устройство для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в процессе движения

Формула изобретения

Устройство для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в процессе движения, 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 кольца по наружным, по отношению к втулкам, торцам имеют осевые трапецеидальные выступы, а торцевые поверхности поворотных кулаков - осевые трапецеидальные пазы, в которые входят выступы внутренних колец, причем длина этих выступов больше, чем глубина пазов, втулки по наружным концам имеют осевые трапецеидальные вырезы, а кольца по внутренним, по отношению к втулкам, торцам - осевые трапецеидальные выступы, входящие в вырезы втулок, что предотвращает проворачивание втулок и колец с тензодатчиками, повышая надежность и чувствительность 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 являются недостаточные чувствительность и 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 чувствительности и надежности.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в процессе движения, 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, кольца по наружным (по отношению к втулкам) торцам имеют осевые трапецеидальные выступы, а торцевые поверхности поворотных кулаков - осевые трапецеидальные пазы, в которые входят выступы внутренних колец, причем длина этих выступов больше, чем глубина пазов; втулки по наружным концам имеют осевые трапецеидальные вырезы, а кольца по внутренним (по отношению к втулкам) торцам - осевые трапецеидальные выступы, входящие в вырезы втулок, что предотвращает проворачивание втулок и колец с тензодатчиками, повышая надежность и чувствительность 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. Торцевые поверхности поворотных кулаков осей 5 имеют осевые пазы 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.

Кольца 3 по наружным (по отношению к втулкам) торцам имеют осевые трапецеидальные выступы 16, которые входят в осевые трапецеидальные пазы 6 поворотных кулаков. Втулки по наружным концам имеют осевые трапецеидальные вырезы 17, а кольца по внутренним (по отношению к втулкам) - осевые трапецеидальные выступы 18, входящие в вырезы втулок. 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.

Устройство также содержит усилитель электрического сигнала 25.

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 25 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 25 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 непрерывного автоматического регулирования схождения управляемых колес автомобиля в процессе движения обеспечивает правильное положение управляемых колес при различных режимах движения (разгон, накат, торможение), что способствует снижению сопротивления движению, износа шин и расхода топлива.