FR2871769A1

FR2871769A1 - Yoke for rack and pinion steering gear of motor vehicle, has insert whose one end in annular projection towards inside, is housed in recess base region, and another end forms annular projection towards outside to clamp base of plastic body

Info

Publication number: FR2871769A1
Application number: FR0406529A
Authority: FR
Inventors: David Pantale
Original assignee: Koyo Steerring Europe SAS
Current assignee: JTEKT Europe SAS
Priority date: 2004-06-16
Filing date: 2004-06-16
Publication date: 2005-12-23
Anticipated expiration: 2024-06-16
Also published as: FR2871769B1

Abstract

The yoke has a metallic tubular insert (8) e.g. seamless steel shell, mounted around a central recess (7) placed in base (5) of a body (4) that is made up of plastic material. An end (9) of the insert in annular projection towards inside is housed in base region of the recess, to form a bearing surface for spring units. Another end (10) of the insert forms an annular projection towards outside to clamp the base of the body.

Description

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La présente invention concerne, de façon générale, les directions à crémaillère des véhicules automobiles. Plus particulièrement, cette invention s'intéresse à l'élément dit "poussoir" d'une telle direction, dont la fonction est de maintenir la crémaillère en contact d'engrènement avec le pignon de direction, tout en compensant les défauts de denture. The present invention relates, in a general manner, to the rack-and-pinion directions of motor vehicles. More particularly, this invention is concerned with the so-called "push" element of such a direction, whose function is to maintain the rack in meshing contact with the steering pinion, while compensating for gear defects.

Dans un système de direction à crémaillère, un pignon de direction est lié en rotation avec la colonne de direction, manoeuvrée à l'aide du volant de conduite du véhicule, le pignon venant en prise avec une crémaillère montée coulissante dans un carter de direction. In a rack-and-pinion steering system, a steering pinion is rotatably connected to the steering column, operated with the vehicle steering wheel, the pinion engaging a rack slidably mounted in a steering cover.

Les deux extrémités de la crémaillère, extérieures au carter, sont accouplées à des biellettes de direction associées respectivement aux roues directrices droite et gauche du véhicule. The two ends of the rack, external to the housing, are coupled to steering rods respectively associated with the right and left steering wheels of the vehicle.

Ainsi, la rotation du volant dans un sens ou dans l'autre, donc la rotation correspondante du pignon de direction, est convertie en une translation correspondante de la crémaillère qui, par l'intermédiaire des biellettes, provoque elle-même l'orientation des roues directrices du véhicule, pour un braquage à droite ou à gauche. Thus, the rotation of the steering wheel in one direction or the other, and therefore the corresponding rotation of the steering pinion, is converted into a corresponding translation of the rack which, by means of the rods, itself causes the orientation of the steering wheels of the vehicle, for steering to the right or left.

De manière assez habituelle, dans ce type de direction, la crémaillère est maintenue en contact d'engrènement permanent contre le pignon à l'aide d'un organe mécanique désigné comme "poussoir", qui est monté coulissant, dans une partie du carter de direction ou dans un autre carter auxiliaire avec paroi intérieure cylindrique, suivant un axe sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de la crémaillère, et qui est sollicité élastiquement de manière à s'appuyer sur le dos de la crémaillère, par une partie terminale de forme adaptée, en particulier de profil concave, à l'opposé du pignon de direction. In a fairly usual way, in this type of direction, the rack is kept in permanent meshing contact against the pinion by means of a mechanical member designated as a "push", which is slidably mounted, in a part of the housing of direction or in another auxiliary casing with cylindrical inner wall, along an axis substantially perpendicular to the longitudinal axis of the rack, and which is biased elastically so as to rest on the back of the rack, by a terminal portion of shape adapted, in particular of concave profile, opposite the steering pinion.

Grâce à un tel poussoir, les défauts d'engrènement de la crémaillère avec le pignon sont compensés, et ledit poussoir assure également le guidage de la crémaillère. Thanks to such a pusher, meshing defects of the rack with the pinion are compensated, and said pusher also ensures the guidance of the rack.

A titre d'exemple, la demande de brevet européen n 0 860 345 décrit un poussoir de direction à crémaillère pour véhicule automobile, comportant un corps de poussoir en matière plastique moulée prévu pour être monté et guidé en coulissement dans une partie tubulaire du carter de direction, et pour être sollicité élastiquement par des moyens à ressort, reçus dans un évidement central ouvert à la base du corps de poussoir, à l'opposé de la crémaillère, de manière à s'appuyer sur le dos de la crémaillère par une partie terminale de forme adaptée. For example, European Patent Application No. 0 860 345 discloses a rack-and-pinion steering pusher for a motor vehicle, comprising a molded plastic pusher body adapted to be mounted and slidably guided in a tubular portion of the housing of direction, and to be biased elastically by spring means, received in a central recess open at the base of the pusher body, opposite the rack, so as to rest on the back of the rack by a part terminal of adapted form.

Le corps de poussoir, entièrement réalisé en matière plastique, est plus léger qu'un poussoir métallique, moins cher à fabriquer, et moins bruyant dans ses contacts avec des pièces métalliques adjacentes comme la crémaillère, la partie tubulaire du carter de direction dans laquelle il est logé, les moyens à ressort, etc. Toutefois, le corps du poussoir étant réalisé en matière plastique et évidé en son centre, les contraintes exercées sur celui-ci lors du fonctionnement de la direction, ainsi que la chaleur de l'environnement, entraînent un affaissement du poussoir dans le temps. La fonction de l'ensemble poussoir n'étant à terme plus assurée correctement, les bruits d'engrènement du pignon et de la crémaillère augmentent et le confort de conduite du véhicule en est affecté. The pusher body, made entirely of plastic material, is lighter than a metal pusher, cheaper to manufacture, and less noisy in its contacts with adjacent metal parts such as the rack, the tubular portion of the steering housing in which it is housed, spring means, etc. However, the body of the pusher being made of plastic and recessed in its center, the stresses exerted on it during the operation of the direction, as well as the heat of the environment, cause a collapse of the pusher in time. The function of the pusher assembly is eventually no longer ensured correctly, meshing noises of the pinion and the rack increase and the driving comfort of the vehicle is affected.

La présente invention vise à éviter ces inconvénients en proposant une conception très simple de poussoir essentiellement en matière plastique qui tout en préservant la légèreté, le faible coût de fabrication, et la bruyance réduite, présente une tenue aux contraintes équivalente dans le temps à celle d'un poussoir qui serait réalisé en un matériau métallique. The present invention aims to avoid these drawbacks by proposing a very simple design pusher essentially plastic which while maintaining lightness, low manufacturing cost, and reduced noise, has a resistance to the constraints equivalent in time to that of a pusher which would be made of a metallic material.

A cet effet, l'invention a pour objet un poussoir du genre précité, avec, monté dans l'évidement central du corps de poussoir, un insert rigide, notamment métallique, de forme sensiblement tubulaire, dont une première extrémité en saillie annulaire vers l'intérieur, se loge dans la région du fond dudit évidement central, et dont une seconde extrémité forme une saillie annulaire vers l'extérieur de manière à enserrer la base du corps de poussoir. For this purpose, the subject of the invention is a pusher of the aforementioned type, with, mounted in the central recess of the pusher body, a rigid insert, in particular a metal insert, of substantially tubular shape, a first end projecting annularly towards the interior, is housed in the bottom region of said central recess, and a second end of which forms an annular projection outwardly so as to grip the base of the pusher body.

Ainsi, l'idée inventive consiste à intégrer très simplement au corps de poussoir un insert rigide, par exemple en tôle emboutie, dont les extrémités forment des saillies annulaires qui reportent, entre la partie terminale du corps de poussoir et sa base, les efforts supportés par le poussoir. Ces dispositions permettent de soulager la partie évidée en son centre du corps de poussoir, car cette partie de section faible supporte difficilement les efforts dans le temps. Thus, the inventive idea consists in simply integrating into the push body a rigid insert, for example of stamped sheet metal, whose ends form annular projections which carry, between the end portion of the push body and its base, the forces supported. by the pusher. These provisions make it possible to relieve the recessed part in its center of the push body, because this part of weak section hardly withstands the forces in time.

De manière avantageuse, la première extrémité annulaire de l'insert forme une surface d'appui pour les moyens à ressort. Advantageously, the first annular end of the insert forms a bearing surface for the spring means.

Cet insert peut intervenir en post-équipement du poussoir, lors de 35 son montage, ou être inséré dans le moule lors de la fabrication du poussoir. This insert can intervene in post-equipment of the pusher, during its assembly, or be inserted into the mold during the manufacture of the pusher.

2871769 3 Le poussoir selon l'invention présente ainsi une tenue aux contraintes équivalente dans le temps à celle d'un poussoir réalisé en un matériau métallique, tout en conservant pour l'essentiel les avantages techniques et économiques des poussoirs actuels en matière plastique. The pusher according to the invention thus has a resistance to the constraints equivalent in time to that of a pusher made of a metallic material, while retaining for the most part the technical and economic advantages of the current plastic pushers.

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 ce poussoir pour direction à crémaillère 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 representing, by way of example, an embodiment of this pusher for rack-and-pinion steering of a motor vehicle.

L'unique figure de ce dessin est une vue en coupe d'un poussoir conforme à la présente invention, passant par l'axe central de ce poussoir. The sole figure of this drawing is a sectional view of a pusher according to the present invention, passing through the central axis of this pusher.

La figure 1 représente un poussoir, désigné dans son ensemble par le repère 2, prévu pour coulisser dans une partie tubulaire 1 du carter de direction. Le poussoir 2 comporte un corps 4 de poussoir, en matière plastique moulée, de forme générale cylindrique avec un axe central A. Une partie terminale du poussoir 2 est adaptée au dos de la crémaillère 3, c'est-à-dire que le corps 4 de poussoir possède une face terminale 6 de profil concave tournée vers la crémaillère 3. Figure 1 shows a pusher, designated as a whole by the reference 2, provided for sliding in a tubular portion 1 of the steering housing. The pusher 2 comprises a body 4 of pusher, of molded plastic, generally cylindrical in shape with a central axis A. An end portion of the pusher 2 is adapted to the back of the rack 3, that is to say that the body 4 of the pusher has an end face 6 of concave profile facing towards the rack 3.

Le poussoir 2 est destiné à maintenir la crémaillère 3 en contact avec le pignon de direction, en prenant appui sur le dos de cette crémaillère 3, contre lequel il est sollicité par des moyens à ressort (non représentés). The pusher 2 is intended to maintain the rack 3 in contact with the steering pinion, bearing on the back of the rack 3, against which it is urged by spring means (not shown).

Ces moyens à ressort sont reçus de manière connue en soi dans un évidement central 7 ménagé à la base 5 du corps 4 de poussoir, évidement de forme générale cylindrique et centré sur l'axe A, s'ouvrant vers l'extérieur à l'opposé de la face terminale concave 6. These spring means are received in a manner known per se in a central recess 7 formed at the base 5 of the body 4 of pusher, recess of generally cylindrical shape and centered on the axis A, opening outwardly to the opposite of the concave terminal face 6.

Selon l'invention, l'évidement 7 reçoit un insert tubulaire métallique 8, par exemple en tôle emboutie, lors du montage du poussoir. According to the invention, the recess 7 receives a metal tubular insert 8, for example of stamped sheet metal, during assembly of the pusher.

Une première extrémité 9 de l'insert 8 forme une saillie annulaire, continue ou discontinue, vers l'intérieur, et se loge au fond de l'évidement central 7, de manière à former une surface d'appui pour les moyens à ressort (non représentés) prévus de façon habituelle pour solliciter le poussoir 2 afin qu'il prenne appui sur le dos de la crémaillère 3. A first end 9 of the insert 8 forms an annular projection, continuous or discontinuous, towards the inside, and is housed at the bottom of the central recess 7, so as to form a bearing surface for the spring means ( not shown) provided in the usual way to urge the pusher 2 so that it bears on the back of the rack 3.

Une seconde extrémité 10 de l'insert 8 forme une saillie annulaire, continue ou discontinue, vers l'extérieur, comme une collerette, de manière à enserrer la base 5 du corps 4 de poussoir, afin que l'insert 8 reporte entre la base 5 et la face terminale 6 les efforts supportés par le poussoir 2. A second end 10 of the insert 8 forms an annular projection, continuous or discontinuous, outwardly, like a flange, so as to grip the base 5 of the body 4 of the pusher, so that the insert 8 carries back between the base 5 and the end face 6 the forces supported by the pusher 2.

2871769 4 Grâce à la forme de l'insert 8, les efforts sont mieux répartis sur l'ensemble du poussoir 2 de sorte que le poussoir bénéficie d'une meilleure tenue dans le temps aux contraintes, ce qui permet de préserver la longévité de la ligne poussoir. Thanks to the shape of the insert 8, the forces are better distributed over the whole of the pusher 2 so that the pusher has a better resistance over time to the stresses, which makes it possible to preserve the longevity of the push line.

Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce poussoir pour direction à crémaillère 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 that the invention is not limited to the sole embodiment of this pusher for steering rack which has been described above, for example; it embraces, on the contrary, 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 modifiant les formes de détail de l'insert; - en destinant l'invention à des directions à crémaillère de tout type, en particulier des directions manuelles ou des directions assistées. Thus, in particular, that one would not depart from the scope of the invention: - by changing the forms of detail of the insert; - Destining the invention to rack directions of any type, in particular manual directions or assisted directions.

Claims

Rack-and-pinion steering pusher for a motor vehicle, comprising a body (4) essentially made of plastic material intended to be mounted and guided in sliding in a tubular portion (1) of the steering gear, and to be elastically biased by means of spring means, received in a central recess (7) open at the base (5) of the pusher body (4), opposite the rack (3), so as to rest on the back of the rack (3) by an end portion (6) of suitable shape, characterized in that mounted in the central recess (7) of the body (4) of the pusher, a rigid insert (8), in particular metal, shaped substantially tubular, of which an annular inwardly projecting first end (9) is housed in the bottom region of said central recess (7), and a second end (10) of which forms an annular outwardly protruding projection; to grip the base (5) of the body (4) pusher.

2. Pusher according to claim 1, characterized in that the first annular end (9) of the insert (8) forms a bearing surface for the spring means.