JPH07144651A - サーボ弁の液圧中立位置を調節する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 前組立てを完了したパワーステアリング装置
に対し、簡単に微調節及び後調節を行なうことの可能な
方法及び装置を提供する。 【構成】 出力軸４に対して弁スリーブ１１を共通の中
心軸線を中心として回転させ、液圧中立位置に到達時に
出力軸４に固定する。この方法を実施する装置の場合に
は、弁スリーブ１１と出力軸４とを相互に固定する固定
手段が、その位置を、これら双方の構成部材１１、４の
少なくとも片方に対して変更できるようにされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、組立て済みのパワース
テアリング装置内のサーボ弁の液圧中立位置を調節する
方法と、該方法を実施する装置とに関するものである。
この組立て済みのパワーステアリング装置は、入力軸
と、出力軸と、一端が入力軸に、他端が出力軸に結合さ
れたトーションバーと、入力軸を取囲み出力軸と係合し
ている弁スリーブとから成っている。

【０００２】

【従来の技術】この種のパワーステアリング装置は、そ
れ自体は公知である。ハンドルと結合された入力軸は、
トーションバーを介して、ピニオンを備えた出力軸と結
合されている。ピニオンはステアリング機構のラックに
作用する。ステアリングシャフトの回転により、入力軸
は自動的に一緒に回転せしめられる。このため、ピニオ
ンを有する出力軸もトーションバーのばね剛性に応じて
回転せしめられ、したがってラックも運動せしめられ
る。この種のステアリング装置の場合、サーボ弁を使用
することが知られている。この目的のため、弁スリーブ
を用い、この弁スリーブが出力軸と噛合い、入力軸を取
囲むようにすることが公知である。作動液は、弁スリー
ブの中立位置のさい前記弁を介して入力軸へポンプによ
り送られ、油タンクへ入る。入力軸に対する弁スリーブ
の相対回転時には圧力が上昇する。この圧力は、ステア
リングシャフトの回転方向に応じて液圧モータの一方
の、又は他方のチャンバ内に達する。液圧モータは、２
つの可能な方向のうちの一方の方向へのラックの運動を
補助する。他方のチャンバは、同時に油タンクと接続さ
れる。

【０００３】このような公知のパワーステアリング装置
は、たとえばドイツ特許公開公報第４０ ３８ ６７８
号により公知である。この形式の場合、ケーシング内に
公知構造体が収容されている。パワーステアリング装置
の組立て時に、弁スリーブと出力軸とは互いに、たとえ
ばコッタ継手を介して連結され、トーションバーの一端
が出力軸に固定される。この固定もコッタ、かしめ、そ
の他類似の形式で行なわれる。これに続いて、入力軸を
トーションバーに差しはめ、同時に弁スリーブ内にはめ
込む。

【０００４】この段階で重要なことは、言うまでもな
く、弁スリーブに対する入力軸の半径方向位置を確定
し、それによって、装置を液圧の上で中立位置に固定す
ることである。このことは、いわゆる液圧中心が得られ
るように調節して、弁スリーブと入力軸との間の相対回
転により所望のステアリング制御を生じさせることを意
味する。従来の技術により公知の方法では、この液圧中
立位置の調節は、まず弁スリーブに対し入力軸の半径方
向位置を調節し、それによって自動的にトーションバー
に対しても前記半径方向位置が調節されるようにして行
なわれる。これに続いて、入力軸とトーションバーとに
貫通穴が開けられる。この貫通穴は、トーションバーと
入力軸との共通の中心軸線上に直角に位置するように開
けられる。この貫通穴内へコッタピンが差込まれる。こ
れにより、液圧中立位置が得られる。しかし、この処理
方法には公差が伴う。

【０００５】更に、前記のドイツ特許公開公報第４０
３８ ６７８号やドイツ特許公開公報第３６ ２８ ３
６０号では、いずれの場合も、液圧中立位置を更に微調
節するために、入力軸とトーションバーとの貫通孔に差
込まれたコッタピンを非対称的に構成することにより、
コッタピンの回転によってトーションバーに対する入力
軸の半径方向位置が調節され、それと同時に自動的に弁
スリーブに対する前記位置が調節されるようになってい
る。微調節後、その位置は固定せねばならない。

【０００６】これらの公知の方法および装置の欠点は、
コッタピンの固定後にも、容易にまた、入力軸とトーシ
ョンバーとの半径方向相対位置が変位することにある。
このため、調節方法のみでなく、固定方法も極めて厄介
である。加えて、穴を設けることによる調節方法は、力
を加えることを必要とする。このため、負荷モーメント
がかかり、前調節位置からのずれが生じることになる。
更に、入力軸の外側区域をシールせねばならない。入力
軸とトーションバーとの間の全空間は液圧下にあるの
で、トーションバー上端には十分なシールを配置せねば
ならない。このシールは、言うまでもなく貫通穴とコッ
タ継手をもシールする必要がある。パワーステアリング
装置の組立て後、更に液圧中立位置を調節することは不
可能である。調節しようと思えば、トーションバーを取
外し、別のトーションバーと取替えねばならない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のことを前提とし
て、本発明が課題とするところは、サーボ弁の液圧中立
位置を調節する方法、それも組立て済みのパワーステア
リング装置に対して簡単に調節を行なうことができ、か
つまた後調節も可能な方法を提供することにある。加え
て、本発明による方法を実施する装置を提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための方法】前記課題の技術的解決策
として、本発明により提供される方法は、次の点が特徴
である。すなわち、弁スリーブを、出力軸に対し共通の
中心軸線を中心として回転させ、液圧中立位置達成時に
出力軸に固定するという点である。

【０００９】装置面での技術的解決策としては、冒頭に
述べた種類のパワーステアリング装置を次のように改善
する。すなわち、弁スリーブと出力軸とが軸方向に重な
り合う区域に、双方が相互固定される固定手段を設け、
この固定手段が、その位置を、弁スリーブと出力軸との
少なくとも一方に対し可変であるようにするのである。

【００１０】本発明による方法及び本発明による装置に
より、今や、前組立ての完了したパワーステアリング装
置に対して、液圧中立位置の調節を簡単に行なうことが
できる。加えて、今や、平衡化以前にトーションバーを
出力軸、入力軸のいずれにも固定することができる。弁
スリーブを後から位置決めできるからである。これによ
って、トーションバーを入力軸内にはめ込むことができ
る。言いかえると、入力軸の自由端部を閉鎖する構成が
可能になる。それによって、本発明によるパワーステア
リング装置の構成部材費用が低減される。

【００１１】それだけではなく、後調節が常時可能にな
る。最悪の場合でも、ケーシング側の固定手段を交換す
る必要が生じるだけである。

【００１２】本発明による方法は、更に、次のように構
成するのが好ましい。すなわち、弁スリーブを出力軸に
対し所定角度域内で双方向に回転させるようにするので
ある。弁スリーブを入力軸に対し前調節された位置に配
置した後、本発明による方法に従って、所定角度域内で
微調節を行なうことができる。

【００１３】液圧中立位置での固定は接着によって行な
うのが好ましい。それにより、処理が簡単化され、かつ
構成部材側の最適化が可能になるほかに、機械的な力
が、微調節された構成部材群を狂わせることがなくな
る。

【００１４】組立て済みのパワーステアリング装置は、
液圧シールされた部材内に収納され、部材壁部から突出
する工具によって調節されるようにするのが好ましい。
そうすることにより、パワーステアリング装置の調節時
に特別な圧力操作を要せず、組立て時同様の調節が可能
になる。したがって、収納する部材としては、パワース
テアリング装置のケーシングを用いるのが好ましい。

【００１５】更に、ケーシング内でのパワーステアリン
グ装置の調節時に出力軸が回転せぬよう固定するのが好
ましい。また、回転用の工具はケーシング壁部に対しシ
ールされるのが好ましい。終りに、最後の処置としてケ
ーシング壁部の工具用の穴は閉じておくようにする。

【００１６】弁スリーブと出力軸とを相互固定する固定
手段としては、種々の手段が可能である。たとえば、ね
じと短冊穴、ねじ頭とローレット切りその他類似の手段
を用いることができる。方法を実施する装置の面では、
本発明によれば次のように構成するのが好ましい。すな
わち、固定手段をねじとして構成し、そのねじ頭がねじ
山付き軸部に対して偏心的に位置するようにするのであ
る。このねじは、弁スリーブと出力軸との重なり合う区
域の内側に位置する構成部材内へねじ込まれる。この目
的のため、このねじは外側の構成部材の穴を貫通する。
この穴は、偏心ねじの回転時に外側の構成部材が内側構
成部材に対して回転できる大きさとするのが好ましい。
ねじ頭の直径によって調節角度は制限される。

【００１７】更に、ねじを用いる場合には、ねじ山をコ
ーキング（ｖｅｒｓｔｅｍｍｅｎ）しておくのが好まし
い。それにより、弁スリーブと出力軸との調節半径方向
位置が、後で狂うことがなくなる。また、入力軸内のト
ーションバーは軸方向の歯によって固定しておくのが好
ましい。

【００１８】組立てられたパワーステアリング装置は、
液圧シールされた部材内に組付けておくのが好ましい。
特に好ましいのは、液圧シールされた部材がパワーステ
アリング装置のケーシングであることである。こうする
ことによって、組立て済みのパワーステアリング装置を
ケーシング内に収容して液圧調節し、ケーシングに収容
したまま組付け準備の完了した状態にしておくことが可
能になる。調節目的で、調節用工具は、液圧シールされ
た状態でケーシング壁部にそう入される。工具として
は、ねじの固定にも使用できるねじ回しが挙げられる。
このねじ回しは、環状のシールにより差込み穴に対しシ
ールしておくのが好ましい。最後に、出力軸が回転せぬ
ように固定するため、キー部材を用いるのが好ましい。
このキー部材は、ラックの代りにピニオンと係止される
ようにケーシング内へそう入することができる。更に、
ケーシング壁部のそう入穴を閉じるため、ねじボルトを
用いるのが好ましい。

【００１９】本発明による方法及び方法を実施する装置
により、既に組立てられたパワーステアリング装置に対
し液圧中立位置の調節が可能になる。加えて、調節及び
固定の各処置が簡単化される。更にまた、パワーステア
リング装置が、構成部材の減少と簡単化により経済的と
なる。

【００２０】

【実施例】本発明の利点と特徴とを図面につき、以下で
更に説明する。図１に示されたパワーステアリング装置
１の場合、ケーシング２内へ入力軸３が導入されてい
る。入力軸３は、図示されていない形式でハンドルと結
合されている。ピニオン５を有する出力軸４が、ラック
６と協働してかじ取り運動を行なう。入力軸３と出力軸
４とは、トーションバー７を介して互いに結合されてい
る。入力軸３の回転により、出力軸４はトーションバー
７の戻りモーメントに応じて一緒に回転し、それにより
かじ取りが行なわれる。入力軸と出力軸とは、ケーシン
グ２内の軸受８、９、１０内に支承されている。図示の
実施例の場合、トーションバー７は、出力軸４、入力軸
３いずれの内部でも、軸方向の歯により固定されてい
る。入力軸３は自由端部が閉じられているが、このこと
は、トーションバー７と入力軸３との間の軸方向歯２１
により可能になる。入力軸は、ケーシング２内部で弁ス
リーブにより取囲まれている。ケーシング２に設けられ
た穴と、図示されていない導管とを介して、ポンプ１２
から液圧が加えられる。図１の機能図が示すように、弁
スリーブ１１と入力軸３とは、互いに協働するみぞ１４
と穴１５とを有している。液圧中央位置とも呼ばれる液
圧中立位置の場合、弁スリーブと入力軸とのみぞの相互
位置は、すべての側で圧力が等しくなるような位置であ
る。したがって、液圧接続されている液圧モータ１６内
には、力の平衡状態が支配し、制御モーメントは生じな
い。いま、図示されていないステアリング・リンケージ
を介して入力軸が回転せしめられると、入力軸は、トー
ションバー７のばね剛性に応じて出力軸４よりも早く、
そして又弁スリーブ１１よりも早く回転する。それによ
り、サーボ弁は液圧中立位置から回転するため、液圧モ
ータ１６の双方のチャンバが不平衡となり、制御力が生
じる。

【００２１】出力軸４と弁スリーブ１１との間の連結
は、双方の構成部材が重なり合う係合区域１７で偏心ね
じ１８により固定される。

【００２２】図示のパワーステアリング装置１の組立て
は、先ずトーションバー７を出力軸４内へそう入するこ
とで始められる。次いで、トーションバー７の自由端部
に入力軸３をかぶせる。軸方向力を加えることで、トー
ションバー７は入力軸及び出力軸のなかへ押込まれ、双
方の軸内に軸方向歯２１により固定される。その場合、
出力軸に対し入力軸が大体中立位置近くに位置するよう
に粗調節しておくように留意する。次いで、弁スリーブ
を入力軸にはめ込む。更に、偏心ねじ１８を係合区域１
７に差込む。係合区域１７の内側の構成部材、図示の実
施例では出力軸には、ねじ山が設けられており、このね
じ山に偏心ねじ１８がねじ込まれる。外側の構成部材、
図示の実施例では弁スリーブ１１には穴が設けられてい
る。この穴の直径は、ねじ頭の直径に事実上合致してい
る。いま、偏心ねじを回転させると、出力軸４に対す
る、そして又、入力軸３に対する弁スリーブの軸方向位
置が調節される。図２に示されている位置の例では、す
べての構成部材が最適調節された状態にある。この断面
図の上半部が示しているように、弁スリーブと入力軸と
のすべてのみぞ１４が互いに液圧中立位置にある。偏心
ねじは、この最適調節状態では縦中心平面内で対称的に
ねじ込まれている。偏心ねじは、これにより出力軸４に
対し弁スリーブ１１を固定している。図の下半部は、入
力軸３と出力軸４との間のストッパ区域２０を示してい
る。このストッパ区域により、双方の軸の回転角度が制
限される。

【００２３】図３に示された位置の例は、偏心ねじ１８
の回転により、出力軸４及び入力軸３に対する弁スリー
ブ１１の位置を変更させた状態を示したものであり、出
力軸４と入力軸３とのみぞ１４は、もはや液圧的に平衡
状態にはない。

【００２４】組立てられたパワーステアリング装置内の
サーボ弁の液圧中立位置を調節する本発明による方法
は、図示の装置により実施可能であることは、以上で明
らかであろう。図４には偏心ねじの偏心頭部が示されて
いる。この図により、更に、位置調節の可能な点が明か
となろう。

【００２５】構成部材相互の調節と調節位置への固定が
可能であるかぎりにおいて、偏心ねじの代りに他の固定
手段も用いてよいことは言うまでもない。図示の例で
は、液圧中立位置を調節後、偏心ねじ１８は、たとえば
接着により固定する。したがって、自動調節は出来なく
なる。同時に、偏心ねじ１８がねじ込まれる出力軸４内
のねじ山も、コーキングすることができる。この作業
は、言うまでもなく偏心ねじを差込む前に行なう。

【００２６】図５に示されているように、組立てられた
パワーステアリング装置は、入力軸３と、出力軸４と、
トーションバー７と、弁スリーブ１１とから成り、パワ
ーステアリング装置用のケーシング２に収容されてい
る。パワーステアリング装置はシール及び軸受８、９、
１０を介して組立てが完了している。Ｏリング２３によ
りシールされたねじ回し２２が、ケーシング２の穴２４
に差込まれている。出力軸４は軸キー２５により回転が
防止されている。軸キー２５は止め歯を有する構成部材
であり、ケーシング２内へはめ込まれ、出力軸をキーに
より固定するのに役立つ。いまや、ねじ回し２２を用い
て偏心ねじ１８を回転させ、それにより弁スリーブ１１
を出力軸４に対して調節することができる。液圧中立位
置が達成されれば、その位置をねじ回し２２により固定
することができる。次いで、液圧を止めたのち、ねじ回
し２２と軸キー２５を除去し、場合によっては、ケーシ
ングの穴２４を閉鎖する。これでサーボ弁は使用準備が
完了する。組付けた状態で後調節するには、穴２４を再
び開けることができる。終りに、ケーシング２の代りに
相応の構成の特別な調節部材を用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】パワーステアリング装置の略示縦断面図と、組
付けられている弁スリーブをＡ−Ａ線に沿って切断して
示した略示機能図。

【図２】図１のＢ−Ｂ線に沿って第１調節位置にある弁
スリーブを切断して示した横断面図。

【図３】図１のＢ１−Ｂ１線に沿って第２調節位置にあ
る弁スリーブを切断して示した横断面図。

【図４】図２の矢印Ｘの方向へ見たねじ頭の詳細図。

【図５】調節位置のパワーステアリング装置の略縦断面
図。

【符号の説明】

１ パワーステアリング装置 ２ ケーシング ３ 入力軸 ４ 出力軸 ５ ピニオン ６ ラック ７ トーションバー ８，９，１０ 軸受 １１ 弁スリーブ １２ ポンプ １３ 油タンク １４ みぞ １５ 穴 １６ 液圧モータ １７ 係合区域 １８ 偏心ねじ １９ ねじ山付き軸部中心 ２０ ストッパ区域 ２１ 軸方向歯 ２２ ねじ回し ２３ Ｏリング ２４ 穴 ２５ 軸キー

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 組立て済みのパワーステアリング装置内
   のサーボ弁の液圧中立位置を調節する方法であって、前
   記パワーステアリング装置が、入力軸（３）と、出力軸
   （４）と、一端が入力軸（３）に、他端が出力軸（４）
   に結合されたトーションバー（７）と、入力軸（３）を
   取囲み、出力軸（４）と係合している弁スリーブ（１
   １）とから成る形式のものにおいて、 弁スリーブ（１１）が、出力軸（４）に対し共通の中心
   軸線を中心として回転可能であり、液圧中立位置に到達
   時には出力軸（４）に固定されることを特徴とする組立
   て済みのパワーステアリング装置内のサーボ弁の液圧中
   立位置を調節する方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の方法において、弁スリー
   ブ（１１）が、双方向に所定角度域内で出力軸（４）に
   対し回転せしめられることを特徴とする方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の方法において、前
   記固定を接着によって行なうことを特徴とする方法。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれか１項に記載の
   方法において、組立て済みのパワーステアリング装置
   を、液圧シールされた部材内へ配置し、部材壁部から突
   出する工具を介して調節することを特徴とする方法。
5. 【請求項５】 請求項４記載の方法において、前記の部
   材として、パワーステアリング装置のケーシング（２）
   が用いられることを特徴とする方法。
6. 【請求項６】 請求項４又は５記載の方法において、調
   節過程中、出力軸（４）を回転しないように固定するこ
   とを特徴とする方法。
7. 【請求項７】 請求項４から６のいずれか１項に記載の
   方法において、部材壁部から突出している工具が、壁部
   に対してシールされていることを特徴とする方法。
8. 【請求項８】 請求項５から７のいずれか１項に記載の
   方法において、工具を差込むように構成されたケーシン
   グ壁内の穴（２４）を閉鎖することを特徴とする方法。
9. 【請求項９】 請求項１から８のいずれか１項に記載の
   方法を実施する装置であって、パワーステアリング装置
   を有し、この装置が、入力軸（３）と、出力軸（４）
   と、一端が入力軸（３）に、他端が出力軸（４）に結合
   されたトーションバー（７）と、入力軸（３）を取囲
   み、出力軸（４）と係合している弁スリーブ（１１）と
   から成る形式のものにおいて、弁スリーブ（１１）と出
   力軸（４）とが軸方向に重なり合った係合区域（１７）
   に、双方の構成部材（１１、４）を相互固定する固定手
   段が配置され、この固定手段が、その半径方向位置を双
   方の構成部材の少なくとも片方に対して変更可能である
   ことを特徴とする前記方法を実施する装置。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の装置において、前記固
    定手段がねじ山付き軸部に対して偏心位置に設けられた
    ねじ頭を有する偏心ねじ（１８）であることを特徴とす
    る装置。
11. 【請求項１１】 請求項９又は１０記載の装置におい
    て、偏心ねじ（１８）のねじ山部分が、係合区域（１
    ７）で内側の構成部材にねじ込まれ、偏心ねじの頭部が
    外側の構成部材内に位置することを特徴とする装置。
12. 【請求項１２】 請求項１０又は１１記載の装置におい
    て、前記ねじ山部分の構成部材側が変形されているか、
    又は不完全に構成されているかすることを特徴とする装
    置。
13. 【請求項１３】 請求項９から１２のいずれか１項に記
    載の装置において、前記トーションバー（７）が入力軸
    （３）内で軸方向の歯（２１）により固定されているこ
    とを特徴とする装置。
14. 【請求項１４】 請求項９から１３のいずれか１項に記
    載の装置において、組立て済みのパワーステアリング装
    置が液圧シールされた部材内に組付けられていることを
    特徴とする装置。
15. 【請求項１５】 請求項１４記載の装置において、前記
    液圧シールされた部材が、パワーステアリング装置のケ
    ーシング（２）であることを特徴とする装置。
16. 【請求項１６】 請求項１４又は１５記載の装置におい
    て、部材壁部内の穴（２４）内へ調節工具（２２）が差
    込まれていることを特徴とする方法。
17. 【請求項１７】 請求項１６記載の装置において、調節
    工具がねじ回し（２２）であることを特徴とする装置。
18. 【請求項１８】 請求項１６又は１７記載の装置におい
    て、Ｏリング（２３）がシールのために用いられている
    ことを特徴とする装置。
19. 【請求項１９】 請求項９から１８のいずれか１項に記
    載の装置において、出力軸（４）の回転を防止するため
    に、軸キー（２５）が用いられていることを特徴とする
    装置。
20. 【請求項２０】 請求項１６から１９のいずれか１項に
    記載の装置において、穴（２４）を閉じるために、ねじ
    ボルトが用いられていることを特徴とする装置。