JP2002544038A - 自動車のパワーステアリングシステムのロータリースライドバルブ - Google Patents

自動車のパワーステアリングシステムのロータリースライドバルブ

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JP2002544038A
JP2002544038A JP2000617058A JP2000617058A JP2002544038A JP 2002544038 A JP2002544038 A JP 2002544038A JP 2000617058 A JP2000617058 A JP 2000617058A JP 2000617058 A JP2000617058 A JP 2000617058A JP 2002544038 A JP2002544038 A JP 2002544038A
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JP
Japan
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valve
rotary slide
slide valve
control
designed
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Withdrawn
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JP2000617058A
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English (en)
Inventor
ヴェルナー・ブライトヴェーク
ライナー・シェンツェル
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Robert Bosch Automotive Steering GmbH
Original Assignee
ZF Lenksysteme GmbH
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/08Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by type of steering valve used
    • B62D5/083Rotary valves
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/86493Multi-way valve unit
    • Y10T137/86574Supply and exhaust
    • Y10T137/86638Rotary valve

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Servomotors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 自動車のパワーステアリングシステム用ロータリースライドバルブ1は、バルブ入力部材4に回転が不可能なように固定連結されたロータリースライド2を含む。コントロールブッシュ3は、バルブ出力部材5に回転が不可能なように固定連結される。二つのバルブ部材は、互いに同軸で移動が可能なように配列され、バックラッシュカップリングの回転走行量で最大限相互に回転が可能である。ロータリースライド2及びコントロールブッシュは、互いに協動してサーボモーターの二つの作業空間での圧力媒体の注入及び排出を制御する外側及び内側縦方向コントロールグルーブ6、7を有する。ロータリースライド2は、トーションバースプリング9を経てバルブ出力部材5に連結される。駆動作用で所望しない結果を招く可能性がある製造公差は連結部材10によって補正される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は請求項1の前提部分に詳細に定義された類型の自動車のパワーステア
リングシステムのロータリースライドバルブ(ROTARY SLIDE VALVE FOR POWER-A
SSISTED STEERING SYSTEMS OF MOTOR VEHICLES)に関する。
【0002】
【従来の技術】
パワーステアリングシステムのロータリースライドバルブは、コントロール走
行(control travel)が達成されるように、一つのバルブが他の一つのバルブと
同軸で移動可能であり、相互に制限された範囲内で回転可能なように配列された
二つのバルブ部材を含むのが一般的である。この場合、バルブ入力部材に連結さ
れた第1バルブ部材は半径方向外側ロータリースライドとして設計される。第2
バルブ部材は駆動ピニオン(driving pinion)として設計されたバルブ出力部材
に回転が不可能なように固定されて半径方向内側コントロールブッシュ(contro
l bush)として設計される。ロータリースライドはコントロール走行を制限する
バックラッシュカップリング(back lash coupling)により駆動ピニオンである
出力部材に追加的に連結される。二つのバルブ部材は軸方向の大きさが少なくと
も部分的に制限されてサーボモーター(servo motor)の作業空間内での圧力媒
体の注入及び排出を制御するように機能する縦方向制御グルーブ(control groo
ve)を有する。前記トーションバースプリング(torsion-bar spring)は二つの
バルブ部材が偏向された位置にある時にこれを中立位置に再設定させる役割をす
る。
【0003】 公知のロータリースライドバルブにおいて、コントロールブッシュは駆動ピニ
オン内に圧着されたサスペンションピン(suspension pin)に吊られる形態に組
立てられ、この組立のために、サスペンションピンとコントロールブッシュとの
間のサスペンション連結部には隙間を有する必要がある。隙間を有することによ
り、ステアリングトルクがステアリングハンドホイール(steering hand wheel
)によって伝達されない状態でロータリースライドとコントロールブッシュとの
間に相対運動が起こる。これにより、サーボモーターの作業空間内に所望しない
オイルが流れるようになり、このオイルの流れによりステアリングトルクがステ
アリングハンドホイール上に加えられる恐れがあり、実際に加えられる場合には
自動ステアリングが実行されて運転者が不安を感じるようになる可能性もある。
【0004】 前述した例示において、ロータリースライドはバルブ入力部材に、そしてコン
トロールブッシュはバルブ出力部材に固定連結される。しかし、これと反対に、
固定連結されたバルブ部材に動作するロータリースライドバルブもある。本発明
はこれらロータリースライドバルブ用に用いることができ、その利点も同じであ
る。
【0005】 バルブ出力部材はラックピニオン(rack-and-pinion)またはボールナット(b
all-and-nut)パワーステアリングシステムでの用途に応じて駆動ピニオンまた
はボールスクリューとして設計されることができる。 このようなロータリースライドバルブは独国特許第41 08 597 号公開公報に記
載されている。ロータリースライドバルブはテイクアップ連結部(take-up conn
ection)の結合サイズが、バルブアセンブリーは大型に製作されずに頑丈に嵌め
合わされる程度に十分に大きく設計される。ピニオンシャフトの外周から直角に
突出するテイクアップピンはバルブブッシュの半径方向に延びるピン孔内に挿入
される。これにより、ピニオンシャフトがバルブブッシュに動作可能に連結され
る。バルブブッシュ内径の中央軸はピン孔の中央軸と交差し、ピン孔に対向して
位置したバルブアセンブリー側方向にバルブアセンブリーの中央軸から変位する
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、バルブ入力部材とバルブ出力部材との間の隙間をなくし、コ
ントロールブッシュとして設計されたバルブ部材と駆動ピニオンとして設計され
たバルブ出力部材との間に各運動及び縦方向運動が維持されて横方向誤差を補正
することができるロータリースライドバルブを提供することにある。 また、本発明の目的は、請求の範囲にその特徴が定義されている一般的なロー
タリースライドバルブによって達成される。
【0007】 公差の影響を受けず(tolerance-insensitive)隙間のない(play-free)連結
部材形態であるプレス連結部によってコントロールブッシュ(control bush)と
駆動ピニオンとが連結される。連結部材は単一体としてコントロールブッシュに
連結されたり、成形または接合によってコントロールブッシュに結合されること
ができる。コントロールブッシュまたは連結部材はソリッドシャフト(solid sh
aft)、中空シャフト(hollow shaft)または多角形(polygon)に連結領域に設
計されることができる。連結部材は、例えば、外周上に位置したボス(boss)形
態のプロファイルを有し、このプロファイルはコントロールブッシュ及び駆動ピ
ニオンの両者ともに適用することができる。2つの部材を、公差の影響を受けず
中心に隙間が生じないように確実に連結することだけが必要である。
【0008】 コントロールブッシュと駆動ピニオンとの連結領域とコントロールブッシュの
コントロール領域との間の領域が可撓性を有する構成であるので、外側から作用
する横方向の力が均等に分配され、二つの部材が互いに隙間なく固定され得る。
従って、実在する横方向誤差及び各誤差がロータリースライドバルブ内でねじれ
(distortion)がないように補正される。コントロールブッシュと駆動ピニオン
との連結領域とコントロールブッシュのコントロール領域との間は少なくとも一
つの切欠部(cut)を形成することによって柔軟性が得られ、この切欠部の幅、
深さ及び長さとこの切欠部の配列及び稠密度とによって影響を受ける。切欠部は
高エネルギービームカッティング(high-energy beam cutting)、プラズマカッ
ティング(plasma cutting)、エロージョンカッティング(erosion cutting)
、パンチング(punching)、グラインディング(grinding)、またはミリング(
milling)によって形成される。 従来のロータリースライドバルブの機能に悪影響を及ぼす、例えばステアリン
グコラムのねじれ、弾性影響または各々異なる部材の互いに異なる熱膨張のよう
な外部から作用する力は防止される。製造公差もロータリースライドバルブの機
能に及ぼす影響の面で補正され得る。単に軸方向に共に接合させて組立てること
ができるので、製造及び組立の経費の面で長所を提供する。また力/パスモニタ
リングの助けで完全に自動的に組立てられることができるので、品質及び機能の
面で再生産性が高まる。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の好ましく便利な改善部材は従属請求項に記載されている。しかし、本
発明は請求の範囲の特徴の組合わせに限定されるものでなく、当業者が請求の範
囲及びそれぞれの請求項の特徴をより便利に組合わせることができる。 本発明の例示的な実施形態を添付図面を参照して後述する。
【0010】
【発明の実施の形態】
(実施例) 本発明はラックピニオンパワーステアリングシステムのロータリースライドバ
ルブを例に挙げて記載する。しかし、本発明は他のパワーステアリングシステム
、例えば、ボールナットパワーステアリングシステムにも同じ趣旨で適用するこ
とができる。 本発明によるロータリースライドバルブ1はロータリースライド2形態である
第1バルブ部材及びコントロールブッシュ3として設計された第2バルブ部材を
含む。ロータリースライド2はステアリングスピンドル連結部(steering spind
le connection)として設計されたバルブ入力部材4に回転が不可能なように固
定連結される。前記ステアリングスピンドル連結部は、ステアリングハンドホイ
ールを支持する例示されていないステアリングスピンドルとカルダンジョイント
(cardan joint)を介在して連結される。また、ロータリースライド2は例示さ
れていないバックラッシュカップリングを介在してバルブ出力部材5に連結され
る。バルブ出力部材5はラックピニオンまたはボールナットパワーステアリング
システムでの用途に応じて駆動ピニオンまたはボールスクリューとして設計され
ることができる。
【0011】 前記ロータリースライド2の円筒形内周面にはコントロールブッシュ3の外周
面に形成された縦方向コントロールグルーブ7と協動する縦方向コントロールグ
ルーブ6が配列され、回転方向によってこれら縦方向コントロールグルーブ6,
7は前記ロータリースライド2に形成されている環状グルーブ8を通して例示さ
れていないサーボモーターを有する圧力媒体連結部となる。 また、前記バルブ入力部材4はコントロールブッシュ3の軸方向にトーション
バースプリング9を介在してバルブ出力部材5に連結される。また前記バルブ出
力部材5は連結部材10を介在してコントロールブッシュ3に回転が不可能なよ
うに固定連結される。このように互い異なるように連結されることによって、ロ
ータリースライド2がコントロールブッシュ3に対して相互間に制限範囲だけ回
転することができるようになり、それ以上は相対的に回転するのが制限される。
前記バルブ入力及び出力部材4,5がこのように互いに一定範囲を相対的に回転
することによって、例示されていないパワーステアリングポンプによって伝達さ
れた圧力媒体が例示されていないサーボモーターのリリーブ作業空間(relieved
working space)から同様に例示されていない圧力媒体保存所(pressure-mediu
m reservoir)を経てサーボモーターのロード作業空間(loaded working space
)内に伝達される。
【0012】
【発明の効果】
前記バルブ出力部材5とコントロールブッシュ3は単一体としてコントロール
ブッシュ3の一側に連結された連結部材10によって連結される。前記連結部材
10はバルブ出力部材5内のボス形状部(boss contour)11内に圧着されて回
転が不可能なように固定される。これによって隙間なくテイクアップ(play-fre
e take-up)され得る。前記連結部材10は一側連結領域12がバルブ出力部材
5に連結され、この連結領域12は領域14によってコントロールブッシュ3の
コントロール領域13から空間的に分離される。この領域14には少なくとも一
つの切欠部15が形成され、この領域14のねじれ剛度(torsional rigidity)
及び可撓性(flexibility)が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 自動車のラックピニオンパワーステアリングシステムを例に挙げ
た、本発明によるロータリースライドバルブの縦断面図である。
【図2】 本発明によるロータリースライドバルブの詳細の拡大図である。
【図3】 図2に例示された本発明によるロータリースライドバルブのII
I−III矢視線断面図である。
【符号の説明】
1 ロータリースライドバルブ 2 ロータリースライド 3 コントロールブッシュ 4 バルブ入力部材 5 バルブ出力部材 9 トーションバースプリング 10 連結部材 11 ボス形状部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ライナー・シェンツェル ドイツ・D−73457・エッシンゲン・シュ ヴェーゲルホフ・2 Fターム(参考) 3D033 FD06 FD08 FD09

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自動車のパワーステアリングシステムのロータリースライド
    バルブにおいて、 バルブ入力部材(4)に回転が不可能なように固定連結された第1バルブ部材
    、 及びバルブ出力部材(5)に回転が不可能なように固定連結された第2バルブ
    部材を含み、 前記第1バルブ部材はトーションバースプリング(9)及びバックラッシュカ
    ップリングを経てバルブ出力部材(5)に連結され、 前記二つのバルブ部材は互いに同軸で移動が可能なようにバルブハウジング内
    に配列され、前記バックラッシュカップリングの回転走行量で最大限相互に回転
    が可能で、 半径方向外側バルブ部材及び半径方向内側バルブ部材は軸方向の長さが少なく
    とも部分的に制限され、また特性曲線を調整するように円錐形に設計される内側
    及び外側の縦方向コントロールグルーブ(6,7)−ここで前記グルーブはサー
    ボモーターの二つの作業空間での圧力媒体の注入及び排出を制御するように互い
    に協同する−を有し、 前記第1バルブ部材は連結部材(10)を経て前記バルブ出力部材(5)に連
    結されて、連結領域(12)とコントロール領域(13)との間の領域(14)
    に少なくとも一つの切欠部を有するロータリースライドバルブ。
  2. 【請求項2】 前記二つのバルブ部材は積極的または消極的に連結され、例
    えば連結部材(10)またはバルブ出力部材(5)がボス形状部(11)を有す
    る請求項1に記載のロータリースライドバルブ。
  3. 【請求項3】 前記領域(14)がねじれ剛性及び可撓性がある請求項1に
    記載のロータリースライドバルブ。
  4. 【請求項4】 前記切欠部(15)が連続的である請求項1に記載のロータ
    リースライドバルブ。
  5. 【請求項5】 前記切欠部(15)がグルーブ形態に設計される請求項1に
    記載のロータリースライドバルブ。
  6. 【請求項6】 前記領域(14)が中空シャフトに設計される請求項1に記
    載のロータリースライドバルブ。
  7. 【請求項7】 前記領域(14)がソリッドシャフトに設計される請求項1
    に記載のロータリースライドバルブ。
  8. 【請求項8】 前記領域(12)が多角形プロファイルに設計される請求項
    1に記載のロータリースライドバルブ。
  9. 【請求項9】 前記切欠部(15)が高エネルギービームカッティング、プ
    ラズマカッティング、エロージョンカッティング、パンチング、グラインディン
    グ、またはミリングによって形成される請求項1に記載のロータリースライドバ
    ルブ。
  10. 【請求項10】 前記連結部材(10)が前記コントロールブッシュ(3)
    と少なくとも単一体に製造される請求項1に記載のロータリースライドバルブ。
JP2000617058A 1999-05-11 2000-05-06 自動車のパワーステアリングシステムのロータリースライドバルブ Withdrawn JP2002544038A (ja)

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DE19921745.9 1999-05-11
DE19921745A DE19921745A1 (de) 1999-05-11 1999-05-11 Drehschieberventil für Hilfskraftlenkungen von Kraftfahrzeugen
PCT/EP2000/004072 WO2000068061A1 (de) 1999-05-11 2000-05-06 Drehschieberventil für hilfskraftlenkungen von kraftfahrzeugen

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EP (1) EP1178911B1 (ja)
JP (1) JP2002544038A (ja)
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AU (1) AU768365B2 (ja)
BR (1) BR0010387A (ja)
DE (2) DE19921745A1 (ja)
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WO (1) WO2000068061A1 (ja)

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