PL156234B1 - Układ kierowania tylnymi kołami samochodu, zwłaszcza osobowego - Google Patents

Abstract

Układ kierowania tylnymi kołami samochodu, zwłaszcza osobowego, składający się z części mecha­ nicznej układu i części elektrycznej układu, zna­ mienny tym, że część mechaniczną układu stanowi kierownicza przekładnia (1) tylnych kół (2), która składa się z zębatki (3) z którą zazębiają się górne zębate koło (4) i dolne zębate koło (5), przy czym górne zębate koło (4) osadzone jest na jednym końcu górnego dzielonego wałka (6), na którego drugim końcu osadzone jest drugie górne zębate koło (7), zaś na górnym dzielonym wałku (6) pomiędzy górnymi zębatymi kołami (4 i 7) usytuo­ wane jest górne elektromagnetyczne sprzęgło (8), natomiast dolne zębate koło (5) osadzone jest na jednym końcu dolnego dzielonego wałka (9), na którego drugim końcu osadzone jest drugie dolne zębate koło (10), zaś na dolnym dzielonym wałku (9) pomiędzy dolnymi zębatymi kołami (5 i 10) usytuowane jest dolne elektromagnetyczne sprzęg­ ło (11), a ponadto drugie górne zębate koło (7) i drugie dolne zębate koło (10) zazębiają się z poś­ redniczącym zębatym kołem (12) zdawczym osa­ dzonym na pośredniczącym wałku (13).

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ kierowania tylnymi kołami samochodu, zwłaszcza osobowego, jak również samochodu dostawczego oraz mikrobusu.

Znany układ kierowania tylnymi kołami samochodu firmy Honda model Prelude stanowi przekładnia obiegowa składająca się z zewnętrznego koła zębatego o uzębieniu wewnętrznym i wewnętrznego koła zębatego o uzębieniu zewnętrznym. Wewnętrzne koło zębate o uzębieniu zewnętrznym osadzone jest na trzpieniu, który zamocowany jest mimośrodowo na końcówce pośredniczącego wałka, służące do przenoszenia kąta obrotu kół przednich z przedniej przekładni kierowniczej do przekładni obiegowej układu kierowania tylnymi kołami samochodu. Po drugiej stronie wewnętrznego koła zębatego o uzębieniu zewnętrznym zamocowany jest mimośrodowo trzpień, na którym osadzona jest prowadnica, a w nim drążek poprzeczny. Układ jest ten układem czysto mechanicznym, którego działanie jest następujące. Przy głębokim skręcie kołem kierownicy tylne koła odchylają się o 5 stopni w stronę przeciwną niż koła przednie, natomiast gdy skręt koła kierownicy jest niewielki, wtedy koła przednie i tylne zwracają się w tym samym kierunku, z tym iż koła tylne w znacznie mniejszym stopniu niż koła przednie.

Zasadniczą wadą tego układu kierowania tylnymi kołami samochodu jest uzależnienie kąta skrętu kół tylnych od kąta obrotu koła kierownicy, a nie bezpośrednio od prędkości poruszającego się samochodu, co powoduje niejednoznaczne działanie tego układu kierowania w niektórych zakresach prędkości.

Znany układ kierowania tylnymi kołami samochodu firmy Mazda model 626 składa się z części hydraulicznej układu, części mechanicznej układu i części elektronicznej układu. Część hydrauliczna układu składa się ze zbiornika oleju, pompy olejowej i wykonawczego siłownika hydraulicznego dwustronnego działania, zasilanego pompą olejową poprzez regulowany zawór. Tłoczyska wykonawczego siłownika hydraulicznego dwustronnego działania połączone są z tylnymi kołami samochodu za pomocą drążków kierowniczych. Część mechaniczna układu składa się z krokowego silnika elektrycznego napędzanego poprzez ślimakową przekładnię wycinek koła zębatego, który za pomocą łącznika, osadzonego mimośrodowo i przesuwnie w piaście stożkowego koła zębatego, połączony jest z tłokiem zaworu regulacyjnego.

Ponadto ze stożkowym kołem zębatym współpracuje mniejsze stożkowe koło zębate osadzone na jednym końcu wałka pośredniczącego, którego drugi koniec połączony jest z przekładnią kierowniczą kół przednich. Część elektroniczna układu, spełniająca funkcje kontrolno-sterujące, składa się z komputera, do którego podłączony krokowy silnik elektryczny oraz dwa czujniki

156 234 prędkości, z których jeden uystuowany jest w skrzyni biegów, a drugi w prędkościomierzu. Czujniki prędkości przetwarzają sygnały mechaniczne z przekładni prędkościomierza i skrzyni biegów na sygnały elektryczne, które poprzez komputer podawane są na krokowy silnik elektryczny. W rozwiązaniu tym kąt skrętu kół tylnych jest uzależniony od prędkości poruszającego się samochodu i kąta skrętu kół przednich, a wartość kąta skrętu kół tylnych w trakcie jazdy samochodu dobierana jest przez komputer.

Działanie tego układu kierowania tylnymi kołami samochodu jest następujące. Przy zmianie pasa ruchu samochodu poruszającego się z prędkością poniżej 38kg/godzinę lub podczas manewru parkowania zarówno koła przednie jak i tylne reagują na obrót kołem kierownicy skrętem w przeciwną stronę, a manewr ten przebiega szybciej i płynniej niż w przypadku, gdy skręcają tylko koła przednie. Gdy samochód porusza się z prędkością powyżej 38 km/godzinękoła tylne skręcają w tę samą stronę co koła przednie.

Zasadniczą wadą tego układu kierowania tylnymi kołami samochodu jest bardzo skomplikowana budowa.

Istota wynalazku polega na tym, że część mechaniczną układu kierowania stanowi kierownicza przekładnia tylnych kół samochodu, która składa się z zębatki z którą zazębiają się górne zębate koła i dolne zębate koła, przy czym górne koło osadzone jest na jednym końcu górnego dzielonego wałka, na którego drugim końcu osadzone jest drugie górne zębate koło, zaś na górne elektromagnetyczne sprzęgło, natomiast dolne zębate koło osadzone jest na jednym końcu dolnego dzielonego wałka, na którego drugim końcu osadzone jest drugie zębate koło, zaś na dolnym dzielonym wałku pomiędzy dolnymi zębatymi kołami usytuowane jest dolne elektromagnetyczne sprzęgło. Ponadto drugie górne zębate koło i drugie dolne zębate koło zazębiają się z pośredniczącym zębatym kołem zadwczym osadzonym na pośredniczącym wałku.

Zasadniczą zaletą układu kierowania według wynalazku jest zależność kąta skrętu tylnych kół od prędkości poruszającego się samochodu. Następną zaletą jest możliwość wyboru prędkości granicznej, to jest prędkości przy której następuje zmiana ustawienia tylnych kół w stosunku do ustawienia przednich kół, poniżej której tylne koła są ustawione w kierunku przeciwnym niż przednie koła, natomiast powyżej której tylne koła są ustawione w tym samym kierunku co przednie koła. Kolejną zaletą jest prosta budowa.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania i na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia schemat ogólny układu kierowania przednimi i tylnymi kołami samochodu, a fig. 2 - schemat szczegółowy układu kierowania tylnymi kołami samochodu.

Układ kierowania tylnymi kołami samochodu składa się z części mechanicznej układu i części elektronicznej układu. Część mechaniczną układu kierowania stanowi kierownicza przekładnia 1 tylnych kół 2, która zbudowana jest następująco. Składa się ona z zębatki 3 mającej postać rury, z którą zazębiają się dwa zębate koła, a mianowicie górne zębate koła 4 i dolne zębate koła 5. Górne zębate koło 4 osadzone jest na jednym końcu górnego dzielonego wałka 6, na którego drugim końcu osadzone jest drugie górne zębate koło 7, przy czym na górnym dzielonym wałku 6 pomiędzy górnymi zębatymi kołami 4 i 7 usytuowane jest górne elektromagnetyczne sprzęgło 8. Dolne zębate koło 5 osadzone jest na jednym końcu dolnego dzielonego wałka 9, na którego drugim końcu osadzone jest drugie dolne zębate koło 10, przy czym na dolnym dzielonym wałku 9 pomiędzy dolnymi zębatymi kołami 5 i 10 usytuowane jest dolne elektromagnetyczne sprzęgło 11. Górne zębate koło 7 i dolne zębate koło 10 zazębiają się z pośredniczącym zębatym kołem 12 zdawczym, które osadzone jest na jednym końcu pośredniczącego wałka 13, którego drugi koniec połączony jest z kierowniczą przekładnią 14 przednich kół 15. Przednie koła 15 połączone są z kierowniczą przekładnią 14 za pomocą kierowniczych drążków 16, natomiast tylne koła 2 połączone są z zębatką 3 kierowniczej przekładni 1 za pomocą kierowniczych drążków 17. Ponadto pomiędzy obu końcami zębatki 3 a obudową 18 kierowniczej przekładni 1 tylnych kół 2 umieszczone są centrujące sprężyny 19. Część elektroniczna układu kierowania stanowi sterujący moduł 20, do którego podłączone są oba sprzęgła, górne elektromagnetyczne sprzęgło 8 i dolne elektromagnetyczne sprzęgło 11, oraz czujnik 21 prędkości usytuowany w prędkościomierzu.

Działanie układu kierowania tylnymi kołami 2 samochodu jest następujące. W momencie dokonywania skrętu w prawo samochodu poruszającego się z prędkością poniżej prędkości granicznej, że jest przy skręcie koła 23 kierownicy w prawo następuje poprzez kierowniczą przekładnię

156 234 i kierownicze drążki 16 skręcenie przednich kół 15 w prawą stronę. Równocześnie z kierowniczej przekładni 14 poprzez pośredniczący wałek 13 przekazywany jest kąt skrętu przednich kół 15 do kierowniczej przekładni 1 tylnych kół 2 za pośrednictwem zębatego koła 12 zdawczego, które zazębia się z górnym zębatym kołem 7 i dolnym zębatym kołem 10. Jednocześnie czujnik 21 prędkości przetwarza pobieraną z prędkościomierza 22 wielkość mechaniczną, jaką jest prędkość, na sygnał elektryczny, który przekazywany jest do sterującego modułu 20. Sterujący moduł 20 przekazuje impuls elektryczny do górnego elektromagnetycznego sprzęgła 8, powodujący jego sprzęgnięcie, a tym samym połączenie obu części górnego dzielonego wałka 6, co powoduje przekazanie obrotu z górnego zębatego koła 7 na następne górne zębate koło 4. Górne zębate koło 4 obracając się przesuwa zębatkę 3 w lewo, która poprzez kierownicze drążki 17 powoduje skręt tylnych kół 2 w lewą stronę. W trakcie przesuwania się zębatki w lewo następuje ściśnięcie lewej centrującej sprężyny 19.

Natomiast w momencie dokonywania skrętu w prawo samochodu poruszającego się z prędkością powyżej prędkości granicznej, przy skręcie koła 23 kierownicy w prawo działanie kierowniczej przekładni 14 przednich kół 15, pośredniczącego wałka 13 i przekładni 1 kierowniczej tylnych kół 2 są identyczne jak działanie opisane powyżej z tą różnicą, że sterujący moduł 20 przekazuje impuls elektryczny do dolnego elektromagnetycznego sprzęgła 11, powodującyjego sprzęgnięcie, a tym samym połączenie obu części dolnego dzielonego wałka 9, co powoduje przekazanie obrotu z dolnego zębatego koła 10 na następne dolne zębate koło 5. Dolne zębate koło 5 obracając się przesuwa zębatkę 3 na prawo, która poprzez kierownicze drążki 17 powoduje skręt tylnych kół 2 w prawą stronę. W trakcie przesuwania się zębatki 3 w prawo następuje ściśnięcie prawej centrującej sprężyny 19. W przypadku jazdy samochodu poruszającego się z prędkością równą prędkości granicznej, jak również w przypadku awarii części elektronicznej układu kierowania tylnymi kołami 2 lub awarii części mechanicznej układu kierowania tylnymi kołami 2, oba elektromagnetyczne sprzęgła 8 i 11 są rozłączone, a w rezultacie oddziaływania obu centrujących sprężyn 19 tylne koła 2 są ustywione równolegle do osi górnej samochodu. Oznacza to wyłączenie dodatkowego kierowania tylnymi kołami 2 samochodu.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 3000 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ kierowania tylnymi kołami samochodu, zwłaszcza osobowego, składający się z części mechanicznej układu i części elektrycznej układu, znamienny tym, że część mechaniczną układu stanowi kierownicza przekładnia (1) tylnych kół (2), która składa się z zębatki (3) z którą zazębiają się górne zębate koło (4) i dolne zębate koło (5), przy czym górne zębate koło (4) osadzone jest na jednym końcu górnego dzielonego wałka (6), na którego drugim końcu osadzone jest drugie górne zębate koło (7), zaś na górnym dzielonym wałku (6) pomiędzy górnymi zębatymi kołami (4 i 7) usytuowane jest górne elektromagnetyczne sprzęgło (8), natomiast dolne zębate koło (5) osadzone jest na jednym końcu dolnego dzielonego wałka (9), na którego drugim końcu osadzone jest drugie dolne zębate koło (10), zaś na dolnym dzielonym wałku (9) pomiędzy dolnymi zębatymi kołami (5 i 10) usytuowane jest dolne elektromagnetyczne sprzęgło (11), a ponadto drugie górne zębate koło (7) i drugie dolne zębate koło (10) zazębiają się z pośredniczącym zębatym kołem (12) zdawczym osadzonym na pośredniczącym wałku (13).