ES2266238T3 - Un piston para un sistema de direccion de cremallera y piñon asistido por potencia hidraulica. - Google Patents
Un piston para un sistema de direccion de cremallera y piñon asistido por potencia hidraulica. Download PDFInfo
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Abstract
Un sistema de dirección asistida por potencia hidráulica (12) para un vehículo que tiene ruedas dirigibles, incluyendo dicho sistema: una carcasa (14) y una cremallera (16) móvil en dicha carcasa para efectuar el movimiento de giro de las ruedas dirigibles del vehículo; un motor hidráulico (20) para mover dicha cremallera (16), incluyendo dicho motor hidráulico un pistón conectado fijamente a dicha cremallera y una bomba; teniendo dicho pistón (10) caras de extremo opuestas primera y segunda (82, 84) contra las que se dirige fluido hidráulico por dicha bomba para efectuar el movimiento de dicho pistón, y por ello de dicha cremallera, con relación a dicha carcasa; dicho pistón (10) incluye una pared única que incluye una primera porción de extremo (64) conectada con dicha cremallera en una primera posición axial a lo largo de dicha cremallera, una segunda porción de extremo (66) conectada con dicha cremallera en una segunda posición axial a lo largo de dicha cremallera, y una porción central(62) que se extiende entre y que interconecta dichas porciones de extremo primera y segunda de dicha pared; teniendo dicha porción central (62) de dicha pared una ranura periférica exterior para recibir una junta estanca anular (86) para enganche con dicha carcasa; definiendo dicha primera porción de extremo (64) y dicha segunda porción de extremo (66) y dicha porción central (62) de dicho pistón una cavidad (80) en dicho pistón; teniendo dicha cavidad (80) una configuración anular que se extiende alrededor de dicha cremallera dentro de dicha pared.
Description
Un pistón para un sistema de dirección de
cremallera y piñón asistido por potencia hidráulica.
La presente invención se refiere a un pistón
para un sistema de dirección de cremallera y piñón asistida por
potencia hidráulica.
Un sistema conocido de dirección de cremallera y
piñón asistida por potencia hidráulica para un vehículo incluye una
cremallera móvil para efectuar movimiento de giro de las ruedas
dirigibles del vehículo. Un pistón está montado en la cremallera.
Una porción del pistón se recibe en una o varias ranuras en la
cremallera para fijar el pistón a la cremallera. El pistón forma
parte de un motor hidráulico para mover la cremallera en respuesta
al giro de la rueda de dirección del vehículo.
El pistón se forma típicamente por maquinado. En
el proceso de maquinado, una gran cantidad de material se
pierde.
También se presta atención al documento
GB-A-2 046 682, que describe un
dispositivo de cilindro de dirección asistida del tipo de
cremallera incluyendo un pistón y un cilindro. El pistón incluye un
aro de pistón que rodea el eje de cremallera con holgura, dos aros
de guía que contactan deslizantemente las superficies laterales del
aro de pistón y que forman holguras entre su periferia exterior y el
cilindro, una primera junta estanca dispuesta entre uno de los aros
de guía y el eje, una segunda junta estanca entre uno de los aros de
guía y el aro de pistón, y aros de resorte que retienen axialmente
los aros de guía en el eje.
Según la presente invención se facilita un
sistema de dirección asistida por potencia hidráulica, como se
expone en la reivindicación 1. Se reivindican realizaciones
preferidas de la presente invención en las reivindicaciones
dependientes.
La presente invención es un sistema de dirección
asistida por potencia hidráulica para un vehículo que tiene ruedas
dirigibles. El sistema incluye una carcasa y una cremallera móvil en
la carcasa para efectuar movimiento de giro de las ruedas
dirigibles del vehículo. El sistema también incluye un motor
hidráulico para mover la cremallera. El motor hidráulico incluye un
pistón conectado fijamente a la cremallera y una bomba. El pistón
tiene caras de extremo opuestas primera y segunda contra las que la
bomba dirige fluido hidráulico para efectuar movimiento del pistón,
y por lo tanto de la cremallera, con relación a la carcasa. El
pistón tiene una pared que incluye una primera porción de extremo
conectada con la cremallera en una primera posición axial a lo
largo de la cremallera, una segunda porción de extremo conectada con
la cremallera en una segunda posición axial a lo largo de la
cremallera, y una porción central que se extiende entre e
interconecta las porciones de extremo primera y segunda de la
pared. La porción central de la pared tiene una ranura periférica
exterior para recibir una junta estanca anular para enganche con la
carcasa. La primera porción de extremo y la segunda porción de
extremo y la porción central del pistón definen una cavidad en el
pistón. La cavidad tiene una configuración anular que se extiende
alrededor de la cremallera dentro de la pared.
Las características anteriores y otras de la
presente invención serán evidentes a los expertos en la técnica a
la que se refiere la presente invención después de la lectura de la
descripción siguiente de la invención con referencia a los dibujos
acompañantes, en los que:
La figura 1 es una vista en alzado, parcialmente
en sección, de un sistema de dirección de cremallera y piñón
asistida por potencia hidráulica incluyendo un pistón según la
presente invención.
Y la figura 2 es una vista ampliada de una
porción de la figura 1 que representa el pistón.
La presente invención se refiere a un pistón
para un sistema de dirección de cremallera y piñón asistida por
potencia hidráulica. La presente invención es aplicable a varios
diseños de pistón para sistemas de dirección de cremallera y piñón
asistida por potencia hidráulica. Como representativo de la presente
invención, la figura 1 ilustra un pistón 10, que forma una parte de
un sistema de dirección 12.
El sistema de dirección 12 incluye una carcasa
14. Un elemento de dirección en forma de una cremallera 16 se
soporta por y se puede mover con relación a la carcasa 14. Los
extremos opuestos de la cremallera 16 están conectados mediante
articulación adecuada con ruedas dirigibles (no mostradas) del
vehículo. Al movimiento de la cremallera 16 con relación a la
carcasa 14, las ruedas dirigibles del vehículo se giran de manera
conocida.
El sistema de dirección 12 incluye un motor
hidráulico 20 para asistir al operador del vehículo al girar las
ruedas dirigibles del vehículo. El motor hidráulico 20 incluye el
pistón 10, que está conectado fijamente a la cremallera 16. El
pistón 10 se dispone en un cilindro 24 formado por la carcasa 14. El
pistón 10 divide el cilindro 24 en cámaras de fluido primera y
segunda o cámaras de presión 26 y 28.
Una válvula de control 30 está dispuesta en la
carcasa 14. La válvula de control 30 está conectada con las cámaras
primera y segunda 26 y 28 del motor 20 por un par de conductos 32 y
34. La válvula de control 30 también está conectada con una bomba
36 y con un depósito o sumidero 38 por otro par de conductos 40 y
42.
El sistema de dirección 12 incluye además un eje
de entrada 44. El eje de entrada 44 está conectado para rotación
con una rueda de dirección 46 del vehículo. Una barra de torsión (no
mostrada) en la válvula de control 30 conecta el eje de entrada 44
con un piñón 48. El piñón 48 está en enganche de engrane con la
cremallera 16.
A la rotación de la rueda de dirección del
vehículo 46, la barra de torsión gira para poder girar el eje de
entrada 44 con relación al piñón 48. A dicha rotación relativa, la
válvula de control 30 dirige fluido hidráulico a presión desde la
bomba 36 al motor 20. La operación del motor hidráulico 20 mueve la
cremallera 16 y mueve el piñón 48 para giro en un modo de
seguimiento. La válvula de control 30 vuelve a una condición neutra
donde las ruedas dirigibles del vehículo han girado una cantidad
correspondiente a la rotación de la rueda de dirección 46 y el eje
de entrada 44.
La cremallera 16 (figura 2) tiene una superficie
exterior cilíndrica 50. Se ha formado ranuras primera y segunda 52
y 54 en la superficie exterior 50 de la cremallera 16. Las ranuras
primera y segunda 52 y 54 están equiespaciadas en direcciones
axiales opuestas de un plano central que se extiende radialmente 56
desde el pistón 10.
El pistón 10 (figura 2) se forma como una pieza
de un material adecuado, tal como lámina metálica. El pistón 10 se
forma por estampado o embutición. Dado que el pistón 10 se forma de
esta manera más bien que por maquinado, no se pierde gran cantidad
de material durante el proceso de formación del pistón.
El pistón 10 incluye una pared única 60
incluyendo una porción central 62 y porciones de extremo opuestas
primera y segunda 64 y 66. La porción central 62 del pistón 10 tiene
una configuración generalmente en forma de disco centrada
axialmente en el plano central 56. La porción central 62 incluye una
porción de pared lateral cilíndrica exterior que se extiende
axialmente 68 desde el pistón 10. Una ranura periférica exterior 70
se forma en la porción de pared lateral 68.
La porción central 62 del pistón 10 también
incluye dos porciones de pared de extremo anulares, que se extienden
radialmente 74 y 76. La porción de pared de extremo 74 se extiende
entre e interconecta la porción de pared lateral 68 y la primera
porción de extremo 64 del pistón 10. La porción de pared de extremo
76 se extiende entre e interconecta la porción de pared lateral 68
y la segunda porción de extremo 66 del pistón 10.
Las líneas de trazos de la figura 2 ilustran la
configuración de las porciones de extremo del pistón 64 y 66 cuando
el pistón 10 se forma y coloca inicialmente (por deslizamiento) en
la cremallera 16. Las líneas continuas en la figura 2 ilustran la
configuración de las porciones de extremo del pistón 64 y 66 después
de fijar el pistón 10 a la cremallera 16.
En el montaje del pistón 10 a la cremallera 16,
la primera porción de extremo 64 del pistón se deforma radialmente
hacia dentro para enganchar en la primera ranura 52 en la
cremallera. La segunda porción de extremo 66 del pistón 10 se
deforma radialmente hacia dentro para enganchar en la segunda ranura
54 en la cremallera 16. Las porciones de extremo del pistón 64 y 66
se pueden deformar por magnaformación o por recalcado.
Como resultado, el pistón 10 se fija en posición
en la cremallera 16. En este estado montado, la primera porción de
extremo 64 y la segunda porción de extremo 66 y la porción central
62 del pistón 10 definen una cavidad 80 en el pistón. La cavidad 80
tiene una configuración anular que se extiende alrededor de la
cremallera 16 dentro de la pared 60.
Cuando el pistón 10 y la cremallera 16 están
montados en la carcasa 14, el pistón está situado entre y define
parcialmente las cámaras de presión primera y segunda 26 y 28 en la
carcasa. La primera porción de pared de extremo 74 de la porción
central 62 del pistón 10 forma una primera cara de extremo 82 del
pistón. La primera cara de extremo 82 del pistón 10 se expone a
fluido a presión en la primera cámara de presión 26.
La segunda porción de pared de extremo 76 de la
porción central 62 del pistón 10 forma una segunda cara de extremo
84 del pistón. La segunda cara de extremo 84 del pistón 10 se expone
a fluido a presión en la segunda cámara de presión 28. Una junta
estanca anular 86 se recibe en la ranura periférica exterior 70 del
pistón 10. La junta estanca 86 está en enganche sellante con una
superficie cilíndrica interior 88 de la carcasa 14.
En la operación del sistema de dirección 12, la
bomba 36 dirige fluido hidráulico, de manera conocida, contra las
caras de extremo primera y segunda 82 y 84 del pistón 10, para
efectuar el movimiento del pistón, y por lo tanto de la cremallera
16, con relación a la carcasa 14. La junta estanca 86 efectúa
sellado contra la superficie cilíndrica interior 88 de la carcasa
14. El enganche sellante de las porciones de extremo primera y
segunda 64 y 66 del pistón 10, en las ranuras primera y segunda 52 y
54 de la cremallera 16, bloquea la comunicación de fluido entre la
cavidad 80 en el pistón y las cámaras de presión primera y segunda
26 y 28. La cavidad 80 en el pistón 10 permanece generalmente libre
de fluido hidráulico.
Por la descripción anterior de la invención, los
expertos en la técnica percibirán mejoras, cambios y modificaciones
de la invención. Se pretenden que las reivindicaciones anexas cubran
dichas mejoras, cambios y modificaciones dentro de los
conocimientos de la técnica.
Claims (4)
1. Un sistema de dirección asistida por potencia
hidráulica (12) para un vehículo que tiene ruedas dirigibles,
incluyendo dicho sistema:
una carcasa (14) y una cremallera (16) móvil en
dicha carcasa para efectuar el movimiento de giro de las ruedas
dirigibles del vehículo;
un motor hidráulico (20) para mover dicha
cremallera (16), incluyendo dicho motor hidráulico un pistón
conectado fijamente a dicha cremallera y una bomba;
teniendo dicho pistón (10) caras de extremo
opuestas primera y segunda (82, 84) contra las que se dirige fluido
hidráulico por dicha bomba para efectuar el movimiento de dicho
pistón, y por ello de dicha cremallera, con relación a dicha
carcasa;
dicho pistón (10) incluye una pared única que
incluye una primera porción de extremo (64) conectada con dicha
cremallera en una primera posición axial a lo largo de dicha
cremallera, una segunda porción de extremo (66) conectada con dicha
cremallera en una segunda posición axial a lo largo de dicha
cremallera, y una porción central (62) que se extiende entre y que
interconecta dichas porciones de extremo primera y segunda de dicha
pared;
teniendo dicha porción central (62) de dicha
pared una ranura periférica exterior para recibir una junta estanca
anular (86) para enganche con dicha carcasa;
definiendo dicha primera porción de extremo (64)
y dicha segunda porción de extremo (66) y dicha porción central
(62) de dicho pistón una cavidad (80) en dicho pistón;
teniendo dicha cavidad (80) una configuración
anular que se extiende alrededor de dicha cremallera dentro de
dicha pared.
2. Un sistema de dirección (12) como se expone
en la reivindicación 1, incluyendo cámaras de presión primera y
segunda en dicha carcasa, estando colocado dicho pistón (10) entre
dichas cámaras de presión primera y segunda, estando expuesta dicha
primera cara de extremo de dicho pistón a fluido a presión en dicha
primera cámara de presión y estando expuesta dicha segunda cara de
extremo de dicho pistón a fluido a presión en dicha segunda cámara
de presión, bloqueándose dicha cavidad en dicho pistón a la
comunicación de fluido con dichas cámaras de presión primera y
segunda.
3. Un sistema de dirección (12) como se expone
en la reivindicación 2, donde dicho pistón (10) se forma como una
pieza de una sola pieza de material.
4. Un sistema de dirección (12) como se expone
en la reivindicación 1, donde dicha cremallera tiene ranuras
primera y segunda espaciadas axialmente (52, 54) que reciben dichas
porciones de extremo primera y segunda de dicho pistón.
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