RU2432287C1

RU2432287C1 - Device for continuous automatic controlled wheels toe-in control in motion

Info

Publication number: RU2432287C1
Application number: RU2010117549/11A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Рассоха (RU); Владимир Иванович Рассоха; Владимир Тимофеевич Исайчев (RU); Владимир Тимофеевич Исайчев
Priority date: 2010-04-30
Filing date: 2010-04-30
Publication date: 2011-10-27

Abstract

FIELD: transport. ^ SUBSTANCE: invention relates to automotive industry. Proposed device comprises controlled wheels, sleeves, strain gages, axles with rotary cams, sleeves, rings and washers with nuts to fasten the former on the axle, power supply, electromagnetic coil, distributing device, vessel with working fluid, pump and transverse tie rod with reversing mechanism. Strain gages are secured on face surfaces of the rings and interconnected in bridge circuit to make road lateral response transducers. Sleeves have two axial opposed ledges made on their inner ends. Inner taper washers have two radial cutouts on their smaller diameter for sleeve ledges to enter therein without thrust upon rotary cams. Sleeve outer ends have to opposed radial cutouts. Outer taper washers have two cutouts on their inner diameter for inner axial ledges of sleeves and taper washers to be received therein without axial thrust upon sleeves. Fastening washers of sleeves and tape washers have two opposed radial ledges that enter axial grooves of wheel axle outer ends. ^ EFFECT: higher reliability, sensitivity and accuracy of control in motion. ^ 2 dwg

Description

Изобретение относится к транспортным средствам и может быть применено для обеспечения автоматического регулирования схождения управляемых колес в процессе движения.The invention relates to vehicles and can be applied to provide automatic regulation of the convergence of the steered wheels in the process of movement.

Известно устройство для автоматического регулирования схождения управляемых колес в процессе движения, содержащее датчики боковой реакции дороги, действующей на управляемые колеса, представляющие собой пьезодатчики в виде шайб, установленных на осях управляемых колес и электрически соединенных по мостовой схеме, реверсивный механизм изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги и систему управления указанным механизмом, электрически связанную с датчиками боковой реакции дороги (Патент РФ №49257, 10.11.2005, Бюл. №31).A device for automatically controlling the convergence of the steered wheels in the process of driving, containing sensors of the side reaction of the road acting on the steered wheels, which are piezosensors in the form of washers mounted on the axles of the steered wheels and electrically connected via a bridge circuit, a reversible mechanism for changing the working length of the transverse steering rod and a control system for the specified mechanism, electrically connected to the sensors of the side reaction of the road (RF Patent No. 49257, November 10, 2005, Bull. No. 31).

Недостатком данного устройства являются низкие чувствительность, точность и надежность, т.к. датчики боковой реакции дороги реагируют также и на осевые силы, возникающие в обоймах конических подшипников колес от вертикальных нагрузок.The disadvantage of this device is the low sensitivity, accuracy and reliability, because The lateral reaction sensors of the road also respond to axial forces arising in the cages of the tapered wheel bearings from vertical loads.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес в движении, содержащее датчики боковых реакций дороги, представляющие собой электрически соединенные по мостовой схеме тензодатчики, установленные на боковых поверхностях конусных шайб, посаженных на осях поворотных цапф, на которых на втулках установлены подшипники управляемых колес, усилитель электрического сигнала, реверсивный механизм изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги и систему управления указанным механизмом, электрически связанную с датчиками боковой реакции дороги (Патент РФ №2348914, 10.03.2009, Бюл. №7).Closest to the proposed device is a device for continuous automatic regulation of the convergence of the steered wheels in motion, containing sensors of side reactions of the road, which are strain gauges electrically connected on a bridge circuit mounted on the side surfaces of conical washers mounted on the axes of rotary trunnions, on which bushings are mounted steered wheel bearings, electric signal amplifier, reversible mechanism for changing the working length of the transverse steering link and sys he control said mechanism is electrically connected to the sensors of the road side reactions (Russian Patent №2348914, 10.03.2009, Bul. №7).

Недостатками данного устройства является недостаточная надежность, так как в процессе работы возможно проворачивание втулок и конусных шайб с тензодатчиками относительно осей колес, что приведет к отказу устройства.The disadvantages of this device is the lack of reliability, since during operation it is possible to rotate the bushings and conical washers with load cells relative to the axles of the wheels, which will lead to a failure of the device.

Техническим результатом предлагаемого устройства для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автотранспортного средства в процессе движения является повышение надежности.The technical result of the proposed device for continuous automatic regulation of the convergence of the steered wheels of the vehicle during movement is to increase reliability.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автотранспортного средства в процессе движения, содержащем управляемые колеса с подшипниками, оси колес с поворотными кулаками, втулки, конусные шайбы и шайбы с гайками их крепления на осях колес, тензодатчики, соединенные в электрический мост, являющиеся датчиками боковых реакций дороги, источник электропитания, электромагнитную катушку, усилитель электрического сигнала, распределительное устройство, емкость с рабочей жидкостью, насос, поперечную тягу с реверсивным механизмом, втулки по внутренним концам имеют по два осевых диаметрально расположенных выступа; внутренние конусные шайбы по малому диаметру - по два радиальных выреза, в которые входят выступы втулок, не упираясь в поворотные кулаки; по наружным концам втулки имеют по два внутренних диаметрально расположенных радиальных выреза; наружные конусные шайбы имеют по внутреннему диаметру по два диаметрально расположенных выреза, в которые входят внутренние осевые выступы шайбы крепления втулок и конусных шайб на осях колес, не упираясь во втулки в осевом направлении, причем шайбы крепления втулок и конусных шайб на осях колес по внутреннему диаметру имеют по два диаметрально расположенных радиальных выступа, которые входят в осевые канавки наружных концов осей колес, что предотвращает проворачивание втулок и шайб с тензодатчиками, повышая надежность конструкции.The specified technical result is achieved by the fact that in the device for continuous automatic regulation of the convergence of the steered wheels of the vehicle during movement, containing steered wheels with bearings, axles of the wheels with knuckles, bushings, conical washers and washers with nuts for their attachment to the axles of the wheels, strain gauges, connected to the electric bridge, which are sensors of the side reactions of the road, power supply, electromagnetic coil, electric signal amplifier, distribution device a triad, a container with a working fluid, a pump, a transverse thrust with a reversing mechanism, bushings at the inner ends have two axially diametrically located protrusions; small diameter internal conical washers - two radial cuts, into which the protrusions of the bushings enter, without abutting against the knuckles; at the outer ends of the sleeve have two inner diametrically located radial cuts; the outer conical washers have two diametrically arranged cutouts in inner diameter, which include the inner axial protrusions of the washer and the cone washers on the axles of the wheels, not axially resting on the bushes, and the washers of the bushes and cone washers on the axles of the wheels on the inner diameter they have two diametrically located radial protrusions that enter the axial grooves of the outer ends of the axles of the wheels, which prevents the rotation of the bushings and washers with strain gauges, increasing the reliability of the design.

На фиг.1 изображена общая схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - ось управляемого колеса в сборе.Figure 1 shows a General diagram of the proposed device; figure 2 - the axis of the steered wheel assembly.

Предлагаемое устройство включает в себя управляемые колеса 1, установленные через подшипники, посаженные на втулки 2, конусные шайбы 3 с закрепленными на торцевых поверхностях тензодатчиками 4 (электрическими датчиками боковых реакций дороги) на осях 5, имеющих по наружным концам по две диаметрально расположенные осевые канавки 6. Тензодатчики 4 имеют одинаковые электрические сопротивления и соединены по мостовой схеме 7. Точки А и В электрического моста 7 соединены с источником электропитания 8, а точки С и Д - с электромагнитной катушкой 9, сердечник которой жестко связан с золотником 10 распределительного устройства 11 потока рабочей жидкости. Устройство также содержит емкость 12, насос 13 и реверсивный механизм изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги (гидроцилиндр) 14. Тензодатчики 4, электрический мост 7, источник электропитания 8, электромагнитная катушка 9 и распределительное устройство 11 образуют систему управления реверсивным механизмом 14 изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги 15.The proposed device includes steered wheels 1 mounted through bearings mounted on bushings 2, conical washers 3 with strain gauges 4 mounted on end surfaces (electric sensors of side reactions of the road) on axles 5 having axially grooved axially grooves 6 on their outer ends The load cells 4 have the same electrical resistances and are connected according to the bridge circuit 7. Points A and B of the electric bridge 7 are connected to the power supply 8, and points C and D are connected to the electromagnetic coil 9, s the core of which is rigidly connected with the spool 10 of the switchgear 11 of the flow of the working fluid. The device also contains a tank 12, a pump 13 and a reversing mechanism for changing the working length of the transverse steering rod (hydraulic cylinder) 14. Strain gauges 4, an electric bridge 7, a power supply 8, an electromagnetic coil 9 and a switchgear 11 form a control system for a reversing mechanism 14 for changing the transverse working length tie rod 15.

Втулки 2 по внутренним концам имеют по два осевых диаметрально расположенных выступа 16; внутренние конусные шайбы 3 по малому диаметру - по два радиальных выреза 17, в которые входят выступы втулок 16. По наружным концам втулки имеют по два внутренних диаметрально расположенных выреза 18. Наружные конусные шайбы имеют по внутреннему диаметру по два диаметрально расположенных выреза, в которые входят внутренние осевые выступы 19 шайбы 20 крепления втулок и конусных шайб на осях колес. Зазор в подшипниках (внутренние обоймы 21, ролики 22, наружные обоймы не показаны) управляемых колес регулируется гайкой 23 с шайбой 24. Втулка 2 закрепляется на оси 5 управляемых колес гайкой 25 с шайбой 20. Кроме того, шайбы 20 в отверстиях имеют радиальные выступы 26, устанавливаемые в осевые канавки 6 осей 5 колес.The bushings 2 at the inner ends have two axially diametrically located protrusions 16; inner conical washers 3 in small diameter - two radial cuts 17, which include the protrusions of the sleeves 16. At the outer ends of the bushings have two inner diametrically located cutouts 18. The outer conical washers have two diametrically located cutouts in their inner diameter, which include internal axial protrusions 19 of the washer 20 for mounting the bushings and conical washers on the axles of the wheels. The clearance in the bearings (inner race 21, rollers 22, outer race not shown) of the steered wheels is regulated by a nut 23 with a washer 24. The bushing 2 is fixed to the axle 5 of the steered wheels by a nut 25 with a washer 20. In addition, the washers 20 in the holes have radial protrusions 26 mounted in axial grooves of 6 axles of 5 wheels.

Устройство также содержит усилитель электрического сигнала 27.The device also includes an electric signal amplifier 27.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При прямолинейном движении автомобиля и правильном схождении управляемых колес боковые реакции дороги на эти колеса отсутствуют, а сопротивления тензодатчиков равны между собой, поэтому напряжение, подаваемое с точек С и Д электрического моста 7 через усилитель электрического сигнала 27 на электромагнитную катушку 9, равно нулю и золотник 10 распределительного устройства 11 находится в центральном (нейтральном) положении.With the rectilinear movement of the car and the correct convergence of the steered wheels, the side reactions of the road to these wheels are absent, and the load cell resistances are equal to each other, therefore the voltage supplied from points C and D of the electric bridge 7 through the electric signal amplifier 27 to the electromagnetic coil 9 is zero and the spool 10 of the switchgear 11 is in a central (neutral) position.

При отклонении схождения в положительную или отрицательную стороны управляемые колеса 1 за счет боковых реакций дороги через втулки 2 и конусные шайбы 3 будут воздействовать на тензодатчики 4 и изменять их электрическое сопротивление. При этом между точками С и Д моста 7 возникает напряжение, подаваемое через усилитель электрического сигнала 28 на электромагнитную катушку 9. Ток в катушке 9 вызовет магнитный поток, перемещающий сердечник катушки 9 и золотник 10 распределительного устройства 11 влево или вправо, обеспечивая подачу рабочей жидкости от насоса 13 в ту или иную полость реверсивного механизма (гидроцилиндра) 14 изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги 15, изменяя таким образом ее длину и обеспечивая требуемое схождение колес 1.If the convergence to the positive or negative side is deviated, the steered wheels 1 due to side reactions of the road through the bushings 2 and conical washers 3 will act on the load cells 4 and change their electrical resistance. In this case, a voltage appears between points C and D of the bridge 7, which is supplied through the amplifier of the electric signal 28 to the electromagnetic coil 9. The current in the coil 9 will cause a magnetic flux moving the core of the coil 9 and the spool 10 of the switchgear 11 left or right, providing a supply of working fluid from pump 13 into one or another cavity of the reversing mechanism (hydraulic cylinder) 14 of changing the working length of the transverse steering rod 15, thereby changing its length and providing the required toe of the wheels 1.

Таким образом, предлагаемое устройство для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автотранспортного средства в процессе движения обеспечивает правильное положение управляемых колес при различных режимах движения (разгон, накат, торможение), что способствует снижению сопротивления движению, износа шин и расхода топлива.Thus, the proposed device for continuous automatic regulation of the convergence of the steered wheels of the vehicle during movement provides the correct position of the steered wheels under various driving conditions (acceleration, roll, braking), which helps to reduce the resistance to movement, tire wear and fuel consumption.

Claims

A device for continuous automatic regulation of the convergence of the steered wheels of a vehicle during movement, containing steered wheels mounted through bearings mounted on bushings, on axles with slewing fists, bushings, rings and washers with nuts for their fastening on the axles, load cells mounted on end surfaces rings connected by a bridge circuit and which are sensors of the side reactions of the road, power supply, electric signal amplifier, electromagnetic coil, core to otoroy is rigidly connected with the spool of the distributor of the flow of working fluid, a container with a working fluid, a pump and a reversing mechanism for changing the working length of the transverse steering link, characterized in that the bushings at the inner ends have two axially diametrically located protrusions; inner cone washers in small diameter - two radial cuts that include the protrusions of the bushings, without abutting the knuckles, at the outer ends of the bushings have two inner diametrically located radial cuts, the outer conical washers have two diametrically located cutouts in the inner diameter, which includes the internal axial protrusions of the washer mounting of the bushings and conical washers on the axles of the wheels, not resting against the bushings in the axial direction, and the washer of fixing the bushings and conical washers on the axles of the wheels it has two diametrically spaced radial protrusions that are included in the axial grooves of the outer ends of the axles of the wheels, which prevents the rotation of the bushings and washers with strain gauges, increasing the reliability of the structure.