Реечный рулевой механизм транспортного средства

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Совегскнх

Соцналнстнческнв

Республик в > 933522 (6!) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 200880 (2! ) 2975481/27-11

{$1)M Кл 3 с присоединением заявки К9—

В 62 D 3/12

Государственный комитет

СССР . оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет ($31УДЙ 629.113. .014.5 (088.8)

Опубликовано 0706.82, Бюллетень HP 21

Дата опубликования описанм я 0 706,82 (72) Авторы изобретения

В.Н. Захаров и С.Н. Языков (Волжское объединение по производству легковых автомобилей (7!) Заявитель (54) РЕЕЧНЫЙ РУЛЕВОИ МЕХАНИЗМ ТРАНСПОРТНОГО

СРЕДСТВА

Изобретение относится к транспортному машиностроению, преимущественно к реечным рулевым механизмам транспортных средств °

Известен реечный рулевой механизм, содержащий зубчатую рейку, смонтированную в подшипниках в корпусе с возможностью осевого перемещения,вал с шестерней, который установлен в подшипниках, также размещенных в корпусе по обе стороны шестерни и рейки; цилиндрический подшипник к эксцентричным отверстием, установленный в корпусе с возможностью вращения вокруг своей оси под действием тангенциально расположенной пружины, связывающей укаэанный подшипник с корпусом (1).

Недостатком такого механизма является то, что износ зубьев рейки в середине наибольший, а регулировка зацепления шестерня-рейка производится в положении шестерни над серединой зубчатой части рейки, когда радиальные силы в зацеплении достигают минимальной величины, и тан.генциальная пружина своим усилием проворачивает подшипник и приближает зубья рейки к зубьям шестерни.

С ростом радиального усилия подшипннк может заклиниваться силой трения; зависящей от величины радиальной силы, при этом появляется возможность эащемления зубьев шестерни зубьями рейки вСледствие неравномерного износа зубьев рейки в середине и на остальной длине зубчатой части рейки. Кроме того, поверхность подшипника в зоне контакта с боковой поверхностью рейки изнашивается, что может привести к невозможности поворота втулки под действием усилия тангенциальной пружины и соответст-!

5 венно невозможности регулировки.

Целью изобретения является обеспечение автоматической регулировки заранее заданной величины зазора между зубьями рейки и шестерни и

20 повышение надежности в эксплуатации путем устранения заклинивания механизма °

Поставленная цель достигается тем, что в реечном рулевом механизме транспортного средства вал шестерни по крайней мере с одной стороны установлен в эксцентричном подшипнике, между наружной поверхностью которого и внутренней поверхностью корпуса помещен с зазором трапецоидальный элемент, установленный под933522 эксцентриситета 8, приближается к зубьям рейки 3, компенсируя появившийся износ зубьев рейки и шестерни. Угол поворота шестерни определяется величиной износа поверхности зубьев пары рейка-шестерня.

При осевом перемещении шайбы 11, вызванном износом зубьев рейки и шестерни, перемещается элемент 13..осевом перемещении элемента 13 и вращении этого подшипника сохраняется зазор 0 . Ролик 15 при движении

15 элемента 13 в этом направлении проскальзывает по поверхности отверстия корпуса 1,не оказывая сопротивления движению этого элемента. вЗ Вследствие неравномерности износа зубьев рейки 3 в середине и по направлению к концам зубчатой части рейки, а также непрямолинейности оси рейки, межцентровое расстояние между осью рейки 3 и осью вращения шестерни 4 должно увеличиваться при движении этой рейки в крайние положения или при увеличении непрямолинейности участка зубчатой части рейки.

В этом случае под действием ра диального усилия, действующего в зацеплении рейка-шестерня, подшипник

5 вращается в направлении, противоположном усилию пружины 12, увеличивая межцентровое расстояние. При этом выступ 10 на поверхности подшипника 5, действуя на шайбу 11, сжимает пружину 12, а поверхность 18 подшипника 5 опирается на поверхность 17 элемента 13, зазор о умень40 шается до нуля. Ролик 15 стопорит движение элемента 13, воспринимающе.го нагрузку от радиальной силы, действующей в зацеплении рейка-шестерня.

Зазор между наружной поверхностью

45 подшипника, поверхностью трапецоидального элемента выбран, исходя» из требуемого эксплуатационного зазора в зацеплении шестерни с рейкой.

Этот зазор необходим для исключения возможного заклинивания относительного перемещения рейки и шестерни при работе рулевого механизма и он (зазор) автоматически поддержи вается, благодаря перемещению трапецоидального элемента в направляющих корпуса, удерживающих его на заданном расстоянии от поверхности подшипника, а также благодаря взаимодействию трапецоидального элемента, ролика и выступа на эксцентричном подшипнике .с общей для них поверхностью прокладки, размещенной на торце тангенциально (по отношению к подшипнику) установленной пружины.

Кроме того,трапецоидальный элемент упруго поджат к,подпружиненной проквижно, подпружиненный против усилия диусу, определяемому величиной . тангенциальной пружины в направляю-, щих корпуса и имеющий наклонные к направляющим две поверхности,рас,положенные в плоскостях, пересекающихся с окружностью наружной поверх- 5 ности подшипника,. при этом между од ной из наклонных поверхностей и внутренней поверхностью корпуса помещен элемент качения, причем трапецоидальный элемент, элемент каче- (О Между поверхностью 17 последнего ния и выступ на наружной поверхности и поверхностью 18 подшипника 5 при эксцентричного подшипника связаны с тангенциальной пружиной через жесткую прокладку, а направляющие в корпусе выполнены в плоскостях, параллельных плоскости, проходящей через ось наружной поверхности подшипника.

На фиг.1 изображен предлагаемый рулевой механизм, продольный разрез; на фиг .2 — разрез А-A на фиг .1; на. фиг.3 — разрез Б-Б фиг.1; на фиг.4 разрез В-В фиг.3.

Рулевой механизм типа рейкашестерня содержит корпус 1,в котором установлена в подшипниках 2 рейка 3 рулевого механизма. Зубья этой рейки входят в зацепление с зубьями шестер.. и 4, помещенной в цилиндрический подшипник 5 с эксцентричным отверстием. Подшипник 5 установлен на подшипниках 6 в корпусе 1.

Шестерня 4 размещена в отверстии эксцентричного подшипника 5 в двух подшипниках 7, один из которых может воспринимать осевую нагрузку, ось 8 отверстия а эксцентрична оси 9 наруж ного диаметра подшипника 5 на величину 8 . .Подшипник 5 выступом 10 в боковой поверхности опирается через опорную шайбу 11 на тангенциально установленную пружину 12. На эту шайбу опирается и элемент 13 трапецоидальной формы, который имеет клиновый паз 14, где установлен цилиндрический ролик 15, стопорящий движение элемента 13 в одном из направлений. По торцу этот элемент поджимается опорной пружиной 16.

Между поверхностью 17 элемента 13 и фигурной поверхностью 18 подшипника 5 имеется зазор о, величина которого не изменяется при перемещении элемента 13 и вращении под. шипника 5 под действием усилия пружины 12.

Пружина 12 опирается торцом на резьбовую пробку 19, которая контрится контргайкой 20, со стороны пружины 16 отверстие корпуса 1 закрывается заглушкой 21.

При износе поверхности зубьев пары рейка-шестерня подшипник 5, опирающийся на шайбу 11, под действием усилия пружины 12 поворачивается в подшипниках 6, при этом центр вращения шестерни 4, двигаясь относительно оси 9 подшипника 5 по ра- 65

933522 ладке, а поверхность выступа на подшипнике, обращенная к наклонной поверхности элемента, выполнена с большим радиусом (чем радиус подшипника) и плавно сопрягается с цилиндрической поверхностью подшипника.

Таким образом, предлагаемый механизм обеспечивает автоматическую регулировку зазора в зубчато-реечной паре, компенсируя износ в зацепле- 1О нии. В результате повышается надежность в работе реечного рулевого механизма, так, как исключается возможность заклинивания движения рейки.или шестерни вследствие автомати- (5 ческого обеспечения в паре шестернярейка требуемого рабочего зазора, что повышает безопасность автомобиля в целом.

Формула изобретения

1. Реечный рулевой механизм транспортного средства, содержащий зубчатую рейку, установленную в подшипниках в корпусе с возможностью осевого перемещения, вал с шестерней, установленный в подшипниках, также размещенных в корпусе по обе стороны шестерни и рейки, цилиндрический подшипник с эксцентричным отверстием, смонтированный в корпусе с воэможностью вращения вокруг своей оси под действием тангенциально установленной пружины, связывающей 35 укаэанный подшипник с корпусом, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью автоматической регулировки зазора в зацеплении и повышения надежности в эксплуатации, вал шестерни, по крайней мере с одной стороны установлен в эксцентричном подшипнике, между наружной поверхностью которого и внутренней поверхностью корпуса помещен с зазором трапецоидальный элемент, установленный подвижно, подпружиненный против усилия тангенциальной пружины в направляющих корпуса и имеющий наклонные к направляющим две поверхности, расположенные в плоскостях, пересекающихся с окружностью наружной поверхности подшипника, при этом между одной из наклонных поверхностей и внутренней поверхностью корпуса помещен элемент качения, причем трапецоидальный элемент, элемент качения и выступ на наружной поверхности эксцентричного подшипника связаны с тангенциальной пружиной через жесткую прокладку.

2. Механизм по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что направляющие в корпусе выполнены в плоскостях, параллельных плоскости, проходящей через ось наружной поверхности подшипника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании Р 1451731, кл. В 62 D 3/12, 1976 (прототип) .

933522

Составитель В. Ионова

Редактор 3. Бородкина Техред „ (. Хастелевич Корректор IO. Макаренко

Заказ 4070/26 Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4