CZ26103U1 - Mechanismus pro variabilní směrové natáčení předních kol automobilu - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká mechanismu pro variabilní směrové natáčení předních řízených kol automobilu, a tedy aktivní změnu jejich sbíhavosti. Mechanismu pro variabilní směrové natáčení předních řízených kol slouží ke zlepšení směrového chování automobilu, a tím ke zvýšení aktivní bezpečnosti.

Dosavadní stav techniky

Mechanismy aktivního natáčení kol jsou známy zejména u nákladních a vícenápravových automobilů a také stavebních a strojů. V ČR jsou známy systémy natáčení přední a zadní nápravy, např. podle patentu CZ 278671. Systém řízení přední a zadní nápravy se vstupem členu řídícího pohyb je popsán v patentu CZ 278606. Je známo variabilní řízení kol na jedné nápravě s elektromechanickým systémem řízení podle zveřejněné přihlášky vynálezu CZ2011 0130. Aktivním řízením kol se zabývá několik výrobců automobilů, příp. systémů řízení. Všechny známé systémy aktivního řízení kol jsou založeny na elektromechanickém principu, jehož nevýhody jsou: konstrukční i finanční náročnost, vysoké nároky na elektronický řídicí systém a také nutnost zajištění funkce při výpadku elektronického řízení, která je dána legislativou.

Podstata technického řešení

Cílem mechanismu pro variabilní směrové natáčení předních řízených kol automobilu je zvýšení aktivní bezpečnosti. Jedná se především o stabilizaci a omezení přetáčivosti a nedotáčivosti automobilu při průjezdu zatáčkou. Toho je dosaženo změnou úhlů natočení předních řízených kol v závislosti na v osobních automobilech běžně sledovaných parametrech. Těmito parametry mohou být rychlost automobilu, boční zrychlení, natočení volantu, poloha plynového a brzdového pedálu, otáčky motoru atd.

Nezávislou změnou směrového natočení předního kola dochází ke změně sbíhavosti kol, což je podstatou tohoto technického řešení, které vychází z Ackermannovy teorie. Ackermannova teorie říká, že by měly osy rotace kol přední a zadní nápravy směřovat do jednoho bodu při průjezdu zatáčkou. Toho však nemůže být dosaženo z důvodu pevně dané geometrie řízení, pružnosti pneumatik, pružnosti systému zavěšení a změny geometrie zavěšení kol při jejich propružení. Cílem technického řešení je tedy dosažení správného postavení kol do rejdu při průjezdu zatáčkou a eliminace 'výše zmíněných nepřesností.

Mechanismus pro variabilní směrové natáčení předních řízených kol automobilu je umístěn mezi pastorek řízení a řídicí tyče, čímž nedochází ke zvýšení neodpružené hmoty automobilu. Změny úhlů natočení předních kol, respektive změny sbíhavosti kol, jsou provedeny v případě tohoto technického řešení vzájemným posuvným pohybem spojovacích tyčí řízení. Posuvem spojovacích tyčí řízení směrem od sebe dojde ke zvětšení sbíhavosti kol, a naopak posuvem spojovacích tyčí směrem k sobě dojde k rozbíhavosti kol. Tento vzájemný posuvný pohyb je ovládán posuvem dvou vložených ozubených kol spojených pomocí čepů se dvěma lineárními aktuátory. Jedná se o ozubená kola vložená mezi ozubení hřebenu řízení a ozubení spojovacích tyčí řízení,, která jsou spolu s lineárními aktuátory symetricky umístěná z levé a pravé strany pastorku řízení. Posuvem vloženého ozubeného kola dochází zároveň k jeho odválo vání po ozubení hřebenu řízení a tím k přenosu pohybu na spojovací tyče řízení.

V případě režimu řízení bez použití variabilního směrového natáčení předních kol nebo při výpadku energie pro ovládání lineárních aktuátorů je stále dodržena mechanická vazba mezi koly a volantem. Pohyb od volantu je přenášen pastorkem řízení na hřeben řízení, který je umístěn v případě tohoto vynálezu nad pastorkem. Hřeben řízení dále převádí pohyb na vložená ozubená kola a z nich dále na zdola umístěné spojovací tyče řízení. Ze spojovacích tyčí se již pohyb na kola přenáší standardně přes řídicí tyče a řídicí páky.

- 1 CZ 26103 Ul

Přehled obrázků na výkresech

Příklad provedení technického řešení je znázorněn na připojených výkresech.

Výkres 1: nahoře - schematické zobrazení systému řízení se zakomponovaným mechanismem pro variabilní směrové natáčení předních řízených kol automobilu s naznačeným přenosem řídicího pohybu od volantu na kola. Obr. la dole - schematické zobrazení systému řízení se zakomponovaným mechanismem pro variabilní směrové natáčení předních řízených kol automobilu s naznačenou funkcí změny sbíhavosti kol Obr. lb

Výkres 2: nahoře - detailní pohled na schéma mechanismu pro variabilní směrové natáčení předních řízených kol automobilu Obr. 2

Příklad provedení technického řešení

Mechanismus pro variabilní směrové natáčení předních řízených kol 11 automobilu je zakomponován v systému řízení a bez ztráty mechanické vazby převádí pohyb od volantu £ na řízená kola 11. Řídicí pohyb od volantu £ je přenášen hřídelí 2 řízení a pastorkem 3 řízení na shora uložený hřeben 4 řízení, odkud je přes dvě vložená ozubená kola 5 přenášen na zdola umístěnou pravou spojovací tyč řízení 7 a levou spojovací tyč řízení 8. Ze spojovacích tyčí řízení 7 a 8 se již pohyb na kola ££ přenáší standardně přes řídicí tyče 9 a řídicí páky 10.

Vložená ozubená kola 5 zapadají svým ozubením do ozubení hřebene 4 řízení a ozubení 7.2 pravé spojovací tyče řízení 7 a ozubení 8.2 levé spojovací tyče řízení 8. Vložená ozubená kola 5 jsou umístěná symetricky z levé a pravé strany pastorku 3 řízení a jsou otočně uložená na čepech

62.

Změna směrového natočení předních řízených kol ££, a tedy změna jejich sbíhavosti, je ovládána dvěma lineárními aktuátory 6 spojenými s pevnou částí karoserie či skříní řízení. Lineární aktuátory 6 za pomoci pístnice 6.1 posouvají čepy 6.2. na kterých jsou otočně uložená ozubená kola 5. Tímto pohybem čepů 6.2 dochází k odvalování ozubených kol 5 po ozubení hřebenu 4 řízení. Díky záběru ozubených kol 5 s ozubením 7.2 a 8.2 je pohyb odvalujících se ozubených kol 5 přenášen na pravou spojovací tyč řízení 7 a levou spojovací tyč řízení 8, které se podle řídicích zásahů lineárních aktuátorů 6 mohou pohybovat směrem k sobě nebo od sebe a tím natáčet kola 11 do sbíhavosti nebo rozbíhavosti. Vzájemný pohyb pravé spojovací tyče řízení 7 a levé spojovací tyče řízení 8 je kromě kluzných vedení ve skříni řízení veden také suvnou částí 7.1 pravé spojovací tyče 7 pohybující se v otvoru 8.1 levé spojovací tyče 8.

Průmyslová využitelnost

Mechanismu pro variabilní směrové natáčení předních řízených kol automobilu je vhodný pro všechny typy automobilů s předními řízenými koly, hřebenovou převodkou a dostatečným prostorem pro zástavbu tohoto technického řešení. Technické řešení s upravenou hřebenovou částí řízení je určeno ke stabilizaci a omezení přetáčivosti a nedotáčivosti automobilu při průjezdu zatáčkou a tím ke zvýšení aktivní bezpečnosti vozidla.

Claims (2)

NÁROKY NA OCHRANU

1. Mechanismus pro variabilní směrové natáčení předních řízených kol (11) automobilu, který je zakomponovaný v systému řízení mezi pastorkem (3) řízení a řídicími tyčemi (9), vyznačující se tím, že je tvořen hřebenem (4) řízení, který je umístěn shora nad pastorkem (3)

-2 CZ 26103 Ul řízení, a který svým ozubením zapadá jak do pastorku (3) řízení, tak do na čepech (6.2) rotačně uložených ozubených kol (5), které zároveň zapadají do ozubení (7.2) zdola umístěné pravé spojovací tyče (7) a do ozubení (8.2) zdola umístěné levé spojovací tyče (8), které jsou pro přenos řídicího pohybu spojeny s řízenými koly (11) přes řídicí tyče (9) a řídicí páky (10), přičemž

5 pro vzájemné natočení předních řízených kol (11) je mechanismus opatřen vůči pastorku (3) řízení symetricky umístěnými lineárním aktuátory (6), které mají na konci svých posuvných pístnic (6.1) umístěné čepy (6.2) s rotačně uloženými ozubenými koly (5).

2. Mechanismus pro variabilní směrové natáčení předních řízených kol (11) automobilu, který je zakomponovaný v systému řízení mezi pastorkem (3) řízení a řídicími tyčemi (9), podle nároío kul, vyznačující se tím, že pro vzájemný pohyb pravé spojovací tyče (7) a levé spojovací tyče (8) je opatřen suvnou částí (7.1) pravé spojovací tyče (7) v otvoru (8.1) levé spojovací tyče (8).