Рулевое устройство транспортного средства с гидроусилителем

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ РУЛЕВОЕ УСТРОЙСТВО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С ГИДРОУСИЛИТЕЛЕМ(71) Заявитель Республиканское унитарное промышленное предприятие Борисовский завод Автогидроусилитель(72) Авторы Максимчук Владимир Иванович Васильев Александр Анатольевич(73) Патентообладатель Республиканское унитарное промышленное предприятие Борисовский завод Автогидроусилитель(57) 1. Рулевое устройство транспортного средства с гидроусилителем, содержащее гидравлический распределитель потоков рабочей жидкости с золотником осевого перемещения для управления гидроусилителем, корпус, внутри которого расположены поршень с зубчатой рейкой, разделяющий внутреннюю полость корпуса на две рабочие камеры, выходной вал с зубчатым сектором, находящийся в зацеплении с зубчатой рейкой поршня, Фиг. 1 10799 1 2008.06.30 винт, кинематически связанный шариковой винтовой передачей с поршнем, торсион, механически связывающий винт шариковой винтовой передачи с входным валом с возможностью обеспечения их упругого взаимного углового смещения, а также измерительный преобразователь, выход которого электрически соединен со входом блока преобразования электрического сигнала и управления золотником гидравлического распределителя, отличающееся тем, что измерительный преобразователь выполнен с возможностью измерения углового смещения входного вала относительно винта шариковой винтовой передачи, выход которого электрически соединен со входом электронного устройства усиления и изменения электрического сигнала в соответствии с заданным алгоритмом обработки, выход которого электрически соединен со входом электронного блока управления золотником гидравлического распределителя. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что гидравлический распределитель потоков рабочей жидкости с золотником осевого перемещения для управления гидроусилителем установлен внутри или на корпусе рулевого устройства или выполнен с возможностью установки на транспортном средстве отдельно от рулевого устройства. Изобретение относится к транспортному машиностроению, преимущественно для использования в рулевых управлениях автомобилей. Известны рулевые устройства транспортных средств, содержащие двухступенчатую передачу винт - шариковая гайка - зубчатая рейка - зубчатый сектор с гидроусилителем,использующие гидравлический распределитель потоков рабочей жидкости с золотником роторного типа. Рулевые устройства этого типа состоят из корпуса, внутри которого расположен поршень, имеющий зубчатую рейку и разделяющий внутреннюю полость корпуса на две рабочие камеры силового гидроцилиндра. Поршень через зубчатую рейку связан с зубчатым сектором выходного вала. Внутри поршня расположены винт, кинематически связанный шариковой винтовой передачей с поршнем, и торсион, механически связывающий винт шариковой винтовой передачи с входным валом и позволяющий их взаимное упругое угловое смещение. На торце винта шариковой винтовой передачи вдоль его оси имеется отверстие, в которое входит цилиндрическая шейка входного вала. На сопрягаемых цилиндрических поверхностях этих деталей выполнены отверстия и пазы, расположенные особым образом так, что эти детали выполняют функции распределителя потоков рабочей жидкости. В исходном положении входного вала напорная магистраль через пазы и отверстия в винте шариковой винтовой передачи и входного вала соединяется со сливом. При вращении входного вала происходит угловое смещение винта шариковой винтовой передачи относительно входного вала, взаимное расположение отверстий и пазов изменится одна из камер силового цилиндра будет сообщаться с напорной магистралью, а другая - со сливом 1. Недостаток таких рулевых устройств - высокая трудоемкость и сложность изготовления распределителей, невозможность получения различных выходных характеристик устройства без замены или переделки деталей и узлов, входящих в состав устройства. Известны также рулевые устройства транспортных средств, содержащие двухступенчатую передачу винт - шариковая гайка - зубчатая рейка - зубчатый сектор с гидроусилителем, использующие гидравлический распределитель потоков рабочей жидкости с золотником осевого перемещения 2, 3, 4, 5. Основным недостатком рулевых устройств транспортных средств с гидроусилителем,использующим гидравлический распределитель потоков рабочей жидкости с золотником осевого перемещения, является большой гидравлический люфт, что не соответствует современным требованиям к рулевым устройствам и управлениям транспортных средств. Известно рулевое устройство транспортного средства 6, в котором наряду с использованием гидравлического распределителя потока рабочей жидкости с золотником осевого перемещения используются электронные блоки и измерительные преобразователи (сенсоры). 2 10799 1 2008.06.30 К недостатку этого рулевого устройства транспортного средства относится механический способ управления перемещением золотника гидравлического распределителя и,следовательно, большой гидравлический люфт, а электронные устройства применяются лишь для создания реактивных сил, действующих на золотник при его перемещении, для создания у водителя чувства дороги. Задачей данного изобретения является создание рулевого устройства транспортного средства с гидроусилителем, содержащего двухступенчатую передачу винт - шариковая гайка - зубчатая рейка - зубчатый сектор и гидравлический распределитель потоков рабочей жидкости с золотником осевого перемещения, при этом параметры и характеристики устройства, в частности гидравлический люфт, должны удовлетворять современным требованиям к рулевым устройствам и управлениям, что позволит повысить точность управления транспортным средством. Для этого используются современные разработки электроники и систем пропорционального управления электромагнитами, позволяющие получать необходимые характеристики рулевых устройств при помощи регулировок и корректировок в электрических цепях электронных устройств. Решение поставленной задачи иллюстрируется схемой комбинированной принципиальной, представленной на фиг. 1, и продольным разрезом рулевого устройства транспортного средства с гидроусилителем, представленным на фиг. 2. Заявляемое рулевое устройство состоит из корпуса 1, внутри которого расположены поршень 2, имеющий зубчатую рейку и разделяющий внутреннюю полость корпуса на две рабочие камеры, выходной вал с зубчатым сектором 3, находящийся в зацеплении с зубчатой рейкой поршня,винт 4, кинематически связанный шариковой винтовой передачей с поршнем, торсион 5,механически связывающий винт 4 шариковой винтовой передачи с входным валом 6 и позволяющий их взаимное упругое угловое смещение, измерительного преобразователя устройства для измерения величины углового смещения входного вала 7 относительно винта 4 шариковой винтовой передачи и преобразования его в электрический сигнал, выход измерительного преобразователя электрически соединен с входом электронного устройства 8 - для усиления и изменения электрического сигнала в соответствии с заданным алгоритмом обработки, выход устройства 8 электрически соединен с входом электронного блока управления золотником гидравлического распределителя 9 для преобразования электрического сигнала в пропорциональное ему линейное перемещение исполнительного органа этого устройства, передаваемое золотнику гидравлического распределителя 10,гидравлически связанному с рабочими камерами корпуса. При приложении к входному валу 6 управляющего усилия он повернется на величину,определяемую жесткостью торсиона 5, при этом появится угловое смещение между входным валом 6 и винтом 4 шариковой винтовой передачи. Это смещение с высокой точностью измеряется встроенным измерительным преобразователем - устройством измерения величины углового смещения входного вала 7 - и преобразовывается в электрический сигнал, направляемый в электронное устройство обработки 8, где сигнал усиливается и изменяется в заданном алгоритме при помощи электронных опций устройства 8. Изменение алгоритма обработки данных, получаемых от механической части устройства, позволит произвольно изменять характеристики рулевого управления, в том числе и гидравлический люфт, обеспечивая оптимальные условия управления транспортным средством. Обработанный сигнал подается к встроенному или отдельно устанавливаемому устройству преобразования электрического сигнала 9 в пропорциональное ему линейное перемещение исполнительного органа. Исполнительный орган устройства 9 сообщает линейное перемещение жестко связанному с ним золотнику встроенного или отдельно устанавливаемого гидравлического распределителя 10, который управляет распределением потока рабочей жидкости от насоса системы рулевого управления 11 в рабочие камеры корпуса 1. 10799 1 2008.06.30 Источники информации 1. Проспект РУПП Борисовский завод Автогидроусилитель (Беларусь). 2. Островцев А.Н. Автомобиль Основы конструкции. - М. Машиностроение, 1976. 3. Осыко В.В., Петриченко И.Я., Аленов Ю.А., Цветков В.Н., Лысов М.А. Устройство и эксплуатация автомобиля КамАЗ 4310. - М. Патриот, 1991. 4. Гаспарянц Г.А. Конструкция, основы теории и расчета автомобиля. - М. Машиностроение, 1978. 5. Пустовалов Б.И. Просто об автомобиле. - Мн. Полымя, 1987. 6. Патент 4940103, МПК 625/08, 1990. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4