ТЯГА РУЛЕВОЙ ТРАПЕЦИИ
PITMAN ARM LINK

Изобретение относится к области машиностроения, к конструкции автомобиля, а именно к тягам рулевой трапеции автомобилей с рулевым механизмом реечного типа.
У переднеприводных легковых автомобилей с передней подвеской Макферсон в наиболее распространенных видах реечных рулевых механизмов конструкция тяги рулевой трапеции, как правило, содержит наружный и внутренний наконечники, связанные соответственно промежуточным элементом посредством резьб противоположного направления. Промежуточный элемент имеет в средней части поверхность под ключ, а наконечники выполнены с разрезным корпусом в области резьбовой части хвостовика, имеющим хомут, выполненный за одно целое с хвостовиком корпуса наконечника в виде приливов, расположенных по обеим сторонам от прорези (Раймпель Й. Шасси автомобиля. Рулевое управление. М.: Машиностроение, 1987, с.72-74, рис.3.14.).
Одна из основных функций тяги рулевой трапеции это регулирование схождения колес. В конструкциях переднеприводных легковых автомобилей регулирование схождения колес производят путем изменения длины тяг за счет вращения промежуточного элемента. Стопорение промежуточного элемента относительно наконечников обеспечивают при помощи двух стяжных болтов через хомуты наконечников.
К недостаткам известной конструкции тяги рулевой трапеции можно отнести повышенные трудозатраты, вызванные затруднениями в проведении процесса регулировок схождения колес из-за относительно больших габаритов регулировочных узлов по длине, расположенных в ограниченном для доступа к тягам пространстве в зоне арок колес.
Известна тяга рулевой трапеции, состоящая из двух наконечников, наружного и внутреннего, связанных соответственно разрезным промежуточным элементом посредством резьб противоположного направления. Стопорение промежуточного элемента относительно наконечников обеспечивают при помощи стяжных болтов и гаек через два хомута, расположенных на наружной поверхности разрезного промежуточного элемента (Раймпель Й. Шасси автомобиля. Рулевое управление. М.: Машиностроение, 1987, с.78, рис.3.22.).
Однако известная тяга рулевой трапеции при своем использовании имеет следующие недостатки:
- сложность проведения процесса регулировок схождения колес,
- высокая сложность осуществления стопорения промежуточного элемента относительно рулевых наконечников стяжными болтами и гайками в случае ограниченного доступа к регулировочным узлам тяги.
Наиболее близким к заявляемому объекту по технической сущности из известных решений является телескопическая тяга рулевой трапеции, содержащая наружный и внутренний наконечники, связанные через промежуточный элемент, выполненный в виде втулки, имеющей на одном из концов поверхность под ключ, хомут с отверстием под поперечный стяжной болт, выполненный за одно целое с одним из наконечников (см. патент РФ №2016802, МПК В62D 7/20, 1994 г.).
Однако известная тяга рулевой трапеции при своем использовании имеет следующие недостатки:
- затруднения в проведении процесса регулировок схождения колес после определенного периода процесса эксплуатации,
- накопление продуктов коррозии и загрязнений в резьбе втулки и наконечников,
- ограниченный ресурс эксплуатации.
Задачей изобретения является создание тяги рулевой трапеции.
Техническим результатом при использовании предложенной тяги рулевой трапеции является отсутствие затруднений в проведении процесса регулировок схождения колес после определенного периода процесса эксплуатации, повышение надежности стопорения промежуточного элемента относительно рулевых наконечников стяжными болтами при ограниченном доступе к регулировочным узлам тяги, предотвращение накопления продуктов коррозии и загрязнений в резьбовых соединениях втулки и наконечников, а также повышение ресурса эксплуатации.
Технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что предложена тяга рулевой трапеции, содержащая наружный и внутренний наконечники, связанные через промежуточный элемент, выполненный в виде втулки, имеющей на одном из концов поверхность под ключ, хомут с отверстием под поперечный стяжной болт, выполненный за одно целое с одним из наконечников, при этом наружный наконечник или внутренний наконечник выполнены со ступенчатым стержневым элементом с меньшим диаметром d1 стержня со стороны его торцевой части, при этом на ступенчатом стержневом элементе размещен ступенчатый промежуточный элемент, который выполнен в виде втулки с наружной резьбой, связанной с соответствующей внутренней резьбой корпуса внутреннего наконечника или корпуса наружного наконечника, на торцевой части ступенчатого стержневого элемента наружного наконечника или внутреннего наконечника со стороны его торцевой поверхности выполнен стопорный элемент, который фиксирует ступенчатый промежуточный элемент на ступенчатом стержневом элементе наружного наконечника или внутреннего наконечника, а корпус внутреннего наконечника или наружного наконечника выполнен разрезным, с приливами хомута, расположенными по обоим краям его прорези. При этом наружный размер d3 поперечного сечения стопорного элемента выполнен меньше наружного диаметра d2 внутренней резьбы внутреннего наконечника или наружного наконечника, но больше внутреннего диаметра d1 ступенчатого промежуточного элемента.
Среди признаков, характеризующих предложенную тягу рулевой трапеции, существенными являются:
- выполнение наружного наконечника или внутреннего наконечника со ступенчатым стержневым элементом с меньшим диаметром d1 стержня со стороны его торцевой части,
- размещение на ступенчатом стержневом элементе ступенчатого промежуточного элемента, который выполнен в виде втулки с наружной резьбой, связанной с соответствующей внутренней резьбой корпуса внутреннего наконечника или корпуса наружного наконечника,
- выполнение на торцевой части ступенчатого стержневого элемента наружного наконечника или внутреннего наконечника со стороны его торцевой поверхности стопорного элемента, который фиксирует ступенчатый промежуточный элемент на ступенчатом стержневом элементе наружного наконечника или внутреннего наконечника,
- выполнение корпуса внутреннего наконечника или наружного наконечника разрезным, с приливами хомута, расположенными по обоим краям его прорези,
- выполнение наружного размера d3 поперечного сечения стопорного элемента меньше наружного диаметра d2 внутренней резьбы внутреннего наконечника или наружного наконечника, но больше внутреннего диаметра d1 ступенчатого промежуточного элемента.
Экспериментальные исследования предложенной тяги рулевой трапеции показали ее высокую эффективность. Было установлено, что предложенная тяга рулевой трапеции обладает отсутствием затруднений в проведении процесса регулировок схождения колес после определенного периода процесса эксплуатации, имеет повышенную на 15-18% надежность стопорения промежуточного элемента относительно рулевых наконечников стяжными болтами при ограниченном доступе к регулировочным узлам тяги. Кроме того, предложенная тяга рулевой трапеции предотвращает накопление продуктов коррозии и загрязнений в резьбовых соединениях втулки и наконечников, а также обладает повышенным на 18% ресурсом эксплуатации.
Сущность предложенного технического решения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид предложенной тяги рулевой трапеции, выполненной с наружным наконечником со ступенчатым стержневым элементом и размещенным на ступенчатом стержневом элементе ступенчатым промежуточным элементом, который выполнен в виде втулки с наружной резьбой, связанной с соответствующей внутренней резьбой корпуса внутреннего наконечника, на фиг.2 показан продольный разрез тяги рулевой трапеции, на фиг.2а показан выносной элемент Б фиг.2, на фиг.3 - разрез В-В на фиг.2, на фиг.4 - разрез А-А на фиг.2.
Тяга рулевой трапеции - левая (правая тяга - симметричное отображение левой) состоит, как показано, например, на фиг.1, из наружного наконечника 1, который своим свободным концом связан с поворотной стойкой (не показана) колеса автомобиля. Другой конец наружного наконечника 1 выполнен со ступенчатым стержневым элементом 8 с меньшим диаметром d1 стержня со стороны его торцевой части. При этом на ступенчатом стержневом элементе 8 размещен ступенчатый промежуточный элемент 3, который выполнен в виде втулки с наружной резьбой, которая связана с соответствующей внутренней резьбой корпуса внутреннего наконечника 2 (фиг.2 и 2а). Другой конец внутреннего наконечника 2 соединен с зубчатой рейкой рулевого механизма (на фиг.1 не показана). На торцевой части ступенчатого стержневого элемента 8 наружного наконечника 1 со стороны его торцевой поверхности выполнен стопорный элемент 4, который фиксирует ступенчатый промежуточный элемент 3 на ступенчатом стержневом элементе 8 наконечника 1 (фиг.2а). Корпус внутреннего наконечника 2 выполнен разрезным, с приливами 6 хомута, расположенными по обоим краям его прорези 7 (фиг.3 и 4). При этом наружный размер d3 поперечного сечения стопорного элемента 4 выполнен меньше наружного диаметра d2 внутренней резьбы внутреннего наконечника 2, но больше внутреннего диаметра d1 ступенчатого промежуточного элемента 3 (фиг.2а).
Устройство работает следующим образом. Перед началом регулировки длины тяги расстопаривают узел регулировки, ослабляя стяжной болт 5. Изменение длины тяги производят вращением промежуточного элемента 3 в том или ином направлении. За счет того, что на ступенчатом стержневом элементе 8 наружного наконечника 1 размещен ступенчатый промежуточный элемент 3, который выполнен в виде втулки с наружной резьбой, связанной с соответствующей внутренней резьбой корпуса внутреннего наконечника, при вращении ступенчатого промежуточного элемента 3 в том или ином направлении концы наружного и внутреннего наконечников сходятся или расходятся. Изменением длины тяг, левой и правой, регулируют углы схождения ведущих колес автомобиля. После выставления необходимых углов схождения колес затягиванием стяжного болта 5 производят стопорение наружного и внутреннего наконечников.
В частном случае, для предотвращения попадания влаги в регулирующее устройство тяги, полость между защитным кожухом и разрезным промежуточным элементом в области проточки 7, а также прорези с торцов промежуточного элемента 3 заполняют смазкой.
Конструкция рулевой тяги защищает от проникновения грязи и влаги в регулирующее устройство. В частном случае, прорезь корпуса 7 внутреннего наконечника 2 заполняют смазкой.
В случае попадания влаги и коррозии резьбы в области регулирующего устройства тяги, его достаточно просто разобрать. Для этого ослабляется и (при необходимости) удаляется стяжной болт 5. Поскольку хомут не имеет ребер жесткости, достаточно развести приливы хомута, чтобы сдвинуть его (при необходимости). Прокручиванием ступенчатого промежуточного элемента добиваются регулировки схождения колес.
В сравнении с прототипом предложенная тяга рулевой трапеции при той же быстроте и точности регулировки легко устанавливается и демонтируется даже при коррозии резьбовых соединений, что позволяет обеспечить регулировку углов схождения колес автомобиля в течение всего ресурса ее эксплуатации. Промежуточный элемент и смазка ограничивают попадание влаги в регулировочный узел тяги. В случае повреждения защитного узла при монтаже его всегда можно заменить, оставив работоспособные наконечники.
Предлагаемую конструкцию рулевой тяги можно применять в рулевых системах автомобилей с задним и передним приводами.