FR2859516A1

FR2859516A1 - Pusher assembly for use with rack-and-pinion steering of motor vehicle, has spring transmitting axial force to pusher, and adjusting screw controlling compression of spring, where spring is pre-assembled to pusher and screw

Info

Publication number: FR2859516A1
Application number: FR0310527A
Authority: FR
Inventors: Michel Jouffroy
Original assignee: Koyo Steerring Europe SAS
Current assignee: JTEKT Europe SAS
Priority date: 2003-09-05
Filing date: 2003-09-05
Publication date: 2005-03-11
Anticipated expiration: 2023-09-05
Also published as: FR2859516B1; DE102004042551A1; DE102004042551B4

Abstract

The assembly has a pusher (4) with a terminal part (7) that is provided in contact with a steering rack (3), and a spring (5) transmitting axial force to the pusher. An adjusting screw (6) is connected to a tubular part of a steering gear-box through its thread, for controlling the compression of the spring. The spring is pre-assembled to the pusher and the adjusting screw.

Description

La présente invention concerne, de façon générale, les systèmes deThe present invention relates, in general, to systems for

direction pour véhicules automobiles. Elle se rapporte, plus particulièrement, aux directions mécaniques à crémaillère et encore plus précisément, pour ce direction for motor vehicles. It relates, more particularly, to mechanical rack-and-pinion directions and even more specifically, for this

type de directions, au dispositif désigné comme "ligne poussoir", dont la fonction est de maintenir la crémaillère en contact d'engrènement avec le pignon de direction. type of directions, the device designated as "push line", the function of which is to maintain the rack in meshing contact with the pinion direction.

Dans une direction mécanique à crémaillère de véhicule automobile, la rotation appliquée par le volant de conduite sur la colonne de direction se reporte sur le pignon de direction, lequel engrène avec la crémaillère pour convertir la rotation de la colonne de direction en une translation latérale. Le dispositif pignon-crémaillère est monté dans un ensemble carter, réalisé dans un matériau métallique ou dans une matière synthétique ou composite. In a mechanical rack-and-pinion steering of a motor vehicle, the rotation applied by the steering wheel on the steering column refers to the steering pinion, which meshes with the rack to convert the rotation of the steering column into a lateral translation. The rack and pinion device is mounted in a housing assembly, made of a metallic material or a synthetic or composite material.

Les efforts appliqués sur ces éléments lors de l'utilisation du véhicule, conjugués aux imprécisions d'usinage, conduisent à des déformations élastiques, notamment de la crémaillère, qui induisent des conditions fonctionnelles rédhibitoires. The forces applied to these elements during the use of the vehicle, combined with inaccuracies in machining, lead to elastic deformations, in particular of the rack, which induce unacceptable functional conditions.

Pour assurer une transmission régulière, précise et silencieuse au mécanisme de direction, afin d'obtenir un fonctionnement satisfaisant, il est habituellement prévu un dispositif d'appui permanent, appelé "ligne poussoir" ou simplement "poussoir", qui permet de renforcer et de contrôler le contact de la crémaillère avec le pignon de direction en compensant les jeux et les défauts d'engrènement. Le poussoir assure aussi le guidage de la crémaillère: en fonctionnement normal, la crémaillère coulisse dans un sens ou dans l'autre dans une partie de profil concave, aménagée à cet effet à une extrémité de poussoir. To ensure a smooth, accurate and silent transmission to the steering mechanism, in order to obtain satisfactory operation, it is usually provided a permanent support device, called "push line" or simply "push", which allows to strengthen and check the rack and pinion contact by compensating for play and meshing faults. The pusher also guides the rack: in normal operation, the rack slides in one direction or the other in a concave profile portion, arranged for this purpose at one end of the pusher.

Des exemples de lignes poussoir connues sont donnés dans les demandes de brevets européens n 0 758 605 et n 0 860 345, ou dans la 30 demande de brevet français n 2 663 284. Examples of known pusher lines are given in European Patent Applications Nos. 758,605 and 860,345, or in French Patent Application 2,663,284.

Pour assurer sa fonction d'appui de la crémaillère sur le pignon, avec un effort contrôlé, la ligne poussoir se compose habituellement des éléments suivants: - un poussoir proprement dit, avec extrémité de forme 35 adaptée au contact avec la crémaillère, qui est guidé en coulissement dans une partie tubulaire du carter de direction, suivant une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de la crémaillère; éventuellement une rondelle d'appui métallique, pressée contre le poussoir, du côté opposé à la crémaillère; des moyens à ressort, sous la forme d'un ressort hélicoïdal et/ou de rondelles-ressort calibrées, qui transmettent un effort axial au poussoir, directement ou par l'intermédiaire de la rondelle d'appui; un organe de réglage, en particulier une vis de réglage guidée par son filetage dans la partie tubulaire de carter précitée, cet organe assurant une compression des moyens à ressort, tout en permettant un réglage de la compression. To ensure its function of support of the rack on the pinion, with a controlled effort, the push line usually consists of the following elements: - a pusher itself, with shaped end 35 adapted to the contact with the rack, which is guided sliding in a tubular portion of the steering housing, in a direction substantially perpendicular to the longitudinal axis of the rack; possibly a metallic support washer, pressed against the pusher, on the opposite side to the rack; spring means, in the form of a helical spring and / or calibrated spring washers, which transmit an axial force to the pusher, directly or via the support washer; an adjusting member, in particular a setting screw guided by its thread in the aforementioned tubular housing part, this member providing a compression of the spring means, while allowing adjustment of the compression.

Comme on le comprend aisément, tous ces composants doivent être fabriqués séparément, puis montés les uns après les autres dans la partie tubulaire de carter qui est prévue pour les loger et les guider, aucun pré-montage n'étant actuellement possible. Il en résulte que les opérations de fabrication et notamment de montage de la ligne poussoir restent longues et coûteuses, du fait qu'elles nécessitent une succession de tâches à effectuer manuellement, chez le constructeur de directions. As is readily understood, all these components must be manufactured separately, then mounted one after the other in the tubular portion of the housing which is intended to house and guide them, no pre-assembly is currently possible. As a result, the manufacturing operations and especially the mounting of the push line are long and expensive, because they require a succession of tasks to be performed manually, at the manufacturer of directions.

La présente invention vise à éviter ces inconvénients, en fournissant une conception de poussoir permettant son pré-assemblage, et facilitant ainsi son montage dans le carter, de manière à permettre une réduction du coût de montage. The present invention aims to avoid these disadvantages by providing a pusher design for its pre-assembly, and thus facilitating its mounting in the housing, so as to reduce the cost of assembly.

A cet effet, l'invention a pour objet un ensemble poussoir pour direction à crémaillère de véhicule automobile, l'ensemble étant composé d'un poussoir proprement dit, avec partie terminale de forme adaptée au contact avec la crémaillère, qui est monté coulissant dans une partie tubulaire du carter de direction, de moyens à ressort transmettant un effort axial au poussoir, et d'un organe de réglage, en particulier une vis de réglage liée par son filetage à la partie tubulaire de carter, cet organe de réglage assurant une compression contrôlée des moyens à ressort, ledit ensemble poussoir étant essentiellement caractérisé par le fait que les moyens à ressort sont pré-assemblés d'une part au poussoir proprement dit, et d'autre part à l'organe de réglage, tel que vis de réglage, de manière à constituer un ensemble poussoir pré-assemblé. For this purpose, the subject of the invention is a push assembly for rack-and-pinion steering of a motor vehicle, the assembly being composed of a pusher itself, with a terminal portion of shape adapted to the contact with the rack, which is slidably mounted in a tubular portion of the steering box, spring means transmitting an axial force to the pusher, and a control member, in particular a setting screw connected by its thread to the tubular portion of the housing, this adjustment member providing a controlled compression of the spring means, said pusher assembly being essentially characterized by the fact that the spring means are pre-assembled on the one hand to the pusher itself, and on the other hand to the adjustment member, such as adjustment, so as to constitute a preassembled push assembly.

Dans la mesure où les moyens à ressort sont constitués par un ressort hélicoïdal, interposé entre le poussoir proprement dit et l'organe de réglage, tel que vis de réglage, l'invention prévoit, de façon avantageuse, qu'une extrémité du ressort hélicoïdal est pré-assemblée au poussoir proprement dit par montage avec serrage autour d'un pion central dudit poussoir. Insofar as the spring means are constituted by a helical spring interposed between the pusher proper and the adjusting member, such as adjusting screw, the invention advantageously provides that one end of the coil spring is pre-assembled to the pusher itself by mounting clamping around a central pin of said pusher.

Avantageusement, l'autre extrémité du ressort hélicoïdal est préassemblée à l'organe de réglage, tel que vis de réglage, par montage avec serrage sur une rondelle de friction, elle-même liée par encliquetage à l'organe de réglage. Il s'agit ici en particulier d'une rondelle de friction en matière synthétique, engagée sur une partie tronconique, pourvue d'ergots d'encliquetage, de l'organe de réglage tel que vis de réglage. Advantageously, the other end of the coil spring is preassembled to the adjusting member, such as adjusting screw, by clamping assembly on a friction washer, itself linked by snapping to the adjusting member. This is in particular a plastic friction washer, engaged on a frustoconical portion, provided with detent lugs, the adjusting member such as adjusting screw.

Ainsi, l'invention fournit un ensemble poussoir qui peut être préassemblé, éventuellement à l'extérieur des locaux du constructeur de directions, et en particulier chez le fournisseur du poussoir et/ou de la vis de réglage, et qui peut ensuite être monté comme un composant unique dans la partie tubulaire du carter, avec possibilité d'un montage automatisé, ce qui procure une réduction du coût de montage. Thus, the invention provides a pusher assembly that can be preassembled, possibly outside the premises of the manufacturer of directions, and in particular at the supplier of the pusher and / or the adjusting screw, and which can then be mounted as a unique component in the tubular part of the housing, with the possibility of an automated assembly, which provides a reduction in the cost of assembly.

Cependant, la rondelle de friction encliquetée sur l'organe de réglage, en particulier la vis de réglage, permet une éventuelle séparation du poussoir et de cette vis de réglage, au moment du montage dans le carter. However, the friction washer snapped onto the adjusting member, in particular the adjusting screw, allows a possible separation of the pusher and this adjustment screw, at the time of assembly in the housing.

Réalisée en matière synthétique, la rondelle de friction assure aussi une liaison aisée, par encliquetage, avec une vis de réglage en matière plus rigide, en particulier une vis en métal ou en alliage métallique. Made of synthetic material, the friction washer also ensures an easy connection, snap-fastening, with a more rigid adjustment screw, in particular a metal or metal alloy screw.

L'invention sera de toute façon mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique représentant, à titre d'exemple, une forme de réalisation de cet ensemble poussoir pour direction à crémaillère de véhicule automobile: L'unique figure du dessin est une vue en coupe passant par l'axe central de l'ensemble poussoir, désigné globalement par le repère 1; L'ensemble poussoir 1, représenté sur cette figure, est logé (en position montée) dans une partie tubulaire 2 du carter de direction, et son rôle est d'exercer un effort contrôlé sur le dos de la crémaillère 3, laquelle est mobile en coulissement suivant son propre axe longitudinal B. L'ensemble poussoir est monté suivant un axe A sensiblement perpendiculaire à l'axe B de la crémaillère 3, l'axe A étant aussi celui de la partie tubulaire 2 du carter de direction. The invention will in any case be better understood with the aid of the description which follows, with reference to the schematic drawing representing, by way of example, an embodiment of this push assembly for rack-and-pinion steering of a motor vehicle: single figure of the drawing is a sectional view passing through the central axis of the pusher assembly, generally designated by the reference 1; The push assembly 1, shown in this figure, is housed (in mounted position) in a tubular portion 2 of the steering gear, and its role is to exert a controlled effort on the back of the rack 3, which is movable in sliding along its own longitudinal axis B. The pusher assembly is mounted along an axis A substantially perpendicular to the axis B of the rack 3, the axis A being also that of the tubular portion 2 of the steering housing.

Cet ensemble poussoir 1 se compose, principalement, d'un poussoir 4 proprement dit, d'un ressort hélicoïdal 5 et d'une vis de réglage 6. This pusher assembly 1 consists, mainly, of a pusher 4 itself, a helical spring 5 and a set screw 6.

Le poussoir 4, de forme générale cylindrique, est prévu pour coulisser suivant l'axe A dans la partie tubulaire 2 du carter de direction. Une partie terminale du poussoir 4 est adaptée au dos de la crémaillère 3, c'est-à-dire qu'elle présente une concavité tournée vers la crémaillère 3. Dans l'exemple illustré au dessin, cette partie terminale reçoit un patin rapporté 7, par l'intermédiaire duquel elle s'applique contre le dos de la crémaillère 3. The pusher 4, of generally cylindrical shape, is provided for sliding along the axis A in the tubular portion 2 of the steering housing. An end portion of the pusher 4 is adapted to the back of the rack 3, that is to say that it has a concavity facing the rack 3. In the example illustrated in the drawing, this end portion receives an attached shoe 7 through which it is applied against the back of the rack 3.

A l'opposé de sa partie terminale concave, le poussoir 4 comporte un pion central 8, orienté suivant l'axe A. Le ressort hélicoïdal 5 possède une première extrémité 9 qui est montée, avec serrage, autour du pion central 8 du poussoir 4. Opposite its concave end portion, the pusher 4 comprises a central pin 8, oriented along the axis A. The coil spring 5 has a first end 9 which is mounted, with clamping, around the central pin 8 of the pusher 4 .

La vis de réglage 6 possède, sur sa face terminale tournée vers le poussoir 4, une partie intérieurement tronconique 10, pourvue d'ergots d'encliquetage 11 dirigés vers l'extérieur. Une rondelle de friction 12, en matière synthétique, est engagée sur la partie tronconique 10, et retenue par encliquetage sur les ergots 11. The adjusting screw 6 has, on its end face facing the pusher 4, an internally frustoconical portion 10, provided with detent lugs 11 directed outwards. A friction washer 12, made of synthetic material, is engaged on the frustoconical portion 10, and snap-fastened on the lugs 11.

La seconde extrémité 13 du ressort hélicoïdal 5 est montée, avec serrage, sur la rondelle de friction 12. The second end 13 of the coil spring 5 is mounted, with tightening, on the friction washer 12.

La vis de réglage 6 possède aussi un trou central 14, obturé par un bouchon amovible 15, dont le retrait permet de mesurer la distance entre la vis de réglage 6 et le poussoir 4. The adjusting screw 6 also has a central hole 14, closed off by a removable cap 15, the removal of which makes it possible to measure the distance between the adjusting screw 6 and the pusher 4.

Enfin, la vis de réglage 6 comporte à sa périphérie un épaulement annulaire, qui reçoit un joint torique 16, pouvant aussi être surmoulé. Finally, the adjusting screw 6 comprises at its periphery an annular shoulder, which receives an O-ring 16, which can also be overmolded.

Les composants précédemment décrits, une fois réunis, constituent un ensemble poussoir 1, pré-assemblé, pouvant être facilement monté dans la partie tubulaire 2 du carter de direction, de manière à amener le patin 7 du poussoir 4 en appui contre le dos de la crémaillère 3. La position axiale réglée de la vis 6 assure une compression plus ou moins forte du ressort 5, qui transmet ainsi un effort axial F contrôlé au poussoir 4. Le joint torique 16 garantit l'étanchéité entre la vis de réglage 6 et la partie tubulaire 2 du carter de direction. The previously described components, once assembled, constitute a pre-assembled push assembly 1, which can be easily mounted in the tubular part 2 of the steering casing, so as to bring the pad 7 of the pusher 4 against the back of the casing. rack 3. The adjusted axial position of the screw 6 provides a more or less strong compression of the spring 5, which thus transmits an axial force F controlled to the pusher 4. The O-ring 16 ensures the seal between the adjusting screw 6 and the tubular part 2 of the steering gear.

La rondelle de friction 12, encliquetée sur la vis de réglage 6, permet lors du montage une séparation temporaire du poussoir 4 et de cette vis de réglage 6. The friction washer 12, snapped onto the adjusting screw 6, allows during assembly a temporary separation of the pusher 4 and this adjustment screw 6.

Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cet ensemble poussoir pour direction à crémaillère qui a été décrite ci-dessous, à titre d'exemple; elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention: en modifiant les formes de détail des composants de l'ensemble poussoir, en particulier du poussoir et de la vis de réglage, tout en conservant le principe d'un pré-assemblage de ces composants; en réalisant le poussoir et la vis de réglage en toutes matières appropriées; en ayant recours à tous moyens équivalents, notamment en remplaçant la vis de réglage par tout autre organe de réglage; en destinant l'invention à des directions à crémaillère de tout type, en particulier de directions manuelles ou des 20 directions assistées. It goes without saying that the invention is not limited to the sole embodiment of this rack-and-pinion pusher assembly which has been described below, by way of example; on the contrary, it embraces all variants of implementation and application respecting the same principle. It is thus, in particular, that one would not depart from the scope of the invention: by modifying the forms of detail of the components of the pusher assembly, in particular the pusher and the adjusting screw, while retaining the principle of a pre-assembly of these components; by making the pusher and the adjustment screw in all appropriate materials; using all equivalent means, in particular by replacing the adjusting screw by any other adjusting member; by targeting the invention to rack directions of any type, particularly manual directions or assisted directions.

Claims

1. Pusher assembly for rack-and-pinion steering of a motor vehicle, the assembly being composed of a pusher (4) itself, with an end portion (7) of a shape adapted to the contact with the rack (3), which is slidably mounted in a tubular part (2) of the steering gearbox, spring means (5) transmitting an axial force (F) to the pusher (4), and an adjusting member, in particular an adjusting screw (6) connected by its thread at the tubular part (2) of the casing, this adjustment member providing a controlled compression of the spring means (5), characterized in that the spring means (5) are preassembled on the one hand to the pusher (4) and on the other hand to the adjusting member, such as adjusting screw (6), so as to constitute a pre-assembled pusher assembly (1).

2. Pusher assembly according to claim 1, characterized in that the spring means are constituted by a helical spring (5) interposed between the pusher (4) itself and the adjusting member, such as adjusting screw (6). ), and in that one end (9) of the coil spring (5) is pre-assembled to the pusher (4) itself by clamping assembly around a central pin (8) of said pusher (4).

3. Pusher assembly according to claim 2, characterized in that the other end (13) of the coil spring (5) is pre-assembled to the adjusting member, such as adjusting screw (6), by clamping assembly on a friction washer (12), itself snap-fastened to the adjusting member (6).

4. Pusher assembly according to claim 3, characterized in that the friction washer (12) is a washer of synthetic material, engaged on a frustoconical portion (10), provided with detent lugs (11), the adjusting member such as adjusting screw (6).