РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, в частности к рулевому управлению транспортного средства большой грузоподъемности.
Наиболее близким к заявляемому решению (прототипом) является рулевое управление транспортного средства [Автомобили Урал-4320-10, Урал-4320-31 и их модификации. Руководство по эксплуатации 4320-3902035РЭ (издание девятое, исправленное и дополненное). - Миасс, 2005 - 299 с], включающее в себя рулевую колонку, рулевой механизм, рулевой привод и гидравлический усилитель.
Недостатком прототипа является необходимость прикладывания водителем значительных усилий к рулевому управляющему органу (рулевому колесу) при выходе из строя гидравлического усилителя и продолжении движения или при буксировке транспортного средства с неработающим двигателем на гибкой сцепке, что приводит к сложности управления транспортным средством, вызывает быструю утомляемость водителя и создает аварийную ситуацию на дороге.
Технический результат полезной модели направлен на исключение аварийной ситуации при выходе из строя гидравлического усилителя или при буксировке транспортного средства с неработающим двигателем на гибкой сцепке за счет снижения усилия, прикладываемого водителем к рулевому управляющему органу, необходимого для поворота управляемых колес.
Технический результат достигается тем, что в кинематической цепи передачи усилия от рулевой колонки к рулевому механизму между ними установлен понижающий редуктор, состоящий из картера, первичного вала, выполненного за одно целое с шестерней, вторичного вала, установленного одним концом в расточке первичного вала, шестерни вторичного вала, установленной на вторичном валу на подшипниках, промежуточного вала с жестко установленными на нем ведущей и ведомой шестернями, зубчатой муфты, установленной на шлицах вторичного вала, соединяющей в первом положении первичный вал с вторичным и фиксирующей во втором положении шестерню вторичного вала с вторичным валом, механизма управления зубчатой муфтой, включающего в себя вилку со штоком, связанным с поршнем гидроцилиндра, внутри которого установлена возвратная пружина, при этом шестерня первичного вала находится в постоянном зацеплении с ведомой шестерней промежуточного вала, шестерня вторичного вала - с ведущей шестерней промежуточного вала, подпоршневая полость гидроцилиндра связана с магистралью высокого давления гидроусилителя.
Отличительными признаками от прототипа является то, что в кинематической цепи передачи усилия от рулевой колонки к рулевому механизму между ними установлен понижающий редуктор, состоящий из картера, первичного вала, выполненного за одно целое с шестерней, вторичного вала, установленного одним концом в расточке первичного вала, шестерни вторичного вала, установленной на вторичном валу на подшипниках, промежуточного вала с жестко установленными на нем ведущей и ведомой шестернями, зубчатой муфты, установленной на шлицах вторичного вала, соединяющей в первом положении первичный вал с вторичным и фиксирующей во втором положении шестерню вторичного вала с вторичным валом, механизма управления зубчатой муфтой, включающего в себя вилку со штоком, связанным с поршнем гидроцилиндра, внутри которого установлена возвратная пружина, при этом шестерня первичного вала находится в постоянном зацеплении с ведомой шестерней промежуточного вала, шестерня вторичного вала - с ведущей шестерней промежуточного вала, подпоршневая полость гидроцилиндра связана с магистралью высокого давления гидроусилителя.
Структурная схема предлагаемой конструкции рулевого управления транспортного средства представлена на фиг. 1. Предлагаемое рулевое управление состоит из рулевой колонки, рулевого механизма, рулевого привода, гидравлического усилителя и понижающего редуктора, установленного в кинематической цепи передачи усилия от рулевой колонки к рулевому механизму.
На фиг. 2 показана кинематическая схема понижающего редуктора. Он состоит из картера 1, первичного вала 2, выполненного за одно целое с шестерней 3, вторичного вала 4, на котором на подшипниках установлена шестерня 5, промежуточного вала 6, на котором жестко установлены ведущая 7 и ведомая 8 шестерни, зубчатой муфты 9, установленной на шлицах вторичного вала 4, механизма управления зубчатой муфтой 9, включающего в себя вилку 10 со штоком 11, связанным с поршнем 12 гидроцилиндра 13, внутри которого установлена возвратная пружина 14. Один конец вторичного вала 4 установлен в расточке первичного вала 2. Шестерня 3 первичного вала 2 находится в постоянном зацеплении с ведомой шестерней 8 промежуточного вала 6, шестерня 5 вторичного вала 4 - с ведущей шестерней 7 промежуточного вала 6. Подпоршневая полость гидроцилиндра 13 связана с магистралью высокого давления гидроусилителя (не показан). Возвратная пружина 14 установлена в надпоршневой полости гидроцилиндра 13.
Рулевое управление транспортного средства работает следующим образом. При работающем гидроусилителе масло из магистрали высокого давления поступает в подпоршневую полость гидроцилиндра 13 (фиг. 2) и воздействует на поршень 12, который, преодолевая усилие возвратной пружины 14, перемещается вместе со штоком 11 и вилкой 10 и переводит зубчатую муфту 9 в зацепление с первичным валом 2. Усилие от рулевой колонки передается на рулевой механизм через первичный вал 2 и вторичный вал 4, соединенные друг с другом посредством зубчатой муфты 9.
При неработающем гидроусилителе давление масла в подпоршневой полости гидроусилителя 13 падает, и возвратная пружина 14, разжимаясь, перемещает поршень 12 со штоком 11 и вилкой 10 в противоположную сторону и, выводя зубчатую муфту 9 из зацепления с первичным валом 2, вводит ее в зацепление с шестерней 5, фиксируя ее тем самым с вторичным валом 4. В этом случае усилие от рулевой колонки на рулевой механизм передается с первичного вала 2 через две пары шестерен - 3 и 8, 7 и 5 на вторичный вал 4. При этом усилие, прикладываемое водителем к рулевому управляющему органу, необходимое для поворота управляемых колес при неработающем гидравлическом усилителе, снижается за счет передаточных чисел зубчатых колес понижающего редуктора.
В результате достигается исключение аварийной ситуации при выходе из строя гидравлического усилителя или при буксировке транспортного средства с неработающим двигателем на гибкой сцепке за счет снижения усилия, прикладываемого водителем к рулевому управляющему органу, необходимого для поворота управляемых колес.