JP2005502538A - サーボ補助ステアリングシステム用回転スライドバルブ - Google Patents

Abstract

本発明は、互いに対して所定回転角度に亘って回転できる入力エレメント及び出力エレメント（３、４）を含み、出力エレメント（４）を制御スライド（７）に連結する結合連結部分（１０）を更に含む、自動車用サーボ補助ステアリングシステムの回転スライドバルブ（１）に関する。制御スライド（７）と出力エレメント（４）との間のトルク伝達非歪結合連結部分（１０）は、出力エレメント（４）の内側に固定されており且つ制御スライド（７）の座内に半径方向に延びる結合ピン（１０）によって提供される。座は、結合ピン（１０）の断面と一致する断面まで軸線方向に傾斜しており、これによって、結合ピン（１０）を座に挿入するのが容易になり、出力エレメント（４）又は結合ピン（１０）、及び制御スライド（７）を互いに関して軸線方向に変位することによって、結合ピン（１０）が遊びなし支持位置をとることができる。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分に記載の自動車のサーボ補助ステアリングシステム用回転スライドバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
導入部で言及した種類（ＤＥ １９８ ０８ ７９６ Ａ１）の既知の回転スライドバルブでは、バルブの入力エレメントはステアリングコラムに連結されており、ステアリング機構と隣接した出力エレメントは入力エレメントにトルクの関数として捩じることができるように連結されており、入力エレメント及び出力エレメントはトーションばねを介して回転角度が制限されるように連結されている。更に、入力エレメントは、回転スライドにこのスライドとともに回転するように同軸に固定されており、制御スリーブ用のガイドを形成する回転スライドの部分には出力エレメントがスライドとともに回転するように固定的に連結されており、その結果、入力エレメントと出力エレメントとの間の回転移動が、回転スライド及び制御スリーブに設けられたクロスフロー開口部の合致度に影響を及ぼす。
【０００３】
半径方向結合ピンは、制御スリーブを出力エレメントに一緒に回転するように固定的に連結するのに役立ち、前記半径方向結合ピンは、出力エレメントに、制御スリーブ及び出力エレメントの軸線方向合致領域に固定されており、組み立て中に制御スリーブのレセプタクルに回転に関して固定された連結部分があるように挿入されており、遊びができるだけ無くしてある。結合ピンは、クランプピンとして形成されており、従って、伝達されるべきトルクに関する遊びをなくすため、レセプタクルに関して厳密な許容差を必要とする。これにより、出力エレメントが制御スリーブに関して偏心して位置決めされた状態で結合ピンをレセプタクルに半径方向に挿入することによって組み立てを行うのは困難であり、適当な半径方向自由空間を必要とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、導入部で言及した種類の回転スライドバルブ用の出力エレメント及び制御スリーブの結合連結部分を、機能を損なうことなく設計上の可能性を拡げるように、詳細には遊びなしトルク伝達を行うために形成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、これは、請求項１に記載の特徴により達成される。結合ピンと比較して寸法が大きい領域を持ち、出力エレメントと制御スリーブとの間の軸線方向の変位により、結合ピンを、結合ピンの対応する軸線方向支持に関して遊びなしトルク支持が提供される領域内に移動できる、結合ピン用レセプタクルを特徴とする。この目的のため、結合ピンは、出力エレメントに向かう端部が開放しているように設計でき、又はその端部が閉鎖しているように設計することもでき、そのため、結合ピンのレセプタクル内への軸線方向及び半径方向の両方向での組み立て及び挿入が可能であり、断面が傾斜した遊びなし最終位置に軸線方向でクランプするための簡単な手段を使用できる。
【０００６】
レセプタクルは、最終位置の方向で軸線方向に、小さな角度の円錐形をなして、好ましくは楔状をなして傾斜するように好適に形成され、そのため、伝達されるべきトルクは、レセプタクルを周方向で境界付ける表面の浅い傾斜による小さな軸線方向力成分しか発生しない。
【０００７】
この軸線方向力成分を支持するため、及び結合ピンにその遊びなし最終組み立て位置の方向で適切な負荷を加えるため、結合ピンに軸線方向のばね負荷を加えるのが好都合であるということがわかった。簡単であり且つ好適な解決策は、制御スリーブをその周囲の少なくとも一部に亘って環状に取り囲むクランプリングを提供することである。このクランプリングは、先ず最初に軸線方向で結合ピンに対して支持され、第２に軸線方向で制御スリーブの半径方向支持面に対して支持され、及びかくして円錐形をなして傾斜したレセプタクルの部分の方向に傾斜しており、そのため、結合ピンには、遊びなし軸線方向位置の方向で制御スリーブに向かって負荷が加えられる。支持面に対する等価の又は補助的な方法では、結合ピンに適切に傾斜した支持面を設けることもできる。この支持面は、例えば、結合ピンに適当に面取りを施すことによって、又は結合ピンの端部を円錐形に傾斜させることによって形成できる。
【０００８】
しかしながら、ばねリングは、その部分について、適当な楔形状支持エレメントにも作用でき、又はばねリング自体に、少なくとも結合ピンと重なる領域に楔状輪郭を設けることができ、その結果、対応する支持力が得られる。レセプタクルは、ばねリングを軸線方向に入れることができるように制御スリーブの端部から開始でき、又はばねリングを半径方向にしか入れることができないように制御スリーブの閉鎖端部から所定距離のところに置くこともできる。しかしながら、この領域の断面を結合ピンの直径と比較して大きくしたレセプタクルによってばねリング装着プロセスが容易になる。
【０００９】
本発明による別の実施形態では、結合ピンは、軸線方向ばね、例えば軸線方向に延びるばねクリップによって、軸線方向にその遊びなし位置の方向にレセプタクルのテーパ部分にばね作用でクランプ止めされている。ばねクリップは、結合ピンと半径方向外方で係合し、制御スリーブに結合ピンから遠方のそのリムで、例えばこのリムを制御スリーブの対応する半径方向ボアに挿入することによって固定される。しかしながら、結合ピンの上方で係合し、これに軸線方向に負荷を加えるばねクリップは、クランプリングの軸線方向突出部等によっても形成でき、これは、制御スリーブの外周の対応する受け入れ溝に割当てられる。
【００１０】
上文中に説明したばねクランプ手段は、組み立てに関して有利であり、詳細には、クランプピンが半径方向でレセプタクルに挿入され、既にそれらの組み立て位置をとることができる場合、結合ピン又はばね手段がランナップ傾斜を有し、これにより、半径方向に挿入される場合に結合ピンが交互の側で摺動できる。
【００１１】
本発明の一つの改良では、結合ピンとレセプタクルとの間に弾性挿入体を設けるのが好適である。この弾性挿入体は、例えば、レセプタクルと合致する領域で結合ピンを取り囲む弾性スリーブによって形成されている。
【００１２】
詳細には、対応する好ましくは円筒形のボア即ちレセプタクルに挿入したスリーブ状弾性挿入体と関連して、結合ピンをスリーブと合致する領域で球形に又は冠状に形成するのが好適であるということがわかった。これにより、遊びなし支持位置に拘わらず、結合ピンをレセプタクルに半径方向に挿入するのが容易になる。本発明の範囲内で、スリーブが多角形断面を持つようにすることができる。これにより、レセプタクルで傾斜のない支持位置が達成される。これにより、制御スリーブを回転スライド上で捩じりなしで案内する上で必要な自由度が確保される。
【００１３】
本発明のこの他の詳細及び特徴は、特許請求の範囲から明らかになるであろう。更に、例示の実施形態を使用して本発明を以下に詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、ハンドル（図示せず）により駆動される入力エレメント３及び出力エレメント４が同軸に配置されたハウジング２を持つ回転スライドバルブ１の基本的設計を示す。前記出力エレメント４は、入力エレメント３と出力エレメント４との間の回転自在性の回転角度を制限するトーションばね５を介してトルクを伝達するようにステアリング機構に連結されており且つ入力エレメントに連結されている。入力エレメント３は回転スライド６に、一緒に一部品をなして回転するようにしっかりと連結されている。図示の例示の実施形態では、前記回転スライド６は制御スリーブ７と相互作用し、回転スライド６及び制御スリーブ７は、軸線方向に延びる制御溝８及び９を同じ軸線方向領域に有する。これらの制御溝の合致度は、制御スリーブ７に対する回転スライド６の回転角度位置の関数である。回転スライド６が入力エレメント３に一緒に回転するように固定的に連結されている場合には、図２に詳細ＩＩとして概略に示してあるように、制御スリーブ７は出力エレメント４に軸線方向合致領域で連結されている。図１は、半径方向に延びる場合に出力エレメント４に固定された結合ピン１０による連結を概略に示す。結合ピンは、制御スリーブ７のレセプタクルに割当てられる。様々な変形例が以下の図２乃至図５でわかる。これらの図面の各々は、出力エレメント４及び回転スライド６との間の軸線方向重なり領域の拡大詳細だけを示す。重なり領域には、後者間に存在する結合連結部分が配置されている。
【００１５】
図２乃至図４による実施形態では、結合ピン１０は、各場合において出力エレメント４に押し込んであり、前記結合ピン１０は、図１による全体形体に関して半径方向外方に延びており、図２、図３、及び図４による例示において制御スリーブ７の端部１２に向かって開放しており且つ反対方向にテーパ領域１３を有するレセプタクル１１と係合する。テーパ領域は、詳細には円錐形をなして傾斜しており、回転スライド６の周囲方向で計測したレセプタクル１１の進入横区分３０の幅１４は、端部１２から始めて、最初は、同じ方向で計測した結合ピン１０の幅よりも大きい。結合ピン１０は、詳細には、円筒形ピンとして形成されている。結合ピン１０と比較して寸法が大きいこの領域と隣接してテーパ領域１３が続く。このテーパ領域の幅は、周方向で計測して、端部１２に向かう方向とは逆方向で傾斜し、結合ピン１０の直径よりも小さく、そのため、図３に示すように結合ピン１０が領域１３にある状態（これが連結位置である）では、結合ピン１０は周方向遊びなしでレセプタクル１１内にある。
【００１６】
この位置に関し、図２は、周方向で少なくとも周囲の大部分に亘って（これは図面から知ることはできない）回転スライド６の周囲と係合し、ばねリング１５によって結合ピン１０を領域１３のテーパ端部に向かう方向で支持することにより、結合ピン１０を固定することを示す。ばねリング１５は、少なくともレセプタクル１１と隣接した周囲領域で周方向に延びており、このばねリング１５によってクランプピン１０に図示の方向で遊びなし係止位置で力が加えられるようにクランプピン１０に向かって半径方向内方に延びるクランプ面取り部１７を持つ溝状窪み１６に割当てられている。
【００１７】
これに必要なクランプ力はクランプピン１０に関して横方向に延びる。このクランプ力は、レセプタクル１１の長さ方向で軸線方向に加えられるべきであり、比較的小さい。これは、レセプタクル１１の領域１３がほんの僅かに円錐形形状なしており、従って、ほんの小さな横方向力しか発生しないためである。この力は、クランプ面取り部１７と結合ピン１０との間に配置されたばねリング１５によって吸収しなければならない。
【００１８】
例示の実施形態では、クランプピン１０は連続した円筒形の設計である。しかしながら、ばねリングが作用する領域が平らであるように、又は図２に破線２９で示すようにクランプ面取り部１７と逆をなして対応するクランプ面取り部が設けられるように適当な端部に向かって円錐形をなして傾斜するようにクランプピンを設計するのが好適である。
【００１９】
図２、図３、及び図４による例示は、レセプタクル１１が端部１２に向かって開放しており、これにより、回転スライドバルブ１の組み立て中に回転スライド６及び出力エレメント４を互いに対して変位させるに従って結合ピン１０を軸線方向に挿入できると仮定している。
【００２０】
これとは異なる方法では、結合ピン１０をレセプタクル１１に半径方向に挿入することしかできないように、詳細には回転スライド６と出力エレメント４との間の適当な半径方向移動性と関連してレセプタクル１１を端部１２に向かって閉鎖することもできる（図示せず）。本発明による解決策はこの場合にも有利である。これは、本発明の設計のレセプタクル１１により結合ピンと比較して余分の寸法を持つ領域で半径方向に挿入でき、断面の減少によりレセプタクル１１がこれに続いて長さ方向に変位することによって前記余分の寸法を補償できるためである。
【００２１】
図２及び図３を使用して上文中に説明した基本的構造に由来する変形例を図４に示す。この変形例では、周囲と係合する図２によるばねリング１５の代わりに軸線方向に延びるばねクランプ１８を使用する。このばねクランプは、一つのばねリム１９で連結ピン１０にレセプタクル１１のテーパ領域１３の方向に負荷を加える。ばねクランプは、その反対端２１の領域で回転スライド６に連結されている。端部２１は、結合ピン１０上で係合したクリップ２０によって連結されている。
【００２２】
図４には示してないが、端部２１は制御スリーブ７の挿入開口部に固定できる。そのため、ばねクランプ１８は、例えば結合ピン１０のアンダーカット領域に接触領域として割当てられたばねリム１９によって固定されたＵ形状クリップである。
【００２３】
ばねクランプ１８を、周方向に延びるクランプリング２２まで突出したアームとして図４に示す。クランプリングは、ばねクランプ１８の連結領域では、回転スライド６の周方向に延びる溝状窪みに置かれ、前記クランプリング２２は制御スリーブ７の周囲の大部分に亘って延びる。
【００２４】
本発明の改良では、結合ピン１０とレセプタクル１１との間に弾性挿入体を設けるのが好適である。前記弾性挿入体は、例えば、結合ピン１０に属する弾性スリーブとして形成され、伝達されるべき力に対して十分に硬質であり、摺動摩擦の改善に寄与し、そのため、制御スリーブ７を回転スライド６上で捩じりなしに案内する上で必要な自由度が確保され、遊びが時折生じた場合でもノッキング騒音がスリーブによって阻止される。
【００２５】
図５は、本発明の別の独立した改良を示す。この改良では、出力エレメント４と制御スリーブ７との間に結合ピン２４が設けられる。この結合ピンは、制御スリーブ７のレセプタクル２５と係合する。レセプタクルは、好ましくは、円筒形ボアとして形成されている。結合ピン２４は、弾性スリーブ２６によってレセプタクル２５内に支持される。結合ピン２４は、スリーブ２６と合致する領域に、好ましくは冠状の、詳細には球形の支持ヘッド２７を有する。そのため、遊びをなくすために弾性予備張力が加えられているのに拘わらず、少なくとも適当に線型に接触する。小型である場合でも、前記線型接触により、制御スリーブ７を回転スライド６上で捩じりなしに案内するのに必要な自由度が確保される。スリーブには、その一方の端部に、好ましくは出力エレメント４に面する端部にカラー２８が設けられているのが好適である。更に、支持ヘッド２７とスリーブ２６との間の支持面が更に減少するようにスリーブ２６の輪郭を多角形にする、即ち、例えば個々のリブがスリーブ２６等の長さ方向に延びる三角形にすることにより、結合ピン２４とスリーブ２６との間の摩擦を更に減少するのが好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】回転スライドバルブ、この回転スライドバルブの出力エレメント、及び結合ピンを介してトルク伝達的に連結された制御スリーブの概略部分断面図であり、これに関する連結部分が輪郭のみで示してある。
【図２】図１の詳細ＩＩによるトルク伝達連結部分の第１実施形態を示す図である。
【図３】結合ピンに割当てられた、制御スリーブのレセプタクルを示す、図２の矢印ＩＩＩの方向で見た概略図である。
【図４】レセプタクル内での遊びなし位置の方向での結合ピンの軸線方向クランプの改良についての図２と対応する図である。
【図５】結合ピン及びこの結合ピンとレセプタクルとの間の移行部の弾性中間層を使用する出力エレメントと制御スリーブとの間のトルク伝達連結部分の本発明による別の改良を示す概略図である。

Claims (19)

1. 自動車のサーボ補助ステアリングシステム用の回転スライドバルブであって、入力エレメント及び出力エレメントを有し、この出力エレメントは、トーションばねによって支持されており、限定された回転角度で前記入力エレメントに連結されており、回転に関して前記エレメントの一方に連結されており、互いに同軸に配置された回転スライド及び制御スリーブを有し、これらには、合致度を回転スライドと制御スリーブとの間の回転角度の関数として変化させることができるクロスフロー開口部が設けられ、前記制御スリーブは、前記出力エレメントに亘って半径方向外方に係合する軸線方向領域を有し、前記出力エレメントは、制御スリーブのレセプタクルに挿入されて保持された半径方向結合ピンを支持し、ばねによって張力が加えられる、回転スライドバルブにおいて、前記レセプタクル（１１）は、前記結合ピン（１０）に関して寸法が大きい進入横区分（３０）から始まって、前記結合ピン（１０）の断面よりも小さい横区分（領域１３）まで軸線方向に傾斜しており、前記結合ピン（１０）は、前記レセプタクル（１１）の傾斜した横断面領域（１３）内の所定位置に遊びなしでクランプされる、ことを特徴とする回転スライドバルブ。
2. 請求項１に記載の回転スライドバルブにおいて、前記レセプタクル（１１）は、前記制御スリーブ（７）の端部（１２）に向かって開放されている、ことを特徴とする回転スライドバルブ。
3. 請求項１に記載の回転スライドバルブにおいて、前記レセプタクル（１１）は、前記制御スリーブ（７）の端部（１２）に向かって閉鎖している、ことを特徴とする回転スライドバルブ。
4. 請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の回転スライドバルブにおいて、前記結合ピン（１０）は、前記制御スリーブ（７）の周方向に延びるばねリング（１５）によって軸線方向にクランプされており、クランプ面取り部（１７）に割当てられている、ことを特徴とする回転スライドバルブ。
5. 請求項４に記載の回転スライドバルブにおいて、前記クランプ面取り部（１７）は、前記制御スリーブ（７）に割当てられている、ことを特徴とする回転スライドバルブ。
6. 請求項５に記載の回転スライドバルブにおいて、前記クランプ面取り部（１７）は前記制御スリーブ（７）の環状溝に割当てられている、ことを特徴とする回転スライドバルブ。
7. 請求項６に記載の回転スライドバルブにおいて、前記環状溝は、前記結合ピン（１０）に向かって半径方向内方に傾斜して延びる側面をクランプ面取り部（１７）として有する、ことを特徴とする回転スライドバルブ。
8. 請求項４に記載の回転スライドバルブにおいて、前記クランプ面取り部（２９）は、前記結合ピン（１０）に割当てられている、ことを特徴とする回転スライドバルブ。
9. 請求項８に記載の回転スライドバルブにおいて、前記クランプ面取り部は前記結合ピン（１０）の周囲領域によって形成されており、前記結合ピン（１０）は前記制御スリーブ（７）に向かって円錐形をなして傾斜している、ことを特徴とする回転スライドバルブ。
10. 請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の回転スライドバルブにおいて、前記結合ピン（１０）は、結合位置の方向で、前記制御スリーブ（７）の長さ方向に延びる軸線方向ばねクランプ（１８）によって前記制御スリーブ（７）に関して遊びなしでクランプされている、ことを特徴とする回転スライドバルブ。
11. 請求項１０に記載の回転スライドバルブにおいて、前記ばねクランプ（１８）は、クランプクリップとして形成されており、その一方のばねリム（１９）は前記結合ピン（１０）に作用し、他方のばねリムは前記制御スリーブ（７）の保持開口部に係合する、ことを特徴とする回転スライドバルブ。
12. 請求項１０に記載の回転スライドバルブにおいて、前記ばねクランプ（１８）は、制御スリーブ（７）に嵌め込み可能であり且つ周囲側部上で制御スリーブ（７）の後方と係合するばねクリップから突出しており、クランプリング（２２）として提供される、ことを特徴とする回転スライドバルブ。
13. 請求項１乃至１２のうちのいずれか一項に記載の回転スライドバルブにおいて、弾性中間層（スリーブ２６）が結合ピン（２４）とレセプタクル（２５）との間に設けられている、ことを特徴とする回転スライドバルブ。
14. 請求項１３に記載の回転スライドバルブにおいて、前記弾性中間層（スリーブ２６）は、前記レセプタクル（２５）に割当てられている、ことを特徴とする回転スライドバルブ。
15. 請求項１３に記載の回転スライドバルブにおいて、前記弾性中間層は前記結合ピン（２４）に割当てられている、ことを特徴とする回転スライドバルブ。
16. 請求項１３乃至１５のうちのいずれか一項に記載の回転スライドバルブにおいて、前記弾性中間層はスリーブ（２６）として形成されている、ことを特徴とする回転スライドバルブ。
17. 請求項１３乃至１６のうちのいずれか一項に記載の回転スライドバルブにおいて、前記結合ピン（２４）は、前記スリーブ状中間層（スリーブ２６）によって、閉鎖縁部を持つレセプタクルに割当てられており、スリーブの横断面と対応する、ことを特徴とする回転スライドバルブ。
18. 請求項１７に記載の回転スライドバルブにおいて、前記スリーブ状中間層（スリーブ２６）は、多角形断面、特に三角形断面を有する、ことを特徴とする回転スライドバルブ。
19. 請求項１３乃至１８のうちのいずれか一項に記載の回転スライドバルブにおいて、前記結合ピン（２４）は、前記中間層（スリーブ２６）によって境界付けられた球形ボール状ヘッド（２７）を有する、ことを特徴とする回転スライドバルブ。

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