Рулевой привод рулевого управления автомобиля Российский патент 2021 года по МПК B62D7/16 B62D7/08 

Изобретение относится к автомобилестроению, а именно к рулевому управлению автомобиля с передними управляемыми колесами и касается конструкции его рулевого привода.

Известны рулевые управления современных автомобилей, в которых для снижения прилагаемых к рулевому колесу усилий и облегчения управления, устанавливаются гидравлические усилители руля (ГУР) или электрические их аналоги (ЭУР). Не все усилители, особенно ГУРы, обеспечивают быстрое возвращение управляемых передних колес, после совершенного маневра, в нейтральное положение для движения в прямолинейном направлении.

Для устранения указанного недостатка фирма «Citroen» разработала систему «DIRAVi» с дополнительным устройством возврата руля, работающего только на возвращение повернутых колес в нейтральное положение. Эта система устанавливалась на автомобиль «Citroen SM», который выпускался в 1970-75 гг.

Данный автомобиль обладал хорошей управляемостью и маневренностью, однако из-за сложной конструкции рулевого управления система «DIRAVi» не получила распространения.

Известен гидравлический усилитель руля, обеспечивающий достаточно хорошее управление автомобилем, но он, однако, не обладает функцией возврата колес в нейтральное положение (Пат. РФ №2492092, кл. В62Д 5/06 опубл. 10.09.2013 г.).

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является рулевой привод двух управляемых пар колес, расположенных на двух мостах колесного транспорта. В данном транспортном средстве его управление и маневрирование осуществляется путем синхронного поворота всех 4-х колес на обоих мостах. Для возврата руля в нейтральное положение использованы сжатые пружины, встроенные в рулевой привод каждого моста (пат. РФ №2464194, кл. В62Д 5/06, опубл. 20.12.2012 г.).

Недостатком известной конструкции является ее сложность, а также невозможность прямого использования в рулевом управлении автомобиля с передними управляемыми колесами.

Задачей заявляемого изобретения является разработка рулевого привода рулевого управления автомобиля с передними управляемыми колесами с улучшенной управляемостью и сниженными усилиями на рулевом колесе.

Поставленная задача решается тем, что рулевой привод рулевого управления автомобиля содержит поперечную тягу, левый и правый поворотные рычаги, левый и правый поворотные кулаки, верхний поворотный рычаг, продольную тягу и две цилиндрические пружины. Каждая из пружин закреплена своим концом на пальце шарового шарнира левого и правого наконечников поперечной тяги, а другим своим концом присоединена соответственно к кронштейнам на левом и правом лонжеронах рамы автомобиля. Пружины установлены симметрично под острым углом к поперечной тяге трапеции с незначительным предварительным натяжением.

При повороте управляемых колес с целью изменения направления движения автомобиля происходит натяжение пружин. Кинематика рулевого управления и специально выбранные углы установок управляемых колес не всегда в должной мере обеспечивают быстрое, без приложения дополнительных усилий на рулевом колесе автоматического возвращение управляемых колес в нейтральное положение, соответствующее прямолинейному движению автомобиля. Натянутые при повороте колес пружины способствуют быстрому их возвращению в нейтральное положение для движения автомобиля в прямолинейном направлении.

Предлагаемый рулевой привод рулевого управления обеспечивает снижение усилий на рулевом колесе при возврате управляемых колес в нейтральное положение, улучшение управляемости и повышение автоматической стабилизации управляемых колес автомобиля.

На чертеже представлен заявляемый рулевой привод рулевого управления автомобиля с передней зависимой подвеской и управляемыми передними колесами.

Во время движения автомобиля его маневрирование производится путем поворота управляемых колес, осуществляемый за счет перемещения продольной тяги 1 (см. чертеж) на которую, через рулевой механизм, передаются усилия, прилагаемые к рулевому колесу. Перемещение тяги 1 затем последовательно передаются на верхний поворотный рычаг 2 и левый поворотный кулак 3, левый поворотный рычаг 4, поперечную тягу 5, правый поворотный рычаг 6, и на правый поворотный кулак 7, пружины 8 и 9. Левая пружина 8 своим концом закреплена посредством кронштейна 10 на пальце шарового шарнира левого наконечника 11 поперечной тяги 5, а другим - на кронштейне 12. Аналогично и симметрично крепится конец правой пружины 9 с помощью кронштейна 13 на пальце шарового шарнира правого наконечника 14 поперечной тяги 5 и кронштейне 15. Кронштейны 12 и 15 расположены соответственно на левом и правом лонжеронах рамы автомобиля. Оси пружин 8 и 9 составляют острый угол с поперечной тягой 5 и установлены с небольшим первоначальным натягом при нейтральном положении управляемых колес. Целесообразность такого расположения пружин обусловлена компоновочными соображениями, и их окончательное положение может определено после конструктивной проработки.

Рулевые усилители значительно снижают усилия, прилагаемые к рулевому колесу для поворота колес и движения автомобиля в нужном направлении. Однако некоторые из них, особенно гидравлические, не только не обладают способностью возвращения управляемых колес к исходному, нейтральному положению, но и препятствуют, в незначительной мере их стабилизации. При этом возникает необходимость приложения дополнительных усилий к рулевому колесу. Натянутые при повороте пружины 8 и 9 способствуют быстрому, с незначительным усилием на рулевом колесе, возвращению управляемых колес в нейтральное положение, соответствующее прямолинейному движению автомобиля. Во время прямолинейного движения автомобиля колеса испытывают динамическое воздействие от неровностей некачественного покрытия дороги, что может приводить к автоколебаниям и потери стабилизации управляемых колес. Установленные в рулевом приводе пружины 8 и 9 своим натяжением препятствуют поперечным знакопеременным перемещениям поперечной тяги 5 и способствуют дополнительной стабилизации управляемых колес.

Таком образом, установка пружин в рулевом приводе рулевого управления обеспечивает улучшение автоматической стабилизации управляемых колес и следящего действия.

Иными словами, заявляемое техническое решение обеспечивает за счет усовершенствования рулевого управления повышение безопасности движения и комфортности работы водителя.

Изобретение касается конструкций рулевого привода рулевого управления автомобиля. Рулевой привод содержит продольную тягу, поворотный рычаг, левый поворотный кулак, левый поворотный рычаг, поперечную тягу, правый поворотный рычаг, правый поворотный кулак и две цилиндрические пружины. Левая цилиндрическая пружина своим концом закреплена на пальце шарового шарнира левого наконечника поперечной тяги, другим концом - на кронштейне, установленном на левом лонжерона рамы автомобиля. Правая цилиндрическая пружина аналогично и симметрично закреплена своим одним концом на пальце шарового шарнира правого наконечника поперечной тяги, другим концом - на кронштейне, установленном на правом лонжероне рамы автомобиля. Оси симметрично размещенных обеих пружин составляют одинаковый острый угол с поперечной тягой. При нейтральном положении управляемых колес, обе пружины установлены с небольшим первоначальным натягом. Обеспечивается повышение безопасности движения и комфортности работы водителя за счет улучшения автоматической стабилизации управляемых колес. 1 ил.

Рулевой привод рулевого управления автомобиля, содержащий продольную тягу, поворотный рычаг, поперечную тягу, правый поворотный рычаг, правый поворотный кулак, цилиндрические пружины, отличающийся тем, что левая цилиндрическая пружина одним концом закреплена на пальце шарового шарнира левого наконечника поперечной тяги, другим концом - на кронштейне, размешенном на левом лонжероне рамы автомобиля, правая цилиндрическая пружина одним концом закреплена на пальце шарового шарнира правого наконечника поперечной тяги, другим концом - на кронштейне, размещенном на правом лонжероне рамы автомобиля, при этом оси натянутых цилиндрических пружин составляют острый одинаковый угол с поперечной тягой при нейтральном положении управляемых колес автомобиля.