RU35777U1

RU35777U1 - Power steering for cars

Info

Publication number: RU35777U1
Application number: RU2003128280/20U
Authority: RU
Inventors: А.Б. Соколов; В.Г. Соколов; В.А. Леднев
Original assignee: Леднев Владимир Андреевич
Priority date: 2003-09-26
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2004-02-10

Description

I mil mil Miulii .,.8 0I mil mil Miulii.,. 8 0

031ч ЧИ III031h CHI III

. « г . "G

УСИЛИТЕЛЬ РУЛЯ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙPower steering for cars

Полезная модель относится к сервомеханизмам рулевого привода транспортного средства, в частности автомобиля, и может быть использована в качестве усилителя рулевого управления.The invention relates to servo-mechanisms of a steering drive of a vehicle, in particular a car, and can be used as a power steering.

Известен усилитель руля для автомобилей, содержащий корпус; рулевой вал из входной и выходной частей, рабочие концы которых расположены в корпусе; центральный вал и торсион, связывающие рабочие концы частей рулевого вала; привод; обгонную муфту; понижающий редуктор из приводного вала с установленной на нём шестерней, и из двух зубчатых колес встречного вращения с постоянным наружным зацеплением; две муфты, ведущие части которых соединены каждая со своим зубчатым колесрм, а их ведомые части связаны с центральным валом (Патент Германии (DE) № 36 12619, приоритет от 15.04.1986г.).Known power steering for cars, comprising a housing; steering shaft from the input and output parts, the working ends of which are located in the housing; a central shaft and a torsion linking the working ends of the steering shaft parts; drive unit; overrunning clutch; a reduction gear from a drive shaft with a gear mounted on it, and from two counter-rotating gears with constant external gearing; two couplings, the driving parts of which are each connected to their own gear wheels, and their driven parts are connected to the central shaft (German Patent (DE) No. 36 12619, priority dated 04.15.1986).

Этот усилитель руля для автомобилей позволяет производить отбор мощности для работы усилителя от постоянно вращающегося привода без его остановки и последующего реверсирования, при этом изменение направления вращения выходной части рулевого вала производят с помощью фрикционМПК в 62 D 5/04This power steering for cars allows the selection of power for the operation of the amplifier from a constantly rotating drive without stopping it and then reversing it, while changing the direction of rotation of the output part of the steering shaft using the friction MPK in 62 D 5/04

ных электромуфт.ny electric couplings.

Однако этими фрикционными электромуфтами известного усилителя руля управляют специальным электронным блоком, поэтому этот усилитель руля сложен и, в связи с этим, недостаточно надёжен, а также требует высококвалифицированного обслуживания.However, these friction electric couplings of a known power steering are controlled by a special electronic unit, so this power steering is complicated and therefore not reliable enough, and also requires highly qualified service.

Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является усилитель руля для автомобилей, содержащий корпус; рулевой вал из входной и выходной частей, рабочие концы которых расположены в корпусе; центральную втулку и торсион, связывающие рабочие концы частей рулевого вала; привод; обгонную муфту; понижающий редуктор из приводного вала с установленной на нём щестерней, и из двух зубчатых колес встречного вращения с постоянным наружным зацеплением, две другие обгонные муфты, ведущие части которых соединены каждая со своим зубчатым колесом, а их ведомые части связаны посредством заклинивающих роликов с центральной втулкой (Выложенная заявка Германии (DE) № 195 18 196, приоритет от 22.05.1995г.).The closest technical solution to the claimed utility model is a power steering for cars, comprising a housing; steering shaft from the input and output parts, the working ends of which are located in the housing; a central hub and a torsion linking the working ends of the steering shaft parts; drive unit; overrunning clutch; reduction gear from a drive shaft with a gear mounted on it, and from two counter-rotating gears with constant external gearing, two other overrunning clutches, the leading parts of which are connected to each gear and their driven parts are connected by means of jamming rollers to the central hub ( German Application Laid-Open (DE) No. 195 18 196, Priority May 22, 1995).

Этот наиболее близкий к заявляемой полезной модели усилитель руля позволяет управлять работой двух обгонных муфт центральной втулкой, заклинивающей, при изменении направления её вращения, ролики соответствующей муфты, что позволяет устранить применение электронного блока для управления двумя муфтами и, как следствие, упростить конструкцию, повысить надёжность усилителя руля и обслуживать его без привлечения высококвалифицированного персонала.This power steering, which is closest to the claimed utility model, makes it possible to control the operation of two overrunning clutches with a central hub, which, when changing the direction of rotation, jams of the corresponding clutch, which eliminates the use of an electronic unit to control two clutches and, as a result, simplify the design and increase reliability power steering and service it without the involvement of highly qualified personnel.

Недостатком этого наиболее близкого к заявляемому усилителя руля для автомобилей является резкое включение и выключение двух обгонных муфт, непредсказуемо влияющее на рулевой вал автомобиля и, как следствие, приводящее к аварийным ситуациям на дороге, т.к. механизм включения / выключения двух обгонных муфт, как и сами обгонные муфты, не позволяют плавно подключать привод к выходной части рулевого вала и обеспечивать, таким образом, надежную работу усилителя руля в условиях вибрации и ударов.The disadvantage of this closest to the claimed power steering for cars is the sharp on and off of two overrunning clutches, unpredictably affecting the steering shaft of the car and, as a result, leading to emergency situations on the road, as the on / off mechanism of the two overrunning clutches, as well as the overrunning clutches themselves, do not allow smoothly connecting the drive to the output of the steering shaft and, thus, ensure reliable operation of the power steering under vibration and shock.

Предлагаемой полезной моделью решается задача упрощения конструкции и повышения надёжности усилителя руля для автомобилей.The proposed utility model solves the problem of simplifying the design and increasing the reliability of the power steering for cars.

Технический результат, достигаемый предлагаемой полезной моделью, состоит в создании специального механизма, автоматически обеспечивающего при минимальных усилиях на входную часть руля плавное включение / отключение дополнительных усилий от привода усилителя руля к выходной части рулевого вала и ограничение влияния внешних усилий на работу муфт, за счет создания дополнительных подвижных соединений с частями рулевого вала без введения в усилитель отдельных конструктивных деталей, а также использования фрикционных муфт.The technical result achieved by the proposed utility model is to create a special mechanism that automatically ensures, with minimal effort on the input part of the steering wheel, smooth on / off additional efforts from the drive of the power steering to the output part of the steering shaft and limit the influence of external forces on the operation of the couplings, by creating additional movable joints with parts of the steering shaft without introducing individual structural parts into the amplifier, as well as the use of friction clutches.

Это достигается тем, что в усилителе руля для автомобилей, содержащем корпус; рулевой вал из входной и выходной частей, рабочие концы которых расположены в корпусе; центральную втулку и торсион, связывающие рабочие концы частей рулевого вала; привод; обгонную муфту; понижающий редуктор из приводного вала с установленной на нём щестерней, и из двух зубчатых колес встречного вращения с постоянным наружным зацеплением; две муфты, ведущие части которых соединены каждая со своим зубчатымThis is achieved by the fact that in the power steering for cars, comprising a housing; steering shaft from the input and output parts, the working ends of which are located in the housing; a central hub and a torsion linking the working ends of the steering shaft parts; drive unit; overrunning clutch; a reduction gear from a drive shaft with a gear mounted on it, and from two counter-rotating gears with constant external gearing; two couplings, the leading parts of which are connected each to its gear

колесом, а их ведомые части связаны с центральной втулкой, рабочиеa wheel, and their driven parts are connected to the central hub, the workers

концы частей рулевого вала, расположенные в корпусе, выполнены таким образом, что образуют с одним из концов центральной втулки винтовое соединение, а с другим её концом - шлицевое соединение.the ends of the steering shaft parts located in the housing are made in such a way that they form a screw connection with one of the ends of the central sleeve and a spline connection with the other end thereof.

Предлагаемая конструкция усилителя руля для автомобилей позволяет использовать как фрикционные муфты различного исполнения, в том числе: конические и дисковые, так и различного исполнения зубчатые пары, в том числе: цилиндрические, конические и червячные.The proposed design of the power steering for cars allows you to use both friction clutches of various designs, including: conical and disk, and gears of various designs, including: cylindrical, conical and worm.

Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежом, представленным в виде кинематической схемы на фигуре.The proposed utility model is illustrated by the drawing, presented in the form of a kinematic diagram in the figure.

Усилитель руля для автомобилей содержит корпус 1; рулевой вал 2 из входной 3 и выходной 4 частей, рабочие концы которых расположены в корпусе 1; центральную втулку 5, внутренние концы которой имеют шлицевую и винтовую поверхности, и торсион 6, связывающие рабочие концыThe power steering for cars contains housing 1; steering shaft 2 of the input 3 and output 4 parts, the working ends of which are located in the housing 1; a central sleeve 5, the inner ends of which have spline and screw surfaces, and a torsion bar 6, connecting the working ends

частей 3 и 4 рулевого вала 2; привод 7; обгонную муфту 8; понижающий редуктор 9 из приводного вала 10 с установленной на нем шестерней 11, и из двух зубчатых колес встречного вращения с постоянным наружным зацеплением 12 и 13; и две фрикционные муфты 14 и 15, ведущие части которых 16 и 17 жестко вмонтированы каждая в своё зубчатое колесо 12 или 13, а их ведомые части 18 и 19 связаны с центральной втулкой 5. Рабочие концы 3 и 4 рулевого вала 2 подвижно связаны с концами центральной втулки 5 посредством винтового 20 и шлицевого 21 соединений.parts 3 and 4 of the steering shaft 2; drive 7; freewheel 8; a reduction gear 9 from the drive shaft 10 with the gear 11 mounted thereon, and from two counter-rotating gears with constant external gearing 12 and 13; and two friction clutches 14 and 15, the leading parts of which 16 and 17 are each mounted rigidly in their gear 12 or 13, and their driven parts 18 and 19 are connected to the central hub 5. The working ends 3 and 4 of the steering shaft 2 are movably connected to the ends the Central sleeve 5 by means of screw 20 and slotted 21 connections.

Усилитель руля для автомобилей работает следующим образом.Power steering for cars works as follows.

Привод 7 через обгонную муфту 8 постоянно вращает щестерню 11, приводящую во встречное вращение зубчатые колёса 12 и 13 понижающего редуктора 9. При возникновении крутящего момента на входной части 3 рулевого вала 2, не превышающего минимальный предельный момент скручивания торсиона 6, последний полностью передает этот крутящий момент на выходную часть 4 рулевого вала 2 без включения в работу обеих фрикционных муфт 14 и 15, т.е. без включения в работу привода 7 усилителя руля.The drive 7 through the overrunning clutch 8 constantly rotates the gear 11, which drives the gears 12 and 13 of the reduction gear 9 in the opposite rotation. When there is a torque at the input part 3 of the steering shaft 2 that does not exceed the minimum torque limit of the torsion bar 6, the latter completely transfers this torque torque to the output part 4 of the steering shaft 2 without including both friction clutches 14 and 15, i.e. without turning on the drive 7 of the power steering.

При наличии на входной части 3 рулевого вала 2 крутящего момента, превышающего минимальный предельный момент скручивания торсиона 6, последний скручивается и приводит к перемещению центральной втулки 5 по ответной винтовой линии на рабочем конце входной части 3 рулевого вала 2 и шлицам на рабочем конце выходной части 4 рулевого вала 2 шлицевого соединения 21 до полного контакта ведомых частей 18 или 19 одной из фрикционных муфт 14 или 15. В результате, например, муфта 14 замыкается, а так как ведущая часть 16 муфты 14 вписана в зубчатое колесо 12 понижающего редуктора 9, то посредством приводного вала 10 и обгонной муфты 8, эта муфта 14 подключается к приводу 7. Таким образом, запредельный крутящий момент для торсиона б частично компенсируется приводом 7, что облегчает поворот входной части 3 рулевого вала 2.If there is a torque at the input part 3 of the steering shaft 2 that exceeds the minimum twisting torque of the torsion 6, the latter is twisted and causes the central sleeve 5 to move along the reciprocal helical line at the working end of the input part 3 of the steering shaft 2 and the slots on the working end of the output part 4 the steering shaft 2 of the splined joint 21 until the driven parts 18 or 19 of one of the friction clutches 14 or 15 are completely in contact. As a result, for example, the clutch 14 closes, and since the driving part 16 of the clutch 14 is inscribed in the gear wheel 12 I lower gearbox 9, then through the drive shaft 10 and overrunning clutch 8, this clutch 14 is connected to the actuator 7. Thus, the transcendent torque for the torsion bar b is partially compensated by the actuator 7, which facilitates the rotation of the input part 3 of the steering shaft 2.

7, обгонная муфта 8 отключает привод 7, который в этот момент тормозит поворот входной части 3 рулевого вала 2.7, the overrunning clutch 8 disables the drive 7, which at this moment slows down the rotation of the input part 3 of the steering shaft 2.

Таким образом, за счет создания в усилителе руля для автомобилей подвижных соединений с частями рулевого вала, а именно, винтового и шлицевого, без дополнительного введения в усилитель отдельных конструктивных деталей, а также использование фрикционных муфт, позволило при минимальных усилиях на входную часть руля обеспечить плавное включение / отключение дополнительных усилий от привода усилителя руля к выходной части рулевого вала и ограничение влияния внешних усилий на работу муфт и, тем самым, упростить конструкцию и повысить её надёжность.Thus, due to the creation of mobile connections in the power steering for automobiles with parts of the steering shaft, namely, screw and splined, without additional introduction of individual structural parts into the power, as well as the use of friction clutches, it was possible to ensure smooth operation with minimal effort on the steering input switching on / off additional forces from the drive of the power steering to the output of the steering shaft and limiting the influence of external forces on the operation of the couplings and, thereby, simplify the design and increase it above zhnosti.

Проведенный заявителем анаяиз уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналогов, характеризующихся признаками тождественными (идентичными) совокупности всех существенных признаков заявляемой полезной модели.The applicant carried out an anaize of the prior art, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the invention, it was established that the applicant did not find analogues that are characterized by the signs identical (identical) to the combination of all the essential features of the claimed utility model.

Определение из перечня выявленных аналогов наиболее близких решений позволило выявить совокупность существенных, по отношению к усматриваемому техническому результату, отличительных признаков в заявляемом усилителе руля для автомобилей, изложенных в формуле полезной модели.The determination of the closest solutions from the list of identified analogues made it possible to identify a set of essential, in relation to the perceived technical result, distinctive features in the inventive power steering for cars, set forth in the utility model formula.

Предлагаемый усилитель руля для автомобилей с его новыми признаками готовиться к использованию на предприятии при производстве усилителей руля для автомобилей. Патентный поверенный РФ, The proposed power steering for cars with its new features to prepare for use in the enterprise in the production of power steering for cars. Patent Attorney of the Russian Federation,

, per. Jife- i s )- Л.К. Петрова f o /fteTpoBaV е- } - /..0,. f Людмила z Конетаншновн, per. Jife- i s) - L.K. Petrova f o / fteTpoBaV е-} - /..0 ,. f Lyudmila z Konetanshnovn

Claims

1. The power steering for cars, comprising a housing, a steering shaft from the input and output parts, the working ends of which are located in the housing, a central hub and a torsion bar connecting the working ends of the steering shaft parts, a drive, an overrunning clutch, a reduction gearbox from the drive shaft mounted on a gear and from two counter-rotating gears with constant external gearing, two couplings, the leading parts of which are connected each to its own gear, and their driven parts are connected to the central hub, characterized in that p bochie ends of the steering shaft parts disposed in the housing, are formed so that they form with one of the ends of the central sleeve screw connection, and with its other end - the splined connection.

2. The power steering for cars according to claim 1, characterized in that the two couplings are made of friction, and their driving parts are inscribed in the gears.