рулевое управление колесного транспортного средства

Формула изобретения

Рулевое управление колесного транспортного средства, содержащее кинематически связанные рулевое колесо, рулевой механизм, рулевой привод и распределитель, гидравлически соединенный с насосом, баком и полостями основного силового цилиндра, шток которого соединен с рулевым приводом, а в корпусе выполнены два отверстия по обе стороны от поршня, открытые при его нейтральном положении и поочередно перекрываемые при смещении, посредством которых полости основного силового цилиндра соединены с соответствующими полостями дополнительного силового цилиндра, отличающееся тем, что основной и дополнительный силовые цилиндры имеют общий шток, а корпус основного силового цилиндра выполнен в виде поршня дополнительного силового цилиндра, при этом длина поршня основного силового цилиндра составляет более одной третьей длины его корпуса, в котором выполнены два канала, соединяющие соответствующие полости основного силового цилиндра с распределителем только в крайних положениях поршня дополнительного силового цилиндра.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к рулевым управлениям колесных транспортных средств.

Известно рулевое управление колесного транспортного средства, содержащее кинематически связанные рулевое колесо, рулевой механизм, рулевой привод и распределитель. Распределитель, в свою очередь, гидравлически соединен с насосом, баком и полостями основного силового цилиндра, шток которого кинематически соединен с рулевым приводом. В корпусе основного силового цилиндра выполнены два отверстия по обе стороны от поршня. При этом отверстия расположены таким образом, что открыты при нейтральном положении поршня и поочередно перекрываются при его смещении. Посредством указанных отверстий полости основного силового цилиндра связаны с соответствующими полостями дополнительного силового цилиндра. Корпус дополнительного силового цилиндра соединен с рамой транспортного средства, а его шток - с корпусом основного силового цилиндра. Наличие двух силовых цилиндров различного диаметра обеспечивает переменную характеристику рулевого управления, улучшая тем самым управляемость транспортного средства (SU, авт. св. 1022853, кл. В 62 D 6/06, 1983 - прототип).

Недостаток известного рулевого управления заключается в его больших габаритных размерах, большой металлоемкости и сложности компоновки на автомобиле, что обусловлено наличием в рулевом управлении последовательно соединенных двух силовых цилиндров.

Изобретение направлено на повышение компактности, снижение металлоемкости и улучшение компонуемости.

Решение поставленной задачи достигается тем, что рулевое управление колесного транспортного средства содержит кинематически связанные рулевое колесо, рулевой механизм, рулевой привод и распределитель. Распределитель, в свою очередь, гидравлически соединен с насосом, баком и полостями основного силового цилиндра. При этом шток основного силового цилиндра соединен с рулевым приводом, а в его корпусе выполнены два отверстия по обе стороны от поршня. Причем отверстия выполнены таким образом, что они открыты при нейтральном положении поршня и поочередно перекрываются при его смещении. Посредством этих отверстий полости основного силового цилиндра соединены с соответствующими полостями дополнительного силового цилиндра. Кроме того, основной и дополнительный силовые цилиндры имеют общий шток, а корпус основного силового цилиндра выполнен в виде поршня дополнительного силового цилиндра. При этом длина поршня основного силового цилиндра составляет более одной третьей длины его корпуса, в котором выполнены два дополнительных канала, соединяющих соответствующие полости основного силового цилиндра с распределителем только в крайних положениях поршня дополнительного силового цилиндра.

Предлагаемое рулевое управление колесного транспортного средства отличается тем, что основной и дополнительный силовые цилиндры имеют общий шток, а корпус основного силового цилиндра выполнен в виде поршня дополнительного силового цилиндра. При этом длина поршня основного силового цилиндра составляет более одной третьей длины его корпуса, в котором выполнены два канала, соединяющих соответствующие полости основного силового цилиндра с распределителем только в крайних положениях поршня дополнительного силового цилиндра.

В результате того, что основной и дополнительный силовые цилиндры имеют общий шток, корпус основного силового цилиндра выполнен в виде поршня дополнительного силового цилиндра, а длина поршня основного силового цилиндра составляет более одной третьей длины его корпуса, в котором выполнены два канала, соединяющих соответствующие полости основного силового цилиндра с распределителем только в крайних положениях поршня дополнительного силового цилиндра, предлагаемое рулевое управление имеет меньшие габариты и металлоемкость, проще компонуется на автомобиле.

На фиг.1 представлена схема рулевого управления колесного транспортного средства. На фиг.2 изображены основной и дополнительный силовые цилиндры при смещении их поршней в одно из крайних положений, а на фиг.3 - зависимость усилия на ободе рулевого колеса (Р) от угла поворота управляемых колес ().

Рулевое управление колесного транспортного средства (фиг. 1) содержит кинематически связанные рулевое колесо 1, рулевой механизм 2, рулевой привод 3 и распределитель 4. Распределитель 4, в свою очередь, гидравлически соединен с насосом 5, баком 6 и полостями основного силового цилиндра 7. При этом шток 8 основного силового цилиндра 7 соединен с рулевым приводом 3 и управляемыми колесами 9, а в его корпусе выполнены два отверстия 10 и 11 (фиг. 2) по обе стороны от поршня 12. Причем отверстия 10 и 11 выполнены таким образом, что они открыты при нейтральном положении поршня 12 и поочередно перекрываются при его смещении. Посредством этих отверстий полости основного силового цилиндра 7 соединены с соответствующими полостями дополнительного силового цилиндра 13. Кроме того, основной 7 и дополнительный 13 силовые цилиндры имеют общий шток 8, а корпус основного силового цилиндра 7 выполнен в виде поршня дополнительного силового цилиндра 13. При этом длина поршня 12 основного силового цилиндра 7 составляет более одной третьей длины его корпуса, в котором выполнены два дополнительных канала 14 и 15, соединяющих соответствующие полости основного силового цилиндра 7 с распределителем 4 только в крайних положениях поршня дополнительного силового цилиндра 13.

Рулевое управление колесного транспортного средства работает следующим образом.

При повороте рулевого колеса 1 (фиг.1) из нейтрального положения управляющее воздействие передается через рулевой механизм 2 к рулевому приводу 3 и распределителю 4. Распределитель 4, смещаясь, направляет рабочую жидкость от насоса 5 в одну из полостей дополнительного силового цилиндра 13 и через одно из отверстий 10 или 11, выполненных в корпусе основного силового цилиндра 7, в одну из его полостей, соответственно. Поскольку дополнительные каналы 14 и 15 перекрыты, произойдет смещение поршня 12, которое вызовет соответствующее перемещение управляемых колес 9. Усилие на рулевом колесе 1 в этом случае будет соответствовать участку I на фиг.3. При этом поршень 12 основного силового цилиндра 7 будет смещаться до тех пор, пока не перекроет второе отверстие 11 или 10. В результате одна из полостей основного силового цилиндра 7 окажется запертой, что будет препятствовать дальнейшему перемещению поршня 12 в основном силовом цилиндре 7.

При дальнейшем повороте рулевого колеса 1 под действием давления рабочей жидкости, подаваемой насосом 5 через распределитель 4 в дополнительный силовой цилиндр 13, начнет смещаться корпус основного силового цилиндра 7, являющийся поршнем дополнительного силового цилиндра 13, совместно со своим поршнем 12 и общим штоком 8, поворачивая управляемые колеса 9. При этом рабочая жидкость из противоположной полости дополнительного силового цилиндра 13 будет вытесняться в бак 6 через распределитель 4. Этому режиму работы рулевого управления соответствует участок II зависимости, представленной на фиг. 3. Так будет продолжаться до тех пор, пока поршень дополнительного силового цилиндра 13 не займет крайнее положение.

После того как поршень дополнительного силового цилиндра 13 займет крайнее положение, посредством дополнительного канала 15 или 14, одна из полостей основного силового цилиндра 7 соединится с баком 6 через распределитель 4. Дальнейший поворот рулевого колеса 1 и соответствующее ему смещение распределителя 4 приведут к тому, что рабочая жидкость от насоса 5 будет подаваться через полость дополнительного силового цилиндра 13 и одно из отверстий 10 или 11 в основной силовой цилиндр 7, смещая его поршень 12 и шток 8, и вытесняться из него через открывшийся дополнительный канал 15 или 14 в бак 6. Указанному режиму работы соответствует участок III зависимости, представленной на фиг.3.

При повороте рулевого колеса в обратном направлении рулевое управление работает аналогичным образом. Однако, если поворот начинается из крайнего положения (см. фиг. 3), то участок I будет иметь несколько большую протяженность, чем в случае поворота из промежуточного положения.

Таким образом, предлагаемое рулевое управление колесного транспортного средства обеспечивает переменную характеристику. При этом благодаря тому, что основной и дополнительный силовые цилиндры имеют общий шток, корпус основного силового цилиндра выполнен в виде поршня дополнительного силового цилиндра, а длина поршня основного силового цилиндра составляет более одной третьей длины его корпуса, в котором выполнены два канала, соединяющих соответствующие полости основного силового цилиндра с распределителем только в крайних положениях поршня дополнительного силового цилиндра, рулевое управление имеет меньшие габариты и металлоемкость, проще компонуется на колесном транспортном средстве.