JP2001520959A - 自動車の動力舵取り装置のロータリ・シフト弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 自動車の動力舵取り装置用ロータリ・シフト弁自動車の動力舵取り装置用ロータリ・シフト弁は弁吸引口要素（２３）に連結された回転スライダ（４）を含む。制御ブシュ（７）が回転スライダ（４）の軸方向孔（６）の中を案内され一定限度角度で回転自在である。制御ブシュ（７）は弁吐出口要素（１８）と共に回転固定リンクを成す。回転スライダ（４）と弁吐出口要素（１８）との間の定心装置（３１）が配置され、この定心装置（３１）は２つの定心要素（３２，３３）からなり、これらの定心要素は相互に逆方向に回転させられ、これらの定心要素の間に少なくとも１つの減摩要素（３６）が配置されている。定心要素の一方（３３）は反動ピストン（３７）と固定リンクを成し、また金属ベロー（３８）を介して弁吐出口要素（１８）と共に回転固定であるが軸方向移動自在のリンクを成す。他方の定心要素（３２）は回転スライダ（４）と共に回転固定の移動不能のリンクを成す。反動ピストン（３７）は定心装置（３１）の区域において放射方向に回転スライダ（４）の回りに配置されまた軸方向において回転スライダ（４）の区域の中に突出する。このような部品の内部配置の故に、ロータリ・シフト弁の軸方向長さが短縮される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は請求項１の一般項による自動車の動力舵取り装置のロータリ・シフト
弁に関するものである。このロータリ・シフト弁は２つの弁要素を含み、これら
の弁要素は同軸的に可撓的に配置され、その相対的回転運動はバックラッシクラ
ッチの回転走行によって制限される。第１弁要素は弁吸引口要素にリンクされ、
放射方向外側金属スライダとして設計される。第２弁要素は弁吐出口要素と回転
固定リンクを成し、放射方向内側制御ブシュとして設計され、回転スライダの軸
方向孔の中を案内される。両方の弁要素は縦方向制御グルーブを備え、これらの
グルーブの軸方向長さは少なくとも部分的に制限され、またこれらのグルーブは
サーボモータの２つの作動スペースに出入する加圧媒体の流れの制御について協
働する。ねじりロッドバネがこれら２つの弁要素をその片寄らされた位置からそ
の中立位置まで戻す。

【０００２】 定心装置が回転スライダと弁吐出口要素との間に配置されてねじりロッドバネ
を支承する。この装置は２つの定心要素を含み、これらの定心要素は相互に逆方
向に回転し、また２つの定心要素の間に少なくとも１つの減摩要素が配置される
。定心要素の一方が反動ピストンと回転固定リンクを成す。

【０００３】 このようなロータリ・シフト弁はDE-A1-44 33 599 から公知である。このロー
タリ・シフト弁の利点は弁全体の外径が非常に小さいことにあり、これは制御ブ
シュを回転スライダの内部に配置する特殊構造による。このロータリ・シフト弁
の場合、定心はねじりロッドバネによって達成される。ねじりロッドバネの利点
は、ロータリ・シフト弁の中心区域においてねじりロッドバネによって成される
戻りが最小限にとどまることにある。従ってねじりロッドバネは定心装置によっ
て補足され、これが特にロータリ・シフト弁の中心区域において正確な定心を可
能とする。このバージョンにおいては、追加的定心装置のために、特に一方の定
心要素の案内のために、軸方向において余分なスペースが必要とされる。

【０００４】 定心装置が回転スライダと弁吐出口要素との間に配置されているので、定心装
置の一方の定心要素および弁吐出口要素の所定の位置を確定することができる。
その結果、各部品の製造後に定心装置の定心力とその位置を設定することが可能
である。反動ピストンが回転スライダと共に回転するので、反動ピストンと弁ハ
ウジングとの間に相対運動が生じる。反動ピストンが弁ハウジングに対して密封
されなければならないので、摩擦が発生し、これがハンドルに加えられる手の力
に直接に影響する。

【０００５】 本発明の課題は摩擦が低減されるように公知のロータリ・シフト弁を改良する
にある。同時にロータリ・シフト弁の長さを短縮しなければならない。

【０００６】 この課題は請求項１に記載のロータリ・シフト弁によって解決される。本発明
の有利なまた有意義なフィーチャが従属クレームに記載されている。

【０００７】 本発明によるロータリ・シフト弁による解決法は、弁吐出口要素と定心要素と
の間に回転固定のしかし軸方向移動自在のリンクを形成し、前記定心要素が反動
ピストンに対して強固にリンクされることによって実施される。他方の定心要素
は所定位置にあって回転スライダと共に回転固定の非移動リンクを成す。反動ピ
ストンは定心装置の区域において放射方向に回転スライダの回りに配置されまた
軸方向において回転スライダの区域の中に突出する。

【０００８】 本発明の構造においては、反動ピストンは弁吐出口要素と共に回転固定のしか
し軸方向移動自在のリンクを成す。その結果、反動ピストンと弁ハウジングとの
間の密封リング摩擦がロータリ・シフト弁の一次側から二次側に転送される。バ
ックラッシ・フリーの反力トルクが発生され、これが正確な機能をもたらす。ロ
ータリ・シフト弁の中立位置への戻りについては、反動ピストンの密封リングに
対する摩擦による余分のヒステリシスが発生されない。反動ピストンと回転スラ
イダとの内部配置により、すなわち反動ピストンがスライダ弁の区域の中に突出
する結果、コンパクトな短い設計が達成される。

【０００９】 請求項２によって反動ピストンと弁吐出口要素との間の回転固定リンクが金属
ベローによって形成されれば、ロータリ・シフト弁の軸方向寸法がさらに短縮さ
れる。金属ベローは定心要素の放射方向外側に設置されるので、このような内部
配置も軸方向長さを短縮させる。

【００１０】 金属ベローの主たる目的は、弁吐出口要素に対する反動ピストンのねじり剛性
を生じるにある。金属ベローに対して追加的予負荷を加えることにより、金属ベ
ローはバネとしても作用し、弁特性が直接に改良される。

【００１１】 金属ベローと反動ピストンが相互に強固に連結されていれば、反動ピストンの
ねじり剛性は特に容易に得られる。この場合、定心装置の調整に続いて、金属ベ
ローを弁吐出口要素に対して形状ロック手段または摩擦ロック手段によって強固
に連結するだけでよい。

【００１２】 ロータリ・シフト弁と定心装置の組立てに際して弁吐出口要素に対する金属ベ
ローの連結を省略する場合には、金属ベローに対してブシュを固着し、このブシ
ュに接着剤または摩擦ライニングを備え、このライニングが反動ピストンの表面
上の接着剤または摩擦ライニングと協働して、金属ベローの予負荷および／また
は接着剤の硬化の故に、回転固定摩擦および／または接着剤リンクを生じること
ができる。この場合、金属ベローを静止的に取付ける必要はない。

【００１３】 以下、本発明を図面に示す２実施例について詳細に説明するが、本発明はこれ
らの実施例によって限定されるものではない。

【００１４】 ロータリ・シフト弁１は動力舵取り歯車３の弁ハウジング２の中に格納される
。

【００１５】 ロータリ・シフト弁１は回転スライダ４の形の第１弁要素を含み、この回転ス
ライダ４は弁ハウジング２の弁孔５の中に回転自在に案内される。回転スライダ
４は軸方向孔６を有し、その中に制御ブシュ７の形の第２弁要素が回転自在案内
される。回転スライダ４が放射方向外側に配置されているのに対して、制御ブシ
ュ７は放射方向内側に配置されている。

【００１６】 回転スライダ４はその外側シェルの表面に環状グルーブ８，１０，１１を備え
、これらのグルーブに対してサーボポンプ１２および／またはサーボモータ１５
の２つの作動スペース１３，１４が連通する。これらの環状グルーブ８，１０，
１１は弁孔１５に対して密封リング１６によって密封される。回転スライダ４は
弁ハウジング２の中において減摩軸受１７によって支承され、また弁吐出要素１
８の上に減摩軸受によって支承されている。回転スライダ４はその軸方向孔６の
中に縦方向制御グルーブ（図示されていない）を有し、これらの軸方向グルーブ
の軸方向長さが制限されまたこれらのグルーブが前記制御ブシュ７の外側シェル
の表面に配置された縦方向制御グルーブ２１と連通する。一部の縦方向制御グル
ーブ２１が制御ブシュ７の両端において閉鎖されている。他の一部の縦方向制御
グルーブ２１が制御ブシュ７の一端において開き加圧媒体タンク２２と連通し、
サーボポンプ１２が圧力媒体を吸引する。

【００１７】 回転スライダ４は弁吸引口要素２３と回転固定リンクを成し、この吸引口要素
２３は舵取りスピンドルコネクタとして設計されている。この舵取りスピンドル
コネクタは例えばクロス・ジョイント（図示されていない）を通して舵取りスピ
ンドル（図示されていない）に連結される。また回転スライダ４はバックラッシ
・クラッチ２４（詳細に図示されていない）を通して弁吐出口要素１８とリンク
を成す。バックラッシ・クラッチ２４は例えば回転スライダ４の内側歯と弁吐出
口要素１８上の外側歯とからなる。弁吐出口要素１８は同時に動力舵取り歯車３
の機械部分の入力要素を成し、例えばピニオン２５に対して連結される。ピニオ
ン２５は舵取りハウジング２６の中に回転自在に支承され、歯付きラック（図示
されていない）と協働し、この歯付きラックは舵取りハウジング２６の中におい
て案内され軸方向に可動である。さらに回転スライダ４はねじりロッドバネ２８
を介して弁吐出口要素１８とリンクを成す。弁吐出口要素１８はピン３０を介し
て制御ブシュ７と共に回転固定リンクを成し、制御ブシュ７の一端が弁吐出口要
素１８の軸方向孔の中に延在する。

【００１８】 これらの種々のリンクが回転スライダ４と制御ブシュ７との間の制御された回
転を可能とする。これらの２つの弁要素間の回転の結果、サーボポンプ１２によ
って輸送される圧力媒体がサーボモータ１５のそれぞれ作動スペース１３または
１４に供給され、またそれぞれの作動スペース１３または１４から加圧媒体タン
ク２２に戻される。

【００１９】 回転スライダ４と弁吐出口要素１８との間に定心装置３１が配置され、この定
心装置は２つの定心要素３２，３３を含み、これらの定心要素は相対的に回転自
在である。これらの定心要素３２，３３のそれぞれの相互に対向する面の上に、
少なくとも１つのＶ形凹部３４または３５が配置される。これらのＶ形凹部３４
，３５はＶ形でなく、例えばＵ型とする事もできる。２つの凹部３４，３５の間
に減摩要素３６，例えばボールが介在させられ、このボールはプラスチックケー
ジの中に収容される。定心要素の一方３２は回転スライダ４に対して強く連結さ
れ（図１）、または回転スライダと共に一体的ユニットを成す（図２）。他方の
定心要素３３は反動ピストン３７と共に固定リンクを成す。反動ピストン３７は
その定心要素３３と共に回転固定であるが、弁吐出口要素１８と軸方向移動リン
クを成す。このリンクは金属ベロー３８によって形成されるが、このベロー３８
は一方において反動ピストン３７と固いリンクを成し、他方において直接にまた
はブシュ４０を介して弁吐出口要素１８とリンクを成す。反動ピストン３７は定
心装置３８の区域において回転スライダ４に対して放射方向にその回りに配置さ
れ、軸方向に回転スライダ４の区域の中に突出する。このようにして、反動ピス
トン３７はほとんど追加的軸方向スペースを必要としない。

【００２０】 反動ピストン３７は弁吐出口要素１８上をまた弁ハウジング１２の中を密封的
に案内される。このようにして反力スペース４１が形成され、このスペースはラ
イン４２を通して舵取り力に依存するサーボ圧を供給されることができる。通常
のようにして、サーボ圧は走行速度またはその他のパラメータに依存して電気−
油圧変換器４３によって影響される。反力スペースは図１および図２の実施態様
のように、金属ベロー３８を収容することができ、または反動ピストン３７に対
して金属ベロー３８と反対側のスペースとすることができる。後者の場合、反力
圧は金属ベロー３８の力に対抗する。金属ベロー３８は比較的強い予負荷のもと
にあり、この予負荷が反力圧によって解除される。

【００２１】 金属ベロー３８の主目的は定心要素３３と弁吐出口要素１８との間にねじり剛
性リンクをもたらすにある。しかしもし弁特性に影響すべきならば、金属ベロー
３８に予負荷をかけることができる。この予負荷は金属ベロー３８に対してバネ
特性を与える。弁特性に影響しまたは校正するため、金属ベロー３８の予負荷を
変動させることができる。金属ベロー３８のゼオメトリー、例えばその形状と壁
体の厚さを介して、ロータリ・シフト弁の剛性調節が可能である。

【００２２】 ロータリ・シフト弁１は定心装置３１と共に下記のようにして組立てられ調整
される。２つの弁要素、回転スライダ４と制御ブシュ７が相互に油圧中心に対応
する特定位置に配置され、ねじりロッドバネ２８によって２つの弁要素間にリン
クを形成することによりその位置に固定される。定心要素３２の一方が回転スラ
イダ４と共に強固なリンクを成し、このリンクによって一方の定心要素３２の位
置がロータリ・シフト弁１の油圧中心に対して確定される。反動ピストン３７と
単一部材を成す第２定心要素３３が、反動ピストン３７上に予め固定された金属
ベロー３８と共に、ブシュ４０上にゆるく配置される。回転固定され軸方向に移
動不能のブシュ４０が弁吐出口要素１８上に配置される。そこで反動ピストン３
７が定心要素３２に対して、その定心要素３３および金属ベロー３８と共に移動
させられる。２つの定心要素３２，３３が減摩要素３６を介して相互に配置され
るやいなや、金属ベロー３８が必要なら所定の予負荷をもってブシュ３０に対し
て固着される。

【００２３】 図２による実施態様は図１による実施態様に大部分対応している。金属ベロー
３８の区域においてのみ相違点が見られる。図２の実施態様においては、金属ベ
ロー３８は反動ピストン３７に対して強固にリンクされない。金属ベロー３８上
にブシュ４４が固着され、このブシュ４４は減摩ライニング４５を有する。また
ブシュ４４に対向する反動ピストン３７の面が減摩ライニング４６を有する。金
属ベロー３８の組立て後に、２つの減摩ライニング４５，４６が摩擦接続を成す
。摩擦ライニングの代わりに接着剤ライニングを使用することができる。選択さ
れる接着剤は即硬化性でない接着剤でなければならない。この場合、各部材の正
確な位置が硬化の始まる前に達成されるからである。この構造の利点は金属ベロ
ー３８とブシュ４０が静止的に搭載される必要のないことである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による２実施態様における動力舵取り歯車を有するロータリ・シフト弁
の縦方向概略断面図

【図２】 本発明による２実施態様における動力舵取り歯車を有するロータリ・シフト弁
の縦方向概略断面図

【図３】 図１の矢印III方向にとられた断面図

【符号の説明】

１ ロータリ・シフト弁 ２ 弁ハウジング ３ 動力舵取り装置 ４ 回転スライダ ５ 弁孔 ６ 軸方向孔 ７ 制御ブシュ ８、９ 環状グルーブ １０，１１ 環状グルーブ １２ サーボポンプ １３、１４ 作動スペース １５ サーボモータ １６ 密封リング １７ 減摩軸受 １８，１９ 弁吐出口要素 ２０ 減摩軸受 ２１ 縦方向制御グルーブ ２２ 加圧媒体タンク ２３ 弁吸引口要素 ２４ バックラッシクラッチ ２５ ピニオン ２６ 舵取りハウジング ２７ 歯付きラック ２８，２９ ねじりロッドバネ ３０ ピン ３１ 定心装置 ３２，３３ 定心要素 ３４，３５ Ｖ型凹部 ３６ 減摩要素（ボール） ３７ 反動ピストン ３８，３９ 金属ベロー ４０ ブシュ ４１ 反力スペース ４２ 加圧媒体ライン ４３ 変換器 ４４ ブシュ ４５，４６ 摩擦ライニング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ライナー、シャンツェル ドイツ連邦共和国エシンゲン、シュウェゲ ルホーフ、２ Ｆターム(参考） 3D033 FD06 FD17 【要約の続き】 区域の中に突出する。このような部品の内部配置の故 に、ロータリ・シフト弁の軸方向長さが短縮される。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁吸引口要素（２３）と共に回転固定リンクを成す第１弁要素と、弁吐出口要
   素（１８）と共に回転固定リンクを成す第２弁要素とを有し、さらに −前記弁要素の一方が放射方向外側の回転スライダ（４）として設計され、軸
   方向孔（６）を有し、ねじりロッドバネ（３０）とバックラッシ・クラッチ（２
   ４）とを介して弁吐出口要素（１８）に連結され、 −他方の弁要素が放射方向内側制御ブシュ（７）であって、前記回転スライダ
   （４）の前記軸方向孔（６）の中を案内され、 −前記の２弁要素が弁ハウジング（２）の中に同軸的に可撓的に配置され、相
   互の最大回転角度が前記バックラッシ・クラッチ（２４）の回転走行によって制
   限され、 −前記回転スライダ（４）と前記制御ブシュ（７）はそれぞれの内側と外側に
   配置された縦方向制御グルーブ（２１）を有し、前記グルーブの軸方向長さは少
   なくとも部分的に制限され、また前記グルーブは２つの作動スペース（１３，１
   ４）の間を前後に移動するサーボモータ（１５）の加圧媒体の流れの制御につい
   て協働し、 −前記回転スライダ（４）と前記弁吐出口要素（１８）との間に定心装置（３
   １）が配置され、前記定心装置（３１）は２つの反対方向に回転する定心要素（
   ３２，３３）と、前記２つの定心要素の間に配置された少なくとも１つの減摩要
   素（３６）とを含み、前記減摩要素（３６）は２つの定心要素（３２，３３）の
   凹部（３４，３５）の中に支承され、 −前記定心装置（３１）の一方の定心要素（３３）は前記反動ピストン（３７
   ）と回転固定リンクを成し、また −前記定心装置（３１）の他方の定心要素（３２）は前記回転スライダ（４）
   と回転固定リンクを成すように成された自動車の動力舵取り装置のロータリ・シ
   フト弁において、 −前記定心要素（３３）は反動ピストン（３７）と強固に連結されて、弁吐出
   口要素（１８）と共に回転固定であるが軸方向移動自在のリンクを成し、 −他方の定心要素（３２）は所定位置にあって、回転スライダ（４）と共に回
   転固定の非移動リンクを成し、 −前記反動ピストン（３７）は前記定心装置（３１）の区域において放射方向
   に回転スライダ（４）の回りに配置されまた軸方向において回転スライダ（４）
   の区域の中に突出する事を特徴とする自動車の動力舵取り装置のロータリ・シフ
   ト弁。
2. 【請求項２】 反動ピストン（３７）と弁吐出口要素（１８）との回転固定リンクは金属ベロ
   ー（３８）によって形成されることを特徴とする請求項１に記載のロータリ・シ
   フト弁。
3. 【請求項３】 金属ベロー（３８）は、もっぱら反動ピストン（３７）と弁吐出口要素（１８
   ）との間にねじり剛性を生じるように設計されていることを特徴とする請求項２
   に記載のロータリ・シフト弁。
4. 【請求項４】 金属ベロー（３８）は、反動ピストン（３７）と弁吐出口要素（１８）との間
   にねじり剛性を生じることとは別に、バネとして設計され、このバネによって定
   心装置（３１）の一方の定心要素（３３）が他方の定心要素（３２）の方向に作
   動されることを特徴とする請求項２に記載のロータリ・シフト弁。
5. 【請求項５】 反動ピストン（３７）が金属ベロー（３８）と強固なリンクを成すことを特徴
   とする請求項２乃至４のいずれかに記載のロータリ・シフト弁。
6. 【請求項６】 反動ピストン（３７）は金属ベロー（３８）に固着されたブシュ（４４）を介
   して、摩擦接続または接着によって金属ベロー（３８）にリンクされていること
   を特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載のロータリ・シフト弁。
7. 【請求項７】 反動ピストン（３７）と金属ベロー（３８）に固着されたブシュ（４４）とは
   相互に対向する表面上に摩擦ライニングまたは接着剤ライニングを備えることを
   特徴とする請求項６に記載のロータリ・シフト弁。
8. 【請求項８】 他方の定心要素（３２）は、所定位置にあって回転スライダ（４）と回転固定
   の非移動リンクを成し、回転スライダ（４）と一体部品として設計されることを
   特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のロータリ・シフト弁。
9. 【請求項９】 ２つの定心要素（３２，３３）の凹部（３４，３５）がＶ型またはＵ型グルー
   ブであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のロータリ・シフト
   弁。
10. 【請求項１０】 金属ベロー（３８）は可調整バネ力を生じることを特徴とする請求項４に記載
    のロータリ・シフト弁。