устройство для автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении, содержащее управляемые колеса, установленные через подшипники, посаженные на втулки, на оси с поворотными кулаками, втулки, кольца и шайбы с гайками их крепления на осях, тензодатчики, закрепленные на торцевых поверхностях колец, соединенные по мостовой схеме и являющиеся датчиками боковых реакций дороги, источник электропитания, усилитель электрического сигнала, электромагнитную катушку, сердечник которой жестко связан с золотником распределительного устройства потока рабочей жидкости, емкость с рабочей жидкостью, насос и реверсивный механизм изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги, отличающееся тем, что наружные кольца на наружных (по отношению к втулке) торцах имеют осевые выступы, боковые поверхности шайб крепления втулок и колец на осях колес - осевые отверстия, в которые входят выступы колец, кроме того, эти шайбы по внутреннему диаметру имеют радиальные выступы, а по концам осей колес имеются осевые канавки, в которые входят радиальные выступы шайб, втулки по концам имеют осевые выступы, а все кольца по отверстиям имеют радиальные вырезы, в которые входят выступы втулок, что предотвращает проворачивание втулок и колец с тензодатчиками, повышая надежность конструкции.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое устройство относится к транспортным средствам и может быть применено для обеспечения автоматического регулирования схождения управляемых колес 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 непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес в движении, содержащее датчики боковых реакций дороги, представляющие собой электрически соединенные по мостовой схеме тензодатчики, установленные на торцевых поверхностях колец, посаженных на осях поворотных цапф, на которых на втулках установлены подшипники управляемых колес, 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 № 2348913, 10.03.2009, Бюл. № 7).

Недостатками данного устройства является недостаточная надежность, так как в процессе работы возможно проворачивание втулок и колец с тензодатчиками относительно осей колес, что приведет к отказу устройства.

Техническим результатом предлагаемого устройства для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в процессе движения является повышение надежности.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении, содержащем управляемые колеса с подшипниками, оси с поворотными кулаками, втулки, кольца и шайбы с гайками их крепления на осях, тензодатчики, соединенные в электрический мост, являющиеся датчиками боковых реакций дороги, источник электропитания, электромагнитную катушку, усилитель электрического сигнала, распределительное устройство, емкость с рабочей жидкостью, насос, поперечную тягу с реверсивным механизмом, наружные кольца на наружных (по отношению к втулке) торцах имеют осевые выступы, боковые поверхности шайб крепления втулок и колец на осях колес - осевые отверстия, в которые входят выступы колец; кроме того, эти шайбы по внутреннему диаметру имеют радиальные выступы, а по концам осей колес имеются осевые канавки, в которые входят радиальные выступы шайб; втулки по концам имеют осевые выступы, а все кольца по отверстиям имеют радиальные вырезы, в которые входят выступы втулок, что предотвращает проворачивание втулок и колец с тензодатчиками, повышая надежность конструкции.

На фигуре 1 изображена общая схема предлагаемого устройства; на фигуре 2 - ось управляемого колеса в сборе.

Предлагаемое устройство включает в себя управляемые колеса 1, установленные через подшипники, посаженные на втулки 2, кольца 3 с закрепленными на торцевых поверхностях тензодатчиками (электрическими датчиками боковых реакций дороги) 4 на осях 5. По концам осей 5 колес имеются осевые канавки 6. Тензодатчики 4 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 4, 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.

Наружные кольца 3 на наружных (по отношению к втулке) торцах имеют осевые выступы 16. Все кольца 3 по отверстиям имеют радиальные вырезы 17, в которые входят осевые выступы 18 втулок 2. Зазор в подшипниках (внутренние обоймы 19, ролики 20, наружные обоймы не показаны) управляемых колес регулируется гайкой 21 с шайбой 22. Втулка 2 закрепляется на оси 5 управляемых колес гайкой 23 с шайбой 24. Боковые поверхности шайб 24 имеют осевые отверстия 25, в которые входят осевые выступы 16 колец. Кроме того, шайбы 24 по внутреннему диаметру имеют радиальные выступы 26, устанавливаемые в осевые канавки 6 осей 5 колес.

Устройство также содержит усилитель электрического сигнала 27.

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 через усилитель электрического сигнала 27 на электромагнитную катушку 9, равно нулю и золотник 10 распределительного устройства 11 находится в центральном (нейтральном) положении.

При отклонении схождения в положительную или отрицательную стороны управляемые колеса 1 за счет боковых реакций дороги через втулки 2 и кольца 3 будут воздействовать на тензодатчики 4 и изменять их электрическое сопротивление. При этом между точками С и Д моста 7 возникает напряжение, подаваемое через усилитель электрического сигнала 27 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 (реверсивного механизма) 14 изменения рабочей длины поперечной рулевой тяги 15, изменяя, таким образом, ее длину и обеспечивая требуемое схождение колес 1.

Таким образом, предлагаемое устройство для автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в движении обеспечивает правильное положение управляемых колес при различных режимах движения (разгон, накат, торможение), что способствует снижению сопротивления движению, износа шин и расхода топлива.