專利名稱：用于液壓助力轉(zhuǎn)向的伺服閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于汽車中的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的伺服閥，該伺服閥具有能夠分別繞同一縱向軸線旋轉(zhuǎn)的輸入軸和輸出軸并且具有至少兩個(gè)閥元件，即一個(gè)管狀控制套 筒，其連接到輸出軸并在其內(nèi)表面上包括第一控制槽；一個(gè)內(nèi)側(cè)控制元件，其位于所述控制 套筒內(nèi)并相對(duì)于所述控制套筒同軸定向，所述控制元件連接到輸入軸并在其外表面上包括 適于與控制套筒的第一控制槽重合的第二控制槽。
背景技術(shù)：
伺服閥尤其稱為旋轉(zhuǎn)伺服閥，并且通常在液壓助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中使用。根據(jù)駕駛員 施加的轉(zhuǎn)向力矩，由所述閥來調(diào)節(jié)液壓并因此調(diào)節(jié)輔助缸上的轉(zhuǎn)向輔助。在多數(shù)情況下，當(dāng) 輸入軸相對(duì)于控制套筒旋轉(zhuǎn)時(shí)使用旋轉(zhuǎn)伺服閥，其中輸入軸通過轉(zhuǎn)向柱連接到方向盤，控 制套筒連接到輸出軸以及在齒條轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的情況下連接到小齒輪。通過輸入軸與控制套筒 之間的扭轉(zhuǎn)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)閥的旋轉(zhuǎn)角度并且因此實(shí)現(xiàn)與扭矩相關(guān)的閥特性。相應(yīng)地，輸入軸 相對(duì)于控制套筒的旋轉(zhuǎn)用來決定轉(zhuǎn)向所需的動(dòng)力。用于助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)伺服閥通常包括兩個(gè)閥元件，兩個(gè)閥元件設(shè)置成以同軸 套接的關(guān)系相對(duì)于彼此有限地運(yùn)動(dòng)并且有限地相對(duì)旋轉(zhuǎn)以便獲得控制通路。相應(yīng)地，輸入 軸可連接到第一閥元件，第一閥元件構(gòu)造成位于徑向內(nèi)側(cè)的旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)件?？刂铺淄舶鼑?第一閥元件并設(shè)置在徑向外側(cè)。兩個(gè)閥元件均包括控制槽，控制槽沿軸向延伸并用來控制 流自或流向液壓致動(dòng)器單元或伺服馬達(dá)的工作空間的壓力介質(zhì)(pressure means)。然而， 控制槽還可直接設(shè)置在輸入軸上。例如在文獻(xiàn)DE 102004034026AUDE 69208261T2 以及 DE 19755633A1 中已經(jīng)描述 了這種類型的旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)件。已知的伺服閥的缺點(diǎn)在于，利用液壓助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)無法實(shí)現(xiàn)電動(dòng)輔助助力轉(zhuǎn)向機(jī) 構(gòu)所具有的某些功能。例如電動(dòng)輔助助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)適用于不是由駕駛員而是由電動(dòng)馬達(dá)施 加轉(zhuǎn)向力矩的功能。這種功能例如用于實(shí)現(xiàn)在無須駕駛員施加轉(zhuǎn)向力矩的情況下使車輛自 動(dòng)停泊的泊車輔助。對(duì)于具有所述旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)件的液壓輔助系統(tǒng)來講施加轉(zhuǎn)向力矩幾乎是不 可能的，或者需要相當(dāng)大的花費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于汽車的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的伺服閥，該伺服閥能夠 克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。更具體地，該伺服閥應(yīng)當(dāng)能夠以低成本進(jìn)行制造，并且具有優(yōu)于已知 旋轉(zhuǎn)伺服閥的例如施加電控轉(zhuǎn)向力矩的額外功能。根據(jù)本發(fā)明，通過一種用于汽車的液壓助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的伺服閥來實(shí)現(xiàn)該目的，該 伺服閥具有能夠分別繞同一縱向軸線旋轉(zhuǎn)的輸入軸和輸出軸并且具有至少兩個(gè)閥元件，即 一個(gè)管狀外側(cè)控制套筒，其連接到輸出軸并在其內(nèi)表面上包括第一控制槽；一個(gè)內(nèi)側(cè)控制 元件，其位于所述外側(cè)控制套筒內(nèi)并相對(duì)于所述控制套筒同軸定向，所述內(nèi)側(cè)控制元件連接到輸入軸并在其外表面上包括適于與控制套筒的第一控制槽重合的第二控制槽，其特征在于，設(shè)有耦聯(lián)套筒，其能夠沿軸向移動(dòng)并且能夠繞縱向軸線旋轉(zhuǎn)；通過與閥元件中的至少 一個(gè)接觸，所述耦聯(lián)套筒的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致外側(cè)控制套筒和內(nèi)側(cè)控制元件的控制槽相對(duì)移動(dòng)；所 述耦聯(lián)套筒的運(yùn)動(dòng)通過沿徑向的外部驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)。通過多種適當(dāng)?shù)牟贾每梢詫?shí)現(xiàn)控制套筒和耦聯(lián)套筒沿軸向的相對(duì)移動(dòng)，下面僅以 示例的方式描述一種能夠以低成本制造的可行的實(shí)施方式。在優(yōu)選實(shí)施方式中，外側(cè)控制套筒沿軸向固定地——即以不可移動(dòng)的方式——連 接到輸出軸。內(nèi)側(cè)控制元件由旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)件形成，外側(cè)控制套筒的控制槽和內(nèi)側(cè)控制元件的 控制槽大致沿軸向延伸。耦聯(lián)套筒至少部分設(shè)置在外側(cè)控制套筒和旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)件之間并以 不可旋轉(zhuǎn)的方式聯(lián)接到外側(cè)控制套筒，從而使耦聯(lián)套筒的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致外側(cè)控制套筒旋轉(zhuǎn)。旋 轉(zhuǎn)滑動(dòng)件連接到外側(cè)控制套筒，以便例如借助于扭桿的回彈而自動(dòng)定心。通過耦聯(lián)套筒使 得旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)件和外側(cè)控制套筒的中心位置能夠得到調(diào)節(jié)。通過優(yōu)選為電動(dòng)馬達(dá)的外部驅(qū) 動(dòng)裝置產(chǎn)生這種調(diào)節(jié)。還可以使用液壓驅(qū)動(dòng)裝置，在這種情況下，耦聯(lián)套筒的一部分構(gòu)造 成活塞。為了將耦聯(lián)套筒的軸向位移轉(zhuǎn)換成內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)件與外側(cè)控制套筒之間的相對(duì) 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在所有相關(guān)的部件中存在相應(yīng)的槽/螺栓結(jié)合。本發(fā)明的主要思想是例如通過 設(shè)置斜槽將軸向運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成沿周向的運(yùn)動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。固定連接到輸出軸的壓力元件 (pressure element)或螺栓延伸穿過所述斜槽。因此，如果耦聯(lián)套筒沿軸向移動(dòng)，則其緊靠 螺栓并相對(duì)于螺栓旋轉(zhuǎn)。于是通過縱向槽將耦聯(lián)套筒的旋轉(zhuǎn)傳遞到外側(cè)控制套筒，其中所 述縱向槽沿軸向延伸并且固定連接到外側(cè)控制套筒的引導(dǎo)元件突入到所述縱向槽中。因此 當(dāng)耦聯(lián)套筒沿軸向移動(dòng)時(shí)能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。為了不遮擋設(shè)置在外側(cè)控制套筒與旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)件上 的控制槽，耦聯(lián)套筒僅部分位于所述兩個(gè)部件之間。在現(xiàn)有技術(shù)中，輸出軸通過銷釘固定聯(lián)接到外側(cè)控制套筒，然而可以說本發(fā)明提 出了在輸出軸與外側(cè)控制套筒之間安裝用于傳遞力的耦聯(lián)套筒。在另一實(shí)施變型中，內(nèi)側(cè)控制元件可以由耦聯(lián)套筒本身形成，耦聯(lián)套筒在其外表 面上包括第二控制槽。根據(jù)本發(fā)明，控制槽繞縱向軸線大致沿周向延伸。周向控制槽的優(yōu)點(diǎn) 首先在于，它們能夠利用車削工藝以更加簡(jiǎn)便且成本更低的方式進(jìn)行制造。斜槽設(shè)置在耦 聯(lián)套筒上，壓力元件突入到斜槽中。所述壓力元件不是連接到輸出軸，而是固定連接到輸入 軸。如果耦聯(lián)套筒借助于外部驅(qū)動(dòng)裝置沿軸向移動(dòng)，則經(jīng)由斜槽使壓力元件將力施加到輸 入軸上以便使所述輸入軸旋轉(zhuǎn)。為了確保耦聯(lián)套筒的準(zhǔn)確運(yùn)動(dòng)，所述耦聯(lián)套筒包括沿軸向 延伸的附加槽，并且外側(cè)控制套筒的諸如螺栓的引導(dǎo)元件突入到附加槽中。因此，相對(duì)于外 側(cè)控制套筒對(duì)耦聯(lián)套筒進(jìn)行穩(wěn)定且非常準(zhǔn)確地引導(dǎo)。由于移動(dòng)該耦聯(lián)套筒需要很大的力， 因此這種變型尤其適于方向盤自由旋轉(zhuǎn)的諸如自動(dòng)泊車的功能。該實(shí)施方式應(yīng)該包括非自 鎖傳動(dòng)裝置?？梢韵氲綄㈦妱?dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置用于耦聯(lián)套筒，在正常情況下，即在正常駕駛期 間，所述驅(qū)動(dòng)裝置是無電的。斜槽的傾度可以由相對(duì)于伺服閥縱向軸線的傾斜角α來描述。傾斜角的范圍例 如在10°與45°之間，但是該傾斜角可為任意度數(shù)，更具體地，可以自由選擇傾斜角以便 相對(duì)于周圍條件進(jìn)行調(diào)節(jié)。然而，為了防止可移動(dòng)零件的自鎖，傾斜角不應(yīng)大于45°。本發(fā)明的伺服閥的兩種實(shí)施方式都非常適于在不使用方向盤的情況下直接在轉(zhuǎn) 向系上產(chǎn)生轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)。這僅需要沿軸向移動(dòng)耦聯(lián)套筒。可以設(shè)置杠桿以便在驅(qū)動(dòng)裝置與耦聯(lián)套筒之間進(jìn)行調(diào)節(jié)。根據(jù)驅(qū)動(dòng)裝置的情況(例如，電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置、液壓驅(qū)動(dòng)裝置、電 磁驅(qū)動(dòng)裝置)，可以想到其它形式的連接裝置。在特別有利的變型中，杠桿以蹺蹺板的方式安裝在電動(dòng)馬達(dá)與耦聯(lián)套筒之間，從 而能夠利用相應(yīng)的杠桿效應(yīng)。杠桿可以鉸接在耦聯(lián)套筒的一側(cè)上，然而可以想到并且也是 有利地將杠桿構(gòu)造成叉狀物，使其作用在例如耦聯(lián)套筒的沿徑向相反側(cè)的兩點(diǎn)上。因此有 利地引導(dǎo)叉狀物的自由端用以在耦聯(lián)套筒的周向槽中平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，從而 使耦聯(lián)套筒可以進(jìn)行 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。為了確保在發(fā)生故障的情況下得到保護(hù)，根據(jù)本發(fā)明可設(shè)置彈簧加載的二位四通 閥。在此，發(fā)生故障的情況可理解為是指當(dāng)直行時(shí)駕駛員需要施加轉(zhuǎn)向力矩的情況(轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)沿一個(gè)方向的拉動(dòng)失控)。這種故障是由于旋轉(zhuǎn)的閥元件不再返回中間位置所造成。 這進(jìn)而可能是由于車載電壓不足、電子控制裝置的控制故障或機(jī)械故障所引起，在最為不 利的情況下這些故障無法得到自動(dòng)識(shí)別。當(dāng)使用二位四通閥時(shí)，在車載電壓不足的情況下，液壓閥借助于集成的彈簧自行 返回到基準(zhǔn)位置。當(dāng)電子控制裝置產(chǎn)生調(diào)節(jié)誤差，可以通過并行作業(yè)的電子處理裝置使液 壓閥操作，例如所述電子處理裝置在零電勢(shì)處切換。在機(jī)械故障的情況下，可通過開關(guān)來手 動(dòng)操作液壓閥。這種解決方案尤其適用于原型開發(fā)，在這種情況下，在零電勢(shì)處可以進(jìn)行切 換。如果液壓閥在零電勢(shì)處切換，則轉(zhuǎn)向閥的輸出端與轉(zhuǎn)向油缸液壓斷開。這樣使得 在中性轉(zhuǎn)向力矩處沒有轉(zhuǎn)向助力的情況下還能夠駕駛。這相當(dāng)于在沒有液壓輔助的情況下 手動(dòng)轉(zhuǎn)向時(shí)的感覺。在特別有利的實(shí)施變型中，可以利用電磁來移動(dòng)耦聯(lián)套筒。在這種情況下，輸入軸 或耦聯(lián)套筒被永磁體包圍，并且還設(shè)有環(huán)形電磁體。通過對(duì)電磁體供應(yīng)電流，能夠使耦聯(lián)套 筒沿軸向移動(dòng)。


通過閱讀以下參照附圖的描述將能夠更好地理解本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)理解，所述實(shí)施變 型僅為優(yōu)選實(shí)施方式。在附圖中圖1示出了本發(fā)明的伺服閥的側(cè)視圖，圖2示出了圖1中伺服閥的第二視圖，圖3示出了圖1中伺服閥的一部分的另一視圖，圖4示出了本發(fā)明的伺服閥的局部視圖，圖5示出了本發(fā)明的伺服閥的第一放大細(xì)節(jié)的截面圖，圖6示出了本發(fā)明的伺服閥的第二放大細(xì)節(jié)的截面圖，圖7示出了本發(fā)明的伺服閥的第三放大細(xì)節(jié)的截面圖，圖8示出了本發(fā)明的伺服閥的截面圖，圖9示出了本發(fā)明的伺服閥的第二實(shí)施變型的截面圖，圖10示出了如圖9所示的在沒有外側(cè)控制套筒的情況下的伺服閥沿A向觀察的 視圖，圖11示出了如圖9所示的在沒有外側(cè)控制套筒的情況下的伺服閥沿B向觀察的視圖，圖12示出了示出圖9中的放大細(xì)節(jié)(C)，以便清晰地示出控制槽和控制邊緣，圖13示出了用于本發(fā)明的伺服閥的閥布置，圖14示出了本發(fā)明的伺服閥的第三實(shí)施變型的截面圖，
圖15示出了圖14中的實(shí)施變型的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式圖1至圖8示出了本發(fā)明的伺服閥20的第一實(shí)施變型，伺服閥20包括位于輸入 軸22與外側(cè)控制套筒24之間的附加耦聯(lián)套筒26。外側(cè)控制套筒24和耦聯(lián)套筒26構(gòu)造成 管狀，所述耦聯(lián)套筒26基本上位于外側(cè)控制套筒24內(nèi)。輸入軸22通過此處未示出的轉(zhuǎn)向 柱連接到方向盤；相反，外側(cè)控制套筒24通過扭桿29以不可旋轉(zhuǎn)的方式緊固到輸出軸28。 輸出軸28進(jìn)而間接地連接到待轉(zhuǎn)向的車輪。圖1和圖2示出了伺服閥20的不同視圖，僅 在圖1中以截面的方式示出殼體27。輸入軸22包圍了大部分扭桿29。在本發(fā)明中輸入軸22作為內(nèi)側(cè)控制元件，輸入 軸22和內(nèi)側(cè)控制元件僅由一個(gè)部件制成。耦聯(lián)套筒26能夠沿著伺服閥20的縱向軸線X-X軸向移動(dòng)。因此，設(shè)置于外側(cè)控 制套筒24的內(nèi)表面34中的第一控制槽32能夠與設(shè)置于內(nèi)側(cè)控制元件的外表面中的第二 控制槽36重合或錯(cuò)開。根據(jù)控制槽32、36的相對(duì)位置，產(chǎn)生影響轉(zhuǎn)向助力的壓差(另外參 見圖12)。耦聯(lián)套筒26包括斜槽40，連接到輸出軸22的優(yōu)選為螺栓的壓力元件42突入到斜 槽40中(具體參見圖2和圖8)。斜槽40具有傾斜角α (另外參見圖10)。如果耦聯(lián)套筒 26沿軸向移動(dòng)，則其緊靠壓力元件40并且因此得以繞縱向軸線X-X旋轉(zhuǎn)。固定連接到外側(cè)控制套筒24的引導(dǎo)元件46延伸穿過沿軸向延伸的縱向槽44，從 而將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到外側(cè)控制套筒24。圖4還示出了設(shè)置在外側(cè)控制套筒24中的槽65， 保持螺栓66突入到槽65中并固定連接到輸出軸28。該槽65實(shí)現(xiàn)了沿軸向保持外側(cè)控制 套筒24同時(shí)仍允許外側(cè)控制套筒24進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。圖1和圖2還示出了構(gòu)造成電動(dòng)馬達(dá)50的外部驅(qū)動(dòng)裝置，其通過杠桿52連接到 耦聯(lián)套筒26。在示出的示例性實(shí)施方式中，杠桿52構(gòu)造成叉形并以蹺蹺板的形式支承在搖 桿支座54上。杠桿52構(gòu)造成叉形，搖桿螺栓56從杠桿52的自由端接合到繞外表面38的 周向設(shè)置的周向槽58中。搖桿螺栓56沿軸向驅(qū)動(dòng)耦聯(lián)套筒26，周向槽58允許耦聯(lián)套筒沿 軸向運(yùn)動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?？梢愿鶕?jù)馬達(dá)的輸出或關(guān)于空間的額外要求來調(diào)節(jié)支撐在 搖桿支座54上的叉形杠桿52的杠桿臂長(zhǎng)比。圖9至圖13示出了本發(fā)明的第二實(shí)施變型，其中耦聯(lián)套筒26本身作為內(nèi)側(cè)控制 元件。在這種情況下，繞周向設(shè)置控制槽32、36，第二控制槽36直接設(shè)置于耦聯(lián)套筒26的 外表面38中。此處未示出用于將杠桿52鉸接到耦聯(lián)套筒26的裝置。圖10和圖11示出 了耦聯(lián)套筒26的外表面38，具體地示出了斜槽40和縱向槽44的走向。在示出的示例性實(shí)施方式中，外側(cè)控制套筒24通過螺栓30緊固到輸出軸28。圖12清晰地示出了控制槽32、36的協(xié)同作用。當(dāng)右側(cè)第一控制槽32R與第二控 制槽36重合時(shí)，示出的左側(cè)第一控制槽32L封閉。還能夠看見控制邊緣48，其用來確保某些期望的轉(zhuǎn)向輔助性能。通過使控制邊緣48傾斜來實(shí)現(xiàn)這種輔助性能。圖13示出了在發(fā)生故障的情況下本發(fā)明用以確保車輛轉(zhuǎn)向性能的可能性。示出 了閥60，其置于伺服閥20與用于轉(zhuǎn)向輔助的油缸62之間。盡管示出的閥60為三位四通 閥，但是該閥60用作二位四通閥。中間位置只是在換擋及無法致動(dòng)期間用來防止轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 的完全阻塞。閥60構(gòu)造成由彈簧元件64彈簧加載。當(dāng)車載電 壓不足時(shí)，閥60借助于集成的彈簧元件64返回到基準(zhǔn)位置上。通過此 處未示出的開關(guān)來使閥60操作也是可行的。如果閥60在零電勢(shì)處切換，則閥的輸出端與 油缸62液壓斷開。因此，能夠在中性轉(zhuǎn)向力矩的情況下繼續(xù)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，這相當(dāng)于在手動(dòng)轉(zhuǎn) 向情況下的感覺。圖14和圖15示出了本發(fā)明的另一有利的實(shí)施變型。在該實(shí)施方式中，控制槽32、 36同樣沿周向布置。與前面的圖中不同的是，這些圖中示出了用于油路的接口 68。在該示 例性實(shí)施方式中，耦聯(lián)套筒26包括突入到斜槽40中的壓力元件42，斜槽40位于內(nèi)側(cè)控制 套筒27中。外側(cè)控制套筒24通過引導(dǎo)元件46連接到內(nèi)側(cè)控制套筒27，所述引導(dǎo)元件46 突入到縱向槽44中；輸出軸28通過保持螺栓66連接到外側(cè)控制套筒24?；I82設(shè)置成 使得耦聯(lián)套筒26既能夠傳遞扭矩又能夠沿軸向移動(dòng)。如果輸入軸22旋轉(zhuǎn)，則通過扭桿29將扭矩傳遞到輸出軸28。通過扭桿29的扭矩 傳遞，扭桿29旋轉(zhuǎn)并因此使輸入軸22相對(duì)于輸出軸28旋轉(zhuǎn)。通過輸入軸22的旋轉(zhuǎn)，使得 扭矩通過滑鍵82傳遞到耦聯(lián)套筒26。通過在斜槽40中移動(dòng)的耦聯(lián)套筒26的壓力元件42 以及引導(dǎo)元件46在其中移動(dòng)的內(nèi)側(cè)控制套筒27的縱向槽44的協(xié)同作用，使得內(nèi)側(cè)控制套 筒27沿軸向移動(dòng)?？赏ㄟ^環(huán)形永磁體74以及布置成環(huán)形并通有電流的電磁體72使耦聯(lián)套筒26沿 軸向移動(dòng)；如果沒有對(duì)電磁體供應(yīng)電流，那么伺服閥20可以正常操作。如果耦聯(lián)套筒26移動(dòng)，則通過壓力元件42和斜槽40將軸向力傳遞到內(nèi)側(cè)控制套 筒27。根據(jù)本發(fā)明，斜槽40構(gòu)造成自鎖式，從而當(dāng)使耦聯(lián)套筒26沿軸向移動(dòng)時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致 內(nèi)側(cè)控制套筒旋轉(zhuǎn)；而當(dāng)耦聯(lián)套筒26旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)側(cè)控制套筒27沿軸向移動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明，還設(shè)有用于使伺服閥20自動(dòng)定心的裝置。為此，在永磁體74的區(qū)域 中設(shè)置有滾珠座圈76，滾珠78在所述滾珠座圈中行進(jìn)。借助于彈簧元件80，使?jié)L珠78受 到沿著永磁體74的方向的力。圖15示出了通過伺服閥20的位于彈簧元件80的區(qū)域中的 截面圖。因而，彈簧元件80的力確定了用于耦聯(lián)套筒26軸向定心的回復(fù)力。定心力還取 決于使?jié)L珠78在其中得到保持或沿軸向移動(dòng)的滾珠座圈76的輪廓。本發(fā)明并不局限于所示出的示例性實(shí)施方式，還可以想到其它的實(shí)施。具體地，伺 服閥20能夠連接到此處未示出的轉(zhuǎn)向力矩驅(qū)動(dòng)裝置，所述轉(zhuǎn)向力矩驅(qū)動(dòng)裝置替代在其它 情況下由駕駛員施加的手動(dòng)力矩。盡管還可以想到特別是對(duì)于耦聯(lián)套筒26的任何其它連 接裝置，但是也可以將助力例如作用在壓力元件42上。可是，那樣就需要在構(gòu)造方面進(jìn)行 適應(yīng)性調(diào)整。因此，該伺服閥允許完成通常利用液壓助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)幾乎無法實(shí)現(xiàn)的功能?？梢?容易地實(shí)現(xiàn)將其作為泊車輔助。根據(jù)本發(fā)明，結(jié)合關(guān)于扭矩方面的相應(yīng)的控制元件(ECU)以及適當(dāng)?shù)能浖梢岳?如容易地實(shí)現(xiàn)以下功能
_航向保持輔助-控制過量/控制不足輔助-觸覺反饋_可變轉(zhuǎn)向輔助(例如，作為車速或荷重的函數(shù))。
權(quán)利要求
一種用于汽車的液壓助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的伺服閥(20)，所述伺服閥具有能夠分別繞同一縱向軸線(X X)旋轉(zhuǎn)的輸入軸(22)和輸出軸(28)并且具有至少兩個(gè)閥元件，即一個(gè)管狀的外側(cè)控制套筒(24)，所述外側(cè)控制套筒(24)連接到所述輸出軸(28)并在其內(nèi)表面(34)上包括第一控制槽(32)，一個(gè)內(nèi)側(cè)控制元件，所述內(nèi)側(cè)控制元件位于所述外側(cè)控制套筒(24)內(nèi)并相對(duì)于所述外側(cè)控制套筒(24)同軸定向，所述內(nèi)側(cè)控制元件連接到所述輸入軸(22)并在其外表面上包括適于與所述外側(cè)控制套筒(24)的第一控制槽(32)重合的第二控制槽(36)，其特征在于，設(shè)有耦聯(lián)套筒(26)，所述耦聯(lián)套筒(26)能夠沿軸向移動(dòng)并且能夠繞所述縱向軸線(X X)旋轉(zhuǎn)，通過與所述閥元件中的至少一個(gè)接觸，所述耦聯(lián)套筒(26)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致所述外側(cè)控制套筒(24)和所述內(nèi)側(cè)控制元件的控制槽(32、36)相對(duì)移動(dòng)，所述耦聯(lián)套筒(26)的運(yùn)動(dòng)通過沿徑向的外部驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)。
2.如權(quán)利要求1所述的伺服閥(20)，其特征在于， 所述內(nèi)側(cè)控制元件由旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)件形成，所述控制槽(32、36)大致沿軸向延伸，所述耦聯(lián)套筒(26)以不可旋轉(zhuǎn)的方式連接到所述外側(cè)控制套筒(24)，使得所述耦聯(lián) 套筒(26)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致所述外側(cè)控制套筒(24)旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的伺服閥(20)，其特征在于，所述耦聯(lián)套筒(26)至少部分設(shè)置在 所述外側(cè)控制套筒(24)與所述旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)件之間，所述耦聯(lián)套筒(26)包括斜槽(40)，固定連接到所述輸出軸(28)的壓力元件(42)突入到所述斜槽(40)中；以及沿軸向延伸的縱向槽(44)，固定連接到所述外側(cè)控制套筒(24)的引導(dǎo)元件(46)突入 到所述縱向槽(44)中。
4.如權(quán)利要求1所述的伺服閥(20)，其特征在于， 所述內(nèi)側(cè)控制元件由所述耦聯(lián)套筒(26)本身形成，所述控制槽(32、36)繞所述縱向軸線(X-X)大致沿周向延伸， 所述耦聯(lián)套筒(26)以不可旋轉(zhuǎn)的方式連接到所述外側(cè)控制套筒(24)，使得所述耦聯(lián) 套筒(26)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致所述外側(cè)控制套筒(24)旋轉(zhuǎn)。
5.如權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的伺服閥(20)，其特征在于，所述耦聯(lián)套筒(26)包括一個(gè)斜槽(40)，固定連接到所述輸入軸(22)的壓力元件(42)突入到所述斜槽(40) 中；以及一個(gè)沿軸向延伸的縱向槽(44)，固定連接到所述外側(cè)控制套筒(24)的一個(gè)引導(dǎo)元件 (46)突入到所述縱向槽(44)中。
6.如權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的伺服閥(20)，其特征在于，所述斜槽(40)相對(duì)于 所述縱向軸線(X-X)具有大約10°到大約45°的傾斜角(α)。
7.如權(quán)利要求6所述的伺服閥(20)，其特征在于，所述傾斜角(α)大約為45°。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的伺服閥(20)，其特征在于，所述耦聯(lián)套筒(26)由 電動(dòng)馬達(dá)(50)通過杠桿沿軸向移動(dòng)。
9.如權(quán)利要求8所述的伺服閥(20)，其特征在于，所述耦聯(lián)套筒(26)通過以樞轉(zhuǎn)的方 式支承在搖桿支座(54)上的叉形杠桿(52)連接到所述電動(dòng)馬達(dá)(50)，自由叉端分別包括 一個(gè)搖桿螺栓(56)，所述搖桿螺栓(56)在所述耦聯(lián)套筒(26)的周向槽(58)中行進(jìn)。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的伺服閥(20)，其特征在于，在轉(zhuǎn)向輔助機(jī)構(gòu)的油 缸(62)與所述伺服閥(20)之間設(shè)有閥(60)，所述閥(60)使得所述伺服閥(20)能夠與所 述油缸(62)液壓斷開。
11.如權(quán)利要求10所述的伺服閥(20)，其特征在于，所述閥(60)構(gòu)造成二位四通閥。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于汽車的液壓助力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的伺服閥(20)，該伺服閥(20)具有管狀外側(cè)控制套筒(24)。外側(cè)控制套筒(24)連接到輸出軸(28)并在其內(nèi)表面(34)上包括第一控制槽(32)。還提供了至少部分設(shè)置在外側(cè)控制套筒(24)內(nèi)的管狀耦聯(lián)套筒(26)。耦聯(lián)套筒(26)在其外表面(38)上包括適于與外側(cè)控制套筒(24)的第一控制槽(32)重合的第二控制槽(36)，所述第一控制槽(32)大致沿管狀外側(cè)控制套筒(24)的周向設(shè)置，而所述第二控制槽(36)大致沿管狀耦聯(lián)套筒(26)的周向設(shè)置，并且能夠沿軸向改變外側(cè)控制套筒(24)和耦聯(lián)套筒(26)的相對(duì)位置。
文檔編號(hào)B62D5/083GK101970278SQ200880120747
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2008年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月13日
發(fā)明者亞歷山大·科根, 延斯·凱勒, 薩爾瓦托雷·奧利韋里, 貝恩德·揚(yáng)茨 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)有限責(zé)任公司