JPH06509762A - パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 パワーステアリング装置 本発明は、請求の範囲第１項の上位概念部分に記載の特に自動車用のパワーステ アリング装置に関する。このパワーステアリング装置は二つの入口シート弁と二 つの出口シート弁とを有する舵取り弁を持っており、それらのシート弁の弁体は 舵取りハンドル軸の回転運動によって軸方向に移動する。入口シート弁の弁体は 閉鎖ばねの力によって閉鎖方向に付勢されている。

かかるパワーステアリング装置はヨーロッパ特許第８１−０１９２６４１公報で ラック形パワーステアリング装置として知られている。入口シート弁における漏 洩損失を避けるために、その閉鎖ばねは非常に強く作られている。一方では入口 シート弁および他方では出口シート弁を開放するために異なった作動力が生ずる 。舵取り運動を引き起こす際に圧力を形成するためにまず、舵取りハンドルに非 常に大きな作動トルクを与える必要である。

これは閉鎖ばねの力並びに心出しばねの力を打ち負かさねばならないからである 。これに対してサーボモータ内における圧力の低減に対しては心出しばねの力し か働かない。従って、作動力が常に投入力と釈放力との間で揺れ動くので、圧力 の連続的な調整は困難であり、運転者には引っ掛かり舵取り感覚が生ずる。

舵取り弁はラック形パワーステアリング装置で知られている。かかる舵取り弁は 他のパワーステアリング装置例えばポールナツト形パワーステアリング装置で同 じ作用をもって利用できる。

本発明の目的は、冒頭に述べた形式のパワーステアリング装置を、それが作動す るとき顕著なヒステリシス特性なしにほぼ連続的な経過をたどる圧力・トルク・ 特性曲線が得られるように改良することにある。

この目的は、請求の範囲第１項の特徴部分に記載されているパワーステアリング 装置によって、出口シート弁を開放するためにも入口シート弁の閉鎖ばねが作用 することにより達成される。この解決は、特に、閉鎖ばねが入口シート弁の弁体 に、対応した出口シート弁が中立位置にあるときだけ作用するようにすることに よって行われる。その場合、各閉鎖ばねは舵取り弁の中立位置において対応した 入口シート弁の弁体を軸方向に移動可能な円板を介してハウジング固定の弁座に 接触保持する。更に舵取り弁は、それが中立位置から変位調整されたときその都 度一つの出口シート弁が対応した入口シート弁の閉鎖ばねを円板を介して入口シ ート弁の弁体から持ち上げて離すように設計されている。

本発明の目的に適った有利な実施態様は従属請求の範囲に記載されている。本発 明は各請求の範囲に記載の特徴事項に限定されるものではない。当業者において 各請求の範囲および個々の特徴事項を課題に合わせて種々に組み合わせることが できる。

有利な実施態様において、各出口シート弁は軸方向に移動可能な弁棒を有し、そ の作動面は舵取り弁の中立位置において円板に対して第一の距離を保持し、その 弁体の閉鎖面は入口シート弁の弁体に形成された弁座に対して第二の距離を保持 し、その第二の距離は第一の距離より大きい。

本発明に基づくパワーステアリング装置によって得られる利点は、特に、両方の 入口シート弁が舵取り弁の中立位置においてしかその閉鎖ばねの力によってその 弁座に押しつけられて気密に閉鎖されないことにある。舵取り弁が変位調整され るや否や、その都度制御すべき入口シート弁の閉鎖ばねは対応した出口シート弁 によって入口シート弁の弁体から持ち上げられて離される。その後も人口シート 弁は、対応した出口シート弁が閉じられるまでは閉じられたままである。これに よって弁体はばね力から自由にされて移動するので、弁は搬送された圧力に相応 して自由に変位できる。その都度の閉鎖ばねおよび心出しばねに相応する作動ト ルクはもはや跳躍的に変化しない。

以下図面に示したラック形パワーステアリング装置の実施例を参照して本発明の 詳細な説明する。しかし本発明は他のパワーステアリング装置、例えばポールナ ツト形パワーステアリング装置、に対しても利用できる。

図面は本発明に基づくパワーステアリング装置の縦断面図を示している。

舵取り装置ハウジング１の中にはす歯付きあるいはねし歯付きのピニオン２が回 転可能に且つ所定の限界内で軸方向に移動可能に支持されている。ピニオン２は その一端に舵取り機構例えば図示していない舵取り／％ンドルへの結合に対する 舵取りハンドル軸接続部３を有している。ビニオン２はそのはず歯を介して、舵 取り装置ハウジング１の中に軸方向に移動可能に案内されている図示してないラ ックとかみ合っている。

ピニオン２は二つのラジアル軸受４，５および二つのスラスト軸受６，７によっ て支持されている。その軸方向の固定は、皿ばねの形をした第一のばね装置１０ を介して舵取り装置ハウジング１における接触設置肩部１１に押しつけられてい る座金８によって行われている。スラスト軸受６は座金８とビニオン２に結合さ れている心出しカラー１２との間に配置されている。心出しカラー１２の反対側 にスラスト軸受７が配置されており、このスラスト軸受７は第二の（後述する） ばね装置によって作動板１３を介して心出しカラー１２に押しつけられている。

図示してないサーボポンプで搬送される圧力媒体の図示してないサーボモータの 圧力室への供給および排出を制御するために、二つの入口シート弁１５．１６と 二つの出口シート弁１７．１８とから成る舵取り弁１４が使用される。これらの 人口および出口シート弁１５，１６゜１７．１８はビニオン２に対して平行に配 置されている。

入口シート弁１５ないし１６と出口シート弁１７ないし１８はそれぞれ互いに同 軸に配置されている。

舵取り弁１４の中立位置において入口シート弁１５゜１６は閉鎖されている。こ れは、それらの弁体２０゜２１が圧縮ばね２２ないし２３によって軸方向に移動 可能な円板２４ないし２５を介してハウジング固定の弁座２６ないし２７に押し つけられていることによって達成される。

人口シート弁１５．１６の弁体２０．２１のボアに、出口シート弁１７ないし１ ８に対する弁座２８ないし３０が形成されている。圧縮ばね３３，３４によって 作動板１３に押しつけられている二つの弁棒３１，３２に、出口シート弁１７な いし１８の弁体３５ないし３６が形成されている。弁座２８，３０は、舵取り弁 １４の中立位置において出口シート弁１７，１８が開かれるように弁体３５，３ ６に付属されられている。出口シート弁１７の圧縮ばね３３は、このばねが人口 シート弁１５を開放するために必要であるので、非常に強く形成されている。更 にこのばねは、弁が液圧的に復帰するときも、弁体２０を弁棒３１を介して図面 において上向きに移動する働きをしなければならない。これに対して出口シート 弁１８の圧縮ばね３４は、これは弁棒３２に配置されているバッキングの摩擦に 打ち勝つだけでよいので、比較的弱く形成されている。このばねは舵取り弁の本 来の機能にとって必要ではなく、従って完全に省略することができる。

圧縮ばね３３は場合によっては圧縮ばね３４と共働して上述の第二のばね装置を 形成している。舵取り弁１４の中立位置においてピニオン２および従って作動板 １３が精確に遊びなしに中心に置かれるようにするために、第一のばね装置１０ の力は第二のばね装置の力の約２倍の大きさをしている。ピニオン２が図面にお いて上向きに移動するとき、この運動に第一のばね装置１０の力が対抗して作用 し、第二のばね装置の力はその動きを支援する。ピニオン２が下向きに移動する とき、ただ第二のばね装置の力がこの運動に対抗するだけである。従って両方向 において同じ力が作用する。

サーボポンプによって搬送される圧力媒体を舵取り装置に供給するために入口接 続口が設けられている。この人口接続口は図面においてその描写を簡単化するた めに二つの入口接続口３７Ａ、３７Ｂに分割されている。入口接続口３７Ａ、３ ７Ｂは入口シート弁１５ないし］６にそれぞれ配置されている二つの入口室３８ ．４０に、対応した通路を介して連通されている。舵取り弁１４の中立位置にお いて人口室３８．４０から分離されている二つの室４１．４２は二つのシリンダ 接続口４３．４４に連通されている。更にこれらの室４１．４２は、円板２４． ２５にある切欠きおよび舵取り弁の中立位置において開いている出口シート弁１ ７．１８を介して、戻り接続口４５Ａ、４５Ｂに接続され、従って図示していな い圧力媒体容器に接続される。

出口シート弁１７の弁棒３１に作動面４６を持つ段部が形成されており、これは 軸方向において円板２４の端面から第一の距離４７を隔てられている。この第一 の距離４７は舵取り弁１４の中立位置において、軸方向において弁体３５の閉鎖 面と弁座２８との間に存在する第二の距離４８よりも大きい。

弁棒３２は軸方向に向けられた延長部５ｏを有しており、その作動面５１として の端面は円板２５に対して第一の距離５２を有している。第一の距離５２は舵取 り弁１４の中立位置において、弁体３６の閉鎖面と弁座３゜との間に存在する第 二の距ｗ！５３よりも小さい。

図面において一方では入口および出口シート弁１５゜１７および他方では入口お よび出口シート弁１６．１８は異なって形成されている。軸方向に見てすべての 弁が作動板１３の片側に配置できるようにするために、弁を異なって形成する必 要がある。しかし両方の弁を、これらが軸方向において作動板１３の両側に例え ば同軸的に配置されるとき、図面における左側あるいは右側の形状に相応して同 じ形に形成することができる。

次にラック形パワーステアリング装置を作動する際の舵取り弁１４の機能につい て詳細に説明する。舵取り弁の中立位置において両方の入口室３８．４０は気密 に閉鎖されているので、圧力媒体は全く消費されない。両方のシリンダ接続口４ ３．４４はこの中立位置において戻り接続口４５Ａ、４５Ｂに接続されており、 これによって舵取り伝動装置が支障なしに戻ることができる。

舵取りハンドル軸がピニオン２のはす歯によってピニオンに上向きの分力が生ず るように回転されたとき、この分力は、第一のばね装置１０の力が打ち負かされ るまでは働かない。この限界力が打ち負かされた後で純粋に機械的に舵取りされ るまで、ピニオン２は上向きに移動する。圧縮ばね２２，３３．３４の力によっ て弁棒３１゜３２も同様に上向きに移動され、作動板１３に連続的に接触保持さ れる。この運動においてまず弁棒３１の作動面４６が円板２４に接触し、これを 介して圧縮ばね２２を弁体２０から持ち上げて離す。これによって弁体２０は圧 縮ばね２２の力から自由にされる。弁棒３１が更に移動した際に第二の距離４８ が打ち負かされた後、出口シート弁１７の弁体３５は弁座２８に接触して、出口 シート弁１７を閉鎖する。出口シート弁１８は一層開かれる。弁棒３１が更に移 動すると、入口シート弁１５の弁体２０が一緒に移動され、入口シート弁１５が 開かれる。

これによって圧力媒体流は入口接続口３７Ａから入口室３８および開いた入口シ ート弁１５を介してシリンダ接続口４３に流れる。シリンダ接続口４３はサーボ モータの片側に接続されている。サーボモータの反対側から圧力媒体が第二のシ リンダ接続口４４に戻り、そこから室４２および開いた出口シート弁１８を介し て戻り接続口４５Ｂに流れる。

ピニオン２が逆向きに回転する際、ピニオンは圧縮ばね２２，３３．３４の限界 力を打ち負かした後で下向きに移動される。左側の弁において出口シート弁１７ が一層開かれるが、右側の弁においてまず作動面５１が円板２５に接触するので 、これは圧縮ばね２３を人口シート弁１６の弁体２１から持ち上げて離す。これ によって弁体２１はばね力から自由にされる。一層移動された際に第二の距離５ ３が打ち負かされた後、出口シート弁１８の弁体３６は弁座３０に接触する。そ の後で入口シート弁１６の弁体２１は弁座２７から持ち上げられて離されるので 、入口シート弁１６は開かれる。その場合圧力媒体は入口接続口３７Ｂから開い た人口シート弁１６およびシリンダ接続口４４を介してサーボモータの反対側に 流れ、サーボモータの他の側からシリンダ接続口４３および開かれた出口逆止め 弁１７を介して戻り接続口４５Ａに流れる。

人口および出口シート弁１５，１６，１７．１８の制御はこの実施例の場合、ビ ニオン２のはす歯を介してその軸方向移動によって行われる。弁の調整は別の適 当なそれ自体公知の手段例えば並ねじによって又は作動揺動板によっても同じ作 用で行える。

符号の説明 １　舵取り装置ハウジング ２　ビニオン ３　舵取りハンドル軸接続部 ４　ラジアル軸受 ５　ラジアル軸受 ６　スラスト軸受 ７　スラスト軸受 ８　座金 １０ばね装置 １１　接触設置肩部 １２　心出しカラー １３　作動板 １４　舵取り弁 １５　人口シート弁 １６　人口シート弁 １７　出口シート弁 １８　出口シート弁 ２２　圧縮ばね ２３　圧縮ばね ２４　円板 ２５　円板 ２６　弁座 ２７　弁座 ２８　弁座 ３０　弁座 ３３　圧縮ばね ３４　圧縮ばね ３７Ａ　入口接続口 ３７Ｂ　入口接続口１ ４０　人口室 国際調査報告

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．二つの入口シート弁（１５，１６）と二つの出口シート弁（１７，１８）と を有する舵取り弁（１４）を持っており、それらのシート弁の弁体（２０，２１ ，３５，３６）が舵取りハンドル軸の回転運動によって軸方向に移動でき、入口 シート弁（１５，１６）の弁体（２０，２１）が圧縮ばね（２２，２３）の力に よって閉鎖方向に付勢されているような特に自動車用のパワーステアリング装置 において、 −　圧縮ばね（２２，２３）が入口シート弁（１５，１６）の弁体（２０，２１ ）に、対応した出口シート弁（１７，１８）が中立位置にあるときだけ作用し、 −　各圧縮ばね（２２，２３）が舵取り弁（１４）の中立位置において軸方向に 移動可能な円板（２４，２５）を介して対応した入口シート弁（１５，１６）の 弁体（２０，２１）をハウジング固定の弁座（２６，２７）に接触保持し、 −　舵取り弁（１４）がその中立位置から変位する際にその都度一つの出口シー ト弁（１７，１８）が対応した入口シート弁（１５，１６）の圧縮ばね（２２， ２３）を円板（２４，２５）を介して入口シート弁（１５，１６）の弁体（２０ ，２１）から持ち上げて離す、ことを特徴とする特に自動車用のパワーステアリ ング装置。
2. ２．各出口シート弁（１７，１８）が軸方向に移動可能な弁棒（３１，３２）を 有し、その作動面（４６，５１）が舵取り弁（１４）の中立位置において円板（ ２４，２５）に対して第一の距離（４７，５２）を保持し、その弁体（３５，３ ６）の閉鎖面が入口シート弁（１５，１６）の弁体（２０，２１）に形成された 弁座（２８，２９）に対して第二の距離（４８，５３）を保持し、その第二の距 離（４８，５３）が第一の距離（４７，４８）より大きいことを特徴とする請求 の範囲第１項記載のパワーステアリング装置。