RU111505U1

RU111505U1 - STEERING FOR ALL-WHEEL DRIVING VEHICLE

Info

Publication number: RU111505U1
Application number: RU2011140737/11U
Authority: RU
Inventors: Василий Игоревич Елагин
Original assignee: Василий Игоревич Елагин
Priority date: 2011-10-10
Filing date: 2011-10-10
Publication date: 2011-12-20

Abstract

Рулевое управление для полноприводного транспортного средства, преимущественно для управляемых колес переднего и заднего ведущих мостов, содержащее рулевое колесо, кинематически связанное с рулевыми механизмами переднего и заднего мостов, выходные элементы каждого из которых шарнирно соединены с рычагами поворотных кулаков колес этих мостов, при этом рулевые механизмы передачей инверсно связаны между собой, отличающееся тем, что передача инверсной связи между собой рулевых механизмов выполнена в виде двух тросов, каждый из которых одним концом связан с выходным элементом рулевого механизма переднего ведущего моста и которые через разнесенные по бортам транспортного средства направляющие блоки протянуты к выходному элементу рулевого механизма заднего ведущего моста, на выходном элементе которого в корпусе с возможностью вращения размещены соосно расположенные винты с противоположно направленными винтовыми навивками, к концам которых прикреплены другие концы тросов, при этом один из винтов или тросов выполнен с возможностью жесткого соединения с корпусом, в котором размещены указанные винты. Steering for an all-wheel drive vehicle, mainly for steered wheels of the front and rear drive axles, comprising a steering wheel kinematically connected to the steering mechanisms of the front and rear axles, the output elements of each of which are pivotally connected to the levers of the steering knuckles of the wheels of these axles, while the steering mechanisms the transmission is inversely interconnected, characterized in that the transmission of the inverse connection between the steering mechanisms is made in the form of two cables, each of which the bottom end is connected to the output element of the steering mechanism of the front drive axle and which, through the guide blocks spaced apart on the sides of the vehicle, are stretched to the output element of the steering mechanism of the rear drive axle, on the output element of which coaxially located screws with oppositely directed helical windings are placed rotatably, the ends of which are attached to the other ends of the cables, while one of the screws or cables is made with the possibility of rigid connection with the housing, in the cat The threaded screws are located.

Description

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, в частности, к внедорожным транспортным средствам универсального назначения, предназначенным для передвижения в условиях бездорожья, по слабым грунтам для перевозки людей и оборудования. Полезная модель касается выполнения рулевого управления для переднего и заднего ведущих мостов трехосного полноприводного транспортного средства.The utility model relates to transport engineering, in particular, to off-road universal vehicles intended for movement in off-road conditions on soft soils for transporting people and equipment. The invention relates to steering for the front and rear drive axles of a three-axle all-wheel drive vehicle.

Известен рулевой привод колес переднего и заднего мостов, который включает в себя для каждого колеса колесную тягу, связанную одним концом с колесом, а другим - с первым плечом двуплечего маятникового рычага, другие плечи маятниковых рычагов колес одного моста тягой связаны между собой, при этом каждый маятниковый рычаг по одному борту связан с рычагом, а рычаги посредством шарнирной тяги связаны между собой, с одним из рычагов из упомянутых последними кинематически связана золотниковая тяга гидрораспределителя рулевого управления, а другой рычаг в зоне заднего моста из упомянутых последними выполнен изменяемой длины для регулировки угла поворота задних колес и снабжен механизмом его стопорения при отключении связи с элементами рулевого привода переднего моста, причем с одним из маятниковых рычагов шарнирно связан силовой гидроцилиндр гидроусилителя, гидравлически сообщенного с гидрораспределителем рулевого управления (RU №2163209, B62D 63/02, В60К 17/28, B62D 7/14, опубл. 2001.02.20, фиг.19, 21). Принято в качестве прототипа.Known steering wheel drive of the front and rear axles, which includes for each wheel a wheel link connected at one end to the wheel, and the other to the first shoulder of the two shoulders of the pendulum arm, the other shoulders of the pendulum arms of the wheels of one axle are connected to each other, each the pendulum lever on one side is connected to the lever, and the levers are connected by means of the articulated link, with one of the levers of the latter the spool rod of the steering control valve is kinematically connected, etc. The lever in the rear axle area of the last ones is made of variable length for adjusting the angle of rotation of the rear wheels and is equipped with a locking mechanism when disconnecting communication with the steering elements of the front axle, and the power hydraulic cylinder of the hydraulic booster hydraulically connected to the steering valve is pivotally connected to one of the swingarm levers management (RU No. 2163209, B62D 63/02, B60K 17/28, B62D 7/14, publ. 2001.02.20, Fig.19, 21). Adopted as a prototype.

Недостатком данного универсального тягового транспортного средства является кинематическая сложность, обусловленная большим количеством рычагов, используемых для изменения направления передачи управляющего усилия от рулевого колеса. Так, например, рулевое управление для колес обоих мостов включает в себя рулевое колесо с основным передним рулевым механизмом гидроцилиндром гидроусилителя, связанным с рычагом поворотного кулака колеса переднего моста. Для осуществления синхронного привода поворота передних и задних колес мостов рулевое управление снабжено дополнительными рулевыми механизмами, инверсно связанными между собой карданной передачей, расположенной вдоль лонжерона рамы с внутренней ее стороны. Выходные элементы этих рулевых механизмов связаны с сошками, шарнирно соединенными с продольными тягами, связанными с рычагами поворотных кулаков колес мостов. При этом задний мост также оснащен гидроцилиндром гидроусилителя. Рулевое управление предусматривает блокировку поворота задних колес за счет отключения его от рулевого механизма. Блокировка производится, например, за счет отсоединения продольной тяги от рычага поворотного кулака. Свободный конец тяги закрепляется в пятке на раме. Такое отключение может быть произведено в зоне переднего моста. Кинематическая сложность связи рулевых механизмов переднего и заднего мостов между собой обусловлена сложностью прокладывания валов вдоль бортов корпуса особенно для длинномерных транспортных средств.The disadvantage of this universal traction vehicle is the kinematic complexity due to the large number of levers used to change the direction of transmission of the control force from the steering wheel. So, for example, the steering for the wheels of both axles includes a steering wheel with a main front steering gear and a hydraulic cylinder connected to the lever of the steering knuckle of the front axle wheel. To carry out a synchronized drive to turn the front and rear wheels of the axles, the steering is equipped with additional steering mechanisms inversely connected to each other by a cardan transmission located along the frame spar from its inner side. The output elements of these steering mechanisms are connected to the bipod, pivotally connected to the longitudinal rods connected with the levers of the steering knuckles of the axle wheels. The rear axle is also equipped with a hydraulic booster. The steering provides for locking the rotation of the rear wheels by disconnecting it from the steering mechanism. Blocking is performed, for example, by disconnecting the longitudinal link from the lever of the steering knuckle. The free end of the rod is fixed in the heel on the frame. Such a shutdown can be made in the area of the front axle. The kinematic complexity of the connection between the steering mechanisms of the front and rear axles among themselves is due to the complexity of laying shafts along the sides of the hull, especially for long vehicles.

Таким образом, в принципе простая по кинематике схема в известном решении конструктивно выполнена сложно в связи с тем, что решалась задача компоновки рулевого управления в недостаточно свободном объеме полости рамы среди кинематических узлов трансмиссии и ведущих мостов.Thus, in principle, the kinematics simple scheme in the known solution is structurally difficult to perform due to the fact that the problem of steering arrangement in an insufficiently free volume of the frame cavity among the kinematic transmission units and drive axles was solved.

Настоящая полезная модель направлена на решение технической задачи по конструктивному упрощению кинематической схемы рулевого механизма за введения гибких связей.This utility model is aimed at solving the technical problem of constructively simplifying the kinematic scheme of the steering mechanism for introducing flexible connections.

Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении эксплуатационных показателей и надежности рулевого привода за счет упрощения схемы, исключения лишних связей и повышения ремонтопригодности при использовании на длинномерных транспортных средствах.The technical result achieved in this case is to increase the operational performance and reliability of the steering gear by simplifying the circuit, eliminating unnecessary connections and increasing maintainability when used on long vehicles.

Указанный технический результат достигается тем, что в рулевом управлении колес переднего и заднего ведущих мостов полноприводного трехосного транспортного средства, содержащем рулевое колесо, кинематически связанное с рулевыми механизмами переднего моста и заднего мостов, выходные элементы каждого из которых шарнирно соединены с рычагами поворотных кулаков колес этих мостов, при этом рулевые механизмы передачей инверсно связаны между собой, передача инверсной связи между собой рулевых механизмов выполнена в виде двух тросов, каждый из которых одним концом связан с выходным элементом рулевого механизма переднего ведущего моста и которые через разнесенные по бортам транспортного средства направляющие блоки протянуты к выходному элементу рулевого механизма заднего ведущего моста, на выходном элементе которого в корпусе с возможностью вращения размещены соосно расположенные винты с противоположно направленными винтовыми навивками, к концам которых прикреплены другие концы тросов.The specified technical result is achieved in that in the steering of the wheels of the front and rear driving axles of an all-wheel drive three-axle vehicle containing a steering wheel kinematically connected to the steering mechanisms of the front axle and rear axles, the output elements of each of which are pivotally connected to the levers of the steering knuckles of the wheels of these axles while steering gears are inversely connected with each other, transmission of inverse communication between steering gears is made in the form of two cables, each the second of which is connected at one end to the output element of the steering mechanism of the front drive axle and which, through the guide blocks spaced apart on the sides of the vehicle, are extended to the output element of the steering mechanism of the rear drive axle, on the output element of which, in the case of rotation, coaxially located screws with opposite directions are placed screw coils, to the ends of which other ends of the cables are attached.

При этом один из винтов или тросов выполнен с возможностью жесткого соединения с корпусом, в котором размещены указанные винты.In this case, one of the screws or cables is made with the possibility of rigid connection with the housing in which these screws are located.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для достижения требуемого технического результата.These features are significant and interconnected with the formation of a stable set of essential features sufficient to achieve the desired technical result.

Настоящая полезная модель иллюстрируется конкретным примером, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата.This useful model is illustrated by a concrete example, which, however, is not the only possible one, but clearly demonstrates the possibility of achieving the required technical result with the given set of features.

На фиг.1 - общий вид рулевого привода переднего и заднего ведущих мостов;Figure 1 - General view of the steering gear of the front and rear drive axles;

фиг.2 - положение колес при повороте при подключенном рулевом механизме заднего ведущего моста;figure 2 - the position of the wheels when turning when connected to the steering mechanism of the rear driving axle;

фиг.3 - положение колес при повороте при отключенном рулевом механизме заднего ведущего моста.figure 3 - the position of the wheels when turning when the steering gear of the rear drive axle is turned off.

Согласно настоящей полезной модели рассматривается рулевое управление для управляемых колес переднего и заднего ведущих мостов внедорожного полноприводного трехосного колесного транспортного средства формулы 6×6 (фиг.1, 2).According to this utility model, steering is considered for steered wheels of the front and rear driving axles of an off-road all-wheel drive three-axle wheeled vehicle of the formula 6 × 6 (Figs. 1, 2).

Рулевое управление содержит связанный с рулевым колесом (не показано) кинематический узел 2, связанный с рулевым механизмом 3 переднего моста и с рулевым механизмом 4 заднего моста, которые инверсно связаны между собой гибкой передачей. Выходной элемент 5 (поперечная тяга) каждого рулевого механизма соединен кинематически с рычагами 6 поворотных кулаков колес мостов.The steering comprises a kinematic assembly 2 connected to the steering wheel (not shown), connected to the steering gear 3 of the front axle and the steering gear 4 of the rear axle, which are inversely connected by a flexible transmission. The output element 5 (transverse link) of each steering gear is kinematically connected to the levers 6 of the steering knuckles of the axle wheels.

Передача инверсной связи между собой рулевых механизмов 3 и 4 выполнена в виде двух тросов 7, каждый из которых одним концом 8 связан с выходным элементом 5 рулевого механизма переднего ведущего моста. При этом закрепление концов тросов возможно по краям выходного элемента в зоне бортов корпуса транспортного средства. Тросы 7 через разнесенные по бортам транспортного средства направляющие блоки 9 протянуты к выходному элементу 5 рулевого механизма 4 заднего ведущего моста. На выходном элементе 6 заднего ведущего моста закреплен механизм 10 типа «талреп», содержащий корпус 11, в котором с возможностью вращения размещены соосно расположенные винты 12 и 13, которые выполнены с противоположно направленными винтовыми навивками и к концам которых прикреплены другие концы тросов 7.The inverse communication between the steering mechanisms 3 and 4 is made in the form of two cables 7, each of which is connected at one end 8 to the output element 5 of the steering mechanism of the front drive axle. In this case, the fastening of the ends of the cables is possible along the edges of the output element in the area of the sides of the vehicle body. Cables 7 through the guide blocks 9 spaced along the sides of the vehicle are extended to the output element 5 of the steering gear 4 of the rear drive axle. On the output element 6 of the rear driving axle, a lanyard-type mechanism 10 is fixed, comprising a housing 11 in which coaxially located screws 12 and 13 are arranged for rotation, which are made with oppositely directed screw windings and the other ends of the cables 7 are attached to their ends.

При этом один из винтов или тросов выполнен с возможностью жесткого соединения с корпусом, в котором размещены указанные винты. Данное соединение выполнено в виде тяги 14, один конец которой связывается с тросом (поз.15), а другой с корпусом 11 механизма типа «талреп». Тяга 14 может вставляться концом в отверстие 16 на корпусе 11. Тяга 14 может шарнирно крепиться на тросе и в режиме отключения заднего моста закрепляться на самом тросе (как пример).In this case, one of the screws or cables is made with the possibility of rigid connection with the housing in which these screws are located. This connection is made in the form of a rod 14, one end of which is connected to the cable (pos. 15), and the other to the case 11 of the lanyard-type mechanism. The rod 14 can end inserted into the hole 16 on the housing 11. The rod 14 can be pivotally mounted on the cable and, in the mode of disconnecting the rear axle, can be fixed on the cable itself (as an example).

Рулевое управление функционирует следующим образом.Steering operates as follows.

Поворотом рулевого колеса обеспечивается поворот ведущей конической шестерни кинематического узла 2, что приводит к перемещению выходного элемента 5 (поперечной тяги) рулевого механизма переднего ведущего моста и повороту колес этого моста. При этом тяги 7, проложенные через блоки по бортам кузова транспортного средства также перемещаются, так как одни их концы жестко связаны с поперечной тягой рулевого механизма переднего ведущего моста и при перемещении поперечной тяги тросы перемещаются во взаимно противоположных направлениях. С другой стороны тросы связаны с винтами 12 и 13, а корпус 11 механизма типа «талреп» тягой соединен с одним из тросов, что обеспечивает работу этого механизма как единого целого без взаимного перемещения винтов относительно корпуса. Так как корпус 11 закреплен на выходном элементе 5 заднего ведущего моста, то при перемещении тросов происходит перемещение поперечной тяги рулевого механизма заднего ведущего моста. Перемещение выходного элемента 5 этого моста приводит к повороту колес этого моста. Таким образом обеспечивается одновременный поворот колес переднего и заднего ведущих мостов. Положение элементов рулевого привода для такого режима поворота показано на фиг.2.By turning the steering wheel, the driving bevel gear of the kinematic assembly 2 is rotated, which leads to the movement of the output element 5 (lateral thrust) of the steering mechanism of the front driving axle and the rotation of the wheels of this bridge. In this case, the rods 7 laid through the blocks along the sides of the vehicle body also move, since some of their ends are rigidly connected to the transverse link of the steering gear of the front drive axle and when the transverse link is moved, the cables move in mutually opposite directions. On the other hand, the cables are connected with screws 12 and 13, and the body 11 of the lanyard-type mechanism is connected by a traction to one of the cables, which ensures the operation of this mechanism as a whole without the mutual movement of the screws relative to the body. Since the housing 11 is mounted on the output element 5 of the rear driving axle, when moving the cables, the transverse link of the steering mechanism of the rear driving axle moves. Moving the output element 5 of this bridge leads to the rotation of the wheels of this bridge. This ensures simultaneous rotation of the wheels of the front and rear drive axles. The position of the elements of the steering gear for this mode of rotation is shown in figure 2.

При отключении связи одного из тросов 7 с корпусом 11 (снятии тяги 14) винты 12 и 13 приобретают возможность перемещения относительно корпуса 11. Если тросы начинают перемещаться во взаимно противоположных направлениях, то их перемещение приводит к вворачиванию или выворачиванию винтов из корпуса 11. что исключает передачу перемещения выходному элементу 5 заднего ведущего моста. В режиме поворота находятся колеса только переднего ведущего моста. Задние ведущие колеса сохраняют свое положение, соответствующее прямолинейному движению. Положение элементов рулевого привода для такого режима поворота показано на фиг.3.When disconnecting the connection of one of the cables 7 with the housing 11 (removing the rod 14), the screws 12 and 13 acquire the ability to move relative to the housing 11. If the cables begin to move in mutually opposite directions, then their movement leads to screwing in or out of the housing 11. which eliminates the transfer of movement to the output element 5 of the rear drive axle. In the turning mode, only the wheels of the front drive axle are located. The rear drive wheels maintain their position corresponding to a rectilinear movement. The position of the elements of the steering gear for this mode of rotation is shown in figure 3.

Настоящая полезная модель позволяет увеличить маневренность транспортного средства за счет поворота колес переднего и заднего мостов при высокой ремонтопригодности и технологичности за счет использования гибких элементов. При этом повышаются эксплуатационные показатели, такие как надежности рулевого привода за счет упрощения схемы и исключения лишних связей.This useful model allows increasing vehicle maneuverability by turning the wheels of the front and rear axles with high maintainability and manufacturability through the use of flexible elements. At the same time, operational indicators are increased, such as the reliability of the steering gear due to the simplification of the circuit and the elimination of unnecessary connections.

Настоящая полезная модель промышленно применима, так как основана на использовании готовых выпускаемых автомобильной промышленностью агрегатов и узлов.This utility model is industrially applicable, as it is based on the use of ready-made units and assemblies manufactured by the automotive industry.

Claims

Steering for an all-wheel drive vehicle, mainly for steered wheels of the front and rear drive axles, comprising a steering wheel kinematically connected to the steering mechanisms of the front and rear axles, the output elements of each of which are pivotally connected to the levers of the steering knuckles of the wheels of these axles, while the steering mechanisms the transmission is inversely interconnected, characterized in that the transmission of the inverse connection between the steering mechanisms is made in the form of two cables, each of which the bottom end is connected to the output element of the steering mechanism of the front drive axle and which, through the guide blocks spaced apart on the sides of the vehicle, are stretched to the output element of the steering mechanism of the rear drive axle, on the output element of which coaxially located screws with oppositely directed helical windings are placed rotatably, the ends of which are attached to the other ends of the cables, while one of the screws or cables is made with the possibility of rigid connection with the housing, in the cat The threaded screws are located.