Un piñón y cremallera es un tipo de actuador que convierte el movimiento giratorio en un movimiento de lado a lado. Se compone de un engranaje circular, el piñón, que engrana con una barra dentada plana, y la cremallera, cuando el piñón gira, que se relaciona con la cremallera y se mueve horizontalmente. Usado hace más de 200 años como un medio de locomoción, sistemas de piñón y cremallera se utilizan ahora comúnmente como un mecanismo de dirección en automóviles y otros vehículos. Cog Ferrocarriles

En 1811, Inglés ingeniero John Blenkinsop inventó un sistema que aumenta la tracción de locomotoras de ferrocarril ligero. En el sistema de Blenkinsop, la máquina de vapor condujo una rueda dentada que dedica un carril orientado en un lado de la pista. Este sistema de piñón y cremallera sacó el motor a lo largo de la pista, lo que le permite transmitir más eficientemente su energía a los raíles y se mueve por pendientes empinadas. El sistema funcionó bien, y el diseño básico se encuentra todavía en uso en los ferrocarriles de cremallera modernas.
Cremallera y piñón

fabricantes de automóviles europeos comenzaron a usar cremallera y piñón los sistemas, en los que el piñón se activa por la acción de la rueda de dirección y las ruedas del vehículo se mueven por el movimiento correspondiente de la cremallera, en la década de 1930. Estos sistemas sustituyen los sistemas de dirección, que son más complejos que los sistemas de piñón y cremallera y más caros de construir de bola de recirculación. Fabricantes de automóviles estadounidenses tardaron en adoptar la tecnología de dirección de cremallera y piñón, y los primeros coches de producción estadounidenses a utilizar los sistemas, el Ford Mustang II y Pinto, debutó en 1974.
Rack Variable y piñón

Una deficiencia de soporte básico y del piñón es que tiende a ser demasiado sensibles cuando se utiliza a altas velocidades, causando los movimientos del volante pequeñas para dar lugar a movimientos potencialmente peligrosos de las ruedas. En 1973, el australiano ingeniero Arthur E. Obispo patentó un sistema de piñón cremallera relación variable y que trató de resolver este problema. Sistema de Bishop utiliza un bastidor con variada espaciamiento de los dientes a lo largo de su longitud, con los dientes muy juntos en los extremos y los dientes más ampliamente espaciadas cerca del centro. El efecto es que el movimiento de la rueda de dirección provoca relativamente poco movimiento de las ruedas en el comienzo de una vuelta y más movimiento de las ruedas como el volante se mueve más.
Dirección Asistida


movimiento las ruedas de un coche con un sistema mecánico básico puede ser difícil, y ya que los mecanismos de piñón y cremallera proporcionan una menor ventaja mecánica de sistemas como un mecanismo de recirculación de bolas, requieren aún más esfuerzos para operar. Por la década de 1960, los fabricantes de automóviles estadounidenses ofrecieron dirección asistida como una opción o de serie en la mayoría de sus modelos. Sistemas de dirección asistida utilizan un cilindro hidráulico para ayudar a mover el bastidor, y el cilindro es accionado por la entrada del volante de dirección. Sistemas de dirección asistida primeros sufrieron de hipersensibilidad a altas velocidades, y en 1980 los fabricantes desarrollaron sistemas de control electrónico que el poder limitado ayudar como la velocidad del vehículo aumenta.