рулевое управление колесного транспортного средства

Формула изобретения

Рулевое управление колесного транспортного средства, содержащее рулевой привод и рулевой усилитель передних управляемых колес, кинематически связанные с рулевым колесом через рулевой механизм, а посредством муфты переменной длины, ведомое звено которой оснащено устройством возврата задних управляемых колес в нейтральное положение, с рулевым приводом и рулевым усилителем задних управляемых колес, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено делителем потока, двухпозиционным распределителем, управляемым датчиком скорости и дросселем, а муфта переменной длины выполнена в виде силового цилиндра, имеющего в корпусе два дополнительных отверстия, открытых при нейтральной положении поршня и одном закрытом при смещении поршня, при этом подводящая линия делителя потока связана с насосом, а отводящие через двухпозиционный распределитель с полостями муфты переменной длины, два дополнительных отверстия которой соединены между собой и посредством дросселя с баком, причем двухпозиционный распределитель выполнен четырехлинейным таким образом, что в одном из положений соединены его первая и третья, вторая и четвертая линии, а в другом третья и четвертая, в то время как первая и вторая линии заперты.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к рулевым управлениям транспортных средств с передними и задними управляемыми колесами.

Известно рулевое управление колесного транспортного средства, содержащее рулевой привод и рулевой усилитель передних управляемых колес, кинематически связанные с рулевым колесом через рулевой механизм, а посредством муфты переменной длины, ведомое звено которой оснащено устройством возврата задних управляемых колес в нейтральное положение, с рулевым приводом и рулевым усилителем задних управляемых колес (SU, авт. св. N 529964, кл. B 62 5/06, 1976).

Недостатком известного рулевого управления является снижение маневренности и поворотливости транспортного средства при малых скоростях движения, обусловленное запаздыванием поворота задних управляемых колес по отношению к повороту передних управляемых колес. Запаздывание поворота задних управляемых колес создается муфтой переменной длины для обеспечения устойчивости движения транспортных средств с передними и задними управляемыми колесами на повышенных скоростях.

Изобретение направлено на повышение маневренности и поворотливости транспортного средства с передними и задними управляемыми колесами.

Решение поставленной задачи достигается тем, что рулевое управление колесного транспортного средства дополнительно снабжено делителем потока, двухпозиционным распределителем, управляемым датчиком скорости, и дросселем. Муфта переменной длины выполнена в виде силового цилиндра, имеющего в корпусе два дополнительных отверстия, открытых при нейтральном положении поршня и одном закрытом при смещении поршня. Подводящая линия делителя потока связана с одним из насосов, а отводящие линии через двухпозиционный распределитель с полостями муфты переменной длины, два дополнительных отверстия которой соединены между собой и посредством дросселя с баком. Двухпозиционный распределитель выполнен четырехлинейным таким образом, что в одном из положений соединены его первая и третья, вторая и четвертая линии, соответственно. В другом положении соединены третья и четвертая линии двухпозиционного распределителя, в то время как первая и вторая линии заперты.

Предлагаемое рулевое управление отличается тем, что муфта переменной длины выполнена в виде силового цилиндра, имеющего в корпусе два дополнительных отверстия, открытых при нейтральном положении поршня и одном закрытом при смещении поршня, а также наличием дополнительно введенных элементов: делителя потока, двухпозиционного распределителя, управляемого датчиком скорости, и дросселя. Делитель потока, двухпозиционный распределитель, датчик скорости, дроссель и силовой цилиндр с дополнительными отверстиями широко известны. Однако при их введении в указанной связи с остальными элементами, рулевое управление проявляет новые свойства. В частности, в результате того, что подводящая линия делителя потока связана с одним из насосов, а отводящие линии через двухпозиционный распределитель с полостями муфты переменной длины, два дополнительных отверстия которой соединены между собой и посредством дросселя с баком, при движении транспортного средства со скоростью превышающей критическую скорость по устойчивости против заноса полости муфты переменной длины соединены между собой и с баком. В этом случае поршень муфты переменной длины имеет возможность свободного перемещения, за счет чего осуществляется запаздывание поворота задних управляемых колес и, следовательно, повышается устойчивость движения транспортного средства. При движении транспортного средства со скоростью ниже критической поршень муфты переменной длины блокируется в среднем положении и задние управляемые колеса поворачиваются одновременно с передними. Одновременный поворот передних и задних управляемых колес приводит к снижению радиуса поворота, улучшению маневренности и поворотливости транспортного средства.

На фиг. 1 представлена схема рулевого управления колесного транспортного средства; на фиг. 2 вариант схемы датчика скорости.

Рулевое управление колесного транспортного средства (фиг. 1) содержит кинематически связанные между собой рулевой привод и рулевой усилитель передних управляемых колес. Рулевой привод передних управляемых колес состоит из рычагов и тяг, кинематически связывающих рулевое колесо 1 через рулевой механизм 2 с передними управляемыми колесами. Рулевой усилитель передних управляемых колес состоит из гидравлически связанных бака 3, насоса 4, распределителя 5 и силового цилиндра 6.

Рулевой привод передних управляемых колес кинематически связан с рулевым приводом и рулевым усилителем задних управляемых колес посредством муфты переменной длины 7. Рулевой усилитель задних управляемых колес состоит из гидравлически связанных бака 3, насоса 4, распределителя 9 и силового цилиндра 10. Рулевой привод задних управляемых колес состоит из рычагов и тяг, кинематически связывающих задние управляемые колеса с ведомым звеном муфты переменной длины 7.

Муфта переменной длины 7 выполнена в виде силового цилиндра, имеющего в корпусе два дополнительных отверстия, открытых при нейтральном положении поршня и одном закрытом при смещении поршня. При этом ведущее звено муфты переменной длины 7 (корпус силового цилиндра) связано с рулевым приводом передних управляемых колес, а ведомое (поршень силового цилиндра) с распределителем 9 рулевого привода задних управляемых колес и устройством возврата 11 задних управляемых колес в нейтральное положение. Полости муфты переменной длины 7 соединены через двухпозиционный распределитель 12 с делителем потока 13, а двумя дополнительными отверстиями через дроссель 14 с баком 3. Делитель потока 13, в свою очередь, соединен подводящей линией с насосом 8. Двухпозиционный распределитель 12 выполнен четырехлинейным таким образом, что в одном из положений соединены его первая и третья, вторая и четвертая линии, а в другом третья и четвертая, в то время как первая и вторая линии заперты. Управляется двухпозиционный распределитель 12 датчиком скорости 15.

Датчик скорости 15 (фиг. 2) может быть выполнен в виде генератора постоянного тока, имеющего привод от трансмиссии транспортного средства. Выход генератора постоянного тока соединен через усилитель со входом электронного ключа, подающего напряжение питания на обмотку электромагнита двухпозиционного распределителя 12 в случае если частота вращения генератора превышает установленное значение, соответствующее критической скорости по устойчивости против заноса.

При повороте рулевого колеса 1, управляющее воздействие передается через рулевой механизм 2 на распределитель 5, который, в соответствии с направлением поворота, соединяет насос 4 и бак 3 с рабочими полостями силового цилиндра 6 передних управляемых колес. Одновременно с поворотом передних управляемых колес происходит перемещение корпуса силового цилиндра, являющегося ведущим элементом муфты переменной длины 7 и кинематически связанного с рулевым приводом передних управляемых колес.

Если транспортное средство движется со скоростью, превышающей критическую скорость по устойчивости против заноса, то под управлением датчика скорости 15, двухпозиционный распределитель 12 находится в положении, в котором первая и вторая линии заперты и перекрывают доступ рабочей жидкости от делителя потока 13 к муфте переменной длины 7, а третья и четвертая линии соединяют между собой полости муфты переменной длины 7. В этом случае шток с поршнем силового цилиндра, являющейся ведомым звеном муфты переменной длины 7 остается неподвижным, так как рабочая жидкость, перетекая из одной полости в другую, не препятствует относительному перемещению цилиндра и поршня, а устройство возврата задних управляемых колес в нейтральное положение 11 препятствует перемещению ведомого звена относительно корпуса транспортного средства. Следовательно, неподвижными остаются и задние управляемые колеса. С увеличением угла поворота передних управляемых колес, ведущее звено муфты переменной длины 7 перемещается относительно ведомого звена в крайнее положение. После этого ведомое звено перемещается вместе с ведущим, смещая распределитель 9. В результате рабочая жидкость поступает от насоса 8 к силовому цилиндру 10, который развивает усилие, необходимое для поворота задних управляемых колес. С этого момента передние и задние управляемые колеса поворачиваются совместно до максимальных углов поворота.

При повороте рулевого колеса 1 в случае движения транспортного средства со скоростью меньше критической по устойчивости против заноса, под управлением датчика скорости 15, двухпозиционный распределитель 12 находится в положении, в котором соединены его первая и третья, вторая и четвертая линии, соответственно. В этом случае ведущее и ведомое звенья муфты переменной длины 7 перемещаются одновременно. Относительное перемещение ведущего и ведомого звеньев муфты переменной длины 7 невозможно потому, что при перемещении поршня относительно корпуса силового цилиндра, перекрывается одно из двух дополнительных отверстий, выполненных в корпусе силового цилиндра. При этом, в той полости силового цилиндра, в которой перекрывается дополнительное отверстие, давление рабочей жидкости повышается, возвращая поршень в нейтральное положение. Вследствие того, что ведущее и ведомое звенья муфты переменной длины 7 взаимно заблокировано, включение распределителей 5 и 9 происходит одновременно. Поэтому поворот задних управляемых колес относительно поворота управляемых колес происходит без запаздывания.

При освобождении рулевого колеса 1 распределитель 5, в результате давления рабочей жидкости на его реактивные элементы, занимает нейтральное положение. Под действием стабилизирующих моментов передние управляемые колеса возвращаются в нейтральное положение, перемещая при этом ведущее звено муфты переменной длины 7. Ведомое звено муфты переменной длины 7 возвращается благодаря усилию, создаваемому устройством возврата задних управляемых колес в нейтральное положение 11, переключая при этом распределитель 9 так, что он направляет рабочую жидкость в одну из полостей силового цилиндра 10, возвращая задние управляемые колеса. Транспортное средство переходит к прямолинейному движению. Если при этом скорость движения ниже критической по устойчивости против заноса, то рабочая жидкость поступает через делитель потока 15, двухпозиционный распределитель 12, полости муфты переменной длины 7 и дроссель 14 в бак 3, создавая равновесие сил, действующих на поршень муфты переменной длины 7 и удерживающих его в среднем положении.

Изобретение позволяет повысить маневренность и поворотливость транспортных средств с передними и задними управляемыми колесами за счет устранения запаздывания поворота задник управляемых колес при движении со скоростью ниже критической по устойчивости против заноса.