1 La présente invention concerne, de façon générale, les systèmes deThe present invention relates, in general, to systems of
direction assistée électrique de véhicule automobile. Elle se rapporte, plus particulièrement, aux systèmes de direction assistée électrique sur pignon, c'est-à-dire les systèmes dans lesquels un module d'assistance, comprenant en particulier un moteur électrique d'assistance, est installé au niveau du pignon de direction qui est habituellement en prise avec la crémaillère, le moteur électrique d'assistance étant ainsi accouplé à ce pignon. La figure 1 du dessin schématique annexé est une vue en perspective rappelant la structure générale d'un système de direction assistée électrique sur pignon, et la figure 2 est une vue en coupe détaillée d'un module de direction assistée électrique sur pignon, dans une forme de réalisation actuellement existante. Il s'agit d'une direction à crémaillère, dans laquelle un carter de direction 2 loge une crémaillère 3, montée coulissante suivant la direction longitudinale du carter 2. Les extrémités de la crémaillère 3 sont accouplées à deux biellettes de direction 4, elles-mêmes raccordées aux boîtiers de rotule côté roues 5 associés respectivement aux roues directrices droite et gauche du véhicule automobile concerné. Une colonne de direction (ici non représentée) est raccordée à un arbre d'entrée 6 qui est relié, par l'intermédiaire d'une barre de torsion 7, à un pignon de direction 8 venant en prise avec la denture de la crémaillère 3. Un dispositif de poussoir 9 exerce un effort de pression sur le dos de la crémaillère 3, à l'opposé du pignon 8. S'agissant ici d'une direction assistée électrique, celle-ci comporte encore un moteur électrique d'assistance 10 à deux sens de rotation, qui est accouplé dans le cas présent au pignon de direction 8 par l'intermédiaire d'un réducteur mécanique à vis sans fin 11 et roue tangente 12, cette dernière étant montée autour du pignon 8 et liée en rotation par son moyeu à ce pignon 8. Ainsi, un couple moteur additionnel (ou éventuellement un couple résistant) peut être transmis au pignon de direction 8, ce couple additionnel s'ajoutant au couple exercé manuellement, par le conducteur du véhicule, sur le volant de conduite lié à la colonne de direction. Le réducteur, constitué de la vis sans fin 11 et de la roue tangente 12, est logé dans une partie du carter de direction 2. Dans le détail, comme le montre la figure 2, le pignon de direction 8 est monté tournant, à l'intérieur du carter 2, au moyen de deux roulements à billes 13 et 14 disposés de part et d'autre du moyeu de la roue tangente 12 du 2908724 2 réducteur. L'extrémité du pignon de direction 8 éloignée de l'arbre d'entrée 6 est maintenue dans le carter de direction 2 par une douille à aiguilles 15. Actuellement, pour limiter les jeux axiaux des roulements 13 et 14 servant de paliers au pignon de direction 8, il convient d'exercer une précharge 5 sur ces roulements, ce qui est réalisé, à l'intérieur du carter 2, par une vis de précharge 16 maintenue au moyen d'un écrou 17. La vis 16, évidée en son centre pour le passage du pignon 8, est vissée dans un taraudage correspondant du carter 2, et elle se trouve ainsi appuyée contre une face frontale du roulement 13. L'écrou 17, vissé extérieurement autour la vis 16, 10 prend appui contre une partie du carter 2 pour maintenir le serrage de la vis 16, en empêchant sa rotation. La présence de la vis de précharge 16 et de l'écrou de maintien 17, ainsi que du roulement 14, a pour inconvénients de compliquer la structure du module de direction assistée, y compris le carter de direction 2, d'occuper une 15 place relativement importante, et de rendre le dispositif hyperstatique compte tenu de la présence du troisième roulement 15, et elle a aussi des incidences néfastes sur le coût du module d'assistance. La présente invention vise à éviter ces inconvénients, et elle a donc pour but de perfectionner un module de direction assistée électrique du genre 20 ici concerné, en fournissant un mode de réalisation qui soit de structure simplifiée, qui permette un gain de place, qui soit moins hyperstatique et qui procure aussi un gain économique, en comparaison avec les réalisations actuelles. A cet effet, l'invention a pour objet un module de direction assistée 25 électrique sur pignon de véhicule automobile, du genre comprenant un moteur électrique d'assistance accouplé à un pignon de direction par l'intermédiaire d'un réducteur à vis sans fin et roue tangente, le moyeu de la roue tangente étant lié en rotation au pignon, qui le traverse, et des paliers du genre roulements étant prévus pour le montage tournant du pignon à l'intérieur d'un 30 carter, ledit module de direction étant essentiellement caractérisé en ce que les paliers sont constitués par un premier roulement situé à l'extrémité la plus intérieure du pignon, et par un roulement à jeu nul situé à l'extrémité la plus extérieure du pignon, des moyens d'arrêt étant prévus pour la retenue axiale du roulement à jeu nul sur l'extrémité correspondante du pignon et sur le 35 carter. electric power steering of a motor vehicle. It relates, in particular, to electrical sprocket power steering systems, that is to say the systems in which an assistance module, including in particular an electric motor assistance, is installed at the level of the sprocket. direction which is usually engaged with the rack, the electric motor assistance being coupled to this pinion. FIG. 1 of the appended schematic drawing is a perspective view recalling the general structure of a pinion-assisted electric power steering system, and FIG. 2 is a detailed sectional view of a pinion-assisted electric power steering module, in a currently existing embodiment. This is a rack-and-pinion steering, in which a steering housing 2 houses a rack 3, slidably mounted in the longitudinal direction of the casing 2. The ends of the rack 3 are coupled to two steering rods 4, they are also connected to the wheel-side ball-joint housings 5 associated respectively with the right and left steering wheels of the motor vehicle concerned. A steering column (here not shown) is connected to an input shaft 6 which is connected, by means of a torsion bar 7, to a steering pinion 8 engaging with the toothing of the rack 3 A pusher device 9 exerts a pressure force on the back of the rack 3, opposite the pinion 8. In the case of an electric power steering, this further comprises an electric assistance motor 10 with two directions of rotation, which is coupled in this case to the steering pinion 8 by means of a mechanical worm gear 11 and tangent wheel 12, the latter being mounted around the pinion 8 and connected in rotation by its hub to this pinion 8. Thus, an additional engine torque (or possibly a resistive torque) can be transmitted to the steering pinion 8, this additional torque adding to the torque exerted manually by the driver of the vehicle on the steering wheel. related conduct the steering column. The gearbox, consisting of the worm 11 and the tangent wheel 12, is housed in a portion of the steering housing 2. In detail, as shown in Figure 2, the steering pinion 8 is rotatably mounted at the inside the housing 2, by means of two ball bearings 13 and 14 disposed on either side of the hub of the tangential wheel 12 of the gear reducer. The end of the steering gear 8 remote from the input shaft 6 is held in the steering housing 2 by a needle bushing 15. Currently, to limit the axial clearances of the bearings 13 and 14 serving as bearings to the pinion gear. 8 direction, it is appropriate to exert a preload 5 on these bearings, which is achieved inside the housing 2 by a preload screw 16 held by means of a nut 17. The screw 16, hollowed out center for the passage of the pinion 8, is screwed into a corresponding tapping of the housing 2, and is thus pressed against a front face of the bearing 13. The nut 17, screwed externally around the screw 16, 10 bears against a part of the casing 2 to maintain the tightening of the screw 16, preventing its rotation. The presence of the preload screw 16 and the retaining nut 17, as well as the bearing 14, has the drawbacks of complicating the structure of the power steering module, including the steering casing 2, to occupy a space relatively important, and make the device hyperstatic given the presence of the third bearing 15, and it also has adverse effects on the cost of the assistance module. The object of the present invention is to avoid these drawbacks, and its purpose is therefore to perfect an electric power steering module of the kind in question here, by providing an embodiment which is of simplified structure, which allows a saving of space, which is less hyperstatic and also provides an economic gain, in comparison with current achievements. For this purpose, the subject of the invention is an electric power steering module on a motor vehicle pinion, of the type comprising an electric assistance motor coupled to a steering pinion by means of a worm gear reducer. and a tangential wheel, the hub of the tangent wheel being rotatably connected to the pinion, which passes therethrough, and bearings of the rolling type being provided for the rotational mounting of the pinion inside a housing, said steering module being characterized in that the bearings are constituted by a first bearing located at the innermost end of the pinion, and by a zero-clearance bearing located at the outermost end of the pinion, stop means being provided for the axial retention of the zero-clearance bearing on the corresponding end of the pinion and on the housing.
2908724 3 Ainsi, la solution technique objet de la présente invention consiste à supprimer la précharge du pignon de direction, habituellement réalisée par une vis de précharge et un écrou de maintien associé, à supprimer aussi l'un des deux roulements habituellement disposés de part et d'autre du moyeu de la 5 roue tangente du réducteur, et à monter un roulement à jeu nul en lieu et place de la douille à aiguilles habituelle. La suppression de l'un des roulements, et des moyens habituels de précharge du pignon, conduit à une simplification de la structure et à une économie, et elle permet aussi une réalisation moins hyperstatique. De plus, 10 cette suppression d'un roulement procure un gain de place potentiel, le pignon pouvant être raccourci. Par ailleurs, la suppression d'un roulement interne simplifie les formes du carter, et elle facilite une réalisation de carter monobloc, sans partie rapportée. Dans un mode de réalisation de l'invention, le moyen d'arrêt du 15 roulement à jeu nul sur l'extrémité correspondante du pignon est constitué par un écrou vissé sur un filetage de cette extrémité du pignon et venant en appui contre la cage intérieure dudit roulement à jeu nul. Dans une variante, le moyen d'arrêt du roulement à jeu nul sur l'extrémité correspondante du pignon est constitué par un anneau d'arrêt monté 20 dans une gorge annulaire de cette extrémité du pignon et venant en appui contre la cage intérieure dudit roulement à jeu nul. Quant au moyen d'arrêt de ce roulement à jeu nul sur le carter, celui-ci peut être constitué par un bouchon fileté, vissé dans un taraudage correspondant du carter de manière à prendre appui sur la cage extérieure 25 dudit roulement à jeu nul. Avantageusement, le bouchon fileté assure ici aussi l'étanchéité. On notera enfin que, le maintien axial du pignon étant assuré par le seul roulement à jeu nul, le premier roulement peut ne pas posséder d'appui sur la partie de carter logeant ce premier roulement.Thus, the technical solution that is the object of the present invention consists in eliminating the preload of the pinion gear, usually made by a preload screw and an associated retaining nut, to also remove one of the two bearings usually arranged on each side. else of the hub of the tangent wheel gear reducer, and to mount a zero clearance bearing instead of the usual needle bush. The removal of one of the bearings, and the usual means of preloading the pinion, leads to a simplification of the structure and economy, and it also allows a less hyperstatic realization. In addition, this removal of a bearing provides a potential space saving, the pinion can be shortened. Furthermore, the removal of an internal bearing simplifies the forms of the housing, and it facilitates a realization of one-piece housing, without reported part. In one embodiment of the invention, the means for stopping the zero-clearance bearing on the corresponding end of the pinion consists of a nut screwed onto a thread of this end of the pinion and bearing against the inner race. said zero-clearance bearing. In a variant, the means for stopping the zero-clearance bearing on the corresponding end of the pinion consists of a stop ring mounted in an annular groove of this end of the pinion and bearing against the inner race of said bearing. zero game. As for the means of stopping this zero clearance bearing on the housing, it may be constituted by a threaded plug, screwed into a corresponding thread of the housing so as to bear on the outer cage 25 of zero-clearance bearing. Advantageously, the threaded cap here also provides sealing. Finally, note that, the axial retention of the pinion being provided by the single zero clearance bearing, the first bearing may not have support on the housing portion housing the first bearing.
30 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'exemples, quelques formes de réalisation de ce module de direction assistée électrique de véhicule automobile : Figure 1 (déjà mentionnée) est une vue d'ensemble en perspective 35 d'un système de direction assistée électrique sur pignon ; 2908724 4 Figure 2 (déjà mentionnée) est une vue en coupe détaillée d'un module de direction assistée électrique sur pignon, selon l'état de la technique ; Figure 3 est une vue en coupe détaillée, similaire à la figure 2 mais se rapportant à un module de direction assistée électrique sur pignon conforme 5 à la présente invention ; Figure 4 est une vue partielle en coupe, correspondant à une portion de la figure 3, illustrant une variante du module de direction assistée électrique sur pignon selon l'invention. Sur la figure 3, à laquelle il est ici directement fait référence, les 10 éléments communs avec la figure 2 sont désignés par les mêmes repères numériques, et ne seront pas décrits une nouvelle fois. A son extrémité située le plus à l'intérieur du carter de direction, autrement dit du côté de l'arbre d'entrée 6, le pignon de direction 8 est maintenu par un unique roulement à billes 13, l'autre roulement 14 (selon la 15 figure 2) étant ici supprimé. L'autre extrémité du pignon 8, c'est-à-dire son extrémité la plus éloignée de l'arbre d'entrée 6, est maintenue dans le carter de direction 2 par un roulement à billes à jeu nul 18. La cage intérieure du roulement à jeu nul est maintenue axialement sur le pignon 8 par un écrou 19, vissé sur un filetage 20 formé à l'extrémité du 20 pignon 8. La cage extérieure de ce roulement 18 est en appui sur un épaulement annulaire 21 du carter de direction 2. Un bouchon fileté 22, vissé de façon étanche dans un taraudage correspondant 23 du carter 2, prend appui par son bord annulaire sur la cage extérieure du roulement à jeu nul 18, et assure ainsi le maintien de ce 25 roulement 18 sur le carter 2. Le premier roulement 13 se situe au niveau d'une partie de carter 2a qui, dans l'exemple illustré, loge un capteur de couple 24 et un circuit électronique associé 25. Cependant, contrairement à la réalisation connue selon la figure 2, ce premier roulement 13 ne possède pas d'appui sur la partie 30 de carter 2a qui loge le capteur de couple 24. Dans une variante, représentée sur la figure 4, la cage intérieure de roulement à jeu nul 18 est maintenue axialement par un anneau d'arrêt 26, monté dans une gorge annulaire ménagée à l'extrémité correspondante du pignon de direction 8.In any case, the invention will be better understood from the description which follows, with reference to the appended schematic drawing showing, by way of examples, some embodiments of this electric power steering module of a motor vehicle: Figure 1 (already mentioned) is an overall perspective view of an electric power steering system on a pinion; Figure 2 (already mentioned) is a detailed sectional view of an electric power steering module on a pinion, according to the state of the art; Figure 3 is a detailed sectional view, similar to Figure 2 but referring to a pinion electric power steering module according to the present invention; Figure 4 is a partial sectional view, corresponding to a portion of Figure 3, illustrating a variant of the electric power steering module on the pinion according to the invention. In FIG. 3, to which reference is made hereinbelow, the elements common to FIG. 2 are designated by the same numerical references, and will not be described again. At its most inward end of the steering gear, that is to say on the input shaft 6 side, the steering gear 8 is held by a single ball bearing 13, the other bearing 14 (according to Figure 2) being deleted here. The other end of the pinion 8, that is to say its end farthest from the input shaft 6, is held in the steering housing 2 by a zero-clearance ball bearing 18. The inner race the zero clearance bearing is held axially on the pinion 8 by a nut 19, screwed onto a thread 20 formed at the end of the pinion 8. The outer race of this bearing 18 bears on an annular shoulder 21 of the housing of direction 2. A threaded plug 22, screwed tightly into a corresponding thread 23 of the housing 2, is supported by its annular edge on the outer cage of the zero-clearance bearing 18, and thus ensures the maintenance of this bearing 18 on the housing 2. The first bearing 13 is located at a housing portion 2a which, in the example shown, houses a torque sensor 24 and an associated electronic circuit 25. However, unlike the known embodiment according to Figure 2 , this first bearing 13 does not possess s of support on the portion 30 of housing 2a which houses the torque sensor 24. In a variant, shown in Figure 4, the inner bearing race zero clearance 18 is held axially by a stop ring 26, mounted in an annular groove formed at the corresponding end of the steering pinion 8.
35 Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes de réalisation de ce module de direction assistée électrique sur pignon qui ont 2908724 5 été décrites ci-dessus, à titre d'exemples ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes respectant le même principe, quels qu'en soient notamment les détails de forme et de construction. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention en ayant recours à tous moyens 5 équivalents, ceci s'appliquant en particulier aux moyens d'arrêt retenant le roulement à jeu nul sur l'extrémité du pignon de direction. Dans le même ordre d'idées, le carter de direction 2 complété par une partie de carter rapportée 2a est remplaçable par un carter de structure monobloc, auquel cas un flasque de fermeture serait toutefois nécessaire du côté de l'arbre d'entrée 6. 10It goes without saying that the invention is not limited to the embodiments of this electric sprocket power steering module which have been described above by way of example; it embraces, on the contrary, all variants respecting the same principle, whatever may be the details of shape and construction. Thus, in particular, that one would not depart from the scope of the invention by using any equivalent means, this applying in particular to the stop means retaining the zero-clearance bearing on the end of the steering pinion. In the same vein, the steering casing 2 supplemented by an insert housing portion 2a is replaceable by a monobloc casing structure, in which case a closure flange would however be required on the input shaft 6 side. 10