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 пружинным стабилизатором, - с рулевым приводом и рулевым усилителем задних управляемых колес, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено двухпозиционным распределителем, управляемым датчиком скорости, а муфта переменной длины выполнена в виде силового цилиндра, при этом ее полости связаны через двухпозиционный распределитель, причем двухпозиционный распределитель выполнен двухлинейным таким образом, что в одном из положений первая и вторая линия связаны между собой, а в другом - заперты.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к рулевым управлениям транспортных средств с передними и задними управляемыми колесами.

Известна система рулевого управления транспортного средства с передними и задними управляемыми колесами, содержащая распределитель рулевого управления, гидравлически соединенный гидронасосом, гидробаком и посредством рабочей гидролинии - со штоковой полостью исполнительного гидроцилиндра, кинематически связанного с передними управляемыми колесами, поршневая полость которого соединена с поршневой полостью исполнительного гидроцилиндра, кинематически связанного с задними управляемыми колесами [1].

Основным недостатком системы является низкая устойчивость движения транспортного средства на высоких скоростях.

Известно также 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 [2].

Недостатком данного рулевого управления является недостаточная маневренность и поворотливость транспортного средства при малых скоростях движения, обусловленная запаздыванием поворота задних управляемых колес по отношению к повороту передних управляемых колес. Запаздывание поворота задних управляемых колес обеспечивается 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.

Указанная цель достигается тем, что рулевое управление транспортного средства дополнительно снабжено двухпозиционным распределителем, управляемым датчиком скорости. Муфта переменной длины выполнена в виде силового цилиндра, полости которого связаны с двухпозиционным распределителем. Двухпозиционный распределитель выполнен двухлинейным таким образом, что в одном из положений первая и вторая линии соединены между собой. В другом положении первая и вторая линии заперты.

Заявляемое рулевое управление отличается тем, что муфта переменной длины выполнена в виде силового цилиндра, а также наличием дополнительно введенных элементов: двухпозиционного распределителя, который управляется датчиком скорости. Делитель потока, силовой цилиндр, двухпозиционный распределитель и датчик скорости широко известны. Однако при их введении в указанной связи с остальными элементами, рулевое управление проявляет новые свойства. В частности, в том случав, когда полости муфты переменной длины заблокированы, т. е. поршень муфты переменной длины находится в среднем положении, 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.

В том случае, когда полости муфты переменной длины связаны между собой через двухпозиционный распределитель, поршень муфты переменной длины имеет возможность свободного перемещения, за счет чего осуществляется запаздывание поворота задних управляемых колес и, следовательно, устойчивость движения транспортного средства повышается.

На чертеже представлена схема управления колесного транспортного средства.

Рулевое управление колесного транспортного средства (фиг. 1) содержит кинематически связанные между собой рулевой привод и рулевой усилитель передних управляемых колбе. 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 13, распределителя 8 и силового цилиндра 9. Рулевой привод задних управляемых колес состоит из рычагов и тяг, кинематически связывающие задние управляемые колеса с ведомым звеном муфты переменной длины 7.

Муфта переменной длины 7 выполнена в виде силового цилиндра. 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 8 задних управляемых колес и пружинным стабилизатором 11 (устройством возврата задних управляемых колес в нейтральное положение). Полости муфты переменной 7 длины соединены через двухпозиционный распределитель 10. Двухпозиционный распределитель 10 выполнен двухлинейным таким образом, что в одном из положений первая и вторая линии соединены между собой, а в другом положении первая и вторая линии заперты. Управляется двухпозиционный распределитель 10 датчиком скорости 12.

Датчик скорости 12 выполнен в виде генератора переменного тока, имеющего привод от трансмиссии транспортного средства. Выход генератора переменного тока соединен через усилитель со входом электронного ключа, подающего напряжение питания на обмотку электромагнита двухпозиционного распределителя 10 в случае, если частота вращения генератора достигает 90% от установленного значения, соответствующего критической скорости транспортного средства по устойчивости против заноса.

Рулевое управление транспортного средства работает следующим образом.

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.

В случае движения транспортного средства со скоростью, достигающей критическую по устойчивости против заноса, под управлением датчика скорости 12 двухпозиционный распределитель 10 находится в положении, в котором первая и вторая линии соединяют между собой полости муфты переменной длины 7. В этом случае шток с поршнем силового цилиндра, являющегося 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 пружинный стабилизатор 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 8. В результате этого рабочая жидкость поступает от насоса 13 к силовому цилиндру 9, который развивает усилие, необходимое для поворота задних управляемых колес. Далее передние и задние управляемые колеса поворачиваются совместно до достижения максимальных углов поворота.

В случае движения транспортного средства со скоростью ниже критической по устойчивости против заноса при повороте рулевого колеса 1 двухпозиционный распределитель 10 под управлением датчика скорости 12 находится в положении, в котором первая и вторая линии, связанные с полостями муфты переменной длины 7 заперты. В этом случае ведущее и ведомое звенья муфты переменной длины 7 перемещаются одновременно, преодолевая сопротивление пружины стабилизирующего устройства 11. Вследствие того, что ведущее и ведомое звенья муфты переменной длины 7 взаимно заблокированы, включение распределителей 5 и 8 происходит одновременно. При этом поворот задних управляемых колес относительно поворота передних управляемых колес происходить без запаздывания.

При возврате рулевого колеса 1 в нейтральное положение распределитель 5 в результате давления рабочей жидкости на его реактивные элементы занимает нейтральное положение. Возврат передних управляемых колес в нейтральное положение вызывает перемещение ведущего звена муфты переменной длины 7. Ведомое звено муфты переменной длины 7 возвращается благодаря усилию создаваемому пружиной стабилизирующего устройства 11, перемещая распределитель 8 так, что он направляет рабочую жидкость в одну из полостей силового цилиндра 9, возвращая задние управляемые колеса в нейтральное положение.

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

Источники информации:

1. Колесные шасси 5937 и 5939 ТО и ИЭ, Воениздат 1986.

2. А с. СССР N529964, МПК В 62 D 5/06, 1976.