B62D5 / 06 - гідравлічні або пневматичні, тобто використовують текучу середу під тиском, що забезпечує більшу частину зусилля, необхідного для рульового керування транспортним засобом
Власники патенту RU 2248901:
Винахід відноситься до автомобілів. Інтегральний рульовий механізм містить корпус, в якому встановлений поршень 2, розташований між порожнинами 3 і 4, що повідомляються з джерелом тиску робочої рідини за допомогою розподілу. З поршнем 2 пов'язаний шарико передачею 7 гвинтовий вал 6 розподільника, що має в якості торцевих опор роликові наполегливі підшипники 8 і 9. Всередині гвинтового вала 6 на циліндричних підшипниках кочення встановлений ротор 19, який має кулачок, розташований в поглибленні, виконаному в валу 6 у його торця , яка має контакт з підшипником 9. ротор 19 пов'язаний з валом 6 за допомогою торсиона, розташованого в валу 6 всередині наскрізного осьового отвору в ньому і сполученого штифтами з валом 6 і з ротором 19. Штифт, що з'єднує ротор 19 з торсионом, розташований в п ромежутке між згаданими циліндричними підшипниками кочення. Технічним результатом є спрощення конструкції і підвищення надійності рульового механізму. 2 з.п. ф-ли, 4 іл.
Винахід відноситься до самохідних колісних транспортних засобів, зокрема до автомобілів. Воно стосується рульового механізму транспортних засобів з вбудованим гідропідсилювачем, званого інтегральним рульовим механізмом.
Завдання, яке вирішується винаходом, - створення простого, надійного і компактного інтегрального рульового механізму для самохідних колісних транспортних засобів.
Для вирішення цього завдання інтегральний рульовий механізм містить корпус, поршень, розташований в корпусі між порожнинами, що повідомляються з джерелом тиску робочої рідини, розподільник робочої рідини, що містить гвинтовий вал, пов'язаний з поршнем шарико передачею і має торцеві опори, утворені роликовими наполегливими підшипниками, ротор, встановлений всередині гвинтового вала на циліндричних підшипниках кочення і має кулачок, розташований в поглибленні, виконаному в гвинтовому валу у його торця, яка має контакт з ро ликів наполегливим підшипником, торсіон, розташований в гвинтовому валу всередині виконаного в ньому наскрізного осьового отвору і з'єднаний штифтами з гвинтовим валом і з ротором розподільника, при цьому штифт, що з'єднує ротор з торсионом, розташований в проміжку між згаданими циліндричними підшипниками кочення.
При такій сукупності ознак, не розділена для зручності викладу на обмежувальну і відмітну частини, інтегральний рульовий механізм має порівняно небагато деталей, що спрощує його виготовлення і збірку, а також підвищує його надійність, яка досягнута також завдяки забезпеченню великої відстані між циліндричними підшипниками кочення опори ротора в гвинтовому валу і розміщення в проміжку між ними штифта, що з'єднує ротор з торсионом. При цьому компактність і надійність рульового механізму забезпечені, також наявністю на роторі кулачка, розташованого в поглибленні, виконаному в гвинтовому валу у його торця, яка має контакт з роликовим наполегливим підшипником. У цьому рульовому механізмі торсіон має просту форму і порівняно велику довжину внаслідок його розміщення в гвинтовому валу всередині виконаного в ньому наскрізного осьового отвору, при цьому конструкція розподільника спростилася також завдяки охопленню гвинтовим валом ротора. У цьому полягає отриманий технічний результат.
При кращому виконанні інтегрального рульового механізму всередині гвинтового вала на його ділянці, що охоплює ротор розподільника, виконані поздовжні пази різної довжини, з яких більш короткий паз через радіальний отвір в гвинтовому валу повідомлений з ближньої порожниною у поршня, а довший паз повідомлений з далекої порожниною у поршня через косе отвір в гвинтовому валу і кільцеподібний канал, утворений навколо кінцевої ділянки ротора близько штифта, що з'єднує ротор з торсионом, на роторі виконані кільцева канавка, роз оложеніе навпаки отвори в гвинтовому валу, що сполучається з джерелом тиску робочої рідини, і пересічні з кільцевою канавкою поздовжні пази, розташовані близько згаданих пазів в гвинтовому валу, при цьому між згаданими пазами на роторі виконані поздовжні пази, сполучені через радіальні отвори з глухим осьовим отвором, пересічних з радіальним отвором для зливу рідини, розташованим у кулачка.
У цьому інтегральному рульовому механізмі радіальний отвір в гвинтовому валу, що сполучається з ближньої порожниною у поршня, може бути розташоване біля кінця коротшого поздовжнього паза, який зміщений у бік штифта, що з'єднує ротор з торсионом.
На фіг.1 зображений інтегральний рульовий механізм, поздовжній розріз.
На фіг.2 показаний розподільник інтегрального рульового механізму, поздовжній розріз.
На Фіг.3 представлений вид А фіг.2.
На фіг.4 показана схема розподілу робочої рідини.
Інтегральний рульовий механізм містить корпус 1 (фіг.1), в якому встановлений поршень 2, розташований між лівою і правою порожнинами 3 і 4, що повідомляються з джерелом тиску робочої рідини, а саме з насосом 5 (фіг.4) за допомогою розподільника робочої рідини. Усередині поршня 2 розташований гвинтовий вал 6 (фіг.1), що відноситься до розподільника, пов'язаний з поршнем шарико передачею 7. Гвинтовий вал 6 має торцеві опори, утворені роликовими наполегливими підшипниками 8 і 9. Підшипник 8 розташований між опорною шайбою 10, одягненою на кінцевий ділянку гвинтового вала 6, і пластиною 11, розміщеної в ніші в глухий торцевій стінці 12 корпусу 1. Підшипник 9 розташований між торцевою поверхнею гвинтового валу 6 і пластиною 13, що спирається на торцеву поверхню передньої опори 14, що має різьбове з'єднання з до орпусом 15 розподільника робочої рідини. Корпус 15 розподільника з'єднаний різьбовими кріпильних елементами, а саме гвинтами 16, з корпусом 1, охоплюючи його кінцева ділянка.
Усередині гвинтового вала 6 на циліндричних підшипниках кочення 17 і 18 (фіг.2) встановлено ротор 19 розподільника, що виконує функцію поворотного золотника і є вхідним валом рульового механізму. Ротор 19 пов'язаний з гвинтовим валом 6 розподільника за допомогою торсиона 20, розташованого в гвинтовому валу 6 всередині виконаного в ньому наскрізного осьового отвору 21. Торсіон 20 з'єднаний з гвинтовим валом 6 за допомогою штифта 22, розташованого в кінцевій ділянці вала 6 під опорною шайбою 10, а з ротором 19 торсіон 20 з'єднаний штифтом 23, розташованим в проміжку між циліндричними підшипниками кочення 17 і 18.
Для обмеження кута закрутки торсиона 20, щоб уникнути його поломки на роторі 19 виконаний кулачок 24, розташований в овалообразной поглибленні 25 (Фіг.3), виконаному в гвинтовому валу 6 у його торця 26, яка має контакт з роликовим наполегливим підшипником 9. У цьому поглиблення 25 кулачок може повертатися вліво або вправо на кут # X003B1; до упору в гвинтовий вал 6.
Усередині гвинтового вала 6 на його ділянці, що охоплює ротор 19, виконані поздовжні пази 27 і 28 (фіг.2), що мають різну довжину. Більш короткий паз 27 через радіальний отвір 29 в гвинтовому валу повідомлений з ближньої порожниною 4 у поршня 2. Причому отвір 29 розташовано у кінця паза 27, який зміщений у бік штифта 23, що з'єднує ротор 19 з торсионом 20. Довший паз 28 повідомлений з далекої порожниною 3 у поршня через шарико передачу 7, косе отвір 30 в гвинтовому валу і кільцеподібний канал 31, утворений навколо кінцевої ділянки ротора 19 близько штифта 23, що з'єднує ротор з торсионом 20. На роторі 19 виконані кільцева канавка 32, розташована навпроти радіального отвори 33 в гвинтовому валу, що сполучається через канал 34 в корпусі 15 розподільника з джерелом тиску робочої рідини, і пересічні з кільцевою канавкою 32 поздовжні пази 35, розташовані близько згаданих пазів 27, 28 в гвинтовому валу 6, а саме між ними з можливістю одночасного повідомлення з ними через щілини між крайками цих пазів. Між пазами 35 на роторі 19 виконані поздовжні пази 36, сполучені через радіальні отвори 37 з глухим осьовим отвором 38, пересічних з радіальним отвором 39 для зливу робочої рідини, розташованим у кулачка 24. Отвір 39 розташоване навпроти порожнини, в якій розміщений завзятий підшипник 9. ця порожнину повідомлена із зливним каналом 40, розташованим в корпусі 15 розподільника.
На поршні 2 виконані зуби 41, що утворюють зубчасту рейку. Зуби 41 мають зачеплення з зубами 42 зубчастого сектора, розташованого на валу 43 стерновий сошки, що знаходиться в складі рульового приводу транспортного засобу.
Рульовий механізм працює наступним чином.
При нейтральному положенні ротора 19, коли торсіон 20 знаходиться у вільному стані, тобто НЕ закручений, робоча рідина, що надходить від насоса 5, через канал 34 в корпусі 15 розподільника і радіальний отвір 33 в гвинтовому валу 6 проходить в кільцеву канавку 32 на роторі 19. З канавки 32 робоча рідина перетікає в поздовжні пази 35 на роторі, а з них в поздовжні пази 27, 28 в гвинтовому валу 6 через щілини, утворені між крайками пазів. З коротких пазів 27 робоча рідина через отвір 29 потрапляє в порожнину 4 праворуч від поршня 2 гідравлічного силового циліндра.
З довгих пазів 28 робоча рідина потрапляє в порожнину 3 зліва від поршня 2 через кільцевої канал 31, косе отвір 30 в валу 6 і через зазори між кульками шарико передачі 7. Одночасно робоча рідина з пазів 27, 28 перетікає в пази 36, звідки вона йде на слив через отвори 37, 38, 39 в роторі 19 і канал 40. у цьому випадку поршень 2 знаходиться в нерухомому стані рівноваги.
При повороті ротора 19, виробленому водієм транспортного засобу за допомогою рульового колеса для зміни напрямку руху транспортного засобу, відбувається закрутка торсиона 20 і, крім того, змінюються розміри щілин між крайками пазів 35, 36 в роторі 19 і пазів 27, 28 в гвинтовому валу 6 розподільника . При зміні розмірів згаданих щілин тиск в робочих порожнинах 3 і 4 по різні боки поршня 2 гідравлічного силового циліндра виходить неоднаковим. Через виниклу різницю тисків на поршень 2 відбувається його переміщення, під час якого він через зубчасту передачу, утворену зубами 41 і 42, повертає вал 43 рульової сошки. Одночасно при русі поршня 2 гвинтовий вал 6 завдяки його зв'язку з поршнем 2 шарико передачею 7 повертається торсионом 20 в ту ж сторону, в яку повернуть ротор 19, і тоді відновлюються початкові розміри щілин між крайками пазів 35, 36 в роторі 19 і пазів 27, 28 в гвинтовому валу 6. Коли розміри цих щілин приймають початкові розміри, тиск робочої рідини в порожнинах 3 і 4 по обидві сторони поршня 2 вирівнюється і його переміщення припиняється.
При повороті ротора 19 реактивне зусилля на кермі створюється за рахунок закрутки торсиона 20, що зв'язує ротор з гвинтовим валом 6. При надмірно великому куті повороту ротора 19 щодо гвинтового вала 6, перевищення якого могло б привести до поломки торсиона 20, кулачок 24 впирається в гвинтовий вал 6 і тоді подальша закрутка торсиона не відбувається.
Завдяки тому, що в розподільнику робочої рідини інтегрального рульового механізму гвинтовий вал пов'язаний з поршнем двостороннього силового циліндра шарико передачею і має торцеві опори, утворені роликовими наполегливими підшипниками, ротор встановлений всередині гвинтового вала на циліндричних підшипниках кочення і має кулачок, розташований в поглибленні в гвинтовому валу у його торця, яка має контакт з роликовим наполегливим підшипником, а торсіон розташований в гвинтовому валу всередині наскрізного осьового отвору в н ем і з'єднаний з гвинтовим валом і з ротором штифтами, з яких штифт, що з'єднує ротор з торсионом, розташований між циліндричними підшипниками кочення, розподільник має порівняно просту і компактну конструкцію, при якій забезпечена належна надійність рульового механізму.
1. Інтегральний рульовий механізм, що містить корпус, поршень, розташований в корпусі між порожнинами, що повідомляються з джерелом тиску робочої рідини, розподільник робочої рідини, що містить гвинтовий вал, пов'язаний з поршнем шарико передачею і має торцеві опори, утворені роликовими наполегливими підшипниками, ротор, встановлений всередині гвинтового вала на циліндричних підшипниках кочення і має кулачок, розташований в поглибленні, виконаному в гвинтовому валу у його торця, яка має контакт з роликовим наполегливою під шіпніком, торсіон, розташований в гвинтовому валу всередині виконаного в ньому наскрізного осьового отвору і з'єднаний штифтами з гвинтовим валом і з ротором розподільника, при цьому штифт, що з'єднує ротор з торсионом, розташований в проміжку між циліндричними підшипниками кочення.
2. Інтегральний рульовий механізм з п.1, що відрізняється тим, що всередині гвинтового вала на його ділянці, що охоплює ротор розподільника, виконані поздовжні пази різної довжини, з яких більш короткий паз через радіальний отвір в гвинтовому валу повідомлений з ближньої порожниною у поршня, а довший паз повідомлений з далекої порожниною у поршня через косе отвір в гвинтовому валу і кільцеподібний канал, утворений навколо кінцевої ділянки ротора близько штифта, що з'єднує ротор з торсионом, на роторі виконані кільцева канавка, розташований а навпаки отвори в гвинтовому валу, що сполучається з джерелом тиску робочої рідини, і пересічні з кільцевою канавкою поздовжні пази, розташовані близько згаданих пазів в гвинтовому валу, при цьому між згаданими пазами на роторі виконані поздовжні пази, сполучені через радіальні отвори з глухим осьовим отвором, пересічних з радіальним отвором для зливу рідини, розташованим у кулачка.
3. Інтегральний рульовий механізм з п.2, що відрізняється тим, що радіальний отвір в гвинтовому валу, що сполучається з ближньої порожниною у поршня, розташоване біля кінця коротшого поздовжнього паза, який зміщений у бік штифта, що з'єднує ротор з торсионом.