Устройство дифференцированного управления рулевыми тягами автомобиля

 

Изобретение относится к области автомобиле- и машиностроения. Устройство дифференцированного управления рулевыми тягами автомобиля включает в себя базовый корпус, поворотный рычаг, подшипниковую пару и элементы их крепления, удерживающие поворотный рычаг с парой рабочих отверстий, границы которых расположены между параллельными плоскостями. Корпус на виде в плане выполнен в виде пары конических бобышек, имеющих скругленные основания. Центры отверстий в бобышках смещены на минимальное расстояние от большей диагонали условного ромбического контура основания, переходящего в попарно изменяющиеся по углам наклонов поверхности, которые сопряжены со сторонами радиусными переходами. На поворотной оси жестко закреплены относительно внутреннего кольца подшипник, фасонная шайба, плоская шайба и фасонный рычаг, снабженный тремя отверстиями, обеспечивающими ему жесткую взаимосвязь с поворотным валом и парой рулевых тяг. Технический результат заключается в снижении силовой нагрузки на руль при повороте колес автомобиля, универсальности в использовании механизма и повышении качества изделия за счет напыления защитного слоя покрытия на его поверхность. 7 ил.

Изобретение относится к области автомобиле- и машиностроения.

Известен прототип - патент РФ № 2158385 от 21.12.99, опубл. в БИ № 30 от 27.10.00.

К недостаткам известного технического решения следует отнести:

- малые технологические возможности устройства и невысокий уровень его дизайна, приводящие к быстрому загрязнению и износу подшипникового узла в связи с конструктивным несовершенством формы фасонного рычага, при отсутствии фиксации гаек на поворотной оси, что снижает пассивную безопасность рулевого управления в связи с возможностью раскручивания фасонного рычага, что ведет к потере его функциональной значимости;

- удержание поворотного фасонного рычага осуществляется лишь за счет пар трения, взаимодействующих с ним поверхностей шайбы и торца гайки, что исключает целесообразность применения подшипниковой пары в виде узла вращения;

- после незначительного пробега автомобиля происходит радиальный износ упомянутых пар трения, что отражается на себестоимости изделия, так как поворотный рычаг может вращаться и без каких-либо подшипников при их загрязнении ввиду достаточно большого зазора в формате ходовой посадки между поверхностями отверстия поворотного рычага и поворотной оси;

- неподвижное кольцо подшипника, к которому крепится и на которое опирается шайба, препятствует вращению поворотной оси, делая излишним наличие подшипникового узла, приводя изделие к работоспособности за счет зазора между поверхностями вала поворотной оси и поверхностью отверстия поворотного рычага. Задачей нового технического решения является устранение указанных недостатков.

Поставленная задача достигается тем, что устройство дифференцированного управления рулевыми тягами автомобиля, включающее в себя базовый корпус, поворотный рычаг, подшипниковую пару и элементы их крепления, удерживающие поворотный рычаг с парой рабочих отверстий, границы которых расположены между параллельными плоскостями, отличается тем, что корпус на виде в плане представлен парой конических бобышек, имеющих скругленные основания, центры отверстий в бобышках смещены на минимальное расстояние от большей диагонали условного ромбического контура основания, переходящего в попарно изменяющиеся по углам наклонов поверхности, и имеет пару радиусных выступов с участками оппозитно направленных конических поверхностей, цилиндрический выступ, объединяющий их торцевые участки и резьбовое отверстие с установленным в нем винтом, предназначены для подачи и удержания смазки во внутренней полости корпуса, образованной со сторон торцев подвижных и неподвижных колец подшипников и торцев корпуса, на поворотной оси размещены полутороидные выступы фасонных шайб, кольцевое пространство корпуса образует с торцами верхних колец подшипников полость для размещения смазки, на поворотной оси жестко закреплены подшипник, фасонная шайба, плоская шайба, фасонная гайка с защитным колпачком и фасонный рычаг с тремя отверстиями, обеспечивают ему жесткую взаимосвязь с поворотной осью и парой рулевых тяг, посадочные поверхности поворотной оси с вылетом ее резьбового торца позволяют разместить поворотное кольцо подшипника с плотным замыканием на его внутреннем кольце фасонной шайбы, плоской шайбы, фасонной гайки, закрытой защитным колпачком, защитные колпачки выполнены из неметаллического материала, а корпус из алюминиевого сплава, внутренняя полость корпуса снабжена наклонно расположенным ребром, парой литников и радиально расположенными, оппозитно смещенными ребрами, для жесткой взаимосвязи поворотной оси с фасонным рычагом используют конический, шлицевой или рифленый профиль взаимосопрягаемых посадочных поверхностей, обеспечивающих надежный натяг рулевых тяг автомобиля относительно осей отверстий фасонного рычага, штампованная поверхность которого подвергается обработке абразивным инструментом, поверхность фасонного рычага имеет антикоррозионное покрытие, со стороны внутренней полости на корпусе выполнено ребро, установка в корпусе поворотной оси и фасонных шайб осуществлена с зазором ходовой посадки в глухих кольцевых проточках за счет коаксиального расположения их на торцах внутренних поворотных колец подшипников, для точной фиксации фасонных шайб их основания взаимодействуют с основаниями фасонных гаек, которые закреплены на поворотной оси с возможностью одновременного поворота, внутренний профиль защитных колпачков выполнен с возможностью их натяга на поверхность фасонных гаек шестигранной формы, фасонные шайбы выполнены с возможностью удержания смазки в подшипниковом узле, острые кромки на корпусе перед покрытием напылением сглажены для получения под действием угла отражения светового потока, исходящего от источника света, однотонного по световой окраске покрытия.

Графические изображения: фиг.1 и фиг.1a - вид в плане с частичными разрезами подшипниковых узлов, гаек и фасонных шайб; фиг.2 - сечение подшипникового уплотнения; фиг.3 - профильная проекция поворотного рычага; фиг.4 - вид в плане на поворотный рычаг; фиг.5 - вид со стороны основания корпуса; фиг.6 - вид на торец корпуса и сопряженных с ним деталей с поворотной осью; фиг.7 - вид сверху на корпус и резьбовой элемент, предназначены для подачи и удержания смазки.

Перечень цифровых изображений, отраженных в графических материалах: корпус (1); конические бобышки (2, 3); основания (4 и 5); центры (6 и 7); отверстия (8 и 9); контур основания (10-13), включающий стороны (11 и 13); поверхности (14-17); радиусные переходы (18 и 19); радиусные выступы (20 и 21); конические поверхности (22 и 23); цилиндрический выступ (24); торцовые участки (25 и 26); резьбовое отверстие (27); винт (28); внутренние полости (29) и (37); торцы (30 и 31); поворотная ось (32); полутороидные выступы (33 и 34); шайбы (35 и 36); торцы (38 и 39); внутренние кольца (40 и 41); подшипники (42 и 43); поверхности (44 и 45); торцы (46 и 47); внутреннее кольцо (48); шайба (49); фасонный рычаг (50); отверстия (51-53); фасонная гайка (54); зона контрения (55); неметаллические колпачки (56 и 63); посадочные поверхности (57 и 58); вылет резьбового торца (59); поворотное кольцо (60); плоская шайба (61); фасонная гайка (62); cкругление (64); ребро (65); литники (66 и 94); ребра (67 и 68); оси (69 и 70); поверхности (71-91); плоскость Pv; цилиндрические поверхности (92, 93, 95-97); ось (98); площадки (99 и 100); поверхности (101-104); радиусные сопряжения (105 и 106); наклонные поверхности (107 и 108); торцовые поверхности (109 и 110); стенки (111-114); кольцевые проточки (115 и 116); торец (117); внутренние поворотные кольца (118); периферийная зона (119); основание (120); поверхности (121-124); профиль (125); контровочные пазы (126 и 127); кольцевые рифления (128-132); поверхность (133); отверстие (134); напыление (135).

Описание устройства.

Устройство дифференцированного управления рулевыми тягами автомобиля, включающее в себя базовый корпус, поворотный рычаг, подшипниковую пару и элементы их крепления, удерживающие поворотный рычаг с парой рабочих отверстий, границы которых расположены между параллельными плоскостями, отличающееся тем, что:

1. корпус (1) на виде в плане представлен парой конических бобышек (2, 3), имеющих скругленные основания;

2. центры отверстий (8, 9) в бобышках смещены на минимальное расстояние от большей диагонали условного ромбического контура основания (10-13), переходящего в попарно изменяющиеся по углам наклонов поверхности (14-17), и основание имеет пару радиусных выступов (20, 21) с участками оппозитно направленных конических поверхностей (22, 23);

3. цилиндрический выступ (24), объединяющий их торцевые участки и резьбовое отверстие (27) с установленным в нем винтом (28), предназначен для подачи и удержания смазки во внутренней полости корпуса (1), образованной со сторон торцев подвижных и неподвижных колец подшипников и торцев корпуса;

4. на поворотной оси (32) размещены полутороидные выступы фасонных шайб (35, 36);

5. кольцевое пространство корпуса образует с торцами верхних колец (40, 41) подшипников полость для размещения смазки;

6. на поворотной оси (32) жестко закреплены подшипник (43), фасонная шайба (35), плоская шайба (49), фасонная гайка (54) с защитным колпачком (56) и фасонный рычаг (50) с тремя отверстиями (51-53), что обеспечивает ему жесткую взаимосвязь с поворотной осью (32) и парой рулевых тяг;

7. посадочные поверхности поворотной оси (32) с вылетом ее резьбового торца (59) позволяют разместить поворотное кольцо (60) подшипника (42) с плотным замыканием на его внутреннем кольце фасонной шайбы (36), плоской шайбы (61), фасонной гайки (62), закрытой защитным колпачком (63);

8. защитные колпачки (56, 63) выполнены из неметаллического материала, а корпус (1) из алюминиевого сплава;

9. внутренняя полость корпуса снабжена наклонно расположенным ребром (65), парой литников (66, 94) и радиально расположенными, оппозитно смещенными ребрами (67, 68);

10. для жесткой взаимосвязи поворотной оси (32) с фасонным рычагом (50) используют конический, шлицевой или рифленый профиль взаимосопрягаемых посадочных поверхностей, обеспечивающих надежный натяг рулевых тяг автомобиля относительно осей (69, 79) отверстий (52, 53) фасонного рычага (50), штампованная поверхность которого подвергается обработке абразивным инструментом;

11. поверхность фасонного рычага (50) имеет антикоррозионное покрытие;

12. со стороны внутренней полости на корпусе выполнено ребро (65);

13. установка в корпусе (1) поворотной оси (32) и фасонных шайб (35, 36) осуществлена с зазором ходовой посадки в глухих кольцевых проточках (115, 116) за счет коаксиального расположения их на торцах (117) внутренних поворотных колец (118) подшипников (42, 43);

14. для точной фиксации фасонных шайб (35, 36) их основания взаимодействуют с основаниями фасонных гаек (54, 62), которые закреплены на поворотной оси (32) с возможностью одновременного поворота;

15. внутренний профиль защитных колпачков (56, 63) выполнен с возможностью их натяга на поверхность (122, 124) фасонных гаек (54, 62) шестигранной формы;

16. фасонные шайбы (35, 36) выполнены с возможностью удержания смазки в подшипниковом узле;

17. острые кромки на корпусе (1) перед покрытием напылением сглажены для получения под действием угла отражения светового потока, исходящего от источника света, однотонного по световой окраске покрытия.

Раскрытие изобретения.

Устройство дифференцированного управления рулевыми тягами автомобиля, включающее в себя базовый корпус, поворотный рычаг, подшипниковую пару и элементы их крепления, удерживающие поворотный рычаг с парой рабочих отверстий, границы которых расположены между параллельными плоскостями, выполняется таким образом, что:

- корпус (1) на виде в плане представлен парой конических бобышек (2, 3), имеющих скругленные основания;

- центры отверстий (8, 9) в бобышках смещены на минимальное расстояние от большей диагонали условного ромбического контура основания (10-13), переходящего в попарно изменяющиеся по углам наклонов поверхности (14-17), и основание имеет пару радиусных выступов (20, 21) с участками оппозитно направленных конических поверхностей (22, 23);

- цилиндрический выступ (24), объединяющий их торцевые участки и резьбовое отверстие (27) с установленным в нем винтом (28), предназначен для подачи и удержания смазки во внутренней полости корпуса (1), образованной со сторон торцев подвижных и неподвижных колец подшипников и торцев корпуса;

- на поворотной оси (32) размещены полутороидные выступы фасонных шайб (35, 36);

- кольцевое пространство корпуса образует с торцами верхних колец (40, 41) подшипников полость для размещения смазки;

- на поворотной оси (32) жестко закреплены подшипник (43), фасонная шайба (35), плоская шайба (49), фасонная гайка (54) с защитным колпачком (56) и фасонный рычаг (50) с тремя отверстиями (51-53), что обеспечивает ему жесткую взаимосвязь с поворотной осью (32) и парой рулевых тяг;

- посадочные поверхности поворотной оси (32) с вылетом ее резьбового торца (59) позволяют разместить поворотное кольцо (60) подшипника (42) с плотным замыканием на его внутреннем кольце фасонной шайбы (36), плоской шайбы (61), фасонной гайки (62), закрытой защитным колпачком (63);

- защитные колпачки (56, 63) выполнены из неметаллического материала, а корпус (1) из алюминиевого сплава;

- внутренняя полость корпуса снабжена наклонно расположенным ребром (65), парой литников (66, 94) и радиально расположенными, оппозитно смещенными ребрами (67, 68);

- для жесткой взаимосвязи поворотной оси (32) с фасонным рычагом (50) используют конический, шлицевой или рифленый профиль взаимосопрягаемых посадочных поверхностей, обеспечивающих надежный натяг рулевых тяг автомобиля относительно осей (69, 79) отверстий (52, 53) фасонного рычага (50), штампованная поверхность которого подвергается обработке абразивным инструментом;

- поверхность фасонного рычага (50) имеет антикоррозионное покрытие;

- со стороны внутренней полости на корпусе выполнено ребро (65);

- установка в корпусе (1) поворотной оси (32) и фасонных шайб (35, 36) осуществлена с зазором ходовой посадки в глухих кольцевых проточках (115, 116) за счет коаксиального расположения их на торцах (117) внутренних поворотных колец (118) подшипников (42, 43);

- для точной фиксации фасонных шайб (35, 36) их основания взаимодействуют с основаниями фасонных гаек (54, 62), которые закреплены на поворотной оси (32) с возможностью одновременного поворота;

- внутренний профиль защитных колпачков (56, 63) выполнен с возможностью их натяга на поверхность (122, 124) фасонных гаек (54, 62) шестигранной формы;

- фасонные шайбы (35, 36) выполнены с возможностью удержания смазки в подшипниковом узле;

- острые кромки на корпусе (1) перед покрытием напылением сглажены для получения под действием угла отражения светового потока, исходящего от источника света, однотонного по световой окраске покрытия.

Промышленная полезность заключается в снижении силовой нагрузки на руль при повороте колес автомобиля, универсальность в использовании механизма и повышенное качество изделия за счет напыления защитного слоя покрытия на его поверхность.

Экономическая эффективность нового технического решения заключается в долговечности и практической полезности механизма устройства, включающего снижение усилия, прилагаемого к рулю при управлении автомобилем, и защиту от попадания грязи в подшипниковый узел.

Формула изобретения

Устройство дифференцированного управления рулевыми тягами автомобиля, включающее в себя базовый корпус, поворотный рычаг, подшипниковую пару и элементы их крепления, удерживающие поворотный рычаг с парой рабочих отверстий, границы которых расположены между параллельными плоскостями, отличающееся тем, что корпус на виде в плане представлен парой конических бобышек, имеющих скругленные основания, центры отверстий в бобышках смещены на минимальное расстояние от большей диагонали условного ромбического контура основания, переходящего в попарно изменяющиеся по углам наклонов поверхности, и имеет пару радиусных выступов с участками оппозитно направленных конических поверхностей, цилиндрический выступ, объединяющий их торцевые участки, и резьбовое отверстие с установленным в нем винтом, предназначенным для подачи и удержания смазки во внутренней полости корпуса, образованной со сторон торцев подвижных и неподвижных колец подшипников и торцев корпуса, на поворотной оси размещены полутороидные выступы фасонных шайб, кольцевое пространство корпуса образует с торцами верхних колец подшипников полость для размещения смазки, на поворотной оси жестко закреплены подшипник, фасонная шайба, плоская шайба, фасонная гайка с защитным колпачком и фасонный рычаг с тремя отверстиями, обеспечивающими ему жесткую взаимосвязь с поворотной осью и парой рулевых тяг, посадочные поверхности поворотной оси с вылетом ее резьбового торца позволяют разместить поворотное кольцо подшипника с плотным замыканием на его внутреннем кольце фасонной шайбы, плоской шайбы, фасонной гайки, закрытой защитным колпачком, защитные колпачки выполнены из неметаллического материала, а корпус - из алюминиевого сплава, внутренняя полость корпуса снабжена наклонно расположенным ребром, парой литников и радиально расположенными и оппозитно смещенными ребрами, для жесткой взаимосвязи поворотной оси с фасонным рычагом используют конический, шлицевой или рифленый профиль взаимосопрягаемых посадочных поверхностей, обеспечивающих надежный натяг рулевых тяг автомобиля относительно осей отверстий фасонного рычага, штампованная поверхность которого подвергается обработке абразивным инструментом, поверхность фасонного рычага имеет антикоррозионное покрытие, со стороны внутренней полости на корпусе выполнено ребро, установка в корпусе поворотной оси и фасонных шайб осуществлена с зазором ходовой посадки в глухих кольцевых проточках за счет коаксиального расположения их на торцах внутренних поворотных колец подшипников, для точной фиксации фасонных шайб их основания взаимодействуют с основаниями фасонных гаек, которые закреплены на поворотной оси с возможностью одновременного поворота, внутренний профиль защитных колпачков выполнен с возможностью их натяга на поверхность фасонных гаек шестигранной формы, фасонные шайбы выполнены с возможностью удержания смазки в подшипниковом узле, острые кромки на корпусе перед покрытием напылением сглажены для получения под действием угла отражения светового потока, исходящего от источника света, однотонного по световой окраске покрытия.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8