РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ "RZAO" (ВАРИАНТЫ) Российский патент 1999 года по МПК B62D3/12 

Изобретение относится к области транспортных средств, а именно к рулевому управлению транспортных средств.

Известно рулевое управление с рулевой трапецией (см. Ю.И.Боровский и др. "Устройство автомобилей", М., В.Ш. 1988, стр. 227, рис. 182б), обеспечивающее поворот управляемых колес на разные углы α и β для обеспечения катания их по своим окружностям без проскальзывания, которое состоит из трех частей: основной поперечной тяги и двух боковых поперечных тяг - левой и правой. Для опоры основной тяги служит маятниковый рычаг, который по форме и размерам соответствует сошке. Соединение боковых поперечных тяг с поворотными рычагами цапф и с основной поперечной тягой выполнено с помощью шарниров, которое допускает независимое перемещение колес в вертикальной плоскости.

Известно также рулевое управление автомобилей фирмы "Ауди 100/200", "Альфа-Ромео", "БМВ", "Фиат-Панда", где для обеспечения разности в углах при повороте внутренних и внешних управляемых колес была использована рулевая трапеция (см. Й.Раймпель. "Шасси автомобиля конструкции подвесок", М., Машиностроение, 1989, стр. 246, 254, 263, 265, соответственно рис.6, 7, 6, 19, 6.35, 6.36 и 6.40).

Недостатком указанных конструкций является то, что они не обеспечивают требуемой разницы между углами при повороте управляемых колес в одну из сторон в зависимости от степени поворота, что не обеспечивает катания колес по своим окружностям без бокового скольжения. В результате чего ухудшается маневренность, управляемость, устойчивость транспортных средств и эксплуатационные показатели колесных шин.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является рулевое управление автомобиля ВАЗ-2108 (см. С.Ф.Демиховский и др. "Устройство и эксплуатация автомобилей Жигули и Москвич, М.: ДОСААФ, 1988, стр. 158, рис. 97), имеющее рулевой механизм типа шестерня-рейка и рулевой привод, состоящий из двух тяг, двух поворотных рычагов, двух резинометаллических шарниров и двух шаровых шарниров, находящихся в наконечниках тяг. Вал руля соединен с редуктором при помощи эластичной муфты, нижняя крышка которой закреплена на шестерне болтами. При вращении шестерни, рейка, перемещаясь внутри картера, передвигает рулевые тяги, которые через шаровые шарниры поворачивают поворотные рычаги, закрепленные на стойках передних колес для обеспечения поворота передних управляемых колес на разные углы α и β для достижения катания колес по своим окружностям без проскальзывания. Недостатком рулевого управления является то, что оно не обеспечивает требуемой разности углов поворота управляемых колес для обеспечения катания их по своим окружностям без бокового проскальзывания. В результате чего ухудшается маневренность и управляемость транспортного средства, а также эксплуатационные показатели колесных шин.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является устранение вышеуказанных недостатков и обеспечение требуемой разности углов поворота управляемых колес независимо от применяемого типа рулевого механизма, позволяющего использовать его как в рулевом механизме, так и отдельно, размещая его между рулевым механизмом и приводом колес, тем самым улучшая маневренность, управляемость транспортных средств и эксплуатационные показатели колесных шин.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что рулевое управление, содержащее механизм любого типа и рулевого привода, состоящего из рулевой сошки, шаровых шарниров, тяг, поворотных рычагов, движение которым передается с помощью рулевого колеса и вала, дополнено двумя эксцентричными (эллипсоидными) шестернями по одному варианту или двумя шестернями, одна из которых эксцентричная (эллипсоидная) по второму варианту, посаженными на индивидуальные валы, получающие движение от рулевого механизма через рейки с двумя противоположно наклонными зубчатыми поверхностями по одному варианту или одной наклонной для эксцентричной шестерни, и другой, параллельной относительно оси рейки, зубчатыми поверхностями по второму варианту, обеспечивающими постоянное зацепление и передачу вращения от шестерен для поворота управляемых колес через поворотные рычаги, тяги и шаровые шарниры по раздельному приводу с помощью двух рулевых сошек, двигающихся с разными скоростями и закрепленных на других концах валов.

Анализ известных конструктивных решений показал, что в заявленных решениях появляются свойства, не совпадающие со свойствами известных решений. Вышеуказанные существенные признаки предлагаемых рулевых управлений обеспечивают расширение области их применений за счет достижения требуемой разности углов поворота управляемых колес в зависимости от угла поворота и тем самым улучшение маневренности и управляемости транспортных средств, а также эксплуатационных показателей колесных шин. Таким образом, существенные признаки и технический результат находятся в причинно-следственной связи.

На фиг. 1 показан общий вид рулевого управления; на фиг.2 - то же, при повернутых управляемых колесах в левую сторону; на фиг.3 - то же, при повернутых управляемых колесах в правую сторону; на фиг.4 - сечение А-А на фиг. 1 по первому варианту выполнения, на фиг.5 - сечение В-В на фиг.1; на фиг.6 - вид D на фиг.5; на фиг.7 - сечение А-А на фиг. 1 по второму варианту выполнения.

Рулевое управление "RZAO" для транспортного средства состоит из рулевого механизма любого типа, например типа шестерня 1 и рейка 2, который приводится в действие рулевым валом 3 через рулевое колесо 4, и передает движение от рейки 2 двум эксцентричным (эллипсоидным) шестерням 5 и 6 (фиг.4), или двум шестерням 5 и 6, одна из которых эксцентричная (эллипсоидная) (фиг.7), через зубчатое противоположно наклонные поверхности (фиг.4), или одну наклонную для эксцентричной (эллипсоидной) шестерни 6 и одну параллельную оси перемещения рейки 2 для шестерни 5 (фиг.7). Шестерни 5 и 6 в свою очередь передают движение с помощью своих валов 7 и 8 к управляемым колесам посредством сошки руля 9 и 10, шаровых шарниров 11 и 12, тяг 13 и 14 и поворотных рычагов 15 и 16.

Рулевое управление "RZAO" работает следующим образом. При повороте рулевого колеса 4 в одно из направлений (фиг.2 и 3) оно, вращая шестерню 1 рулевого механизма посредством вала 3, перемещает по горизонтальной плоскости рейку 2, с помощью которой вращаются шестерни 5 и 6 с разными скоростями за счет вхождения в контакт с рейкой по равным плоскостям согласно своей эксцентричности (эллипсоидности) или нормальности. В результате чего сошки руля 9 и 10, получившие движение с разными скоростями от шестерен 5 и 6 с помощью валов 7 и 8 по раздельным приводам передают его с разными отклонениями от нейтрального положения шаровым шарнирам 11 и 12, тягам 13 и 14, поворотным рычагам 15 и 16 и далее правому и левому управляемым колесам.

Предлагаемое рулевое управление "RZAO" по сравнению с прототипом позволяет расширить область применения за счет возможности обеспечения поворота управляемых колес на разные углы α и β.х

Изобретение относится к области транспортных средств, а именно к рулевому управлению транспортных средств. Рулевое управление "RZAO", установленное на транспортное средство, состоит из рулевого механизма любого типа или типа шестерня и рейка, приведенного в действие рулевым валом через колесо, передающее вращение двум эксцентричным или эллипсоидным шестерням, или двум шестерням, одна из которых эксцентричная или эллипсоидная, с помощью зубчатых реек, размещенных на двух противоположно наклоненных поверхностях - по одному варианту, или наклонной поверхности для эксцентричной или эллипсоидной шестерни и параллельной оси перемещения рейки для нормальной шестерни на другом конце рейки - по другому варианту выполнения. Шестерни, в свою очередь, передают движение с помощью своих валов к колесам посредством сошки руля, шаровых шарниров, тяг и поворотных рычагов. Техническим результатом является обеспечение требуемой разности углов поворота управляемых колес для обеспечения катания их по своим окружностям без бокового проскальзывания независимо от применяемого типа рулевого механизма. 2 c.п.ф-лы, 7 ил.

1. Рулевое управление, содержащее рулевой механизм и рулевой привод, состоящий из рулевой сошки, шаровых шарниров, тяг, поворотных рычагов, отличающееся тем, что рулевой механизм снабжен двумя эксцентриковыми или эллипсоидными шестернями, посаженными на индивидуальные валы, с возможностью получения движения от рулевого механизма через рейки с двумя противоположно наклонными зубчатыми поверхностями, наклонность которых и эксцентричность шестерен подобраны согласно требуемой разности углов поворота управляемых колес для обеспечения постоянного зацепления и передачи вращения от шестерен для поворота управляемых колес через поворотные рычаги, тяги и шаровые шарниры по раздельному приводу, с помощью двух рулевых сошек, двигающихся с разными скоростями и закрепленных на других концах валов. 2. Рулевое управление, содержащее рулевой механизм и рулевой привод, состоящий из рулевой сошки, шаровых шарниров, тяг, поворотных рычагов, отличающееся тем, что рулевой механизм снабжен двумя шестернями, одна из которых эксцентричная или эллипсоидная, посаженными на индивидуальные валы, с возможностью получения движения от рулевого механизма через рейки с зубчатыми поверхностями, одна из которых расположена на наклонной поверхности, а другая - на поверхности, параллельной оси перемещения рейки, наклонность которой и эксцентричность шестерни подобраны согласно требуемой разности углов поворота управляемых колес для обеспечения постоянного зацепления и передачи вращения от шестерен для поворота управляемых колес через поворотные рычаги, тяги и шаровые шарниры по раздельному приводу с помощью двух рулевых сошек, двигающихся с разными скоростями и закрепленных на других концах валов.