Отключаемый колесный узел транспортного средства

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ОТКЛЮЧАЕМЫЙ КОЛЕСНЫЙ УЗЕЛ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА(71) Заявитель Открытое акционерное общество Минский автомобильный завод(72) Авторы Корсаков Владимир Владимирович Захарик Андрей Михайлович Захарик Александр Михайлович Романюк Владимир Владимирович(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Минский автомобильный завод(57) 1. Отключаемый колесный узел транспортного средства, содержащий установленную в корпусе неподвижную ось, в отверстии которой расположена ведущая полуось со шлицевым концом размещенную на оси посредством подшипников ступицу колеса, соединенную с крышкой зубчатую муфту и механизм управления, установленный в отверстии 13396 1 2010.06.30 неподвижной оси и включающий в себя гильзу с поршнем и предварительно сжатую пружину каналы для подвода рабочей среды, соединенные с механизмом управления, отличающийся тем, что ступица колеса выполнена с внутренними зубьями, а зубчатая муфта снабжена наружными зубьями и установлена на шлицевой конец ведущей полуоси с возможностью взаимодействия с внутренними зубьями ступицы колеса, причем зубчатая муфта соединена с поршнем механизма управления, а предварительно сжатая пружина установлена между крышкой и зубчатой муфтой. 2. Колесный узел по п. 1, отличающийся тем, что ведущая полуось установлена на подшипнике в расточке крышки. Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в ведущих мостах транспортных средств для передачи крутящего момента при движении в условиях бездорожья и по дорогам общего пользования. Известен колесный узел транспортного средства, содержащий верхний редуктор, в картере которого размещена пара конических шестерен, одна из которых соединена через дифференциал с двигателем, а другая, ведомая, через шлицевую муфту соединена с хвостовиком ведущей шестерни конической пары нижнего редуктора, соединенного с колесом. Шлицевая муфта снабжена устройством фиксации в двух положениях в первом положении ведомый вал верхнего редуктора соединен с хвостовиком ведущей шестерни нижнего редуктора зубьями шлицевой втулки - момент от двигателя передается на колеса во втором положении ведомый вал верхнего редуктора разъединен с хвостовиком ведущей шестерни нижнего редуктора (шлицевая муфта зафиксирована в нижнем положении) момент от двигателя не передается на колеса, а вращение колес в ведомом режиме при движении транспортного средства приводит к принудительному вращению шестерен конической пары нижнего редуктора 1. Недостатком конструкции известного колесного узла транспортного средства является то, что даже при движении по дорогам общего пользования происходит потеря мощности из-за постоянного вращения колесом шестерен конической пары нижнего редуктора, приводящее к снижению долговечности, уменьшению к.п.д., а также увеличению расхода топлива. Кроме того, представленная конструкция не позволяет оперативно управлять процессом соединения-разъединения ведомого вала верхнего редуктора с хвостовиком ведущей шестерни нижнего редуктора из-за отсутствия механизма дистанционного управления шлицевой муфтой, что требует от оператора транспортного средства выполнения определенного набора операций непосредственно с колесным узлом при обязательной остановке транспортного средства, что снижает эффективность изобретения. Известна также конструкция конечной передачи ведущего моста с отключаемым колесным узлом, содержащая корпус с осью, в отверстии которой установлена ведущая полуось с закрепленной на ней солнечной шестерней, соединенной посредством сателлитов с коронной шестерней, расположенной на оси. Между подшипниками ступицы колеса установлено устройство подвода рабочей среды, соединенное через каналы, выполненные в оси, с внешним выводом, закрепленным на крышке, присоединенной к ступице колеса. Водило и крышка выполнены с возможностью соединения посредством двухвенцовой зубчатой муфты, снабженной механизмом управления. Один из венцов зубчатой муфты расположен в дополнительном зубчатом отверстии, выполненном в крышке, а другой венец зубчатой муфты выполнен с возможностью соединения-разъединения с зубчатым отверстием, принадлежащим щеке водила, соединенной со ступицей колеса 2. Наличие отдельного устройства подвода рабочей среды и дополнительных наружных и внутренних каналов и арматуры их соединения с зубчатой муфтой, а также установка 2 13396 1 2010.06.30 муфты к торцу водила требует увеличения осевой длины колесной передачи при достаточно значительной материалоемкости и трудоемкости изготовления. Известно устройство для включения привода колеса транспортного средства, содержащее муфту, установленную на шлицах полуоси с возможностью осевого перемещения от привода. Муфта выполнена со шлицами для связи в режиме привода колеса со шлицами на ступице колеса. Привод муфты выполнен электрическим и включает переключатель тока, сблокированный с механизмом отключения ведущего моста 3. Недостатком устройства является его недостаточная надежность и долговечность для включения привода колеса из-за необходимости крепления дополнительного блока привода к корпусу ведущего моста, а также выполнения электропроводки, связывающей электропривод каждого отключаемого колеса с бортовой сетью, что в тяжелых условиях работы транспортного средства может приводить к частым поломкам в системе привода муфты управления. Известна конструкция колесной передачи ведущего моста транспортного средства,принятая за прототип, содержащая планетарную передачу, заключенную в корпусе с неподвижной осью, в отверстии которой установлена ведущая полуось с солнечной шестерней планетарной передачи, связанной с сателлитами, смонтированными на осях водила и охватываемыми коронной шестерней, зафиксированной от осевого перемещения 4. Ступица коронной шестерни опирается на зубчатую муфту, установленную на конце неподвижной оси, на которой через затянутые гайкой подшипники установлена также ступица колеса, соединенная с крышкой. Водило и ступица колеса соединены постоянно, а коронная шестерня выполнена с возможностью соединения-разъединения со своей ступицей при помощи механизма управления, расположенного в отверстии неподвижной оси и включающего в себя гильзу, поршень, предварительно сжатую пружину и пальцы. Механизм управления соединен с каналами для подвода рабочей среды. Ведущая полуось выполнена со шлицевым концом. Недостатками известного технического решения являются сложная конструкция отключения колесного узла, обусловленная наличием планетарной передачи, что усложняет конструкцию устройства, а соответственно и увеличивает трудоемкость и материалоемкость его изготовления. Задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции, снижение габаритных размеров, повышение долговечности и надежности отключаемого колесного узла. Решение данной задачи осуществляется следующим образом. Отключаемый колесный узел транспортного средства, содержащий установленную в корпусе неподвижную ось, в отверстии которой расположены ведущая полуось со шлицевым концом, размещенную на оси посредством подшипников ступицу колеса, соединенную с крышкой, зубчатую муфту и механизм управления, установленный в отверстии неподвижной оси и включающий в себя гильзу с поршнем и предварительно сжатую пружину, каналы для подвода рабочей среды, соединенные с механизмом управления. Ступица колеса выполнена с внутренними зубьями, а зубчатая муфта снабжена наружными зубьями и установлена на шлицевой конец ведущей полуоси с возможностью взаимодействия с внутренними зубьями ступицы колеса. Зубчатая муфта соединена с поршнем механизма управления, а предварительно сжатая пружина установлена между крышкой и зубчатой муфтой. Ведущая полуось установлена на подшипнике в расточке крышки. Такое выполнение отключаемого колесного узла ведущего моста транспортного средства позволяет осуществлять включение-отключение колесного узла для передачи крутящего момента без планетарной передачи, что значительно упрощает конструкцию устройства, снижает габариты и повышает надежность. На чертеже представлен общий вид отключаемого колесного узла транспортного средства в отключенном состоянии. Отключаемый колесный узел транспортного средства содержит установленную в корпусе 1 неподвижную ось 2, в отверстии 3 которой расположена ведущая полуось 4 со 3 13396 1 2010.06.30 шлицевым концом. Зубчатая муфта 5 установлена на конце ведущей полуоси 4 посредством шлицевого соединения 6 и снабжена наружными зубьями 7. Ступица колеса 8 выполнена с внутренними зубьями 9 и жестко соединена с крышкой 10. В расточке 11 неподвижной оси 2 установлен механизм управления, представляющий собой гильзу 12 с поршнем 13. Торец 14 зубчатой муфты 5 плотно прижат к торцу 15 поршня 13 посредством установки между крышкой 10 и зубчатой муфтой 5 предварительно сжатой пружины 16. Подвод рабочей среды в подпоршневое пространство поршня 13 происходит через каналы 17, связанные с внешним подводящим отверстием 18 в корпусе 1. Ведущая полуось 4 выполнена с шейкой 19 и установлена на подшипнике 20 в расточке крышки 10, а ступица колеса 8 установлена на подшипниках 21 неподвижной оси 2. Отключаемый колесный узел транспортного средства работает в двух режимах. Первый основной режим предполагает движение транспортного средства в хороших дорожных условиях или при частичной его загрузке, что характеризуется отсутствием давления во внешнем подводящем отверстии 18, а соответственно и в каналах 17. При этом под воздействием осевой силы, возникающей от предварительно сжатой пружины 16, поршень 13 смещен вправо, а наружные зубья 7 зубчатой муфты 5 не соединены с внутренними зубьями 9 ступицы 8 колеса. Вращение ступицы 8 колеса от контакта с дорогой или вращение его от ведущей полуоси 4 отсутствует, т.к. полуось 4 не соединена со ступицей колеса 8. Таким образом, ступица колеса 8 свободно вращается на подшипниках 20. Второй режим предполагает движение в сложных дорожных условиях (бездорожье,снег, гололед), когда оператор транспортного средства использует возможность дистанционного включения в работу ведущего моста. При подаче давления, например воздуха, из пневмосистемы через внешнее подводящее отверстие 18 и каналы 17, поступает к поршню 13 и, воздействуя через него на торец 14 зубчатой муфты 5, сжимает пружину 16. Зубчатая муфта 5 перемещается по шлицевому соединению 6 и своими наружными зубьями 7 входит в зацепление с внутренними зубьями 9 ступицы 8 колеса. Таким образом, крутящий момент от ведущей полуоси 4 передается на ступицу колеса 8. Происходит включение ведущего моста в работу. Транспортное средство готово к преодолению условий бездорожья. Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть изготовлено на стандартном оборудовании. Источники информации 1. А.с. СССР 1579802, МПК В 60 17/30 // ОБ Открытия, изобретения. -27. - М.,1990. - С.78. 2. Патент РБ на полезную модель 2230. Колесная передача ведущего моста транспортного средства, МПК 7 В 60 17/32, опубл. 2005.01.25. 3. Патент на изобретение 2040411. Устройство для включения привода колеса транспортного средства, МПК 6 В 60 23/08, опубл. 1992.01.23. 4. Патент РБ на полезную модель 3699. Колесный редуктор транспортного средства,МПК 8 В 60 17/00, опубл. 2006.12.28. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4