Винахід відноситься до галузі машинобудування і може бути використано в конструкції енергопоглинаючих, що складаються рульових управлінь транспортних засобів. Енергопоглинаюча рульова колонка транспортного засобу містить телескопічний вал, що складається з двох співвісних частин 1, 2. Кінець частини 1 вставлений з натягом в кінець частини 2, причому обидва кінці жорстко з'єднані з елементами, виконаними у вигляді усічених циліндрів 3, 4. При зіткненні і ударі водія об рульове колесо частина 2 телескопічного вала, долаючи силу тертя в сполученні утворюють усічених циліндрів 3, 4, а також в сполученні усіченого циліндра 3 і частини 2, частини 1 вала і циліндра 4, починає зміщуватися в осьовому напрямку по стре лке Р, поглинаючи при цьому енергію удару. Кількість енергії, що поглинається визначається силою тертя і розміром L. Технічний результат полягає в підвищенні травмобезопасности і технологічності конструкції рульової колонки, зниженні ваги і розмірів за рахунок збільшення жорсткості і міцності вала на кручення. 2 з.п. ф-ли, 2 мул.
Малюнки до патенту РФ 2195409
Винахід відноситься до галузі машинобудування і може бути використано в конструкції енергопоглинаючих, що складаються рульових управлінь транспортних засобів.
Відома рульова колонка для транспортного засобу, в якій є гнучке з'єднання, розміщене на валу, що включає еластичний деформується диск, два передавальних елемента, з'єднаних з поверхнями диска, один з яких зафіксовано на одній частині рульового вала, а інший жорстко закріплений на іншій частині. Одна частина рульового вала виконана порожнистої, в якій встановлена коаксиально інша частина з опорою щонайменше в одній точці поза площиною деформованого диска для забезпечення осьового переміщення і відносного обертання (див. Патент РФ 1324582, B 62 D 1/18).
Недоліками відомого рішення є складність конструкції, великі габаритні розміри, малий хід відносного осьового переміщення.
Відомий блок рульового управління, що включає співвісні обертаються ведучий і ведений вали, розташовані телескопически один в іншому, причому вали в перпендикулярному перетині мають майже трикутну форму, взаємодоповнюють один одного, що запобігає провертання провідного вала щодо веденого, і пружину, яка постійно знаходиться в контакті з двома валами, прикладає до них пружну силу, зумовлену величиною, яка забезпечує ковзання однієї осі в інший (див. патент Франції 2543092, B 62 D 1/18).
Недоліками відомого рішення є великий люфт при повороті, низька ефективність енергопоглинання, низька жорсткість і міцність на кручення.
Відома рульова колонка для рульового механізму, яка утворена хоча б з двох елементів, розташованих співвісно один щодо одного, в разі зіткнення елементи переміщаються в осьовому напрямку відносно один одного, при цьому в зоні фрикційного контакту запобігання корозії здійснюється або об'ємної загартуванням, або термообробкою поверхні, або гальванічної обробкою, або наноситься антикорозійне покриття (див. патент США 4572022, B 62 D 1/18).
Недоліками відомого рішення є великий люфт при повороті і низька ефективність енергопоглинання.
Відома телескопічна рульова колонка, що включає телескопічну частину, утворену зовнішньою і внутрішньою деталями, встановленими так, що вони можуть переміщатися в осьовому напрямку відносно один одного, по крайней мере один контролюючий ковзання покриття з пластичного матеріалу, розташоване між двох деталей, утворюється шляхом уприскування пластичного матеріалу (див. патент Франції 2561605, B 62 D 1/18).
Недоліком відомого рішення є складність виготовлення.
Відома енергопоглинаюча рульова колонка транспортного засобу, що містить телескопічний вал, що складається з двох співвісних частин, кінець однієї з яких вставлений з натягом в кінець іншої частини, причому сполучаються кінці частин вала забезпечені жорстко пов'язаними з ними втулками, однією з яких утворений ексцентрик, а інший виконано отвір зі зміщеною віссю під ексцентрик (див. а.с. СРСР 1299885, B 62 D 1/18). Дане рішення прийнято за прототип.
Недоліком відомого рішення є низька травмобезопасность рульової колонки через нестабільність характеристик елементів, що беруть участь в енергопоглинання, їх конструктивної складності і низької технологічності конструкції.
Завдання, яке вирішується винаходом, - підвищення травмобезопасности і технологічності конструкції рульової колонки, зниження ваги і розмірів за рахунок збільшення жорсткості і міцності вала на кручення.
Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у відомій енергопоглинаючий рульовій колонці транспортного засобу, що містить телескопічний вал, що складається з двох співвісних частин, кінець однієї з яких вставлений з натягом в кінець іншої частини, причому сполучаються кінці частин вала забезпечені жорстко пов'язаними з ними елементами, відповідно до винаходу кожен зі згаданих елементів виконаний у вигляді усіченого тіла циліндра, яка має контакт з відповідним елементом по утворюючим.
При цьому площина, в якій контактують утворюють, розташована вище або нижче поздовжній площині симетрії.
Елементи можуть бути виконані також у вигляді зігнутої відповідним чином дроту прямокутного перетину, що утворює контур усіченого циліндра.
Порівняння заявленого технічного рішення з рівнем техніки по науково-технічної та патентної документації на дату пріоритету в основний і суміжних рубриках показує, що сукупність суттєвих ознак заявленого рішення раніше не була відома, отже, воно відповідає умові патентоспроможності "новизна".
Аналіз відомих технічних рішень в даній області техніки показав, що запропоноване рішення має ознаки, які відсутні у відомих технічних рішеннях, а використання їх в заявленій сукупністю ознак дає можливість отримати новий технічний ефект, отже, запропоноване технічне рішення має винахідницький рівень в порівнянні з існуючим рівнем техніки.
Запропоноване рішення може бути застосовано, працездатний, можна здійснити і відтворено, т. К. Може бути виготовлено в умовах серійного виробництва і застосовано на будь-яких типах транспортних засобів, отже, відповідає умові патентоспроможності "промислова придатність".
Фиг.1 - енергопоглинаюча рульова колонка, поздовжній розріз.
Фиг.2 - перетин А-А на фіг.1.
Енергопоглинаюча рульова колонка транспортного засобу містить телескопічний вал, що складається з двох співвісних частин 1, 2. Кінець частини 1 вставлений з натягом в кінець частини 2, причому обидва кінці жорстко з'єднані відповідно з елементами 3, 4, виконаними у вигляді усічених циліндрів. Усічені циліндри 4, 3 контактують один з одним по утворюючим 5, 6.
При зіткненні автомобіля і ударі водія об рульове колесо частина 2 телескопічного вала, долаючи силу тертя в сполученні утворюють 6, 5 усічених циліндрів 3, 4, а також в сполученні усіченого циліндра 3 і частини 2, частини 1 вала і циліндра 4, починає зміщуватися в осьовому напрямку по стрілці Р, поглинаючи при цьому енергію удару.
Кількість енергії, що поглинається визначається силою тертя і розміром L.
Крутний момент від частини 2 до частини 1 передається за рахунок взаємодії між утворюють 5, 6 усічених циліндрів 4, 3.
Елементи 3, 4 можуть бути виконані як окремі деталі, які потім нероз'ємно з'єднані з відповідними частинами вала (як описано в прикладі), або як одне ціле з кожної з частин 1, 2 вала.
Елементи 3, 4 можуть бути виконані з дроту прямокутного перетину (для створення повноцінного контакту) і утворюють при цьому контур усіченого циліндра.
Площина, в якій контактують утворюють елементів 3, 4, розташована вище або нижче поздовжній площині симетрії відповідного циліндра (телескопічного вала). Така несиметричність робить конструкцію більш технологічною при виготовленні елементів у вигляді окремих деталей, так як не потрібно оправи для утримання більшої елемента 4 на частини 1 вала при обробці.
Для зменшення впливу корозії і похибок виготовлення на характеристики енергопоглинання внутрішній діаметр Ф частини 2, розташований за зоною контакту L, що дорівнює довжині елементів 3, 4, має більший розмір, ніж в зоні контакту.
Для виключення корозії в зонах фрикційного контакту частина 2 на довжині L має гальванічне антикорозійне покриття; циліндр 3 до частини 1 в зборі має антикорозійне покриття; циліндр 4 має антикорозійне, протизадирні хімічне покриття. Після складання телескопічний вал методом занурення забарвлюють грунтом для заповнення грунтом зазорів.
Пропонований винахід дозволяє виготовляти енергопоглинаючий проміжний вал рульової колонки не тільки на спеціальному, але і на універсальному обладнанні.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Енергопоглинаюча рульова колонка транспортного засобу, що містить телескопічний вал, що складається з двох співвісних частин, кінець однієї з яких вставлений з натягом в кінець іншої частини, причому сполучаються кінці частин вала забезпечені жорстко пов'язаними з ними елементами, що відрізняється тим, що кожен із згаданих елементів виконаний у вигляді усіченого циліндра, яка має контакт з відповідним елементом по утворюючим.
2. Енергопоглинаюча рульова колонка транспортного засобу по п. 1, яка відрізняється тим, що площина, в якій контактують утворюють, виконана вище або нижче поздовжній площині симетрії вала.
3. Енергопоглинаюча рульова колонка транспортного засобу по пп. 1 і 2, що відрізняється тим, що елементи виконані у вигляді відповідним чином зігнутою дроту прямокутного перетину, що утворює контур усіченого циліндра.