. Данная конструкция имеет ограниченные возможности при передаче крутящего момента, используемые шарниры имеют сложную конструкцию.

Была поставлена задача добиться как плоскопараллельного перемещения оси колеса относительно оси моста, так и равенства углов в карданных шарнирах при повороте, устранив тем самым передачу неравномерных угловых скоростей от карданных шарниров, что в итоге позволит повысить ресурс узлов автомобиля и управляемости в целом.

Указанная задача решается тем, что в известном приводе колеса транспортного средства, содержащем вал привода, кинематически связанный с ведущим мостом и колесом транспортного средства с помощью внутреннего и наружного карданных шарниров, соответственно верхний и нижний поперечные рычаги, связывающие через шарниры поворотный элемент колеса и мост транспортного средства, поворотный элемент колеса выполнен в виде поворотного кулака, в котором через подшипники установлена ступица колеса, шарнирно связанная с валом привода, поперечные рычаги шарнирно закреплены на поворотном кулаке таким образом, что ось, связывающая шарниры верхнего и нижнего поперечного рычага, проходит посередине между внутренним и наружным карданным шарниром вала привода.

В совокупности перечисленные признаки позволяют при повороте добиться равенства углов между осью моста и осью вала и между осью вала и осью колеса, устранив тем самым передачу неравномерных угловых скоростей от карданных шарниров, что в итоге позволит повысить ресурс узлов автомобиля и управляемости в целом.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенный привод колеса транспортного средства имеет признаки, которые отсутствуют в аналогах, а их использование в заявляемой совокупности существенных признаков позволяет получить новый технический результат. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию «изобретательский уровень».

Предлагаемый привод колеса транспортного средства поясняется следующими чертежами:

фиг.1 - привод колеса транспортного средства, общий вид в положении сжатия (крайнее верхнее положение подвески);

фиг.2 - то же, в статике (среднее положение подвески);

фиг.3 - то же, в положении отбоя (крайнее нижнее положение подвески);

фиг.4 - то же, вид сверху (прямолинейное движение автомобиля);

фиг.5 - то же, вид сверху (колесо повернуто, движение в повороте автомобиля).

Предлагаемый привод колеса транспортного средства содержит вал 1 привода, верхний и нижний поперечные рычаги 2 и 3.

Вал 1 связан с помощью внутреннего карданного шарнира 4 с ведущим мостом 5 автомобиля, а с помощью наружного карданного шарнира 6 - со ступицей 7 колеса 8. Ступица 7 через подшипники 9 установлена в поворотном кулаке 10. Колесо 8 крепится к ступице 7 через болтовое соединение 11.

Верхний и нижний поперечные рычаги 2 и 3 одним концом шарнирно соединены с мостом 5 транспортного средства, а другим концом шарнирно закреплены на поворотном кулаке 10 таким образом, что ось С, связывающая шарниры верхнего и нижнего поперечного рычага, проходит посередине между внутренним карданным шарниром 4 и наружным карданным шарниром 6 вала 1 привода.

Принцип работы привода колеса транспортного средства при перемещениях колеса от полного сжатия до отбоя показан на фиг.1-3. Происходит плоскопараллельное перемещение оси колеса 8 относительно оси моста 5, при этом возникновение неравномерных угловых скоростей отсутствует. Верхнее и нижнее шарнирные соединения рычагов 2 и 3 образуют с поворотным кулаком 10 ось поворота С. Относительно оси С колесо 8 поворачивается при повороте автомобиля. За счет того, что наружный карданный шарнир 6 вала 1 установлен глубоко в ступицу 7, ось поворота С проходит посередине между внутренним 4 и наружным 6 карданными шарнирами вала. При повороте ось колеса и ось моста образуют с осью вала углы А и В. Кинематическое их расположение и перемещение такое, что углы А и В равны. Равенство этих углов - залог полной компенсации неравномерного углового вращения одного карданного шарнира другим карданным шарниром. Кроме того, эти углы в два раза меньше угла поворота самого колеса.

Данная конструкция привода колеса позволяет использовать относительно простой и дешевый вал с карданными шарнирами с большим передаваемым крутящим моментом в управляемых мостах независимой подвески грузового автомобиля.

Предложенный привод колеса транспортного средства соответствует условию промышленной применимости и может быть изготовлен на стандартном оборудовании с применением освоенных ранее технологий и материалов.