устройство для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении

Формула изобретения

Устройство для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении, содержащее управляемые колеса, установленные через подшипники, посаженные на втулки с фланцами, на осях, тензодатчики, закрепленные на торцевых поверхностях фланцев втулок, являющиеся датчиками боковой реакции дороги и соединенные по мостовой схеме с источником электропитания и электромагнитной катушкой, сердечник которой связан с золотником распределительного устройства потока рабочей жидкости, сообщенного с емкостью для рабочей жидкости, насосом и гидроцилиндром реверсивного механизма изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги, отличающееся тем, что втулки по концам имеют плоские фланцы с осевыми выступами, через которые передаются боковые реакции дороги, при этом выступы наружных фланцев втулок ступенчатые и узкими концами, длина которых меньше толщины шайбы крепления втулок на осях колес, входят в периферийные осевые сквозные отверстия этих шайб, а в центральных отверстиях шайб имеются радиальные выступы, входящие в осевые канавки на осях колес.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое устройство относится к транспортным средствам и может быть применено для обеспечения автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в процессе движения.

Известно устройство для автоматического регулирования схождения управляемых колес в процессе движения, содержащее датчики боковой реакции дороги, действующей на управляемые колеса, представляющие собой пьезодатчики в виде шайб, установленных на осях управляемых колес и электрически соединенных по мостовой схеме, реверсивный механизм изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги и систему управления указанным механизмом, электрически связанную с датчиками боковой реакции дороги (Патент РФ № 49257, 10.11.2005, Бюл. № 31).

Недостатком данного устройства являются низкие чувствительность, точность и надежность, т.к. датчики боковой реакции дороги реагируют также и на осевые силы, возникающие в обоймах конических подшипников колес от вертикальных нагрузок.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для автоматического регулирования схождения управляемых колес в процессе движения, содержащее датчики боковой реакции дороги, представляющие собой тензодатчики, установленные на торцевых поверхностях буртиков втулок, посаженных на осях поворотных цапф, на которых установлены подшипники управляемых колес, и электрически соединенные по мостовой схеме, усилитель электрического сигнала, реверсивный механизм изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги и систему управления указанным механизмом, электрически связанную с датчиками боковой реакции дороги (Патент РФ № 2309867, 10.11.2007, Бюл. № 31).

Недостатком данного устройства являются недостаточные чувствительность и точность, сложность и недостаточная надежность конструкции, затраты электрической энергии на работу усилителя.

Техническим результатом предлагаемого устройства для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении является повышение надежности, чувствительности и точности, упрощение конструкции, снижение стоимости и затрат на эксплуатацию.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении, содержащем управляемые колеса с подшипниками, втулки, шайбы, тензодатчики, соединенные в электрический мост, являющиеся датчиками боковой реакции дороги, оси, источник электропитания, электромагнитную катушку, распределительное устройство, емкость с рабочей жидкостью, насос, поперечную тягу с реверсивным механизмом, втулки по концам имеют плоские фланцы с осевыми выступами, через которые передаются боковые реакции дороги, при этом выступы наружных фланцев втулок ступенчатые и узкими концами, длина которых меньше толщины шайбы крепления втулок на осях колес, входят в периферийные осевые сквозные отверстия этих шайб, а в центральных отверстиях шайб имеются радиальные выступы, входящие в осевые канавки на осях колес, что позволяет предотвратить проворачивание втулок относительно осей колес, повысить чувствительность конструкции, точность и исключить усилитель.

На фигуре 1 изображена общая схема предлагаемого устройства; на фигуре 2 - ось управляемого колеса в сборе (на виде сверху ось колеса, подшипники, гайка с шайбой не показаны).

Предлагаемое устройство включает в себя управляемые колеса 1, установленные через подшипники, посаженные на втулки 2 с фланцами 3, имеющими по два осевых выступа 4, на осях 5. Тензодатчики (электрические датчики боковой реакции дороги) 6 закреплены на торцевых поверхностях фланцев втулок, имеют одинаковые электрические сопротивления и соединены по мостовой схеме 7. Точки А и В электрического моста 7 соединены с источником электропитания 8, а точки С и Д - с электромагнитной катушкой 9, сердечник которой жестко связан с золотником 10 распределительного устройства 11 потока рабочей жидкости. Устройство также содержит емкость 12, насос 13 и реверсный механизм изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги (гидроцилиндр) 14. Тензодатчики 6, электрический мост 7, источник электропитания 8, электромагнитная катушка 9 и распределительное устройство 11 образуют систему управления реверсивным механизмом 14 изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги 15.

Зазор в подшипниках (внутренние обоймы 16, ролики 17, наружные обоймы не показаны) управляемых колес регулируется гайкой 18 с шайбой. Втулка 2 закрепляется на оси 5 управляемых колес гайкой 19 с шайбой 20.

Выступы 4 наружных фланцев втулок ступенчатые и узкими концами входят в периферийные осевые сквозные отверстия 21 шайб 20 крепления втулок на осях 5 колес, причем длина узкой части выступов меньше толщины этих шайб. В центральных отверстиях шайб имеются радиальные выступы 22, входящие в осевые канавки 23 на осях колес.

Устройство работает следующим образом.

При прямолинейном движении автомобиля и правильном схождении управляемых колес боковые реакции дороги на эти колеса отсутствуют, а сопротивления тензодатчиков равны между собой, поэтому напряжение, подаваемое с точек С и Д электрического моста 7 на электромагнитную катушку 9, равно нулю и золотник 10 распределительного устройства 11 находится в центральном (нейтральном) положении.

При отклонении схождения в положительную или отрицательную сторону управляемые колеса 1 за счет боковых реакций дороги через втулки 2 с фланцами 3 и их осевые выступы 4 будут воздействовать на тензодатчики 6 и изменять их электрическое сопротивление. При этом между точками С и Д моста 7 возникает напряжение, подаваемое на электромагнитную катушку 9. Ток в катушке 9 вызовет магнитный поток, перемещающий сердечник катушки 9 и золотник 10 распределительного устройства 11 влево или вправо, обеспечивая подачу рабочей жидкости от насоса 13 в ту или иную полость гидроцилиндра 14 (реверсивного механизма изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги 15), изменяя, таким образом, ее длину и обеспечивая требуемое схождение колес 1. Выступы 4 наружных фланцев втулок, упираясь боковыми сторонами суженной части в стенки периферийных осевых сквозных отверстий 21 шайб 20, будут исключать возможность проворачивания втулок 2 относительно осей колес. В свою очередь шайбы будут удерживаться от проворачивания за счет выступов 22 в центральных отверстиях шайб, входящих в канавки 23 на осях колес.

Таким образом, предлагаемое устройство для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении повышает чувствительность и точность, упрощает конструкцию, повышает надежность, снижает стоимость и затраты на эксплуатацию устройства, обеспечивает правильное положение управляемых колес при различных режимах движения (разгон, накат, торможение), что способствует снижению сопротивления движению, износа шин и расхода топлива.