ES2230951B2 - Dispositivo diferencial universal normalmente enclavado. - Google Patents
Dispositivo diferencial universal normalmente enclavado.Info
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Abstract
Un dispositivo diferencial universal normalmente enclavado que comprende cuatro diferenciales y dos distribuidores de potencia, en el que un diferencial compuesto central está dispuesto en la porción central del mismo, e incluye un diferencial exterior y un diferencial interior montado dentro de dicho diferencial exterior, dos diferenciales laterales están conectados a ambos extremos laterales de dicho diferencial compuesto central, la potencia se transmite a dichos distribuidores de potencia desde ambos extremos de dichos dos diferenciales laterales. El dispositivo diferencial puede impedir que un vehículo se deslice en una zona de desierto o en un terreno fangoso. El dispositivo diferencial es fácil de ensamblar y tiene pequeño tamaño, incrementando por tanto la capacidad de dirección, y puede ser aplicado a los automóviles de accionamiento sobre cuatro ruedas, los tractores, la maquinaria industrial rodante y los vehículos industriales rodantes.
Description
Dispositivo diferencial universal normalmente
enclavado.
La presente invención se refiere a un dispositivo
diferencial universal normalmente enclavado.
Hasta ahora, un vehículo realiza generalmente su
transmisión de potencia usando un diferencial montado en el eje
delantero o el eje trasero del mismo, y tal vehículo puede no
marchar con normalidad sobre carreteras fangosas debido al
deslizamiento. Consecuentemente, para superar el deslizamiento se
usa el accionamiento de múltiples ejes. No obstante, sólo puede
evitarse que se produzca el deslizamiento en un vehículo con
tracción en dos ruedas, aunque un vehículo puede no marchar con
normalidad cuando las ruedas en un lado o en una línea diagonal del
mismo se deslicen debido a una fuerza de retención insuficiente de
la carretera. Con esta finalidad, se han propuesto varios
diferenciales para superar el deslizamiento de las ruedas. No
obstante, estos tienen un problema común que se debe a que si el
diferencial se bloquea, incluso si el vehículo puede ejercer
suficiente fuerza de tracción, este no puede girar si el vehículo
puede girar, no puede ejercer suficiente fuerza de tracción sobre
las carreteras fangosas, e incluso puede no marchar normalmente.
Para resolver el deslizamiento de las ruedas, la
Patente China Nº ZL98100725.2 describe una solución, que pueda
impedir que las ruedas se deslicen cuando el vehículo marche sobre
carreteras fangosas. No obstante, mientras el vehículo marcha sobre
carreteras planas a una alta velocidad, solamente pueden usarse el
accionamiento delantero o el accionamiento trasero. El Modelo de
Utilidad Chino Nº ZL99208786.4 describe un dispositivo diferencial
universal, normalmente enclavado, que resuelve los problemas que se
producen en el funcionamiento diferencial entre ruedas o ejes, y en
el enclavamiento del diferencial, pero hay un controlador de
deslizamiento en su porción central, consecuentemente, la
estructura es complicada y el tamaño es grande.
Un objeto de la presente invención es resolver
los problemas anteriores en los diferenciales convencionales.
Consecuentemente, se proporciona un dispositivo
diferencial universal, normalmente enclavado, con estructura
sencilla, comportamiento ventajoso y pequeño tamaño, y que es
también fácil de montar.
El dispositivo diferencial universal, normalmente
enclavado, según la presente invención comprende un diferencial
compuesto central dispuesto en la porción central del mismo y que
incluye un diferencial exterior y un diferencial interior, estando
dicho diferencial interior montado dentro del diferencial exterior
y que usa un pasador en común con el diferencial exterior; dos
diferenciales laterales conectados en serie en ambos extremos
laterales del diferencial compuesto central respectivamente,
teniendo cada uno de ellos un semieje macizo, un piñón de semieje
macizo montado en el semieje macizo, un semieje hueco y un piñón de
semieje hueco montado en el semieje hueco, pasando dichos dos
semiejes macizos a través de los correspondientes semiejes huecos y
los piñones de los semiejes huecos en un extremo de los mismos de
modo que los dos semiejes macizos están montados dentro de los dos
semiejes huecos y se extienden fuera desde los extremos exteriores
de los dos diferenciales laterales respectivamente, y dichos dos
semiejes macizos que están conectados entre sí en el otro extremo
de los mismos por medio de dos piñones de semieje del diferencial
central interior, estando los dos semiejes huecos de dichos dos
diferenciales laterales acoplados a las ruedas situadas en una línea
diagonal, y estando los dos semiejes macizos de los mismos
acoplados a las ruedas situadas sobre otra línea diagonal
respectivamente, estando engranado un engranaje planetario del
diferencial central exterior con engranajes anulares proporcionados
en las cajas de dichos dos diferenciales laterales; y dos
distribuidores de potencia que tienen engranajes de accionamiento de
distribución de potencia y engranajes conducidos de distribución de
potencia engranados entre sí respectivamente, estando dichos dos
diferenciales laterales conectados en serie a ambos extremos
laterales del diferencial compuesto central acoplados con las
ruedas del vehículo por medio de los dos distribuidores de potencia
respectivamente.
El dispositivo diferencial universal normalmente
enclavado según la presente invención emplea un diferencial
compuesto central que incluye un diferencial central exterior y un
diferencial central interior montado dentro del diferencial central
exterior, estando el diferencial compuesto central conectado en
serie a los dos diferenciales laterales en ambos extremos laterales
del mismo, y entonces conectado a los dos distribuidores de
potencia, respectivamente. Los cuatro semiejes de potencia limitan
cada uno su independencia durante el funcionamiento. En
consecuencia, independientemente de la pérdida de la fuerza de
accionamiento que pierde cualquiera de las ruedas, los cuatro
semiejes de potencia pueden formar nuevos diferenciales conjunta y
arbitrariamente combinando los cuatro diferenciales según las
necesidades de accionamiento de las ruedas, realizando por tanto
las operaciones diferenciales entre las ruedas, las ruedas axiales
o diagonales. Por lo tanto, el vehículo puede marchar normalmente y
efectuar un giro con seguridad a pesar de las condiciones de la
carretera. Además, cuando el vehículo marcha en la autopista a una
alta velocidad, las cuatro ruedas del mismo diferencian de modo
simultáneo y arbitrario, circulando sin consumo de potencia, sin
pérdidas de potencia parásitas e influencia fluencia debida a los
diferentes diámetros de las ruedas. Por lo tanto, la estructura del
mismo se simplifica grandemente y se garantiza un comportamiento
ventajoso. Además, el tamaño se reduce y el ensamblaje resulta
muy
fácil.
fácil.
A continuación se describirán realizaciones a
modo de ejemplo de la presente invención con referencia a los
dibujos, en los que:
la figura 1 es una vista en sección de un
dispositivo diferencial universal normalmente enclavado según la
presente invención;
la figura 2 es una vista en sección tomada a lo
largo de la línea A-A en la figura 1, que muestra
la salida de momento torsor de la primera realización de la
presente invención;
la figura 3 es una vista en sección tomada a lo
largo de la línea A-A en la figura 1, que muestra
la salida de momento torsor de la segunda realización de la
presente invención; y
la figura 4 es una vista en sección tomada a lo
largo de la línea A-A en la figura 1, que muestra
la salida de momento torsor de la tercera realización de la
presente invención.
Como se muestra en las figuras, un dispositivo
diferencial universal normalmente enclavado según la presente
invención comprende cuatro diferenciales y dos distribuidores de
potencia, en el que los dos distribuidores de potencia tienen
ruedas dentadas 9 de accionamiento de distribución de potencia y
ruedas dentadas 10 conducidos de distribución de potencia. Los
cuatro diferenciales incluyen un diferencial compuesto central 1 y
dos diferenciales laterales 3, estando dispuesto el diferencial
compuesto central 1 en la porción central del dispositivo
diferencial e incluyendo un diferencial exterior y un diferencial
interior montado dentro del diferencial exterior que usa un pasador
2 en común con este. Los dos diferenciales laterales 3 están
conectados en serie en ambos extremos laterales del diferencial
compuesto central 1, respectivamente. Cada uno de los dos
diferenciales laterales 3 tiene un semieje macizo 4 acoplado con un
engranaje 7 de semieje macizo. y un semieje hueco 5 acoplado con un
engranaje 8 de semieje hueco. El semieje macizo 4 pasa a su vez a
través del engranaje 8 de semieje hueco y el semieje hueco 5
correspondientes, siendo conducido fuera del extremo exterior del
semieje hueco 5, y estando entonces acoplado a la rueda por medio
del engranaje 9 de accionamiento de distribución de potencia y el
engranaje 10 conducido de distribución de potencia. Los dos semiejes
huecos 5 están acoplados a las ruedas en una línea diagonal, y los
dos semiejes macizos 4 están acoplados a las ruedas en otra línea
diagonal. En el caso ilustrado en la figura 4, la dirección de
accionamiento de los semiejes traseros macizos 4 debe ser cambiada
en un reductor en el lado de la rueda. Los dos semiejes macizos 4
están conectados en un extremo de los mismos por medio de los dos
engranajes 6 de semieje del diferencial central interior. Los dos
engranajes 6 de semieje trasero del diferencial central interior
están unidos a los dos engranajes 7 de semieje macizos por los dos
semiejes traseros macizos 4 que pasan a través de ellos,
respectivamente. El piñón planetario 18 del diferencial central
exterior engrana con dos engranajes anulares 11 proporcionados en
los casos de los dos diferenciales laterales 3, respectivamente.
Los dos engranajes anulares 11 están formados directamente, en los
casos de los dos diferenciales laterales 3, o montados de modo fijo
sobre las cajas después de ser fabricados. Los piñones conducidos
15 del reductor principal están montados de modo fijo en la caja 16
del diferencial compuesto central 1 para hacer girar así el
diferencial compuesto central 1 y los dos diferenciales laterales 3
simultáneamente. Entre el diferencial interior y el diferencial
exterior del diferencial compuesto central 1 se proporcionan bolas
17 de fricción o material similar para soporte en el mismo. Entre el
diferencial exterior y la caja del mismo, y entre los diferenciales
laterales 3 y las cajas de los mismos se proporcionan también bolas
17 de fricción, respectivamente.
Si las dos ruedas en el mismo lado de un
vehículo, o las dos ruedas en una línea diagonal se deslizan
simultáneamente, los dos diferenciales laterales 3 y el diferencial
central interior conectado a los mismos pueden formar nuevos
diferenciales, de modo que las otras dos ruedas que no se deslizan
diferencian entre ellas, y el vehículo puede marchar normalmente.
En el dispositivo diferencial universal normalmente enclavado según
la presente invención, puesto que los dos semiejes macizos 4 de los
dos diferenciales laterales 3 están conectados por medio del
diferencial central interior, los engranajes planetarios de los dos
diferenciales laterales 3 están engranados con el engranaje de los
semiejes huecos del diferencial central interior, y el engranaje
planetario del diferencial central exterior está engranado con los
engranajes anulares 11 proporcionados en las cajas de los dos
diferenciales laterales 3, cuando el vehículo diferencia
normalmente, este efectúa la operación diferencial entre ruedas, o
semiejes, y está enclavado. Cuando el vehículo marcha sobre
carreteras con baches, en el caso en que la rueda derecha delantera
está mantenida en el aire, es decir, no hace contacto con el
terreno, la rueda izquierda delantera accionada por el semieje
macizo no gira, el engranaje de semieje delantero del diferencial
central interior, que está acoplado al semieje macizo no gira. En
tanto que el engranaje de semieje trasero del diferencial central
interior y el engranaje del semieje macizo asociado con este giran
para accionar así el semieje macizo trasero que hace girar la rueda
derecha trasera. La rueda derecha trasera acoplada al semieje macizo
trasero y la rueda derecha delantera están en el mismo lado del
vehículo. Consecuentemente, en un lado del vehículo hay al menos
una rueda que hace contacto con el terreno, por tanto el vehículo
puede marchar normalmente. Por lo tanto, mientras las ruedas de una
línea diagonal hagan contacto con el terreno, el vehículo puede
marchar normalmente.
Cuando un vehículo efectúa un giro, la operación
diferencial entre el semieje de rueda delantera y el semieje de
rueda trasera es efectuada por el diferencial central exterior y el
diferencial central interior que diferencian sincronizadamente los
dos diferenciales laterales conectados en serie al mismo. Las
operaciones diferenciales entre las ruedas delantera y trasera y
entre las ruedas derecha e izquierda son efectuadas conjuntamente
por el diferencial central interior y los dos diferenciales
laterales conectados en serie al mismo.
La potencia es proporcionada por los engranajes
de semieje hueco a través de los semiejes huecos y las aplicaciones
de los engranajes de accionamiento de distribución de potencia con
los engranajes conducidos que distribuyen potencia. Los dos
engranajes de semieje del diferencial central interior están
incorporados en los engranajes de semieje respectivos adyacentes por
los semiejes macizos que pasan a través de ellos, respectivamente,
y transmiten el par motor a las ruedas en una línea diagonal a
través de las aplicaciones de los engranajes de accionamiento de
distribución de potencia con los engranajes conducidos de
distribución de potencia, o el par motor transmitido directamente a
las ruedas en una línea diagonal por los semiejes macizos.
La secuencia de la ejecución de la operación
diferencial entre los semiejes de rueda es la siguiente: el pasador
del diferencial central \rightarrow el engranaje planetario del
diferencial central exterior \rightarrow los engranajes anulares
proporcionados en las cajas de los dos diferenciales laterales
\rightarrow el diferencial central interior.
La secuencia de la ejecución de la operación
diferencial entre las ruedas, o entre las ruedas diagonales es la
siguiente: el pasador del diferencial central \rightarrow el
engranaje planetario del diferencial central interior \rightarrow
los dos engranajes de semieje del diferencial central interior
\rightarrow los engranajes planetarios de los dos diferenciales
laterales \rightarrow los dos engranajes de semieje hueco
\rightarrow los dos semiejes huecos \rightarrow los dos
engranajes de semeje macizo y los dos semiejes macizos.
La secuencia de la distribución de potencia
ilustrada en las figuras 2 y 4 es la siguiente: los engranajes de
semieje hueco conectados en serie en los dos extremos laterales
\rightarrow los semiejes huecos \rightarrow los engranajes de
accionamiento de distribución de potencia \rightarrow los
engranajes conducidos de distribución de potencia; los engranajes de
semieje del diferencial central interior \rightarrow los
engranajes de semieje macizo conectados en serie en los dos
extremos laterales \rightarrow los semiejes macizos \rightarrow
los engranajes de accionamiento de distribución de potencia
\rightarrow los engranajes conducidos de distribución de
potencia.
La secuencia de la distribución de potencia
ilustrada en la figura 3 es la siguiente: los engranajes de semieje
hueco conectados en serie en los dos extremos laterales
\rightarrow los semiejes huecos \rightarrow los engranajes de
accionamiento de distribución de potencia \rightarrow los
engranajes de semieje del diferencial central interior \rightarrow
los engranajes de semieje macizo conectados en serie en los dos
extremos laterales \rightarrow los semiejes macizos.
El dispositivo diferencial universal normalmente
enclavado según la presente invención se monta longitudinalmente en
la porción inferior central de un vehículo y puede estar retirado
dentro del abdomen del vehículo, alisando por tanto la parte
inferior del vehículo, reduciendo la resistencia al aire y,
elevando y agrandando, la separación de la carretera. Por lo tanto,
el vehículo tiene buena capacidad de dirección y eficiencia
económica de combustible. Más particularmente, puesto que el
controlador de deslizamiento en el dispositivo diferencial
convencional se elimina, la estructura del dispositivo diferencial
se simplifica y es más ventajosa, el volumen de la misma se reduce,
optimizando por tanto el montaje y la capacidad de dirección del
vehículo. Además, las bolas de fricción que se usan para soportar,
disminuyen por tanto el rozamiento y mejoran el comportamiento de
la transmisión.
El dispositivo diferencial universal normalmente
enclavado según la presente invención puede ser aplicado al
automóvil accionado por las cuatro ruedas, al tractor, al tanque
armado, a la maquinaria de ingeniería sobre ruedas y a los
vehículos de ingeniería sobre ruedas.
Claims (6)
1. Un dispositivo diferencial universal
normalmente enclavado, que comprende:
un diferencial compuesto central dispuesto en la
porción central del mismo y que incluye un diferencial exterior y
un diferencial interior, estando montado dicho diferencial interior
dentro de dicho diferencial exterior y usando un pasador en común
con dicho diferencial exterior;
dos diferenciales laterales conectados en serie
en ambos extremos laterales de dicho diferencial compuesto central
respectivamente, teniendo cada uno de ellos un semieje macizo, un
engranaje de semieje macizo montado en dicho semieje macizo, un
semieje hueco y un engranaje de semieje hueco montado en dicho
semieje hueco, pasando los dos semiejes macizos a través de los
correspondientes de dichos semiejes huecos y dichos engranajes de
semieje hueco en un extremo de los mismos de modo que dichos
semiejes macizos están montados dentro de dichos dos semiejes
huecos y son conducidos fuera de los extremos exteriores de dichos
dos diferenciales laterales respectivamente, estando dichos dos
semiejes macizos conectados entre sí en los otros extremos de los
mismos por medio de dichos dos engranajes de semieje de dicho
diferencial central interior, estando dichos dos semiejes huecos de
dichos dos diferenciales laterales acoplados a las ruedas situadas
en una línea diagonal, y estando dichos dos semiejes macizos de los
mismos acoplados a las ruedas situadas en otra línea diagonal
respectivamente, estando un engranaje planetario de dicho
diferencial central exterior engranado con engranajes anulares
proporcionados en las cajas de dichos dos diferenciales laterales;
y
dos distribuidores de potencia que tienen
engranajes de accionamiento de distribución de potencia y
engranajes conducidos de distribución de potencia engranados entre
sí respectivamente, estando dichos dos diferenciales laterales
conectados en serie en ambos extremos laterales de dicho diferencial
compuesto central acoplados con ruedas de un vehículo por medio de
dichos distribuidores de potencia, respectivamente.
2. El dispositivo diferencial universal
normalmente enclavado según la reivindicación 1, en el que dos
engranajes de semieje de dicho diferencial central interior forman
parte de dichos dos engranajes de semieje macizo de dichos dos
diferenciales laterales mediante dichos dos semiejes macizos de
dichos dos diferenciales laterales que pasan a través de
ellos,
respectivamente.
respectivamente.
3. El dispositivo diferencial universal
normalmente enclavado según la reivindicación 2, en el que dichos
engranajes de accionamiento de distribución de potencia montados en
dichos semiejes macizos y dichos semiejes huecos están engranados
exteriormente con dichos engranajes conducidos de distribución de
potencia, respectivamente, por lo que el sentido de giro de dichos
engranajes de accionamiento de distribución de potencia es
contrario al de los correspondientes de dichos engranajes
conducidos de distribución de potencia, respectivamente.
4. El dispositivo diferencial universal
normalmente enclavado según la reivindicación 2, en el que dichos
engranajes de accionamiento de distribución de potencia montados en
dichos semiejes macizos engranan exteriormente con los
correspondientes de dichos engranajes conducidos de distribución de
potencia, respectivamente, por lo que el sentido de giro de dichos
engranajes de accionamiento de distribución de potencia es
contrario al de los correspondientes de dichos engranajes
conducidos de distribución de potencia, y dichos engranajes de
accionamiento de distribución de potencia montados en dichos
semiejes huecos están engranados con los correspondientes de dichos
engranajes conducidos de distribución de potencia de modo que el
sentido de giro de dichos engranajes de accionamiento de
distribución de potencia es idéntico al de los correspondientes de
dichos engranajes conducidos de distribución de potencia,
respectivamente.
5. El dispositivo diferencial universal
normalmente enclavado según la reivindicación 1, en el que dichos
dos engranajes de semieje del diferencial central interior forman
parte de los engranajes de semieje adyacentes merced a dichos dos
semiejes macizos que pasan a través de ellos, respectivamente,
dichos dos semiejes macizos no están acoplados con dichos
engranajes de accionamiento de distribución de potencia y
transmiten el par de torsión a las ruedas directamente, y dichos
dos semiejes huecos están acoplados con dichos engranajes de
accionamiento de distribución de potencia respectivamente.
6. El dispositivo diferencial universal
normalmente enclavado según una de las reivindicaciones 1 a 5, en
el que entre dicho diferencial central interior y dicho diferencial
central exterior, entre dicho diferencial central exterior y su
caja, y entre dichos dos diferenciales laterales y su respectiva
caja están previstas bolas de fricción para soporte en las mismas,
respectivamente.
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