Рулевой механизм транспортного средства Советский патент 1985 года по МПК B62D3/12 F16H3/42 

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к рулевым механизмам транспортных средств, и может найти применение в тех областях техники, где требуются механизмы с заданными законами перемещения их отдельных звеньев, например в станкостроении и приборостроении, транспортных и грузоподъемных машинах.

Известен рулевой механизм транспортного средства, содержащий зубчатую передачу с ведущей щестерней, находящейся в зацеплении с зубчатой рейкой. .Указанная конструкция содержит цилиндрическую щестерню, с которой зацепляется зубчатая рейка. Зубья рейки расположены под разными углами наклона относительно ее осевой линии и имеют различный модуль, вследствие чего изменяется диаметр делительной окружности зацепления щестерни с рейкой от серединной ее части к концам, что позволяет получить переменное передаточное отнощение.

Недостатком такой конструкции является изменение передаточного отнощения лишь Б малых пределах, ограниченных высотой зуба шестерни, а также затрудненность обеспечения различных законов изменения передаточного отношения рулевого механизма.

Цель изобретения -- улучшение управляемости транспортного средства путем обеспечения оптимального закона изменения передаточного числа зубчатой передачи.

Указанная цель достигается тем, что в рулевом механизме, содержащем зубчатую передачу с ведущей шестерней, находящейся в зацеплении с зубчатой рейкой, шестерня выполнена конической, а зубья разнесены по ширине рейки так, что обеспечено их зацепление с зубьями шестерни на разных радиусах ее делительных окружностей.

Коническая шестерня может быть выполнена прямозубой или пирамидальной, состоящей не менее, чем из двух соосных цилиндрических щестерен различного радиуса.

На фиг. 1 показан схематически реечный рулевой механизм с конической щестерней, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - механизм с пирамидальной ведущей шестерней, общий вид; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3.

Механизм содержит коническую ведущую шестерню 1, выполненную на ведущем валу 2 и установленную на подщипниках 3 и 4 в картере 5 механизма. Внутри последнего расположена рейка 6 с зубьями 7.

На фиг. 2 показаны прижимающие рейку 6 к щестерне 1 пружина 8 и сухари 9. Зацепление зубьев 7 рейки с щестерней 1 регулируется с помощью прокладок 10 и гайки 11.

Механизм работает следующим образом.

Водитель автомобиля, вращая рулевое колесо, поворачивает связанный с последним вал 2 рулевого механизма и установленную на нем ведущую коническую шестерню 1, которая, зацепляясь с зубьями 7, перемещает рейку 6 механизма.

При перемещении рейки 6, например,

вправо во взаимодействие с ведущей конической шестерней 1 поочередно вступают зубья 7 рейки, расположенные на различном расстоянии по ширине рейки, и зацепляются с шестерней 1 на все возрастающих радиусах ее делительной окружности. Поэтому при повороте рулевого колеса, а следовательно, и ведущей конической щестерни 1 механизма зоны контактов зубьев шестерни с зубьями рейки перемещаются по длине ведущей конической щестерни, что

сопровождается изменением радиуса делительной окружности зацепления ведущей шестерни с рейкой.

В результате описанного взаимодействия изменяется передаточное отношение механизма, определяемое тем радиусоу делительной окружности ведущей конической шестерни, на котором в данный момент зацепляются с ней зубья рейки.

Исходя из того, что диапазон изменения передаточного отношения реечного рулевого механизма с конической ведущей шестерней определяется соотнощением наибольшего и наименьшего радиусов зацепления конической щестерни, а закон изменения передаточного отнощения механизма устанавливается расположением зубьев

рейки по ее щирине, эти два основных параметра рулевого механизма достаточно просто изменяются и контролируются изготовителем и подбираются оптимальными по условиям управляемости и устойчивости автомобиля в зависимости от его класса,

типа и назначения.

По сравнению с известными рулевыми механизмами легковых автомобилей предлагаемая конструкция позволяет расширить предел изменения передаточного отношения и получить различный закон этого изменения, что повышает безопасность движения, комфортабельность автомобиля и надежность его эксплуатации.

1. РУЛЕВОЙ МЕХАНИЗМ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащий зубчатую передачу с ведущей шестерней, находящейся в зацеплении с зубчатой рейкой, отличающийся тем, что, с целью улучшения управляемости транспортного средства путем обеспечения оптимального закона изменения передаточного числа зубчатой передачи, шестерня выполнена конической, а зубья разнесены по ширине рейки так, что обеспечено их зацепление с зубьями щестерни на разных радиусах ее делительных окружностей. 2. Механизм по п. 1, отличающийся т&, что коническая шестерня выполнена прямозубой. 3. Механизм по п. I, отличающийся тем, что коническая шестерня выполнена пирамидальной, состоящей не менее,чем из двух соосных цилиндрических шестерен различного радиуса. сл 4 to 00 4 ОО