CZ2002U1

CZ2002U1 - Gearing mechanism of steering mechanism of wheels of motor vehicle two axles

Info

Publication number: CZ2002U1
Application number: CZ19942327U
Authority: CZ
Inventors: Milan Prof. Ing. Drsc. Apetaur
Original assignee: Roudnické Strojírny A Slévárny, A.S.
Priority date: 1994-05-04
Filing date: 1994-05-04
Publication date: 1994-06-08

Description

Oblast technikyTechnical field

Technické řešení se týká převodového mechanismu řídícího ústrojí kol dvou náprav motorového vozidla, umožňujícího volitelně měnit úhel a smysl natočení kol druhé nápravy vzhledem k úhlu a smyslu natočení kol první nápravy, ovládaných pomocí volantu řidičem.The technical solution relates to the transmission mechanism of the two-wheel steering system of the motor vehicle, which can optionally change the angle and sense of rotation of the wheels of the second axle with respect to the steering wheel angle and direction of steering of the first axle.

Dosavadní stav technikyBackground Art

Z CS-PV2183-89 je znám převodový mechanismus, uspořádaný v systému mechanického přenosu řídícího pohybu z kol první nápravy na kola druhé nápravy, sestávající z první dvouramenné kliky, otočně uložené na rámu vozidla, jejíž jedno rameno je spojeno prvním přenosovým táhlem řízení s hlavní řídící pákou kol přední nápravy a v jejímž druhém rameni je výkyvné uložena druhá klika, jejíž výkyvný konec ja opatřen řídícím kulovým kloubem, propojeným druhým přenosovým tahledm s kloubem páky řízení kol druhé nápravy. Přitom kloub páky řízení kol druhé nápravy leží na výkyvné ose druhé kliky, jsou-li kola vozidla nastavena do přímého směru a řídící kulový kloub druhé kliky se nachází v ose otáčeni první dvouramenné kliky, je-li nastaven nulový převod mezi natočením kol druhé nápravy a první nápravy.The CS-PV2183-89 discloses a transmission mechanism arranged in a mechanical transmission system of the steering control of the first axle wheels to the wheels of the second axle, consisting of a first double-arm crank mounted rotatably on a vehicle frame whose one arm is connected by a first steering linkage to the main the steering wheel of the front axle wheels, and in the other arm of which the second crank is mounted, the pivot end of which is provided with a steering ball joint interconnected by a second transmission handle with a steering knuckle of the second axle. In this case, the steering knuckle of the second axle is located on the pivot axis of the second crank when the vehicle wheels are set in a straight line and the steering knuckle of the second crank is located in the axis of rotation of the first double crank when zero gear is set between the steering of the second axle and first axle.

Nastavení převodu - a to jak jeho velikosti, tak i smyslu je provedeno krokovým motorem, který vykývne přímo nebo přes převod druhou kliku převodového mechanismu tak, že řídící kulový kloub na jejím konci se více či méně vyosí z osy otáčení první dvouramenné kliky. Velikost vyosení pak udává velikost převodu a smysl vyosení udává smysl úhlu nastavení kol druhé nápravy k úhlu natočení kol první nápravy, které provede řidič volantem.The setting of the transmission - both its size and sense - is accomplished by a stepper motor that swivels directly or through the transmission the second crank of the transmission mechanism such that the steering ball joint at its end is more or less offset from the axis of rotation of the first double crank. The misalignment size then indicates the size of the gear and the sense of misalignment indicates the sense of the wheel alignment angle of the second axle to the steering angle of the first wheel axle.

- 2 Nevýhodou tohoto převodového mechanismu je, že. krokový nebo jiný motor, jímž se podle jedné alternativy nastavuje převod, je nesen prvou dvouramennou klikou a natáčí se současně s ní při přenosu řídícího pohybu z přední na zadní nápravu. Z tohoto důvodu musí být elektrické nebo hydraulické přívody k motoru, kterými je dáván impuls k jeho ovládání, ohebné, což snižuje jejich spolehlivost a bezporuchovou činnost. Následkem toho;· že motor je nesen prvou dvouramennou klikou se veškeré silové reakce vznikající při natáčení druhé kliky mohou v některých případech přenášet do řídícího mechanismu.The disadvantage of this gear mechanism is that. a stepper or other motor, by means of which, according to an alternative, the transmission is adjusted, is carried by the first two-arm crank and is rotated simultaneously with it during the transfer of the steering motion from the front to the rear axle. For this reason, the electrical or hydraulic connections to the motor that give the impulse to control it must be flexible, which reduces their reliability and trouble-free operation. As a result, when the engine is carried by the first two-arm crank, any force reactions generated when the second crank is rotated may in some cases be transmitted to the steering mechanism.

Při použití druhé alternativy, kdy převod je nastavován příčnou teleskopickou vzpěrou se sice odstraní silové reakce, vnášené do řídícího mechanismu, ale na úkor zvýšení nelinearity přenosu průběhu natáčení kol druhé nápravy v důsledku připojení příčné teleskopické vzpěry k druhému přenosovému táhlu, ovládajícímu páku řízení kol druhé nápravy.While using the second alternative, where the transmission is adjusted by the transverse telescopic strut, the force responses introduced into the steering mechanism are removed but at the expense of increasing the non-linearity of transmission of the steering wheel rotation of the second axle due to the attachment of the transverse telescopic strut to the second transmission rod controlling the second steering lever. axles.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Výše uvedené nevýhody snižuje na minimum předkládané technické řešení převodového mechanismu řídícího ústrojí kol dvou náprav motorového vozidla, umožňujícího změnu velikosti převodu i smyslu úhlu natočení kol druhé nápravy vzhledem k velikosti a smyslu úhlu natočení kol první nápravy volantem, vřazeného do systému mechanického přenosu řídícího pohybu z první na druhou nápravu a sestávajícího z první dvouraraenné kliky, otočně uložené v rámu vozidla, jejíž jedno rameno je kloubově spojeno prvnímpřenosovýrn táhlem řízení s převodovou pákou řízení jedné z náprav a ke druhému rameni je výkyvně připojena druhá klika, opatřená na svém výkyvném konci řídícím kulovým kloubem, ležícím-v ose otáčení první dvouramenné kliky, je-li nastaven mezi koly přední a zadní nápravy nulový převod, zmíněný řídící kulový kloub je spojen druhým přenosovým táhlem s kulovým kloubem převodové páky řízení druhé z. ná- 3 prav, ležícím na ose otáčení druhé kliky, jsou-li kola obou náprav nastavena do přímeno směru, jehož podstata spočívá v tom, že výkyvné spojení mezi první dvouramennou klikou * a druhou klikou je vytvořeno jako křížový kloub, druhá klika je opatřena řadícím ramenem, na jehož konci je řadící kloub, spojený s jedním koncem řadící kliky, jejíž čep je otočně uložen na rámu vozidla kolem osy, totožné s osou druhého páru čepů kříže, jsou-li kola obou náprav nastavena do přímého směru, přičemž řadící kloub druhé kliky se nachází v ose prvého páru čepů. kříže, je-li nastaven nulový převod a řadící klika je propojena s řadícím motorem.The aforementioned drawbacks are minimized by the present technical solution of the two wheel axle steering gear mechanism of the motor vehicle, allowing a change in the size of the transmission as well as the steering angle of the second axle relative to the wheel steering angle and angle of the first steering wheel axle incorporated into the mechanical steering system. a first to second axle and comprising a first double-crank handle pivotally mounted in a vehicle frame, one arm of which is articulated by a first transmission linkage with a steering gear lever of one of the axles, and a second crank is pivotally connected to the other arm provided with a spherical control at its pivoting end the articulated joint located in the axis of rotation of the first two-arm crank, when zero gear is set between the front and rear axle wheels, said steering ball joint is connected by a second ball joint transmission rod control rods of the second axle lying on the axis of rotation of the second crank when the wheels of the two axles are set in a straight line, the principle of which is that the pivoting connection between the first twin crank and the second crank is designed as a cross joint the second crank is provided with a shifting arm at the end of which is a shifting joint coupled to one end of the shifting handle, the bolt of which is pivotally mounted on the vehicle frame about an axis identical to the axis of the second pair of cross pins when the wheels of both axles are set straight direction, the shift joint of the second crank being in the axis of the first pair of pins. cross, if zero gear is set and the shift handle is connected to the gearmotor.

Je výhodné, je-li řadící motor propojen s čepem řadící kliky šnekovým převodem.Advantageously, the gearmotor is connected to the crank pin by a worm gear.

Je rovněž výhodné vytvořit řadící motor jako prodlužitelnou vzpěru, jejíž jeden konec je připojen k rámu vozidla a druhý konec k ramenu řadící kliky.It is also advantageous to provide the shift motor as an extension strut, one end of which is attached to the vehicle frame and the other end to the shift handle arm.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Na přiloženém oor. 1 je schematicky znázorněn příklad řízení kol dvou náprav s převodovým mechanismem podle.před kládaného technického řešení.On the enclosed oor. 1 is a schematic representation of an example of two-wheel steering with a gear mechanism according to the present invention.

Přiklad provedeni technického řešeniExample of a technical solution

Jak vyplývá z obr. 1, ovládá volant 1 přes převodku 2 řízení dvouramennou hlavní páku 3_ řízení, jejíž jedno rameno ovládá pomocí levé spojovací tyče 4 levé kolo a pomocí pravé spojovací tyče. 55 pravé kolo přední nápravy. Druhé rameno dvouramenné páky 3 řízení je spojovací tyčí 6 propojeno s jedním ramenem dvouramenné převodové páky 7 řízení, otočně uložené na rámu vozidla. Druhé rameno dvouramenné převodové páky 7 řízení je opatřeno kulovým kloubem δ,který je druhým přenosovým táhlem 19 propojen s řídícím kulovým kloubem 15 druhé kliky 13, propojené křížem 12 na způsob křížového kloubu s první dvouramennou klikou 10, otočně uloženou kolem esy 30 na rámu 9 vozidla. První rameno 22 první dvouramenné kliky 10 je prvním přenosovým táhlem 23 spojeno s jedním ramenem hlavní páky 24 řízení druhé nápravy, uložené výkyvné na rámu vozidla, jejíž druhé* rameno ovládá levou spojovací tyčí 25 levé kolo a pravou spojovací tyčí 26 pravé kolo druhé nápravy. Propojující kříž 12 sestává z prvého páru 121 souosých čepů, kolmého na druhý pár 122 souosých čepů. Na souosé čepy prvého páru 121 je otočně napojeno druhé rameno 11 první dvouramenné kliky 10 a na souosé čepy druhého páru 122 je otočně napojena druhá klika 13, opatřená řadícím ramenem 14, ukončeným řadícím kloubem 16, kterým je propojena s jedním ramenem řadící kliky 17, jejíž čep 18 je otočně ulo.žen v rámu 9 vozidla a jehož konec je pomocí šnekového převodu 20 propojen s řadícím motorem 21_fpevně uloženým na rámu vozidla.As can be seen from FIG. 1, the steering wheel 1 actuates a two-armed main steering lever 3 via a steering gear 2, one arm of which controls the left wheel with the left connecting rod 4 and the right connecting rod. 55 right front axle wheel. The second arm of the two-arm steering lever 3 is connected by a connecting rod 6 to one arm of the two-arm steering lever 7, pivotally mounted on the vehicle frame. The second arm of the two-lever steering lever 7 is provided with a ball joint δ, which is connected by a second transfer rod 19 to a control ball joint 15 of a second crank 13 interconnected crosswise 12 in the manner of a universal joint with a first double crank 10 rotatably mounted around the aces 30 on the frame 9 vehicle. The first arm 22 of the first two-arm crank 10 is connected to the first arm of the steering axle 24 of the second axle, pivoted on the vehicle frame, the second arm of which controls the left connecting rod 25 with the left wheel and the right connecting rod 26 the right wheel of the second axle. The interconnecting cross 12 consists of a first pair 121 of coaxial pins perpendicular to the second pair 122 of concentric pins. A second arm 11 of the first double crank 10 is pivotally connected to the coaxial pins of the first pair 121, and a second crank 13 provided with a shift arm 14 terminated by a shifting joint 16 to be connected to one arm of the shift handle 17 is pivotally connected to the coaxial pins of the second pair 122. which pin 18 is rotatably ulo.žen in the frame 9 of the vehicle and the end of which via a worm gear 20 connected with the shift motor 21 _f rigidly mounted on the vehicle frame.

Je-li řadícím motorem 21 nastaven nulový - tedy žádný převod mezi koly přední a zadní nápravy, a kola přední nápravy jsou nastavena do přímého směru jízdy, jsou geometrické poměry převodového mechanismu následující; Otočné uložení čepu 18 řadící kliky 17, druhý pár 122 souosých čepů kříže 12 a kulový kloub 8 převodové páky řízení 7 leží na jedné ose 28, která je kolmá na osu 29., ve které leží první pár 121 souosých čepů kříže 12 a řadící. kulový kloub 16 a na obě tyto osy 28, je kolmá osa 30, ve které leží řadící kulový kloub 15, atřed kříže 12 a osa otáčení první dvouramenné kliky 10.If the shift motor 21 is set to zero - that is, no transmission between the wheels of the front and rear axles, and the wheels of the front axle are set in the straight ahead direction, the geometric ratios of the transmission mechanism are as follows; The rotatable mounting of the crank pin 18, the second pair 122 of coaxial pins 12 and the steering knuckle 8 of the steering lever 7 lie on one axis 28 which is perpendicular to the axis 29 in which the first pair 121 of the coaxial pins 12 and shifter lie. the ball joint 16 and both of these axes 28 is a perpendicular axis 30 in which the shifting ball joint 15, and the cross 12 and the axis of rotation of the first two-arm crank 10, are located.

Dojde-li nyní-při nulovém převodu - k natočení kol přední nápravy volantem 1, dojde k přenosu řídícího pohybu z hlavní páky řízení 3 až k natočení kříže 12 kolem osy 29 a na první dvouramennou kliku 10, ovládající natočení kol druhé nápravy, se již žádný řídící pohyb nepřenese, takže nedojde k natočení zadních kol.Now, if the steering wheel 1 is rotated at the zero gear - the steering motion is transmitted from the main steering lever 3 to the rotation of the cross 12 about the axis 29 and the first two-wheel crank 10 controlling the steering of the second axle is already there is no control movement, so the rear wheels are not rotated.

Při nastavení určitého převodového poměru řadícím motorem 21 dojde k současnému vyosení řadícího kloubu 16 z osy 29 prvého páru 121 souosých čepů a výkyvného kulového kloubu 15 z osy 30 otáčení první dvouramenné páky 10. Při natáčení volantem 1 se pak natáčejí kola přední’ nápravy a řídící pohyb je přenesen z hlavní páky 3 řízení v důsledku vyosení řídícího kloubu 15 z osy 30 na výkyv ramene 22 první dvouramenné kliky 10 a odtud přes prvé přenosové táhlo 23,hlavní páku 24 řízení a levou a pravou spojovací tyč 25 s 26 na kola druhé nápravy. Smysl vykývnutí řadícího kloubu 16 z osy 29 určuje smysl převodu, t.j. že kola druhé nápravy se natáčejí ve stejném nebo opačném směru a míra vyosení řadícího kloubu 16 určuje velikost převodového poměru i mezi úhly natočení kol přední a zadní nápravy, který je teoreticky možný v intervalu -1 — i — +1.When a certain gear ratio is set by the shifting motor 21, the shifting joint 16 is offset simultaneously from the axis 29 of the first pair 121 of coaxial pins and the pivoting ball joint 15 from the rotational axis 30 of the first two-lever lever 10. When the steering wheel 1 is swiveled, the front axle wheels and the steering wheels rotate. the movement is transmitted from the main steering lever 3 due to misalignment of the steering joint 15 from the axis 30 to the swing of the arm 22 of the first double crank 10 and thence through the first transmission rod 23, the main control lever 24 and the left and right tie rods 25 with 26 on the wheels of the second axle . The sense of swiveling of the shifting joint 16 from the axis 29 determines the purpose of the transmission, ie that the wheels of the second axle rotate in the same or opposite direction and the degree of misalignment of the shifting joint 16 determines the magnitude of the transmission ratio i between the angles of the front and rear axle wheels that is theoretically possible in the interval -1 - i - +1.

Podle jiné, nenakreslené alternativy může být řadící motor 21 vytvořen jako volitelně prodlužitelná vzpěra, jejíž jeden konec je uložen na řámu 9 vozidla a druhý konec je spojen s ramenem řadící kliky 17. Přitom prodlužitelná vzpěra může být vytvořena jako hydraulická nebo typu šroub-matice a podobně.According to another, not illustrated alternative, the shift motor 21 may be formed as an optionally extensible strut, one end of which is mounted on the vehicle frame 9 and the other end is connected to the shift handle arm 17. The extension strut may be a hydraulic or screw-nut type alike.

Rovněž je možné nahradit kříž 12 jeho xechnickým ekvivalentem jak, je patrné ze schematického obrázku, kde kvůli přehlednosti jsou nakresleny pouze polovina druhého ramene 11 kliky 10 a polovina kliky 13·It is also possible to replace the cross 12 with its technical equivalent as shown in the schematic figure, where for the sake of clarity only half of the second arm 11 of the crank 10 and half of the crank 13 are drawn.

Průmyslová využitelnostIndustrial usability

Převodový mechanisipus řídícího ústrojí kol dvou náprav podle předloženého technického řešení je vhodný obzvláště pro vozidla,vyžadující velkou manévrovatelnost jak v silničním, tak i terénním provozu, obzvláště užitková vozidla s jeřábovou či jinou nástavbou, hasičská vozidla a podobně.The two wheel axle steering mechanism of the present invention is particularly suited to vehicles requiring high maneuverability in both road and off-road, especially commercial vehicles with crane or other superstructures, fire trucks, and the like.

Claims

PROTECTION

1 / Steering gear transmission mechanism of two axles of a motor vehicle permitting a change in the sense and magnitude of the steering angle of the second axle to that of the steering wheel of the first axle, incorporated into the mechanical transmission control system from the first to the second axle two-arm cranks rotatably mounted on a vehicle frame, one arm of which is articulated by a first transmission linkage to the steering gear of one of the axles and a second crank is pivotally connected to the other arm, provided with a steering ball joint at its pivoting end the crankshaft, if the zero transmission is set, said steering ball joint is connected by a second transmission linkage to the steering knuckle of the second axle lying on the axis of rotation of the second crank if the wheels of both axles are set in a straight direction, in that the pivoting connection between the first two-arm crank (10) and the second crank (13) is designed as a cross-joint, the second crank (13) is provided with a shifting arm (14), at the end of which the shifting joint (16) is connected the end of the shift crank (17) whose pivot (18) is rotatably mounted in the vehicle frame (9) about an axis (28), coincident with the axis of the second pair (122) of the cross pins (12), the second crank (13) is located in the axis (29) of the first pair (121) of the cross pins (12) when the gear is set to zero and the shifting crank (17) is coupled to the shift motor (21) /.

2. The transmission mechanism of two wheel axles of a motor vehicle according to claim 1, characterized in that the gear motor (21) is connected to a pin (18) of the gear crank (17) by a worm gear (20).

The transmission mechanism of the two-axle wheels of a motor vehicle according to claim 1, characterized in that the shifting motor (21) is an extension strut, one end of which is connected to the vehicle frame (9) and the other end to the shifter arm (17). .