JP2001516672A - 心出し装置付きステアリング弁の組立方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 パワーステアリング装置用のステアリング弁（１）は、相対回転できる第１弁要素（４）と第２弁要素（８）とを有している。それに付属する心出し装置（１６）は、２つの心出し要素（１７、１８）を有し、これらの心出し要素（１７、１８）はそれぞれ、第１および第２の両弁要素（４、８）に対して相対回転不能であり、且つ（両弁要素（４、８）と共に）互いに相対回転できると共に軸方向に相対移動できる。両心出し要素（１７、１８）は、半径方向に延びる溝（２４、２５）を有し、両溝間に転動体（２６）がはめ込まれている。その組立方法は次の工程を含んでいる。両弁要素（４、８）が、まず、心出し装置（１６）なしに、その中心位置に整合され、ねじり棒ばね（１２）を介して、互いに結合される。両心出し要素（１７、１８）が、ステアリング弁（１）と別個に、組立装置内において予め組み立てられ、転動体（２６）と共に、その機械的心出し中心に整合される。整合された両弁要素（４、８）が、整合された両心出し要素（１７、１８）に対して、まず、第１心出し要素（１７）が、回り止めされた軸方向ガイド（２０）を介して、第１弁要素（４）に対して整合され、相対回転不能であるが軸方向に移動可能に、第１弁要素（４）に結合され、その後で、心出し装置（１６）全体を、回り止めされた軸方向ガイド（２０）に沿って、軸方向に移動することによって、第２心出し要素（１８）が、第２弁要素（８）に、圧力ばめ結合によって結合される、ことによって、結合される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、特許請求の範囲請求項１の上位概念部分に記載の特に自動車の油圧
式パワーステアリング装置における心出し装置付きステアリング弁の組立方法に
関する。

【０００２】 このステアリング弁は、互いに相対回転できる第１弁要素と第２弁要素とを有
している。心出し装置は、第１心出し要素と第２心出し要素とを有し、第１およ
び第２の両心出し要素は、互いに相対回転できると共に軸方向に相対移動できる
。両心出し要素のうちの少なくとも１つは、ばねによって、他方の心出し要素の
方向に荷重されている。両心出し要素はそれぞれ、互いに向き合って配置された
半径方向に延びる溝を有し、両溝間に転動体がはめ込まれている。

【０００３】 上述の方法で組み立てられる心出し装置付きステアリング弁は、ＥＰ-Ｂ１-６
４６０８０号明細書で知られている。このようなステアリング弁の場合、心出し
装置の機械的中心が、ステアリング弁の油圧的中心と一致するように、両弁要素
と両心出し要素を互いに非常に精密に整合しなければならない。

【０００４】 公知の心出し装置付きステアリング弁の場合、第２弁要素は第２心出し要素と
一体に形成されている。心出し装置の機械的中心と弁要素の油圧的中心との整合
は、第１心出し要素を第１弁要素に対して整合することによって行われる。この
ために、第１心出し要素は、回り止めされた軸方向ガイドに対して、はじめは回
転できるように形成されている。整合後に、部品間が互いに相対回転不能に結合
される。しかしその場合、溶接による部品間の結合は、望ましくない局所的な加
熱を生じてしまう。

【０００５】 従って、第２心出し要素および第２弁要素を、互いに別個に製造し、組み立て
る際に互いに結合することが、既に提案されている。そのために、第２心出し要
素を第２弁要素にはめ込んで、整合した後、この第２弁要素に形成されている環
状フランジ部を変形することによって、第２弁要素を第２心出し要素に結合する
ことが、提案されている。しかしその場合、第２弁要素が、その環状フランジ部
の範囲だけでなく、その外周の範囲およびその制御溝の範囲でも変形されるとい
う、恐れがある。更に、そのような組立中に、第１心出し要素を第１弁要素に対
して正しく整合した後において、両心出し要素を相対的に整合しなければならな
い。その際、第２心出し要素と第２弁要素との間に生ずる摩擦は、その調整過程
を害する。組立と、位置決めと、整合と、部品の変形による固定とを組み合わせ
て行う作業は、一般に複雑な装置を必要とする。

【０００６】 本発明の課題は、安価に且つ正確に組み立てができるような組立方法を提供す
ることにある。

【０００７】 この課題は、特許請求の範囲請求項１に記載の方法によって解決される。この
方法は次のような工程を含んでいる。

【０００８】 ステアリング弁の両弁要素が、まず、心出し装置なしに、圧油あるいは圧縮空
気によって、その中心位置に整合され、この位置において、ねじり棒ばねを介し
て、互いに結合される。

【０００９】 心出し装置の両心出し要素が、ステアリング弁と別個に、組立装置内において
予め組み立てられ、転動体と共に、その機械的心出し中心に、例えば軸方向力の
付与によって、整合される。

【００１０】 中心位置に整合されたステアリング弁の両弁要素が、機械的心出し中心に整合
された心出し装置の両心出し要素に、結合される。そのために、 まず、第１心出し要素が、回り止めされた軸方向ガイドを介して、第１弁要
素に対して整合され、相対回転不能であるが軸方向に移動可能に、第１弁要素に
結合される。

【００１１】 その後で、心出し装置全体を、回り止めされた軸方向ガイドに沿って、軸方
向に移動することによって、第２心出し要素が、第２弁要素に、圧力ばめ結合に
よって結合される。

【００１２】 この本発明の方法の場合、心出し要素を相互に整合する際、ステアリング弁に
、弁要素の心合わせを害するような心出し装置の反動トルクが生ずることはない
。

【００１３】 本発明の有利で目的に適した実施態様は、従属請求項に記載されている。即ち
、第２心出し要素が、半径方向外側に位置する周溝を有し、この周溝に組立工具
がはめ込まれることが、有利である。この周溝と同じ作用は、組立カラーによっ
ても得られる。周溝ないし組立カラーは、部品の整合並びに固定ないし圧力ばめ
の際に利用される。その場合特に、周溝が、その第２弁要素と反対側の壁に、組
立工具を容易に挿入するための円錐傾斜面を有すると共に、その第２弁要素の側
の壁に、組立工具を確実に支持するための平らな面を有していることが有利であ
る。圧力ばめ結合による組立が、両弁要素間の密封隙間に何らの影響も及ぼさな
いようにするために、第２心出し要素の軸方向範囲において、第１弁要素と第２
弁要素との間に、例えばニードル軸受の形をした転がり軸受が配置される。

【００１４】 以下図に示した２つの実施例を参照して、本発明を詳細に説明する。

【００１５】 本発明は、ラックアンドピニオン形パワーステアリング装置について説明する
が、ボールナット形パワーステアリング装置にも同じ作用で利用できる。

【００１６】 回転弁の形をしたステアリング弁１は、パワーステアリング装置３の弁ハウジ
ング２の中に収納されている。ステアリング弁１は、回転弁の形をした第１弁要
素４を有している。この第１弁要素４は入力軸５に固く結合されている。第１弁
要素４および入力軸５は、転がり軸受６、７を介して一緒に、第２弁要素８内に
回転可能に支持されている。転がり軸受６、７は目的に適って、ニードル軸受と
して形成されている。

【００１７】 第２弁要素８は弁スリーブとして形成され、弁ハウジング２内に、回転可能に
支持されている。第２弁要素８は更に、例えばピン９を介して、出力軸１０に固
く結合されている。出力軸１０はピニオン１１を支持している。このピニオン１
１は、パワーステアリング装置３のここでは図示していないラックアンドピニオ
ン機構の一部である。ステアリング弁１がラックアンドピニオン形パワーステア
リング装置にではなく、ボールナット形パワーステアリング装置に利用されると
き、ピニオン１１はステアリングウォームと置き換えられる。

【００１８】 入力軸５および出力軸１０は、ねじり棒ばね１２を介して、互いに結合されて
いる。これによって、入力軸５と出力軸１０、従って第１弁要素４と第２弁要素
８は、限られた範囲内で相対回転できる。この両弁要素４、８の相対回転によっ
て、サーボポンプ１３で搬送される圧油は、サーボモータ１４のその都度一方の
作動室に導入され、これに応じて、他方の作動室から圧油が排出され、圧油タン
ク１５に戻される。

【００１９】 ステアリング弁１を中心に置くために、心出し装置１６が使われ、これは同時
に、反作用装置として使われる。この心出し装置１６は、ねじり棒ばね１２を、
弁を復帰するように支援する。心出し装置１６は、２つの心出し要素１７、１８
を有している。第１心出し要素１７は、回り止めされた軸方向ガイド２０を介し
て、入力軸５に、従って第１弁要素４に、相対回転不能であるが軸方向に移動可
能に、結合されている。

【００２０】 この軸方向ガイド２０は、第１弁要素４および第１心出し要素１７にある互い
に共働する縦溝２１ないし２２から成っている。その両溝２１、２２間に球２３
がはめ込まれている。この球２３は、目的に適って、球保持器内に保持されてい
る。第２心出し要素１８は、圧力ばめ結合で、第２弁要素８に、相対回転不能に
ると共に軸方向に移動不能に、結合されている。圧力ばめ結合のために、第２弁
要素８に、円筒状外周面をした環状段部が形成されている。第２心出し要素１８
は円筒状内周面を有している。第２弁要素８の円筒状外周面および第２心出し要
素１８の円筒状内周面は、圧力ばめで、移動不能に且つ回転不能に、互いに結合
されている。

【００２１】 両心出し要素１７、１８はそれぞれ、少なくとも１つの溝２４、２５を有して
いる。これらの溝２４、２５は互いにＶ形に傾斜した面を有しているか、断面円
弧状などに形成されている。溝２４、２５は半径方向に延びている。溝２４、２
５間に、転動体２６例えば球が入れられて、保持されている。転動体２６は、目
的に適って、保持器２７内で案内されている。この保持器２７は、組立を容易に
するために、心出し要素１７、１８に係止する保持突起２７Ａを有している。

【００２２】 両心出し要素１７、１８は、ばね２８によって、互いに押し合わされている。
ばね２８は、この実施例では、コイルばねとして形成されている。しかしこれは
、金属ベローズで置き換えることも、あるいは軸方向に弾力的な他のばね、例え
ば重ね板ばねで置き換えることもできる。ばね２８は、その自由端がばね受け２
９に接触支持されている。このばね受け２９は第１弁要素４に、例えば止め輪お
よびばね受けディスクによって形成されている。

【００２３】 この実施例において、第１心出し要素１７は反作用ピストン３０と一体に形成
されている。しかし、心出し要素１７および反作用ピストン３０を、それぞれ別
個に作り、そして、互いに結合することもできる。反作用ピストンの存在は本発
明の要点ではない。しかし反作用ピストン３０が、入力軸５の外周面および弁ハ
ウジング２の内周面３１に気密に接して案内されているとき、反作用ピストン３
０は反作用室３２を境界づけて形成する。この反作用室３２には、ステアリング
力に依存するサーボ圧が、配管３３を介して導入される。そのサーボ圧は、公知
のようにして、電油変換器３４によって、車速および又は他のパラメータに関係
して、制御される。

【００２４】 弁・中立位置において、両弁要素４、８は相対的に油圧的中心位置に存在して
いる。その場合、サーボモータ１４の両作動室は同じ圧力となっている。この油
圧的中心位置から、両弁要素４、８は、互いに両回転方向に相対的に回転できる
。その際、サーボモータ１４の回転方向に対応した作動室内の圧力が、回転角度
に応じて高まる。ねじり棒ばね１２および並列接続された心出し装置１６は一緒
に、両弁要素４、８を、その油圧的中心位置に整合する。心出し装置１６は、そ
の第１心出し要素１７に作用する 軸方向力によって、その機械的心出し中心に
整合される。その場合、ばね２８のほぼ一定した 軸方向力と、反作用室３２か
らの可変油圧 軸方向力とが、ねじり棒ばね１２の力に支援して作用する。

【００２５】 第２心出し要素１８は、半径方向外側に位置する周溝３５を有している。この
周溝３５は、その第２弁要素８と反対側の壁に、組立工具を容易に挿入するため
の円錐傾斜面を有している。周溝３５はその第２弁要素８の側の壁に、組立工具
を確実に支持するための平らな面を有している。周溝３５の代わりに、図３に示
されているように、組立カラー（つば）３６を設けることもできる。

【００２６】 次に、心出し装置１６付きステアリング弁の組立方法を、個々の工程について
説明する。まず、両弁要素４、８が、心出し装置１６なしに、圧力媒体によって
、その中心位置に整合され、その位置において、ねじり棒ばね１２を介して互い
に結合される。その整合は、圧油あるいは圧縮空気で行われる。

【００２７】 心出し装置１６の両心出し要素１７、１８は、ステアリング弁１と別個に、組
立装置内において予め組み立てられ、転動体２６と共に、その機械的心出し中心
に整合される。この整合は例えば 軸方向力の付与によって行われる。そのため
に、ばね２８が利用される。

【００２８】 そして、中心位置に整合された弁要素４、８が、心出し装置１６の機械的中心
に整合された心出し要素１７、１８に、２回の工程で結合される。まず、予組立
された心出し装置１６が、第１弁要素４の上に押し込まれ、その第１心出し要素
１７が、軸方向ガイド２０によって、第１弁要素４に対して整合される。軸方向
ガイド２０が、心出し装置１６付きステアリング弁１の組立並びに運転のために
使われる、ことが重要である。これによって、心出し装置１６は、早くも、第１
弁要素４に、相対回転不能であるが軸方向に移動可能に結合されている。

【００２９】 そして、予組立された心出し装置１６が、第１弁要素４上において、第２弁要
素８の方向に移動されると、心出し装置１６は、その第２心出し要素１８と共に
、第２弁要素８の上に押し込まれる。これによって、第２心出し要素１８は第２
弁要素８に、圧力ばめ結合によって、結合される。

【００３０】 周溝３５ないし組立カラー３６は、心出し装置１６を予め組み立てる場合に、
部品を整合する際に接触支持するために、使われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に基づく心出し装置付きステアリング弁の縦断面図。

【図２】 図１における矢印II方向から見た部分拡大図。

【図３】 図１における部分IIIの異なった実施例の部分拡大図。

【符号の説明】

１ ステアリング弁 ２ 弁ハウジング ３ パワーステアリング装置 ４ 第１弁要素 ５ 入力軸 ６ 転がり軸受 ７ 転がり軸受 ８ 第２弁要素 ９ ピン １０ 出力軸 １１ ピニオン １２ ねじり棒ばね １３ サーボポンプ １４ サーボモータ １５ 圧油タンク １６ 心出し装置 １７ 第１心出し要素 １８ 第２心出し要素 １９ − ２０ 軸方向ガイド ２１ 縦溝 ２２ 縦溝 ２３ 球 ２４ 溝 ２５ 溝 ２６ 転動体 ２７ 保持器 ２７Ａ 保持突起 ２８ ばね ２９ ばね受け ３０ 反作用ピストン ３１ 弁ハウジング内周面 ３２ 反作用室 ３３ 配管 ３４ 変換器 ３５ 周溝 ３６ 組立カラー

【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３月１日（２０００．３．１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウォルフガング、ワルター ドイツ連邦共和国シュベビシュ、グミュン ト、オーベレ、カルプフェンヘルデ、31 Ｆターム(参考） 3D033 FD07 FD09 【要約の続き】 ０）を介して、第１弁要素（４）に対して整合され、相 対回転不能であるが軸方向に移動可能に、第１弁要素 （４）に結合され、その後で、心出し装置（１６）全体 を、回り止めされた軸方向ガイド（２０）に沿って、軸 方向に移動することによって、第２心出し要素（１８） が、第２弁要素（８）に、圧力ばめ結合によって結合さ れる、ことによって、結合される。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリング弁（１）が、互いに相対回転できる第１弁要素（４）と第２弁要
   素（８）とを有し、 心出し装置（１６）が、第１心出し要素（１７）と第２心出し要素（１８）と
   を有し、これら両心出し要素（１７、１８）がそれぞれ、第１および第２の両弁
   要素（４、８）に対して相対回転不能であり、且つ（両弁要素（４、８）と共に
   ）互いに相対回転できると共に軸方向に相対移動でき、そのうちの少なくとも１
   つの心出し要素（１７）が、ばね（２８）の力によって、他方の心出し要素（１
   ８）の方向に荷重され、 両心出し要素（１７、１８）がそれぞれ、互いに向き合って配置された半径方
   向に延びる溝（２４、２５）を有し、両溝（２４、２５）間に転動体（２６）が
   はめ込まれているような、特に自動車の油圧式パワーステアリング装置における
   心出し装置（１６）付きステアリング弁（１）の組立方法において、 ステアリング弁（１）の両弁要素（４、８）が、まず、心出し装置（１６）な
   しに、圧力媒体によって、その中心位置に整合され、この位置において、ねじり
   棒ばね（１２）を介して、互いに結合され、 心出し装置（１６）の両心出し要素（１７、１８）が、ステアリング弁（１）
   と別個に、組立装置内において予め組み立てられ、転動体（２６）と共に、その
   機械的心出し中心に整合され、 中心位置に整合されたステアリング弁（１）の両弁要素（４、８）が、機械的
   心出し中心に整合された心出し装置（１６）の両心出し要素（１７、１８）に対
   して、 まず、第１心出し要素（１７）が、回り止めされた軸方向ガイド（２０）を 介して、第１弁要素（４）に対して整合され、相対回転不能であるが軸方向に 移動可能に、第１弁要素（４）に結合され、 その後で、心出し装置（１６）の全体を、回り止めされた軸方向ガイド（２ ０）に沿って、軸方向に移動することによって、第２心出し要素（１８）が、 第２弁要素（８）に、圧力ばめ結合によって結合される、 ことによって、結合される、ことを特徴とする心出し装置（１６）付きステアリ
   ング弁（１）の組立方法。
2. 【請求項２】 第２心出し要素（１８）が、半径方向外側に位置する周溝（３５）を有してい
   る、ことを特徴とする請求項１記載の心出し装置付きステアリング弁。
3. 【請求項３】 第２心出し要素（１８）が、半径方向外側に位置する組立カラー（３６）を有
   している、ことを特徴とする請求項１記載の心出し装置付きステアリング弁。
4. 【請求項４】 周溝（３５）が、その第２弁要素（８）と反対側の壁に、組立工具を容易に挿
   入するための円錐傾斜面を有すると共に、その第２弁要素（８）の側の壁に、組
   立工具を確実に支持するための平らな面を有している、ことを特徴とする請求項
   ２記載の心出し装置付きステアリング弁。
5. 【請求項５】 第２心出し要素（１８）の軸方向範囲において、第１弁要素（４）と第２弁要
   素（８）との間に、転がり軸受（６）が配置されている、ことを特徴とする請求
   項２ないし４のいずれか１つに記載の心出し装置付きステアリング弁。
6. 【請求項６】 転がり軸受（６）がニードル軸受である、ことを特徴とする請求項５記載の心
   出し装置付きステアリング弁。
7. 【請求項７】 回り止めされた軸方向ガイド（２０）が、心出し装置（１６）付きステアリン
   グ弁（１）を組み立てるため並びに運転するために使われる、ことを特徴とする
   請求項１ないし６のいずれか１つに記載の心出し装置付きステアリング弁。
8. 【請求項８】 転がり軸受（２６）が保持器（２７）内に保持されている、ことを特徴とする
   請求項１ないし６のいずれか１つに記載の心出し装置付きステアリング弁。
9. 【請求項９】 保持器（２７）が保持突起（２７Ａ）を有し、保持器（２７）がこの保持突起
   （２７Ａ）で、心出し要素（１７、１８）に係止されることを特徴とする請求項
   ８記載の心出し装置付きステアリング弁。