РУЛЕВОЙ МЕХАНИЗМ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С ГИДРОУСИЛИТЕЛЕМ Российский патент 2008 года по МПК B62D5/06 

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к рулевым механизмам транспортных средств с гидроусилителем.

Известен рулевой механизм транспортного средства, содержащий установленный на подшипниках в картере винт, механически соединенный с валом-золотником распределителя и кинематически связанный посредством рейки с сектором, установленным в подшипниках эксцентричных регулировочных втулок, и боковые крышки для их фиксации относительно картера [1].

К недостаткам известного рулевого механизма транспортного средства относятся низкая точность регулировки зазора в зубчатом зацеплении рейки с сектором и выраженный в угловом перемещении вала-золотника увеличенный гидравлический люфт, вызванные ступенчатой фиксацией эксцентричных регулировочных втулок относительно картера.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является рулевой механизм транспортного средства, содержащий картер с рядом резьбовых отверстий на боковых торцах и размещенными в нем рейкой, кинематически связанной посредством винта с валом-золотником, сектором, вал которого установлен в подшипниках, эксцентричными регулировочными втулками, центр которых смещен относительно центра отверстий под вал сектора на величину эксцентриситета, и боковыми крышками [2]. Рабочая манжета для уплотнения вала сектора со стороны шлицевой части размещена в боковой крышке. На торцах каждой из эксцентричных втулок выполнен ряд отверстий, расположенных концентрично внутренней поверхности подшипника, а в боковых крышках картера установлены штифты с возможностью взаимодействия с упомянутыми отверстиями на торцах втулок. Ряд отверстий на торцах втулок выполнен симметрично относительно плоскости, проходящей через продольную ось втулки.

Благодаря совокупности существенных признаков в прототипе обеспечивается ступенчатая регулировка зазора в зубчатом зацеплении рейки с сектором.

К недостаткам данного рулевого механизма транспортного средства относятся низкая точность регулировки зазора в зубчатом зацеплении рейки с сектором и выраженный в угловом перемещении вала-золотника и соответственно рулевого колеса увеличенный гидравлический люфт, вызванные ступенчатой фиксацией эксцентричных регулировочных втулок относительно картера, а также низкая надежность рабочего уплотнения вала сектора со стороны шлицевой части из-за недостаточной защищенности от попадания влаги, абразивных и агрессивных частиц в процессе эксплуатации транспортного средства.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении точности регулировки зазора в зубчатом зацеплении поршня-рейки и сектора, уменьшении гидравлического люфта и, следовательно, уменьшении суммарного люфта в рулевом управлении, выраженного в угловом перемещении рулевого колеса, и повышении надежности конструкции.

Задачей является улучшение управляемости транспортного средства и повышение надежности конструкции.

Поставленная задача достигается за счет того, что в рулевом механизме транспортного средства, содержащем картер с рядом резьбовых отверстий на боковых торцах и размещенными в нем рейкой, кинематически связанной посредством винта с рулевым валом, сектором, вал которого установлен в подшипниках и со стороны шлицевой части снабжен рабочей манжетой, эксцентричными регулировочными втулками, центр которых смещен относительно центра отверстий под подшипники вала сектора на величину эксцентриситета, и боковыми крышками, боковые крышки снабжены выступами, расположенными на оси их симметрии, равноудаленными от центра крышек в диаметральном направлении и установленными с возможностью взаимодействия с пазами, выполненными на круговых буртиках, расположенных на внешних торцах эксцентричных втулок концентрично отверстиям под подшипники вала сектора, причем пазы размещены на осях, проходящих через центры эксцентричных втулок и отверстий под подшипники вала сектора, а на боковых крышках относительно их центра выполнены круговые пазы для крепления, длина которых равна или больше суммарного значения расстояния между рядом расположенными резьбовыми отверстиями на боковых торцах картера и ширины пазов, а ширина пазов равна или больше суммарного значения диаметра резьбовых отверстий на боковых торцах картера и удвоенного эксцентриситета, при этом рабочая манжета вала сектора со стороны шлицевой части размещена в эксцентричной втулке, а в центральном отверстии, выполненном в боковой крышке со стороны шлицевой части вала сектора, концентрично круговым пазам установлена дополнительная манжета.

При ступенчатой регулировке зазора в зубчатом зацеплении прототипа остается зазор, который впоследствии увеличивает гидравлический люфт, ухудшающий управляемость транспортного средства, или образуется повышенный преднатяг, который снижает чувствительность рулевого механизма.

В отличие от прототипа, в котором обеспечивается ступенчатая фиксация эксцентричных регулировочных втулок, в заявляемом рулевом механизме транспортного средства с гидроусилителем применена бесступенчатая фиксация эксцентричных регулировочных втулок, повышающая точность регулировки зазора в зубчатом зацеплении поршня-рейки с сектором и уменьшающая гидравлический люфт, выраженный в угловом перемещении вала-золотника и, следовательно, рулевого колеса.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

на фиг.1 приведена конструктивная схема рулевого механизма транспортного средства с гидроусилителем;

на фиг.2 - вид А на фиг.1.

Рулевой механизм транспортного средства с гидроусилителем содержит установленный на подшипниках в картере 1 винт 2, механически соединенный с валом-золотником распределителя и рулевым валом (на фиг.1 и 2 не показаны) и кинематически связанный посредством поршня-рейки 3 с сектором 4, вал которого установлен в подшипниках 5 и 6.

Эксцентричные регулировочные втулки 7 и 8 контактируют с внутренней стороны через упорные кольца 9 и 10 с торцами сектора 4 и зафиксированы с внешней стороны стопорными кольцами 11 и 12. Боковые крышки 13 и 14 на внутренней поверхности снабжены выступами 15 и 16 на внутренней поверхности крышки 13 и выступами 17 и 18 на внутренней поверхности крышки 14. Выступы 15, 16, 17 и 18 расположены на осях симметрии боковых крышек 13 и 14, равноудалены от центра крышек O₁ в диаметральном направлении и установлены с возможностью взаимодействия с пазами 19, 20 и 21, 22, выполненными на круговых буртиках 23 и 24, расположенных на внешних торцах 25 и 26 эксцентричных регулировочных втулок 7 и 8 концентрично внутренним отверстиям 27 и 28 под подшипники 5 и 6 вала сектора 4 с размещением на осях, проходящих через центры эксцентричных втулок 7 и 8 и отверстий 27 и 28 под подшипники вала сектора 4.

Центр О эксцентричных регулировочных втулок 7 и 8 смещен относительно центра O₁ отверстий 27 и 28 под подшипники 5 и 6 вала сектора 4 на величину эксцентриситета А.

На боковых крышках 13 и 14 относительно их центра, совпадающего с центром O₁, выполнены круговые пазы 29 и 30 для крепежных болтов 31 и 32, длина L которых равна или больше суммарного значения расстояния S между рядом расположенными резьбовыми отверстиями 33 и 34 на боковых торцах картера 1 и ширины В круговых пазов 29 и 30, а ширина В круговых пазов 29 и 30 равна или больше суммарного значения диаметра D резьбовых отверстий 33 и 34 на боковых торцах картера 1 и удвоенного эксцентриситета A (L≥S+В; В≥D+2А). Выполнение заданных математических соотношений в совокупности с заявленными существенными признаками обеспечивает бесступенчатую регулировку зазора в зубчатом зацеплении поршня-рейки 3 с сектором 4.

В боковой крышке 14 со стороны шлицевой части вала сектора 4 концентрично круговым пазам 29 и 30 выполнено центральное отверстие 35 под дополнительную манжету 36.

Винт 2 соединен с поршнем-рейкой 3 циркулирующими шариками 37.

Вал сектора 4 уплотняется рабочими манжетами 38 и 39, выполненными в виде колец и размещенными в эксцентричных втулках 7 и 8, эксцентричные регулировочные втулки 7 и 8 - кольцами 40 и 41, боковые крышки 13 и 14 - кольцами 42 и 43.

При установке дополнительной манжеты 36 образуется герметичная полость между эксцентричной втулкой 8 и боковой крышкой 14 со стороны шлицевой части вала сектора 4. Эта герметичная полость предохраняет поверхность вала сектора 4 от коррозии в зоне рабочего уплотнительного кольца, т.е. рабочей манжеты 39.

Работает рулевой механизм следующим образом.

При вращении вала-золотника распределителя (на фиг.1 и 2 не показаны) и винта 2 против часовой стрелки, если смотреть спереди, поршень-рейка 3 благодаря циркулирующим шарикам 37, а также под действием давления рабочей жидкости перемещается вперед, поворачивая сектор 4 в подшипниках 5 и 6 вала сектора 4 против часовой стрелки, если смотреть со стороны шлицевой части вала сектора и, следовательно, управляемые колеса влево.

При вращении вала-золотника распределителя (на фиг.1 и 2 не показаны) и винта 2 по часовой стрелке, если смотреть спереди, поршень-рейка 3 благодаря циркулирующим шарикам 37 и под действием давления рабочей жидкости перемещается назад, поворачивая сектор 4 в подшипниках 5 и 6 по часовой стрелке и, следовательно, управляемые колеса вправо.

Регулировка зазора в зацеплении поршня-рейки 3 и сектора 4 производится в следующем порядке.

Зазор в зубчатом зацеплении поршня-рейки 3 и сектора 4 регулируется поворотом эксцентричных регулировочных втулок 7 и 8 в картере 1 на один и тот же угол при снятых боковых крышках 13 и 14. Вращение эксцентричных регулировочных втулок 7 и 8 может осуществляться как по часовой, так и против часовой стрелки, если смотреть со стороны шлицевой части вала сектора 4. После регулировки зазора в зубчатом зацеплении поршня-рейки 3 и сектора 4 боковые крышки 13 и 14 выступами 15, 16 и 17, 18 устанавливаются соответственно в пазы 19, 20 и 21, 22 круговых буртиков 23 и 24 эксцентричных регулировочных втулок 7 и 8, боковая крышка 14 устанавливается одновременно на вал со шлицами сектора 4, и крепятся болтами 31 и 32, проходящими через круговые пазы 29 и 30 в крышках 13 и 14 и ввернутыми в резьбовые отверстия 33 и 34 на боковых торцах картера 1.

Ширина В≥D+2А круговых пазов 29 и 30 в боковых крышках 13 и 14 обеспечивает радиальное их смещение на удвоенный эксцентриситет А относительно крепежных болтов 33 и 34 на картере 1, длина круговых пазов L≥S+В обеспечивает установку боковых крышек 13 и 14 при любом положении эксцентричных регулировочных втулок 7 и 8 после их поворота, а размещение пазов 19, 20 и 21, 22 на осях, проходящих через центр О эксцентричных втулок 7 и 8 и центр O₁ отверстий 27 и 28 в эксцентричных втулках 7 и 8 под подшипники 5 и 6 вала сектора 4, обеспечивают соответственно установку в них выступов 15 и 16 на внутренней поверхности крышки 13 и выступов 17 и 18 на внутренней поверхности крышки 14, равноудаленных от их центра в диаметральном направлении.

Источники информации

1. А.с. СССР №931560, B62D 3/02, опубл. 1982.

2. А.с. СССР №921925, B62D 3/02, опубл. 1982.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Рулевой механизм содержит картер с рядом резьбовых отверстий на боковых торцах и размещенными в нем рейкой, кинематически связанной посредством винта с рулевым валом, сектором, вал которого установлен в подшипниках и со стороны шлицевой части снабжен рабочей манжетой, эксцентричными регулировочными втулками, центр которых смещен относительно центра отверстий под подшипники вала сектора на величину эксцентриситета, и боковыми крышками. Боковые крышки снабжены выступами, расположенными на оси их симметрии, равноудаленными от центра крышек в диаметральном направлении и установленными с возможностью взаимодействия с пазами. Пазы выполнены на круговых буртиках, расположенных на внешних торцах эксцентричных втулок концентрично отверстиям под подшипники вала сектора. Пазы размещены на осях, проходящих через центры эксцентричных втулок и отверстий под подшипники вала сектора. На боковых крышках относительно их центра выполнены круговые пазы для крепления. Длина круговых пазов равна или больше суммарного значения расстояния между рядом расположенными резьбовыми отверстиями на боковых торцах картера и ширины круговых пазов. Ширина круговых пазов равна или больше суммарного значения диаметра резьбовых отверстий на боковых торцах картера и удвоенного эксцентриситета. Рабочая манжета вала сектора со стороны шлицевой части размещена в эксцентричной втулке. В центральном отверстии, выполненном в боковой крышке со стороны шлицевой части вала сектора, концентрично круговым пазам установлена дополнительная манжета. Достигается улучшение управляемости транспортного средства и повышение надежности конструкции. 2 ил.

Рулевой механизм транспортного средства с гидроусилителем, содержащий картер с рядом резьбовых отверстий на боковых торцах и размещенными в нем рейкой, кинематически связанной посредством винта с рулевым валом, сектором, вал которого установлен в подшипниках и со стороны шлицевой части снабжен рабочей манжетой, эксцентричными регулировочными втулками, центр которых смещен относительно центра отверстий под подшипники вала сектора на величину эксцентриситета, и боковыми крышками, отличающийся тем, что боковые крышки снабжены выступами, расположенными на оси их симметрии, равноудаленными от центра крышек в диаметральном направлении и установленными с возможностью взаимодействия с пазами, выполненными на круговых буртиках, расположенных на внешних торцах эксцентричных втулок концентрично отверстиям под подшипники вала сектора, причем пазы размещены на осях, проходящих через центры эксцентричных втулок и отверстий под подшипники вала сектора, а на боковых крышках относительно их центра выполнены круговые пазы для крепления, длина которых равна или больше суммарного значения расстояния между рядом расположенными резьбовыми отверстиями на боковых торцах картера и ширины круговых пазов, а ширина круговых пазов равна или больше суммарного значения диаметра резьбовых отверстий на боковых торцах картера и удвоенного эксцентриситета, при этом рабочая манжета вала сектора со стороны шлицевой части размещена в эксцентричной втулке, а в центральном отверстии, выполненном в боковой крышке со стороны шлицевой части вала сектора, концентрично круговым пазам установлена дополнительная манжета.