БЛОКИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РУЛЕВОГО ПРИВОДА
STEERING DRIVE BLOCKING DEVICE

Область техники
Предметом изобретения является блокирующее устройство для рулевого привода, в частности блокирующее устройство, приспособляемое для применения в сочетании с рулевым приводом.
Уровень техники
При обслуживании машины механику иногда требуется забраться под машину. Существует вероятность, что кто-либо, не зная о том, что под машиной находится механик, повернет рулевое колесо, чтобы повернуть колеса автомобиля. Механик может оказаться на пути поворачивающихся колес и, в результате, может получить травму. Поэтому такие машины снабжаются устройствами для блокировки перемещения рулевого привода, когда механику требуется залезть под машину. Как правило, машины содержат оборудование, предусмотренное на рулевом колесе для установки замка или аналогичного устройства, препятствующего перемещению рулевого колеса и, соответственно, движению колес.
Раскрытие изобретения
Одним из объектов данного изобретения является блокирующее устройство. Блокирующее устройство включает в себя швеллерную секцию, имеющую первый торец и второй торец. Блокирующее устройство также включает в себя торцевую пластину, установленную на первом торце швеллерной секции. Далее, блокирующее устройство содержит упрочняющий элемент, расположенный на внешней поверхности швеллерной секции рядом со вторым торцом. В блокирующем устройстве предусмотрена пара первых отверстий под первый штифт, а первый штифт при этом снабжен элементом защиты от несанкционированного вмешательства.
Еще одним предметом настоящего изобретения является блокирующее устройство для блокировки цилиндра рулевого привода. Блокирующее устройство включает в себя швеллерную секцию, предназначенную для установки на штоковом элементе цилиндра рулевого привода. Швеллерная секция имеет первый торец и второй торец. Торцевая пластина установлена на первом торце и предназначена для упора в цилиндрический элемент цилиндра рулевого привода. Упрочняющий элемент расположен на внешней поверхности швеллерной секции рядом со вторым торцом. Далее, в блокирующем устройстве предусмотрена пара первых отверстий, в которые вставляется первый штифт, в который, в свою очередь, вставляется элемент защиты от несанкционированного вмешательства для запирания блокирующего устройства на цилиндре рулевого привода.
Еще одним предметом настоящего изобретения является способ блокировки рулевого привода с помощью блокирующего устройства. Данный способ включает в себя установку швеллерной секции блокирующего устройства на цилиндре рулевого привода. Данный способ также включает в себя установку первого штифта в пару первых отверстий швеллерной секции. Далее, данный способ включает в себя контровку первого штифта в паре первых отверстий с помощью элемента защиты от несанкционированного вмешательства.
Другие отличительные признаки и предметы настоящего изобретения станут ясны после ознакомления с нижеследующим описанием и прилагаемыми чертежами.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 представлен вид в перспективе шасси автомобиля с рулевым приводом, на цилиндрах которого установлены блокирующие устройства в соответствии с изобретением;
На Фиг. 2 показано укрупненное изображение цилиндра рулевого привода с блокирующим устройством в соответствии с изобретением;
на Фиг. 3 показан вид в перспективе блокирующего устройства;
на Фиг. 4 показан вид сбоку блокирующего устройства;
на Фиг. 5 показан вид с торца блокирующего устройства;
на Фиг. 6 показан вид с другого торца блокирующего устройства;
на Фиг. 7 показано изображение блокирующего устройства в разобранном виде;
на Фиг. 8 показан вид в перспективе блокирующего устройства; и
на Фиг. 9 приведена последовательность операций блокировки цилиндра рулевого привода с помощью блокирующего устройства в соответствии с изобретением.
Осуществление изобретения
Ниже приводится подробное описание изобретения со ссылками на соответствующие чертежи. На Фиг. 1 показан вид в перспективе автомобильного шасси 100 в соответствии с одним из возможных вариантов осуществления изобретения. Автомобильное шасси 100 включает в себя рулевой привод 102 для передачи движения руля на пару колес 104. Рулевой привод 102 включает в себя два цилиндра 106, удлиняющиеся или втягивающиеся для передачи перемещения руля на пару колес 104. Рулевой привод 102 также может включать в себя поперечные рулевые тяги 107, работающие совместно с цилиндром 106 для передачи перемещения руля на пару колес 104.
Рулевой привод 102 также может включать в себя пару рулевых рычагов 108 для связывания колес 104 и цилиндров 106 в рулевом приводе 102. Как показано на Фиг. 1, цилиндр 106 может быть соединен с рулевым рычагом 108 с помощью рулевого шарнира 110. Рулевой шарнир 110 может представлять собой шарнирное соединение, в котором используется шарнирный стержень для соединения цилиндра 106 с рулевым рычагом 108.
Далее, на Фиг. 1 показано блокирующее устройство, в целом обозначенное как 200, установленное на цилиндре 106 в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Блокирующее устройство 200 может использоваться для блокировки движения пары колес 104 путем ограничения движения цилиндров 106 рулевого привода 102. В одном из возможных вариантов осуществления, показанном на Фиг. 1, пара блокирующих устройств 200 может быть установлена на обоих цилиндрах 106 для ограничения рулевого привода 102.
В соответствии с вариантом осуществления этого изобретения рулевой привод 102 может представлять собой гидравлическую систему рулевого управления, использующую гидроприводы типа гидроцилиндров в качестве цилиндров 106. На Фиг. 2 показано укрупненное изображение цилиндра 106 с блокирующим устройством 200. В целях четкой иллюстрации цилиндр 106 показан пунктирными линиями, чтобы его легче было отличить от блокирующего устройства 200.
Специалистам в данной области техники будет ясно, что цилиндр 106 может включать в себя цилиндрический элемент 112 и штоковый элемент 114, способный совершать возвратно-поступательные движения внутри цилиндрического элемента 112. Возвратно-поступательные движения штокового элемента 114 цилиндра 106 могут преобразовываться в рулевые перемещения колеса 104 с помощью рулевого шарнира 110. Как показано на Фиг. 2, блокирующее устройство 200 особым образом установлено на штоковом элементе 114 цилиндра 106. Блокирующее устройство 200 установлено с зазором на штоковом элементе 114 цилиндра 106. Далее, длина L блокирующего устройства 200 может соответствовать полной длине штокового элемента 114 цилиндра 106.
На Фиг. 3-7 представлены различные изображения блокирующего устройства 200 в соответствии с одним из возможных вариантов осуществления изобретения. Как показано на чертежах, блокирующее устройство 200 включает в себя швеллерную секцию 202, имеющую первый торец 204 и второй торец 206. В соответствии с вариантом осуществления, швеллерная секция 202 может иметь практически U-образный профиль с закругленными кромками. Швеллерная секция 202 может представлять собой жесткий элемент, выполненный из материалов (включая и другие возможные) типа металлических сплавов, таких как алюминиевые сплавы или углеродистая или нержавеющая сталь, композиционные материалы, такие как армированные углеволокном полимеры, керамические материалы, а также из других материалов, которым можно придавать твердую форму.
Блокирующее устройство 200 может включать в себя торцевую пластину 208, расположенную на первом торце 204 швеллерной секции 202. Торцевая пластина 208 может быть выполнена заодно с швеллерной секцией 202 при отливке или с помощью аналогичных процессов. Торцевая пластина 208 также может крепиться к швеллерной секции 202 любым известным способом, например при помощи сварки. Торцевая пластина 208 предназначена для упора в выступ (не показан) цилиндрического элемента 112 при установке блокирующего устройства 200 на цилиндре 106. Конструкция торцевой пластины 208 может быть выполнена таким образом, чтобы она могла выдерживать напряжение, вызванное воздействием цилиндрического элемента 112 на первом торце 204 швеллерной секции 202.
Блокирующее устройство 200 может также включать в себя упрочняющий элемент 210, расположенный на внешней поверхности 212 швеллерной секции 202. Упрочняющий элемент 210 может  повторять форму внешней поверхности 212 швеллерной секции 202. Далее, упрочняющий элемент 210 может быть расположен на втором торце 206 швеллерной секции 202. Упрочняющий элемент 210 также может представлять собой жесткий элемент, выполненный из материалов, аналогичных тем, из которых может выполняться швеллерная секция 202, таких как нержавеющая сталь, армированные углеволокном полимеры и т.п. Упрочняющий элемент 210 может придавать дополнительную прочность швеллерной секции 202, чтобы она могла противостоять вызванному напряжению.
Кроме того, блокирующее устройство 200 может включать в себя подъемную ручку 214, прикрепленную к внешней поверхности 212 швеллерной секции 202. Например, подъемная ручка 214 может быть выполнена заодно с швеллерной секцией 202, то есть посредством литья или с помощью любого другого известного способа. В качестве варианта, подъемная ручка 214 может быть приварена к швеллерной секции 202 при сборке блокирующего устройства 200.
Как показано на чертеже, швеллерная секция 202 может включать в себя два первых фланца 216, выступающих из нее и расположенных ближе к первому торцу 204. В изображенном варианте осуществления два первых фланца 216 выполнены заодно с швеллерной секцией 202. Далее, в двух первых фланцах 216 могут быть выполнены два первых отверстия 218, расположенные по одной оси. В два первых отверстия может свободно (со скользящим контактом) вставляться первый штифт 220. Первый штифт 220 может представлять собой болт со шляпкой 221 на одном конце. В рассматриваемом варианте осуществления первый штифт 220 может иметь первое малое отверстие 222 на другом конце. В первое малое отверстие 222 вставляется элемент защиты от несанкционированного вмешательства 224, такой как замок и т.п.
Аналогичным образом, рядом со вторым торцом 206 от швеллерной секции 202 отходят два вторых фланца 226. Как показано на Фиг. 7, в двух вторых фланцах могут быть выполнены два вторых отверстия 228. Упрочняющий элемент 210 также может иметь два соответствующих отверстия 230, расположенные на одной оси с двумя вторыми отверстиями 228. В два вторых отверстия 228 (так же, как и в два соответствующих отверстия 230) свободно (со скользящим контактом) вставляется второй штифт 232 с шляпкой 233, как показано на Фиг. 7. Второй штифт 232 может иметь второе малое отверстие 234, расположенное на одном из концов штифта. Во второе малое отверстие 234 может вставляться контрящий элемент 236, используемый в качестве элемента защиты от несанкционированного вмешательства 224 с целью закрепления блокирующего устройства 200 на цилиндре 106 рулевого привода 102, как показано на соответствующих чертежах.
Блокирующее устройство 200 также может включать в себя пластинки 238, закрывающие внутреннюю поверхность 240 швеллерной секции 202. Согласно данному открытию, в блокирующем устройстве 200, когда швеллерная секция 202 имеет U-образную форму, предусмотрены три пластинки 238 для каждой из плоскостей внутренней поверхности 240 швеллерной секции 202. Пластинки 238 также могут иметь соответствующие отверстия 242, как показано на Фиг. 7, служащие для прохождения первого и второго штифтов 220, 232. Пластинки 238 могут быть изготовлены из какого-либо фрикционного износостойкого материала, такого как натуральный или синтетический каучук, полиуретановый пенопласт, пластмасса, синтетический каучук и т.п.
В альтернативном варианте осуществления изобретения, как показано на Фиг. 8, блокирующее устройство 200 может иметь более удобное крепежное приспособление для закрепления на цилиндре 106. В частности, блокирующее устройство 200 может включать в себя крепежные детали типа болтов 244 вместо штифтов 220, 232 и соответствующие гайки 246 вместо замка 224 и контрящего элемента 236, описанных выше. В данном варианте болт 244 может проходить сквозь отверстия, и на конце болта затягивается соответствующая гайка 246, закрепляя блокирующее устройство 200 на цилиндре 106.
Промышленную применимость описанного в данном документе устройства можно легко оценить по приведенному выше описанию. Данное открытие было описано с точки зрения использования блокирующего устройства 200 для предотвращения перемещения цилиндра 106 рулевого привода 102 с целью предотвращения бокового смещения колес 104. Однако блокирующее устройство 200 может быть использовано и в других областях, где требуется ограничить движение гидроцилиндра, например для блокировки гидроцилиндров подъема и наклона с целью слива гидрожидкости при проведении техобслуживания автомобиля и для аналогичных работ. Далее, можно рассмотреть вопрос о возможности применения блокирующего устройства 200 для любой машины, с небольшими модификациями или без таковых, в которой используется гидравлическая система рулевого управления, например автомобиль, карьерный самосвал и другие строительные и сельскохозяйственные машины, такие как погрузчик, экскаватор, трактор и т.д.
Как было указано выше, блокировка рулевого привода иногда может быть необходима при проведении техобслуживания, когда механику требуется залезть под шасси машины, чтобы получить доступ к определенным компонентам. Существует вероятность того, что кто-либо неумышленно, не зная о нахождении механика под шасси, повернет рулевое колесо, когда механик все еще находится под шасси машины. Это приведет к поперечному смещению колес и возможной травме механика. Ранее предпринимались попытки устранить возможность возникновения подобных ситуаций; данные попытки сводились, в основном, к блокировке рулевого колеса. Механик должен установить такое блокирующее устройство на рулевое колесо, расположенное обычно в кабине водителя, перед тем как спускаться под шасси машины для проведения техобслуживания.
Однако предлагаемое данным открытием блокирующее устройство 200 блокирует рулевой привод 102 на уровне обслуживания. Таким образом, когда механик спускается под шасси машины, он устанавливает блокирующее устройство 200 непосредственно на рулевой привод 102 шасси 100 машины перед началом проведения работ. Таким образом, рулевой привод 102 будет заблокирован на уровне, где механик непосредственно производит работы по техобслуживанию машины. Это помогает предотвратить вероятность того, что кто-либо разблокирует рулевое колесо в кабине водителя, что, возможно, может повлечь за собой травму механика. Таким образом, блокирующее устройство 200 обеспечивает, что даже если кто-нибудь повернет рулевое колесо, это не приведет к смещению колес 104, что снижает вероятность травмы механика.
В блокирующем устройстве 200 данного открытия швеллерная секция 202 служит опорой для установки других компонентов. Швеллерная секция 202 может быть выполнена требуемой длины L, соответствующей длине штокового элемента 114 цилиндра 106, и, таким образом, приспособлена для множества цилиндров 106 для различных рулевых приводов 102. Далее, упрочняющий элемент 204 может помочь конструкции выдерживать индуцированные напряжения в блокирующем устройстве 200 на втором торце 206. Например, при повороте рулевого колеса штоковый элемент 114 попытается войти внутрь цилиндрического элемента 112. Это вызовет возникновение напряжений в швеллерной секции 202, поскольку швеллерная секция 202 противодействует данному перемещению. Упрочняющий элемент 204, выполненный из жесткого материала, может обеспечить дополнительную прочность швеллерной секции 202, чтобы она могла выдерживать такие напряжения. Аналогичным образом, торцевая пластина 208 помогает выдерживать индуцированные напряжения на первом торце 204.
Подъемная ручка 214 упрощает постановку и размещение блокирующего устройства 200 на цилиндре 106. Пластинки 238 могут обеспечивать трение и помогают уменьшить износ между внутренней поверхностью 240 швеллерной секции 202 и штоковым элементом 114, когда штоковый элемент 114 смещается при срабатывании цилиндра 106. Кроме того, как понятно специалистам в данной области, элемент защиты от несанкционированного вмешательства 224 и контрящий элемент 236 помогают удерживать первый штифт 220 и второй штифт 232, соответственно, в блокирующем устройстве 200, что, в конечном итоге, обеспечивает крепление блокирующего устройства 200 на цилиндре 106.
Данное изобретение также обеспечивает способ блокировки рулевого привода 102 с помощью блокирующего устройства 200. Данный способ поясняется с помощью диаграммы 300 технологического процесса, представленной на Фиг. 9. На этапе 302 данный способ предусматривает установку швеллерной секции 202 блокирующего устройства 200 на цилиндре 106 рулевого привода 102. Далее, на этапе 304, данный способ предусматривает пропускание первого штифта 220 с первым малым отверстием 222 через два первых отверстия 218 швеллерной секции 202. И наконец, этап 306 данного способа включает в себя закрепление блокирующего устройства 200 посредством фиксации первого штифта 220 в двух первых отверстиях 218 посредством вставки элемента 224 защиты от несанкционированного вмешательства в первое малое отверстие 222.
Несмотря на то, что приведенные в описании варианты осуществления данного изобретения могут быть использованы без отклонения от объема притязаний приведенной ниже формулы, специалистам в данной области техники будет понятно, что возможны и другие различные варианты и модификации описанного выше изобретения. Другие варианты осуществления будут очевидны специалистам в данной области из рассмотрения описания и практики данного изобретения. Описание и приведенные варианты осуществления следует рассматривать только в качестве примеров; истинный объем притязаний определяется пунктами нижеприведенной формулы и их эквивалентами.