JP2001512076A - サーボ弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、回転摺動体、及びこれを同軸的に囲みかつ回転摺動体に対して相対的にばね力に抗して回転可能な制御ブシュを有する、回転摺動体弁の形の、とくに自動車の液圧サーボかじ取り装置のためのサーボ弁に関する。回転摺動体弁に軸受が統合されており、この軸受けにより制御ブシュと回転摺動体が、互いに相対的に軸線方向に固定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、回転摺動体、及びこれを同軸的に囲みかつ回転摺動体に対して相対
的にばね力に抗して回転可能な制御ブシュを有する、回転摺動体弁の形の、とく
に自動車の液圧サーボかじ取り装置のためのサーボ弁に関する。

【０００２】 このようなサーボ弁は、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第４２３４５７
１号明細書及び米国特許第４９６６１９２号明細書により公知である。その際、
サーボかじ取り装置の場合、回転摺動体及び制御ブシュは、１つの軸系列の一部
を形成しており、この軸系列は、かじ取りハンドル車をかじ取りされる車輪に機
械的に連結する。その際、制御ブシュに回らないように結合された軸部分、及び
回転摺動体を支持する又は有する軸部分は、ねじり棒によって互いに軸線方向に
は固定的であるが、回転弾性的に結合されている。かじ取りハンドル車と車両か
じ取り車輪との間に有効な力及びモーメントに相応して、回転摺動体と制御ブシ
ュは、互いに相対的に多かれ少なかれ大幅に相対的な中心位置から外れる。制御
ブシュと回転摺動体との間のこの回転行程は、サーボ弁によって制御される液圧
サーボモータが、液圧圧力又は液圧圧力差によって一方又は他方の方向に、制御
ブシュと回転摺動体との間の相対的な旋回の方向に応じて制御可能に作用を受け
、それぞれのかじ取り操作を支援し、すなわちかじ取りハンドル車に加えられる
手動力を相応して減少することを引起こす。

【０００３】 ばね力は、典型的にはねじり棒によって発生され、このねじり棒は、回転摺動
体を制御ブシュに機械的に連結する。ねじり棒を収納するために、回転摺動体、
及びこれに軸線方向に続く制御ブシュの部分又は制御ブシュに回らないように結
合された要素は、管状に形成されている。

【０００４】 古いドイツ連邦共和国特許出願第１９６１５５５４３．６号明細書に初めに記
載したようなサーボ弁が記載されており、ここでは、 ・制御ブシュの端部に、回転摺動体弁の軸線に対して偏心して第１の軸線方向
突起が配置されており、 ・この突起の自由端から軸線方向間隔を置いて、回転摺動体に対して回らない
部分に、第１の突起に対して同様な別の突起を有する前記の端部の方に向いた端
面が配置されており、この別の突起が、回転摺動体弁の軸線から第１の突起と同
じ半径方向間隔を有し、 ・突起の軸線方向合計長さが、制御ブシュの前記の端部と前記の端面との間の
軸線方向間隔よりもいくらか短く、かつ ・制御ブシュの前記の端部と前記の端面との間に、回転摺動体を囲むＣ字型ば
ねが配置されており、このＣ字型ばねの自由端が、突起に向かって応力をかけら
れており、かつこれらを互いに一直線上の位置に押そうとする。

【０００５】 ここにおいて、軸線方向に制御ブシュの端部と回転摺動体側の部分との間に、
回転摺動体区間を囲むリングに似たばねを配置し、このばねが、制御ブシュと回
転摺動体との間の相対回転の際に、回転摺動体区間の周方向に互いに離れる突起
に基づいて、多かれ少なかれ大幅に広げられるという一般的な思想が実現される
。

【０００６】 この構造の特別な利点は、Ｃ字型ばねの容易な取付け可能性にある。その上さ
らにＣ字型ばねは、ピンが互いに一直線上にある際にもなお所定のばね応力が存
在するように、初応力を有するように構成することもできる。

【０００７】 この古い出願によれば、通常回転摺動体及び制御ブシュを追加的にねじり棒を
介して結合することが考慮されており、このねじり棒は、回転摺動体の管状の内
部空間に収納されており、かつその一方の端部において、例えばピン止めにより
回転摺動体に固定的に結合され、かつその他方の端部において、制御ブシュに又
はこれに対して回らない部分に固定的に結合されている。このねじり棒は、制御
ブシュと回転摺動体との間の相対回転の際に前記のＣ字型ばねに加えて増加する
戻し力を引起こす。

【０００８】 さらにねじり棒は、制御ブシュ及び回転摺動体を互いに相対的に軸線方向に固
定保持するために使われる。

【０００９】 この時、本発明の課題は、ねじり棒の配置を省略したときにも、初めに記載し
たようなサーボ弁において構造的に簡単な様式で、互いに相対的に回転摺動体及
び制御ブシュの軸線方向に固定の位置を保証することにある。

【００１０】 本発明によれば、この課題は、次のようにして解決される。すなわち制御ブシ
ュが、同軸的なスリーブに固定的に結合されており、かつ軸線方向において制御
ブシュとスリーブとの間に、軸受が配置されており又は形成されており、この軸
受が、制御ブシュと回転摺動体を互いに相対的に少なくとも軸線方向に固定保持
する。

【００１１】 本発明は、回転摺動体弁内に軸受を統合し、かつその簡単な配置又は構成のた
めに制御ブシュをここに軸線方向に続くスリーブとともに、軸受を囲む分解可能
な管部分になるようにまとめるという一般的な思想に基づいている。

【００１２】 したがって結果において、部分を互いに軸線方向にかぶせ、又は互いに軸線方
向に隣接することによって、組み立てることができる配置が達成できる。

【００１３】 なるべく摺動体ブシュと回転摺動体を初応力をかけたＣ字型ばねによって互い
に相対的に中央回転位置に押すことが考慮されている。これに関連して次のよう
にすれば目的に合っている。すなわち ・制御ブシュから離れた方のスリーブの端部に、回転摺動体弁の軸線に対して
偏心して第１の軸線方向突起が配置されており、 ・この突起の自由端から軸線方向間隔を置いて、回転摺動体に対して回らない
部分に、第１の突起に対して同様な別の突起を有する前記の端部の方に向いた端
面が配置されており、この別の突起が、回転摺動体弁の軸線から第１の突起と同
じ半径方向間隔を有し、 ・突起の軸線方向合計長さが、スリーブの前記の端部と回転摺動体に対して回
らない部分の前記の端面との間の軸線方向間隔よりもいくらか短く、かつ ・スリーブの前記の端部と回転摺動体に対して回らない部分の前記の端面との
間に、Ｃ字型ばねが配置されており、このＣ字型ばねが、回転摺動体を一部区間
において囲み、かつこのＣ字型ばねの自由端が、突起に向かって押されているよ
うになっている。

【００１４】 この構成様式は、容易な組み立て可能性の他に、制御ブシュとスリーブを結合
する際に、スリーブに対して、したがってスリーブ状の突起に対して相対的に制
御ブシュの回転調節が可能であり、この突起が、他方において別の突起とともに
Ｃ字型ばねとの共同動作において、回転摺動体弁の中央回転位置又は初期位置を
あらかじめ与えるという利点を提供する。

【００１５】 その他の点において本発明の有利な特徴に関して、特許請求の範囲、及び本発
明のとくに有利な構成を説明する図面の次の説明を参照されたい。

【００１６】 基本的に周知の様式において、図１による本発明によるサーボ弁は、制御ブシ
ュ１を有し、この制御ブシュは、回転摺動体２を同軸的に囲み、その際、制御ブ
シュ１と回転摺動体２は、互いに相対的に回転可能である。回転摺動体２は、軸
線方向穴を備え、かつ図１において右へ軸部分３に続いている。制御ブシュ１は
、軸部分４に回らないように連結されている。これは、軸部分４の左側端部にお
いて開いた軸線方向歯部を有し、この軸線方向歯部は、制御ブシュ１に重なった
軸部分４の範囲にまで続いており、かつ軸部分４の歯のない右側端部の近くにお
いて終っている。制御ブシュ１は、その左側の端部範囲において軸部分４の前記
の軸線方向歯部内に整合した内側歯部を有する。図示したサーボ弁の取付けた状
態において、軸部分４は、その右側端面が回転摺動体２の向き合った端面に当た
り、かつ軸部分４の歯のない区間のこの端面から離れた方の端部範囲が制御ブシ
ュ１の内側歯部とストッパ状に共同動作することによって、軸線方向に固定保持
される。

【００１７】 右方に制御ブシュ１に、これに対して同軸的なスリーブ５が続いており、この
スリーブは、制御ブシュ１に固定的に結合されている。結合部は、制御ブシュ１
及びスリーブ５の結合範囲内において、軸線方向にかつなるべく半径方向にも負
荷をかけることができる軸受６がその外側に又はその外側軸受シェルにおいて軸
線方向に固定的に囲まれるように形成されている。軸受６の内側又は内側軸受シ
ェルは、回転摺動体２に又は軸部分３に軸線方向に固定的に保持されている。そ
のために回転摺動体２に又は軸部分３に、右側に向かって正面を有するリング段
部７が形成されており、このリング段部の近くにおいて回転摺動体２又は軸部分
３の外側に、ばねリング９のためのリング溝８が配置されているので、軸受６は
、一方において制御ブシュ１とスリーブ５の間、かつ他方においてリング段部７
とばねリング８の間に、軸線方向に固定的に保持され、かつそれに相応して制御
ブシュ１と回転摺動体２を互いに相対的に軸線方向に保持する。

【００１８】 スリーブ５の右側端部から軸線方向間隔を置いて、回転摺動体２に又は軸部分
３にフランジ１０が固定的に配置されている。スリーブ５とフランジ１０の互い
に向き合った端面に、制御ブシュ１と回転摺動体２の共通の軸線に対して平行な
同種のピン１１及び１２が保持されており、これらのピンは、回転摺動体及び制
御ブシュの軸線から同じ間隔を有する。ピン１１及び１２の自由端の合計長さは
、スリーブ５とフランジ１０の互いに向き合った端面の間の軸線方向間隔よりも
わずかだけ短いので、ピン１１及び１２は、スリーブ５とフランジ１０又はこれ
に回らないように結合された回転摺動体２又は軸部分３との間の相対回転を妨げ
ることはない。

【００１９】 スリーブ５とフランジ１０との間の軸線方向間隔空間内に、回転摺動体２又は
軸部分３を囲むＣ字型ばね１３が配置されており、このばねの軸線方向幅は、制
御ブシュ１と回転摺動体２の軸線の方向に、スリーブ５とフランジ１０の互いに
向き合った端面の間の軸線方向間隔にほぼ相当する。

【００２０】 Ｃ字型ばね１３の自由端は、ピン１１及び１２に向かって応力を受けており、
これらのピンは、半管状の、すなわち半円形プロファイルを有するＣ字型ばねの
端面によって、形状結合して収容される（図２参照）。

【００２１】 スリーブ５とフランジ１０との間又は制御ブシュ１と回転摺動体２との間の相
対回転の際に、ピン１１及び１２は、回転摺動体２の周方向に互いに離れ、その
際、Ｃ字型ばね１３は、その一方の端部がそれぞれピン１１により、かつその他
方の端部がそれぞれ他方のピン１２により連行されるので、多かれ少なかれ大幅
に広げられる。それによりＣ字型ばね１３は、増大する戻し力を発生し、この戻
し力は、制御ブシュ１と回転摺動体２がその相対的な中央位置を占める互いに一
直線上の位置にピン１１及び１２を動かそうとする。

【００２２】 なるべくＣ字型ばね１３は、初応力を有し、この初応力は、互いに一直線上に
あるピン１１及び１２においても有効である。それにより制御ブシュ１と回転摺
動体２の間の相対回転は、これら両方の部分の間に前記の初応力より大きなトル
クが作用したときに初めて生じることができる。

【００２３】 図３に示された構成は、大体において次の点において、図１及び２により前に
説明した構造と相違している。すなわちピン１１及び１２の代わりにそれぞれ軸
線方向の突起１１’及び１２’が配置されており、これらの突起は、制御ブシュ
１の軸線に対して大体において半径方向のその側面において両側に、半円形のプ
ロファイル及び制御ブシュ１の軸線から同じ半径方向間隔を有する溝型の切り欠
きを有する。これらの切り欠き内に、Ｃ字型ばね１３の反対の形のプロファイル
を有する端部が噛み合っているので、結果として、図１及び２の構成におけるも
のと同じ機能が生じる。

【００２４】 図４の線図は、Ｃ字型ばね１３の特性を示しており、すなわちばね１３によっ
て引起こされる戻しモーメントＭが、制御ブシュ１と制御摺動体２との間の旋回
角αに関連して示されている。Ｃ字型ばね１３の初応力に基づいて、制御ブシュ
１及び回転摺動体２が中央位置から外れる際に、それぞれ１つの初期モーメント
＋Ｍｏ又は−Ｍｏに打勝たなければならず、その際、符号は、相対的な回転方向
を表わしている。それから旋回角が大きくなる際に、連続的に増加する戻しモー
メントが得られる。

【００２５】 軸部分３及び４が、機械的な連続ドライブの一部として、かじ取りされる車輪
とかじ取りハンドル車又は車両のその他のかじ取りハンドルとの間に配置されて
いる場合、かじ取りハンドル車又はかじ取りハンドルとかじ取りされる車輪との
間にわずかなかじ取りモーメントしか伝達されないかぎり、制御ブシュ１と回転
摺動体２との間に中央位置に対して相対的に回転移動は生じない。かじ取りモー
メントの程度がＭｏの値を越えたときに初めて、制御ブシュ１と回転摺動体２は
、多かれ少なかれ大幅に互いに旋回し、その結果、この時、制御ブシュ１と回転
摺動体２によって形成されるサーボ弁は、それぞれのかじ取り操作を支援する多
かれ少なかれ大きなサーボ力を発生するために、車両かじ取り装置のサーボモー
タを制御する。Ｍｏの値よりも小さいかじ取りモーメントの際、サーボモータは
サーボ力を発生しない。このようにして運転者が、かじ取りハンドル車又はかじ
取りハンドルにおいてそれぞれの走行路状態に対する良好な感覚を受取ることが
保証されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 回転摺動体弁として形成された本発明によるサーボ弁の軸線方向断面図である
。

【図２】 図１における切断線ＩＩ−ＩＩに相当する断面図である。

【図３】 変形された構成の図２に相当する断面図である。

【図４】 Ｃ字型ばねのばね特性を示す線図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年１月２６日（２０００．１．２６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００４】 優先権主張の日より後に公開されたドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６１
５５４３号明細書に初めに記載したようなサーボ弁が記載されており、ここでは
、 −制御ブシュの端部に、回転摺動体弁の軸線に対して偏心して第１の軸線方向
突起が配置されており、 −この突起の自由端から軸線方向間隔を置いて、回転摺動体に対して回らない
部分に、第１の突起に対して同様な別の突起を有する前記の端部の方に向いた端
面が配置されており、この別の突起が、回転摺動体弁の軸線から第１の突起と同
じ半径方向間隔を有し、 −突起の軸線方向合計長さが、制御ブシュの前記の端部と前記の端面との間の
軸線方向間隔よりもいくらか短く、かつ ・制御ブシュの前記の端部と前記の端面との間に、回転摺動体を囲むＣ字型ば
ねが配置されており、このＣ字型ばねの自由端が、突起に向かって応力をかけら
れており、かつこれらを互いに一直線上の位置に押そうとする。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シーク， ベルント ドイツ連邦共和国 デー−73650 ヴイン テルバツハ・カルルシユトラーセ 13 (72)発明者 スピーデル， ゲルト ドイツ連邦共和国 デー−73650 ヴイン テルバツハ・シヨルンドルフエル・シユト ラーセ 15 Ｆターム(参考） 3D033 FD06

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転摺動体、及びこれを同軸的に囲みかつ回転摺動体に対し
   て相対的にばね力に抗して回転可能な制御ブシュを有する、回転摺動体弁の形の
   、とくに自動車の液圧サーボかじ取り装置のためのサーボ弁において、 制御ブシュ（１）が、同軸的なスリーブ（５）に固定的に結合されており、か
   つ軸線方向において制御ブシュ（１）とスリーブ（５）との間に、軸受（６）が
   配置されており又は形成されており、この軸受が、制御ブシュ（１）と回転摺動
   体（２）を互いに相対的に少なくとも軸線方向に固定保持することを特徴とする
   、サーボ弁。
2. 【請求項２】 制御ブシュ（１）が、形状結合する連結部によって回らない
   ように軸部分（４）に結合されており、この軸部分が、一方においてここに向い
   た回転摺動体（２）の端部におけるその一方の端部のストッパにより、かつ他方
   において形状結合連結部における軸線方向ストッパによって、軸線方向に保持さ
   れていることを特徴とする、請求項１に記載のサーボ弁。
3. 【請求項３】 軸部分（４）が、軸線方向外側歯部を有し、この外側歯部が
   、軸部分（４）の回転摺動体側の端部に、ストッパを形成して終っており、この
   ストッパが、制御ブシュ（１）又はスリーブ（５）の相応する内側歯部と共同動
   作することを特徴とする、請求項２に記載のサーボ弁。
4. 【請求項４】 ・スリーブ（５）の端部に、回転摺動体弁の軸線に対して偏
   心して第１の軸線方向突起（１１，１１’）が配置されており、 ・この突起（１１，１１’）の自由端から軸線方向間隔を置いて、回転摺動体
   （２）に対して回らない部分（１０）に、第１の突起（１１，１１’）に対して
   同様な別の突起（１２，１２’）を有する前記の端部の方に向いた端面が配置さ
   れており、この別の突起が、回転摺動体弁の軸線から第１の突起（１１，１１’
   ）と同じ半径方向間隔を有し、 ・突起（１１，１１’；１２，１２’）の軸線方向合計長さが、スリーブ（５
   ）の前記の端部と回転摺動体（２）に対して回らない部分（１０）の前記の端面
   との間の軸線方向間隔よりもいくらか短く、かつ ・スリーブ（５）の前記の端部と回転摺動体（２）に対して回らない部分（１
   ０）の前記の端面との間に、回転摺動体（２）を又は回転摺動体（２）に軸線方
   向に続く軸部分（３）を部分的に囲むＣ字型ばね（１３）が配置されており、こ
   のＣ字型ばねの自由端が、突起（１１，１１’；１２，１２’）に向かって応力
   をかけられており、かつこれらを互いに一直線上の位置に押そうとする ことを特徴とする、請求項１ないし３の１つに記載のサーボ弁。
5. 【請求項５】 Ｃ字型ばね（１３）が、初応力をかけられており、かつ突起
   （１１，１１’；１２，１２’）が互いに一直線上にある際にもなお応力を受け
   たままであることを特徴とする、請求項４に記載のサーボ弁。
6. 【請求項６】 軸受（６）が、制御ブシュ（１）及び回転摺動体（２）を互
   いに相対的に軸線方向にかつ半径方向に保持していることを特徴とする、請求項
   １ないし５の１つに記載のサーボ弁。