Регульована рульова колонка

Регульована рульова колонка, яка має рульове колесо, з'єднаний з рульовим колесом і вмонтований в трубу рульової колонки вал рульової колонки, з'єднаний з нижнім кінцем рульового вала карданний вал для з'єднання вала рульової колонки з рульовим механізмом, яка відрізняється тим, що містить конструктивно симетричні відносно поздовжньої площини симетрії рульової колонки: несучий корпус із з'єднаних між собою жорстко деталей, який розташований перед рульовою колонкою, нижче рульового колеса, і нерухомо кріпиться до кузова; каретку, розміщену перед рульовою колонкою і закріплену жорстко до переду труби рульової колонки; жорстко закріплені одна навпроти одної до лівої і правої сторін труби рульової колонки щоки; довгу вісь і дві шестерні для рухомого з'єднання каретки з несучим корпусом, коротку вісь і два ролики для рухомого з'єднання щік до несучого корпусу; два пружиннопневматичні фіксатори, один з яких вмонтований на верхню довгу вісь, а другий вмонтований на нижню коротку вісь, і трубку, що сполучає між собою порожнини пружинно-пневматичних фіксаторів, причому несучий корпус має кронштейн кріплення до каркаса кузова, направляючу дворіжкову вилку з розміщеними навпроти один одного, нахиленими в сторону рульової колонки, наскрізними пазами в паралельних поздовжній площині симетрії рульової колонки плоских ріжках вилки, жорстко приєднані до зовнішньої сторони ріжків направляючої вилки зубчаті рейки, розміщені над наскрізними пазами і повернуті зубцями в сторону наскрізних пазів, розміщений позаду плоских ріжків вилки полозковий напрямник з П-подібним поперечним перерізом з наскрізним у лівій і правій, паралельних поздовжній площині симетрії рульової колонки, поличках пазом, паралельним до пазів у ріжках вилки, рівним їм по довжині і розміщеним нижче рівня нижніх кінців пазів у ріжках вилки 2 (19) 1 3 63740 4 рони опорної кришки, ущільнений щодо циліндра і нерухомої осі з можливістю переміщення вздовж них, розміщені між конусними торцевими поверхнями рухомої і нерухомої осей та конусною поверхнею поршня кульки, надіті на рухому вісь і у напруженому стані встановлені між поршнем та опорною кришкою циліндричні гвинтові пружини стиску, і різьбовий отвір для приєднання порожнини між поршнем і гвинтовою кришкою до пневмосистеми транспортного засобу; верхня довга вісь, в зібраному стані регульованої колонки з надітим на вісь і розміщеним між плоскими відростками каретки разом із розпірними втулками по боках пружинно-пневматичним фіксатором просилена своїми кінцями крізь отвори у плоских відростках каретки, пази у ріжках вилки несучого корпусу та отвори у шестернях, які при цьому знаходяться в стані зачеплення з зубчатими рейками, закріплена через шайби гайками на різьбових кінцях верхньої довгої осі; нижня коротка вісь в зібраному стані регульованої колонки з надітим на вісь і розміщеним між поличками полозкового напрямника (впритул до них) пружинно-пневматичним фіксатором просилена своїми кінцями крізь пази у поличках полозкового напрямника і щоках, закріплена через шайби гайками на різьбових кінцях нижньої короткої осі; ролики щік встановлені у коритоподібні полози полозкового напрямника несучого корпусу. Корисна модель належить до рульових колонок колісних транспортних засобів. Відома рульова колонка колісного транспортного засобу, що містить вал із трьох ланок, встановлений щонайменше на одній опорі, жорстко прикріпленій до кузова транспортного засобу, закріплене на верхньому кінці верхньої ланки вала рульове колесо, гнучке з'єднання на середній ланці вала, яке включає еластичний і здатний деформуватись диск, два передавальних елементи, з'єднаних з поверхнями диска, один з яких зафіксований на одній частині рульового вала, а другий жорстко закріплений на другій частині, карданні шарніри, якими з'єднані між собою ланки вала (Див. Патент SU 1324582 A3, В 62 D 1/18 від 15.07.1987). Відома рульова колонка колісного транспортного засобу, що містить встановлений на опорі, жорстко прикріпленій до кузова транспортного засобу, вал із трьох частин, з'єднаних між собою карданними шарнірами, закріплене на верхньому кінці верхньої ланки вала рульове колесо, муфту з пристроєм для створення спротиву закручуючому моменту (Див. (Германия (DE), Заявка № 40 29 696, МКИ B 62 D 1/18 від 04.04.1991 р.) Така рульова колонка є непридатною для сучасних колісних транспортних засобів, в тому числі автобусів і тролейбусів, через неможливість забезпечити оптимальне розміщення рульового колеса по висоті і поздовжньому куту нахилу для різної будови фігур водіїв, розміщення і положення сидіння водія. Відома рульова колонка колісного транспортного засобу (Див. Деклараційний патент на корисну модель № UA 14488 U, B62D 1/18 від 15.05.2006 p.), що містить нерухому стійку, верхній вал з рульовим колесом, розсувний нижній вал, що з'єднаний з верхнім валом за допомогою кардана, і корпус верхнього вала, що зв'язаний зі стійкою за допомогою двох співвісних шарнірів і фіксатора, установленого в пазах, які виконані на стійці і корпусі, причому нижній вал установлений у нерухомій опорі, на стійці виконані напрямні пази, які паралельні осі нижнього вала й розташовані в одній площині із зазначеною віссю, співвісні шарніри встановлені в напрямних пазах з можливістю поз довжнього переміщення, а центр кардана розташований у точці перетинання осі нижнього вала й осі шарнірів. Недоліками цієї конструкції є: незручність, складність і значна трудомісткість здійснення регулювання і фіксування рульової колонки через необхідність вручну здійснювати одночасно операції по утримуванню в певному положенні рульове колесо, провертати баранцеву гайку і утримувати з застосуванням інструменту від провертання болт фіксатора, а також через необхідність демонтувати і встановлювати декоративно-захисний кожух при кожній операції регулювання положення рульової колонки; низька надійність фіксування рульової колонки через здійснення фіксування одним фіксатором неконтрольованим ручним способом і в зв'язку із зносом різьбового з'єднання баранцевої гайки з болтом при багаторазовому здійсненні регулювання положення рульової колонки. Задачею корисної моделі «Регульована рульова колонка» є забезпечення комфортної можливості регулювати положення рульового колеса по висоті і поздовжньому нахилу, а також забезпечення автоматичної надійної фіксації рульового колеса у відрегульованому положенні. Задача вирішується тим, що регульована рульова колонка, яка містить рульове колесо, з'єднаний з рульовим колесом і вмонтований в трубу рульової колонки вал рульової колонки, з'єднаний з нижнім кінцем рульового вала карданний вал для з'єднання з рульовим механізмом, обладнана нерухомим відносно кузова транспортного засобу та закріпленим до кузова несучим корпусом і закріпленими до труби рульової колонки пристроями, які в робочому стані рульової колонки є безумовно зафіксовані відносно несучого корпусу, але які в розблокованому стані мають можливість в певних межах переміщатися і нахилятися паралельно поздовжній площині симетрії рульової колонки відносно несучого корпусу завдяки повзунковому і шарнірному її з'єднанню з несучим корпусом для надання рульовому колесу необхідного положення відносно сидіння водія по висоті і куту нахилу у поздовжній вертикальні площині, та завдяки пружинно-пневматичним фіксаторам, які після надан 5 ня рульовому колесу необхідного положення блокують переміщення всіх рухомих вузлів та деталей відносно нерухомих вузлів і деталей, чим здійснюється стабілізація положення рульової колонки відносно кузова. Несучий корпус містить: кронштейн кріплення до каркаса кузова; жорстко з'єднану з кронштейном направляючу дворіжкову вилку з наскрізними, нахиленими назад, і розміщеними навпроти один одного, пазами в паралельних поздовжній площині симетрії рульової колонки паралельних поздовжній площині симетрії рульової колонки плоских ріжках вилки, напрямлених в сторону рульової колонки і розміщених один відносно одного на певній відстані поперек транспортного засобу; жорстко приєднані до зовнішніх бокових поверхонь паралельно до наскрізних пазів, і розміщені навпроти один одного, зубчаті рейки довжиною не менше довжини пазів, по одній рейці до одного ріжка, повернутих зубцями в сторону наскрізних пазів; розміщений на відстані позад дворіжкової вилки і приєднаний болтами до кронштейна кріплення полозковий напрямник несучого корпусу з Пподібним поперечним перерізом, бокові полички якого розміщені симетрично відносно поздовжньої осі рульового колеса, напрямлені в сторону рульової колонки і мають кожна по одному пазу, паралельному пазам в ріжках вилки, довжиною не менше довжини пазів у ріжках вилки і розміщені навпроти один одного нижче рівня пазів в ріжках вилки; симетричні відносно поздовжньої осі рульового колеса з направленими назустріч один одному зівами коритоподібні полози довжиною не менше довжини пазів у бокових поличках полозкового напрямника несучого корпусу, розміщені вище рівня пазів в полозковому корпусі ізакріплені до верхньої частини полозкового корпусу болтами. Пристрої, які в розблокованому стані мають можливість в певних межах переміщатись паралельно поздовжній площині симетрії рульової колонки відносно несучого корпусу, містять: дві конструктивно симетричні щоки, симетрично прикріплені верхніми частинами за допомогою болтів до верхньої частини труби рульової колонки з лівої та правої її сторін, з яких ліва і права щоки обладнані з зовнішніх боків роликом, вісь якого перпендикулярна до бічної поверхні щоки, а центр осі якого (при вигляді зліва чи справа) розміщений на перерізі поздовжньої осі коритоподібного полоза з віссю, що перетинає центр отвору у відростках каретки і перпендикулярна до поздовжньої осі коритоподібного полоза, у своїй нижній частині зовнішніми боковими поверхнями примикають відповідно до внутрішніх бокових поверхонь лівої і правої поличок напрямника несучого корпусу, мають в зоні примикання дуговий паз шириною, рівною ширині паза у поличках напрямника несучого корпусу, з центром кривизни у центрі осі ролика, а поздовжня дугова вісь якого перетинає вісь паза у поличці напрямника несучого корпусу; каретку, розміщену перед рульовою колонкою і закріплену жорстко до переду труби рульової колонки з розміщеними в передній частині відігнутими вверх вертикально і паралельно поздовжній площині 63740 6 симетрії рульової колонки, відростками з наскрізними співвісними круглими отворами транспортного засобу тупим кутом до полички площадкою. При цьому відстань між зовнішніми поверхнями відростків однакова з відстанню між ріжками направляючої дворіжкової вилки. Для рухомого приєднання до несучого корпусу пристрою, який в розблокованому стані має можливість в певних межах переміщатись паралельно поздовжній площині симетрії рульової колонки відносно несучого корпусу, служать: крім роликів у щоках кріплення рульової колонки верхня довга вісь і нижня коротка вісь, які одночасно є осями пружинно-пневматичних фіксаторів рульової колонки, по одному на кожній осі. Верхня довга вісь служить також віссю для шестерень, які встановлюються при збиранні пристрою. В зібраному стані регульованої рульової колонки: ролик правої щоки знаходиться у правому коритоподібному полозі полозкового напрямника, а ролик лівої щоки знаходиться у лівому коритоподібному полозі полозкового корпусу з можливістю перекочування вздовж полоза; верхня довга вісь з надітим на неї посередині пружиннопневматичним фіксатором, надітими на неї по обидві сторони фіксатора розпірних втулок, в тому числі регулювальні з внутрішньою різьбою, з'єднує між собою направляючу дворіжкову вилку і каретку, проходячи своїми кінцями через отвори в прилягаючих до внутрішніх поверхонь ріжків дворіжкової вилки відростках каретки і пази у ріжках дворіжкової вилки; з зовнішньої сторони кожного ріжка, впритул до ріжків на кінці верхньої довгої осі надіті по одній з кожної сторони шестерні, які при цьому входять в зачеплення з зубчатими рейками і обмежені від спадання з осі шайбами і гайками на кінцях осі; нижня коротка вісь з'єднує між собою полозковий напрямник і прилягаючі до боків полозкового напрямника щоки кріплення рульової колонки, проходячи своїми кінцями через пази у полозковому напрямнику і щоках, при цьому вісь зафіксована від переміщення вздовж своєї осі шайбами і гайками на різьбових кінцях осі. Корисна модель пояснена кресленнями, де: на Фіг. 1 зображений вид збоку рульової колонки з рульовим колесом 1, валом рульової колонки 2, карданним валом 4, кронштейном 5 кріплення несучого корпусу до каркаса кузова і декоративнозахисними кожухами, при цьому показані: середнє, крайнє нижнє і крайнє верхнє положення рульового колеса, а також середнє, крайнє переднє і крайнє заднє положення осі рульового колеса; на Фіг. 2 зображений вид збоку регульованої рульової колонки; на Фіг. 3 зображений вид в плані регульованої рульової колонки; на Фіг. 4 зображений вид спереду регульованої рульової колонки; на Фіг. 5 зображена рульова колонка в зборі з щоками; на Фіг. 6 зображений полозковий напрямник і коритоподібні полози; на Фіг. 7 зображений кронштейн 5 несучого корпусу в зборі з полозковим напрямником і коритоподібними полозами; на Фіг. 8 зображений фіксатор пружинно-пневматичний при зафіксованому стані рульової колонки, на Фіг 9 зображений фіксатор пружинно-пневматичний при фіксованому стані рульової колонки. 7 Регульована рульова колонка містить (Фіг. 1, Фіг. 2, Фіг. 3 ): рульове колесо 1, з'єднаний з рульовим колесом 1 вал рульової колонки 2, трубу рульової колонки 3, в яку вмонтований вал рульової колонки 2, карданний вал 4 для з'єднання вала рульової колонки 2 з рульовим механізмом; кронштейн 5 несучого корпусу, жорстко з'єднану з кронштейном 5 дворіжкову вилку 6 з симетричними відносно поздовжньої осі рульового колеса 1 наскрізними, нахиленими назад, і розміщеними навпроти один одного пазами 7 в паралельних поздовжній площині симетрії рульової колонки плоских ріжках 8 вилки 6, жорстко приєднані до вилки 6 зубчаті рейки 9, повернуті зубцями в сторону наскрізних пазів 7, приєднаний болтами (Фіг. 8 ) до кронштейна 5 полозковий напрямник 10 з пазами 11 в поличках (Фіг. 6 (Напрямник полозковий несучого корпусу і коритоподібні полози)), коритоподібні полози 12, прикріплені болтами до верху полозкового напрямника 10 (Фіг. 8) так, що рівчаки полозів 12 розміщені по боках зовнішніх поверхонь бокових поличок полозкового напрямника 10 і є паралельними наскрізним пазам 11 у полозковому напрямнику 10, симетрично прикріплені болтами 13 до верхньої частини труби 3 рульової колонки з лівої та правої її сторін конструктивно симетричні щоки 14 (ліва) і 14' (права) з наскрізними дуговими пазами 15 внизу і роликами 16 між дуговим пазом 15 і болтами 13 (Фіг. 5), каретка 17 з відігнутими вверх вертикально і паралельних поздовжній площині симетрії рульової колонки відростками 18 з наскрізними співвісними круглими отворами 19 (графічно не позначені) і площадкою 20, прикріпленою болтами до труби 3 рульової колонки, верхню довгу вісь 21 (Фіг. 3), що з'єднує між собою дворіжкову вилку 6 і каретку 17, проходячи крізь пази 7 і отвори в каретці 17, шестерні 22, надіті на кінці осі 21 впритул до ріжків 8 вилки 6 і зафіксовані спільно з віссю 21 від переміщення вздовж осі шайбами і гайками 52 на різьбових кінцях осі 21, нижню коротку вісь 23 (Фіг. 4 ), що з'єднує між собою полозковий напрямник 10 і щоки кріплення рульової колонки 14 і 14', проходячи крізь пази 11 та 15, при цьому вісь 23 зафіксована від переміщення вздовж своєї осі шайбами і гайками 53 на різьбових кінцях осі 23; два пружинно-пневматичні фіксатори 24 і 25, один з яких - 24 (Фіг. 3) надітий на верхню довгу вісь 21 і за допомогою розпірних втулок 26, надітих на вісь 21 обабіч пружинно-пневматичного фіксатора 24, різьбової втулки 27 і гайки 28 закріплений на осі 21, другий - 25 (Фіг. 4) надітий на нижню коротку вісь 23 між лівою 14 і правою щоками 14'; фіксатор 29 (Фіг. 2, Фіг. 4), закріплений на пружиннопневматичному фіксаторі 25 за допомогою кронштейна 30; трубку 31, що за допомогою штуцера 32 і трійника 33 сполучує порожнини пружиннопневматичних фіксаторів 24 і 25. Пружиннопневматичні фіксатори 24 і 25 (Фіг. 8) мають циліндр 34, кришку циліндра опорну 35, кришку гвинтову 36, вісь клинову нерухому 37, вісь клинову рухому 38, поршень 39, сепаратор 40, шайбу опорну 41, пружини 42 та 43, кільце 44 ущільнення нерухомої осі клинової 37, кільце 45 ущільнення поршня 39 з нерухомою віссю клинової 37, кільце 63740 8 46 ущільнення поршня 39 з циліндром 34, кульки 47, шайбу 48 ущільнення кришки гвинтової 36 з циліндром 34, кільце 49 фіксації кришки опорної 35, різьбовий отвір 50 для приєднання штуцера 32 і трійника 33. В робочому стані регульованої рульової колонки, коли рульове колесо використовується для зміни напрямку руху транспортного засобу і підтримки напряму руху, всі вузли та деталі корисної моделі є взаємно заблокованими в певному положенні завдяки силовій блокуючій дії пружинно-пневматичних фіксаторів 24 і 25, що здійснюється наступним чином: при відсутності надходження стиснутого повітря із пневмосистеми транспортного засобу (що забезпечується органами управління транспортним засобом) в порожнину А пружинно-пневматичних фіксаторів 24 і 25 (Фіг. 8) під дією пружин 42 і 43 через шайбу опорну 41 поршень 39 переміщується в крайнє ліве положення переміщуючи кульки 47 між конусними поверхнями осей 37 і 38 радіально до осі пружиннопневматичнних фіксаторів 24 і 25; кульки 47 при цьому створюють розклинюючі зусилля на конусні поверхні клинових осей 37 і 38, внаслідок чого рухома клинова вісь 38 переміщується в протилежну від нерухомої клинової осі 37 сторону. При цьому зовнішні торці клинових осей 37 і 38 пружиннопневматичного фіксатора 24 впираються у відростки 18 каретки 17 (Фіг. 3), притискаючи відростки 18 до ріжків 8 вилки 6, завдяки чому створюється фрикційний ефект між стиснутими між собою відростками 18 та ріжками 8 і блокується можливість перекочування шестерень 21 по зубчатих рейках 9, переміщення осі 21 та каретки 17 вздовж пазів 7 вилки 6 і повертання каретки 17 відносно вилки 6. В той же час зовнішні торці клинових осей 37 і 38 пружинно-пневматичного фіксатора25 впираються у ліву 14 і праву 14' щоки кріплення рульової колонки (Фіг. 4) притискуючи щоки 14 і 14' до поличок полозкового напрямника 10, завдяки чому створюється фрикційний ефект між стиснутими між собою щоками 14 та поличками полозкового напрямника 10, щоками 14' та поличками полозкового напрямника 10, і блокується можливість переміщення нижньої короткої осі 23 вздовж пазів 11 і 15, блокується можливість переміщення роликів 16 вздовж коритоподібних полозів 12, і спільно з ними блокується можливість переміщення лівої 14 і правої 14' щік кріплення рульової колонки відносно полозкового напрямника 10, чим забезпечується зафіксована нерухомість рульової колонки відносно кузова транспортного засобу в робочому стані. Для здійснення зміни відносно кузова положення рульової колонки по висоті і нахилу рульового колеса 1 у поздовжній площині органом управління з робочого місця водія здійснюють подачу стиснутого повітря із пневмосистеми транспортного засобу в порожнину А пружиннопневматичних фіксаторів 24 і 25. Під дією стиснутого повітря поршень 39 переміщується в сторону пружин 42 і 43, стискуючи їх. При цьому кульки 47 звільнюються від радіального тиску зі сторони поршня 39 через радіальне віддалення від них внутрішньої конусної поверхні 51 циліндр 39, завдяки чому зникають розклинюючі зусилля на конусні 9 поверхні осей 37 і 38. Внаслідок чого описане вище блокування переміщень рухомих елементів відносно нерухомих припиняється, і надається можливість відрегулювати положення рульового колеса 1 по висоті і куту нахилу. При цьому зміна довжини карданного вала 4 здійснюється за рахунок взаємного переміщення шліців карданного вала 4, а зміна кутів між віссю карданного вала 4 і віссю вала рульової колонки 2 здійснюється за рахунок карданних шарнірів вала 4. Завдяки зачепленню шестерень 22 з зубчатими рейками 9 забезпечується синхронне і без перекосів переміщення рухомих ланок відносно нерухомих. Після встановлення необхідного положення рульового 63740 10 колеса 1 відповідним органом управління з робочого місця водія здійснюють сполучення порожнини А пружинно-пневматичних фіксаторів 24 і 25 з атмосферою, тиск повітря в порожнині А зникає, поршень 39 повертається під дією пружин в початкове положення, внаслідок чого рульова колонка заблоковується в відрегульованому положенні, як це описано вище. Корисна модель застосована у всіх нових моделях ЛАЗ, а також в тролейбусах ЛАЗ з низьким рівнем підлоги, що в сукупності з іншими прогресивними вирішеннями забезпечує високу конкурентність автобусів і тролейбусів ЛАЗ. 11 63740 12 13 63740 14 15 63740 16 17 Комп’ютерна верстка М. Мацело 63740 Підписне 18 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601