RU2179132C2 - Vehicle steering mechanism with built-in booster - Google Patents
Vehicle steering mechanism with built-in booster Download PDFInfo
- Publication number
- RU2179132C2 RU2179132C2 RU99127922A RU99127922A RU2179132C2 RU 2179132 C2 RU2179132 C2 RU 2179132C2 RU 99127922 A RU99127922 A RU 99127922A RU 99127922 A RU99127922 A RU 99127922A RU 2179132 C2 RU2179132 C2 RU 2179132C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- screw
- rotor
- piston
- grooves
- steering mechanism
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к рулевым механизмам со встроенными гидравлическими усилителями. The invention relates to transport machinery, in particular to steering gears with integrated hydraulic amplifiers.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является рулевой механизм транспортного средства со встроенным усилителем, содержащий корпус, внутри которого расположены поршень, делящий его на две рабочие полости, одна из которых прилегает к распределителю, а другая отделена от последнего поршнем, полый винт, кинематически связанный шариковой винтовой передачей с поршнем, зубчатый сектор вала сошки, находящийся в зацеплении с выполненной на поршне зубчатой рейкой, ротор, соосно установленный внутри винта на подшипниках с возможностью вращения относительно него, распределитель образован продольными пазами, выполненными на внутренней поверхности винта и наружной поверхности ротора, причем диаметрально противоположные канавки на винте соединены с разными рабочими полостями, а на роторе одна соединена с напорной, а другая со сливной магистралью. Канавки винта связаны с рабочей полостью, которая отделена от распределителя поршнем, посредством отверстий в винте, соединяющих эти канавки с кольцевым зазором, образованным наружной поверхностью винта и внутренней поверхностью втулки, установленной на винте. /см. Каталог фирмы ZAHNRAD FABRIK, ФРГ, 1985/. The closest technical solution, selected as a prototype, is the steering mechanism of a vehicle with an integrated amplifier, comprising a housing, inside of which there is a piston dividing it into two working cavities, one of which is adjacent to the distributor, and the other is separated from the last by a piston, a hollow screw kinematically connected by a ball screw transmission with a piston, a gear sector of a bipod shaft, meshed with a gear rack made on a piston, a rotor coaxially mounted inside the screw on ipnikah rotatably relative thereto, a distributor formed by longitudinal grooves provided on the inner surface of the rotor and the outer rotor surface, the opposite groove on the screw are connected to different working cavities and the rotor is connected to a pressure and the other with the drain line. The grooves of the screw are connected to the working cavity, which is separated from the distributor by a piston, through holes in the screw connecting these grooves with an annular gap formed by the outer surface of the screw and the inner surface of the sleeve mounted on the screw. /cm. Catalog of the company ZAHNRAD FABRIK, Germany, 1985 /.
Недостатками известного рулевого механизма являются:
- сложность конструкции, обусловленная наличием втулки, а также уплотнения и стопорного кольца, необходимых для установки и фиксации втулки в нужном положении;
- повышенная стоимость изготовления рулевого механизма, так как втулка изготавливается из дорогостоящего материала;
- снижение момента на выходном валу, обусловленное тем, что наличие втулки уменьшает рабочую площадь поршня.The disadvantages of the known steering gear are:
- the complexity of the design, due to the presence of the sleeve, as well as the seal and circlip needed to install and fix the sleeve in the right position;
- increased manufacturing cost of the steering mechanism, since the sleeve is made of expensive material;
- reducing the torque on the output shaft, due to the fact that the presence of the sleeve reduces the working area of the piston.
В основу изобретения поставлена задача создать такой рулевой механизм транспортного средства со встроенным усилителем, в котором новое выполнение распределителя позволило бы увеличить момент на выходном валу, а также упростить конструкцию и снизить стоимость изготовления рулевого механизма. The basis of the invention is the task of creating such a steering mechanism of a vehicle with a built-in amplifier, in which a new design of the distributor would increase the moment on the output shaft, as well as simplify the design and reduce the manufacturing cost of the steering mechanism.
Поставленная задача решается тем, что в рулевом механизме транспортного средства со встроенным усилителем, содержащем корпус, внутри которого размещены поршень, делящий его на две рабочие полости, одна из которых прилегает к распределителю, а другая отделена от последнего поршнем, полый винт, кинематически связанный шариковой винтовой передачей с поршнем, зубчатый сектор вала сошки, находящийся в зацеплении с выполненной на поршне зубчатой рейкой, ротор, соосно установленный внутри винта на подшипниках с возможностью вращения относительно него, при этом распределитель образован продольными канавками, выполненными на внутренней поверхности винта и наружной поверхности ротора, причем диаметрально противоположные канавки на винте соединены с разными рабочими полостями корпуса, а на роторе одна соединена с напорной, а другая со сливной магистралями, канавки винта распределителя гидравлически соединены с рабочей полостью, отделенной от него поршнем, посредством дополнительных продольных канавок, выполненных на наружной поверхности ротора и отверстий в винте. The problem is solved in that in the steering mechanism of a vehicle with a built-in amplifier containing a housing, inside of which there is a piston dividing it into two working cavities, one of which is adjacent to the distributor, and the other is separated from the last by a piston, a hollow screw kinematically connected by a ball a helical gear with a piston, a gear sector of the bipod shaft meshed with a gear rack made on a piston, a rotor coaxially mounted inside the screw on bearings with the possibility of rotation it, while the distributor is formed by longitudinal grooves made on the inner surface of the screw and the outer surface of the rotor, with diametrically opposite grooves on the screw connected to different working cavities of the housing, and on the rotor one connected to the discharge and the other to the drain lines, grooves of the distributor screw hydraulically connected to the working cavity, separated from it by a piston, through additional longitudinal grooves made on the outer surface of the rotor and holes in the screw.
При этом в зоне расположения дополнительных продольных канавок на роторе выполнена радиальная канавка, в которой размещен один из подшипников. Moreover, in the area of location of additional longitudinal grooves on the rotor, a radial groove is made in which one of the bearings is located.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый рулевой механизм транспортного средства со встроенным усилителем отличается тем, что канавки винта распределителя гидравлически соединены с рабочей полостью, отделенной от него поршнем, посредством дополнительных продольных канавок, выполненных на наружной поверхности ротора и отверстий в винте. Comparative analysis with the prototype shows that the inventive steering gear of a vehicle with a built-in amplifier is characterized in that the grooves of the distributor screw are hydraulically connected to the working cavity separated from it by the piston by means of additional longitudinal grooves made on the outer surface of the rotor and holes in the screw.
При этом в зоне расположения дополнительных продольных канавок на роторе выполнена радиальная канавка, в которой размещен один из подшипников. Moreover, in the area of location of additional longitudinal grooves on the rotor, a radial groove is made in which one of the bearings is located.
Обеспечение гидравлического соединения канавок винта распределителя с рабочей полостью, отделенной от него поршнем, посредством выполнения на наружной поверхности ротора дополнительных продольных канавок и отверстий в винте позволяет отказаться от использования втулки, уплотнения и стопорного кольца, что приводит к увеличению рабочей площади поршня, а значит, к увеличению момента на выходном валу, упрощению конструкции и снижению стоимости изготовления рулевого механизма. Providing a hydraulic connection of the distributor screw grooves with the working cavity separated from it by the piston by performing additional longitudinal grooves and holes in the screw on the outer surface of the rotor eliminates the need for a sleeve, seal and retaining ring, which leads to an increase in the working area of the piston, which means to increase the torque on the output shaft, simplify the design and reduce the manufacturing cost of the steering mechanism.
Выполнение на роторе радиальной канавки в зоне расположения дополнительных продольных канавок и размещение в ней одного из подшипников позволяет уменьшить длину сопрягаемых поверхностей распределителя /наружной поверхности ротора и внутренней поверхности винта/, что повышает технологичность изготовления рулевого механизма. Performing a radial groove on the rotor in the area of additional longitudinal grooves and placing one of the bearings in it allows reducing the length of the mating surfaces of the distributor / outer surface of the rotor and the inner surface of the screw /, which increases the manufacturability of the steering mechanism.
Таким образом, технический результат, получаемый при осуществлении заявляемого изобретения, выражается в увеличении рабочей площади поршня, упрощении конструкции и снижении стоимости рулевого механизма. Thus, the technical result obtained by the implementation of the claimed invention is expressed in increasing the working area of the piston, simplifying the design and reducing the cost of the steering mechanism.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан рулевой механизм, продольный разрез; на фиг. 2 -распределитель рулевого механизма, продольный разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 6 - детальный вид части ротора с выполненными на нем канавками. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a steering gear, a longitudinal section; in FIG. 2 - steering gear distributor, longitudinal section; in FIG. 3 is a section AA in FIG. 2; in FIG. 4 is a section BB in FIG. 2; in FIG. 5 is a section BB of FIG. 2; in FIG. 6 is a detailed view of a part of the rotor with grooves made thereon.
Рулевой механизм транспортного средства со встроенным усилителем содержит корпус 1, внутри которого размещены поршень 2 с зубчатой рейкой 3, который делит корпус 1 на рабочие полости 4 и 5, полый винт 6, кинематически связанный шариковой винтовой передачей 7 с поршнем 2. Зубчатый сектор 8 вала сошки 9 находится в зацеплении с зубчатой рейкой 3 поршня 2. Ротор 10 установлен внутри винта 6 на подшипниках 11 с возможностью вращения относительно него. Полость 4 прилегает к распределителю, а полость 5 отделена от него поршнем 2. Распределитель образован продольными канавками 12 и 13, выполненными на внутренней поверхности винта 6, и продольными канавками 14, 15 и 16, выполненными на наружной поверхности ротора 10. Канавки 12 отверстиями 17 соединены с полостью 4, а канавки 13 посредством канавок 16 и выполненных в винте 6 отверстий 18 соединены с полостью 5. Канавки 14 ротора 10 посредством отверстий 19, выполненных в винте 6, соединены с напорной магистралью /не показана/, а канавки 15 посредством отверстий 20 и 21, выполненных в роторе 10, соединены со сливной магистралью /не показано/. The steering mechanism of the vehicle with built-in amplifier contains a housing 1, inside of which a piston 2 with a gear rack 3 is placed, which divides the housing 1 into working cavities 4 and 5, a
В зоне расположения канавок 16 на роторе 10 выполнена радиальная канавка 22, в которой размещен один из подшипников 11. In the area of location of the
Канавки 12, 13 винта 6 расположены между канавками 14, 15 ротора 10 с образованием между ними щелей 23, 24 и 25, 26 соответственно, имеющих одинаковые сечения в нейтральном положении. The
Винт 6 и ротор 10 соединены торсионом 27. The
Рулевой механизм работает следующим образом. The steering mechanism operates as follows.
В нейтральном положении щели 23-26 имеют одинаковые сечения /см. фиг. 3 и 4/, поэтому при поступлении рабочей жидкости из напорной магистрали через отверстия 19 в канавки 14 в канавках 12-16 одинаковое давление, а значит, в полостях 4 и 5 также одинаковое давление и поршень 2 с зубчатой рейкой 3 не перемещается. In the neutral position, the slots 23-26 have the same cross-section / cm. FIG. 3 and 4 /, therefore, when the working fluid enters from the pressure line through the
При повороте рулевого вала /не показан/, например, по часовой стрелке в ту же сторону и на ту же величину относительно винта 6 поворачивается ротор 10 и закручивается торсион 27. Это приводит к увеличению сечения щелей 23, соединяющих канавки 14 с канавками 12 и уменьшению сечений щелей 25, соединяющих канавки 14 с канавками 13. Рабочая жидкость через отверстия 17 поступает в полость 4 и в ней возрастает давление. When the steering shaft is turned / not shown /, for example, clockwise in the same direction and by the same amount relative to the
Одновременно с этим увеличивается сечение щелей 26 и уменьшается сечение щелей 24 и жидкость из полости 5 через отверстия 18, канавки 16, 13 и 15, отверстия 20, 21 поступает в сливную магистраль. Вследствие этого давление в полости 5 уменьшается и поршень 2 с зубчатой рейкой 3 при помощи шариковой винтовой передачи 7 начинает перемещаться, производя угловое перемещение зубчатого сектора 8, который поворачивая вал сошки 9, управляет поворотом колес транспортного средства. At the same time, the cross section of the
При этом освобождается винт 6, который под действием усилия закрученного торсиона 27 поворачивается в том же направлении, в котором был повернут ротор 10 до тех пор, пока распределитель не установится в нейтральном положении и давления в полостях 4 и 5 не выравняются. In this case, the
Таким образом, разница давлений, которая устанавливается между полостями 4 и 5, является функцией приложенного момента поворота ротора 10. Thus, the pressure difference, which is established between the cavities 4 and 5, is a function of the applied moment of rotation of the
В случае поворота рулевого колеса, а значит, и ротора 10 в противоположную сторону происходит обратное, т.е. давление в полости 4 уменьшается, а в полости 5 возрастает, что приводит к перемещению в обратном направлении поршня 2 с зубчатой рейкой 3, повороту зубчатого сектора 8, вала сошки 9 и колес транспортного средства в другую сторону. In the case of rotation of the steering wheel, and hence the
Преимуществами предлагаемого рулевого механизма являются увеличение момента на выходном валу /валу сошки/, упрощение конструкции и снижение стоимости. The advantages of the proposed steering mechanism are an increase in torque on the output shaft / bipod shaft /, simplification of design and cost reduction.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99127922A RU2179132C2 (en) | 1999-12-30 | 1999-12-30 | Vehicle steering mechanism with built-in booster |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99127922A RU2179132C2 (en) | 1999-12-30 | 1999-12-30 | Vehicle steering mechanism with built-in booster |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99127922A RU99127922A (en) | 2001-10-10 |
RU2179132C2 true RU2179132C2 (en) | 2002-02-10 |
Family
ID=20228917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99127922A RU2179132C2 (en) | 1999-12-30 | 1999-12-30 | Vehicle steering mechanism with built-in booster |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2179132C2 (en) |
-
1999
- 1999-12-30 RU RU99127922A patent/RU2179132C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Каталог фирмы "ZAHNRAD FABRIK". 1985. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6619420B1 (en) | Rack and pinion steering gear with hydraulic yoke assembly | |
US7374011B2 (en) | Power steering apparatus | |
US4401180A (en) | Power steering device for vehicles | |
US3296939A (en) | Power steering mechanism | |
US3772962A (en) | Power steering mechanism | |
US3218937A (en) | Variable ratio power steering gear | |
US2769348A (en) | Manual and power actuated steering mechanism for motor vehicles | |
GB1281374A (en) | Hydraulic device having a hydraulically balanced commutator valve | |
US3094010A (en) | Power steering gear | |
US5109753A (en) | Power steering valve assembly mechanism with offset valve sleeve bore | |
RU2179132C2 (en) | Vehicle steering mechanism with built-in booster | |
KR100531585B1 (en) | Hydraulic power assist rack and pinion steering system | |
SU695544A3 (en) | Hydraulic booster for a steering system of a vehicle | |
US9145164B2 (en) | Integral hydraulic power steering gear | |
AU743793B2 (en) | Rotary slide valve for power assisted steering of motor vehicles | |
US4669360A (en) | Power steering system | |
US4421010A (en) | Steering gear for motor vehicles | |
JP2005170309A (en) | Reduction gear ratio variable type power steering device | |
JP2914455B2 (en) | Power steering device | |
RU2091264C1 (en) | Integrated steering mechanism | |
US4214643A (en) | Automotive vehicle power steering system | |
US3357316A (en) | Power steering mechanism | |
US4608004A (en) | Power steering assembly | |
GB1361494A (en) | Hydraulic servomotor controllers | |
SU1729878A1 (en) | Vehicle steering hydraulic actuator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091231 |