RU2720751C1 - Steering gear of vehicle with variable gear ratio - Google Patents
Steering gear of vehicle with variable gear ratio Download PDFInfo
- Publication number
- RU2720751C1 RU2720751C1 RU2019123919A RU2019123919A RU2720751C1 RU 2720751 C1 RU2720751 C1 RU 2720751C1 RU 2019123919 A RU2019123919 A RU 2019123919A RU 2019123919 A RU2019123919 A RU 2019123919A RU 2720751 C1 RU2720751 C1 RU 2720751C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steering
- driven
- gear ratio
- gear
- possibility
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D3/00—Steering gears
- B62D3/02—Steering gears mechanical
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
- F16H3/46—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Retarders (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области автомобилестроения, в частности к рулевому управлению.The invention relates to the field of automotive industry, in particular to steering.
Для улучшения качества рулевого управления современные системы рулевого управления изготавливаются с переменным передаточным числом. Подобные системы с переменным передаточным числом в большинстве своем реализованы в конструкциях с реечными зубчатыми рулевыми механизмами.To improve steering quality, modern steering systems are manufactured with a variable gear ratio. Such systems with variable gear ratios are for the most part implemented in designs with rack and pinion steering gears.
Известный реечный рулевой механизм с переменным передаточным отношением содержит шестерню, зацепляющуюся с зубчатой рейкой, снабженной центральной группой зубьев с различными формой и шагом, соответствующими различным радиусам зацепления шестерни и рейки (патент СССР №502598, 1976 г.). Недостатком известного рулевого механизма является невозможность получения необходимого диапазона изменения передаточных отношений без уменьшения прочности зацепления.The known rack-and-pinion steering gear with a variable gear ratio comprises a gear engaged with a gear rack equipped with a central group of teeth with different shapes and pitch corresponding to different gear radii of the gear and rack (USSR patent No. 502598, 1976). A disadvantage of the known steering mechanism is the inability to obtain the required range of gear ratios without reducing the gearing strength.
Известно рулевое управление транспортного средства с переменным передаточным отношением, состоящее из рулевого колеса, редуктора, карданной передачи с возможностью изменения углов между телескопическими карданными валами, мультипликатора, рулевого механизма, привода, при этом корпус телескопического карданного вала связан с неподвижным элементом крепления рулевого колеса посредством зубчатой пластины и зубчатого сектора (патент РФ №2157326, 2000 г.). Недостатком известного рулевого управления является сложность регулирования углов между телескопическими карданными валами для изменения передаточного отношения, большая сложность в изготовлении и эксплуатации.It is known the steering of a vehicle with a variable gear ratio, consisting of a steering wheel, a gearbox, a cardan gear with the possibility of changing the angles between the telescopic cardan shafts, a multiplier, a steering gear, a drive, while the housing of the telescopic cardan shaft is connected to a fixed element for fastening the steering wheel via a gear plates and gear sector (RF patent No. 2157326, 2000). A disadvantage of the known steering is the difficulty of adjusting the angles between the telescopic driveshafts to change the gear ratio, the great difficulty in manufacturing and operation.
Известно также активное рулевое управление с циклоидальным вариатором (патент РФ №2370398, 2009 г.), где в качестве редуктора, передающего вращение от органа управления к колесам, применен циклоидальный редуктор, промежуточное тело вращения которого установлено на валу управляющего внешнего привода, имеющего возможность вращения и фиксации, а шестерни ступеней, установленные с возможностью свободного вращения на этом валу, связаны с входным и выходным валами рулевого управления, причем управляющий внешний привод вращает вал с переменной частотой по сигналам блока управления в зависимости от скорости автомобиля, угла поворота органа управления и скорости его вращения, при этом происходит изменение передаточного отношения редуктора в широком диапазоне. Недостатком его является сложность технологии изготовления, необходимость наличия электронной системы управления, при неисправности которой теряется возможность изменения передаточного числа рулевого управления.Active steering with a cycloidal variator is also known (RF patent No. 2370398, 2009), where as a gearbox transmitting rotation from the control to the wheels, a cycloidal gearbox is used, the intermediate rotation body of which is mounted on the shaft of the control external drive, which can be rotated and fixation, and the gears of the steps installed with the possibility of free rotation on this shaft are connected with the input and output shafts of the steering, and the control external drive rotates the shaft with a variable hour according to the signals of the control unit, depending on the speed of the car, the angle of rotation of the control element and the speed of its rotation, while the gear ratio changes over a wide range. Its disadvantage is the complexity of manufacturing technology, the need for an electronic control system, in the event of a malfunction of which the possibility of changing the steering gear ratio is lost.
Задачей изобретения является увеличение возможностей изменения передаточного числа в более широком диапазоне, ресурса рулевого управления и упрощение его конструкции.The objective of the invention is to increase the possibility of changing the gear ratio in a wider range, resource steering and simplifying its design.
Поставленная задача достигается тем, что рулевой механизм транспортного средства с переменным передаточным числом выполнен в виде планетарного вариатора, ведущий вал которого выполнен заодно с водилом, в которое установлены сателлиты, поджатые с одной стороны опорным диском, жестко закрепленным на корпусе, а с другой - поджимным диском с помощью винта, связанного с поджимным диском через пружину и опорный подшипник, при этом рабочая поверхность сателлитов упирается в ведомое кольцо, вставленное в шлицы ведомой короны с возможностью перемещения двумя кривошипно-ползунными механизмами, ползуны которых соединены с ведомым кольцом через подшипник, а шатуны соединены через пары конических и цилиндрических шестерен с ведущим валом, хвостовик которого установлен с возможностью вращения внутри передней части поджимного диска, задняя часть которого установлена с возможностью вращения в ведомой короне, являющейся выходным элементом рулевого механизма.The task is achieved in that the steering gear of the vehicle with a variable gear ratio is made in the form of a planetary variator, the drive shaft of which is made integral with the carrier, in which the satellites are mounted, pressed on one side by a support disk, rigidly fixed to the body, and on the other hand, by a pin the disk using a screw connected to the clamping disk through the spring and the thrust bearing, while the working surface of the satellites abuts the driven ring inserted into the slots of the driven crown with the possibility of two crank-slide mechanisms, the sliders of which are connected to the driven ring through the bearing, and the connecting rods are connected through pairs of bevel and cylindrical gears with a drive shaft, the shank of which is mounted for rotation inside the front of the clamping disk, the rear of which is mounted for rotation in the driven crown, which is the output element of the steering mechanism.
На фигуре изображен в разрезе рулевой механизм в сборе с валом рулевого управления, где: 1 - винт; 2 - пружина; 3 - ведомая корона; 4 - опорный подшипник; 5 - поджимной диск; 6 - сателлит; 7 - ведомое кольцо; 8 - шатуны; 9 - ползуны; 10 - подшипник; 11 - опорный диск; 12, 13 - цилиндрические шестерни; 14 - ведущий вал с водилом; 15 - корпус; 16, 17 - конические шестерни.The figure shows a sectional steering mechanism assembly with a steering shaft, where: 1 - screw; 2 - spring; 3 - driven crown; 4 - pillow block bearing; 5 - clamping disc; 6 - satellite; 7 - a conducted ring; 8 - connecting rods; 9 - sliders; 10 - bearing; 11 - a reference disk; 12, 13 - cylindrical gears; 14 - drive shaft with a carrier; 15 - case; 16, 17 - bevel gears.
Рулевой механизм транспортного средства с переменным передаточным числом содержит корпус 15, в котором установлены ведущий вал, выполненный заодно с водилом 14, в которое установлены сателлиты 6, поджатые с одной стороны опорным диском 11, жестко закрепленным на корпусе 15, а с другой - поджимным диском 5 с помощью винта 1, связанного с поджимным диском 5 через пружину 2 и опорный подшипник 4, при этом рабочая поверхность сателлитов 6 упирается в ведомое кольцо 7, вставленное в шлицы ведомой короны 3 с возможностью перемещения двумя кривошипно-ползунными механизмами, ползуны 9 которых соединены с ведомым кольцом 7 через подшипник 10, а шатуны 8 соединены через конические 16, 17 и цилиндрические шестерни 12, 13 с ведущим валом 14, хвостовик которого установлен с возможностью вращения внутри передней части поджимного диска 5, задняя часть которого установлена с возможностью вращения в ведомой короне 3, являющейся выходным элементом рулевого механизма.The steering gear of a vehicle with a variable gear ratio includes a
Рулевой механизм транспортного средства с переменным передаточным числом работает следующим образом. При вращении рулевого колеса ведущий вал, выполненный заодно с водилом 14, поворачивается в соответствующую сторону. Сателлиты 6, установленные в водиле 14 с возможностью вращения поворачиваются, обкатываясь по опорному диску 11, жестко закрепленному на корпусе 15. Посредством фрикционного контакта сателлиты 6 передают вращение на ведомое кольцо 7, которое через шлицевое соединение передает вращение на ведомую корону 3, соединенную с рулевым приводом. Регулирование силы поджатия сателлитов 6 между опорным диском 11, ведомым кольцом 7 и поджимным диском 5 обеспечивается винтом 1, воздействующим на поджимной диск 5 через пружину 2 и опорный подшипник 4. При этом ведущий вал 14 вращает жестко посаженную шестерню 13, которая передает вращение через цилиндрические шестерни 12 и конические шестерни 17 на конические шестерни 16, играющие роль кривошипов. При вращении шестерен 16, как в одну, так и в другую сторону, шатуны 8 перемещают ползуны 9 и через подшипник 10 ведомое кольцо 7 по шлицам ведомой короны 3 из точки А в точку В, что соответствует повороту рулевого колеса из центрального положения влево или вправо до упора. Линия контакта ведомого кольца 7 с рабочей поверхностью сателлитов 6 перемещается из точки А, соответствующей максимальному передаточному числу в точку В с минимальным передаточным числом, аналогично принципу работы вариатора Пирожкова Е.И. Закон изменения передаточного числа рулевого механизма определяется параметрами кривошипно-ползунных механизмов 8, 9, цилиндрических шестерен 12, 13, конических шестерен 16, 17. Передаточное число, при этом, может достигать значительных величин - 1:50 и более.The steering mechanism of a vehicle with a variable gear ratio works as follows. When the steering wheel rotates, the drive shaft, made integral with the
При необходимости рулевое управление, в состав которого будет входить предлагаемый рулевой механизм с переменным передаточным числом, можно выполнить активным. Шестерня 13 в этом случае должна быть свободного вращения относительно ведущего вала 14, но иметь возможность жесткого соединения с ним с помощью муфты, управляемой автоматически, а шестерни 12 должны вращаться электродвигателем по сигналам блока управления в зависимости от скорости автомобиля, угла поворота органа управления и скорости его вращения, положения электродвигателя, датчиков системы динамической стабилизации. В случае выхода из строя электродвигателя или блока управления устанавливается жесткое соединение шестерни 13 и ведущего вала 14, при этом сохраняется возможность не только управлениия транспортным средством, но и изменения передаточного числа.If necessary, the steering, which will include the proposed steering gear with a variable gear ratio, can be active. The
Достоинство предлагаемого изобретения заключается в высокой нагрузочной способности планетарной передачи, увеличении ресурса за счет разгружения от нормальных сил подшипников вала рулевого механизма, широком диапазоне передаточных чисел, компактности и простоте конструкции.The advantage of the invention lies in the high load-bearing capacity of the planetary gear, increasing the resource due to unloading of the steering shaft bearings from normal forces, a wide range of gear ratios, compactness and simplicity of design.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019123919A RU2720751C1 (en) | 2019-07-23 | 2019-07-23 | Steering gear of vehicle with variable gear ratio |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019123919A RU2720751C1 (en) | 2019-07-23 | 2019-07-23 | Steering gear of vehicle with variable gear ratio |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2720751C1 true RU2720751C1 (en) | 2020-05-13 |
Family
ID=70735500
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019123919A RU2720751C1 (en) | 2019-07-23 | 2019-07-23 | Steering gear of vehicle with variable gear ratio |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2720751C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2622857A1 (en) * | 1987-11-10 | 1989-05-12 | Renault | STEERING MECHANISM WITH VARIABLE DEMULTIPLICATION CONTROLLED AT VEHICLE SPEED |
CN101007543A (en) * | 2006-01-27 | 2007-08-01 | 株式会社万都 | Variable gear ratio steering apparatus for an automobile |
RU2370398C2 (en) * | 2007-07-20 | 2009-10-20 | Вячеслав Константинович Снимщиков | Electric power steering with wave reducer, active steering control with cycloidal variator |
WO2017022934A1 (en) * | 2015-08-05 | 2017-02-09 | 자동차부품연구원 | Vehicle tilting apparatus |
-
2019
- 2019-07-23 RU RU2019123919A patent/RU2720751C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2622857A1 (en) * | 1987-11-10 | 1989-05-12 | Renault | STEERING MECHANISM WITH VARIABLE DEMULTIPLICATION CONTROLLED AT VEHICLE SPEED |
CN101007543A (en) * | 2006-01-27 | 2007-08-01 | 株式会社万都 | Variable gear ratio steering apparatus for an automobile |
RU2370398C2 (en) * | 2007-07-20 | 2009-10-20 | Вячеслав Константинович Снимщиков | Electric power steering with wave reducer, active steering control with cycloidal variator |
WO2017022934A1 (en) * | 2015-08-05 | 2017-02-09 | 자동차부품연구원 | Vehicle tilting apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1109294A (en) | Transmission-differential combination | |
US20090260468A1 (en) | Steering device and movement converting device used therefor | |
US10421481B2 (en) | Utility vehicle steering system | |
US2164504A (en) | Variable speed transmission | |
US20070209861A1 (en) | Superimposed Steering System for a Vehicle | |
US10647350B2 (en) | Steering gear for a vehicle, vehicle, method for controlling a steering gear and method for steering a vehicle | |
JPH07323852A (en) | Variable steering angle ratio steering device for vehicle | |
JPH07257406A (en) | Vehicular steering device with variable rudder angle ratio | |
US20190315389A1 (en) | Steering Gear and Steering System | |
US8092333B2 (en) | Torque transmission structure, traction drive transmission device, and steering device for vehicle | |
RU2720751C1 (en) | Steering gear of vehicle with variable gear ratio | |
JPH06219287A (en) | Steering transmitting device | |
US3529494A (en) | Reverse gearing assembly | |
JP6507225B2 (en) | Conical disk type continuously variable transmission | |
US3453904A (en) | Transmission mechanism for automobile vehicles and the like | |
US11465673B2 (en) | Motor-assisted steering ball-screw | |
US20100331133A1 (en) | Superposition-drive for a steering system | |
US20210155280A1 (en) | Steering Gear | |
JP2016124368A (en) | Steering angle variable device and ball-nut type steering gear unit | |
CN110001757B (en) | Variable speed ratio steering system based on cross axle universal joint | |
WO2020188967A1 (en) | Frictional roller reducer | |
KR101450320B1 (en) | Rack Assist Type Electric Power Steering Apparatus having Ball Reducer | |
JP2010285000A (en) | Electric power steering device | |
RU2265553C1 (en) | Booster actuating mechanism | |
US1616311A (en) | Progressive change-speed device |