(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁入力素子（23）に固く結合されている第１の弁要素（４）および弁出力素子（18）に固く結合されている第２の弁要素（７）を備えた自動車のパワーステアリング装置における回転スライド弁であって、
半径方向外側に位置する回転スライダとしての前記第１の弁要素（４）が軸方向孔（６）を有し、弁出力素子（18）にねじり棒（28）およびロストモーション継手（24）を介して結合され、
半径方向内側に位置する制御ブッシュとしての第２の弁要素（７）は、第１の弁要素（４）の軸方向孔（６）の中に案内され、
これら両弁要素（4,7）が弁ハウジング（２）の中に互いに同軸的に回転可能に配置され、最大でロストモーション継手（24）の回転距離だけ相対回転でき、
第１の弁要素（４）が内側に第２の弁要素（７）が外側にそれぞれ少なくとも一部がその軸方向長さが限られている制御・縦溝（21）を有し、これらの制御・縦溝（21）がサーボモータ（15）の両側の作動室（13、14）への圧油の供給および排出を制御するために共働し、
第１の弁要素（４）と弁出力素子（18）との間に心出し装置（31）が配置されているような自動車のパワーステアリング装置における回転スライド弁において、
第１の弁要素（４）の先端は軸受（20）を介して弁出力素子（18）の先端外周面上に支持され、
第１の弁要素（４）の外周面の先端近傍には反動ピストン（32）が第１の弁要素（４）に対して相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に結合され、
心出し装置（31）が相対回転可能な二つの部品（32A,33）とこれら両部品間に位置する少なくとも一つの球（37）を含み、
心出し装置（31）の一方の部品（32A）が反動ピストン（32）に固く結合されて第１の弁要素（４）に相対回転不能であるが軸方向に移動可能であり、
心出し装置（31）の他方の部品（33）が第１の弁要素（４）の先端近傍における弁出力素子（18）の外周面上の所定位置において、弁出力素子（18）に相対回転不能に且つ移動不能に結合され、
球（37）が両部品（32A,33）の凹所（35、36）内に保持され、
反動ピストン（32）にばね（40）が作用し、このばね（40）が一方では反動ピストン（32）に接触支持され、他方では第１の弁要素（４）の外周面上に配置されたストッパ（41）に接触支持され、
心出し装置（31）の他方の部品（33）は、第１および第２の弁要素（4,7）がねじり棒（28）によって決定されるそれらの液圧的なセンターにあるときに、他方の部品（33）の凹所（36）が一方の部品（32A）の凹所（35）内にある球（37）と一致するように位置決めされた状態において弁出力素子（18）に結合され、
両部品の凹所（35、36）が互いにＶ形に傾いた斜面で形成され、
球（37）がプラスチック製保持器（38）内に保持されている、
ことを特徴とする自動車のパワーステアリング装置における回転スライド弁。
【発明の詳細な説明】
本発明は請求の範囲第１項の上位概念部分に記載の自動車のパワーステアリング装置における回転スライド弁に関する。この回転スライド弁は相対移動可能に同軸的に配置され最大でロストモーション継手（から動き継手）の回転距離だけ相対回転できる二つの弁要素を有している。その場合、弁入力要素に結合されている第１の弁要素は半径方向外側に位置する回転スライダとして形成されている。第２の弁要素は弁出力要素に固く結合され、半径方向内側に位置する制御ブッシュとして形成され、回転スライダの軸方向孔の中に案内されている。両弁要素はそれぞれ少なくとも一部がその軸方向長さが限られている制御・縦溝を有し、これらの制御・縦溝はサーボモータの両側の作動室への圧油（圧力媒体）の供給および排出を制御するために共働する。両弁要素を変位した位置からその中立位置に戻すためにねじり棒が使用されている。
この種の回転スライド弁はドイツ特許第A1−4310396号明細書の発明対象である。この回転スライド弁は、回転スライダの内部に制御ブッシュを特に配置することによって弁全体の外側寸法が非常に小さくなるという利点を有している。この回転スライド弁の場合、心出しはねじり棒を介してしか行われない。ねじり棒は公知のように、回転スライド弁の本来のセンター範囲においてねじり棒による復帰が極めて小さいという特性を有している。
従って、他の回転スライド弁において、特に回転スライド弁のセンター直接範囲において非常に正確な心出しを行える心出し装置をねじり棒に加えて設けることが種々提案されている。そのような補助的な心出し装置は、例えばドイツ特許第C1−4201311号明細書で知られている。この形態の場合、補助的な心出し装置は軸方向において補助的な構造空間を必要とする。しかも単位部品の製造後に、このセンター心出しをもはや調整できないという大きな欠点がある。これによって大きなセンター心出し差およびトルク差が起こり得る。心出しばねが一方では回転部品に他方では不動部品に接触支持されているので、ここでは回転スライド弁の敏感性に影響を及ぼす補助的な摩擦が生ずる。
本発明の目的は、公知の回転スライド弁に、調整可能であり、かつ両弁要素間に決して追加的な摩擦を生じさせない補助的なセンター心出し装置を装備することにある。
この目的は請求の範囲第１項記載の回転スライド弁によって達成される。本発明の有利な実施態様は従属請求の範囲に記載されている。請求の範囲第９項に本発明に基づく回転スライド弁の組立方法が記載されている。
即ち本発明の目的は、冒頭に述べた形式の回転スライド弁において、回転スライダと弁出力素子との間にばねで荷重された心出し装置が配置され、この心出し装置が相対回転可能な二つの部品とこれら両部品間に位置する少なくとも一つの球を含んでいることによって解決される。その心出し装置の一方の部品は反動ピストンに固く結合され、回転スライダ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。他方の部品は弁出力素子に所定の位置において相対回転不能に且つ移動不能に結合されている。球は両部品の凹所内に保持されている。
回転スライド弁と弁出力素子との間に心出し装置を配置することによって、心出し装置の一方の部品は弁出力素子に所定の位置において固定できる。これにより、心出し装置は心出し位置および心出し力について、単位部品の製造後でも容易に調整できる。外側に位置する回転スライド弁と弁出力素子との間に心出し装置を配置することにより、反動ピストンに作用するばねを回転スライド弁に接触支持することもできる。反動ピストンが回転スライダと一緒に回転するので、ばねの両側の支持個所の間において相対運動は生ぜず、従ってそこで摩擦が生ずることはない。
心出し装置の他方の部品、即ち弁出力素子に結合されている部品は目的に適って、簡単に製造でき片側端面にＶ形凹所を有するリング部材から成っている。このリング部材は所定の位置において弁出力素子と一緒に穿孔され、ピンによってこれに固く結合される。組立を簡単にし且つ回転スライド弁の運転中において位置を保持するために、球がプラスチック製保持器内に保持されている。一方では反動ピストンに接触支持され、他方では回転スライダに形成されたストッパ例えば止め輪に接触支持されているばねは、目的に適って円板ばねの形のばねとして形成されている。これによって非常に短い構造長さにおいて正確に配量した心出し力を実現させることができる。
以下図に示した実施例を参照して本発明を詳細に説明する。
図１は概略的に図示した舵取り伝動装置を備えた本発明に基づく回転スライド弁の縦断面図、
図２は図１における矢印11の方向から見た心出し装置の図、および
図３は図１における部分111の拡大図である。
回転スライド弁１はパワーステアリング装置３の弁ハウジング２の中に入っている。
回転スライド弁１は回転スライダ４の形をした第１の弁要素を含んでいる。この回転スライダ４は弁ハウジング２の弁孔５の中に回転可能に案内されている。回転スライダ４は軸方向孔６を有し、この軸方向孔６の中に制御ブッシュ７の形をした第２の弁要素が回転可能に案内されている。即ち回転スライダ４は半径方向外側に位置し、制御ブッシュ７は半径方向内側に位置している。
回転スライダ４はその外周面に周溝８、10、11を有し、これらの周溝８、10、11にはサーボポンプ12ないしサーボモータ15の二つの作動室13、14が接続されている。周溝８、10、11はシールリング16によって弁孔５に対して密封されている。回転スライダ４は弁ハウジング２の中に転がり軸受17によって支持され、弁出力素子18上に転がり軸受20によって支持されている。回転スライダ４は、その軸方向孔６の中に制御・縦溝（図示せず）を有している。これらの制御・縦溝は軸方向長さが限られており、制御ブッシュ７の外周面に形成された制御・縦溝21と共働する。制御・縦溝21の一部は制御ブッシュ７の両端に向けて閉じられている。幾つかの制御・縦溝21は制御ブッシュ７の一端に向いて開き、油溜まり（圧力媒体タンク）22に接続されている。サーボポンプ12はこの油溜まり22から圧油（圧力媒体）をくみ上げる。
回転スライダ４は、舵取りハンドル軸接続部として形成されている弁入力素子23に固く結合されている。舵取りハンドル軸接続部は、例えば舵取りハンドル軸（図示せず）に自在継手（同様に図示せず）を介して結合されている。回転スライダ４は、更にロストモーション継手24を介して弁出力素子18に結合されている。ロストモーション継手24は、例えば回転スライダ４にある内歯と弁出力素子18にある外歯から成っている。弁出力素子18は、同時にパワーステアリング装置３の機械部分に対する入力素子であり、例えばピニオン25に結合されている。ピニオン25は舵取り装置ハウジング26の中に回転可能に支持され、舵取り装置ハウジング26内において軸方向に移動可能に案内されるラック27と共働する。回転スライダ４は、更にねじり棒28を介して弁出力素子18に結合されている。弁出力素子18はピン30を介して制御ブッシュ７に固く結合されている。制御ブッシュ７はその一端が弁出力素子18の軸方向孔の中に収容されている。
これらの種々の結合によって、回転スライダ４と制御ブッシュ７は限られた相対回転ができる。この両弁要素の相対回転によってサーボポンプ12によって搬送される圧油は、サーボモータ15のその都度の作動室13ないし14に導かれ、他方の作動室14ないし13の圧油は油溜まり22に戻される。
回転スライダ４と弁出力素子18との間に、相対回転可能な二つの部品を含んでいる心出し装置31が配置されている。その一方の部品32Aは反動ピストン32に固く結合されているかこれと一体に形成されている。反動ピストン32は単一部品として形成されるか、複数の部品から組み立てられる。心出し装置31の他方の部品はリング部材33として形成され、弁出力素子18に回転不能に且つ移動不能に結合されている。図示した実施例の場合、リング部材33は弁出力素子18にピン34によって固定されている。
心出し装置31の両部品の互いに向かい合う端面に、即ち反動ピストン32およびリング部材33にそれぞれ、互いにＶ形に傾いた傾斜面を備えた少なくとも一つの凹所35ないし36が形成されている。これらの両凹所35、36間には転動体、特に球37がはめ込まれており、これはプラスチック製保持器38内に保持されている。心出し装置31の両部品はばね40によって押し合わされている。このばね40は円板ばねの形をしたばねとして形成されている。ばね40は反動ピストン32に作用し、回転スライダ４に形成されたストッパ41に接触支持されている。ストッパ41は例えば止め輪によって形成されている。
回転スライダ４はその外周面に縦溝42を有し、反動ピストン32はその内周面に縦溝43を有し、これらの縦溝42、43はそれらの間に位置する球44と共に回転スライダ４と反動ピストン32との間の縦ガイドを形成している。この縦ガイドによって、反動ピストン32は回転スライダ４に相対回転不能に結合されている。しかし反動ピストン32は、回転スライダ４に対してほとんど摩擦なしに軸方向に移動できる。
上述した本発明に基づく回転スライド弁１は、簡単な様式でその機械式心出しに加えて液圧式反作用を備えられる。その液圧式反力は、反動ピストン32に隣接しばね40を含んでいる室45の中に、舵取り力に関係するサーボ圧力が配管46を介して供給されることによって発生される。必要な場合、このサーボ圧力は走行速度に関係して変更される。これは例えばサーボポンプ12によって搬送される圧油が、走行速度に関係して調整される絞り47を介して配管46に導かれることによって達成される。走行速度が低い場合、絞り47はほとんど閉じられているので、室45内には非常に低い反力しかかからない。この場合回転スライド弁を調整するために舵取りハンドルに非常に僅かな操作力を与えればよい。これに対して走行速度が高い場合、絞り47は大きく開かれて、全サーボ圧力が室45内に作用する。この場合、運転手は反動ピストン32におけるこの増大された反力を、舵取りハンドルに大きな操作力を与えることによって打ち負かさねばならず、運転手は良好な「舵取り感覚」を保つ。
既に述べたように、本発明によれば、心出し力および正確なセンター位置に関して、心出し装置を容易に調整可能に形成することができる。心出し装置31は回転スライド弁１の次の組立方法で調整される。即ち、まず回転スライダ４および制御ブッシュ７が、その液圧的センター位置においてねじり棒28によって相互に結合される。その後、ばね40および反動ピストン32が回転スライダ４の上に押し被せられ、プラスチック製保持器38内に保持された球37が反動ピストン32のＶ形凹所35の中にはめ込まれる。その後、リング部材33がそのＶ形凹所36を球37に合わせて設置され、所定の力でばね40に抗して押圧される。心出し力の大きさおよび機械的センター位置が正確に調和しているこの所定の位置において、リング部材33が弁出力素子18に固く結合される。この結合は、リング部材33および弁出力素子18が所定の位置において一緒に穿孔されて、ピン34によって互いに固く結合されることによって有利に行われる。
符号の説明
１  回転スライド弁
２  弁ハウジング
３  パワーステアリング装置
４  回転スライダ
５  弁孔
６  軸方向孔
７  制御ブッシュ
８  周溝
９  −
10  周溝
11  周溝
12  サーボポンプ
13  作動室
14  作動室
15  サーボモータ
16  シールリング
17  転がり軸受
18  弁出力素子
19  −
20  転がり軸受
21  制御・縦溝
22  油溜まり（圧力媒体タンク）
23  弁入力素子
24  ロストモーション継手
25  ピニオン
26  舵取り装置ハウジング
27  ラック
28  ねじり棒
29  −
30  ピン
31  心出し装置
32  反動ピストン
32A  一方の部品
33  リング部材（他方の部品）
34  ピン
35  凹所
36  凹所
37  球
38  プラスチック製保持器
39  −
40  ばね
41  ストッパ
42  縦溝
43  縦溝
44  球
45  室
46  配管
47  絞り
【図１】
0003628330.tif 000002
【図２】
0003628330.tif 000003
【図３】
0003628330.tif 000004