Рулевой рычажный механизм для колесного транспортного средства

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано при проектировании и модернизации транспортных средств с колесным типом движителя.
Известна конструкция системы рулевого управления колесного транспортного средства, содержащий рулевой механизм, рулевой привод и гидроусилитель поворота передних управляемых колес, который снабжен вторым рулевым колесом, расположенным под первым и имеющим свой рулевой механизм с рулевой сошкой, продольной рулевой тягой поворота задних управляемых колес, золотником управления поворота задних управляемых колес, гидроусилителем поворота задних управляемых колес, двумя рулевыми трапециями (см. патент на изобретение RU 2198811, опубликовано 20.02.2003).
Недостатком этой конструкции является наличие большого числа передаточных звеньев и отдельного распределителя рулевого механизма, наличие золотникового распределителя, все это приводит к усложнению конструкции рулевого механизма, большому люфту в приводе и неудовлетворительной точности управления.
Известна также конструкция рулевого привода транспортного средства с двумя управляемыми мостами, содержащая рулевую трапецию с разрезными поперечными тягами, четырехплечие рычаги, соединенные между собой одними концами посредством жесткой тягой и другие концы которых соединены с двумя цилиндрами, которые управляются гидрораспределителем, смонтированным на рулевом колесе (см. изобретение SU №453332, опубликовано 15.12.74).
Основным недостатком этого устройства является отсутствие жесткой механической связи рулевого колеса с управляемыми колесами, что приводит к вилянию автомобиля на высоких скоростях и неудовлетворительной управляемости транспортного средства.
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению по назначению, совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является рулевой рычажный механизм, содержащий рулевой механизм с усилителем, который соединен с колесами переднего первого моста посредством сошки, продольной тяги, маятникового рычага, рычага поворотного кулака и поперечными тягами и промежуточную опору, которая соединена с колесами переднего второго моста посредством рычага, продольной тяги, силового цилиндра двустороннего действия, маятникового рычага, рычага поворотного кулака и поперечных тяг. Рулевой механизм и промежуточная опора соединены между собой продольной тягой (см. изобретение RU №2445224, опубликовано 20.03.2012).
Основным недостатком рассматриваемой системы рулевого управления является недостаточная маневренность транспортного средства, обусловленная ограниченным максимальным углом поворота управляемых колес в случае плотной компоновки транспортного средства и/или применения широкой рамы, также это приводит к сложности соединения первого и второго моста промежуточной тягой из-за деталей подвески (гидро-пневмостойки, амортизаторы, пружины и т.д.).
Задачей полезной модели является увеличение угла поворота управляемых колес на транспортном средстве с плотной компоновкой и/или широкой рамой, с целью увеличения маневренности транспортного средства.
Поставленная задача решается за счет того, что в рулевом рычажном механизме для колесного транспортного средства, содержащем рулевой механизм, закрепленный на раме и соединенный сошкой, который помощью продольной и поперечной тяг соединен с поворотными рычагами первого моста, промежуточную тягу, соединяющую сошку рулевого механизма с рычагом, подвижно установленным на промежуточной опоре, связанную с гидроцилиндром и соединенную продольным и поперечными тягами с поворотными рычагами второго моста дополнительно установлены маятниковые рычаги, закрепленные на мостах, поперечные тяги выполнены разрезными с возможностью присоединения к маятниковым рычагам, кроме этого рулевой механизм с сошкой, промежуточная опора и продольные тяги выполнены с возможностью расположения внутри рамы транспортного средства.
Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что введены дополнительно маятниковые рычаги, закрепленные на мостах, поперечные тяги выполнены разрезными с возможностью присоединения к маятниковым рычагам, кроме этого рулевой механизм с сошкой, промежуточная опора и продольные тяги выполнены с возможностью расположения внутри рамы транспортного средства позволяют увеличить углы поворота управляемых колес и тем самым повысить маневренность транспортного средства. Кроме этого разрезные поперечные тяги расположены на мосту, выше оси колес, что уменьшает вероятность их повреждения от посторонних предметов (при проезде пней и других препятствий).
Схема может содержать один и более силовых цилиндров. Весь рулевой рычажный механизм расположен внутри рамы автомобиля, что позволяет поворачивать управляемые колеса на большие углы при минимальном расстоянии между колесами и рамой автомобиля.
Могут быть различные вариации расположении силового цилиндра как на шасси, так и на мосту транспортного средства, также различные варианты расположения тяг.
Данная схема может быть применена на транспортные средства с одной и более управляемой схемой, с соответствующим исключение или добавлением необходимых элементов (рычагов, тяг, опор и т.д.).
Возможен также вариант рулевого рычажного механизма для колесного транспортного средства в котором нет маятниковых рычагов, а рулевой механизм с сошкой прикреплен к раме с внутренней стороны, и все продольные и поперечные тяги управляемых мостов расположены внутри рамы.
Заявителю не известен рулевой рычажный механизм для колесного транспортного средства с указанной совокупностью существенных признаков и заявленная совокупность существенных признаков не вытекает явным образом из современного уровня техники, что позволяет предположить соответствие заявляемого технического решения условию «новизна».
Полезная модель иллюстрируется чертежом, на котором представлена конструктивная схема рулевого рычажного механизма для колесного транспортного средства.
Рулевой рычажный механизм для колесного транспортного средства содержит: закрепленный на шасси рулевой механизм 1 с сошкой 2, соединенной продольной тягой 3 с маятниковым рычагом 4, закрепленным на первом мосту с возможностью вращения вокруг своей оси, поперечные тяги 5, соединенные одним концом с поворотными рычагами 6, закрепленными на поворотных кулаках с колесами 7, а другим концом с маятниковым рычагом 4, промежуточную тягу 8 соединенную одним концом сошкой 2, а другим концом с рычагом 9, закрепленной с возможностью вращения на промежуточной опоре, установленной на раме транспортного средства и соединенный также с силовым цилиндром 10, продольную тягу 11 соединенную одним концом с рычагом 9 промежуточной опоры, а другим концом с маятниковым рычагом 12 закрепленной на втором мосту, с возможностью вращения вокруг своей оси, поперечные тяги 13 одним концом соединены с рычагами 14, закрепленными на поворотных кулаках с колесами 7, а другим концом с рычагом маятниковой опоры 12.
Рулевой рычажный механизм для колесного транспортного средства работает следующим образом: при повороте транспортного средства налево или направо рулевой механизм 1 воздействует на сошку 2, продольную тягу 3, который поворачивает маятниковой рычаг 4, воздействующий на поперечные тяги 5, которые в свою очередь поворачивают рычаги 6 вокруг оси поворотных ступиц, что приводит к повороту колес 7 на заданную величину. Сошка 2 рулевого механизма 1 одновременно воздействует на промежуточную тягу 8, который воздействует на рычаг 9 промежуточной опоры. Силовой цилиндр 10, который также связан с рычагом 9 промежуточной опоры, служит для усиления воздействующей на рычаг 9 силы. Далее управляющее воздействие передается через продольную тягу 11 на маятниковый рычаг 12 и через поперечные тяги 13 и поворотные рычаги 14, закрепленные на поворотных кулаках второго моста поворачивают на заданную величину колеса 7.
Промежуточная тяга 8 позволяет перераспределять усилие передаваемое рулевым механизмом 1 и силовым цилиндром 10, при неравномерной нагрузке на управляемые колеса автомобиля (например: при вывешивании управляемых колес одного из моста).
Рулевой рычажный механизм для колесного транспортного средства соответствует условию промышленной применимости и может быть изготовлен на стандартном оборудовании.