ЭЛЕКТРОУСИЛИТЕЛЬ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ, ВСТРАИВАЕМЫЙ В РУЛЕВУЮ КОЛОНКУ АВТОМОБИЛЯ

ЭЛЕКТРОУСИЛИТЕЛЬ РУЛЕВОГО УИРАВЛЕНИЯ, ВСТРАИВАЕМЫЙ В РУЛЕВУЮ КОЛОНКУ АВТОМОБИЛЯ Полезная модель относится к автомобилестроению, а именно, к конструкции электроусилителя рулевого управления, встраиваемого в рулевую колонку автомобиля для снижения усилия на рулевом колесе. Известен электроусилитель рулевого управления (журнал «За рулём №10, 2000г., статья «В недрах ЭУРа, стр.74-75; патент РФ №2158692, публ. 10.11.2000г.), содержащий корпус, в котором размещены датчик момента в составе торсиона и измерителя угла скручивания торсиона, частично вал рулевого управления в составе входного вала и выходного вала, связанных между собой торсиопом, и электромеханизм компенсирующего момента, связанный с выходным валом и передающий ему вращающий момент. Указанный электроусилитель рулевого управления обладает рядом существенных недостатков. Поскольку корпус электроусилителя находится на минимально близком расстоянии от внешнего торца выходного вала, определяемом длиной шлицевой части выходного вала, то он упирается в каркас панели приборов автомобиля, сужая, таким образом, компоновочные возможности электроусилителя на автомобиле. Большие размеры электроусилителя в радиальных относительно оси рулевого вала габаритах из-за перпендикулярного положения оси электродвигателя электромеханизма компенсирзгющего момента также сужают компоновочные возможности электроусилителя.  127794 МПК7 B62D 5/04 Наличие в электромеханизме компенсирующего момента редуктора, связанного с выходным валом, снижает надёжность работы электроусилителя из-за возможного заклинивания вала рулевого управления. Известен электроусилитель рулевого управления, описанный в свидетельстве РФ №15325 на полезную модель (публ. 10.10.2000г.), выбранный за прототип. Электроусилитель содержит корпус, в котором размещены датчик момента в составе торсиона и измерителя угла скручивания торсиона, частично вал рулевого управления в составе входного вала и выходного вала, связанных между собой торсионом, и содержащий электродвигатель электромеханизма компенсирующего момента, связанный с выходным валом и передающий ему вращающий момент. Измеритель угла скручивания торсиона содержит один неподвижный элемент и два подвижных элемента, один из которых связан с входным валом. Электродвигатель выполнен с полым ротором, внутри которого установлен торсион. В электромеханизме компенсирующего момента рассматриваемого электроусилителя отсутствует редуктор, поэтому ротор электродвигателя жёстко соединён с выходным валом, что является преимуществом по сравнению с аналогом. Однако, известный электроусилитель также имеет ряд существенных недостатков. Поскольку корпус электроусилителя также находится на минимально близком расстоянии от внещнего торца выходного вала, определяемом длиной щлицевой части выходного вала, то сужаются компоновочные возможности электроусилителя на автомобиле, так как имеет место упор корпуса электроусилителя в каркас панели приборов автомобиля. Недостатком являются также большие радиальные относительно оси рулевого вала габариты электроусилителя в зоне размещения измерителя угла v скручивания торсиона, приводящие к уменьшению расстояния от рулевого колеса до подушки сиденья автомобиля, что снижает комфортность расположения водителя в автомобиле. Недостатком известного решения является также недостаточная надёжность работы электроусилителя из-за возможного радиального биения ротора электродвигателя с выходным валом, поскольку выходной вал, жёстко соединённый с одним торцом полого ротора, внутри которого размещается торсион, консольно установлен на одном подшипнике. Таким образом, выходной вал имеет одну опору, при этом второй торец полого ротора соединён с подвижным элементом измерителя угла скручивания торсиона. Задачей полезной модели является снижение габаритных размеров электроусилителя рулевого управления, встраиваемого в рулевую колонку автомобиля, для расширения его компоновочных возможностей, повышение надёжности и комфортности в автомобиле при использовании электроусилителя. Указанная задача в электроусилителе рулевого зпправления, встраиваемом в рулевую колонку автомобиля, содержащем корпус с торцевыми стенками, внутри которого размещены датчик момента, состоящий из торсиона и измерителя угла скручивания торсиона в составе неподвижного элемента и двух подвижных элементов, один из которых связан с входным валом, частично вал рулевого управления, состоящий из входного и выходного валов, связанных между собой торсионом, а также электромеханизм компенсирующего момента, связанный с выходным валом и содержащий электродвигатель с полым ротором, внутри которого установлен торсион, решается тем, что корпус электроусилителя смещён от торца выходного вала в сторону рулевого колеса на расстояние, равное, по меньшей мере, двойной длине концевой шлицевой части выходного вала, установленного на двух подшипниках, на противоположной концевой части выходного вала с полым участком закреплён охватывающий его ротор электродвигателя, корпус вьшолнен состоящим из двух отсеков с разновеликими радиальными размерами относительно оси рулевого вала, с промежуточной стенкой, являющейся общей для отсеков, в первом отсеке размещён электродвигатель, частично вал рулевого управления и торсион датчика момента, а во втором отсеке расположен измеритель угла скручивания торсиона и частично вал рулевого управления. Верхняя и нижняя стенки первого отсека корпуса содержат, как правило, продольные цилиндрические участки с основаниями в виде сегмента круга. К торцевой стенке первого отсека корпуса с его наружной стороны может примыкать кронштейн электроусилителя, шарнирно соединённый с кронштейном нижним крепления на объекте. К торцевой стенке второго отсека корпуса с его наружной стороны, как правило, примыкает кожух входного вала с опорой верхней, установленные относительно кронштейна верхнего крепления на объекте подвижно с подпружиниванием и с возможностью фиксации посредством рычага регулировки положения рулевой колонки, при этом входной вал установлен в кожухе на двух подшипниках. Корпус электроусилителя с кожухом, опорой верхней и валом рулевого управления предпочтительно подпружинен относительно кронштейна верхнего крепления на объекте посредством двух цилиндрических пружин, расположенных по сторонам второго отсека корпуса симметрично относительно вертикальной плоскости, содержащей ось вала рулевого управления. Ч Преимущественно в нолом участке выходного вала установлены торсион и конец входного вала со шлицевой частью. Второй подвижный элемент измерителя угла скручивания соединён, как правило, с торцом полого участка выходного вала. Приведённая совокупность признаков в сравнении с известным уровнем техники позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию «новизна. В то же время, заявляемое техническое решение применимо в промьпцленности, в частности, в автомобилестроении, поэтому оно соответствует условию «промышленная применимость. Полезная модель поясняется следующими чертежами. На фиг.1 показан электродвигатель рулевого управления в продольном вертикальном разрезе с монтажом на объекте, на фиг.2 - вид на торцевую часть корпуса и её положение относительно установочной плоскости на объекте (разрез А-А на фиг.1), на фиг.З изображён вид на установочную плоскость кронштейнов без монтажных элементов на объекте (вид Б на фиг.1). Электроусилитель рулевого управления, встраиваемый в рулевую колонку автомобиля, содержит корпус 1, датчик момента в составе торсиона 2 и измерителя 3 угла скручивания торсиона 2, вал рулевого управления, состоящий из входного вала 4 и выходного вала 5, электромеханизм компенсирующего момента в составе электродвигателя 6 с полым ротором 7, связанным с выходным валом 5 и установленным на двух подшипниках 8, 9. Выходной вал 5 охвачен установленным на нём полым ротором 7. Корпус 1 выполнен из двух отсеков 10, И с разновеликими радиальными размерами относительно оси рулевого вала. В первом отсеке 10 размещаются электродвигатель 6, частично входной вал 4 с полым участком 12, торсион 2, и частично выходной вал 5 с v полым участком 13, на концевой части которого закреплён охватывающий его ротор 7, а во втором отсеке 11 - измеритель 3 угла скручивания торсиона 2 и, частично, входной и выходной валы 4, 5. Отсеки 10, 11 разделены промежуточной стенкой 14, являющейся для них общей. Верхняя и нижняя стенки 15, 16 первого отсека 10 корпуса, как правило, содержат продольные цилиндрические участки 17 с основаниями в виде сегмента круга, наиболее оптимальные по габаритным размерам. Часть выходного вала 5, расположенная вне первого отсека 10 корпуса 1, содержит концевую шлицевую часть 18, на которой крепится вилка промежуточного вала (не показана). Входной вал 4 имеет резьбовой конец 19, на который крепится рулевое колесо (не показано). Части входного вала 4 и выходного вала 5, находящиеся внутри первого отсека 10, имеют шлицевые части 20, 21, свободно заходящие друг в друга для подвижного соединения между собой при малых крутящих нагрузках на рулевой вал, а при больших нагрузках шлицы частей 20, 21 упираются друг в друга, определяя максимальный угол скручивания торсиона 2. Торсион 2 размещается в полых участках 12, 13 входного и выходного валов 4, 5. Измеритель 3 угла скручивания торсиона 2 содержит неподвижный элемент - корпус 22 и два подвижных элемента 23, 24. Выступами 25 на корпусе 22 измеритель 3 устанавливается и фиксируется в пазах 26 второго отсека 11. Подвижный элемент 23 соединяется со шлицевой частью 20 входного вала 4, а подвижный элемент 24 - с торцом 27 выходного вала 5. Торцевая стенка 28 первого отсека 10 отстоит от торца 29 выходного вала 5 на расстояние, равное, по меньшей мере, двойной длине концевой шлицевой части 18 вала 5 для обеспечения выхода корпуса 1 из зоны каркаса 30 v панели приборов. К торцевой стенке 28 крепится опора 31 электроусилителя, а к торцевой стенке 32 второго отсека 11 крепится кожух 33 входного вала 4 с опорой 34 верхней. Входной вал 4 установлен в кожухе 33 на двух подшипниках 35, 36. Опора 34 верхняя с кожухом 33, корпусом 1, входным валом 4, выходным валом 5 и опорой 31 установлены относительно кронштейна 37 подвижно с подпружиниванием посредством двух цилиндрических пружин 38, 39 и с возможностью фиксации посредством рычага 40 регулировки положения рулевой колонки по углу. Пружины 38, 39 расположены по сторонам второго отсека 11 корпуса 1 симметрично относительно вертикальной плоскости, содержащей ось 41 вала рулевого управления, и крепятся концами 42, 43 к элементам 44, 45 кронштейна 46, установленного в нижней части 47 второго отсека 11, а концами 48, 49 - к элементам 50, 51 кронштейна 37. Опора 34 верхняя содержит отверстие 52 продольной формы, через которое проходит ось 53 рычага 40 регулировки положения рулевой колонки. Величина возможных изменений угла регулировки определяется длиной отверстия 52. Кронштейн 37 содержит две вертикальные стойки 54, 55 с отверстиями 56, 57, через которые проходит ось 53 рычага 40, и верхнюю плоскую поверхность 58, на которой имеются два установочных отверстия 59, 60 удлинённой формы, ориентированные вдоль оси 41 вала рулевого управления. Опора 31 электроусилителя с помощью втулочно-болтового соединения 61 шарнирно соединена с кронштейном 62 нижним для крепления на объекте. Кронштейн 62 содержит плоскую поверхность 63 с двумя отверстиями 64, 65, открытыми в сторону промежуточного вала рулевого механизма. На нижней части цервого отсека 10 установлен кронштейн 66,
ч который содержит два отверстия для крепления кожуха 67 рулевой колонки винтами 68, 69. Устанавливается электроусилитель рулевого управления плоской поверхностью 58 с отверстиями 59, 60 кронштейна 37 и плоской поверхностью 63 с отверстиями 64, 65 кронштейна 62 на монтажной плоскости 70, имеюшей плоскую поверхность 71с двумя нижними крепёжными болтами 72, 73 и двумя верхними крепёжными болтами 74, 75, и поверхность в виде жёлоба 76 и крепится четырьмя гайками 77 так, чтобы была возможность захода цилиндрического участка 17 верхней стенки 16 первого отсека 10 за плоскую поверхность 71 монтажной плоскости 70. Это необходимо для обеспечения оптимального расстояния от рулевого колеса (не показано) до подушки сиденья (не показано), что определяет компоновочные возможности и комфортность на автомобиле. При парковке или во время движения автомобиля при повороте входного вала 4 скручивается торсион 2. Угол скручивания торсиона 2 определяется измерителем 3 угла скручивания торсиона 2. Сигнал о величине скручивания, а также другие сигналы, например, о скорости движения автомобиля и т.д. передаются в блок управления (не показан) электроусилителя рулевого управления, который, при необходимости, включает и выключает электромеханизм компенсирующего момента, помогая, таким образом, вращению выходного вала 5. В случае необходимости регулировки положения рулевой колонки вместе с встроенным в неё электроусилителем рулевого управления корпус 1 с кожухом 33, опорой 34 и валом рулевого управления отстопаривается поворотом рычага 40 по часовой стрелке от вертикальных стоек 54, 55
кронштейна 37. Водитель поворачивает рулевую колонку с электроусилителем на втулочно-болтовом соединении 61 в требуемое угловое положение и фиксирует в нём обратным перемещением рычага 40.
Описанная конструкция позволяет встроить электроусилитель рулевого управления в рулевую колонку автомобиля в ограниченном пространстве, например, в каркасе панели приборов, и тем самым расширить компоновочные возможности, а также повысить надёжность и комфортность.