FR2576860A1

FR2576860A1 - Power/steering axle for a vehicle, in particular for a lorry

Info

Publication number: FR2576860A1
Application number: FR8501631A
Authority: FR
Inventors: Bernard Enfer; Leonce Rogier
Original assignee: SOMA EUROP TRANSMISSIONS
Current assignee: SOMA EUROP TRANSMISSIONS
Priority date: 1985-02-06
Filing date: 1985-02-06
Publication date: 1986-08-08
Anticipated expiration: 2005-02-06
Also published as: FR2576860B1

Abstract

The power/steering axle according to the invention comprises, in the vicinity of each of its ends, a banjo bowl 1, a steering pivot 2 comprising a body 3 on which a lower journal 4 and an upper journal 5 are mounted coaxially, roller-contact bearings 6, 8 interposed between the banjo bowl and each of the journals, and means for maintaining a friction torque between the banjo bowl and the steering pivot. It is essentially characterised in that the means provided for maintaining friction torque consist of two elements 14, 15 integral one with the banjo bowl 1 and the other with the body 3 of the steering pivot 2, these two elements being in contact by means of surfaces having a low coefficient of friction between them. The roller-contact bearing 6 is a conical roller bearing, whereas the roller-contact bearing 8 is swivel joint double row ball bearing. So as to maintain a low residual torque on the steering pivots whilst avoiding the formation of wheel wobble.

Description

"PONT MOTODIRECTEUR POUR VEHICULE, EN PARTICULIER POUR CAMION"."MOTOR DIRECTOR FOR VEHICLE, PARTICULARLY FOR TRUCK".

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La présente invention concerne un pont motodirecteur pour véhicule, en particulier pour camion, comprenant au voisinage de chacune de ses extrémités un bol de banjo, un pivot de direction comportant un corps sur lequel un tourillon inférieur et un tourillon supérieur sont montés coaxialement, des roulements interposés entre le bol de banjo et chacun des tourillons, et des moyens pour maintenir un couple de friction entre le bol de banjo et le pivot de direction.r
The present invention relates to a power steering bridge for a vehicle, in particular for a truck, comprising in the vicinity of each of its ends a banjo bowl, a steering pivot comprising a body on which a lower journal and an upper journal are mounted coaxially, bearings interposed between the banjo bowl and each of the pins, and means for maintaining a friction torque between the banjo bowl and the steering pivot.

On sait qu'un couple résiduel doit être maintenu sur les pivots de direction des ponts motodirecteurs afin d'éviter que les irrégularités du sol affectent la stabilité de la direction des véhicules comportant de tels ponts. It is known that a residual torque must be maintained on the steering pivots of the directional drive bridges in order to avoid that the irregularities of the ground affect the stability of the steering of vehicles comprising such bridges.

Les solutions proposées actuellement pour créer ce couple résiduel ne permettent toutefois pas de contrôler avec précision la valeur de ce dernier, celui-ci ne pouvant être obtenu que par des bagues lisses (qui assurent la liaison pivotcorps de pont ou d'essieu et qui ne sont pas en fait prévues pour réaliser cette fonction). Elles assurent en effet généralement le maintien d'un couple qui tantôt est trop grand et rend la conduite fastidieuse ou qui tantôt est trop faible et favorise l'apparition du shimmy.The solutions currently proposed for creating this residual torque do not, however, allow the value of the latter to be precisely controlled, which can only be obtained by smooth rings (which provide the pivot-body connection to the axle or axle body and which does not are not actually intended to perform this function). They generally ensure the maintenance of a torque which is sometimes too large and makes driving tedious or which sometimes is too weak and promotes the appearance of the shimmy.

La présente invention se propose de remédier à cet inconvénient et, pour ce faire, elle a pour objet un pont motodirecteur du type susmentionné qui se caractérise en ce que les moyens prévus pour maintenir le couple de friction sont constitués par deux éléments solidaires l'un du bol de banjo et l'autre du corps du pivot de direction, ces deux éléments étant en contact par I'intermé- diaire de surfaces conjuguées, et de préférence planes, présentant un faible coefficient de frottement entre elles. The present invention proposes to overcome this drawback and, to do this, it relates to a directional bridge of the aforementioned type which is characterized in that the means provided for maintaining the friction torque consist of two integral elements one of the banjo bowl and the other of the body of the steering pivot, these two elements being in contact via mating surfaces, preferably planar, having a low coefficient of friction between them.

Grâce à cette disposition, la valeur du couple résiduel maintenu sur les pivots de direction peut être très faible sans que la formation du shimmy soit à craindre. Les véhicules à ponts motodirecteurs peuvent donc maintenant être conduits avec plus de facilité et moins de fatigue. Thanks to this arrangement, the value of the residual torque maintained on the steering pivots can be very low without the formation of the shimmy being feared. Vehicles with power steering bridges can therefore now be driven with greater ease and less fatigue.

De préférence, les surfaces de contact sont formées par un revêtement déposé par métallisation sur chacun des éléments. Preferably, the contact surfaces are formed by a coating deposited by metallization on each of the elements.

Le coefficient de frottement entre les deux éléments peut dans ce cas avoir une valeur très faible, ce qui améliore encore les conditions de conduite. The coefficient of friction between the two elements can in this case have a very low value, which further improves the driving conditions.

Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, l'élément solidaire du corps du pivot de direction est porté par le tourillon supérieur et est situé au-dessus de l'élément solidaire du bol de banjo. According to a particular embodiment of the invention, the element secured to the body of the steering pivot is carried by the upper pin and is located above the element secured to the banjo bowl.

Par ailleurs, le roulement interposé entre le bol de banjo et le tourillon inférieur est un roulement à rouleaux coniques alors que le roulement interposé entre le bol de banjo et le tourillon supérieur est un roulement à rotule à deux rangées de rouleaux, un organe de calage étant prévu pour précharger le roulement à rouleaux coniques et régler la pression exercée sur les surfaces de contact des deux éléments. Furthermore, the bearing interposed between the banjo bowl and the lower pin is a tapered roller bearing while the bearing interposed between the banjo bowl and the upper pin is a spherical roller bearing with two rows of rollers, a wedging member being provided for preloading the tapered roller bearing and adjusting the pressure exerted on the contact surfaces of the two elements.

Le roulement à rouleaux coniques est pré chargé car il doit absorber les efforts verticaux exercés sur le pivot de direction. En revanche, le roulement à rotule n'a pas à être chargé puisqu'il est destiné à absorber uniquement les efforts radiaux. The tapered roller bearing is preloaded because it must absorb the vertical forces exerted on the steering pivot. On the other hand, the spherical bearing does not have to be loaded since it is intended to absorb only the radial forces.

On notera ici que la précharge exercée sur le roulement à rouleaux coniques est plus faible que celle qu'il convient normalement d'exercer sur les roulements des ponts motodirecteurs actuels et qu'elle permet ainsi de diminuer l'intensité du couple résiduel. It will be noted here that the preload exerted on the tapered roller bearing is lower than that which should normally be exerted on the bearings of current motodirectional bridges and that it thus makes it possible to reduce the intensity of the residual torque.

De préférence, l'organe de calage est interposé entre le tourillon supérieur et un couvercle fixé sur le corps du pivot de direction, du côté opposé au roulement à rotule. Preferably, the wedging member is interposed between the upper pin and a cover fixed to the body of the steering pivot, on the side opposite the spherical bearing.

Un mode d'exécution de la présente invention sera décrit ci-après à titre d'exemple nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue partielle en coupe d'un pont motodirecteur conforme à l'invention
- la figure 2 est une vue avec arrachement et à échelle agrandie d'un détail de la figure 1 ; et
- la figure 3 est une vue de dessus et à échelle réduite de l'élément supérieur en forme de disque visible sur la figure 2.An embodiment of the present invention will be described below by way of non-limiting example with reference to the accompanying drawings in which
- Figure 1 is a partial sectional view of a power steering bridge according to the invention
- Figure 2 is a cutaway view on an enlarged scale of a detail of Figure 1; and
FIG. 3 is a top view and on a reduced scale of the upper disc-shaped element visible in FIG. 2.

Le pont motodirecteur qui est représenté partiellement sur la figure 1 comprend au voisinage de chacune de ses extrémités un bol de banjo 1, un pivot de direction 2 comportant un corps 3 sur lequel un tourillon inférieur 4 et un tourillon supérieur 5 sont montés coaxialement, un roulement 6 interposé entre le tourillon inférieur 4 et une protubérance 7 prévue à la partie inférieure de l'extrémité libre du bol de banjo 1, et un roulement 8 interposé entre le tourillon supérieur 5 et une protubérance 9 prévue à la partie supérieure de l'extrémité libre du bol de banjo. The directional bridge which is partially shown in FIG. 1 comprises in the vicinity of each of its ends a banjo bowl 1, a steering pivot 2 comprising a body 3 on which a lower journal 4 and an upper journal 5 are mounted coaxially, a bearing 6 interposed between the lower pin 4 and a protuberance 7 provided at the bottom of the free end of the banjo bowl 1, and a bearing 8 interposed between the upper pin 5 and a protuberance 9 provided at the top of the free end of the banjo bowl.

Le roulement 6 est un roulement à rouleaux coniques entourant l'extrémité supérieure 10 du tourillon 4 et s'appuyant contre la paroi interne d'un évidement cylindrique 11 ménagé dans la protubérance 7. Le roulement 8 est quant à lui un roulement à rotule à deux rangées de rouleaux qui accepte une variation angulaire sensible entre l'axe de la bague intérieure et celui de la bague extérieure, ce roulement entourant I'extrémité inférieure 12 du tourillon 5 et prenant appui contre la paroi interne d'un évidement cylindrique 13 ménagé dans la protubérance 9. The bearing 6 is a tapered roller bearing surrounding the upper end 10 of the pin 4 and pressing against the internal wall of a cylindrical recess 11 formed in the protuberance 7. The bearing 8 is in turn a spherical bearing with two rows of rollers which accept a significant angular variation between the axis of the inner ring and that of the outer ring, this bearing surrounding the lower end 12 of the pin 5 and bearing against the internal wall of a cylindrical recess 13 formed in the protuberance 9.

On notera ici que le roulement 6 est destiné à supporter les efforts verticaux exercés sur le pont alors que le roulement 8 est prévu pour supporter uniquement les efforts radiaux. It will be noted here that the bearing 6 is intended to support the vertical forces exerted on the bridge while the bearing 8 is designed to support only the radial forces.

Comme le montre clairement la figure 2, deux éléments 14, 15 solidaires le premier du bol de banjo 1 et le second de l'extrémité inférieure 12 du tourillon 5 sont appliqués l'un contre l'autre. As clearly shown in Figure 2, two elements 14, 15 integral with the first of the banjo bowl 1 and the second of the lower end 12 of the pin 5 are applied against each other.

Les surfaces de contact de ces éléments sont situées dans un plan perpendiculaire à l'axe XX du pivot de direction 2 et présentent un faible coefficient de frottement entre elles. Elles sont de préférence constituées par un revêtement déposé par métallisation sur chacun des éléments 14, 15. Il va de soi cependant qu'elles pourraient être constituées par les surfaees libres de garnitures fixées sur les éléments 14, 15. The contact surfaces of these elements are located in a plane perpendicular to the axis XX of the steering pivot 2 and have a low coefficient of friction between them. They are preferably formed by a coating deposited by metallization on each of the elements 14, 15. It goes without saying, however, that they could be constituted by the free surfaces of linings fixed to the elements 14, 15.

L'élément 14 est constitué par un disque portant des cannelures 16 sur sa paroi latérale et est emmanché à force dans une dépression cylindrique 17 ménagée dans le fond de l'évidement 13. The element 14 is constituted by a disc carrying grooves 16 on its side wall and is force-fitted into a cylindrical depression 17 formed in the bottom of the recess 13.

L'élément 15 est également constitué par un disque. Il a sensiblement le même diamètre que l'élément 14 et porte sur sa face opposée à ce dernier une protubérance 18 (parfaitement visible sur la figure 3) retenue par une vis noyée 19 dans un logement de forme correspondante 20 réalisé axialement dans l'extrémité inférieure 12 du tourillon 5. The element 15 is also constituted by a disc. It has substantially the same diameter as the element 14 and carries on its face opposite the latter a protuberance 18 (perfectly visible in FIG. 3) retained by a sunk screw 19 in a housing of corresponding shape 20 produced axially in the end lower 12 of pin 5.

En revenant à la figure 1,on voit que le corps 3 du pivot de direction 2 comporte un couvercle annulaire 21 fixé par des vis 22 et entourant l'extrémité supérieure 23 du tourillon 5. On voit également qu'une rondelle de calage 24 enfilée sur l'extrémité 23 du tourillon 5 est serrée entre celui-ci et le couvercle 21, cette rondelle assurant la précharge du roulement à rouleaux coniques 6 et permettant un ajustage de la force de frottement engendrée entre les éléments 14, 15 lors d'un déplacement relatif entre le bol de banjo 1 et le corps 3 du pivot de direction. Returning to FIG. 1, it can be seen that the body 3 of the steering pivot 2 comprises an annular cover 21 fixed by screws 22 and surrounding the upper end 23 of the journal 5. We also see that a wedging washer 24 threaded on the end 23 of the pin 5 is clamped between the latter and the cover 21, this washer ensuring the preload of the tapered roller bearing 6 and allowing an adjustment of the friction force generated between the elements 14, 15 during a relative movement between the banjo bowl 1 and the body 3 of the steering pivot.

En résumé, le couple résiduel maintenu sur les pivots de direction du pont motodirecteur conforme à l'invention peut être nettement plus faible que celui appliqué sur les pivots de direction des ponts motodirecteurs actuels, sans pour autant que le shimmy apparaisse avec ses inconvénients. In summary, the residual torque maintained on the steering pivots of the directional axle bridge according to the invention can be significantly lower than that applied on the direction pivots of current directional axle bridges, without the shimmy appearing with its drawbacks.

Claims

1. Power steering bridge for a vehicle, in particular for a truck, comprising in the vicinity of each of its ends a banjo bowl (1), a steering pivot (2) comprising a body (3) on which a lower pin (4) and an upper pin (5) is mounted coaxially, bearings (6, 8) interposed between the banjo bowl and each of the pins, and means for maintaining a friction torque between the banjo bowl and the steering pivot, characterized in that the means provided for maintaining the friction torque consist of two elements (14, 15) integral one with the banjo bowl (1) and the other with the body (3) of the steering pivot (2), these two elements being in contact via mating surfaces, preferably planar, having a low coefficient of friction between them.

2. directional bridge according to claim 1, characterized in that the contact surfaces are formed by a coating deposited by metallization on each of the elements.

3. Motodirector bridge according to claim 1 or 2, characterized in that the element (15) integral with the body (3) of the steering pivot (2) is carried by the upper pin (5) and is located above the element (14) integral with the banjo bowl (1).

4. Motodirector bridge according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the bearing (6) interposed between the banjo bowl (1) and the lower pin (4) is a tapered roller bearing while the bearing (8) interposed between the banjo bowl (1) and the upper pin (5) is a spherical bearing with two rows of rollers, a wedging member (24) being provided for preloading the tapered roller bearing (6) and adjust the pressure exerted on the contact surfaces of the two elements (14, 15).

5. A directional drive bridge according to claim 4 characterized in that the wedging member (24) is interposed between the upper pin (5) and a cover (21) fixed on the body (3) of the steering pivot (2), on the side opposite the spherical bearing (8).