рулевой механизм транспортного средства

Формула изобретения

Рулевой механизм транспортного средства, содержащий зубчатую передачу с ведущей шестерней, находящейся в зацеплении с зубчатой рейкой, отличающийся тем, что зубчатая рейка выполнена в виде двух независимых частей, расположенных параллельно с возможностью перемещения относительно друг друга, при этом зубья реек выполнены разными по высоте, с возможностью изменения передаточного числа по определенным закономерностям.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к рулевым механизмам колесных машин, а также может найти применение в станкостроении, приборостроении, производстве грузоподъемных машин, где необходимы механизмы с заданными закономерностями перемещения их отдельных исполнительных звеньев.

Известен рулевой механизм транспортного средства, содержащий зубчатую передачу с ведущей конической или пирамидальной шестерней, находящейся в зацеплении с зубчатой рейкой. Зубья рейки разнесены по ширине рейки так, что обеспечивают их зацепление с зубьями шестерни на разных радиусах ее делительных окружностей, что позволяет получить переменное передаточное отношение (см. а.с. № 1142348, МКИ⁴ В62D 3/12, опубл. 28.02.85 г.).

Недостатком такой конструкции является изменение передаточного отношения в малых пределах, ограниченных высотой зуба шестерни, и, следовательно, затрудненность обеспечения различных закономерностей изменения передаточного отношения рулевого механизма.

Техническим результатом изобретения является улучшение управляемости транспортного средства за счет обеспечения оптимальной закономерности изменения передаточного числа зубчатой передачи.

Сущность изобретения в том, что рулевой механизм транспортного средства, содержащий зубчатую передачу с ведущей шестерней, находящейся в зацеплении с зубчатой рейкой, отличается тем, что зубчатая рейка выполнена в виде двух независимых частей, расположенных параллельно с возможностью перемещения относительно друг друга, при этом зубья реек выполнены разными по высоте с возможностью изменения передаточного числа по определенным закономерностям.

Ведущая шестерня может быть выполнена конической, либо состоящей из нескольких цилиндрических шестерен различного радиуса делительной окружности, либо комбинированной. Рейка выполнена в виде двух независимых частей, перемещающихся согласно заданному закону относительно друг друга в одной плоскости. Зубья рейки (как одной, так и другой частей) расположены с возможностью поочередного зацепления с шестерней на радиусах ее делительных окружностей, что обеспечивает необходимые радиусы поворота управляемых колес (правильную кинематику поворота и безопасность движения).

Диапазон изменения передаточного отношения реечного дифференциального рулевого механизма с комбинированной шестерней определяется соотношением наибольшего и наименьшего радиусов зацепления, а закономерность изменения передаточного отношения механизма устанавливается расположением зубьев рейки по ширине. Эти параметры подбираются оптимальными по условиям управляемости и устойчивости колесного транспортного средства.

На фиг.1 изображен рулевой механизм с комбинированной (конической + конической) шестерней; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - механизм с комбинированной (коническая + цилиндрическая + коническая) шестерней; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.3.

Механизм содержит комбинированную шестерню 1, закрепленную на ведущем валу 2 и установленную на подшипниках 3 и 4 в картере 5, внутри которого расположена рейка 6 с зубьями 7. На фиг.2 показаны прижимающая рейку 6 к шестерне 1 пружина 8 и сухари 9. Зацепление зубьев 7 регулируется с помощью прокладок 10 и гайки 11.

Механизм работает следующим образом.

Водитель колесного транспортного средства, вращая рулевое колесо, поворачивает связанный с последним вал 2 рулевого механизма и установленную на нем комбинированную шестерню 1, которая, зацепляясь зубьями 7, перемещает рейку 6 механизма.

При перемещении рейки 6 вправо во взаимодействие с ведущей комбинированной шестерней 1 вступают поочередно зубья 7 двух независимых частей рейки, расположенные на различном расстоянии по ширине рейки, и зацепляются с шестерней 1 на разных радиусах ее делительной окружности, тем самым придавая двум частям рейки разные перемещения. Следовательно, при повороте рулевого колеса и ведущей комбинированной шестерни 1 зоны контактов зубьев шестерни с зубьями рейки перемещаются по длине ведущей шестерни, что сопровождается изменением радиуса делительной окружности зацепления двух частей рейки с ведущей шестерней.

В результате этого изменяется передаточное число механизма, определяемое тем радиусом делительной окружности ведущей комбинированной шестерни, на котором в данный момент зацепляются с ней зубья двух частей рейки.

По сравнению с известными рулевыми механизмами колесных транспортных средств предлагаемая конструкция позволяет расширить предел изменения передаточного отношения и получить различную закономерность этого изменения, повысить безопасность движения, комфортабельность транспортного средства и надежность его эксплуатации.