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Dans les mécanismes de direction dans lesquels des billes sont prévues pour réduire le frottement entre la vis de direction et l'écrou, il est d'une importance capitale que ces billes ne se calent en aucun endroit mais que, par contre, elles n'aient pas trop de jeu. L'endroit particuliè- rement critique se situe dans le guidage de retour des billes, qui est nor- malement engagé, sous forme de pièce tubulaire coudée en U, par les extrémi- tés de ses branches, dans les rainures de guidage des billes de l'écrou et qui est maintenu en cet endroit, dans sa position de travail, par des col- liers-à vis.
Il s'est avéré qu'une résistance particulièrement faible au guida- ge se produisait si le tube avait.une courbure en demi-cercle, contrairement aux tubes présentant une section rectiligne et ,deux branches courbées sui- vant un rayon de courbure relativement petit.
Conformément à ce qui vient d'être dit, l'invention a pour objet un procédé de calibrage interne de tubes de guidage de -billes en une ou plu- sieurs parties, cintrés en forme de U.ou analogue, destinés en particulier au retour des billes dans mécanismes de direction de véhicules à moteur.
L'invention elle-même réside dans le fait que l'on fait passer des billes d'un diamètre tout d'abord relativement petit mais progressivement accru, sous l'effet d'une pression appliquée par une presse, dans le tube, maintenu en même temps à sa forme ;propre de l'extérieur, jusqu'à ce que les billes qui, plus tard, seront utilisées pour le fonctionnement le traversent facilement. Dans le cas de tubes se composant de deux moitiés d'enveloppe, celles-ci sont assemblées de' façon à prendre leur position d'utilisation et sont serrées¯dans une matrice creuse.
Lors du calibrage de tubes en une seu- le pièce, on procède de la manière suivante: on cintre tout d'abord les tu- bes, de préférence coupés à leur longueur définitive, sur une matrice et on corrige ensuite les modifications de leur section qui se sont produites lors du cintrage, par pression dans une matrice creuse, avant d'y faire passer les billes de la manière énoncée plus haut.
Il est en fait connu de.calibrer des tubes préalablement cintrés, serrés ou fixés à l'une de leurs extrémités par exemple, au moyen de billes qui les traversent. Il faut cependant remarquer que les tubes, qui, pendant l'opération de calibrage, ne sont!en aucune façon maintenus à leur forme pro- pre, ne conservent pas leur rayon!de courbure. Il est en outre connu de cin- trer des tubes sur un arc en quart de cercle, en les poussant, sous un effet de pression, dans le canal coudé d'une matrice et en chassant en même temps des billes, à une vitesse relativement grande, dans le tube à cintrer. Ce mode de travail ne convient que pour le cintrage de tubes à paroi très min- ce. De plus, ce procédé est à peine applicable pour le cintrage de tubes en forme de U.
Il faut en ¯particulier compter avec une usure considérable de la matrice, du fait que la section de bord frontal,-externe du tube à cintrer racle, avec un effet de friction considérable, le côté externe de cette ma- trice. D'autre part, dans les procédés de calibrage de tubes connus, on uti- lise d'emblée des billes dont le diamètre correspond exactement à la mesure définitive de l'ouverture du tube. Ceci ne va pas sans un risque d'endomma- gement de la paroi interne de celui-ci.
L'invention sera expliquée ci-dessous à l'aide d'un exemple de réa- lisation que représente le dessin ci-annexé.
La figure 1 représente une coupe longitudinale d'un mécanisme de direction de véhicule à moteur; la figure 2 représente une matrice de cintrage, avec, cintré sur elle, un tube de guidage de billes pour le mécanisme de direction représenté
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à la figure 1; la figure 3 représente une coupe transversale de la section cen- trale ou âme du tube représenté à la figure 2 ; la figure 4 représente un tub en étrier placé entre deux mâchoi- res de presse, en coupe transversale suivant la ligne IV-IV de la figure 5 ; la figure 5 représente une vue interne de l'une des mâchoires de la presse; la figure 6 représente un dispositif de poussée des billes, desti- né au calibrage, et la figure 7 représente en perspective un tube composé de deux moi- tiés d'enveloppe.
A la figure 1, on peut voir la vis de direction 3, montée dans la boîte 1 du mécanisme de direction, entre deux roulements à billes 2, 2, cet- te vis étant en engagement avec deux séries de billes 4, 4, indépendantes l'une de l'autre, qui circulent, d'une part, dans les pas de vis 5 de la vis de direction 3 et, d'autre part, dans des gorges correspondantes 6 de l'é- crou 7. Les billes de chaque série sont ramenées, de la manière habituelle, par un tube de retour 8, de leur position d'engagement finale à leur posi- tion d'engagement initiale.
Comme on peut le voir à la figure 2, les guidages de retour 8 se composent d'un tube en étrier, lui-même composé d'une partie centrale ou âme courbée de préférence en demi-cercle, qui se prolonge par deux branches rec- tilignes, parallèles entre elles. La préparation de la forme en U se fait de'la manière suivante:' on introduit par exemple, dans le canal de maintien- 9 d'une matrice de cintrage 10, la pièce tubulaire rectiligne 8a, coupée à sa longueur définitive, et, au moyen d'une tige 11, introduite dans ce tube 8a, d'une pince placée sur lui ou analogue, on donne à ce dernier la forme de U représentée à la figure 2, par exemple à la main, ou éventuellement, à la machine, au moyen d'une pressera excentrique, d'une mâchoire ou d'un cy- lindre commandé de façon convenable.
Lors du cintrage du tube, il apparaît un aplatissement x au côté externe de la courbure, c'est-à-dire que la sec- tion transversale du tube prend une forme ovale indésirable (figure 3), qui doit être supprimée ou corrigée pour que, ultérieurement, le passage des bil- les puisse se faire sans entrave. Pour corriger cette section transversale, on utilise les-mâchoires de presse 12, 12 (figures 4 et 5), dont les faces de travail présentent chacune un évidement 13, en forme de U (figure 5), l'évidement de l'une des mâchoires se présentant comme l'image réfléchie par un miroir de celui de l'autre mâchoire.
La forme en U de ces évidements cor- respond exactement à la forme voulue pour le tube de guidage terminé et leurs sections transversales en demi-cercle se complètent pour former une section transversale totale cylindrique, avec un diamètre correspondant au diamètre externe à obtenir pour le tube de guidage 8 terminé. Les trous 14 prévus en outre dans les coins des mâchoires 12 servent à recevoir des broches de gui- dage, qui permettront de placer les.deux mâchoires, rapidement et sans peine, exactement l'une au-dessus de l'autre. En vue de son usinage complémentai- re, le tube en U retiré de la matrice 10 sera placé entre les deux mâchoires 12, 12, et une pression P sera appliquée sur celles-ci, par exemple par le mouton d'une presse, si bien que la forme circulaire sera rendue à la sec- tion transversale du tube.
Ensuite, le canal de passage des billes du tube en U sera encore calibré. A cet effet,, le tube 8 est placé à nouveau entre deux-mâchoires 15, destinées à maintenir sa forme (figure 6), les évidements en forme de U de ces mâchoires étant accessibles de l'extérieur par deux ca- naux 19 et 20, prolongeant rigoureusement les extrémités de la forme en U.
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A l'entrée du canal 19, qui sert de moyen d'introduction des billes, se ter- mine un couloir de descente incliné 21, au-devant duquel se trouve un élé- ment d'arrêt 22. De plus, au-dessus de l'orifice d'introduction des billes, se déplace un poinçon de presse 23. Pour calibrer l'alésage du tube, on in- troduit dans le canal 19, sous le poinçon 23, des billes 24 d'un diamètre tout d'abord relativement petit puis allant en s'accroissant, le poinçon 23 .poussant les billes dans l'espace creux des mâchoires 15 et les faisant pas- ser par le tube 8 prévu dans ce creux. Au moment où les billes 4 destinées à servir au fonctionnement de la vis de direction traversent sans entrave le tube 8, l'opération de calibrage et, par suite, l'usinage du tube sont terminés.
Le tube peut dès lors être placé dans l'écrou 7 du mécanisme de direction et y être fixé de façon convenable.
Pour la fabrication en série, il est avantageux d'employer , pour l'opération à la presse illustrée à la figure 4 et pour l'opération de cali- brage illustrée à la figure 6, deux paires différentes de mâchoires, dési- gnées respectivement par 12 et 15, et de laisser chaque paire de mâchoires dans sa propre machine (presse à mâchoires et presse à poinçon). Mais on peut également, dans le cadre de l'invention, prévoir dans les deux mâchoi- res de pression 12 des canaux menant à l'extérieur, comme dans le cas des mâchoires représentées à la figure 6, et utiliser ces mâchoires 12 également pour maintenir le tube en U lorsqu'on y fait passer les billes de calibrage.
La forme du tube ne doit pas nécessairement être la forme en U de l'exemple de réalisation, bien que cette dernière soit, selon l'inventeur, la meilleu- re solution. La courbe du tube pourrait cependant être plus plate ou plus aiguë. De même, les extrémités des branches du tube pourraient avoir une allure plus ou moins fortement courbée. Ainsi qu'il a déjà été mentionné, le procédé de calibrage au moyen de billes convient également pour des tubes composés de deux moitiés d'enveloppe, comme le tube représenté par exemple à la figure 7.
Les deux moitiés d'enveloppe 8a et 8b, préalablement amenées à la forme requise par traitement à la presse, sont placées l'une au-dessus de l'autre de façon connue et introduites sous forme de tube en U entre les mâchoires 15 (figure 6), après quoi le calibrage à l'aide de billes se fait de la manière déjà décrite plus haut-avec référence à la figure 6. Dans le cadre de l'invention, les joints du tube représenté à la figure 7 pourraient être placés autrement; ils pourraient par exemple être décalés de 90 par rapport à la position dessinée.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de calibrage interne de tubes de guidage en une ou plu- sieurs parties, coudés en particulier de façon à se présenter sous la forme d'un U, ou sous une forme analogue, et destinés notamment au retour des bil- les dans les mécanismes de direction de véhicules à moteur, caractérisé par le fait que l'on fait passer, sous un effet de pression, par le tube main- tenu en même temps à sa forme propre de l'extérieur, des billes présentant tout d'abord un diamètre relativement petit puis de plus en plus grand, jus- qu'à ce que les billes destinées à être employées ultérieurement lors du fonctionnement puissent traverser le tube facilement.
2. Procédé de calibrage de tubes en une pièce suivant la revendi- cation 1, caractérisé par le fait qu'avant le calibrage interne, on cintre le tube, de préférence coupé à sa longueur définitive, sur une matrice et par le fait que l'on supprime ou corrige ensuite les modifications de la sec- tion transversale qui se sont produites lors du cintrage.
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In steering mechanisms in which balls are provided to reduce the friction between the steering screw and the nut, it is of paramount importance that these balls do not get stuck in any place but that, on the contrary, they do not. not too much play. The particularly critical place is in the ball return guide, which is normally engaged, in the form of a U-bent tubular part, by the ends of its branches, in the guide grooves in the balls of the nut and which is held in this place, in its working position, by screw clamps.
It has been found that a particularly low resistance to guiding occurs if the tube has a semicircular curvature, unlike tubes with a straight section and two branches curved with a relatively small radius of curvature. .
In accordance with what has just been said, the subject of the invention is a method for the internal calibration of guide tubes for balls in one or more parts, bent in the shape of a U. or the like, intended in particular for the return. balls in steering gears of motor vehicles.
The invention itself resides in the fact that one passes balls of a first relatively small diameter but gradually increased, under the effect of a pressure applied by a press, in the tube, maintained at the same time to its shape; clean from the outside, until the balls which later will be used for operation pass easily through it. In the case of tubes consisting of two shell halves, these are assembled so as to assume their position of use and are clamped in a hollow die.
When calibrating tubes in one piece, the procedure is as follows: first the tubes, preferably cut to their final length, are bent on a die and then the changes in their cross section are corrected. which occurred during bending, by pressure in a hollow die, before passing the balls through it in the manner described above.
It is in fact known to calibrate tubes which have been bent beforehand, clamped or fixed at one of their ends, for example, by means of balls which pass through them. It should be noted, however, that the tubes, which, during the calibration operation, are in no way maintained in their proper shape, do not retain their radius of curvature. It is also known to bend tubes in a quarter-circle arc, by pushing them, under an effect of pressure, into the bent channel of a die and at the same time driving out balls, at a relatively high speed. large, in the tube to be bent. This working method is only suitable for bending very thin-walled pipes. In addition, this method is hardly applicable for bending U-shaped tubes.
In particular, considerable wear of the die has to be reckoned with, because the front edge section, -external of the tube to be bent, scrapes, with considerable friction effect, the outer side of this die. On the other hand, in the known tube calibration methods, balls are used from the outset, the diameter of which corresponds exactly to the final measurement of the opening of the tube. This is not without a risk of damaging the internal wall thereof.
The invention will be explained below with the aid of an exemplary embodiment shown in the accompanying drawing.
Figure 1 shows a longitudinal section of a motor vehicle steering mechanism; figure 2 represents a bending die, with, bent on it, a guide tube of balls for the represented steering mechanism
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in Figure 1; Figure 3 shows a cross section of the central section or core of the tube shown in Figure 2; Figure 4 shows a stirrup tub placed between two press jaws, in cross section along line IV-IV of Figure 5; Figure 5 shows an internal view of one of the jaws of the press; FIG. 6 represents a device for pushing the balls, intended for calibration, and FIG. 7 represents in perspective a tube composed of two shell halves.
In figure 1, we can see the steering screw 3, mounted in the box 1 of the steering mechanism, between two ball bearings 2, 2, this screw being in engagement with two series of independent balls 4, 4. one of the other, which circulate, on the one hand, in the threads 5 of the steering screw 3 and, on the other hand, in the corresponding grooves 6 of the nut 7. The balls of each series are returned, in the usual manner, by a return tube 8, from their final engagement position to their initial engagement position.
As can be seen in Figure 2, the return guides 8 consist of a stirrup tube, itself made up of a central part or bent core preferably in a semicircle, which is extended by two reciprocating branches. - tilines, parallel to each other. The preparation of the U-shape is carried out in the following manner: for example, in the holding channel 9 of a bending die 10, the rectilinear tubular part 8a, cut to its final length, is introduced, and, by means of a rod 11, introduced into this tube 8a, of a clamp placed on it or the like, the latter is given the U-shape shown in FIG. 2, for example by hand, or optionally, by hand. machine, by means of an eccentric presser, a jaw or a cylinder controlled in a suitable way.
When bending the tube, x-flattening appears at the outer side of the bend, i.e. the cross-section of the tube assumes an unwanted oval shape (Figure 3), which must be removed or corrected for that, subsequently, the passage of bills can be done without hindrance. To correct this cross section, the press jaws 12, 12 (Figures 4 and 5) are used, the working faces of which each have a U-shaped recess 13 (Figure 5), the recess of one jaws appearing as the image reflected by a mirror of that of the other jaw.
The U-shape of these recesses corresponds exactly to the shape desired for the finished guide tube and their semi-circular cross sections complement each other to form a total cylindrical cross section, with a diameter corresponding to the external diameter to be obtained for the guide tube 8 completed. The holes 14 further provided in the corners of the jaws 12 serve to receive guide pins, which will allow the two jaws to be placed, quickly and easily, exactly one above the other. In view of its further machining, the U-shaped tube withdrawn from the die 10 will be placed between the two jaws 12, 12, and a pressure P will be applied to them, for example by the ram of a press, if although the circular shape will be made at the cross section of the tube.
Then the U-tube ball passage channel will be further calibrated. To this end, the tube 8 is again placed between two jaws 15, intended to maintain its shape (FIG. 6), the U-shaped recesses of these jaws being accessible from the outside by two channels 19 and 20, strictly extending the ends of the U-shape.
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At the entrance of the channel 19, which serves as a means of introducing the balls, ends an inclined descent corridor 21, in front of which is a stop element 22. Furthermore, above a press punch 23 moves from the orifice for introducing the balls. In order to calibrate the bore of the tube, balls 24 with a diameter of all diameters are inserted into the channel 19, under the punch 23. initially relatively small and then increasing in size, the punch 23 pushing the balls into the hollow space of the jaws 15 and making them pass through the tube 8 provided in this hollow. At the moment when the balls 4 intended to serve for the operation of the steering screw pass through the tube 8 without hindrance, the calibration operation and, consequently, the machining of the tube are finished.
The tube can therefore be placed in the nut 7 of the steering mechanism and be fixed there in a suitable manner.
For mass production, it is advantageous to employ, for the press operation illustrated in FIG. 4 and for the calibration operation illustrated in FIG. 6, two different pairs of jaws, respectively designated by 12 and 15, and leave each pair of jaws in its own machine (jaw press and punch press). But it is also possible, within the framework of the invention, to provide in the two pressure jaws 12 channels leading to the outside, as in the case of the jaws shown in FIG. 6, and to use these jaws 12 also for hold the U-tube when passing the calibration balls through it.
The shape of the tube need not necessarily be the U-shape of the exemplary embodiment, although the latter is, according to the inventor, the best solution. The curve of the tube, however, could be flatter or sharper. Likewise, the ends of the branches of the tube could have a more or less strongly curved shape. As already mentioned, the calibration method by means of balls is also suitable for tubes composed of two shell halves, such as the tube shown for example in Figure 7.
The two casing halves 8a and 8b, previously brought to the required shape by press treatment, are placed one above the other in known manner and introduced in the form of a U-shaped tube between the jaws 15 ( figure 6), after which the calibration using balls is done in the manner already described above - with reference to figure 6. In the context of the invention, the joints of the tube shown in figure 7 could be placed otherwise; they could for example be offset by 90 compared to the drawn position.
CLAIMS.
1. Method of internal calibration of guide tubes in one or more parts, bent in particular so as to be in the form of a U, or in a similar form, and intended in particular for the return of the balls in steering mechanisms of motor vehicles, characterized by the fact that the tube is made to pass, under an effect of pressure, at the same time kept in its own shape from the outside, balls having all the more at first a relatively small diameter and then increasingly larger, until the balls intended for later use in operation can pass through the tube easily.
2. A method of calibrating one-piece tubes according to claim 1, characterized in that before the internal calibration, the tube is bent, preferably cut to its final length, on a die and in that the The changes in the cross-section which have occurred during bending are then removed or corrected.
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