СИСТЕМА РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ Российский патент 2017 года по МПК B62D3/02 B62D7/16 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системе рулевого управления для транспортного средства, имеющего одну или более управляемых осей независимой подвески.

Сущность изобретения

Согласно изобретению обеспечена система рулевого управления для транспортного средства, имеющего первую управляемую ось независимой подвески со ступицами колес, установленными с применением узла независимой подвески с каждой стороны оси, при этом указанная система рулевого управления содержит:

рычаг рулевого управления, установленный на каждой ступице и выступающий наружу от нее,

рулевую тягу, присоединенную между каждым рычагом рулевого управления и соответствующим поворотным коромыслом,

при этом указанная рулевая тяга соединяется с возможностью поворота с каждым рычагом рулевого управления и коромыслом для обеспечения универсального поворота между рулевой тягой и каждым рычагом рулевого управления и коромыслом, и

устройство для соединения каждого коромысла с устройством ввода управляющих команд для управляемого синхронного функционирования коромысел.

В одном варианте осуществления изобретения каждая рулевая тяга соединяется с возможностью поворота с каждым рычагом рулевого управления и коромыслом посредством поворотных соединителей, при этом центр поворота поворотного соединителя, расположенного между каждой рулевой тягой и соответствующим коромыслом, находится рядом или в непосредственной близости к мгновенному центру дуги, которую описывает движение центра поворота шарнирного соединителя, соединяющего рулевую тягу с рычагом рулевого управления, когда соответствующая ступица колеса перемещается между положениями максимального подъема и максимального опускания.

В другом варианте осуществления система рулевого управления предназначена для транспортного средства, которое содержит две или более расположенных на расстоянии друг от друга управляемых осей управляемой независимой подвески, при этом каждая управляемая ось независимой управляемой подвески содержит ступицы колес, установленные с помощью узла независимой подвески на каждой стороне оси, и соединительный элемент для взаимного соединения коромысел управляемых осей управляемой независимой подвески, чтобы обеспечивалось синхронное функционирование коромысел, связанных со всеми указанными управляемыми осями управляемой независимой подвески.

В следующем варианте осуществления центры поворота поворотных соединителей, расположенных между рулевыми тягами и коромыслами на одной стороне транспортного средства, расположены таким образом, чтобы линия, проходящая через указанные центры поворота, была, по существу, параллельной центральной продольной оси транспортного средства, когда система рулевого управления находится в нейтральном положении.

В еще одном варианте осуществления система рулевого управления содержит пару передаточных тяг для коромысел, связанных с первой управляемой осью независимой подвески, при этом каждая передаточная тяга имеет наружный конец, соединенный с возможностью поворота с каждым коромыслом, и внутренний конец для шарнирного соединения с общим устройством ввода управляющих команд, применяемым для управляемого синхронного перемещения указанных передаточных тяг.

В следующем варианте осуществления, в котором система рулевого управления предназначена для транспортного средства, содержащего вторую управляемую ось независимой подвески со ступицами колес, установленными с применением узла независимой подвески на каждой стороне оси, данная система рулевого управления также содержит:

рычаг рулевого управления, установленный на каждой ступице на второй оси и выступающий наружу от нее,

рулевую тягу, расположенную между каждым рычагом рулевого управления на ступицах на второй оси и соответствующим поворотным коромыслом,

при этом указанная рулевая тяга соединяется с возможностью поворота с каждым рычагом рулевого управления и коромыслом для обеспечения универсального поворота между рулевой тягой и каждым рычагом рулевого управления и коромыслом,

передаточный соединительный рычаг, соединяющий коромысла, связанные со второй осью, и соединенный с каждым из указанных коромысел с возможностью поворота для обеспечения синхронного поворота указанных коромысел,

промежуточную тягу, расположенную между соответствующими коромыслами, связанными с указанной первой управляемой осью независимой подвески и указанной второй управляемой осью независимой подвески и соединенную с возможностью поворота с обоими коромыслами для синхронного функционирования коромысел, связанных с обеими осями.

В другом варианте осуществления указанная промежуточная тяга имеет коленчатый изгиб между своими концами.

В следующем варианте осуществления указанная промежуточная тяга имеет коленчатый изгиб в вертикальном и боковом направлениях.

В следующем варианте осуществления указанная промежуточная тяга имеет дугообразную часть между своими концами.

В следующем варианте осуществления каждая рулевая тяга соединяется с возможностью поворота с каждым рычагом рулевого управления и коромыслом посредством поворотных соединителей.

В следующем варианте осуществления поворотные соединители представляют собой шаровые шарниры.

В следующем варианте осуществления центр поворота поворотного соединителя, расположенного между каждой рулевой тягой и соответствующим коромыслом, находится в пределах 25 мм от соответствующего мгновенного центра.

В следующем варианте осуществления каждая рулевая тяга имеет длину, равную по меньшей мере 250 мм.

В следующем варианте осуществления каждая рулевая тяга имеет длину в пределах от 460 мм до 560 мм.

В следующем варианте осуществления каждая рулевая тяга имеет длину, приблизительно равную 510 мм.

В следующем варианте осуществления расстояние между центрами поворота шарнирных соединителей, расположенных между каждым коромыслом и соответствующей рулевой тягой, и передаточной тягой для первой управляемой оси независимой подвески лежит в пределах от 420 мм до 445 мм.

В следующем варианте осуществления расстояние между центрами поворота шарнирных соединителей, расположенных между каждым коромыслом и соответствующей рулевой тягой, и передаточной тягой для второй управляемой оси независимой подвески лежит в пределах от 400 мм до 420 мм.

В следующем варианте осуществления расстояние между центром поворота соединителя между промежуточной тягой и центром поворота коромысла, связанного с первой управляемой осью независимой подвески, лежит в пределах от 190 мм до 200 мм.

В следующем варианте осуществления расстояние между центром поворота соединителя между промежуточной тягой и центром поворота коромысла, связанного со второй управляемой осью независимой подвески, лежит в пределах от 250 мм до 270 мм.

В следующем варианте осуществления общее устройство ввода управляющих команд представляет собой коробку рулевого механизма, имеющую входную часть для приема управляющей команды от рулевого колеса транспортного средства и рулевую сошку, установленную с возможностью поворота в выходной части коробки рулевого механизма, при этом каждая передаточная тяга соединяется с возможностью поворота с рулевой сошкой.

В следующем варианте осуществления предусмотрен усилительный элемент, который соединяется с коромыслом, связанным со второй управляемой осью независимой подвески.

В следующем варианте осуществления настоящего изобретения коромысла, связанные с первой управляемой осью независимой подвески, соединены между собой передаточной тягой, соединенной с ними с возможностью поворота для обеспечения синхронного поворота указанных коромысел,

коромысла, связанные со второй управляемой осью независимой подвески, соединены между собой передаточной тягой, соединенной с ними с возможностью поворота для обеспечения синхронного поворота указанных коромысел,

первое коромысло, связанное с первой управляемой осью независимой подвески, установлено с возможностью поворота в выходной части первой коробки рулевого механизма, при этом указанное первое коромысло образует рулевую сошку,

второе коромысло, связанное со второй управляемой осью независимой подвески, установлено с возможностью поворота в выходной части второй коробки рулевого механизма, при этом указанное второе коромысло образует рулевую сошку,

делитель, имеющий входную часть для соединения с устройством ввода управляющих команд и пару выходных частей, а именно первую выходную часть для соединения с входной частью первой коробки рулевого механизма и вторую выходную часть для соединения с входной частью второй коробки рулевого механизма, предназначен для разделения ввода управляющей команды, с целью подачи во входные части коробок рулевого механизма для синхронного функционирования указанного первого коромысла и указанного второго коромысла.

В следующем варианте осуществления делитель содержит угловую коробку, имеющую входную часть для соединения с устройством ввода управляющих команд, при этом указанная входная часть соединяется с парой выходных частей угловой коробки для разделения сигнала управляющей команды между ними и при этом первая из указанных выходных частей угловой коробки соединяется с входной частью одной из указанных коробок рулевого механизма, а вторая из указанных выходных частей угловой коробки соединяется с входной частью другой коробки рулевого механизма при помощи передаточной тяги, проходящей между первой и второй управляемыми осями управляемой подвески.

В следующем варианте осуществления передаточная тяга содержит удлиненную ось, которая имеет входную часть и выходную часть, при этом входная часть указанной оси посредством универсального шарнира соединяется со второй выходной частью угловой коробки, а выходная часть указанной оси посредством универсального шарнира соединяется с входной частью указанной другой коробки рулевого механизма.

В следующем варианте осуществления указанная удлиненная ось является телескопической.

Краткое описание чертежей

Изобретение является более понятным из следующего описания некоторых вариантов его осуществления, представленных только в качестве примеров, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых показаны:

фиг. 1 - вид в аксонометрии управляемой оси независимой подвески;

фиг. 2 - вид сверху управляемой оси независимой подвески;

фиг. 3 - вид спереди управляемой оси независимой подвески;

фиг. 4 - вид сверху системы рулевого управления согласно изобретению;

фиг. 5 - вертикальный вид сбоку системы рулевого управления;

фиг. 6 - вид спереди системы рулевого управления;

фиг. 7 - вид в аксонометрии системы рулевого управления согласно настоящему изобретению, установленной на 6-колесном транспортном средстве;

фиг. 8 - вид сверху системы рулевого управления с фиг. 7;

фиг. 9 - вертикальный вид сбоку системы рулевого управления с фиг. 7;

фиг. 10 - вид спереди системы рулевого управления с фиг. 7;

фиг. 11 - вид сверху системы рулевого управления в нейтральной позиции или позиции прямого хода вперед;

фиг. 12 - вид сверху системы рулевого управления в крайней правой заблокированной позиции;

фиг. 13 - вид сверху системы рулевого управления в крайней левой заблокированной позиции;

фиг. 14 - вид в аксонометрии системы рулевого управления согласно настоящему изобретению, установленной на 4-колесном транспортном средстве;

фиг. 15 - вид сверху системы рулевого управления с фиг. 14;

фиг. 16 - фрагмент в увеличенном масштабе вида сверху системы рулевого управления с фиг. 14;

фиг. 17 - вид в аксонометрии другой системы рулевого управления согласно изобретению, установленной на восьмиколесном транспортном средстве;

фиг. 18 - вид сверху системы рулевого управления с фиг. 17 в увеличенном масштабе;

фиг. 19 - вертикальный вид сбоку системы рулевого управления с фиг. 17 в увеличенном масштабе;

фиг. 20 - вид спереди системы рулевого управления с фиг. 17 в увеличенном масштабе;

фиг. 21 - вид сверху системы рулевого управления с фиг. 17 в нейтральной позиции или позиции прямого хода вперед;

фиг. 22 - вид сверху системы рулевого управления с фиг. 17 в крайней правой заблокированной позиции; и

фиг. 23 - вид сверху системы рулевого управления с фиг. 17 в крайней левой заблокированной позиции.

Подробное раскрытие предпочтительных вариантов осуществления изобретения

На фиг. 1-3 показана конструкция управляемой оси независимой подвески, пригодная для применения с системой рулевого управления согласно настоящему изобретению, при этом указанная управляемая ось независимой подвески обозначена, в общем, ссылочным номером 1. Конструкция оси 1 содержит, в основном, левый узел 2 независимой подвески и правый узел 3 независимой подвески. Каждый узел 2, 3 подвески содержит верхний рычаг 4 подвески и нижний рычаг 5 подвески с шарнирными соединителями 6, 7 для соединения, например, с продольной балкой шасси транспортного средства, таким образом, рычаги 4, 5 подвески сочленяются в вертикальном направлении. Ступица колеса 9 установлена при помощи верхнего и нижнего поворотных соединений, образованных шаровыми шарнирами 10, 11 между наружными концами рычагов 4, 5 подвески.

Рычаг 12 рулевого управления установлен на каждой ступице 9 и выдается наружу от нее. Каждый рычаг 12 рулевого управления имеет центральную точку 15, определяемую в пространстве геометрией рычага рулевого управления. Эта точка соответствует центру поворота поворотного соединителя, в частности, шарового шарнира, установленного на свободном конце 16 рычага 12 рулевого управления для соединения рычага 12 рулевого управления с наружным концом соответствующей рулевой тяги 17 (фиг. 4) системы рулевого управления согласно настоящему изобретению.

А колесо 18 (фиг. 7), соединенное с каждой ступицей 9, обеспечивает пятно контакта с грунтом и создает реакцию упругого тела 19 (фиг. 17), присоединенного к нижнему рычагу 5 подвески. На фиг. 3 показана геометрия подвески в статическом положении 20, положении 21 максимального подъема и положении 22 максимального опускания. Поскольку подвеска сочленяется с соответствующим рычагом рулевого управления, то центральная точка 15 перемещается по определенной дуге 25. Центр этой дуги 25 определяет положение мгновенного центра 26.

На фиг. 4-13 показана система рулевого управления согласно изобретению, обозначенная, в целом, ссылочным номером 30. Эта система рулевого управления предназначена для применения с 6-колесным транспортным средством, которое имеет три оси, включая переднюю ось 31, среднюю ось 32 и заднюю ось 33. Система 30 рулевого управления соединяется с передней осью 31 и средней осью 32, обе из которых представляют собой управляемые оси независимой подвески такого типа, как раскрыт со ссылками на фиг. 1-3. Для удобства пояснения задняя ось 33 также является аналогичной, т.е. также представляет собой управляемую ось независимой подвески типа, раскрытого со ссылками на фиг. 1-3, однако, следует понимать, что задняя ось 33 может быть управляемой осью, как показано на чертежах, или неуправляемой осью. Для исключения управления колесами задней оси 33 между каждым рычагом 12 рулевого управления и неподвижной точкой крепления (не показана) на шасси транспортного средства проходят стяжные тяги 35.

Как показано, в частности, на фиг. 4 рулевая тяга 17 присоединена между каждым рычагом 12 рулевого управления и соответствующим поворотным коромыслом 40, 41, 42, 43. Поворотные соединители, в частности, шаровые шарниры 44, 45 на каждом конце рулевой тяги 17 соединены с возможностью поворота с соответствующим рычагом 12 рулевого управления и соответствующим коромыслом 40, 41, 42, 43 для обеспечения универсального поворота между рулевой тягой 17 и каждым рычагом 12 рулевого управления и коромыслом 40, 41, 42, 43. Каждое коромысло 40, 41, 42, 43 установлено с возможностью поворота на шасси транспортного средства при помощи поворотного подшипника 48, предназначенного для поворота вокруг вертикальной поворотной оси 49 (при этом поворотная ось 49 является вертикальной, когда транспортное средство стоит на горизонтальной поверхности).

Передаточная тяга 50 проходит между каждым коромыслом 40, 41, связанным с передней осью 31, и поворотной рулевой сошкой 51. Шарнирные соединители 52, 53 соединяют с возможностью поворота каждый конец передаточной тяги 50 с каждым соответствующим коромыслом 40, 41 и с рулевой сошкой 51. Рулевая сошка 51 установлена с возможностью поворота в выходной части коробки 55 рулевого механизма, при этом поворотным движением рулевой сошки 51 управляет коробка 55 рулевого механизма, обеспечивая при помощи тягового механизма управление колесами 18 транспортного средства. Входная часть 56 коробки 55 рулевого механизма соединяется с рулевым колесом транспортного средства.

Передаточный соединительный рычаг 60 соединяет между собой коромысла 42, 43, связанные со средней осью 32, которая на каждом конце соединена шарнирными соединителями 61 с каждым из коромысел 42, 43 для обеспечения синхронного поворота коромысел 42, 43 вокруг их оси 49 поворота.

Следует отметить, что, когда система 30 рулевого управления находится в нейтральном положении с колесами, расположенными для обеспечения прямого хода транспортного средства вперед, как показано на фиг. 4, центры поворота шаровых шарниров 45, установленных между внутренними концами рулевых тяг 17 и правосторонними коромыслами 40, 42, расположенными на правой стороне транспортного средства, и левосторонними коромыслами 41, 43, расположенными на левой стороне транспортного средства, располагаются таким образом, чтобы линия R, L, проходящая через указанные центры поворота шаровых шарниров 45 на одной стороне транспортного средства, была, по существу, параллельной центральной продольной оси А транспортного средства. Кроме того, центры поворота поворотных соединителей или шаровых шарниров 45 на внутренних концах рулевых тяг 17 расположены рядом или в непосредственной близости к мгновенным центрам 26 соответствующих рычагов 12 рулевого управления.

Промежуточная тяга 65 присоединена между соответствующими коромыслами 40, 42, связанными с передней осью 31 и средней осью 32. Промежуточная тяга 65 соединяется шарнирными соединителями 66 с обоими коромыслами 40, 42 для синхронного функционирования всех коромысел 40, 41, 42, 43, соединенных с передней осью 31 и средней осью 32. Следует отметить, что промежуточная тяга 65 имеет коленчатый изгиб в вертикальном и боковом направлении, а также имеет дугообразную часть 67 между ее концами.

Усилительный вспомогательный толкатель 68 может быть дополнительно установлен между шасси и левосторонним коромыслом 43, с которым он соединяется при помощи поворотного соединителя 69. Следует понимать, что усилительный вспомогательный толкатель 68 может быть расположен на любой стороне транспортного средства. Кроме того, может быть использован усилительный элемент в некоторой другой форме, в частности коробка рулевого механизма.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 4, расстояние L1, L2 между центрами поворота шарнирных соединителей 45, 52, установленных между коромыслами 40, 41, соединенными с передней осью 31 и рулевыми тягами 17, и передаточными тягами 50 составляет примерно 430 мм +/- 5 мм. Расстояние L5, L6 между центрами поворота шарнирных соединителей 45, 61, установленных между коромыслами 42, 43, соединенными со средней осью 32 и рулевыми тягами 17, и передаточным соединительным рычагом 60 составляет примерно 410 мм +/- 5 мм. Расстояние L3 между поворотной осью 49 переднего правостороннего коромысла 40 и поворотной осью переднего шарнирного соединителя 66, установленного на переднем конце промежуточной тяги 65, составляет примерно 198 мм +/- 5 мм. Расстояние L4 между поворотной осью 49 заднего правостороннего коромысла 42 и поворотной осью заднего шарнирного соединителя 66, установленного на заднем конце промежуточной тяги 65, составляет примерно 262 мм +/- 5 мм. При этом рулевые тяги 17 предпочтительно имеют длину, равную по меньшей мере 250 мм. Рулевые тяги 17 меньшей длины, по-видимому, можно использовать, однако, это будет увеличивать нагрузку на шарнирные соединители 44, 45 и может отрицательно влиять на функционирование и срок службы этих шарнирных соединителей 44, 45. В показанном варианте осуществления каждая рулевая тяга 17 имеет длину примерно 510 мм.

Каждая рулевая тяга 17 соединена своим наружным концом с соответствующим рычагом 12 рулевого управления при помощи поворотного соединителя 44, а внутренним концом - с соответствующим коромыслом 40, 41, 42, 43 при помощи другого поворотного соединителя 45. При этом можно использовать любой пригодный шарнир или поворотный соединитель 44, 45, так, например, в описанных здесь вариантах осуществления в качестве поворотных соединителей 44, 45 используются шаровые шарниры. При использовании любого поворотного соединителя он должен обеспечивать относительное сочленение между рулевой тягой 17 и рычагом 12 рулевого управления и коромыслом 40, 41, 42, 43, с которым он соединяется, в любом направлении, чтобы обеспечивать управляющее движение в боковом направлении и движение в вертикальном направлении соответствующего узла 2, 3 независимой подвески во время применения.

Термины «вертикальный» и «горизонтальный» используются в настоящем патентном документе применительно к компонентам, осям и т.п. (в частности, вертикальная ось 49), чтобы облегчить описание и понимание настоящего изобретения, и относятся к тем случаям, когда транспортное средство стоит на плоской горизонтальной поверхности. Эти термины не следует узко интерпретировать как точно вертикальный или горизонтальный, скорее их следует понимать как по существу вертикальный или по существу горизонтальный. Кроме того, компоненты, оси и т.п., к которым относятся эти термины, не обязательно являются и в некоторых случаях не являются «вертикальными» или «горизонтальными», когда транспортное средство стоит на наклонной поверхности или перемещается по ней.

Следует понимать, что позиция мгновенных центров 26 может изменяться в зависимости от расположения рычага 12 рулевого управления на ступице колеса 9 и конфигурации рычага 12 рулевого управления и, в частности, от расположения наружного свободного конца 16 рычага 12 рулевого управления, когда рычаг 12 рулевого управления установлен на ступице 9. В раскрытом и проиллюстрированном на фиг. 3 варианте осуществления мгновенный центр 26 расположен между внутренними шкворнями 6, 7 верхнего рычага 4 подвески и нижнего рычага 5 подвески, т.е. выше внутреннего шкворня 7 нижнего рычага 5 подвески и ниже внутреннего шкворня 6 верхнего рычага 4 подвески, снаружи относительно внутреннего шкворня 7 нижнего рычага 5 подвески и внутри относительно внутреннего шкворня 6 верхнего рычага 4 подвески.

На фиг. 11-13 показаны виды сверху, иллюстрирующие работу системы 30 рулевого управления. На фиг. 11 показано расположение и ориентация различных компонентов в нейтральном положении или положении прямого хода вперед системы 30 рулевого управления. На фиг. 12 показана система 30 рулевого управления в крайней правом заблокированном положении, а на фиг. 13 показана система 30 рулевого управления в крайнем левом заблокированном положении.

На фиг. 14-16 показана другая система рулевого управления согласно второму варианту осуществления изобретения, обозначенная, в целом, ссылочным номером 70. Детали, аналогичные описанным выше, обозначены теми же самыми ссылочными номерами. В этом случае, который относится к 4-колесному транспортному средству, рулевое управление осуществляется только при помощи передней оси 31.

На фиг. 17-23 показана еще одна система рулевого управления согласно изобретению, обозначенная, в целом, ссылочным номером 80. Детали, аналогичные описанным выше, обозначены теми же самыми ссылочными номерами. В этом случае транспортное средство имеет четыре управляемые оси независимой подвески, а именно первую или переднюю ось 81, вторую ось 82, третью ось 83 и четвертую или заднюю ось 84. Первая ось 81 и вторая ось 82 используются для управления транспортным средством, в то время как третья ось 83 и четвертая ось 84 не связаны с управлением, при этом стяжные тяги 35 установлены между каждым рычагом 12 рулевого управления и неподвижной точкой крепления на шасси транспортного средства, как описано выше.

Коромысла 40, 41, связанные с передней осью 81, взаимосвязаны передней передаточной тягой 85, которая соединяется с каждым коромыслом 40, 41 шарнирными соединителями 86, 87 для обеспечения синхронного поворота указанных коромысел 40, 41. Аналогично этому коромысла 42, 43, соединенные со второй осью 82, взаимосвязаны задней передаточной тягой 88, которая соединяется с коромыслами 42, 43 шарнирными соединителями 89, 90 для обеспечения синхронного поворота указанных коромысел 42, 43.

Передняя коробка 92 рулевого механизма содержит переднее коромысло 41, шарнирно установленное в выходной части передней коробки 92 рулевого механизма, и функционирует в соответствии с управляющей командой поворота коромысла 41 и далее при помощи передаточной тяги 85 - поворота коромысла 40 для управления колесами, установленными на передней оси 81 транспортного средства. Переднее коромысло 41 эффективно действует в качестве рулевой сошки. Аналогично этому задняя коробка 93 рулевого механизма имеет заднее коромысло 43, шарнирно установленное в выходной части задней коробки 93 рулевого механизма, и функционирует в соответствии с управляющей командой поворота коромысла 43 и далее при помощи передаточной тяги 88 - поворота коромысла 42 для управления колесами, установленными на второй оси 82 транспортного средства. Заднее коромысло 43 эффективно действует в качестве рулевой сошки.

Делитель, обозначенный, в целом, ссылочным номером 95, соединяет две коробки 92, 93 рулевого механизма для разделения входной управляющей команды между входными частями двух коробок 92, 93 рулевого механизма с целью синхронного функционирования переднего коромысла 41 и заднего коромысла 43. Делитель 95 содержит угловую коробку 96, имеющую входную часть 97 для соединения с устройством ввода управляющих команд, в частности с рулевым колесом транспортного средства. Первая выходная часть 98 угловой коробки 96 соединяется при помощи Н-образного соединения 99 с входной частью передней коробки 92 рулевого механизма. Вторая выходная часть 100 угловой коробки 96 при помощи универсального шарнира 101 и второй угловой коробки 102 соединяется с удлиненной передаточной осью 103, которая проходит между первой управляемой осью 81 независимой подвески и второй управляемой осью 82 независимой подвески. Эта передаточная ось 103, предпочтительно, является телескопической и имеет входной конец 104, соединенный со второй угловой коробкой 102, и выходной конец 105, соединенный через третью угловую коробку 106, универсальный шарнир 107 и угловую коробку 108 с входной частью задней коробки 93 рулевого механизма. Таким образом, ввод управляющей команды разделяется между обеими коробками 92, 93 рулевого механизма для обеспечения синхронного функционирования всех коромысел 40, 41, 42, 43 на передней управляемой оси 81 независимой подвески и на второй управляемой оси 82 независимой подвески.

На фиг. 21-23 показаны виды сверху, иллюстрирующие функционирование системы 80 рулевого управления. На фиг. 21 показано расположение и ориентация различных компонентов в нейтральном положении или положении прямого хода вперед системы 80 рулевого управления. На фиг. 22 показана система 80 рулевого управления в крайнем правом заблокированном положении, и на фиг. 23 показана система 80 рулевого управления в крайнем левом заблокированном положении. Относительно фиг. 21 следует отметить, что, когда система 80 рулевого управления находится в нейтральном положении или положении прямого хода вперед, центры поворота шаровых шарниров 45, установленных между внутренними концами рулевых тяг 17 и правосторонними коромыслами 40, 42, которые находятся на правой стороне транспортного средства, и левосторонними коромыслами 41, 43, которые находятся на левой стороне транспортного средства, расположены таким образом, чтобы линия R, L, проходящая через центры поворота указанного шарового шарнира 45 на одной стороне транспортного средства, была, по существу, параллельной центральной продольной оси А транспортного средства. Кроме того, центры поворота шарнирных соединителей или шаровые шарниры 45 на внутренних концах рулевых тяг 17 расположены рядом или в непосредственной близости к мгновенным центрам 26 соответствующих рычагов 12 рулевого управления.

Настоящее изобретение не ограничено раскрытыми выше вариантами осуществления, которые могут изменяться в части конструкции и применяемых деталей в пределах объема прилагаемой формулы изобретения.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Система рулевого управления для транспортного средства, имеющего управляемую ось независимой подвески со ступицами колес, установленными с применением узла независимой подвески на каждой стороне оси. Система рулевого управления содержит рычаг рулевого управления, рулевую тягу и устройство для соединения каждого коромысла с устройством ввода управляющих команд для управляемого синхронного функционирования коромысел. Рычаг рулевого управления установлен на каждой ступице и выступает наружу от нее. Рулевая тяга проходит между каждым рычагом рулевого управления и соответствующим поворотным коромыслом. Рулевая тяга соединена с возможностью поворота с каждым рычагом рулевого управления и коромыслом для обеспечения универсального поворота между рулевой тягой и каждым рычагом рулевого управления и коромыслом. Достигается улучшение управляемости транспортного средства. 24 з.п. ф-лы, 23 ил.

1. Система рулевого управления для транспортного средства, имеющего первую управляемую ось независимой подвески со ступицами колес, установленными с применением узла независимой подвески на каждой стороне оси, данная система рулевого управления содержит рычаг рулевого управления, установленный на каждой ступице и выступающий наружу от нее, рулевую тягу, проходящую между каждым рычагом рулевого управления и соответствующим поворотным коромыслом, при этом указанная рулевая тяга соединена с возможностью поворота с каждым рычагом рулевого управления и коромыслом для обеспечения универсального поворота между рулевой тягой и каждым рычагом рулевого управления и коромыслом, и устройство для соединения каждого коромысла с устройством ввода управляющих команд для управляемого синхронного функционирования коромысел.

2. Система рулевого управления по п.1, в которой каждая рулевая тяга соединена с возможностью поворота с каждым рычагом рулевого управления и коромыслом посредством поворотных соединителей, при этом центр поворота поворотного соединителя, расположенного между каждой рулевой тягой и соответствующим коромыслом, находится рядом или в непосредственной близости к мгновенному центру дуги, описываемой движением центра поворота поворотного соединителя, соединяющего рулевую тягу с рычагом рулевого управления, при перемещении соответствующей ступицы колеса между положениями максимального подъема и максимального опускания.

3. Система рулевого управления по п.1 или 2 для транспортного средства, содержащего две или более расположенных на расстоянии друг от друга управляемых осей управляемой независимой подвески, причем каждая управляемая ось управляемой независимой подвески содержит ступицы колес, установленные с использованием узла независимой подвески с каждой стороны оси, и соединительный элемент для взаимного соединения коромысел управляемых осей управляемой независимой подвески для обеспечения синхронного функционирования коромысел, связанных со всеми указанными управляемыми осями управляемой независимой подвески.

4. Система рулевого управления по п.3, в которой центры поворота поворотных соединителей, расположенных между рулевыми тягами и коромыслами на одной стороне транспортного средства, расположены таким образом, что линия, проходящая через указанные центры поворота, по существу, параллельна центральной продольной оси транспортного средства при нейтральном положении системы рулевого управления.

5. Система рулевого управления по любому из пп.1, 2, 4, дополнительно содержащая пару передаточных тяг для коромысел, связанных с первой управляемой осью независимой подвески, при этом каждая передаточная тяга имеет наружный конец, соединенный с возможностью поворота с каждым коромыслом, и внутренний конец для шарнирного соединения с общим устройством ввода управляющих команд, обеспечивающим управляемое синхронное перемещение указанных передаточных тяг.

6. Система рулевого управления по п.3 для транспортного средства, содержащего вторую управляемую ось независимой подвески со ступицами колес, установленными с помощью узла независимой подвески на каждой стороне оси, данная система рулевого управления дополнительно содержит рычаг рулевого управления, установленный на каждой ступице на второй оси и выступающий наружу от нее, рулевую тягу, проходящую между каждым рычагом рулевого управления на ступицах второй оси и соответствующим поворотным коромыслом, при этом указанная рулевая тяга соединена с возможностью поворота с каждым рычагом рулевого управления и коромыслом для обеспечения универсального поворота между рулевой тягой и каждым рычагом рулевого управления и коромыслом, передаточный соединительный рычаг, соединяющий коромысла, связанные со второй осью, и соединенный с каждым из указанных коромысел с возможностью поворота для обеспечения синхронного поворота указанных коромысел, промежуточную тягу, проходящую между соответствующими коромыслами, связанными с указанной первой управляемой осью независимой подвески и указанной второй управляемой осью независимой подвески, и соединенную с возможностью поворота с обоими коромыслами для синхронного функционирования коромысел, связанных с обеими осями.

7. Система рулевого управления по п.6, в которой указанная промежуточная тяга имеет коленчатый изгиб между своими концами.

8. Система рулевого управления по п.7, в которой указанная промежуточная тяга имеет коленчатый изгиб в вертикальном и боковом направлениях.

9. Система рулевого управления по п.7 или 8, в которой указанная промежуточная тяга имеет дугообразную часть между своими концами.

10. Система рулевого управления по любому из пп.1, 2, 4, в которой каждая рулевая тяга соединена с возможностью поворота с каждым рычагом рулевого управления и коромыслом посредством поворотных соединителей.

11. Система рулевого управления по п.10, отличающаяся тем, что поворотные соединители представляют собой шаровые шарниры.

12. Система рулевого управления по п.2 или 4, в которой центр поворота поворотного соединителя, расположенного между каждой рулевой тягой и соответствующим коромыслом, находится в пределах 25 мм от соответствующего мгновенного центра.

13. Система рулевого управления по любому из пп.1, 2, 4, в которой каждая рулевая тяга имеет длину, составляющую по меньшей мере 250 мм.

14. Система рулевого управления по п.13, в которой каждая рулевая тяга имеет длину в пределах от 460 мм до 560 мм.

15. Система рулевого управления по п.14, в которой каждая рулевая тяга имеет длину, составляющую приблизительно 510 мм.

16. Система рулевого управления по любому из пп.1, 2, 4, в которой расстояние между центрами поворота шарнирных соединителей между каждым коромыслом и соответствующей рулевой тягой и передаточной тягой для первой управляемой оси независимой подвески лежит в пределах от 420 мм до 445 мм.

17. Система рулевого управления по любому из пп.1, 2, 4, в которой расстояние между центрами поворота шарнирных соединителей между каждым коромыслом и соответствующей рулевой тягой и передаточной тягой для второй управляемой оси независимой подвески лежит в пределах от 400 мм до 420 мм.

18. Система рулевого управления по любому из пп.1, 2, 4, в которой расстояние между центром поворота соединителя между промежуточной тягой и центром поворота коромысла, связанного с первой управляемой осью независимой подвески, лежит в пределах от 190 мм до 200 мм.

19. Система рулевого управления по любому из пп.1, 2, 4, в которой расстояние между центром поворота соединителя между промежуточной тягой и центром поворота коромысла, связанного со второй управляемой осью независимой подвески, лежит в пределах от 250 мм до 270 мм.

20. Система рулевого управления по любому из пп.1, 2, 4, в которой общее устройство ввода управляющих команд представляет собой коробку рулевого механизма, имеющую входную часть для приема управляющей команды от рулевого колеса транспортного средства и рулевую сошку, установленную с возможностью поворота в выходной части коробки рулевого механизма, при этом каждая передаточная тяга соединена с возможностью поворота с рулевой сошкой.

21. Система рулевого управления по любому из пп.1, 2, 4, в которой имеется усилительный элемент, соединенный с коромыслом, связанным со второй управляемой осью независимой подвески.

22. Система рулевого управления по п.3, в которой коромысла, связанные с первой управляемой осью независимой подвески, соединены между собой передаточной тягой, соединенной с ними с возможностью поворота для обеспечения синхронного поворота указанных коромысел, коромысла, связанные со второй управляемой осью независимой подвески, соединены между собой передаточной тягой, соединенной с ними с возможностью поворота для обеспечения синхронного поворота указанных коромысел, первое коромысло, связанное с первой управляемой осью независимой подвески, с возможностью поворота установлено в выходной части первой коробки рулевого механизма, при этом указанное первое коромысло образует рулевую сошку, второе коромысло, связанное со второй управляемой осью независимой подвески, с возможностью поворота установлено в выходной части второй коробки рулевого механизма, при этом указанное второе коромысло образует рулевую сошку, делитель, имеющий входную часть для соединения с устройством ввода управляющих команд и пару выходных частей, а именно первую выходную часть для соединения с входной частью первой коробки рулевого механизма и вторую выходную часть для соединения с входной частью второй коробки рулевого механизма, предназначен для разделения ввода управляющей команды для подачи во входные части коробок рулевого механизма, чтобы обеспечить синхронное функционирование указанного первого коромысла и указанного второго коромысла.

23. Система рулевого управления по п.22, в которой делитель содержит угловую коробку, имеющую входную часть для соединения с устройством ввода управляющих команд, причем указанная входная часть соединена с парой выходных частей угловой коробки для разделения сигнала управляющей команды между ними, при этом первая из указанных выходных частей угловой коробки соединена с входной частью одной из указанных коробок рулевого механизма, а вторая из указанных выходных частей угловой коробки соединена с входной частью другой коробки рулевого механизма посредством передаточной тяги, проходящей между первой и второй управляемыми осями независимой подвески.

24. Система рулевого управления по п.23, в которой передаточная тяга содержит удлиненную ось, имеющую входную часть и выходную часть, причем входная часть указанной оси посредством универсального шарнира соединена со второй выходной частью угловой коробки, а выходная часть указанной оси посредством универсального шарнира соединена с входной частью указанной другой коробки рулевого механизма.

25. Система рулевого управления по п.24, в которой указанная удлиненная ось является телескопической.