FR2690122A1 - Less costly assisted steering rack assembly for automobiles - uses the rack housing as the operating cylinder with a coaxial tubular piston rod over the rack and fixed to it at one end - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un ensemble de crémaillère de direction assistée pour véhicule automobile. The present invention relates to a power steering rack assembly for a motor vehicle.
L'invention concerne plus particulièrement un ensemble de crémaillère, du type de celui décrit et représenté dans le document GB-A-1.105.980, comportant d'une part une barre de crémaillère qui est montée coulissante dans un boîtier de crémaillère, dont chacune des deux extrémités est reliée à un organe de commande de pivptement d'une roue associée qui est agencé à l'extérieur du boîtier de crémaillère, et dont une portion comporte une crémaillère qui coopère avec un pignon d'entraînement direct de la crémaillère, et comportant d'autre part un vérin d'assistance intégré au boîtier dont le cylindre annulaire est délimité radialement vers l'extérieur par une paroi cylindrique interne du boîtier et vers l'intérieur par la paroi cylindrique externe d'un élément tubulaire qui porte le piston du vérin, qui est traversé par la barre de crémaillère à laquelle il est relié par l'une de ses extrémités et qui s'étend axialement le long de cette dernière en dehors de la portion qui comporte la crémaillère. The invention relates more particularly to a rack assembly, of the type described and shown in document GB-A-1,105,980, comprising on the one hand a rack bar which is slidably mounted in a rack housing, each of which of the two ends is connected to a member for controlling the pivoting of an associated wheel which is arranged outside the rack housing, and a portion of which comprises a rack which cooperates with a pinion for direct drive of the rack, and further comprising an assistance cylinder integrated into the housing, the annular cylinder of which is delimited radially outwards by an internal cylindrical wall of the housing and inwards by the external cylindrical wall of a tubular element which carries the piston of the jack, which is crossed by the rack bar to which it is connected by one of its ends and which extends axially along the latter outside the portion that includes the rack.
Dans ce document, la barre de crémaillère est réalisée en une seule pièce dans un métal coûteux possédant des caractéristiques élevées pour la réalisation de la crémaillère. Cette conception a pour inconvénient d'accroître inutilement le coût de la barre de crémaillère. In this document, the rack bar is made in one piece from an expensive metal having high characteristics for the realization of the rack. This design has the disadvantage of unnecessarily increasing the cost of the rack bar.
Afin de remédier à cet inconvénient, l'invention propose que la barre de crémaillère comprenne une première partie sur laquelle est formée la crémaillère et une seconde partie de liaison dont une première extrémité est reliée à la première partie de la barre de crémaillère et dont la seconde extrémité est reliée à l'organe de commande associé. In order to remedy this drawback, the invention proposes that the rack bar comprises a first part on which the rack is formed and a second connecting part of which a first end is connected to the first part of the rack bar and whose second end is connected to the associated control member.
Dans l'ensemble de crémaillère de direction décrit et représenté dans le document GB-A-1.105.981, pour éviter que des déformations de flamabage de la longue barre n' induise des frottements nuisibles au coulissement du piston du vérin, la barre présente une large section la rendant lourde et coûteuse, et sa liaison avec le piston s'effectue au moyen d'une rotule, de fiabilité incertaine. In the steering rack assembly described and represented in the document GB-A-1,105,981, to prevent deformation of the flame of the long bar from causing friction harmful to the sliding of the piston of the jack, the bar has a large section making it heavy and expensive, and its connection with the piston is effected by means of a ball joint, of uncertain reliability.
Afin de remédier à cet inconvénient, l'invention propose que la première partie de la barre de crémaillère soit guidée en coulissement axial à l'intérieur du boîtier de crémaillère au voisinage de son extrémité à laquelle est reliée la seconde partie de la barre de crémaillère. In order to remedy this drawback, the invention proposes that the first part of the rack bar be guided in axial sliding inside the rack housing in the vicinity of its end to which the second part of the rack bar is connected. .
Selon d'autres caractéristiques de l'invention
- la première partie de la barre de crémaillère comporte une bague de guidage qui est fixée au voisinage de son extrémité à laquelle est reliée la seconde partie de la barre et qui est montée coulissante à l'intérieur d'une paroi cylindrique interne du boîtier
- le boîtier comporte un tube dont la surface intérieure constitue la paroi cylindrique interne avec laquelle coopère le piston du vérin d'assistance et la bague de guidage de la première partie de la barre de crémaillère ;
- les deux parties de la barre de crémaillère sont reliées entre elles par une liaison filetée, la première extrémité de la seconde partie de la barre de crémaillère étant filetée et montée vissée dans un perçage taraudé formé coaxialement dans l'extrémité de la première partie de la barre de crémaillère, notamment de manière à permettre le réglage de la longueur de la barre de crémaillère ;
- la seconde extrémité de la seconde partie de la barre de crémaillère est filetée et est montée vissée dans une portion taraudée formée dans l'alésage interne de l'élément tubulaire du vérin d'assistance au voisinage de l'extrémité de cet élément, notamment de manière à permettre le réglage de la position axiale de la barre de crémaillère par rapport au vérin d'assistance
- l'organe de commande du pivotement de la roue qui est relié à la seconde extrémité de la seconde partie de la barre de crémaillère comporte un goujon fileté qui est monté vissé dans la portion taraudée de l'alésage interne de l'élément tubulaire du vérin
- l'intérieur de l'élément tubulaire du vérin communique avec l'extérieur du boîtier de la crémaillère à travers au moins un passage dont les extrémités débouchent axialement de part et d'autre de la portion taraudée.According to other features of the invention
- The first part of the rack bar has a guide ring which is fixed in the vicinity of its end to which the second part of the bar is connected and which is slidably mounted inside an internal cylindrical wall of the housing
- The housing comprises a tube, the inner surface of which constitutes the internal cylindrical wall with which the piston of the assistance cylinder and the guide ring of the first part of the rack bar cooperates;
- the two parts of the rack bar are connected together by a threaded connection, the first end of the second part of the rack bar being threaded and mounted screwed in a tapped hole formed coaxially in the end of the first part of the rack bar, in particular so as to allow adjustment of the length of the rack bar;
- The second end of the second part of the rack bar is threaded and is mounted screwed in a threaded portion formed in the internal bore of the tubular element of the assistance cylinder in the vicinity of the end of this element, in particular so as to allow adjustment of the axial position of the rack bar relative to the assistance cylinder
the control member for the pivoting of the wheel which is connected to the second end of the second part of the rack bar comprises a threaded stud which is mounted screwed in the tapped portion of the internal bore of the tubular element of the cylinder
- The interior of the tubular element of the jack communicates with the exterior of the rack housing through at least one passage, the ends of which open axially on either side of the tapped portion.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels
- La figure 1 est une vue en section selon la ligne 1-1 de la figure 2 d'un ensemble de crémaillère réalisé conformément aux enseignements de l'invention
- la figure 2 est une vue de dessus de l'ensemble de crémaillère illustré à la figure I
- la figure 3 est une vue en section axiale à plus grande échelle d'un tronçon de l'ensemble de crémaillère illustré à la figure 1
- la figure 4 est une vue à plus grande échelle et en section axiale d'une variante de réalisation de la portion d'extrémité de droite de l'ensemble de crémaillère illustré aux figures 1 et 3
- la figure 5 est une vue en section axiale partielle selon la ligne 5-5 de la figure 4
- les figures 6 et 7 sont des vues similaires à celles des figures 4 et 5 illustrant une autre variante de réalisation de la portion d'extrémité de l'ensemble de crémaillère.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows for the understanding of which reference will be made to the accompanying drawings in which
- Figure 1 is a sectional view along line 1-1 of Figure 2 of a rack assembly produced in accordance with the teachings of the invention
- Figure 2 is a top view of the rack assembly illustrated in Figure I
- Figure 3 is an axial section view on a larger scale of a section of the rack assembly illustrated in Figure 1
- Figure 4 is a view on a larger scale and in axial section of an alternative embodiment of the right end portion of the rack assembly illustrated in Figures 1 and 3
- Figure 5 is a partial axial section view along line 5-5 of Figure 4
- Figures 6 and 7 are views similar to those of Figures 4 and 5 illustrating another alternative embodiment of the end portion of the rack assembly.
L'ensemble de crémaillère 10 illustré aux figures 1 et 2 est pour l'essentiel constitué par un boîtier de crémaillère 12 et par une barre de crémaillère 14 qui est montée coulissante axialement dans le boîtier 12 qui est de forme générale cylindrique creuse. The rack assembly 10 illustrated in Figures 1 and 2 is essentially constituted by a rack housing 12 and by a rack bar 14 which is slidably mounted axially in the housing 12 which is of generally hollow cylindrical shape.
Le boîtier de crémaillère 12 comporte un tube cylindrique extérieur 13 et un carter d'extrémité 16. The rack housing 12 comprises an outer cylindrical tube 13 and an end casing 16.
Le carter 16 comporte un manchon axial d'extrémité 18 qui est reçu dans la paroi cylindrique interne 20 du tube 14. The casing 16 comprises an axial end sleeve 18 which is received in the internal cylindrical wall 20 of the tube 14.
Le carter 16 est immobilisé axialement par rapport au tube 13 au moyen d'un pion radial 22. The casing 16 is immobilized axially relative to the tube 13 by means of a radial pin 22.
Le carter 16 est une pièce de fonderie qui permet le montage à rotation du pignon 24 d'entraînement direct de la barre de crémaillère 14 ainsi que le montage coulissant d'un poussoir 26 qui coopère avec la face inférieure en vis-à-vis 27 de la barre de crémaillère 14. The casing 16 is a foundry piece which allows the rotational mounting of the pinion 24 for direct drive of the rack bar 14 as well as the sliding mounting of a pusher 26 which cooperates with the lower face opposite 27 of the rack bar 14.
La barre de crémaillère 14 s'étend axialement selon l'axe X-X à l'intérieur du boîtier de crémaillère 12 de manière que ses extrémités axiales opposées 28 et 30 puissent être reliées chacune à un organe de commande du pivotement d'une roue directrice associée telle que par exemple un boîtier 32, 34 comportant une rotule d'articulation. The rack bar 14 extends axially along the axis XX inside the rack housing 12 so that its opposite axial ends 28 and 30 can each be connected to a member for controlling the pivoting of an associated steering wheel. such as for example a housing 32, 34 comprising a ball joint.
Conformément aux enseignements de l'invention, la barre de crémaillère 14 est réalisée en deux parties 36 et 38. In accordance with the teachings of the invention, the rack bar 14 is made in two parts 36 and 38.
La première partie 36, située à gauche en considérant les figures 1 à 3, constitue la crémaillère proprement dite, c'est-à-dire que sa face opposée à la face 27 comporte les dents 40 avec lesquelles coopère le pignon de crémaillère 24. The first part 36, located on the left when considering FIGS. 1 to 3, constitutes the rack itself, that is to say that its face opposite to the face 27 comprises the teeth 40 with which the rack pinion 24 cooperates.
L'extrémité axiale externe 42 de la première partie 36 de la barre de crémaillère, agencée à l'extérieur du boîtier de crémaillère 12, constitue l'extrémité axiale 28 de la barre de crémaillère à laquelle est fixé le boîtier 32 qui comporte un goujon fileté 44 qui est monté vissé dans un perçage taraudé 46 de l'extrémité 42. The external axial end 42 of the first part 36 of the rack bar, arranged outside the rack housing 12, constitutes the axial end 28 of the rack bar to which the housing 32 is fixed, which includes a stud. threaded 44 which is mounted screwed into a threaded bore 46 of the end 42.
L'extrémité axiale interne 48 de la première partie 36 de la barre de crémaillère est reliée à la première extrémité axiale 50 de la seconde partie 38 de la barre de crémaillère. The internal axial end 48 of the first part 36 of the rack bar is connected to the first axial end 50 of the second part 38 of the rack bar.
La seconde partie 38 est constituée par une barre cylindrique de faible diamètre dont la portion d'extrémité de plus grand diamètre 50 est une portion filetée qui est montée vissée dans un perçage taraudé 52 formé dans l'extrémité axiale interne 48 de la première partie 36 de la barre de crémaillère. The second part 38 is constituted by a small diameter cylindrical bar whose end portion of larger diameter 50 is a threaded portion which is mounted screwed in a threaded bore 52 formed in the internal axial end 48 of the first part 36 of the rack bar.
La première partie 36 comporte, au voisinage de son extrémité axiale interne 48, une bague de guidage 54 qui est montée sertie sur la surface cylindrique exterieure 56 de l'extrémité 48 et dont la surface cylindrique exterieure 58 coulisse le long de la paroi cylindrique interne 20 du tube 13 afin de guider en coulissement la première partie 36 de la barre de crémaillère et ainsi de minimiser le flambage de la barre 36, 38 entre les extrémités du boîtier 12 relié à la structure du véhicule à travers les pattes et brides de fixation 60 et 62. The first part 36 comprises, in the vicinity of its internal axial end 48, a guide ring 54 which is mounted crimped on the external cylindrical surface 56 of the end 48 and whose external cylindrical surface 58 slides along the internal cylindrical wall 20 of the tube 13 in order to guide in sliding the first part 36 of the rack bar and thus minimize the buckling of the bar 36, 38 between the ends of the housing 12 connected to the structure of the vehicle through the lugs and clamps 60 and 62.
L'ensemble de crémaillère 10 comporte également un vérin d'assistance hydraulique. The rack assembly 10 also includes a hydraulic assistance cylinder.
Le vérin est du type annulaire et sa chambre de commande 64 est délimitée radialement vers l'extérieur par la paroi cylindrique interne 20 du tube 13 et radialement vers l'intérieur par la paroi cylindrique externe 66 d'un élément tubulaire interne 68 qui constitue la tige du vérin d'assistance. The jack is of the annular type and its control chamber 64 is delimited radially outwards by the internal cylindrical wall 20 of the tube 13 and radially inwards by the external cylindrical wall 66 of an internal tubular element 68 which constitutes the assistance cylinder rod.
Le piston 70 du vérin d'assistance est immobilisé axialement par sertissage sur la tige tubulaire 68 et coopère de manière étanche, au moyen d'un joint 72, avec la paroi interne 20 du tube 13 pour diviser axialement la chambre de commande 64 du vérin en deux chambres 64A et 64B dont chacune est reliée à une source de pression (non représentée) par un raccord de pression 74A, 74B rapporté par soudage sur le tube 13. The piston 70 of the assistance cylinder is immobilized axially by crimping on the tubular rod 68 and cooperates sealingly, by means of a seal 72, with the internal wall 20 of the tube 13 to axially divide the control chamber 64 of the cylinder in two chambers 64A and 64B, each of which is connected to a pressure source (not shown) by a pressure connection 74A, 74B attached by welding to the tube 13.
La chambre annulaire de commande du vérin d'assitance est délimitée axialement par deux paliers étanches 76A et 76B. The annular control chamber of the assistance cylinder is axially delimited by two sealed bearings 76A and 76B.
Chacun des paliers comporte une bague 78A, 78B qui assure le guidage en coulissement de la tige tubulaire 68 du vérin et par une douille 80A, 80B qui porte le joint d'étanchéité 82A, 82B et qui est maintenue par sertissage de celui-ci dans la paroi du tube 13. Each of the bearings has a ring 78A, 78B which ensures the sliding guide of the tubular rod 68 of the jack and by a sleeve 80A, 80B which carries the seal 82A, 82B and which is held by crimping the latter in the wall of the tube 13.
La seconde partie 38 de la barre de crémaillère 14 s'étend axialement à l'intérieur de l'alésage interne 84 de la tige tubulaire creuse 68 du vérin d'assistance. The second part 38 of the rack bar 14 extends axially inside the internal bore 84 of the hollow tubular rod 68 of the assistance cylinder.
La liaison axiale entre la tige de vérin 68 et la barre de crémaillère 14 est réalisée au voisinage de l'extrémité-axiale 30 de cette dernière. The axial connection between the jack rod 68 and the rack bar 14 is produced in the vicinity of the axial end 30 of the latter.
Dans ce but, la seconde extrémité axiale 86 de la seconde partie 38 de la barre de crémaillère 14 est une portion de plus grand diamètre qui est filetée extérieurement et qui est reçue dans une portion taraudée 88 de l'alésage interne 84 de la tige de vérin 68 formée au voisinage de l'extrémité axiale 90 de la tige qui s'étend à l'extérieur du tube de crémaillère. For this purpose, the second axial end 86 of the second part 38 of the rack bar 14 is a portion of larger diameter which is externally threaded and which is received in a tapped portion 88 of the internal bore 84 of the rod. cylinder 68 formed in the vicinity of the axial end 90 of the rod which extends outside the rack tube.
La portion d'extrémité 86 comporte également un perçage axial taraudé 92 dans lequel est monté vissé un goujon fileté 94 du boîtier de rotule 34. The end portion 86 also includes a threaded axial bore 92 into which is screwed a threaded stud 94 of the ball joint housing 34.
La portion d'extrémité 86 de la seconde partie 38 de la barre de crémaillère comporte également un évidement central 96 dans lequel est formé un six-pans creux 98 permettant l'entraînement en rotation de la seconde partie 38. The end portion 86 of the second part 38 of the rack bar also comprises a central recess 96 in which a hexagon socket 98 is formed allowing the second part 38 to be driven in rotation.
L'évidement 96 est également relié par un trou incliné 100 à l'intérieur de la tige tubulaire 68 du vérin. The recess 96 is also connected by an inclined hole 100 inside the tubular rod 68 of the jack.
Le goujon fileté 94 comporte un passage axial 102 qui se termine par un trou incliné 104 qui relie le passage 102 à l'extérieur par l'intermédiaire d'une rondelle 106 comportant des rainures radiales 108 et qui est interposée entre la face radiale d'extrémité de la tige tubulaire 68 et la face radiale en vis-à-vis du boîtier de rotule 34. The threaded stud 94 has an axial passage 102 which ends in an inclined hole 104 which connects the passage 102 to the outside by means of a washer 106 having radial grooves 108 and which is interposed between the radial face of end of the tubular rod 68 and the radial face opposite the ball joint housing 34.
L'évidement 96 et les trous ou passages 100, 102, 104 et 108 constituent un passage qui permet de relier l'extérieur à l'intérieur de la tige tubulaire 68 du vérin. The recess 96 and the holes or passages 100, 102, 104 and 108 constitute a passage which makes it possible to connect the exterior to the interior of the tubular rod 68 of the jack.
L'intérieur de la tige 68 qui communique avec l'intérieur du tube 13 communique également axialement avec l'intérieur du carter 16 grâce à une série de passages axiaux 110 formés dans la bague de coulissement 54. The interior of the rod 68 which communicates with the interior of the tube 13 also communicates axially with the interior of the casing 16 by virtue of a series of axial passages 110 formed in the sliding ring 54.
L'intérieur du boîtier de crémaillère 12 communique ainsi, par ses deux extrémités axiales, avec l'extérieur et il est ainsi possible de mettre également en communication deux soufflets d'étanchéité d'extrémité qui ne sont pas représentés sur les figures. The interior of the rack housing 12 thus communicates, by its two axial ends, with the exterior and it is thus possible to also put in communication two end sealing bellows which are not shown in the figures.
La liaison filetée 50, 52 entre les deux parties 36, 38 de la barre de crémaillère 14 permet de régler la longueur de la barre. The threaded connection 50, 52 between the two parts 36, 38 of the rack bar 14 makes it possible to adjust the length of the bar.
La liaison filetée 86, 88 entre la portion d'ex trémité 86 de la seconde partie 38 de la barre de crémaillère 14 et la portion d'extrémité 90 de la tige 68 permettent de régler la position axiale relative de ces deux éléments. The threaded connection 86, 88 between the end portion 86 of the second part 38 of the rack bar 14 and the end portion 90 of the rod 68 make it possible to adjust the relative axial position of these two elements.
On remarquera que ces différents réglages peuvent être effectués après l'assemblage de l'ensemble de crémaillère, et notamment après le sertissage de la douille 80B grâce au six-pans creux 98. It will be noted that these various adjustments can be made after the assembly of the rack assembly, and in particular after the crimping of the socket 80B by means of the hexagon socket 98.
On décrira maintenant la variante de réalisation illustrée aux figures 4 et 5. The variant embodiment illustrated in FIGS. 4 and 5 will now be described.
Dans cette variante, l'évidement 96 et le trou 100 sont remplacés par une série de rainures axiales 110 qui sont formées dans la portion filetée 86 de la seconde partie 38. In this variant, the recess 96 and the hole 100 are replaced by a series of axial grooves 110 which are formed in the threaded portion 86 of the second part 38.
La rondelle 106 est ici une rondelle pleine, et le passage axial 102 formé dans le goujon fileté 94 est prolongé par un passage radial 112 de manière que l'intérieur de la tige tubulaire 68 communique avec l'extérieur par les rainures axiales 111 et les passages 102 et 112 percés dans le boîtier de rotule 34. The washer 106 is here a solid washer, and the axial passage 102 formed in the threaded stud 94 is extended by a radial passage 112 so that the inside of the tubular rod 68 communicates with the outside through the axial grooves 111 and the passages 102 and 112 drilled in the ball joint housing 34.
On décrira maintenant la variante de réalisation illustrée aux figures 6 et 7. The variant embodiment illustrated in FIGS. 6 and 7 will now be described.
Dans cette variante, la portion d'extrémité 86 de la seconde partie 38 de la barre de crémaillère est équipée d'une douille axiale 114 qui lui est fixée axialement par des sertissages 116. In this variant, the end portion 86 of the second part 38 of the rack bar is equipped with an axial sleeve 114 which is fixed to it axially by crimps 116.
La surface externe de la douille 114 comporte un filetage 118 afin de permettre le vissage de l'extrémité 86 de la seconde partie 38 dans la portion taraudée 88 de l'alésage interne de la tige tubulaire 68. The external surface of the sleeve 114 has a thread 118 in order to allow the end 86 of the second part 38 to be screwed into the threaded portion 88 of the internal bore of the tubular rod 68.
La douille 114 est également taraudée intérieurement pour permettre le vissage du goujon fileté 94. The sleeve 114 is also internally tapped to allow the threaded stud 94 to be screwed.
L'intérieur de la tige 68 communique avec l'extérieur par l'intermédiaire de rainures axiales 120 qui sont formées dans la portion taraudée 88 et par des rainures radiales 122 agencées dans la face d'extrémité de la tige 68 ou dans une rondelle d'appui telle que 106. The inside of the rod 68 communicates with the outside via axial grooves 120 which are formed in the tapped portion 88 and by radial grooves 122 arranged in the end face of the rod 68 or in a washer d support such as 106.
Claims (9)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR9204806A FR2690122B1 (en) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | POWER STEERING RACK ASSEMBLY FOR A MOTOR VEHICLE. |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| FR9204806A FR2690122B1 (en) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | POWER STEERING RACK ASSEMBLY FOR A MOTOR VEHICLE. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR2690122A1 true FR2690122A1 (en) | 1993-10-22 |
| FR2690122B1 FR2690122B1 (en) | 1997-12-19 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9204806A Expired - Fee Related FR2690122B1 (en) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | POWER STEERING RACK ASSEMBLY FOR A MOTOR VEHICLE. |
Country Status (1)
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| FR (1) | FR2690122B1 (en) |
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