SU1322973A3 - Рулевой механизм с рейкой, шестерней и с усилителем - Google Patents

Abstract

Цель изобретени  - повышение надежности путем уменьшени  гистерезиса и обеспечени  равномерной передачи давлени . Рулевой механизм содержит картер 2, зубчатую рейку 4, соединенную с зубь ми шестерни 5, вал 6, соединенный с шестерней 5, подшипник 8, в котором с возможностью вращени  установлен вал 6 в пилиндричес W / сн

Description

кой камере 9 картера 2, упрарл ющйн клапан 15, имеюпшй подвижный элемент 16, установленный с возможностью, скольжени  в полости 17 картера 2, заполненной несжимаемым деформируемым материалом, тток 18, один торец которого установлен в камере переменного объема 12, а другой торец - с возможностью взаимодействи  с подвижным элеИзобретение относитс  к рулевому механизму с рейкой, шестерней и с усилителем.

Цель изобретени  - повьачение надежности путем уменьшени  гистерези- са и обеспечени  равномерной передачи давлени .

Па Аиг.1 изображен рулевой механизм с рейкой и шестерней не усилителем , поперечное сечение; на фиг.2 конструкци  поршн  и штока рулевого механизма, первый вариант; на фиг.З - то же, второй вариант; на фиг.4 - то же, третий вариант; на фиг.З - то же.

четвертый вариант.

Рулев ой механизм 1 с рейкой, шестерней и с усилителем содержит картер 2 рулевого механизма, снабженный каналом 3 дл  зубчатой рейки 4 рулевого механизма. Шестерн  5 со спи- ральными зубь ми, вход ща  в зацепление с зубчатой рейкой,  вл етс  частью вала 6, привод щегос  в действие рулевым колесом через известную передачу (не показана). Вал 6 враща- тельно установлен в картере 2 с помощью подшипников 7 и 8, которые, обеспечивают осевое перемещение шестерни 5 относительно картера. Подшипник 8 установлен с возможностью скольжени  в цилиндрической полости 9 картера 2 и смещаетс  под действием пружины 10 к кольцевому поршню 11 установленному вокруг вала 6. Поршен 11 и стенка цилиндрической полости 9 образуют кольцевую камеру 12 переменного объема, в которой расположен резиновы кольцевой элемент 13.

Корпус 14 крепитс  к картеру 2 рулевого механизма и  вл етс  корпусом управл ющего клапана 15 рулевого мементом 16 управл ютего клапана. Подшипник 8 установлен с возможностью скольжени  в цилиндрической полости 9 посредством поршн  11, взаимодействующего с подшипником 8 одним торцом, другой торец которого расположен в камере переменного объема 12. На поршне 1 1 и штоке 18 установлены уплотни- тельные средства. 8 з.п.ф-лы, 5 ил.

ханизма с усилителем. Клапан 15 содержит подвижный элемент 16, установленный с возможностью скольжени  во вспомогательной полости 17, ось которого перпендикул рна оси вала 6. 1 1ток 18 установлен с возможностью скольжени  в картере 2 вдоль оси вспомогательной полости 17. Пток 18 установлен между кольцевым резиновым элементом 13 и подвижным элементом 16, при этом последний прижимаетс  к штоку 18 с помощью пружины 19. Пружины 10 и 19 поддерживают кольцевой резино- вьй элемент 13 под давлением и удерживают подвижный элемент 16 в центральном нейтральном положении (фиг.1), когда к шестерне 5 не прикладываетс  крут щий момент. Когда же к шестерне 5 прикладываетс  крут щий момент, то она перемешаетс  в осевом направлении благодар  ее спиральным зубь м. Это приводит к тому, что поршень 11 прикладывает различные давлени  к кольцевому резиновому элементу 13, который обуславливает перемещение подвижного элемента 16 управл ющего клапана из его центрального нейтрального положени .

Таким образом, главным отличием между конструкци ми, приведенными на фиг. 2-5, конструкцией на фиг. 1  вл етс  то, что кольцевой резиновый элемент устранен, а камера 12 заполнена по существу несжимающимс  деформируемым материалом: маслом или густой смазкой. Уплотнительные кольца 20 - 22 (фиг. 2-4) предусмотрены дл  герметизации камеры 12 от остальной части цилиндрической полости 9 и от вспомогательной полости 17. Работа механизма аналогична механизку на фиг.1. Когла крут 1цнй момент, прикладываемый к шестерне 5, рарсн нулю, то давление текучей среды, це ствующее на поршень 11 и шток 18, уравновешиваетс  пружинами 10 и 19 и подвижнь й элемент 16 удерживаетс  в своем пентральном нейтральном поло женин. Ксли через рулевое колесо к шестерне прикладываетс  крут пциТ момент , то на шестерню с рейки 4 благодар  наклону ее зубьев действует осевое усилие, в результате чего дав ление в камере 2 измен етс . Это приводит к соответствующему изменению давлени  жидкости на шток 18, что приводит к перемеп1ению подвижного элемента 16 из своего пентралыю- го нейтрального положени .

На фиг.5 представлена конструкци , котора  идентична предстаилен- ной на фиг.2 с добавлением средств дл  предотвращени  перемещени  подвижного элемента 16 из его центрального нейтрального положени  в случае потери текучей среды, содержащейс  в камере 12. Если текуча  жидкость в камере 12 (фиг.2) отсутствует, то пружина 10 смещает поршень 11 в его крайнее положение, в котором он контактирует с буртиками 23 и 24, выполненными на стенке цилиндрической полости 9. В этих услови х пружина 19 смещает подвижный элемент 16 и шток 18 к камере 12, тем самым вызыва  нежелательное срабатывание рулевого механизма с усилителем. Такое неправильное срабатывание мexaниз a предотвращаетс  в конструкции на фиг.4, в которой буртик 24 расположен так, что, когда поршень 1Г контактирует с ним, его часть большего диаметра частично перекрывает отверстие картера 2, в котором подвижно установлен шток 18. Длина последнего выбираетс  такой, что когда он находитс  в состо нии поко  соответствующем нейтральному положению подвижного элемента 16), то его торцова  поверхность , обращенна  к камере 12, находитс  р дом с этой камерой, но не входит в нее.

Таким образом, если давление текучей среды отсутствует, то поргаень 11 достигает своего конечного положени  у буртика 24 (пунктирна  лини  на фиг.5), предотвраща  вход штока 18 в камеру 12, тем самым удержива  подвижный элемент 16 в его центральном

229734

положении. lacTb портчн  1 1 большего диаметра снабжена на ее поверхности наружной периферийной камерой 25, наход щейс  в камере 12, дл  смеще- 5 ни  штока 18 из камеры 12,

когда торцова  поверхность штока 18 с хвостовиком 26 выступает в камеру 12, а подвижный элемент 16 находитс  в своем нейтральном положении, что О может быть обусловлено, например, ошибками в изготовлении.

На фиг.4 показан вариант конструкции на фиг.З, где функцию нар гжной поверхности поршн  11 выполн ет пери- 5 ферийна  поверхность 27, расположенна  посередине между част ми большего и меньшего диаметров поршн . Поверхность 27 взаимодействует с осевым хвостовиком 26, выполненным на 20 торцовой поверхности штока 18 с целью останова последнего на выходе из камеры 12, когда поршень II движетс  п свое конечное положение у буртика 24. Камера 25 выполн ет ту же функ- 5 цию, что и в конструкции на фиг. 2. На фиг.З представлена еще одна конструкци , в которой уплотнительное кольцо 22 заменено на упруго деформирующуюс  уплотнительную диафрагму 28, 30 наружна  перифери  которой зажата между картером 2 и неподвижной плитой 29, расположенной между картером 2 и корпусом 14 клапана. Плита 29 снабжена отверстием 30, в котором 35 подвижно установлен шток 18. Отверстие 30 имеет увеличенных размеров часть, образующую пилиндрическую полость 31 .

В центре диафрагмы 28 имеетс  0 криволинейна  часть, образчтоща  кольцевое ребро, соосное со штоком 18. Это кольцевое ребро образует центральное седло на диафрагме 28 дл  П1тока 18. Противоположна  поверхность 5 диафрагмы 28 контактирует с вспомогательным плунжером 32, который установлен с возможностью скольжени  в отверстии 33 картера 2.Плунжер 32 имеет торцовую поверхность, обращен- 0 ную к камере 12, и снабжен осевым проходом 34,через который проходит текуча  среда, когда плунжер 32 и диафрагма 28 перемешаютс .

Работа механизма на фиг.5 идентична механизму на фиг.З. Когда давление в камере 12 измен етс , то шток 18 и центральна  подвижна  часть диафрагмы 28 перемещаютс  Р осевом направлении одновременно и как одно целое , действу  в качестве поршн , движущегос  в цилиндрической полости, диаметр, который  вл етс  средним между диаметрами штока 18 и полости 31. Коническа  периферийна  часть 35 и наружна  поверхность поршн  11 вы- роль предохранительных средств дп  предотвращени  нежелательного срабатывани  клапана в спу- чае потери давлени  в камере 12, аналогично тому как в конструкции на Ли г. 3 и Д.

Ось клапана (фиг. 1 - 5) проходит ортогонально в той же плоскости, что и ось шестерни, однако очевидно, что их соответствующие положени  могут быть различными, не мен   работы механизма , при условии, что давление в камере 12 воздействует на шток 18.

Claims (9)

1. Рулевой механизм с рейкой, шестерней и с усилителем, содержащий картер с крьшкой, в цилиндрической камере которого с возможностью осевого перемещени  установлен посредством подшипников вал с шестерней, наход щейс  в зацеплении с рейкой, корпус с управл ющим клапаном, имеювщм подвижный элемент, установленный с возможностью перемещени  в камере, образованной в корпусе, св занном с картером , и заполненной несжимаемым дефор- мируемым материалом, отличающийс  тем, что, с целью повьпие- ни  надежности путем уменьшени  гистерезиса и обеспечени  равномерной передачи давлени , он снабжен порш- нем, установленным на валу в цилиндрической камере картера, образующим одним торцом дополнительную камеру, а другим торцом установленным с возможностью осевого перемещени , огра- ниченного упругим элементом с одним из подшипников, штоком, один торец которого установлен в дополнительной камере, а другой торец - с возможностью взаимодействи  с подвижным

элементом управл ющего клапана, корпус которого установлен перпендикул рно оси вала, и уплотнительными средствами дп  изолировани  дополнительной камеры от цилиндрической камеры и от камеры, образованной в корпусе управл ющего клапана.

2.Механизм по п.1, отличающийс  тем, что несжигаемый упругий материал представл ет собой масло .

3.Механизм но п.1, о т л и ч а- ю 14 и и с   тем, что несжигаемый упругий материап представл ет собой густую смазку.

. Механизм по п.1, о т л и ч а- ю щ и и с   тем, что уплотнительные средства выполнены в виде колец, установленных на поршне и штоке.

5. Механизм по п.1, о т л и ч а- ю и и и с   тем, что в картере выполнен бурт дп  удержани  подвижного элемента управл ющего клапана в нейтральном положении при отсутствии несжигаемого деформируемого материала в дополнительной камере.

6. Механизм по п.1, отличающийс  тем, что на поршне выполнена кулачкова  поверхность дл  сме,1це}ш  штока от дополнительной камеры.

7.Механизм по п.1, отличающийс  тем, что уплотнителькые средства выполнены в виде диафрагмы, закрепленной между торцами картера

и корпуса управл ющего клапана с возможностью взаимодействи  с одной стороны с торцом штока, а с другой - с дополнительной камерой.

8.Механизм по п.7, о т л и ч а- ю щ и и с   тем, что он снабжен плунжером, установленным с возможностью осевого перемещени  между диафрагмой и дополнительной камерой, при этом в плунжере выполнен по крайней мере один сквозной канал.

9.Механизм по п.8, отличающий с   тем, что на поршне выполнена кулачкова  поверхность дп  взаимодействи  с плунжером.

ю

Фаг. 2.

2if

Фиг.

б 10

2V (Й/г.У

8

6 Р Z 26

1221

3V 33 29 30 16 I, ;5

Фиг. 5

15

Составитель В. Ионова Редактор Н. Бобкова Техред Л.Сердюкова

Заказ 2881/58

Тираж 566Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. А/5

Рроизводственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Ппоектна , 4

Корректор Л. Пилипенко