RU2211777C2 - Vehicle steering mechanism with built-in hydraulic booster - Google Patents
Vehicle steering mechanism with built-in hydraulic boosterInfo
- Publication number
- RU2211777C2 RU2211777C2 RU2001129846A RU2001129846A RU2211777C2 RU 2211777 C2 RU2211777 C2 RU 2211777C2 RU 2001129846 A RU2001129846 A RU 2001129846A RU 2001129846 A RU2001129846 A RU 2001129846A RU 2211777 C2 RU2211777 C2 RU 2211777C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- nut
- steering mechanism
- mechanism according
- gear rack
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности, к рулевым механизмам со встроенным гидравлическим усилителем. The invention relates to transport engineering, in particular, to steering mechanisms with integrated hydraulic booster.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является рулевой механизм транспортного средства со встроенным усилителем, содержащий корпус, в котором установлены поршень, одна часть которого делит полость корпуса на две рабочие камеры, связанные через распределитель с источником давления жидкости, и имеет осевое отверстие, а на другой части размещена зубчатая рейка, входящая в зацепление с зубчатым сектором вала сошки, винт, установленный соосно с поршнем и связанный с ним шариковинтовой передачей. Особенностью конструкции является то, что оси поршня и винта расположены на одном уровне с начальной плоскостью зубчатой рейки, при этом в зубьях рейки и сектора вала сошки выполнены пазы для размещения винта (см. заявку 99102113/28, по которой принято решение о выдаче патента Российской Федерации). The closest technical solution, selected as a prototype, is the steering mechanism of a vehicle with an integrated amplifier, comprising a housing in which a piston is installed, one part of which divides the housing cavity into two working chambers, connected through a distributor to a fluid pressure source, and has an axial hole and on the other part a gear rack is placed, which engages with the gear sector of the bipod shaft, a screw mounted coaxially with the piston and connected with a ball screw. A design feature is that the axis of the piston and screw are located at the same level with the initial plane of the gear rack, while grooves are made in the teeth of the rack and sector of the bipod shaft to accommodate the screw (see application 99102113/28, according to which the decision to grant a Russian patent was made Federation).
Недостатком известного рулевого механизма является расположение шариковинтовой передачи и зубчатой рейки на разных участках поршня. Это приводит к ухудшению компактности рулевого механизма, в особенности в направлении оси поршня. A disadvantage of the known steering mechanism is the location of the ballscrew and gear rack in different parts of the piston. This leads to a deterioration in the compactness of the steering mechanism, especially in the direction of the axis of the piston.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования рулевого механизма транспортного средства со встроенным усилителем, в котором шариковинтовая передача и зубчатая рейка размещены в осевом направлении на одном участке поршня, что приводит к повышению компактности, вследствие чего уменьшаются габариты рулевого механизма. The basis of the invention is the task of improving the steering mechanism of a vehicle with a built-in amplifier, in which the ballscrew and gear rack are placed axially in the same section of the piston, which leads to increased compactness, as a result of which the dimensions of the steering mechanism are reduced.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в рулевом механизме транспортного средства со встроенным усилителем, содержащем корпус, в котором установлены поршень, одна часть которого снабжена осевым отверстием и разделяет полость корпуса на две рабочие камеры, связанные через распределитель с источником давления жидкости, а на другой части размещена зубчатая рейка, начальная плоскость которой расположена на одном уровне с осью поршня, входящая в зацепление с зубчатым сектором вала сошки, винт, установленный соосно с поршнем и кинематически связанный с ним шариковинтовой передачей, согласно изобретению профиль поперечного сечения части поршня, на которой размещена зубчатая рейка, выполнен в виде кольцевого сегмента, в котором установлена неподвижно относительно поршня гайка, винтовая канавка которой взаимодействует с шариками шариковинтовой передачи, а в зубчатом секторе вала сошки выполнен паз для размещения гайки. The solution to this problem is achieved by the fact that in the steering mechanism of a vehicle with a built-in amplifier containing a housing in which a piston is installed, one part of which is provided with an axial bore and divides the housing cavity into two working chambers connected through a distributor to a fluid pressure source, and to another of the part there is a gear rack, the initial plane of which is located at the same level with the axis of the piston, which engages with the gear sector of the bipod shaft, a screw mounted coaxially with the piston and kin matically associated with a ball screw, according to the invention, the cross-sectional profile of the part of the piston on which the gear rack is mounted is made in the form of an annular segment in which a nut is mounted motionless relative to the piston, the helical groove of which interacts with the balls of the ball screw, and in the gear sector of the bipod shaft a groove is made to accommodate the nut.
Гайка снабжена по меньшей мере двумя каналами возврата шариков, выполненных в профильных вкладышах, установленных в прорезях гайки, при этом наружные поверхности профильных вкладышей контактируют с внутренней поверхностью кольцевого сегмента. The nut is provided with at least two return channels for balls made in profile inserts installed in the slots of the nut, while the outer surfaces of the profile inserts are in contact with the inner surface of the annular segment.
Осевое отверстие поршня выполнено ступенчатым, при этом отверстие большего диаметра расположено со стороны зубчатой рейки. The axial bore of the piston is made stepwise, while the bore of a larger diameter is located on the gear rack side.
Гайка снабжена выполненным в виде втулки концевым участком, который размещен в отверстии поршня большего диаметра, причем наружный диаметр концевого участка превышает наружный диаметр гайки. The nut is provided with an end section made in the form of a sleeve, which is placed in a piston bore of a larger diameter, the outer diameter of the end section exceeding the outer diameter of the nut.
Концевой участок гайки закреплен в отверстии поршня посредством клиновых шпонок, установленных в пазах поршня и концевого участка. The end section of the nut is fixed in the piston bore by means of wedge keys installed in the grooves of the piston and the end section.
Клиновые шпонки зафиксированы резьбовыми пробками. Wedge keys are fixed with threaded plugs.
Поршень выполнен с наклонным переходным участком между частью поршня, разделяющей полость корпуса на две рабочие камеры, и плоской поверхностью, на которой расположены вершины зубьев рейки. The piston is made with an inclined transitional section between the part of the piston dividing the body cavity into two working chambers and a flat surface on which the tops of the rack teeth are located.
Угол наклона переходного участка к вертикальной оси не превышает половины полного угла поворота вала сошки. The angle of inclination of the transition section to the vertical axis does not exceed half the full angle of rotation of the bipod shaft.
Выполнение профиля поперечного сечения части поршня, на которой размещена зубчатая рейка, в виде кольцевого сегмента, в котором установлена неподвижно относительно поршня гайка, винтовая канавка которой взаимодействует с шариками шариковинтовой передачи, позволяет разместить шариковинтовую передачу и зубчатую рейку в продольном направлении на одном участке поршня, что повышает компактность, обеспечивая тем самым сокращение габаритов рулевого механизма. The cross-sectional profile of the part of the piston on which the gear rack is placed, in the form of an annular segment in which a nut is mounted motionless relative to the piston, the helical groove of which interacts with the balls of the ball screw, allows you to place the ball screw and gear rack in the longitudinal direction on one section of the piston, which increases compactness, thereby reducing the size of the steering mechanism.
Выполнение каналов возврата шариков шариковинтовой передачи в профильных вкладышах, установленных в прорезях гайки, наружная поверхность которых контактирует с внутренней поверхностью кольцевого сегмента, позволяет значительно снизить трудоемкость изготовления и сборки шариковинтовой передачи, исключить возможность снижения прочности и жесткости зубчатой рейки, так как отпадает необходимость выполнения канала в теле поршня на участке размещения зубчатой рейки и изготовления специального отражателя, снизить потери на трение и значительно облегчить циркуляцию шариков, так как вкладыш соединяет соседние винтовые канавки, что приводит к повышению надежности работы шариковинтовой передачи, уменьшить радиальный размер гайки, повысить надежность работы шариковинтовой передачи за счет исключения радиального перемещения продольных вкладышей. The implementation of the channels for returning the balls of the ball screw in profile inserts installed in the slots of the nut, the outer surface of which is in contact with the inner surface of the annular segment, can significantly reduce the complexity of manufacturing and assembling the ball screw, eliminating the possibility of reducing the strength and rigidity of the gear rack, since there is no need to run the channel in the body of the piston at the site of the gear rack and the manufacture of a special reflector, reduce friction losses and significantly facilitate the circulation of balls, since the liner connects adjacent screw grooves, which increases the reliability of the ball screw, reduce the radial size of the nut, increase the reliability of the ball screw by eliminating radial movement of the longitudinal bushings.
Выполнение осевого отверстия части поршня ступенчатым и расположение отверстия большего диаметра со стороны зубчатой рейки, в котором установлен и закреплен концевой участок гайки, позволяет закрепить гайку за пределами части поршня, на которой размещена зубчатая рейка, что исключает возможность снижения прочности и жесткости зубчатой рейки. The execution of the axial hole of the piston part in a stepwise manner and the location of the larger diameter hole on the side of the gear rack in which the end portion of the nut is installed and fixed allows the nut to be fixed outside the part of the piston on which the gear rack is located, which eliminates the possibility of reducing the strength and rigidity of the gear rack.
Превышение наружного диаметра концевого участка над наружным диаметром гайки позволяет производить точную обработку только наружной поверхности концевого участка, расположенного в отверстии поршня, а не всей гайки, что обеспечивает снижение трудоемкости изготовления гайки. The excess of the outer diameter of the end section over the outer diameter of the nut allows accurate processing of only the outer surface of the end section located in the bore of the piston, and not the entire nut, which reduces the complexity of manufacturing the nut.
Крепление гайки в поршне посредством клиновых шпонок, зафиксированных резьбовыми пробками, установленных в пазах поршня и гайки, позволяет жестко закрепить гайку относительно поршня. Fastening the nut in the piston by means of wedge keys fixed by threaded plugs installed in the grooves of the piston and the nut allows the nut to be rigidly fixed relative to the piston.
Выполнение поршня с наклонным переходным участком между частью поршня, разделяющей полость поршня на две рабочие камеры, и плоской поверхностью, на которой расположены вершины зубьев рейки, позволяет разместить на этом участке места крепления гайки к поршню, максимально приблизив их к рабочей зоне гайки, что повышает компактность механизма, так как нет необходимости увеличения продольного размера поршня для размещения мест крепления, а также прочность и жесткость поршня. The execution of the piston with an inclined transitional section between the piston part separating the piston cavity into two working chambers and the flat surface on which the tops of the rack teeth are located, makes it possible to place the nut attachment to the piston in this section, bringing them as close as possible to the nut working area, which increases compactness of the mechanism, since there is no need to increase the longitudinal size of the piston to accommodate mounting points, as well as the strength and rigidity of the piston.
Расположение переходного участка к вертикальной оси под углом, не превышающим половины полного угла поворота вала сошки, позволяет исключить возможность контакта поршня с валом сошки при повороте последнего. The location of the transition section to the vertical axis at an angle not exceeding half the full angle of rotation of the bipod shaft, eliminates the possibility of contact of the piston with the bipod shaft when turning the latter.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен рулевой механизм, продольный разрез; на фиг.2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - то же, при положении поршня в крайнем правом положении; на фиг.4 - поршень рулевого механизма; на фиг.5 - сечение по линии А-А на фиг.3; на фиг.6 - сечение по линии Б-Б на фиг.5. The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows the steering gear, a longitudinal section; figure 2 is the same, cross section; in FIG. 3 - the same, with the piston in the extreme right position; figure 4 - piston of the steering mechanism; figure 5 is a section along the line aa in figure 3; Fig.6 is a section along the line BB in Fig.5.
Рулевой механизм транспортного средства со встроенным усилителем содержит корпус 1, в котором установлен поршень 2, часть 3 которого разделяет полость корпуса 1 на рабочие камеры 4 и 5, которые через распределитель 6 связаны с источником давления жидкости (не показан). На части 7 поршня 2 размещена зубчатая рейка 8, начальная плоскость 9 которой расположена на одном уровне с осью 10 поршня 2. Зубья рейки 8 входят в зацепление с зубчатым сектором 11, который составляет одно целое с валом 12 сошки. The steering mechanism of a vehicle with an integrated amplifier contains a housing 1 in which a
В поршне 2 выполнены осевые отверстия 13 и 14. Профиль поперечного сечения части 7 поршня 2 имеет вид кольцевого сегмента 15, на плоской поверхности 16 которого расположены вершины зубьев рейки 8. Центр частей окружностей, образующих кольцевой сегмент 15, расположен на оси 10 поршня 2. Между частью 3 поршня 2 и плоской поверхностью 16 выполнен наклонный переходный участок 17, угол наклона которого к вертикальной оси не превышает полного угла поворота вала 12 сошки.
В поршне 2, на участке размещения зубчатой рейки 8, установлена гайка 18 с винтовой канавкой 19 и концевым участком 20, выполненным в виде втулки, наружный диаметр которой превышает наружный диаметр гайки 18. Концевой участок 20 размещен без зазора в отверстии 14 и неподвижно закреплен относительно поршня 2 клиновыми шпонками 21, которые зафиксированы резьбовыми пробками 22, расположенными в пазах 23 поршня 2 и пазах 24 гайки 18. In the
Винт 25 с наружной винтовой канавкой 26 установлен в корпусе 1 соосно с поршнем 2 и проходит через отверстия 13 и 14. The
Винтовые канавки 19 гайки 18 совместно с винтовыми канавками 26 винта 25 и размещенными в них шариками 27 образуют шариковинтовую передачу, которая кинематически связывает поршень 2 и винт 25. The helical grooves 19 of the
В прорезях гайки 18 установлены профильные вкладыши 28, в которых выполнены каналы 29 возврата шариков 27. Наружные поверхности вкладышей 29 контактируют с внутренней поверхностью 30 кольцевого сегмента 15. In the slots of the
При вращении рулевого колеса транспортного средства происходит поворот рулевого вала с винтом 25 и ротора распределителя 6 относительно неподвижных, под усилием сопротивления повороту, колес транспортного средства. Угловое перемещение ротора распределителя 6 определяет направление движения рабочей жидкости подаваемой в камеру 4 или камеру 5 корпуса 1. Вследствие этого происходит перемещение поршня 2 в том или ином направлении и, следовательно, угловое перемещение зубчатого сектора 11, который поворачивая вал 12 сошки, управляет поворотом колес транспортного средства. When the steering wheel of the vehicle rotates, the steering shaft rotates with the
Предложенное изобретение позволяет повысить компактность рулевого механизма. The proposed invention improves the compactness of the steering mechanism.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA2001085715A UA68413C2 (en) | 2001-08-13 | 2001-08-13 | Steering gear with built-in amplifier |
UA2001085715 | 2001-08-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2211777C2 true RU2211777C2 (en) | 2003-09-10 |
Family
ID=34391179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001129846A RU2211777C2 (en) | 2001-08-13 | 2001-11-05 | Vehicle steering mechanism with built-in hydraulic booster |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2211777C2 (en) |
UA (1) | UA68413C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2667859C1 (en) * | 2017-11-23 | 2018-09-24 | Бабанин Андрей Александрович | Ballscrew hydraulic steering booster of vehicle |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102951197A (en) * | 2012-10-30 | 2013-03-06 | 杭州世宝汽车方向机有限公司 | Hydraulic power assisted diverter of circulating ball with floatable piston |
-
2001
- 2001-08-13 UA UA2001085715A patent/UA68413C2/en unknown
- 2001-11-05 RU RU2001129846A patent/RU2211777C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2667859C1 (en) * | 2017-11-23 | 2018-09-24 | Бабанин Андрей Александрович | Ballscrew hydraulic steering booster of vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
UA68413C2 (en) | 2004-08-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10730545B2 (en) | Steering apparatus | |
US7374011B2 (en) | Power steering apparatus | |
US20180334187A1 (en) | Steering system | |
US20160068184A1 (en) | Power steering apparatus and backlash adjustment mechanism therefor | |
JP4633846B2 (en) | Ball screw spline | |
US10730546B2 (en) | Steering system | |
KR19990063114A (en) | Hydraulic rotation angle adjuster of shaft to drive wheel | |
CN110822047B (en) | Ball screw driving device | |
US5190119A (en) | Hydraulic power steering device responsive to speed of vehicle | |
US4009641A (en) | Compact power steering gear | |
RU2211777C2 (en) | Vehicle steering mechanism with built-in hydraulic booster | |
CN115959193A (en) | Device for pressing a toothed rack onto a pinion | |
CN1131106A (en) | Power assistance steering system for use in vehicle | |
JP2001520959A (en) | Rotary shift valve for automotive power steering | |
US20120312624A1 (en) | Power steering gear assembly | |
JPH0581464B2 (en) | ||
KR0157631B1 (en) | Hydraulic power steering device | |
RU2667859C1 (en) | Ballscrew hydraulic steering booster of vehicle | |
RU2203192C2 (en) | Steering mechanism with hydraulic booster | |
RU9199U1 (en) | HYDRAULIC VEHICLE STEERING MECHANISM | |
JPH03266771A (en) | Steering device for vehicle | |
CN218581943U (en) | Two-section guide oil cylinder with high precision and adjustable rigidity limit | |
JP2542486Y2 (en) | Speed-responsive hydraulic power steering system | |
JPH0324388B2 (en) | ||
CN102171488A (en) | Tensioner |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091106 |