FR2869864A1

FR2869864A1 - Servo valve for hydraulic power steering of motor vehicle, has inner hydraulic return circuit with perforated tube that creates pressure drop to limit oil flow from circuit in order to deaden pressure peaks and to decrease their amplitude

Info

Publication number: FR2869864A1
Application number: FR0404893A
Authority: FR
Inventors: Christian Brunon
Original assignee: Koyo Steerring Europe SAS
Current assignee: JTEKT Europe SAS
Priority date: 2004-05-06
Filing date: 2004-05-06
Publication date: 2005-11-11
Anticipated expiration: 2024-05-06
Also published as: FR2869864B1; DE102005020678B4; DE102005020678A1

Abstract

The valve has an inner hydraulic return circuit with decompression units constituted by a perforated tube (13) defining a decompression chamber (14) with an inner wall of a rotor (4) and another decompression chamber (15) with a lateral surface of a torsion bar (10). The tube creates a pressure drop to limit oil flow from the return circuit in order to deaden pressure peaks in upstream of the circuit and to decrease their amplitude.

Description

2869864 12869864 1

La présente invention concerne les systèmes de direction assistée hydraulique, pour véhicules automobiles. Plus particulièrement, cette invention a pour objet un perfectionnement apporté aux valves d'assistance, habituellement incorporées dans ce type de directions assistées. The present invention relates to hydraulic power steering systems for motor vehicles. More particularly, this invention relates to an improvement made to the assistance valves, usually incorporated in this type of assisted steering.

Une valve de direction assistée hydraulique de véhicule automobile comprend, de façon généralement connue, un rotor lié par l'intermédiaire d'une barre de torsion à un pignon, venant lui-même en prise avec la crémaillère de la direction, le rotor de forme générale tubulaire étant monté autour de la barre de torsion, et étant entouré par une chemise rotative, liée en rotation avec le pignon, le rotor et le pignon étant montés rotatifs suivant un même axe dans un carter par l'intermédiaire de paliers. La valve d'assistance comporte encore des canaux et chambres remplis d'huile, qui lui permettent de se comporter comme un distributeur hydraulique rotatif fournissant une pression d'huile qui est une fonction croissante du couple appliqué sur cette valve et déformant sa barre de torsion. A motor vehicle hydraulic power steering valve comprises, in a generally known manner, a rotor connected via a torsion bar to a pinion, itself coming into engagement with the rack of the steering, the rotor of form tubular general being mounted around the torsion bar, and being surrounded by a rotating sleeve, connected in rotation with the pinion, the rotor and the pinion being rotatably mounted along a same axis in a housing by means of bearings. The assist valve further includes oil-filled channels and chambers, which enable it to act as a rotating hydraulic distributor providing oil pressure which is an increasing function of the torque applied to this valve and deforming its torsion bar. .

Sur cette valve s'exercent, d'une part, un couple résistant sur le pignon, provenant de l'adhérence des roues directrices du véhicule et transmis par la crémaillère, et d'autre part, un couple d'entrée sur le rotor provenant du volant; ces deux couples sont de sens contraires. On this valve are exerted, on the one hand, a resisting torque on the pinion, resulting from the adhesion of the steering wheels of the vehicle and transmitted by the rack, and on the other hand, an input torque on the rotor from steering wheel; these two couples are in opposite directions.

Ainsi, les deux couples entraînent une torsion de la barre de torsion, donc un décalage angulaire entre le rotor (lié au volant) et la chemise (liée au pignon par l'intermédiaire d'un pion d'entraînement). Ce décalage angulaire ouvre, proportionnellement au couple, un passage hydraulique vers une chambre de vérin d'assistance, tandis qu'une chambre opposée est en communication avec le circuit de retour hydraulique. La pression dans la chambre de vérin augmente, au fur et à mesure que le décalage angulaire entre le rotor et la chemise s'accroît. Cette pression engendre sur la chemise un couple moteur, qui est transmis au pignon et qui s'oppose ainsi au couple résistant. Thus, the two couples cause torsion of the torsion bar, thus an angular offset between the rotor (linked to the steering wheel) and the liner (linked to the pinion via a driving pin). This angular offset opens, in proportion to the torque, a hydraulic passage to an assistance jack chamber, while an opposite chamber is in communication with the hydraulic return circuit. The pressure in the cylinder chamber increases, as the angular offset between the rotor and the liner increases. This pressure generates a motor torque on the liner, which is transmitted to the pinion and thus opposes the resisting torque.

Sous des conditions de fonctionnement particulières, la fermeture et l'ouverture des passages hydrauliques se produisent très rapidement, ce qui engendre des pics de pression brutaux dans le circuit de retour hydraulique du système de direction. Les bruits et vibrations qui en découlent peuvent se propager par exemple au travers de la colonne de direction jusqu'à l'habitacle du véhicule, et occasionner alors une gêne pour le conducteur du véhicule. Under particular operating conditions, the closing and opening of the hydraulic passages occur very rapidly, resulting in sudden pressure peaks in the hydraulic return system of the steering system. The resulting noises and vibrations can propagate for example through the steering column to the passenger compartment of the vehicle, and then cause discomfort for the driver of the vehicle.

La présente invention vise à perfectionner une valve d'assistance du genre ici considéré, de manière à supprimer les bruits et vibrations en question, d'origine hydraulique, et la gêne qui en résulte, par une solution technique simple et efficace. The present invention aims to improve an assistance valve of the kind considered here, so as to remove the noise and vibrations in question, hydraulic origin, and the resulting inconvenience, a simple and effective technical solution.

A cet effet, l'invention a essentiellement pour objet une valve d'assistance pour une direction assistée hydraulique de véhicule automobile, du genre ici concerné, qui est pourvue de moyens de décompression sur son circuit interne de retour hydraulique, de manière à amortir les pics de pression en amont du circuit de retour hydraulique du système de direction. For this purpose, the subject of the invention is essentially an assistance valve for a hydraulic power steering of a motor vehicle, of the type in question here, which is provided with decompression means on its internal hydraulic return circuit, so as to damp the pressure peaks upstream of the hydraulic return system of the steering system.

Ainsi, l'idée à la base de l'invention consiste à créer des paliers de chute de pression sur le circuit interne de retour hydraulique de la valve d'assistance afin d'amortir les pics de pression en amont du circuit de retour hydraulique du système de direction. Thus, the idea underlying the invention is to create pressure drop bearings on the internal hydraulic return circuit of the assist valve to damp the pressure peaks upstream of the hydraulic return circuit of the steering system.

Dans une forme de réalisation particulière de l'invention, les moyens de décompression sur le circuit de retour hydraulique sont constitués par un tube perforé centré sur l'axe du rotor et qui obstrue une gorge annulaire ménagée sur la paroi intérieure et sur une fraction de longueur du rotor, de manière à définir une première chambre de décompression avec la paroi intérieure du rotor, et une seconde chambre de décompression avec la surface latérale de la barre de torsion. L'huile du circuit de retour est freinée par la perte de charge créée par ce tube perforé. Ainsi, les pics de pression sont amortis et leur amplitude diminuée. In a particular embodiment of the invention, the decompression means on the hydraulic return circuit consist of a perforated tube centered on the axis of the rotor and which obstructs an annular groove formed on the inner wall and on a fraction of rotor length, so as to define a first decompression chamber with the inner wall of the rotor, and a second decompression chamber with the lateral surface of the torsion bar. The oil of the return circuit is slowed by the pressure loss created by this perforated tube. Thus, the pressure peaks are damped and their amplitude decreased.

Le tube peut être perforé d'au moins deux trous diamétralement opposés qui font communiquer les deux chambres de décompression avec une 25 perte de charge importante. The tube may be perforated with at least two diametrically opposed holes which cause the two decompression chambers to communicate with a large pressure drop.

De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme d'exécution de cette valve d'assistance pour direction assistée hydraulique de véhicule automobile. In any case, the invention will be better understood with the aid of the description which follows, with reference to the appended schematic drawing showing, by way of example, an embodiment of this assistance valve for hydraulic power steering of motor vehicle.

L'unique figure de ce dessin est une vue en coupe longitudinale d'une valve d'assistance conforme à la présente invention. The sole figure of this drawing is a longitudinal sectional view of an assistance valve according to the present invention.

La valve d'assistance représentée au dessin comprend, disposés suivant son axe longitudinal 1 à l'intérieur du carter de direction 2, un pignon 3 et un rotor 4, ce dernier étant entouré partiellement par une chemise 5. Le pignon 3, venant en prise avec la crémaillère (non représentée), est guidé en rotation dans le carter 2 par un palier 6, auquel est associé un joint annulaire d'étanchéité 7. Le rotor 4 est guidé en rotation dans le carter 2 par un autre palier 8, auquel est aussi associé un joint annulaire d'étanchéité 9. The assistance valve represented in the drawing comprises, disposed along its longitudinal axis 1 inside the steering housing 2, a pinion 3 and a rotor 4, the latter being partially surrounded by a liner 5. The pinion 3, coming in taken with the rack (not shown), is guided in rotation in the casing 2 by a bearing 6, which is associated with an annular sealing gasket 7. The rotor 4 is guided in rotation in the casing 2 by another bearing 8, which is also associated an annular seal 9.

L'extrémité intérieure du pignon 3 est liée en rotation, par un pion d'entraînement (non représenté), à la chemise 5. The inner end of the pinion 3 is rotatably connected by a driving pin (not shown) to the sleeve 5.

Le rotor 4, de conformation globalement tubulaire, est lié en rotation par sa partie extérieure avec la colonne de direction du véhicule concerné. A l'intérieur du rotor 4, suivant l'axe 1, est disposée une barre de torsion 10, dont une extrémité est encastrée dans le pignon 3, et dont l'autre extrémité est liée en rotation, par une goupille 11, avec l'extrémité extérieure du rotor 4. The rotor 4, of generally tubular conformation, is connected in rotation by its outer part with the steering column of the vehicle concerned. Inside the rotor 4, along the axis 1, is disposed a torsion bar 10, one end of which is embedded in the pinion 3, and the other end of which is connected in rotation, by a pin 11, with the outer end of the rotor 4.

En conséquence de cette structure, l'ensemble pignon 3-chemise 5 peut décrire une rotation relative d'amplitude limitée, par rapport au rotor 4. As a consequence of this structure, the pinion 3-sleeve assembly 5 can describe a relative rotation of limited amplitude, with respect to the rotor 4.

La valve d'assistance comporte encore, de façon connue, des chambres et canaux hydrauliques, lui permettant de fonctionner comme un distributeur hydraulique proportionnel au couple. Sur cette valve s'exercent, d'une part, un couple résistant sur le pignon 3, provenant de l'adhérence des roues directrices du véhicule et transmis par la crémaillère, et d'autre part, un couple d'entrée sur le rotor 4 provenant du volant; ces deux couples sont de sens contraires et entraînent une torsion de la barre de torsion 10, donc un décalage angulaire entre le rotor 4 et la chemise 5. The assistance valve further comprises, in known manner, hydraulic chambers and channels, allowing it to function as a hydraulic distributor proportional to the torque. On this valve are exerted, on the one hand, a resisting torque on the pinion 3, resulting from the adhesion of the steering wheels of the vehicle and transmitted by the rack, and on the other hand, an input torque on the rotor 4 from the steering wheel; these two pairs are in opposite directions and cause a torsion of the torsion bar 10, thus an angular offset between the rotor 4 and the jacket 5.

Le circuit interne de retour hydraulique de la valve d'assistance est pourvu de moyens de décompression réalisés sous la forme d'un tube perforé 13 placé entre le rotor 4 et la barre de torsion 10, co- axialement à ces derniers, de façon à obstruer une gorge annulaire 12 ménagée sur la paroi intérieure et sur une fraction de longueur du rotor 4. The internal hydraulic return circuit of the assistance valve is provided with decompression means made in the form of a perforated tube 13 placed between the rotor 4 and the torsion bar 10, coaxially with the latter, so as to obstruct an annular groove 12 formed on the inner wall and a fraction of the length of the rotor 4.

Le tube perforé 13 définit ainsi une première chambre de décompression 14 avec la paroi intérieure du rotor 4, et une seconde chambre de décompression 15 avec surface latérale de la barre de torsion 10. Ce tube perforé 13 possède, dans l'exemple illustré, deux trous 16 diamétralement opposés qui font communiquer les deux chambres de décompression 14 et 15 avec une perte de charge importante. The perforated tube 13 thus defines a first decompression chamber 14 with the inner wall of the rotor 4, and a second decompression chamber 15 with a lateral surface of the torsion bar 10. This perforated tube 13 has, in the illustrated example, two diametrically opposed holes 16 which communicate the two decompression chambers 14 and 15 with a significant loss of load.

L'idée à la base de l'invention peut s'entendre comme l'ajout d'une chambre de décompression à une valve d'assistance de l'art antérieur, si l'on considère que l'espace entre le rotor 4 et la barre de torsion 10 constituait une chambre de décompression. The idea underlying the invention can be understood as the addition of a decompression chamber to an assistance valve of the prior art, if we consider that the space between the rotor 4 and the torsion bar 10 constituted a decompression chamber.

Le tube perforé 13 permet, quelle que soit la sévérité d'utilisation de la valve d'assistance, de diminuer l'amplitude des pics de pression dans le circuit hydraulique de retour, et d'éliminer ainsi les bruits et vibrations correspondants. The perforated tube 13 makes it possible, whatever the severity of use of the assist valve, to reduce the amplitude of the pressure peaks in the hydraulic return circuit, and thus to eliminate the corresponding noises and vibrations.

Il va de soi et il résulte de ce qui précède que l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cette valve d'assistance pour direction assistée hydraulique de véhicule automobile qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple; elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. It goes without saying and it follows from the foregoing that the invention is not limited to the sole embodiment of this assistance valve for hydraulic power steering of a motor vehicle which has been described above, as a 'example; on the contrary, it embraces all variants of implementation and application respecting the same principle.

C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention, en multipliant le nombre de trous sur le tube, ou en remplaçant ce dernier par tout moyen équivalent qui puisse freiner le fluide sur le circuit de retour, ou absorber des pics de pression, par exemple par déformation. Thus, in particular, that one would not move away from the scope of the invention, by multiplying the number of holes on the tube, or by replacing the latter by any equivalent means that can brake the fluid on the circuit back, or absorb pressure peaks, for example by deformation.

Enfin, dans le même ordre d'idées, les dispositions conformes à l'invention restent naturellement applicables à des valves d'assistance dont les détails constructifs, tels que ceux concernant les paliers et les joints, différeraient des réalisations illustrées à titre de simples exemples sur le dessin annexé. Finally, in the same vein, the arrangements according to the invention naturally remain applicable to assistance valves whose constructive details, such as those concerning bearings and seals, differ from the illustrated embodiments as simple examples. in the attached drawing.

Claims

1. Assist valve for a hydraulic power steering of a motor vehicle, comprising, inside a housing (2), a pinion (3) and a tubular rotor (4) rotatably mounted along the same axis (1) and connected via a torsion bar (10) disposed along said axis (1), and a rotating sleeve (5) surrounding the rotor (4) and rotatably connected to the pinion (3), characterized in that, in order to suppress hydraulic noise and vibrations, the assistance valve is provided with pressure relief means (13, 14, 15) on its internal hydraulic return circuit, so as to damp the pressure peaks in upstream of the hydraulic return circuit of the steering.

2. Assist valve according to claim 1, characterized in that the pressure relief means on the internal hydraulic return circuit are constituted by a perforated tube (13) centered on the axis (1) above, and which obstructs a throat ring (12) formed on the inner wall and a fraction of the length of the rotor (4), so as to define a first decompression chamber (14) with the inner wall of the rotor (4), and a second decompression chamber ( 15) with the lateral surface of the torsion bar (10).

3. Assist valve according to claim 2, characterized in that the tube (13) is perforated with at least two holes (16) diametrically opposite 25 which communicate the two decompression chambers (14, 15).