FR2853023A1

FR2853023A1 - Servo-jack for vehicles hydraulic servomotor, has passage with opening disposed on servo-jack at tangential distance with respect to another opening that is located on upper side of cylinder chamber

Info

Publication number: FR2853023A1
Application number: FR0403134A
Authority: FR
Inventors: Robert Straub
Original assignee: ZF Lenksysteme GmbH
Current assignee: Robert Bosch Automotive Steering GmbH
Priority date: 2003-03-29
Filing date: 2004-03-26
Publication date: 2004-10-01
Also published as: DE10314242A1

Abstract

The servo-jack comprises of an opening (8) on an upper side (17) of a cylinder chamber (5). The fluid under pressure is guided across a passage (7) in the cylinder chamber through the opening (8). An opening (9) is disposed on the servo-jack at a tangential distance with respect to the opening (8). The openings are connected through a channel (10).

Description

SERVO-VERINSERVO-CYLINDER

La présente invention concerne un servo-vérin, notamment pour un servomoteur hydraulique d'une direction de véhicule, comportant un carter avec un cylindre, 5 dans lequel un piston est guidé axialement et limite une chambre de cylindre, du fluide sous pression étant introduit dans ou évacué hors de la chambre du cylindre par une conduite de fluide sous pression, à travers une ouverture du servo-vérin. The present invention relates to a servo cylinder, in particular for a hydraulic servo motor of a vehicle steering, comprising a casing with a cylinder, in which a piston is guided axially and limits a cylinder chamber, pressurized fluid being introduced into or evacuated from the cylinder chamber by a pressurized fluid line, through an opening of the servo-jack.

Un servo-vérin pour le servomoteur d'une direction hydraulique à crémaillère est décrit dans le document DE-24 06 566 C3. A servo-cylinder for the servomotor of a hydraulic rack-and-pinion steering is described in document DE-24 06 566 C3.

Le servo-vérin est constitué d'un tube de cylindre à chaque extrémité axiale duquel se trouve une partie de carter servant d'élément d'obturation. Entre les 15 parties de carter, un piston avec une tige de piston est guidé axialement dans le cylindre. Le piston divise le cylindre en deux chambres de cylindre et les limite. The servo-cylinder consists of a cylinder tube at each axial end of which there is a housing part serving as a closure element. Between the 15 housing parts, a piston with a piston rod is guided axially in the cylinder. The piston divides the cylinder into two cylinder chambers and limits them.

De manière connue, la tige du piston sert à régler l'angle de direction des roues directrices. Un fluide sous pression est introduit ou évacué, à l'aide d'une conduite de fluide sous pression, dans ou de chaque chambre de cylindre, par 20 une ouverture correspondante. Les conduites de fluide sous pression s'étendent à une certaine distance par rapport au servo-vérin et sont fixées à l'aide d'éléments de raccordement à une ouverture de raccordement correspondante du servo-vérin. In known manner, the piston rod is used to adjust the steering angle of the steered wheels. A pressurized fluid is introduced or discharged, using a pressurized fluid line, into or from each cylinder chamber, through a corresponding opening. The pressurized fluid lines extend a certain distance from the servo-cylinder and are fixed by means of connection elements to a corresponding connection opening of the servo-cylinder.

Le document DE 197 15 808 Ai décrit un servo-vérin pour une direction hydraulique à crémaillère, dans lequel les conduites de fluide sous pression se trouvent presque entièrement dans la paroi d'un carter de mécanisme de direction. Ces conduites de fluide sous pression peuvent être des tuyaux coulés dans la paroi du carter du mécanisme de direction ou des canaux formés à 30 l'aide de coulisseaux dans la paroi du carter du mécanisme de direction lors du moulage de celui-ci. Les conduites de fluide sous pression peuvent également être réalisées par un alésage profond dans le carter du mécanisme de direction. Document DE 197 15 808 Ai describes a servo-cylinder for a hydraulic rack-and-pinion steering system, in which the pressurized fluid lines are located almost entirely in the wall of a steering mechanism housing. These pressurized fluid lines may be pipes cast in the wall of the steering mechanism housing or channels formed by means of sliders in the wall of the steering mechanism housing during the molding thereof. The pressurized fluid lines can also be produced by a deep bore in the casing of the steering mechanism.

Les servo-vérins décrits sont utilisés, entre autres, dans des directions de véhicules à circuit hydraulique fermé qui ne peut pas comprendre d'inclusions d'air car, lors du fonctionnement de la direction du véhicule, des vibrations peuvent apparaître. The servo cylinders described are used, inter alia, in directions of vehicles with a closed hydraulic circuit which cannot include air inclusions because, during the operation of the steering of the vehicle, vibrations may appear.

Du fait de mouvements rapides de direction à de hautes vitesses de déplacement du piston dans le servo-vérin, un vide peut apparaître dans la chambre du cylindre. Cela provoque des bulles d'air dans le fluide sous pression 10 qui, lorsque le servo-vérin est en position de fonctionnement, s'accumulent sur le côté supérieur dudit servo-vérin. Due to rapid steering movements at high speeds of displacement of the piston in the servo-cylinder, a vacuum may appear in the cylinder chamber. This causes air bubbles in the pressurized fluid 10 which, when the servo-cylinder is in the operating position, accumulate on the upper side of said servo-cylinder.

Afin d'éliminer le plus rapidement possible les bulles d'air de la chambre du cylindre et du circuit hydraulique, les ouvertures de raccordement, dans 15 lesquelles débouchent les conduites de fluide sous pression du servo-vérin, se trouvent du côté supérieur du servo-vérin. Les éléments de raccordement et les conduites de fluide sous pression nécessitent ainsi une place qui n'existe pas toujours. In order to eliminate air bubbles from the cylinder chamber and the hydraulic circuit as quickly as possible, the connection openings, into which the pressurized fluid lines of the servo-cylinder open, are located on the upper side of the servo -vérin. The connection elements and the pressurized fluid lines thus require a space which does not always exist.

L'objet de la présente invention est de fournir un servo-vérin dont le fonctionnement est peu bruyant et qui présente un faible encombrement. The object of the present invention is to provide a servo cylinder whose operation is not very noisy and which has a small footprint.

Cet objectif est atteint par un tel que défini en préambule et caractérisé en ce que la conduite de fluide sous pression débouche dans le servo-vérin au niveau 25 d'une ouverture de raccordement qui est disposée à une distance tangentielle a par rapport à l'ouverture de la chambre du cylindre, et en ce que l'ouverture de raccordement et l'ouverture de la chambre du cylindre sont reliées à l'aide d'un canal. This objective is achieved by such as defined in the preamble and characterized in that the line of fluid under pressure opens into the servo-cylinder at level 25 of a connection opening which is arranged at a tangential distance a from the opening of the cylinder chamber, and in that the connection opening and the opening of the cylinder chamber are connected by means of a channel.

Un positionnement spatial libre de l'ouverture de raccordement de la conduite de fluide sous pression pour le servo-vérin permet notamment une disposition de la conduite de fluide sous pression et, le cas échéant, de ses éléments de raccordement, sur le servo-vérin à un endroit dudit servovérin autre que son côté supérieur. A cet effet, il est prévu de disposer l'ouverture de la chambre du cylindre à une certaine distance tangentielle par rapport à l'ouverture de raccordement du servo-vérin et de la relier avec un canal qui s'étend, de préférence partiellement ou totalement, dans le servo-vérin. A free spatial positioning of the connection opening of the pressurized fluid pipe for the servo-actuator allows in particular an arrangement of the pressurized fluid pipe and, where appropriate, of its connection elements, on the servo-actuator at a location on said servo other than its upper side. For this purpose, provision is made to arrange the opening of the cylinder chamber at a certain tangential distance relative to the connection opening of the servo-jack and to connect it with a channel which extends, preferably partially or totally, in the servo cylinder.

Il peut être particulièrement avantageux de disposer l'ouverture de raccordement de la conduite de fluide sous pression sur le côté opposé, dans la direction radiale de la chambre du servo-vérin, de l'ouverture de la chambre du 10 cylindre. La conduite de fluide sous pression peut ainsi être disposée sur le côté inférieur du servo-vérin, là o il y a le plus de place. It may be particularly advantageous to arrange the connection opening of the pressurized fluid line on the opposite side, in the radial direction of the chamber of the servo-jack, of the opening of the cylinder chamber. The pressurized fluid line can thus be arranged on the lower side of the servo jack, where there is the most space.

Dans un mode de réalisation préféré du servo-vérin, l'ouverture de la chambre du cylindre et l'ouverture de raccordement de la conduite de fluide sous 15 pression sont diamétralement opposées. Le canal de raccordement de l'ouverture de raccordement et de l'ouverture de la chambre du cylindre présente, de préférence, une forme d'arc de cercle sur la circonférence du servo-vérin. Le canal peut être conçu comme un canal annulaire tangentiel autour de la circonférence du servo-vérin, sur ou dans celui-ci. Le canal peut 20 ainsi être conçu de manière simple, l'ouverture de raccordement et l'ouverture de la chambre du cylindre, diamétralement opposées ou situées dans un même plan de coupe transversale, pouvant être reliées. Si le canal est conçu comme un canal annulaire, la distance tangentielle de l'ouverture de la chambre du cylindre par rapport à l'ouverture de raccordement peut être choisie librement de 25 manière simple. In a preferred embodiment of the servo cylinder, the opening of the cylinder chamber and the connection opening of the pressurized fluid line are diametrically opposite. The connection channel of the connection opening and the opening of the cylinder chamber preferably has the shape of an arc of a circle on the circumference of the servo-jack. The channel can be designed as a tangential annular channel around the circumference of the servo jack, on or in it. The channel can thus be designed in a simple manner, the connection opening and the opening of the cylinder chamber, diametrically opposite or situated in the same cross-sectional plane, being able to be connected. If the channel is designed as an annular channel, the tangential distance of the opening of the cylinder chamber from the connection opening can be freely chosen.

De manière avantageuse, le fluide sous pression s'écoule dans l'ouverture de la chambre du cylindre dans la direction axiale du cylindre. Ainsi, les bulles d'air dans le fluide sous pression s'accumulant éventuellement dans la chambre du 30 cylindre, au niveau du côté supérieur, peuvent rapidement être extraites à travers l'ouverture de la chambre du cylindre sur toute la longueur de la chambre du cylindre. Advantageously, the pressurized fluid flows through the opening of the cylinder chamber in the axial direction of the cylinder. Thus, the air bubbles in the pressurized fluid possibly accumulating in the cylinder chamber, at the upper side, can quickly be extracted through the opening of the cylinder chamber over the entire length of the chamber. of the cylinder.

Dans un mode de réalisation simple préféré du servo-vérin, le carter et le cylindre sont des composants séparés. Le carter constitue un fond pour le cylindre, le fond étant guidé axialement dans le cylindre. Le canal annulaire est S constitué d'une rainure circulaire sur le fond. La rainure circulaire est disposée, à l'état monté, vue dans la direction radiale, entre le cylindre et le fond. Le canal annulaire est guidé vers l'ouverture de la chambre du cylindre par une partie du canal qui s'étend dans la direction axiale du servomoteur. In a preferred simple embodiment of the servo cylinder, the housing and the cylinder are separate components. The casing constitutes a bottom for the cylinder, the bottom being guided axially in the cylinder. The annular channel is S constituted by a circular groove on the bottom. The circular groove is arranged, in the assembled state, seen in the radial direction, between the cylinder and the bottom. The annular channel is guided towards the opening of the cylinder chamber by a part of the channel which extends in the axial direction of the booster.

La partie axiale du canal est conçue, de manière simple, comme un plat dans le fond ou comme une rainure, un alésage ou autre dans le fond du cylindre. Le cylindre est de préférence fixé sur le carter par une liaison à transmission de forces, par exemple un ajustage sans jeu. The axial part of the channel is designed, in a simple manner, as a flat in the bottom or as a groove, a bore or the like in the bottom of the cylinder. The cylinder is preferably fixed to the casing by a force transmission link, for example a backlash-free adjustment.

En variante ou de manière supplémentaire, il peut être avantageux, pour la fixation à transmission de forces, de fixer le cylindre sur le carter avec une bague de fixation. Lors d'une utilisation conventionnelle dans une direction assistée hydraulique, le cylindre comprend avantageusement plusieurs chambres de cylindre, de préférence deux, qui sont séparées par le piston. As a variant or additionally, it may be advantageous, for fixing by force transmission, to fix the cylinder to the casing with a fixing ring. In conventional use in a hydraulic power steering, the cylinder advantageously comprises several cylinder chambers, preferably two, which are separated by the piston.

La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'une forme de réalisation préférée, donnée à titre d'exemple non limitatif, et aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une représentation schématique partielle d'un circuit d'une direction hydraulique de véhicule avec une coupe longitudinale d'un servo-vérin selon l'invention, et la figure 2 est une coupe transversale selon la ligne 1-1 du servo-vérin de la 30 figure 1. The present invention will be better understood with reference to the description of a preferred embodiment, given by way of non-limiting example, and to the accompanying drawings in which: FIG. 1 is a partial schematic representation of a circuit of a hydraulic steering of a vehicle with a longitudinal section of a servo-jack according to the invention, and FIG. 2 is a cross section along line 1-1 of the servo-jack of FIG. 1.

La figure 1 représente un servo-vérin 1 en coupe longitudinale partielle. Ce servo-vérin 1 est constitué d'un cylindre 3, à l'extrémité frontale duquel se trouve un carter 2 fermant le cylindre 3. Le carter 2 sert de fond 13 au cylindre 3 et est fixé sur le cylindre 3 avec un ajustage sans jeu. Un joint d'étanchéité radial 18 5 est disposé dans une rainure, entre le carter 2 et le cylindre 3. Dans le cylindre 3, se trouve un piston 4 avec une tige de piston 19, guidé de manière mobile dans la direction axiale. Cette tige de piston 19 traverse axialement le carter 2 et est guidée vers l'extérieur du servo-vérin. Elle est reliée de manière fonctionnelle avec une ou plusieurs roues directrices. Figure 1 shows a servo cylinder 1 in partial longitudinal section. This servo-cylinder 1 consists of a cylinder 3, at the front end of which is a casing 2 closing the cylinder 3. The casing 2 serves as the base 13 for the cylinder 3 and is fixed to the cylinder 3 with an adjustment without clearance. A radial seal 18 5 is arranged in a groove, between the casing 2 and the cylinder 3. In the cylinder 3, there is a piston 4 with a piston rod 19, guided movably in the axial direction . This piston rod 19 passes axially through the casing 2 and is guided towards the outside of the servo-cylinder. It is functionally connected with one or more steered wheels.

Le piston 4 divise le cylindre 3 en deux chambres de cylindre 5, 5'. Le fluide sous pression 6 est introduit dans ou évacué d'une chambre de cylindre 5, 5' par l'intermédiaire d'une ouverture 8 sur le fond 13 du carter 2, ce qui permet de déplacer axialement le piston 4. Le fluide sous pression 6 est dosé, par une 15 source de fluide sous pression 20 conçue comme une pompe hydraulique, à travers une soupape 21 et une conduite de fluide sous pression 7, 7' dans les chambres de cylindre 5, 5'. The piston 4 divides the cylinder 3 into two cylinder chambers 5, 5 '. The pressurized fluid 6 is introduced into or discharged from a cylinder chamber 5, 5 ′ via an opening 8 on the bottom 13 of the casing 2, which makes it possible to move the piston 4 axially. The fluid under pressure 6 is metered, by a source of pressurized fluid 20 designed as a hydraulic pump, through a valve 21 and a pipe of pressurized fluid 7, 7 'in the cylinder chambers 5, 5'.

La conduite de fluide sous pression 7, 7' est fixée à l'aide d'un vissage 22 sur 20 une ouverture de raccordement 9 du servo-vérin 1. Cette ouverture de raccordement 9 est séparée physiquement de l'ouverture 8 de la chambre du cylindre 5 et est fixée à un endroit du servo-vérin 1 o il y a de la place. The pressurized fluid pipe 7, 7 ′ is fixed by means of a screw connection 22 to 20 a connection opening 9 of the servo-jack 1. This connection opening 9 is physically separated from the opening 8 of the chamber of the cylinder 5 and is fixed to a place of the servo-cylinder 1 where there is room.

L'ouverture 8 de la chambre du cylindre 5 est disposée sur le côté supérieur 17 25 du servo-vérin 1 lorsque celui-ci est en position de fonctionnement, afin de pouvoir évacuer rapidement les bulles d'air qui s'accumulent dans la chambre du cylindre 5. The opening 8 of the cylinder chamber 5 is arranged on the upper side 17 25 of the servo-cylinder 1 when the latter is in the operating position, in order to be able to quickly evacuate the air bubbles which accumulate in the chamber of cylinder 5.

Comme le montre la figure 2, qui est une coupe transversale le long de la ligne 30 I-l du servo-vérin de la figure 1, l'ouverture 8 est disposée à une distance tangentielle a par rapport à l'ouverture de raccordement 9. L'ouverture 8 se trouve sur un côté du servo-vérin 1 opposé diamétralement par rapport à l'ouverture de raccordement 9 et est reliée à l'ouverture de raccordement 9 par l'intermédiaire d'un canal 10 qui s'étend sur la circonférence du servo-vérin 1. As shown in Figure 2, which is a cross section along line 30 Il of the servo cylinder of Figure 1, the opening 8 is arranged at a tangential distance a relative to the connection opening 9. L opening 8 is located on one side of the servo cylinder 1 diametrically opposite with respect to the connection opening 9 and is connected to the connection opening 9 via a channel 10 which extends around the circumference servo cylinder 1.

Le canal 10 est, comme le montre la figure, disposé comme un canal annulaire 5 11 à la façon d'une rainure circulaire 14 dans le fond 13 du carter 2. Il est donc possible de disposer l'ouverture de raccordement 9 de la conduite de fluide sous pression 7 à une distance tangentielle a quelconque par rapport à l'ouverture 8 de la chambre du cylindre 5 sur le servo-vérin 1. La conduite de fluide sous pression 7 peut ainsi être disposée à un endroit quelconque sur le servo-vérin 1. The channel 10 is, as shown in the figure, arranged as an annular channel 5 11 in the manner of a circular groove 14 in the bottom 13 of the casing 2. It is therefore possible to arrange the connection opening 9 of the pipe of pressurized fluid 7 at any tangential distance a relative to the opening 8 of the cylinder chamber 5 on the servo-cylinder 1. The pressurized fluid line 7 can thus be arranged at any location on the servo cylinder 1.

L'ouverture 8 est reliée au canal 10 par l'intermédiaire d'une partie de canal 15 guidée vers la chambre du cylindre 5 avec une direction axiale à partir du canal 10. Comme on le voit sur la figure 2, la partie de canal 15 est conçue comme une partie plate 16 dans le fond 13 et est donc simple à réaliser, comme le 15 canal 10. The opening 8 is connected to the channel 10 via a channel part 15 guided towards the chamber of the cylinder 5 with an axial direction from the channel 10. As can be seen in FIG. 2, the channel part 15 is designed as a flat part 16 in the bottom 13 and is therefore simple to produce, like the channel 10.

La partie de canal 15, qui s'étend de préférence dans la direction axiale du servo-vérin 1, peut également être réalisée comme une rainure ou un alésage. The channel part 15, which preferably extends in the axial direction of the servo-cylinder 1, can also be produced as a groove or a bore.

Cette partie de canal 15 détermine, avec son orientation dans la direction axiale 20 du servo-vérin 1 ou avec une composante axiale par rapport au servo-vérin 1, la direction d'écoulement 12 du fluide sous pression 6 au niveau de l'ouverture 8. This channel part 15 determines, with its orientation in the axial direction 20 of the servo-cylinder 1 or with an axial component relative to the servo-cylinder 1, the direction of flow 12 of the pressurized fluid 6 at the opening 8.

Si le fluide sous pression 6 est guidé dans la direction axiale du servovérin 1 hors de la chambre du cylindre 5 à travers la partie de canal 15, les bulles d'air 25 du fluide sous pression qui s'accumulent sur le côté supérieur 17 de la chambre du cylindre 5 peuvent être évacuées rapidement hors du servo-vérin 1. If the pressurized fluid 6 is guided in the axial direction of the servo actuator 1 out of the cylinder chamber 5 through the channel part 15, the air bubbles 25 of the pressurized fluid which accumulate on the upper side 17 of the cylinder chamber 5 can be quickly removed from the servo-cylinder 1.

La présente invention n'est pas limitée à la forme de réalisation préférée décrite, mais peut subir différentes modifications ou variantes évidentes pour l'homme 30 du métier. The present invention is not limited to the preferred embodiment described, but may undergo various modifications or variants obvious to a person skilled in the art.

Claims

claims

1. Servo-jack, in particular for a hydraulic booster for a vehicle steering, comprising a casing (2) with a cylinder (3), in which a piston 5 (4) is guided axially and limits a cylinder chamber (5 ), pressurized fluid (6) being introduced into or discharged from the cylinder chamber (5) via a pressurized fluid line (7), through an opening (8) of the servo-cylinder (1), characterized in that the pressurized fluid line (7) opens into the servo-cylinder (1) at a connection opening (9) which is arranged at a tangential distance (a) from the opening ( 8) of the cylinder chamber (5), and in that the connection opening (9) and the opening (8) of the cylinder chamber (5) are connected by means of a channel (10 ).

2. Servo-cylinder according to claim 1, characterized in that the channel (10) is arranged mainly in the servo-cylinder (1).

3. Servo cylinder according to claim 1, characterized in that the opening (8) of the cylinder chamber (5) and the connection opening (9) are arranged on opposite sides in the radial direction of the servo. - cylinder (1).

4. Servo-cylinder according to claim 3, characterized in that the opening (8) of the cylinder chamber (5) and the connection opening (9) are diametrically opposite.

5. Servo cylinder according to claims 1 and 2, characterized in that the channel (10) extends between the opening (8) of the cylinder chamber (5) and the connection opening (9) and s 'mainly extends over the circumference of the servo (1).

6. Servo cylinder according to claim 5, characterized in that the channel (10) is designed as an annular channel (11).

7. Servo cylinder according to claim 1, characterized in that the direction of flow (12) of the pressurized fluid (6) extends, at the level of the opening (8) of the cylinder chamber (5) , mainly in the axial direction of the cylinder (3).

8. Servo cylinder according to claim 1, characterized in that the casing (2) and the cylinder (3) are separate components.

9. Servo cylinder according to claim 8, characterized in that the housing (2) constitutes a bottom (13) for the cylinder (3).

10.Servo-cylinder according to claim 9, characterized in that the channel (10) is designed as a circular groove (14) in the bottom (13) and extends in the radial direction of the servo-cylinder (1) between the cylinder (3) and the bottom (13).

11.Servo-cylinder according to claim 10, characterized in that the channel (10) is guided towards the opening (8) of the cylinder chamber (5) by a channel part (15) which extends in the axial direction of the servo-cylinder (1). 20

12.Servo-cylinder according to claim 11, characterized in that the channel part (15) is designed, in the axial direction of the servo-cylinder (1), as a flat part (16) in the bottom (13).

13.Servo-cylinder according to claim 11, characterized in that the channel part (15) is designed, in the axial direction of the servo-cylinder (1), as a groove.

14. A servo-cylinder according to claim 8, characterized in that the cylinder (3) is fixed, with a force transmission connection, on the casing (2).

15.Servo-cylinder according to claim 14, characterized in that the cylinder (3) is fixed on the casing (2) with an adjustment without play.

16.Servo-cylinder according to claim 8, characterized in that the cylinder (3) is fixed to the housing (2) by a fixing ring.

17.Servo-jack according to claim 1, characterized in that the servo jack (1) comprises several cylinder chambers (5, 5 ').

18.Servo-cylinder according to one of claims 1 to 17, characterized in that the servo-cylinder (1) is part of a hydraulic power steering.