FR2873342A1 - Metallic seal ring assembling process for e.g. power steering assistance valve, involves laser welding seal rings on their circumference on inner surface of jacket on its both sides by applying axial force simultaneously on rings - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un procédé d'assemblage de bagueThe present invention relates to a ring assembly method
d'étanchéité métallique sur une chemise de valve de distribution hydraulique, et, plus particulièrement, sur une chemise d'une valve d'assistance appartenant à une direction assistée hydraulique de véhicule sealing on a hydraulic distribution valve liner, and more particularly on a liner of an assist valve belonging to a hydraulic power steering of a vehicle
automobile.automobile.
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. 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 rotatably connected with the pinion, the rotor and the pinion being rotatably mounted in a housing on a same axis through bearings.
A titre d'exemples d'une telle valve d'assistance, il peut être fait référence aux demandes de brevets français n 2 810 957 et 2 752 809. As examples of such an assistance valve, reference may be made to French patent applications Nos. 2,810,957 and 2,752,809.
II est connu d'assembler des bagues d'étanchéité métalliques sur l'intérieur de la chemise, afin d'assurer un guidage du rotor et une étanchéité entre les différents tiroirs de distribution de la chemise. Les procédés les plus couramment utilisés pour réaliser cet assemblage consistent à emmancher les bagues sur l'intérieur de la chemise, éventuellement avec un serrage ou un sertissage. It is known to assemble metal sealing rings on the inside of the liner, in order to ensure a guide of the rotor and a seal between the different distribution drawers of the liner. The most commonly used methods to achieve this assembly are to press the rings on the inside of the sleeve, possibly with a tightening or crimping.
Toutefois, aucun de ces procédés ne permet d'obtenir une étanchéité suffisante entre les tiroirs de distribution de la chemise, ce qui limite les pressions d'utilisation de la valve de distribution. However, none of these methods makes it possible to obtain a sufficient seal between the distribution drawers of the jacket, which limits the operating pressures of the dispensing valve.
La présente invention vise à éviter ces inconvénients en fournissant un procédé de fixation des bagues dans la chemise garantissant une totale étanchéité entre les tiroirs de distribution de la chemise et permettant des pressions d'utilisation élevées, tout en possédant une relative simplicité de mise en oeuvre, un coût très acceptable et une compatibilité avec l'intégration dans une ligne de production. The present invention aims to avoid these disadvantages by providing a method of fixing the rings in the liner ensuring a complete seal between the distribution drawers of the liner and allowing high operating pressures, while having a relative simplicity of implementation , a very acceptable cost and compatibility with integration into a production line.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'assemblage de bague d'étanchéité métallique sur une chemise de valve de distribution hydraulique, en particulier de valve d'assistance de direction hydraulique pour véhicule automobile, le procédé consistant à assembler la bague d'étanchéité par soudage laser de sa circonférence sur la surface intérieure de la chemise, en appliquant simultanément sur la bague d'étanchéité un effort suffisant pour la déformer légèrement contre la surface intérieure de la chemise. For this purpose, the subject of the invention is a method for assembling a metallic sealing ring on a hydraulic distribution valve liner, in particular a hydraulic steering assistance valve for a motor vehicle, the method comprising assembling the sealing ring by laser welding of its circumference on the inner surface of the jacket, applying simultaneously on the sealing ring a force sufficient to deform slightly against the inner surface of the jacket.
2873342 2 La solution faisant l'objet de la présente invention repose ainsi sur une technique particulière de soudage, le soudage laser, qui émet une densité d'énergie importante, donc concentrée sur une très petite surface et en un minimum de temps, ceci permettant de limiter au maximum la zone affectée thermiquement et, par conséquent, d'éviter toute déformation de la chemise. The solution forming the subject of the present invention is thus based on a particular welding technique, laser welding, which emits a high energy density, thus concentrated on a very small surface and in a minimum of time, this allowing to limit as much as possible the heat affected zone and, consequently, to avoid any deformation of the liner.
Ainsi, contrairement à d'autres procédés tels que bagues emmanchées serrées, et éventuellement serties, dans la chemise, les deux éléments soudés entre eux pourront subir des pressions d'utilisation beaucoup plus importantes (supérieures à 130 bars). En outre, l'ensemble sera totalement étanche, et l'invention rend inutile tout usinage ultérieur, par rodage, de l'intérieur de la chemise. Thus, unlike other processes such as tight fitted rings, and possibly crimped, in the jacket, the two elements welded together may be subjected to much greater operating pressures (greater than 130 bar). In addition, the assembly will be completely sealed, and the invention makes it unnecessary any subsequent machining, by running in, the inside of the jacket.
Selon un mode de mise en oeuvre du procédé objet de l'invention, le soudage laser de la bague est effectué de manière discontinue par points. According to an embodiment of the method which is the subject of the invention, the laser welding of the ring is carried out in a discontinuous manner by points.
Selon un autre mode de mise en oeuvre de ce procédé, le soudage laser est effectué de manière continue, par exemple suivant des arcs de cercles ou des cercles, sur la surface intérieure de la chemise, ou suivant des secteurs prédéterminés de la surface intérieure de la chemise. According to another embodiment of this method, the laser welding is carried out continuously, for example according to arcs of circles or circles, on the inner surface of the liner, or according to predetermined sectors of the inner surface of the liner. shirt.
II est rappelé que le principe de fonctionnement d'une source laser est basé sur l'action de décharges électriques ou lumineuses sur une cavité remplie d'un milieu actif gazeux ou solide, dans lequel prend naissance le faisceau laser, c'est-à-dire une onde électromagnétique possédant plusieurs propriétés caractéristiques: monochromaticité, polarisation permettant une transmission de lumière avec un minimum de pertes dans la direction de polarisation donnée, cohérence autorisant la focalisation du faisceau sur de très petites surfaces, et directivité rendant le faisceau filiforme. It is recalled that the operating principle of a laser source is based on the action of electric or light discharges on a cavity filled with a gaseous or solid active medium, in which the laser beam originates, that is to say an electromagnetic wave possessing several characteristic properties: monochromaticity, polarization allowing a transmission of light with a minimum of losses in the given polarization direction, coherence allowing the focusing of the beam on very small surfaces, and directivity rendering the beam filiform.
L'invention a également pour objet une valve d'assistance de direction hydraulique pour véhicule automobile, comprenant un rotor lié par l'intermédiaire d'une barre de torsion à un pignon venant en prise avec la crémaillère de la direction, le rotor et le pignon étant montés rotatifs suivant un même axe dans un carter de 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 et comportant au moins une bague d'étanchéité métallique assemblée sur sa surface intérieure selon le procédé d'assemblage par soudage laser défini précédemment,. The invention also relates to a hydraulic steering assistance valve for a motor vehicle, comprising a rotor connected by means of a torsion bar to a pinion engaging with the rack of the direction, the rotor and the pinion being rotatably mounted on the same axis in a steering housing, the rotor of generally tubular shape being mounted around the torsion bar, and being surrounded by a rotating sleeve connected in rotation with the pinion and having at least one ring of metal seal assembly on its inner surface according to the laser welding assembly method defined above ,.
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 chemise à l'intérieur de laquelle sont assemblées des bagues d'étanchéité par mise en oeuvre du procédé objet de l'invention, sur lequel dessin: - la Figure 1 est une vue en coupe longitudinale partielle d'une valve d'assistance comportant une chemise à l'intérieur de laquelle des bagues d'étanchéité sont assemblées par mise en oeuvre du procédé objet de l'invention; - la Figure 2 est une vue en bout de la chemise de la figure 1, avec indication de la zone de soudage laser; - la Figure 3 est une vue en coupe de la même chemise, suivant l'axe III- III de la figure 2, avec symbolisation de l'effort exercé lors du soudage laser. 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, a liner inside which sealing rings are assembled by implementation of the method according to the invention, in which drawing: - Figure 1 is a partial longitudinal sectional view of an assistance valve having a liner inside which sealing rings are assembled by implementation of the method which is the subject of the invention; FIG. 2 is an end view of the liner of FIG. 1, with indication of the laser welding zone; - Figure 3 is a sectional view of the same sleeve, along the axis III-III of Figure 2, with symbolization of the force exerted during laser welding.
La figure 1 montre une valve d'assistance de direction hydraulique à crémaillère pour véhicule automobile. Figure 1 shows a hydraulic steering assistance valve rack for a motor vehicle.
Cette valve comprend, disposé suivant son axe longitudinal 1, un pignon 2 qui est prévu pour venir en permanence en prise avec une crémaillère (non représentée) de la direction assistée. This valve comprises, disposed along its longitudinal axis 1, a pinion 2 which is provided to come into permanent engagement with a rack (not shown) of the power steering.
Une barre de torsion 3, disposée suivant l'axe longitudinal 1, est liée au pignon 2 par une liaison rigide 4, à une extrémité de cette barre de 20 torsion 3. A torsion bar 3 disposed along the longitudinal axis 1 is connected to the pinion 2 by a rigid connection 4 at one end of this torsion bar 3.
Un rotor 5 de forme générale tubulaire, monté autour de la barre de torsion 3, est centré par l'une de ses extrémités dans le pignon 2, par l'intermédiaire d'un palier 6 qui lui permet un débattement angulaire sans contrainte, mais limité par une butée positive (non représentée) prévue entre ce rotor 5 et le pignon 2. A rotor 5 of generally tubular shape, mounted around the torsion bar 3, is centered by one of its ends in the pinion 2, via a bearing 6 which allows it an unobstructed angular deflection, but limited by a positive stop (not shown) provided between the rotor 5 and the pinion 2.
Le rotor 5 est centré, à son autre extrémité, sur la barre de torsion 3, et il est lié rigidement à cette dernière, vers cette extrémité, par un élément de liaison, notamment une goupille 7 transversale. The rotor 5 is centered at its other end on the torsion bar 3, and is rigidly connected thereto, towards this end, by a connecting element, in particular a transverse pin 7.
Une chemise cylindrique 8, entourant une fraction de la longueur 30 du rotor 5, est centrée sur ce rotor 5 et liée angulairement au pignon 2 par une goupille radiale 9. A cylindrical jacket 8, surrounding a fraction of the length 30 of the rotor 5, is centered on this rotor 5 and angularly connected to the pinion 2 by a radial pin 9.
Deux bagues d'étanchéité 11 et 12 en acier sont assemblées sur la surface intérieure de la chemise 8, respectivement vers les deux extrémités de celle-ci, de manière à assurer l'étanchéité d'un tiroir de distribution 10 logé 35 sous la chemise 8. Two sealing rings 11 and 12 made of steel are assembled on the inner surface of the jacket 8, respectively towards the two ends thereof, so as to seal a dispensing spool 10 housed under the jacket 8.
Comme illustré aux figures 2 et 3, lors de l'assemblage, les bagues d'étanchéité 11 ou 12 sont soudées au laser, de manière continue ou discontinue sur leur circonférence, chacune dans un logement annulaire 13, 14 respectif, délimité par un épaulement annulaire et ménagé sur la surface intérieure de la chemise 8, de part et d'autre du tiroir de distribution 10. La zone circulaire de soudage continu ou discontinu est indiquée en 15 sur la figure 2. L'effort axial assurant le contact de chaque bague 11 ou 12 avec la chemise 8, lors de l'opération de soudage au laser, est symbolisé par les flèches F sur la figure 3. As illustrated in Figures 2 and 3, during assembly, the sealing rings 11 or 12 are laser welded continuously or discontinuously on their circumference, each in an annular housing 13, 14, delimited by a shoulder annular and formed on the inner surface of the liner 8, on either side of the spool valve 10. The circular zone of continuous or discontinuous welding is indicated at 15 in FIG. 2. The axial force ensuring the contact of each ring 11 or 12 with the sleeve 8, during the laser welding operation, is symbolized by the arrows F in FIG.
La chemise 8 ne subit aucune déformation durant le soudage au laser, et les deux bagues 11 et 12 ainsi soudées peuvent supporter des pressions d'utilisation supérieure à 130 bars, et assurer une totale étanchéité. The liner 8 undergoes no deformation during the laser welding, and the two rings 11 and 12 thus welded can withstand operating pressures greater than 130 bar, and ensure complete sealing.
Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas au seul mode de mise en oeuvre décrit ci-dessus, à titre d'exemple; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application, quels que soient notamment le nombre et la nature des bagues à souder sur la chemise de valve, et quelle que soit la destination de la valve. It goes without saying that the invention is not limited to the only embodiment described above, by way of example; it embraces, on the contrary, all the embodiments and applications, regardless of the number and nature of the rings to be welded on the valve liner, and whatever the destination of the valve.
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Non-Patent Citations (1)
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|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 007, no. 031 (M - 192) 8 February 1983 (1983-02-08) * |
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