узел механической адаптации

Формула изобретения

1. Узел механической адаптации (1), устанавливаемый в линию трансмиссии моторизированного транспортного средства (2) и содержащий валы (3, 4, 5), направляемые во вращении подшипниками, муфты для приведения во вращение валов (3, 4, 5), дифференциальный суппорт (6), выполняющий функцию картера, в котором циркулирует масло для смазывания подшипников и муфт, причем суппорт (6) содержит переднее отверстие (7), переднюю пластину (8) со встроенным насосом (9), позволяющую закрывать переднее отверстие (7) дифференциального суппорта (6), отличающийся тем, что он дополнительно содержит вставную трубку (10), позволяющую подвести масло от передней пластины (8) к дифференциальному суппорту (6) и взаимодействующую с дополнительными устройствами (11, 12) на уровне передней пластины (8) с одной стороны и дифференциального суппорта (6) с другой стороны.

2. Узел механической адаптации по п.1, отличающийся тем, что передняя пластина (8) содержит масляный фильтр (13).

3. Узел механической адаптации по п.2, отличающийся тем, что масляный фильтр (13) является съемным на уровне поверхности (14) передней пластины (8), ориентированной во вне от узла механической адаптации (1).

4. Узел механической адаптации по п.1, отличающийся тем, что насос (9) установлен на уровне поверхности (15) передней пластины (8), ориентированной внутрь узла механической адаптации (1).

5. Узел механической адаптации по п.4, отличающийся тем, что насос (9) содержит ротор (17) и статор (18), встроенные внутрь полости (16).

6. Узел механической адаптации по п.1, отличающийся тем, что передняя пластина (8) содержит зону всасывания (19), канал всасывания (20) которой ориентирован книзу и открывается вблизи дна дифференциального суппорта (6).

7. Узел механической адаптации по п.1, отличающийся тем, что содержит межмостовой дифференциал (21), а передняя пластина (8) содержит силовой цилиндр (22), способный обеспечивать блокировку межмостового дифференциала (21).

8. Узел механической адаптации по п.1, отличающийся тем, что передняя пластина (8) содержит теплообменник.

9. Узел механической адаптации по п.1, отличающийся тем, что передняя пластина (8) содержит отверстия, позволяющие отводить масло и осуществлять его охлаждение внутри независимого теплообменника.

10. Узел механической адаптации по п.1, отличающийся тем, что передняя пластина (8) получена посредством бесстержневого литья.

11. Узел механической адаптации по п.10, отличающийся тем, что крышка (23) установлена на передней пластине (8) для обеспечения подачи масла в зоны смазки.

12. Узел механической адаптации по п.1, отличающийся тем, что трубка (10) содержит, по меньшей мере, одно отверстие (24), позволяющее смазывать определенную зону узла механической адаптации.

Описание изобретения к патенту

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к элементу трансмиссии моторизированного транспортного средства, в частности транспортного средства, содержащего несколько моторизированных осей, такого как грузовой автомобиль или строительное транспортное средство. Линия трансмиссии таких транспортных средств содержит узел механической адаптации, позволяющий направлять во вращении несколько валов трансмиссии, а также распределять между этими осями крутящий момент на колеса.

Более конкретно изобретение относится к узлу механической адаптации, основной корпус которого получен посредством бесстержневого литья, так чтобы дать возможность извлечения из формы «в естественном виде».

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В основном, узлы механической адаптации, устанавливаемые в линии трансмиссии моторизированных транспортных средств, содержат основной картер, также называемый дифференциальным суппортом, который получен посредством литья в песчаные формы и требует использования нескольких стержней для получения сложных искомых форм.

Однако использование стержней требует операции дробеструйной обработки для удаления частиц песка, которые остаются прилипшими на стенки картеров. В этом случае может случится так, что частицы песка, расположенные в недоступных зонах, останутся прилипшими к стенкам вплоть до сборки узла механической адаптации. Таким образом, во время функционирования линии трансмиссии масло, которое циркулирует внутри картера, может оторвать эти частицы песка, которые в таком случае образуют инородные тела, вредные для хорошего протекания процесса смазывания вращающихся элементов во времени. Также необходимо осуществлять операции техобслуживания, в частности регулярную смену масла в узле механической адаптации для удаления инородных тел. Такие операции техобслуживания являются дорогостоящими, так как они лишают транспортное средство возможности двигаться на несколько часов.

Таким образом, задачей изобретения является уменьшение количества, и даже полное удаление инородных тел, появляющихся при изготовлении деталей, составляющих узел механической адаптации, для отмены всей операции техобслуживания.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Таким образом, изобретение относится к узлу механической адаптации, устанавливаемого в линию трансмиссии моторизированного транспортного средства, содержащую валы, направляемые во вращении различными подшипниками, и муфты для приведения в движение различных валов, отличающемуся тем, что он дополнительно содержит:

- дифференциальный суппорт, выполняющий функцию картера, в котором циркулирует масло для смазывания различных подшипников и муфт, и содержащий переднее отверстие;

- переднюю пластину со встроенным насосом, позволяющую закрывать переднее отверстие дифференциального суппорта;

- вставную трубку, позволяющую подвести масло от передней пластины к дифференциальному суппорту, причем трубка взаимодействует с дополнительными устройствами на уровне передней пластины с одной стороны и с дифференциальным суппортом с другой стороны.

Иначе говоря, узел механической адаптации содержит картер, открытый, по меньшей мере, с одной из своих сторон. Такая конфигурация позволяет исключить использование стержня и, следовательно, облегчает очистку и обеспечивает чистоту деталей при их сборке.

Данный узел механической адаптации также содержит переднюю пластину, позволяющую закрывать отверстие дифференциального суппорта, а также встраивать масляный насос, приводящийся во вращение одним из валов, вращающихся внутри узла механической адаптации.

Кроме того, он содержит вставную трубку, которая позволяет исключить использование стержней во время проектирования узла механической адаптации. Эта трубка служит для подведения масла внутри дифференциального суппорта, от нижней части до задней зоны дифференциального суппорта, для смазки различных вращающихся элементов и муфты.

Преимущественно передняя пластина может содержать масляный фильтр. Другими словами, когда передняя пластина снята с дифференциального суппорта, масляный фильтр остается жестко соединенным с ней и может быть заменен, если необходимо.

На практике этот масляный фильтр может быть съемным на уровне передней поверхности передней пластины, ориентированной по направлению во вне от узла механической адаптации. Иначе говоря, в этом случае нет необходимости снимать переднюю пластину для смены масляного фильтра. Кроме того, такая конфигурация является более выгодной, так как она позволяет значительно сократить расходы, связанные с техобслуживанием.

На практике насос может быть установлен на уровне поверхности передней пластины, ориентированной по направлению внутрь узла механической адаптации. Таким образом, необходимо снять переднюю пластину дифференциального суппорта, чтобы получить доступ к насосу для его замены или для техобслуживания.

Преимущественно насос может содержать ротор и статор, встроенные внутрь полости. В этом случае полость, образованная в передней пластине, играет роль картера насоса, который образован во время монтажа ротора и статора. Этот тип монтажа исключает использование заранее собранного насоса, образующего независимый компонент, установленный в узел механической адаптации.

На практике передняя пластина может содержать зону всасывания, канал всасывания которой ориентирован книзу и открывается вблизи дна дифференциального суппорта.

Другими словами, система каналов позволяет всасывать масло, падающее под действием силы тяжести на дно дифференциального суппорта. Эта система каналов открывается внизу и также снабжена отверстиями, оси вращения которых строго вертикальны. Таким образом, всасывание осуществляется максимально близко ко дну дифференциального суппорта, так чтобы не засасывать воздух, особенно когда скорость вращения различных элементов увеличена.

Действительно, когда скорость вращения различных элементов внутри узла механической адаптации увеличена, тогда эти элементы постоянно перемешивают масло и, следовательно, только малое количество масла постоянно остается на дне узла механической адаптации.

Узел механической адаптации может содержать систему блокирования межмостового дифференциала. В этом случае передняя пластина может содержать силовой цилиндр, способный обеспечить блокировку межмостового дифференциала и, как следствие, синхронизацию валов, связанных посредством межмостового дифференциала.

Иначе говоря, в некоторых частных случаях необходимо приводить в движение транспортное средство при помощи двух синхронизированных моторизированных осей. В этом случае один из валов внутри узла механической адаптации приводится в движение непосредственно крутящим моментом транспортного средства. Эта функция достигается посредством силового цилиндра, который управляет перемещениями кулачка, который соединяет планетарную передачу дифференциала с одним из выходных валов узла механической адаптации.

Преимущественно в некоторых случаях передняя пластина может содержать теплообменник. Действительно, чтобы улучшить охлаждение масла внутри узла механической адаптации, целесообразно оснастить переднюю пластину некоторым количеством ребер, играющих роль теплообменника.

Согласно другому варианту осуществления, передняя пластина может содержать отверстия, позволяющие выводить масло и осуществлять его охлаждение внутри независимого теплообменника. В этом случае некоторое число дюритовых шлангов позволяет соединить отверстия, расположенные на передней пластине с независимым теплообменником. Эта конфигурация позволяет разместить теплообменник в более вентилируемой или менее подверженной загрязнению зоне.

На практике передняя пластина может быть получена посредством бесстержневого литья. Таким образом, можно очистить деталь во всех составляющих ее зонах, будучи уверенными, что не осталось ни одной частицы песка.

В этом случае крышка может быть установлена на переднюю пластину для обеспечения подачи масла в зоны, нуждающиеся в притоке масла для хорошего смазывания. Таким образом, передняя пластина содержит отверстие, позволяющее предоставлять доступ для техобслуживания к узлу механической адаптации, и закрыта крышкой.

Преимущественно вставная трубка может содержать, по меньшей мере, одно отверстие, позволяющее смазывать именно определенную зону узла механической адаптации.

Иначе говоря, трубка может быть перфорирована множеством отверстий, которые могут быть оснащены или не оснащены жиклерами или дюритовыми шлангами, позволяющими смазывать заранее определенную зону внутри узла механической адаптации. Таким образом, трубка может выполнять функцию основного канала, содержащего несколько ответвлений для обеспечения высокой точности смазывания различных компонентов узла механической адаптации. Эти различные компоненты являются, в частности, зубчатыми колесами узла механической адаптации, межмостовым дифференциалом и подшипниками, такими как шариковые подшипники качения, направляющими во вращении различные оси.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

В дальнейшем изобретение поясняется описанием неограничительного варианта его осуществления со ссылками на фигуры сопровождающих чертежей, в числе которых:

фиг.1 изображает вид снизу моторизированного транспортного средства, содержащего узел механической адаптации согласно изобретению;

фиг.2 - продольный разрез узла механической адаптации, согласно изобретению;

фиг.3 - вид слева узла механической адаптации согласно изобретению;

фиг.4 - вид в разрезе управляющего силового цилиндра межмостового дифференциала согласно изобретению;

фиг.5 - вид в частичном продольном разрезе узла механической адаптации согласно изобретению;

фиг.6 - вид в частичном разрезе зоны всасывания передней пластины согласно изобретению;

фиг.7 - вид в частичном продольном разрезе узла механической адаптации согласно изобретению.

ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как уже упоминалось, изобретение касается узла механической адаптации, устанавливаемого в линию трансмиссии моторизированного транспортного средства и содержащего валы, направляемые во вращении различными подшипниками, и муфты для возможности приведения в движение различных валов.

Как показано на фиг.1, моторизированное транспортное средство (2) содержит силовую установку (25), которая приводит в движение вал (5). Этот вал (5) проникает в узел механической адаптации (1) и приводит в движение на выходе вал (3), связанный с задней осью. В соответствии с условиями загрузки и/или дороги, может быть необходимо приводить в движение синхронным или несинхронным образом валы (3) и (5) и, следовательно, передавать тот же крутящий момент на две оси.

Как показано на фиг.2, валы (3) и (5) связаны между собой посредством межмостового дифференциала (21). Согласно изобретению, узел механической адаптации содержит дифференциальный суппорт (6), выполняющий функцию картера и содержащий переднее отверстие (7). Это отверстие (7) закрыто посредством передней пластины (8) со встроенным масляным насосом. Узел механической адаптации (1) содержит также вставную трубку (10), которая позволяет подвести масло от передней пластины (8) к дифференциальному суппорту (6). Трубка (10) совпадает каждым из своих концов с дополнительным устройством (11, 12).

В изображенной форме множество отверстий (24) выполнены на трубке (10), таким образом, чтобы смазывать отдельные зоны внутри узла механической адаптации (1).

Как показано на фиг.3, узел механической адаптации содержит силовой цилиндр (22), позволяющий управлять блокировкой межмостового дифференциала (21). Он позволяет перемещать кулачок, для того чтобы позволить непосредственное приведение в движение вала (3) посредством приводного вала (5).

Преимущественно, и так как показано на фиг.4, силовой цилиндр (22) может быть установлен внутри передней пластины (8). В этом варианте силовой цилиндр (22) является пневматическим, но он также может питаться другими видами энергий, а именно электрической или гидравлической.

Как показано на фиг.5, передняя пластина (8) может содержать полость (16), в которой установлен насос (9). Ось насоса может приводиться во вращение одним из вращающихся валов узла механической адаптации (1).

В этом случае используется насос (9) особого типа, так как он предназначен именно для этого применения и содержит ротор (17), вращающийся внутри статора (18).

В этом варианте насос (9) установлен на уровне внешней поверхности (14) передней пластины (8). Таким образом, крышка (23) может обеспечивать закрытие передней платины (8) и герметичность на уровне этой внешней поверхности (14) и обеспечивать функцию подачи масла ко всем смазываемым элементам.

Согласно частному варианту осуществления, передняя пластина (8) может также содержать масляный фильтр (13). В варианте, данном на этом чертеже, этот масляный фильтр (13) также установлен на уровне внешней поверхности (14) передней пластины (8). Таким образом, он также может быть легко заменен при открытии крышки (23).

Передняя пластина (8) дополнительно содержит зону всасывания (19) масла и имеет некоторое число отверстий (20), расположенных максимально близко ко дну узла механической адаптации (1).

Как показано на фиг.6, зона всасывания (19) может содержать, например, три отверстия (20) круглого сечения, но они могут также иметь произвольную геометрию, которая может быть необработанной после литья и, следовательно, быть получена непосредственно в отливке. Таким образом, даже на повышенных скоростях вращения исключены явления кавитации, вызванные всасыванием воздуха.

Как показано на фиг.7, возможно также установить насос (9) на внутренней поверхности (15) передней пластины (8). В этом примере масляный насос (9) является покупным моноблочным узлом. Аналогичным образом масляный фильтр (13) установлен на уровне внутренней поверхности (15) передней пластины (8).

Таким образом, для этих двух элементов необходимо снять переднюю пластину (8), чтобы обеспечить их замену или техобслуживание.

Из вышеизложенного следует, что узел механической адаптации согласно изобретению имеет множество преимуществ, а именно:

- гарантирует полную чистоту комплектующих деталей, так как для дифференциального суппорта и передней пластины исключено использование стержней;

- позволяет сократить и даже исключить операции техобслуживания;

- он позволяет облегчить операции монтажа, техобслуживания и оптимизировать процесс сборки на производстве.