РУЛЕВОЕ УСТРОЙСТВО РЕЕЧНОГО ТИПА Российский патент 2011 года по МПК B62D3/12 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к рулевому устройству реечного типа.

Уровень техники

1-й патентный документ: микрофильм японской полезной модели №56-115067.

2-й патентный документ: JP-A-6-239245.

Рулевое устройство реечного типа обычно имеет конфигурацию, подобную показанной на фиг.15, на которой проиллюстрировано рулевое устройство 1 реечного типа, включающее зубчатое колесо 6, которое с помощью подшипников 4 и 5 с возможностью вращения установлено в картере 3 и вращается при управлении; зубчатую рейку 8 с зубцами 7, входящими в зацепление с зубчатым колесом 6 и способную перемещаться в направлении, перпендикулярном плоскости сдвига при вращении зубчатого колеса 6; направляющую 9 зубчатой рейки, с возможностью перемещения установленную в цилиндрическом фиксирующем отверстии 2, которое проходит в боковом направлении внутри картера 3 (перпендикулярном направлению перемещения зубчатой рейки 8); и цилиндрическую пружину 10, которая расположена между картером 3 и направляющей 9 зубчатой рейки и посредством направляющей 9 зубчатой рейки упруго прижимает зубцы 7 рейки 8 к зубчатому колесу 6. Между наружной краевой поверхностью 31 корпуса 22 направляющей 9 зубчатой рейки и внутренней краевой поверхностью 15 картера 3, ограничивающей фиксирующее отверстие 2, предусмотрен кольцевой зазор А для обеспечения перемещения направляющей 9 зубчатой рейки в направлении зубчатого колеса 6.

Раскрытие изобретения

Задачи изобретения

В таком рулевом устройстве 1 реечного типа происходит биение зубчатой рейки 8 вокруг своей оси вследствие действующей через колеса силы реакции дорожного покрытия. При наличии большого кольцевого зазора А между наружной краевой поверхностью 31 корпуса 22 направляющей зубчатой рейки и внутренней краевой поверхностью 15 картера 3 увеличивается перемещение направляющей 9 зубчатой рейки в радиальном направлении фиксирующего отверстия 2. В связи с этим возникает проблема усиления шума при соударении наружной краевой поверхности 31 корпуса 22 направляющей зубчатой рейки и внутренней краевой поверхности 15 картера 3 и шума при соударении зубцов 7 и зубцов зубчатого колеса 6.

Картер рулевого устройства 1 реечного типа изготавливают из алюминия или сплава алюминия с учетом его малого веса и простоты изготовления. Кроме того, корпус 22 направляющей зубчатой рейки, которая расположена в цилиндрическом фиксирующем отверстии 2, также изготавливают из алюминия или сплава алюминия с учетом его низкой стоимости помимо малого веса и простоты изготовления.

В случае, когда картер 3 и корпус 22 направляющей зубчатой рейки изготовлены из алюминия или сплава алюминия, происходит биение зубчатой рейки 8 вокруг ее оси вследствие кольцевого зазора А между наружной краевой поверхностью 31 корпуса 22 направляющей зубчатой рейки и внутренней краевой поверхностью 15 картера 3. Когда корпус 22 направляющей зубчатой рейки сильно прижат к внутренней краевой поверхности 15 картера 3, в сочетании с прижимающим усилием цилиндрической пружины 10 оба элемента корпуса 22 направляющей зубчатой рейки и картер 3 оказываются в так называемом состоянии "металлов со сходным составом", в результате чего между ними возрастает фрикционное сопротивление и, следовательно, возникает адгезионный износ. В связи с этим затрудняется перемещение направляющей 9 зубчатой рейки в направлении зубчатой рейки 8.

Для решения описанной проблемы в 1-м патентном документе предложено использовать между корпусом 22 направляющей зубчатой рейки и картером 3 уплотнительное кольцо из резинового эластомера, которое помещают между наружной краевой поверхностью 31 корпуса 22 направляющей зубчатой рейки и внутренней краевой поверхностью 15 картера 3, чтобы тем самым противодействовать перемещению направляющей 9 зубчатой рейки в радиальном направлении. Во 2-м патентном документе также предложено использовать удлиненный эластичный элемент, который помещают между наружной краевой поверхностью 31 корпуса 22 направляющей зубчатой рейки и внутренней краевой поверхностью 15 картера 3, чтобы тем самым противодействовать перемещению направляющей 9 зубчатой рейки в радиальном направлении.

Однако если в осевом направлении между наружной краевой поверхностью 31 корпуса 22 направляющей зубчатой рейки и внутренней краевой поверхностью 15 картера 3 помещают такое уплотнительное кольцо или удлиненный эластичный элемент, затрудняется плавное осевое перемещение направляющей 9 зубчатой рейки из-за трения между таким уплотнительным кольцом или эластичным элементом и внутренней краевой поверхностью 15 картера 3. В связи с этим зубчатое колесо 6 и зубцы 7 зубчатой рейки 8 не могут плавно войти в зацепление.

Настоящее изобретение разработано с учетом описанных обстоятельств, и его задачей является создание рулевого устройства реечного типа, в котором исключено соударение наружной краевой поверхности корпуса направляющей зубчатой рейки и внутренней краевой поверхности картера вследствие биения зубчатой рейки вокруг ее оси из-за действующей через колеса силы реакции дорожного покрытия, и которое постоянно способно плавно перемещать направляющую зубчатой рейки в направлении зубчатой рейки, не вызывая адгезионный износ, приписываемый так называемым "металлам со сходным составом" и способный часто возникать в случае, когда картер и корпус направляющей зубчатой рейки изготовлены из алюминия или сплава алюминия.

Средства решения задач

Рулевое устройство реечного типа согласно настоящему изобретению включает:

картер с цилиндрическим фиксирующим отверстием внутри него; зубчатое колесо, с возможностью вращения установленное в картере и вращающееся при управлении; подвижную зубчатую рейку с зубцами, входящими в зацепление с зубчатым колесом; направляющую зубчатой рейки, с возможностью перемещения установленную в фиксирующем отверстии внутри картера 3 и служащую подвижной направляющей и опорой для зубчатой рейки; и упругое средство, расположенное между картером и направляющей зубчатой рейки и посредством направляющей зубчатой рейки упруго прижимающее зубцы зубчатой рейки к зубчатому колесу. В данном случае направляющая зубчатой рейки включает:

корпус направляющей зубчатой рейки с цилиндрической наружной краевой поверхностью, широким кольцевым углубленным участком на наружной краевой поверхности и, по меньшей мере, одной узкой кольцевой канавкой на нижней поверхности широкого кольцевого углубленного участка меньшей ширины, чем ширина широкого кольцевого углубленного участка; скользящую опору, прикрепленную к корпусу направляющей зубчатой рейки и входящую в контакт с наружной поверхностью зубчатой рейки для обеспечения подвижной опоры для зубчатой рейки; бесконечный кольцевой упругий элемент, установленный и закрепленный в узкой кольцевой канавке корпуса направляющей зубчатой рейки таким образом, чтобы выступать из отверстия узкой кольцевой канавки; и цилиндрическую втулку с прорезной канавкой, установленную и закрепленную на широком кольцевом углубленном участке таким образом, что наружная краевая поверхность цилиндрической втулки выступает из отверстия широкого кольцевого углубленного участка корпуса направляющей зубчатой рейки, а внутренняя краевая поверхность цилиндрической втулки упирается в наружную поверхность бесконечного кольцевого упругого элемента, при этом цилиндрическую втулку с натягом вставляют в фиксирующее отверстие картера, наружная краевая поверхность цилиндрической втулки находится в подвижном контакте с цилиндрической внутренней краевой поверхностью картера, ограничивающей фиксирующее отверстие картера.

В рулевом устройстве реечного типа согласно изобретению бесконечный кольцевой упругий элемент установлен и закреплен на узком кольцевом углубленном участке на нижней поверхности широкого кольцевого углубленного участка, а цилиндрическая втулка, упирающаяся в наружную краевую поверхность бесконечного кольцевого упругого элемента, установлена и закреплена на широком кольцевом углубленном участке. За счет этого предотвращается соударение наружной краевой поверхности корпуса направляющей зубчатой рейки и внутренней краевой поверхности картера, ограничивающей фиксирующее отверстие, и устраняется возникновение шума при соударении. Кроме того, поглощается шум при соударении зубцов и зубцов зубчатого колеса, что позволяют уменьшить такой шум при соударении. Помимо этого можно ослабить сопротивление трению скольжения между внутренней краевой поверхностью картера и наружной краевой поверхностью цилиндрической втулки, установленной и закрепленной на наружной краевой поверхности корпуса направляющей зубчатой рейки, не вызывая адгезионный износ, приписываемый так называемым "металлам со сходным составом", когда картер и корпус направляющей зубчатой рейки изготовлены из алюминия или сплава алюминия. В результате можно обеспечивать постоянное плавное перемещение направляющей зубчатой рейки в направлении зубчатой рейки.

В рулевом устройстве реечного типа согласно изобретению широкий кольцевой углубленный участок может иметь кольцевой углубленный участок на цилиндрической наружной краевой поверхности корпуса направляющей зубчатой рейки, проходящий по всей ее окружности, а цилиндрическая втулка может иметь цилиндрический участок с одной прорезной канавкой, установленный и закрепленный на кольцевом углубленном участке. Кроме того, помимо кольцевого углубленного участка широкий кольцевой углубленный участок может дополнительно иметь пару круглых дугообразных углубленных участков, образующих сплошное целое с кольцевым углубленным участком и расположенных на противолежащих участках цилиндрической наружной краевой поверхности корпуса направляющей зубчатой рейки, а цилиндрическая втулка помимо цилиндрического участка может дополнительно иметь пару круглых дугообразных выступающих участков, образующих одно целое с цилиндрическим участком, обращенных к расположенной между ними прорезной канавке и установленных и закрепленных в соответствующей паре круглых дугообразных углубленных участков.

Корпус направляющей зубчатой рейки может быть изготовлен из алюминия, сплава алюминия или спеченного сплава на основе железа, а бесконечный кольцевой упругий элемент может представлять собой резиновое уплотнительное кольцо.

Цилиндрическая втулка может быть изготовлена из термопластичной синтетической смоли, такой как полиацетальная смола, полиамидная смола и полибутилентерефталатная смола со способностью самосмазывания. В такую синтетическую смолу может быть включено смазочное вещество, такое как смазочное масло, графит, дисульфид молибдена, тетрафторэтиленовая смола и или подобное вещество. Кроме того, в качестве цилиндрической втулки можно использовать криволинейную втулку, имеющей пластинчатый корпус, который состоит из стальной опорной пластины, включающей пористый слой спеченного сплава, образующий единое целое с поверхностью металлической основы, и слой синтетической смолы, заполняющий поры и покрывающий поверхность слоя спеченного сплава, и образует цилиндр, у которого слой синтетической смолы обращен наружу.

В рулевом устройстве реечного типа согласно изобретению кольцевой зазор между нижней поверхностью широкого кольцевого углубленного участка корпуса направляющей зубчатой рейки и внутренней краевой поверхностью цилиндрической втулки может иметь меньшую радиальную ширину, чем радиальная ширина кольцевого зазора между наружной краевой поверхностью корпуса направляющей зубчатой рейки и внутренней краевой поверхностью картера, ограничивающей цилиндрическое фиксирующее отверстие.

Когда направляющая зубчатой рейки вставлена в цилиндрическое фиксирующее отверстие картера, если кольцевой зазор между нижней поверхностью широкого кольцевого углубленного участка корпуса направляющей зубчатой рейки и внутренней краевой поверхностью цилиндрической втулки, которая установлена и закреплена на этом широком кольцевом углубленном участке таким образом, чтобы перекрывать бесконечный кольцевой упругий элемент, имеет меньшую радиальную ширину, чем радиальная ширина кольцевого зазора между наружной краевой поверхностью корпуса направляющей зубчатой рейки и внутренней краевой поверхностью картера, ограничивающей цилиндрическое фиксирующее отверстие картера, можно эффективно предотвращать соударение наружной краевой поверхности корпуса направляющей зубчатой рейки и внутренней краевой поверхности картера, ограничивающей цилиндрическое фиксирующее отверстие картера, а также возникновение шума при таком соударении. В частности, когда картер и корпус направляющей зубчатой рейки изготовлены из алюминия или сплава алюминия, можно надежно обеспечивать постоянное плавное перемещение направляющей зубчатой рейки в направлении зубчатой рейки, не вызывая адгезионный износ, приписываемый так называемым "металлам со сходным составом".

Преимущества изобретения

В изобретении предложено рулевое устройство реечного типа, в котором исключено соударение наружной краевой поверхности корпуса направляющей зубчатой рейки и внутренней краевой поверхности картера вследствие биения зубчатой рейки вокруг ее оси из-за действующей через колеса силы реакции дорожного покрытия и которое постоянно способно плавно перемещать направляющую зубчатой рейки в направлении зубчатой рейки, не вызывая адгезионный износ, приписываемый так называемым "металлам со сходным составом" и способный часто возникать в случае, когда картер и корпус направляющей зубчатой рейки изготовлены из алюминия или сплава алюминия.

Далее более подробно описан предпочтительный вариант осуществления изобретения, проиллюстрированный на чертежах. Следует отметить, что изобретение не ограничено этим вариантом осуществления.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показан пояснительный вид в поперечном разрезе предпочтительного варианта осуществления изобретения,

на фиг.2 показан пояснительный вид в поперечном разрезе направляющей зубчатой рейки, показанной на фиг.1,

на фиг.3 показан пояснительный вид спереди направляющей зубчатой рейки, показанной на фиг.1,

на фиг.4 показан пояснительный вид сверху направляющей зубчатой рейки, показанной на фиг.1,

на фиг.5 показан пояснительный вид сверху цилиндрической втулки, которая установлена и закреплена на направляющей зубчатой рейке, показанной на фиг.1,

на фиг.6 показан пояснительный вид в поперечном разрезе в направлении стрелок по линии VI-VI на фиг.5,

на фиг.7 показан пояснительный вид сверху корпуса направляющей зубчатой рейки, показанной на фиг.1,

на фиг.8 показан увеличенный пояснительный вид в поперечном разрезе основных участков, показанных на фиг.1,

на фиг.9 показан пояснительный вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий другую форму направляющей зубчатой рейки, показанной на фиг.1,

на фиг.10 показан пояснительный вид спереди направляющей зубчатой рейки, показанной на фиг.9,

на фиг.11 показан пояснительный вид сверху цилиндрической втулки, которая установлена и закреплена на направляющей зубчатой рейке, показанной на фиг.9,

на фиг.12 показан пояснительный вид в поперечном разрезе в направлении стрелок по линии XII-XII на фиг.11,

на фиг.13 показан пояснительный вид снизу цилиндрической втулки, которая установлена и закреплена на направляющей зубчатой рейке, показанной на фиг.9,

на фиг.14 показан пояснительный вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий еще одну форму направляющей зубчатой рейки, показанной на фиг.1, и

на фиг.15 показан пояснительный вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий обычное рулевое устройство реечного типа.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения

Как показано на фиг.1-8, рулевое устройство 1 реечного типа согласно данному варианту осуществления включает картер 3 с цилиндрическим фиксирующим отверстием 2 внутри; зубчатое колесо 6, установленное в картере 3 с возможностью вращения в направлении R вокруг оси О посредством подшипников 4 и 5 и вращающееся в направлении R при управлении; зубчатую рейку 8 с зубцами 7, входящими в зацепление с зубчатым колесом 6, способную перемещаться в направлении А, перпендикулярном плоскости показанного на фиг.1 чертежа, при вращении зубчатого колеса 6 в направлении R и перемещающуюся в направлении А; направляющую 9 зубчатой рейки, расположенную в фиксирующем отверстии 2 внутри картера 3 с возможностью перемещения в направлении С, перпендикулярном направлению А, и в осевом направлении В зубчатого колеса 6, соответственно, и служащую подвижной в направлении А направляющей и опорой для зубчатой рейки 8; и цилиндрическую пружину 10, служащую упругим средством, расположенным между картером 3 и направляющей 9 зубчатой рейки и посредством направляющей 9 зубчатой рейки упруго прижимающим зубцы 7 зубчатой рейки 8 к зубчатому колесу 6.

Картер 3 включает корпус 14 с цилиндрическим участком 13, а также крышкой 16, с помощью резьбы соединенный с внутренней краевой поверхностью 15 цилиндрического участка 13. Чтобы закрыть одну торцевую поверхность фиксирующего отверстия 2 в цилиндрическом участке 13, крышку 16 стопорной гайкой 17 прикрепляют к цилиндрическому участку 13, при этом ее резьбовое соединение с цилиндрическим участком 13 не ослабляется.

Зубчатая рейка 8, проходящая через картер 3 в направлении А, имеет круглую дугообразную выпуклую поверхность 19 со стороны, противоположной стороне, на которой выполнены зубцы 7.

Как подробно показано на фиг.2-7, направляющая 9 зубчатой рейки включает изготовленный из алюминия или сплава алюминия корпус 22, имеющий круглую дугообразную вогнутую поверхность 21 с одного торца 20; скользящую опору 24, которая прикреплена к круглой дугообразной вогнутой поверхности 21 корпуса 22 и имеет круглую дугообразную внутреннюю поверхность 23, входящую в контакт с круглой дугообразной выпуклой поверхностью 19 зубчатой рейки 8 с возможностью относительного перемещения в направлении А для обеспечения подвижной в направлении А опоры для зубчатой рейки 8; пару резиновых уплотнительных колец 25, служащих бесконечными упругими кольцевыми элементами, которые имеет корпус 22 направляющей зубчатой рейки, и цилиндрическую втулку 26 из синтетической смолы, которую также имеет корпус 22 направляющей зубчатой рейки.

Помимо круглой дугообразной вогнутой поверхности 21 корпус 22 направляющей зубчатой рейки имеет цилиндрическую наружную краевую поверхность 31; широкий кольцевой углубленный участок 32 на наружной краевой поверхности 31; по меньшей мере одну, в данном варианте осуществления две узкие кольцевые канавки 34 на цилиндрической нижней поверхности 33 кольцевого углубленного участка 32, каждая из которых имеет меньшую ширину в осевом направлении корпуса 22 направляющей зубчатой рейки, т.е., в направлении С, чем ширина широкого кольцевого углубленного участка 32; цилиндрическую выемку 36 с другого торца 35, противоположного торцу 20, на котором расположена круглая дугообразная вогнутая поверхность 21; и сквозное отверстие 37, которое расположено по центру круглой дугообразной вогнутой поверхности 21, и с одной стороны сообщается с выемкой 36, а с другой стороны - с круглой дугообразной вогнутой поверхностью 21.

Кольцевой углубленный участок 32 включает круглый кольцевой углубленный участок 41 на наружной краевой поверхности 31 корпуса 22 направляющей зубчатой рейки, проходящий по всей ее окружности.

Скользящая опора 24, которая обеспечивает подвижную в направлении А опору для зубчатой рейки 8, включает стальную опорную пластину, включающую пористый слой спеченного сплава, образующий единое целое с поверхностью металлической основы, и слой синтетической смолы, заполняющий поры и покрывающий поверхность слоя спеченного сплава. Со стороны слоя синтетической смолы скользящая опора 24 имеет круглую дугообразную внутреннюю поверхность 23. Помимо внутренней поверхности 23, дополняющей круглую дугообразную выпуклую поверхность 19 зубчатой рейки 8, скользящая опора 24 имеет круглую дугообразную наружную поверхностью 42, дополняющую круглую дугообразную вогнутую поверхность 21 корпуса 22 направляющей зубчатой рейки, а также нижний цилиндрический участок 43 по центру наружной поверхности 42. Нижний цилиндрический участок 43 скользящей опоры 24 вставлен в сквозное отверстие 37 корпуса 22 направляющей зубчатой рейки, а его наружная поверхность 42 опирается на круглую дугообразную вогнутую поверхность 21 корпуса 22 направляющей зубчатой рейки.

Корпус 22 направляющей зубчатой рейки имеет уплотнительное кольцо 25, которое вставлено и закреплено в каждой из узких кольцевых канавок 34 таким образом, чтобы выступать в радиальном направлении из отверстия каждой из этих узких кольцевых канавок 34.

Цилиндрическая втулка 26 имеет цилиндрический участок 48, изготовленный из термопластичной синтетической смолы, такой как полиацетальная смола, полиамидная смола и полибутилентерефталатная смола со способностью самосмазывания или термопластичной синтетической смолы, в которую включено смазочное вещество, такое как смазочное масло, графит, дисульфид молибдена, тетрафторэтиленовая смола или подобное вещество. Цилиндрический участок 48 имеет прорезную канавку 45 и вставлен и закреплен в углубленном участке 41 широкого кольцевого углубленного участка 32 корпуса 22 направляющей зубчатой рейки таким образом, что наружная краевая поверхность 46 цилиндрического участка 48 выступает в радиальном направлении из отверстия углубленного участка 41 кольцевого углубленного участка 32, а внутренняя краевая поверхность 47 цилиндрического участка 48 упирается в наружную поверхность уплотнительного кольца 25.

Перед тем, как направляющую 9 зубчатой рейки вставляют в фиксирующее отверстие 2, между торцевыми поверхностями цилиндрического участка 48 у прорезной канавки 45 устанавливают зазор и тем самым придают цилиндрической втулке 26 определенную степень свободы деформации в радиальном внутреннем и наружном направлениях.

Цилиндрическую втулку 26 с натягом вставляют в фиксирующее отверстие 2, при этом ее наружная краевая поверхность 46 находится в контакте с внутренней краевой поверхностью 15 цилиндрического участка 13, подвижно ограничивающей фиксирующее отверстие 2 в направлении С.

Когда направляющая 9 зубчатой рейки с натягом вставлена в цилиндрическое фиксирующее отверстие 2 картера 3, кольцевой зазор 50 между нижней поверхностью 33 углубленного участка 41 и внутренней краевой поверхностью 47 цилиндрического участка 48 имеет меньшую радиальную ширину δ, чем радиальная ширина Δ кольцевого зазора 51 между наружной краевой поверхностью 31 корпуса 22 направляющей зубчатой рейки и внутренней краевой поверхностью 15 цилиндрического участка 13.

В описанном рулевом устройстве 1 реечного типа уплотнительные кольца 25 соответственно устанавливают и закрепляют в кольцевых канавках 34 на нижней поверхности 33 углубленного участка 41, а цилиндрическую втулку 26, имеющую цилиндрический участок 48, упирающийся в наружную краевую поверхность уплотнительных колец 25, устанавливают и закрепляют в углубленном участке 41. Кроме того, в частности, кольцевой зазор 50 имеет меньшую радиальную ширину δ, чем радиальная ширина Δ кольцевого зазора 51. За счет этого можно предотвращать соударение наружной краевой поверхности 31 корпуса 22 направляющей зубчатой рейки и внутренней краевой поверхности 15 цилиндрического участка 13, ограничивающей фиксирующее отверстие 2, и тем самым исключать возникновение шума при соударении. Кроме того, можно постоянно плавно перемещать направляющую 9 зубчатой рейки в направлении зубчатой рейки 8, не вызывая адгезионный износ между корпусом 22 направляющей зубчатой рейки и цилиндрическим участком 13, приписываемый так называемым "металлам со сходным составом". Кроме того, можно поглощать шум при соударении зубцов 7 и зубцов зубчатого колеса 6 и тем самым также уменьшать этот шум при соударении.

Помимо этого, поскольку цилиндрический участок 48 из синтетической смолы установлен и закреплен на наружной краевой поверхности 31 корпуса 22 направляющей зубчатой рейки, можно ослабить сопротивление трению скольжения между наружной краевой поверхностью 46 цилиндрического участка 48 и внутренней периферийной поверхностью 15 цилиндрического участка 13 и тем самым обеспечить более плавное постоянное перемещение направляющей 9 зубчатой рейки в направлении зубчатой рейки 8.

Описанная направляющая 9 зубчатой рейки включает кольцевой углубленный участок 32, образованный круглым кольцевым углубленным участком 41 на наружной краевой поверхности 31 корпуса 22 направляющей зубчатой рейки, проходящим по всей ее окружности; цилиндрическую втулку 26, образованную цилиндрическим участком 48, установленным и закрепленным в углубленном участке 41 кольцевого углубленного участка 32; две узкие кольцевые канавки 34; и уплотнительные кольца 25, соответственно расположенные в кольцевых канавках 34. В качестве альтернативы, как показано на фиг.9-13, направляющая 9 зубчатой рейки может включать широкий кольцевой углубленный участок 32, который помимо углубленного участка 41 имеет пару круглых дугообразных углубленных участков 52, образующих сплошное целое углубленным участком 41 и расположенных на противолежащих участках 60 наружной краевой поверхности 31 корпуса 22 направляющей зубчатой рейки; цилиндрическую втулку 26, которая помимо цилиндрического участка 48 может дополнительно иметь пару круглых дугообразных выступающих участков 53 из синтетической смолы, образующих одно целое с цилиндрическим участком 48, обращенных к расположенной между ними прорезной канавке 45 и установленных и закрепленных в соответствующей паре круглых дугообразных углубленных участков 52, одну узкую кольцевую канавку 34; и одно уплотнительное кольцо 25, расположенное в кольцевой канаве 34.

Описанная направляющая 9 зубчатой рейки дополнительно включает корпус 22, имеющий круглую дугообразную вогнутую поверхность 21, а также скользящую опору 24 с внутренней поверхностью 23, дополняющей круглую дугообразную выпуклую поверхность 19 зубчатой рейки 8, и наружной поверхностью 42, дополняющей круглую дугообразную вогнутую поверхность 21. В качестве альтернативы, как показано на фиг.14, направляющая 9 зубчатой рейки может включать корпус 22, на одном торце 20 которого расположена углубленная поверхность 64, имеющая пару плоских противолежащих поверхностей 61, пару наклонных поверхностей 62, соответственно выполненных за одно целое с парой плоских поверхностей 61 и отходящих от них противоположно друг другу, и плоскую нижнюю поверхность 63, выполненную за одно целое с парой плоских поверхностей 61 и отходящую от них и имеющую расположенное по центру сквозное отверстие 37; и скользящую опору 24, имеющую наружную поверхность 71 и внутреннюю поверхность 72, формы которых схожи с формой углубленной поверхности 64. В этом случае цилиндрический участок 43 скользящей опоры 24 вставлен в сквозное отверстие 37 корпуса 22 направляющей зубчатой рейки, а его наружная поверхность 71 опирается на углубленную поверхность 64 корпуса 22 направляющей зубчатой рейки. Внутренняя поверхность 72 скользящей опоры 24 имеет пару наклонных поверхностей 73, входящих в контакт с возможностью относительного перемещения в направлении А с круглой дугообразной выпуклой поверхностью 19 зубчатой рейки 8.

Если используется направляющая 9 зубчатой рейки с корпусом 22 и скользящей опорой 24, как это показано на фиг.14, вместо зубчатой рейки 8 с круглой дугообразной выпуклой поверхностью 19 можно использовать зубчатую рейку 8 с наклонными поверхностями, соответствующими паре наклонных поверхностей 73.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к передаточным механизмам рулевого управления реечного типа. Рулевое устройство включает картер, зубчатое колесо, подвижную зубчатую рейку с зубцами, входящими в зацепление с упомянутым зубчатым колесом, направляющую зубчатой рейки и упругое средство, которое расположено между упомянутым картером и упомянутой направляющей зубчатой рейки. Направляющая зубчатой рейки включает корпус с цилиндрической наружной краевой поверхностью, широким кольцевым углубленным участком на наружной краевой поверхности и по меньшей мере одной узкой кольцевой канавкой на нижней поверхности широкого кольцевого углубленного участка меньшей ширины, чем ширина широкого кольцевого углубленного участка. Направляющая зубчатой рейки включает скользящую опору, бесконечный кольцевой упругий элемент и цилиндрическую втулку с прорезной канавкой. Цилиндрическую втулку с натягом вставляют в фиксирующее отверстие картера, а краевая поверхность упомянутой цилиндрической втулки находится в подвижном контакте с цилиндрической внутренней краевой поверхностью картера, ограничивающей фиксирующее отверстие картера. Достигается повышение износостойкости передаточного механизма рулевого управления. 6 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Рулевое устройство реечного типа, включающее картер с цилиндрическим фиксирующим отверстием внутри него; зубчатое колесо с возможностью вращения, установленное в упомянутом картере и вращающееся при управлении; подвижную зубчатую рейку с зубцами, входящими в зацепление с упомянутым зубчатым колесом; направляющую зубчатой рейки с возможностью перемещения, установленную в фиксирующем отверстии внутри упомянутого картера и служащую подвижной направляющей и опорой для зубчатой рейки; и упругое средство, расположенное между упомянутым картером и упомянутой направляющей зубчатой рейки и посредством упомянутой направляющей зубчатой рейки упруго прижимающее зубцы упомянутой зубчатой рейки к упомянутому зубчатому колесу; при этом направляющая зубчатой рейки включает корпус направляющей зубчатой рейки с цилиндрической наружной краевой поверхностью, широким кольцевым углубленным участком на наружной краевой поверхности и по меньшей мере одной узкой кольцевой канавкой на нижней поверхности широкого кольцевого углубленного участка меньшей ширины, чем ширина широкого кольцевого углубленного участка; скользящую опору, прикрепленную к упомянутому корпусу направляющей зубчатой рейки и входящую в контакт с наружной поверхностью упомянутой зубчатой рейки для обеспечения подвижной опоры для упомянутой зубчатой рейки; бесконечный кольцевой упругий элемент, установленный и закрепленный в узкой кольцевой канавке упомянутого корпуса направляющей зубчатой рейки таким образом, чтобы выступать из отверстия узкой кольцевой канавки; и цилиндрическую втулку с прорезной канавкой, установленную и закрепленную на широком кольцевом углубленном участке таким образом, что наружная краевая поверхность цилиндрической втулки выступает из отверстия широкого кольцевого углубленного участка упомянутого корпуса направляющей зубчатой рейки, а внутренняя краевая поверхность упомянутой цилиндрической втулки упирается в наружную поверхность упомянутого бесконечного кольцевого упругого элемента, при этом упомянутую цилиндрическую втулку с натягом вставляют в фиксирующее отверстие упомянутого картера, наружная краевая поверхность упомянутой цилиндрической втулки находится в подвижном контакте с цилиндрической внутренней краевой поверхностью упомянутого картера, ограничивающей фиксирующее отверстие упомянутого картера.

2. Рулевое устройство реечного типа по п.1, в котором широкий кольцевой углубленный участок включает круглый кольцевой углубленный участок на цилиндрической наружной краевой поверхности упомянутого корпуса направляющей зубчатой рейки, проходящий по всей ее окружности, а упомянутая цилиндрическая втулка имеет цилиндрический участок с одной прорезной канавкой, установленный и закрепленный на кольцевом углубленном участке.

3. Рулевое устройство реечного типа по п.2, в котором помимо круглого кольцевого углубленного участка широкий кольцевой углубленный участок дополнительно имеет пару круглых дугообразных углубленных участков, образующих сплошное целое с кольцевым углубленным участком и расположенных на противолежащих участках цилиндрической наружной краевой поверхности упомянутого корпуса направляющей зубчатой рейки, а упомянутая цилиндрическая втулка помимо цилиндрического участка дополнительно имеет пару круглых дугообразных выступающих участков, образующих одно целое с цилиндрическим участком, обращенных к расположенной между ними прорезной канавке и установленных и закрепленных в соответствующей паре круглых дугообразных углубленных участков.

4. Рулевое устройство реечного типа по любому из пп.1-3, в котором упомянутый корпус направляющей зубчатой рейки изготовлен из алюминия или сплава алюминия.

5. Рулевое устройство реечного типа по любому из пп.1-3, в котором упомянутый бесконечный кольцевой упругий элемент образован резиновым уплотнительным кольцом.

6. Рулевое устройство реечного типа по любому из пп.1-3, в котором упомянутая цилиндрическая втулка изготовлена из термопластичной синтетической смолы, такой как полиацетальная смола, полиамидная смола и полибутилентерефталатная смола.

7. Рулевое устройство реечного типа по любому из пп.1-3, в котором кольцевой зазор между нижней поверхностью широкого кольцевого углубленного участка упомянутого корпуса направляющей зубчатой рейки и внутренней краевой поверхностью цилиндрической втулки имеет меньшую радиальную ширину, чем радиальная ширина кольцевого зазора между наружной краевой поверхностью упомянутого корпуса направляющей зубчатой рейки и внутренней краевой поверхностью упомянутого картера, ограничивающей цилиндрическое фиксирующее отверстие.