RU2142893C1

RU2142893C1 - Steering gear (design versions)

Info

Publication number: RU2142893C1
Application number: RU97119695A
Authority: RU
Inventors: Закир Али Ага оглы Рустамов; Солтан Беклар оглы Ахмедбеков
Original assignee: Закир Али Ага оглы Рустамов
Priority date: 1997-03-11
Filing date: 1997-11-11
Publication date: 1999-12-20
Also published as: AU2897500A; WO2001025071A2

Abstract

FIELD: transport engineering; vehicle steering systems. SUBSTANCE: proposed steering gear installed on vehicle has steering mechanism of any type or of gear- and-rack type set into action by steering shaft through gear wheel transmitting rotation to two eccentric or ellipsoidal gear or two gears one of which is eccentric or ellipsoidal, through gear racks arranged on two surfaces inclined in opposite directions according to one design version, or inclined surface for eccentric or ellipsoidal gear and surface parallel to axis of rack displacement for normal gear on other end of rack, according to other design version. Gears, in their turn, convey motion through their shafts to wheels by means of pitman arm, ball joints, rods and steering knuckle levers. EFFECT: provision of required difference in angles of wheel turning ensuring their rolling along circumferences without side slipping, irrespective of type of steering mechanism in use. 3 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области транспортных средств, а именно к рулевому управлению транспортных средств. The invention relates to the field of vehicles, namely to the steering of vehicles.

Известно рулевое управление с рулевой трапецией (см. Ю.И.Боровский и др. "Устройство автомобилей", М., В.Ш. 1988, стр. 227, рис. 182б), обеспечивающее поворот управляемых колес на разные углы α и β для обеспечения катания их по своим окружностям без проскальзывания, которое состоит из трех частей: основной поперечной тяги и двух боковых поперечных тяг - левой и правой. Для опоры основной тяги служит маятниковый рычаг, который по форме и размерам соответствует сошке. Соединение боковых поперечных тяг с поворотными рычагами цапф и с основной поперечной тягой выполнено с помощью шарниров, которое допускает независимое перемещение колес в вертикальной плоскости. Known steering with a steering trapezoid (see Yu.I. Borovsky and others. "The device of cars", M., W.Sh. 1988, p. 227, Fig. 182b), providing rotation of the steered wheels at different angles α and β to ensure their rolling around their circles without slipping, which consists of three parts: the main transverse link and two lateral transverse links - left and right. To support the main thrust is a pendulum lever, which in shape and size corresponds to the bipod. The connection of the lateral lateral rods with the pivoting levers of the trunnions and with the main transverse link is made using hinges, which allows independent movement of the wheels in a vertical plane.

Известно также рулевое управление автомобилей фирмы "Ауди 100/200", "Альфа-Ромео", "БМВ", "Фиат-Панда", где для обеспечения разности в углах при повороте внутренних и внешних управляемых колес была использована рулевая трапеция (см. Й.Раймпель. "Шасси автомобиля конструкции подвесок", М., Машиностроение, 1989, стр. 246, 254, 263, 265, соответственно рис.6, 7, 6, 19, 6.35, 6.36 и 6.40). The steering of Audi 100/200, Alfa Romeo, BMW, Fiat Panda cars is also known, where a steering trapezoid was used to ensure the difference in angles when turning the inner and outer steered wheels (see .Rimpel. "Car chassis for suspension construction", M., Engineering, 1989, pp. 246, 254, 263, 265, respectively Fig. 6, 7, 6, 19, 6.35, 6.36 and 6.40).

Недостатком указанных конструкций является то, что они не обеспечивают требуемой разницы между углами при повороте управляемых колес в одну из сторон в зависимости от степени поворота, что не обеспечивает катания колес по своим окружностям без бокового скольжения. В результате чего ухудшается маневренность, управляемость, устойчивость транспортных средств и эксплуатационные показатели колесных шин. The disadvantage of these designs is that they do not provide the required difference between the angles when turning the steered wheels to one side depending on the degree of rotation, which does not allow the wheels to roll around their circles without lateral sliding. As a result, maneuverability, controllability, stability of vehicles and performance indicators of wheel tires are impaired.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является рулевое управление автомобиля ВАЗ-2108 (см. С.Ф.Демиховский и др. "Устройство и эксплуатация автомобилей Жигули и Москвич, М.: ДОСААФ, 1988, стр. 158, рис. 97), имеющее рулевой механизм типа шестерня-рейка и рулевой привод, состоящий из двух тяг, двух поворотных рычагов, двух резинометаллических шарниров и двух шаровых шарниров, находящихся в наконечниках тяг. Вал руля соединен с редуктором при помощи эластичной муфты, нижняя крышка которой закреплена на шестерне болтами. При вращении шестерни, рейка, перемещаясь внутри картера, передвигает рулевые тяги, которые через шаровые шарниры поворачивают поворотные рычаги, закрепленные на стойках передних колес для обеспечения поворота передних управляемых колес на разные углы α и β для достижения катания колес по своим окружностям без проскальзывания. Недостатком рулевого управления является то, что оно не обеспечивает требуемой разности углов поворота управляемых колес для обеспечения катания их по своим окружностям без бокового проскальзывания. В результате чего ухудшается маневренность и управляемость транспортного средства, а также эксплуатационные показатели колесных шин. The closest in technical essence and the achieved technical result is the steering of a VAZ-2108 car (see S.F. Demikhovsky and others. "Design and operation of Zhiguli and Moskvich cars, M .: DOSAAF, 1988, p. 158, Fig. 97 ), which has a gear-rack type steering gear and a steering gear consisting of two rods, two rotary levers, two rubber-metal joints and two ball joints located at the ends of the rods. The steering shaft is connected to the gearbox using an elastic coupling, the lower cover of which is fixed to gear When the gear rotates, the rail, moving inside the crankcase, moves the steering rods, which through the ball joints turn the swivel levers mounted on the front wheel struts to ensure that the front steered wheels can rotate at different angles α and β to achieve wheel rolling around their circles without The disadvantage of steering is that it does not provide the required difference in the angles of rotation of the steered wheels to allow them to ride in their circles without side slippage. As a result, the maneuverability and controllability of the vehicle, as well as the performance of tire wheels, are deteriorating.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является устранение вышеуказанных недостатков и обеспечение требуемой разности углов поворота управляемых колес независимо от применяемого типа рулевого механизма, позволяющего использовать его как в рулевом механизме, так и отдельно, размещая его между рулевым механизмом и приводом колес, тем самым улучшая маневренность, управляемость транспортных средств и эксплуатационные показатели колесных шин. The problem to which the invention is directed, is to eliminate the above disadvantages and provide the required difference in the angle of rotation of the steered wheels, regardless of the type of steering mechanism used, allowing it to be used both in the steering mechanism and separately, placing it between the steering mechanism and the wheel drive, thereby improving maneuverability, vehicle handling and wheel tire performance.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что рулевое управление, содержащее механизм любого типа и рулевого привода, состоящего из рулевой сошки, шаровых шарниров, тяг, поворотных рычагов, движение которым передается с помощью рулевого колеса и вала, дополнено двумя эксцентричными (эллипсоидными) шестернями по одному варианту или двумя шестернями, одна из которых эксцентричная (эллипсоидная) по второму варианту, посаженными на индивидуальные валы, получающие движение от рулевого механизма через рейки с двумя противоположно наклонными зубчатыми поверхностями по одному варианту или одной наклонной для эксцентричной шестерни, и другой, параллельной относительно оси рейки, зубчатыми поверхностями по второму варианту, обеспечивающими постоянное зацепление и передачу вращения от шестерен для поворота управляемых колес через поворотные рычаги, тяги и шаровые шарниры по раздельному приводу с помощью двух рулевых сошек, двигающихся с разными скоростями и закрепленных на других концах валов. The above technical result is achieved in that the steering, comprising a mechanism of any type and a steering gear, consisting of a steering gear, ball joints, rods, pivot arms, the movement of which is transmitted by the steering wheel and shaft, is supplemented by two eccentric (ellipsoidal) gears one at a time variant or two gears, one of which is eccentric (ellipsoidal) according to the second variant, mounted on individual shafts receiving movement from the steering mechanism through racks with two opposite inclined gear surfaces according to one embodiment or one inclined for an eccentric gear, and another parallel to the rack axis, toothed surfaces according to the second embodiment, providing constant engagement and transmission of rotation from the gears to rotate the steered wheels through pivoting levers, rods and ball joints on a separate drive with the help of two steering bipods moving at different speeds and fixed at other ends of the shafts.

Анализ известных конструктивных решений показал, что в заявленных решениях появляются свойства, не совпадающие со свойствами известных решений. Вышеуказанные существенные признаки предлагаемых рулевых управлений обеспечивают расширение области их применений за счет достижения требуемой разности углов поворота управляемых колес в зависимости от угла поворота и тем самым улучшение маневренности и управляемости транспортных средств, а также эксплуатационных показателей колесных шин. Таким образом, существенные признаки и технический результат находятся в причинно-следственной связи. An analysis of the known constructive solutions showed that in the declared solutions there appear properties that do not coincide with the properties of the known solutions. The above essential features of the proposed steering controls provide an extension of their field of application by achieving the required difference in the angle of rotation of the steered wheels depending on the angle of rotation and thereby improving the maneuverability and controllability of vehicles, as well as the performance of tire wheels. Thus, the essential features and technical result are in a causal relationship.

На фиг. 1 показан общий вид рулевого управления; на фиг.2 - то же, при повернутых управляемых колесах в левую сторону; на фиг.3 - то же, при повернутых управляемых колесах в правую сторону; на фиг.4 - сечение А-А на фиг. 1 по первому варианту выполнения, на фиг.5 - сечение В-В на фиг.1; на фиг.6 - вид D на фиг.5; на фиг.7 - сечение А-А на фиг. 1 по второму варианту выполнения. In FIG. 1 shows a general view of the steering; figure 2 - the same, with the steered steered wheels to the left side; figure 3 - the same when the steered steered wheels to the right side; figure 4 is a section aa in fig. 1 according to the first embodiment, FIG. 5 is a section BB in FIG. 1; in Fig.6 is a view of D in Fig.5; 7 is a section aa in FIG. 1 according to the second embodiment.

Рулевое управление "RZAO" для транспортного средства состоит из рулевого механизма любого типа, например типа шестерня 1 и рейка 2, который приводится в действие рулевым валом 3 через рулевое колесо 4, и передает движение от рейки 2 двум эксцентричным (эллипсоидным) шестерням 5 и 6 (фиг.4), или двум шестерням 5 и 6, одна из которых эксцентричная (эллипсоидная) (фиг.7), через зубчатое противоположно наклонные поверхности (фиг.4), или одну наклонную для эксцентричной (эллипсоидной) шестерни 6 и одну параллельную оси перемещения рейки 2 для шестерни 5 (фиг.7). Шестерни 5 и 6 в свою очередь передают движение с помощью своих валов 7 и 8 к управляемым колесам посредством сошки руля 9 и 10, шаровых шарниров 11 и 12, тяг 13 и 14 и поворотных рычагов 15 и 16. The RZAO steering system for a vehicle consists of any type of steering gear, such as gear 1 and rack 2, which is driven by the steering shaft 3 through the steering wheel 4, and transmits movement from rack 2 to two eccentric (ellipsoid) gears 5 and 6 (Fig. 4), or two gears 5 and 6, one of which is eccentric (ellipsoidal) (Fig. 7), through a gear opposite inclined surfaces (Fig. 4), or one inclined for an eccentric (ellipsoid) gear 6 and one parallel the axis of movement of the rack 2 for gear 5 (Fig.7). Gears 5 and 6, in turn, transmit movement using their shafts 7 and 8 to the steered wheels by means of a steering wheel bipod 9 and 10, ball joints 11 and 12, rods 13 and 14 and rotary levers 15 and 16.

Рулевое управление "RZAO" работает следующим образом. При повороте рулевого колеса 4 в одно из направлений (фиг.2 и 3) оно, вращая шестерню 1 рулевого механизма посредством вала 3, перемещает по горизонтальной плоскости рейку 2, с помощью которой вращаются шестерни 5 и 6 с разными скоростями за счет вхождения в контакт с рейкой по равным плоскостям согласно своей эксцентричности (эллипсоидности) или нормальности. В результате чего сошки руля 9 и 10, получившие движение с разными скоростями от шестерен 5 и 6 с помощью валов 7 и 8 по раздельным приводам передают его с разными отклонениями от нейтрального положения шаровым шарнирам 11 и 12, тягам 13 и 14, поворотным рычагам 15 и 16 и далее правому и левому управляемым колесам. Steering "RZAO" works as follows. When the steering wheel 4 is turned in one of the directions (FIGS. 2 and 3), it rotates the gear 1 of the steering mechanism by means of the shaft 3 and moves the rack 2 horizontally, by means of which gears 5 and 6 rotate at different speeds due to contact with a rail on equal planes according to its eccentricity (ellipsoid) or normality. As a result, the steering bipods 9 and 10, which received movement at different speeds from gears 5 and 6 using shafts 7 and 8 through separate drives, transmit it with different deviations from the neutral position to ball joints 11 and 12, rods 13 and 14, and pivoting levers 15 and 16 and further to the right and left steered wheels.

Предлагаемое рулевое управление "RZAO" по сравнению с прототипом позволяет расширить область применения за счет возможности обеспечения поворота управляемых колес на разные углы α и β.х The proposed steering "RZAO" in comparison with the prototype allows you to expand the scope due to the possibility of turning the steered wheels at different angles α and β.x

Claims

1. Steering system comprising a steering gear and a steering gear consisting of a steering gear, ball joints, rods, pivot arms, characterized in that the steering gear is provided with two eccentric or ellipsoidal gears mounted on individual shafts, with the possibility of receiving movement from the steering gear through rails with two opposite inclined gear surfaces, the inclination of which and the eccentricity of the gears are selected according to the required difference in the angles of rotation of the steered wheels to ensure Standing meshing transmission gears for rotation by the steering wheel through rotary levers, rod and ball joints on separate drive, by means of two steering bipod moving at different speeds and mounted on the other ends of the shafts.

2. A steering comprising a steering gear and a steering gear, consisting of a steering gear, ball joints, rods, pivot arms, characterized in that the steering gear is provided with two gears, one of which is eccentric or ellipsoidal, mounted on individual shafts, with the possibility of obtaining movement from the steering mechanism through racks with gear surfaces, one of which is located on an inclined surface, and the other on a surface parallel to the axis of movement of the rack, the inclination of which and the eccentricity of the gear erni chosen according to the desired difference between the steered wheels turning angle to ensure a constant engagement and transmission of rotation from the gear to the steering wheel through rotary levers, rod and ball joints on separate drive via two steering bipod moving at different speeds and mounted on the other ends of the shafts.