JP2574713B2 - 高変位角回転調節ステアリング弁を備える流体コントローラ - Google Patents

高変位角回転調節ステアリング弁を備える流体コントローラ

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JP2574713B2 JP3303961A JP30396191A JP2574713B2 JP 2574713 B2 JP2574713 B2 JP 2574713B2 JP 3303961 A JP3303961 A JP 3303961A JP 30396191 A JP30396191 A JP 30396191A JP 2574713 B2 JP2574713 B2 JP 2574713B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、加圧流体源から車両の
ステアリングシリンダ等の流体圧作動装置への流体の流
れを制御するために用いられる形式の流体コントローラ
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】本発明が関連する形式の一般的な流体コ
ントローラは、様々な流体ポートを形成したハウジング
を設けており、さらに流体メータ、コントローラ弁機構
及び流体メータを通る流れに応じた追従移動を弁機構に
与える構造体とを設けている。コントローラの弁機構を
通る流れは、主可変流れ制御オリフィスの面積に正比例
しており、このオリフィスの面積はコントローラ弁機構
を構成する弁部材間の相対的変位に比例している。
【0003】本発明が関連する形式の流体コントローラ
は、大型の重量車両に用いられることが多い。さらに言
えば、このようなコントローラは、回動連結部から車輪
の両側に加えられる慣性負荷が高い連結形車両に用いら
れることが多い。そのような車両の重量及び慣性負荷に
よって、円滑なステアリング動作を行うことが困難にな
り、その結果、そのような車両では流体コントローラと
ステアリングシリンダとを連結する管路に緩衝弁を設け
ることが一般的になっている。
【0004】一部の装置では、緩衝弁の代わりにアキュ
ムレータが用いられている。緩衝弁またはアキュムレー
タを用いる目的の1つは、例えば運転者が一方向へ操舵
してからステアリングホィールを中央位置へ戻すことに
よって、コントローラ弁機構を閉じた時に発生する「横
方向ジャーク」を軽減することである。横方向ジャーク
は、装置が車両の横方向運動を減速できるよりも速く運
転者がコントローラ弁機構を1つの作動状態から別の状
態へ(例えば1方向の最大変位位置から中立位置へ)移
動させることができるために発生する装置内での車両慣
性駆動形圧力脈動の結果として発生する。
【0005】本発明は、様々な弁構造を備えた様々な形
式のコントローラに使用することができるが、回転スプ
ール/スリーブ形の弁機構を備えたコントローラに用い
た場合に特に有効であり、その場合について以下に詳細
に説明する。一般的な従来形スプール/スリーブ形コン
トローラでは、コントローラ弁機構の様々な流れオリフ
ィスは、各々スリーブの複数のポートをスプールに形成
された複数の通路に重ね合わせることによって構成さ
れ、その重合の組み合わせによって特定の流れ制御オリ
フィスが定められる。
【0006】従来形スプール/スリーブ形コントローラ
では、6つのスリーブポートと6つのスプール通路とを
設けることが実際に受け入れられている。これは、スプ
ールに対するスリーブの適切な半径方向釣合を特に心配
しないで実施することができると考えられている。しか
し、その結果として従来形スプール/スリーブ形コント
ローラではスプールとスリーブとの間の相対的変位量が
幾分制限されている。一般的に、中立位置から最大変位
まで移動する時のスプールとスリーブとの間の相対的変
位量はわずかに約10〜12度であったが、一部の最近
の大型コントローラでは、スプールとスリーブとの間の
最大相対的変位量が約19度である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記形式のコントロー
ラ弁機構は全般的に満足できるものであるが、そのよう
なコントローラを大型の連結形車両に用いた場合、過大
な横方向ジャークが発生することが多く、従って装置に
緩衝弁またはアキュムレータを用いる必要がある。
【0008】アキュムレータを用いれば、通常は満足で
きる性能が得られるようになるが、アキュムレータによ
って装置の費用が相当に増大し、相当量の保守も追加す
る必要がある。他方、緩衝弁では、少なくとも第1圧力
スパイクの緩衝はほぼ満足できるが、後続の圧力スパイ
クでは必ずしも満足できない。また、一般的な緩衝弁は
装置のコストを相当に増大させる。
【0009】このような事情に鑑みて、本発明は、ステ
アリング装置に緩衝弁またはアキュムレータを用いなく
ても連結形車両の横方向ジャークを相当に軽減できる、
ステアリング装置用の流体コントローラを提供すること
を目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項1な
いし請求項22に記載の構成によって達成されるもので
あり、これらの請求項に記載の改良型コントローラは、
請求項1に記載の構成に基づいた構造を有している。こ
の請求項1の構成上の特徴は、以下に記載するように、
主弁部材が追従弁部材に対して、中立位置と、第1作動
位置とに移動でき、主弁部材は第1流体通路を形成し、
追従弁部材は入口ポートと継続的に流体連通した第1流
体ポート手段を形成している。弁部材が中立位置にある
時、第1流体ポート手段は第1流体通路との流体連通が
遮断される。弁部材が第1作動位置にある時、第1流体
ポート手段は第1流体通路と流体連通して第1流れ制御
オリフィスを形成している。弁部材が第1作動位置にあ
る時、ハウジング手段と前記弁部材との協働によって、
入口ポートから第1可変流れ制御オリフィスを通って第
1制御流体ポートへ流体連通させる第1主流体路が形成
されている。
【0011】改良形コントローラの特徴部分は、第1流
体通路が主弁部材の円筒形の外表面によって形成された
軸方向通路を有し、さらに、第1流体ポート手段は、主
弁部材が追従弁部材に対して中立位置から第1作動位置
へ回転する時、入口ポートと第1流体通路との間を継続
的に流体連通させ、かつ前記第1可変流れ制御オリスィ
ス(A1)の流れ面積が順次増大するように、ポートの
大きさが定められた円周方向のポート手段を有してい
る。また、主弁部材の相対回転は、少なくとも約45度
の範囲である。
【0012】
【作用】ハウジングと弁機構とによって、入口ポート
(23)と第1制御流体ポート(27)との間に主(第
1)可変流れ制御オリフィス(A1)及び流体作動手段
としての流体メータ(17)を直列接続した第1主流体
路(113)を形成して、スプールに設けられた第1流
体通路(93R;123L)とスリーブに設けられた第
1流体ポート手段(101R;131R)との流体連通
により主可変流れ制御オリフィスを形成する。スプール
がスリーブに対して中立位置から第1作動位置へ回転
時、入口ポートとスプールの第1流体路との間を継続
的に流体連通させ、スプール及びスリーブ間の回転変位
量を相当に大きくさせ、かつ流体通路と流体ポートが重
なって形成されるオリフィスの流れ面積を順次増大させ
ることから、流体圧作動手段への油圧供給は、油圧の急
激な供給による衝撃を受けることなく徐々に進行して、
ステアリングホィールの回転操作に追従してスムーズに
行われるまた、ステアリングホィールを中立位置に戻
す際に、車両の状態を元に戻す前に、急激に弁制御装置
のオリフィスを閉鎖することに伴って発生する横方向ジ
ャークを、弁部材の大きな相対変位角度で、弁動作を多
くの時間をかけて終了させるので、その間に車両が減速
して、車両の慣性及び運動エネルギーが減少するため
に、従来のように、油圧管路に緩衝弁やアキュームレー
タを設けることなく、横方向ジャーク量を減少させる
【0013】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
これらは本発明を制限するものではなく、図1は、本発
明に係る流体コントローラを示している。このコントロ
ーラ11は、米国再発行特許第25,126号に記載さ
れている一般的形式のものでよく、特に本実施例では米
国特許第4,862,690号に記載されている形式の
ものであり、これら両特許は本発明の譲受人に譲渡され
ており、ここに参考として包含される。
【0014】図1に示されているように、流体コントロ
ーラ11は、弁ハウジング13、ポートプレート15、
流体メータ17を設けた部分、及び端部キャップ19を
含めた幾つかの部分からなる。これらの部分は、弁ハウ
ジング13に螺着させた複数のボルト21によって密封
状に一体連結されている。
【0015】弁ハウジング13には、流体入口ポート2
3(図2にのみ図示)、流体戻りポート25(やはり図
2にのみ図示)及び第1,第2の制御流体ポート27及
び29が形成されている。弁ハウジング13には弁孔3
1も形成されており、この中に回転可能な主弁部材33
(以下、「スプール」という。)及びそれと協働する相
対回転可能な追従弁部材35(以下、「スリーブ」とい
う。)を有している弁構造体が回転可能に配置されてい
る。スプール33の前端部に小径部が設けられており、
それに形成されている1組の内側スプライン37を、ス
プール33とステアリングホィール(図示せず)との間
に直接機械的に連結している。スプール33及びスリー
ブ35については以下に詳細に説明する。
【0016】流体メータ17は公知の形式のものでよ
く、本実施例では内側歯付きのリング部材39と外側歯
付き星形部材41とを含み、星形部材41はリング部材
39内にあり、これに対して軌道回転運動するように偏
心配置されている。星形部材41は1組の内側スプライ
ン43を形成しており、これは主駆動軸47の後端部に
形成された1組の外側スプライン45とスプライン係合
している。駆動軸47には、駆動ピン51を介して駆動
軸47とスリーブ35とを駆動連結させる二股の前端部
49が設けられている。ピン51の端部は、スプール3
3に形成された円周方向に細長いピン開口53(図6を
参照)に挿通されて、スリーブ35の開口にかなり密に
締まりばめ状態ではめ込まれている。
【0017】当業者によく知られているように、入口ポ
ート23からスプール33及びスリーブ35に形成され
た様々な通路を流れる加圧流体は流体メータ17を流れ
て、リング39内で星形部材41を軌道回転運動を生じ
させる。星形部材41のこの運動が駆動軸47及び駆動
ピン51を介してスリーブ35を回転追従運動させるこ
とによって、ステアリングホィールの回転率に比例した
特定の相対回転変位がスプール33とスリーブ35との
間に維持される。スプール及びスリーブは、図3〜5に
示されている後述の螺旋状のセンタリングコイルばね5
5によって図3、6及び7に示されている相対的中立位
置へ付勢されている。
【0018】図1に示されているように、ハウジング1
3の弁孔31は、スリーブ35を取り囲む複数の環状流
体室を形成して、様々なポートとスリーブ35の外表面
との間を流体連通させている。環状室57は、入口ポー
ト23から加圧流体を受け取り、環状室59は戻り流体
を戻りポート25へ送る。また、環状室61はポート2
7と連通しており、環状室63は制御ポート29と連通
している。
【0019】リング39内を軌道回転する星形部材41
の噛合相互作用によって複数の膨張収縮流体容積室65
が形成され、そのような容積室65の各々に隣接させて
ポートプレートに流体ポート67が形成されている。弁
ハウジング13には複数の軸方向の孔69(図1には1
つだけ示されている)が形成されており、それらの各々
は流体ポート67の1つと開放連通している。弁ハウジ
ング13にはさらに1対の半径方向の孔71L及び71
Rが設けられて、各軸方向孔69と弁孔31との間を連
通させている。
【0020】図2は、ステアリング装置内の流体コント
ローラ11を示しており、コントローラ11の入口ポー
ト23が加圧流体源73から加圧流体を受け取り、戻り
ポート25はタンク75と流体連通している。加圧流体
源73は一般的に油圧ポンプを有しているが、ここで使
用する「加圧流体源」として、様々な他の部材、例えば
本発明の譲受人に譲渡されており引例として本説明に含
まれる米国特許第4,043,419号に記載されてい
る形式の負荷感知優先流れ制御弁及びポンプ組み合わせ
体を用いることができる。
【0021】制御ポート27及び29は、ステアリング
シリンダ77の両端部に連結している。図1ではコント
ローラ11に負荷感知ポートが設けられていないが、図
2では概略的に示されているようにコントローラ11に
負荷感知ポート79が設けられており、これは公知のい
ずれかの方法で加圧流体源73に連結されて、負荷感知
ポート79における負荷信号のレベルに応じて流体源7
3の出力を制御する。さらに図2を参照しながら、コン
トローラ11内の様々な流通路及びオリフィスについて
後述する。
【0022】次に、主に図3〜5を参照しながら、本発
明のセンタリングばね構造について説明する。当業者に
よく知られているように、通常形回転スプール/スリー
ブ流体コントローラでは、スプール及びスリーブ間での
可能相対回転変位量は約10度〜約19度程度である。
そのような狭い相対変位に対しては、スプール及びスリ
ーブの直径方向に向き合った開口に複数の平板ばね部材
を挿通するセンタリングばね構造を設ければ十分であっ
た。そのような構造は、米国特許第3,819,307
号に記載されており、この特許は本発明の譲受人に譲渡
されており、引例として本説明に含まれる。
【0023】本発明の1つの重要な特徴として、スプー
ル33とスリーブ35との間の相対回転変位量が、従来
技術で一般的な変位量よりも相当に大きい。例えば、本
実施例では、スプールとスリーブとの間の最大相対変位
量が約60度である。従って、従来技術のものとは相当
に異なったセンタリングばね構造が必要である。
【0024】図3〜5に示されているように、スリーブ
35の後端部付近、すなわち図1の右端部側に、断面が
ほぼV字形の環状溝81が形成されている。溝81に近
接して、断面がほぼ矩形の窪み83がスプール33に形
成されている。溝81及び窪み83の中に前述の螺旋形
センタリングコイルばね55が配置されている。図3及
び5にわかりやすく示されているように、半月キー85
がスリーブ35の端部のスロットに挿入されており、同
様な半月キー87がスプール33の端部のスロットに挿
入されている。キー85及び87は、ばね55等のばね
に関して一般的に公知のようにしてばね55に対するば
ね受けとして機能する。
【0025】ばね構造体を組み付けるためには、両キー
85及び87をそれぞれスリーブ35及びスプール33
に挿入してから、ばね55をスリーブの溝81にはめ込
む。次に、スプール33の後端部をスリーブの前端部
(図1の左端部)に挿入して図1に示されている相対位
置まで移動させるようにして、スプール33をスリーブ
内へ挿入する。これを実施する間、キー87がキー85
に整合して図3に示されている位置へばね55の端部間
を摺動できるように、スプール及びスリーブは(図3に
示されている)相対的中立位置になければならない。
【0026】次に、図5を参照しながら説明すると、ス
テアリングホィール及びスプール33を反時計回り位置
(図5の矢印を参照)へ回転させた時、ばね55の一端
部55aはキー85に当接した状態のままであり、ばね
の他端部55bはキー87に当接したままであるため、
スプール33が図3に示されている相対的中立位置から
図5に示されている完全変位作動位置へ回転するのに伴
って、ばね55が順次圧縮される。ステアリングホィー
ルを放すと、センタリングばね55がスプール33を図
5に示されている変位作動位置から押し付けるため、そ
れは図3に示されている相対的中立位置へ戻ることは、
当業者であれば容易に理解できる。
【0027】図1の実施例では、ばね55はスプール及
びスリーブの後端部側に、すなわち図1において右端部
側に配置されている。しかし、図1及び図3〜5に示さ
れている新規なセンタリングばね構造体は、本発明の範
囲内においていずれの場所にも、例えばスプール及びス
リーブの前端部側に、すなわち駆動ピン51付近に配置
することもできる。
【0028】次に、図6を参照しながら説明すると、ス
プール33はスリーブ35に対して中立位置に図示され
ており、駆動ピン51の両端部は、円周方向に長いピン
開口53の中央に位置している。図6に示されている全
体構造は、当業者には公知である。しかし、スプール及
びスリーブ間の相当に大きい角度変位(図5を参照)に
対応するため、ピン開口53は、ピン51の各端部の両
側に同じ角度だけ開いていなければならない。このた
め、図6からわかるように、ステアリングホィール及び
スプール33が回転しても、スプール及びスリーブ間に
完全な60度の変位が生じるまで、「ピン当接」状態の
作動にならない。
【0029】また、当業者には理解されるように、セン
タリングばね55の圧縮及びスリーブ35に対するスプ
ール33の回転は、細長いピン開口53内を移動する駆
動ピン51によって制限される。例えば、図5に示され
ている位置にある時、スプール33は、1対の開口端部
壁53’(図6を参照)が駆動ピン51と係合する位置
にある。前述したように、また図5及び6からわかるよ
うに、本実施例ではスプール33をスリーブ35に対し
て約60度回転させることができる。
【0030】図7 弁機構 次に、主に図7を参照しながら、スプール33及びスリ
ーブ35を本発明の弁機構に関連して詳細に説明する。
以下の説明において、多くのポート及び通路は、中央の
基準面RPに対してほぼ対称的に配置されており、それ
らの部材は、基準面RPの左側または右側にあることを
示すため、参照番号の後にそれぞれLまたはRを付けて
示されている。さらに、図7(及び図8,9)の重合図
は、主にスプール33とスリーブ35との間の接合部、
すなわちスプール33の外表面89(図6を参照)に形
成された溝及び通路(点線)と、スリーブ35の隣接の
内表面に形成されたポート開口(実線)とを示すための
ものである。
【0031】ここで、以下に用いる用語において、圧力
通路93R,93Lは、それぞれ第1流体通路と別の第
1流体通路、作動通路95Lは、第2流体通路、タンク
ポート97Rは、第3流体通路である。また、圧力ポー
ト群101L,101Rは、それぞれ第1流体ポート手
段と別の流体ポート手段、作動ポート群105Lは、第
2流体ポート手段、タンクポート97Lは、第3流体ポ
ート手段である。図7の重合図は、弁部材の中立位置を
示し、スプール及びスリーブの360度の円周全体を示
しているのに対して、図8及び9の拡大部分図は、本発
明の詳細をわかりやすく示すためにスプール及びスリー
ブの円周の180度をわずかに超える範囲だけを示して
いる。
【0032】図7において、スプール33には1対の円
周方向のメータ溝91L及び91Rが形成されており、
これらは基準面RPを中心にほぼ向き合わせて等しく配
置されており、またそれぞれ半径方向孔71L及び71
Rと軸方向に整合している(図8を参照)。メータ溝9
1Lには1対の圧力通路93Lが流体連通しており、メ
ータ溝91Rには1対の圧力通路93Rが流体連通して
いる。また、メータ溝91Lには1対の作動通路95L
が流体連通しており、メータ溝91Rには1対の作動通
路95Rが流体連通している。スプール33の外表面8
9だけに形成されている上記溝及び通路に加えて、スプ
ールには作動通路95L及び95Rの端部に軸方向に隣
接した位置に1対のタンクポート97L及び97Rが形
成されている。タンクポート97L及び97Rはスプー
ル33の内部と流体連通しているため、戻り流体がスプ
ールの内部を流れて、ピン開口53から半径方向外向き
に環状室59へ流入できるようになっており、環状室は
戻りポート25に連通している。
【0033】スリーブ35には、1対のほぼ同一の圧力
ポート群101Lと、1対のほぼ同一の圧力ポート群1
01Rとが設けられている。すべての圧力ポート101
L及び101Rは、環状室57を介して入口ポート23
と継続的に流体連通する位置に配置されている。基準面
RPを中心にほぼ等しく向き合わせて複数のメータポー
ト103L及びメータポート103Rが配置されてい
る。メータポート103Lは、半径方向孔71Lとの流
体連通を調整できるように設けられており、同時にメー
タ溝91Lと継続的に流体連通している。同様に、メー
タポート103Rは、半径方向孔71Rとの流体連通を
調整できるように設けられており、同時にメータ溝91
Rと継続的に流体連通している。
【0034】また、基準面RPを中心にほぼ等しく向き
合わせて、またメータポートよりも基準面RPから離し
て1対のほぼ同一の作動ポート群105Lと、1対のほ
ぼ同一の作動ポート群105Rとが設けられている。作
動ポート105Lは、環状室61を介して制御流体ポー
ト27と継続的に流体連通する位置に配置されているの
に対して、作動ポート105Rは、環状室63を介して
制御流体ポート29と継続的に流体連通する位置に配置
されている。
【0035】また、基準面RPを中心にほぼ等しく向き
合わせて、また作動ポートよりも基準面RPからさらに
離して1対のほぼ同一の戻りポート群107Lと、1対
のほぼ同一の戻りポート群107Rとが設けられてい
る。戻りポート群107L及び107Rは、スプール及
びスリーブが図7に示されている中立位置から図8及び
9に示されている作動位置へ変位した時、それぞれタン
クポート97L及び97Rと流体連通するように配置さ
れている。
【0036】各圧力ポート群101Lに隣接した位置に
増幅ポート群109Rが設けられており、各圧力ポート
群101Rに隣接した位置に増幅ポート群109Lが設
けられている。増幅ポートの機能については、図8及び
9と、図2のオリフィス線図とを参照しながら以下に詳
細に説明する。
【0037】タンクポート97Lを中心にして一方の戻
りポート群107Lの反対側にシリンダ緩衝ポート11
1Lが設けられている。同様に、タンクポート97Rを
中心にして一方の戻りポート群107Rの反対側にシリ
ンダ緩衝ポート111Rが設けられている。緩衝ポート
111L及び111Rの機能については、図8及び9
と、図2のオリフィス線図とを参照しながら以下に詳細
に説明する。
【0038】図8,図9 作動位置 図7のようにスプール及びスリーブが相対的中立位置に
ある(ステアリングホィールを回転させていない)時、
加圧流体は入口ポート23から環状室57へ流れ、さら
に全ての圧力ポート101L及び101Rを通る。しか
し、スプール及びスリーブが中立位置にあるので、圧力
ポートを通る流れはスプールの外表面によって遮断され
るため、図7〜9に示されている弁構造は、「クローズ
ドセンタ」であるが、本発明がクローズドセンタ弁に制
限されるものではない。
【0039】流体コントローラ11、及び以上に記載し
たスプール及びスリーブ弁機構の基本的作動は、上記米
国特許の開示から既に明らかになっている。しかし、1
つには図7〜9の構造を図2のオリフィス線図に関連付
けるため、コントローラ及び弁機構の作動を以下に簡単
に説明する。前述したように、コントローラ11は、負
荷感知形として図2のオリフィス線図に示されている
が、スプール及びスリーブが負荷信号を図2の負荷感知
ポート79へ連通させることができる特別な構造は、本
発明の本質的特徴ではないので、図7〜9には示されて
いない。
【0040】ステアリングホィールを特別の回転速度で
回転させた時、スプール33は、ステアリングホィール
の回転速度に対応した特別の回転変位量だけスリーブ3
5に対して変位する。その後、ステアリングホィールを
継続的に回転させると、流体が流体メータ17を流れる
ことによってスリーブ35が追従移動するため、特別の
回転変位が維持される。
【0041】図8は、右旋回状態に対応してスプール3
3がスリーブ35に対して変位した状態を示している。
図8に示されているようにスプール33が変位すると、
加圧流体が環状室57から2つの圧力ポート群101R
を通って加圧通路93Rに流入し、それらの間の重合面
積の合計が第1可変流れ制御オリフィスA1(図2を参
照)である。この加圧流体はメータ溝91Rへ流入し、
さらにメータポート103Rを通るが、メータポート1
03Rは公知のようにして半径方向孔71Rと調整流体
連通している。加圧流体(この時点では「未計量」と見
なされる)は流体メータ17を通り(この時点で「計
量」流体と見なされる)、さらにメータポート103L
と調整流体連通している半径方向孔71Lを流れる。こ
の計量流体は、次にメータ溝91Lを通って作動通路9
5Lに流入する。主可変流れ制御オリフィスA1を通っ
て流体メータ17を流れる流体流が、主流体路113を
構成している。
【0042】同時に、加圧流体は環状室57を通って増
幅ポート109Lから圧力通路93Lへ流入し、それら
の間の重合面積の合計が可変増幅オリフィスAqa(図
2を参照)である。この「増幅」流体は、作動通路95
Lに流入する前述の計量流体と合流する。増幅オリフィ
スAqaの背景、目的、構成及び機能に関するさらなる
説明は、本発明の譲受人に譲渡されて参考として本説明
に包含される米国特許第4,759,182号を参照さ
れたい。
【0043】「計量」及び「増幅」流体の合体流は、作
動通路95Lから作動ポート105Lを流れ、それらの
間の重合面積の合計が第2可変流れ制御オリフィスA4
(図2を参照)である。流れ制御オリフィスA4を通っ
た流れは環状室61へ入り、さらに制御ポート27へ流
れる(図1の断面図と比較した時、図2のオリフィス線
図では制御ポート27及び29の相対位置が逆になって
いるように見えることに注意されたい)。ポート27か
らの流体はステアリングシリンダ77へ流れて車両を右
旋回させ、ステアリングシリンダ77から排出された流
体は制御ポート29へ戻り、さらに環状室63へ流れ
る。
【0044】環状室63内の低圧の排出流体は、戻りポ
ート107Rを通ってタンクポート97Rへ流れ、それ
らの間の重合面積の合計が第3可変流れ制御オリフィス
A5(図2を参照)である。前述したように、戻り流体
はタンクポート97Rを通ってスプール33の内部に入
り、ピン開口53から環状室59へ流出し、さらに戻り
ポート25へ流れる。この排出流体流が主流体路115
を構成している。
【0045】同時に、作動ポート105Lと同様に環状
室61に流体連通しているシリンダ緩衝ポート111L
はタンクポート97Rの1つにも流体連通しており(図
8には示されていない)、それらの間の重合面積の合計
が可変シリンダ緩衝オリフィスAcd(図2を参照)で
ある。シリンダ緩衝オリフィスAcdは、環状室61及
び制御ポート27内に発生して車両のステアリングに悪
影響を与える圧力の脈動を緩衝する。シリンダ緩衝オリ
フィスAcdの背景、目的、構成及び機能に関するさら
なる説明は、本発明の譲受人に譲渡されて参考として本
説明に包含される米国特許第4,781,219号を参
照されたい。
【0046】図8では、スプール33がスリーブ35に
対して約22度回転変位しており、第1,第2,第3可
変流れ制御オリフィスA1、A4及びA5は部分的に開
いているだけである。次に、図9を参照しながら説明す
ると、この場合にはスプール33がスリーブ35に対し
て60度回転変位しており、前述したようにこれはスリ
ーブに対するスプールの最大変位位置であり、各流れ制
御オリフィスA1、A4及びA5に対して最大流れ面積
を与える。
【0047】本発明の重要な特徴によれば、スプール及
びスリーブ間の相対回転変位量を大きくすることによっ
て、ステアリング装置のどこかに緩衝弁またはアキュム
レータを用いなくてもステアリング時に発生する横方向
ジャーク量を相当に減少させることができることがわか
った。横方向ジャーク量を減少させることができる主な
理由は、運転者がステアリング操作により、スプール3
3を60度の変位位置から元の中立位置に戻す際に、ス
プール33とスリーブ35との間の大きな相対変位によ
って、流れオリフィスの閉鎖を多くの時間をかけて終了
させるので、その間に車両が減速して、車両の慣性及び
運動エネルギーが減少することであると考えられてい
る。
【0048】図11,図12 変更実施例 次に、図11,図12を参照しながら、スリーブ35に
形成された孔の数が非常に少ない本発明の変更実施例を
説明する。ここで、以下に用いる用語において、図11
(中立位置),図12(作動位置)に示す圧力通路12
3L,123Rは、それぞれ第1流体通路と別の第1流
体通路、作動通路125Rは、第2流体通路、タンクポ
ート127Lは、第3流体通路である。また、圧力ポー
ト131R,131Lは、それぞれ第1流体ポート手段
と別の流体ポート手段、作動ポート135Rは、第2流
体ポート手段、タンクポート135Lは、第3流体ポー
ト手段である。図7の重合図で説明したように、図11
もスプール及びスリーブ間の接合部を中心に示すもので
ある。スプールの外表面に形成された溝及び通路は点線
で示されており、スリーブの隣接の内表面に形成された
ポート開口は実線で示されている。
【0049】また、図7の場合と同様に、図11の重合
図は、スプール及びスリーブの360度の円周全体を示
しているのに対して、図12の拡大部分図は、スプール
及びスリーブの円周の180度をわずかに超える範囲を
示しているだけである。別の類似点として、この変更実
施例は図3〜5に示されているセンタリングばね55を
用いることができるが、変更実施例では、図1に示され
ているようにスプール及びスリーブの後端部側ではな
く、それらの前端部側にばね55が配置されている。図
11の半月キー85位置に注目されたい。
【0050】まず図11を参照しながら説明すると、ス
プールに1対の円周方向のメータ溝121L及び121
Rが形成されており、これらは基準面RPを中心にほぼ
向き合わせて等しく配置されている。メータ溝121L
には1対の圧力通路123Lが流体連通しており、メー
タ溝121Rには1対の圧力通路123Rが流体連通し
ている。また、メータ溝121Lには1対の作動通路1
25Lが流体連通しており、メータ溝121Rには1対
の作動通路125Rが流体連通している。スプールには
1対のタンクポート127L及び1対のタンクポート1
27Rも形成されている。図7の実施例の場合と同様
に、タンクポート127L及び127Rはスプールの内
部と流体連通しているため、戻り流体はスプールの内部
を流れて、最終的に戻りポート25へ送られる。
【0051】スリーブには2対の圧力ポート131L及
び131Rが設けられている。圧力ポートに関しては、
「L」及び「R」は基準面RPの両側の位置を表すため
に用いられているのではなく、それぞれ左旋回または右
旋回に最初に関係することを表すために用いられてい
る。図7の実施例の場合と同様に、圧力ポート131L
及び131Rを有する全てのポートは、入口ポート23
と継続的に流体連通する位置に配置されている。
【0052】スリーブには、複数のメータポート133
Lと複数のメータポート133Rとがそれぞれメータ溝
121L及び121Rと継続的に流体連通するように形
成されている。基準面RPを中心にほぼ等しく向き合わ
せて、2対の作動ポート135Lと、2対の作動ポート
135Rとが設けられている。作動ポート135Lは制
御流体ポート27と継続的に流体連通する位置に配置さ
れているのに対して、作動ポート135Rは制御流体ポ
ート29と継続的に流体連通する位置に配置されてい
る。
【0053】スリーブにはさらに複数の戻りポート13
7が形成されており、これらは1対の円周方向に長いピ
ン開口129を介してスプールの内部と開放連通してい
る。図7の実施例の場合と同様にして、戻りポート13
7は戻りポート25とも流体連通している。
【0054】わかりやすくするため、図11及び12の
実施例は、図7の実施例に含まれていたシリンダ緩衝機
構または流れ増幅機構を備えていない。しかし、それら
の機構の一方または両方を図11及び12の実施例に示
されている構造に組み込むことも可能である。
【0055】さらに図11を参照しながら説明すると、
スプールには、圧力通路123Lと継続的に流体連通し
ている円周方向通路141Lと、圧力通路123Rと継
続的に流体連通している円周方向通路141Rとが形成
されている。通路141L及び141Rの目的について
は後述する。
【0056】通路141L及び141Rの端部に隣接し
て、それぞれ負荷信号ドレイン孔143L及び143R
が設けられている。スリーブに1対の負荷信号通路14
5L及び145Rが設けられているが、これらは図11
に示されておらず、図12だけに示されている。負荷信
号通路145L及び145Rが図11に示されていない
のは、スプール及びスリーブが図11に示されている相
対的中立位置にある時、負荷信号通路145L及び14
5Rはそれぞれ負荷信号ドレイン孔143L及び143
Rと整合しているからである。負荷信号通路145L及
び145Rは、当業者によく知られるようにスリーブ及
び/またはハウジングに形成される負荷信号溝(図示せ
ず)と連通させることが好ましい。負荷信号溝は、図2
に概略的に示されている負荷感知ポート79と連通して
いる。
【0057】ステアリングホィールを回転させると、前
述したようにスプールがスリーブに対して回転し、図1
2は、右旋回状態に対応してスプールがスリーブに対し
て変位している状態にある本発明の変更実施例を示して
いる。図12において、スプール及びスリーブは、最大
変位位置に対応する約60度だけ相対的に変位すなわち
回転している。弁機構の作用についての以下の説明で
は、スプール及びスリーブの相対変位量の関数として可
変流れ制御オリフィスA1、A4及びA5の流れ面積を
示している図13も同時に参照する必要がある。
【0058】右旋回状態では、約5度の相対変位後、圧
力通路123Lが小さい方の圧力ポート131Rと連通
し始めるため、A1オリフィスが形成される。ほぼ同時
に、作動通路125Rが小さい方の作動ポート135R
と連通し始めるため、A4オリフィスが形成される。A
4オリフィスを流れる加圧計量流体がステアリングシリ
ンダへ流れてから、シリンダを出て作動ポート135L
を流れるが、これは既にタンクポート127Lと連通し
始めており、A5オリフィスが形成されている。
【0059】スプール及びスリーブの相対変位が増大す
ると、オリフィスA1、A4及びA5の流れ面積が(図
7の実施例の場合と同様にして)増加し続ける。スプー
ル及びスリーブが相対中立位置から回転すると、負荷信
号ドレイン孔143L及び143Rと負荷信号通路14
5L及び145Rとの間の流体連通が遮断され、右旋回
状態の場合、負荷信号通路145Rが円周方向通路14
1Lと連通し始めるので、公知のようにしてA1オリフ
ィスの下流の圧力信号を負荷感知ポート79へ送ること
ができる。
【0060】図12に示されているように、スプール及
びスリーブの相対変位量が、本実施例のスプール及びス
リーブの最大相対変位量である約60度に達した時、図
7の実施例の場合と同様にしてオリフィスA1、A4及
びA5も最大流れ面積に達する。
【0061】図14は、本発明を用いたコントローラと
用いないコントローラとの比較を示している。図14
は、時間に対する横方向ジャーク(G’s/秒)のグラ
フであり、横方向ジャークは連結車両の運転者の位置で
測定したものである。当業者には公知のように、「横方
向ジャーク」は加速度の変化率(一次導関数)である。
図14のグラフは、図1に示されている形式のコントロ
ーラの数学的モデルに基づいたコンピュータ生成グラフ
である。「従来例」と記されているグラフでは、本発明
の譲受人が「オーブ(Orb) 25」の商品名で市販してい
る、スプール及びスリーブの最大変位量が約19度であ
るコントローラに用いられている形式の弁機構を備えて
いる。「本発明」と記されているグラフでは、上記図1
1及び12に示されている形式の弁機構である。いずれ
の場合も、装置には緩衝弁及びアキュムレータのいずれ
も用いられておらず、数学的モデルでは、弁機構の考え
方とスプール及びスリーブの最大変位量とが異なること
を除いて、システム及びコントローラは同一である。
【0062】図14のグラフの縦座標は、「許容範囲
内」と記されている中央部分と、その上下の「許容範囲
外」と記されている2つの部分とに分割されている。
「許容範囲内」及び「許容範囲外」と記されているこれ
らの部分は、車両メーカ及びその客が許容できるか許容
できないかが経験的にわかっている横方向ジャークのレ
ベルを示している。図14に示されているように、「従
来例」のグラフは、「発明」のグラフの場合よりも「許
容範囲外」への逸脱が多い。
【0063】図7〜9の実施例では、各ポート群は5〜
6個の独立ポートで構成されているのに対して、図11
及び12の実施例では、各ポート群は2個の独立ポート
で構成されている。各ポート群を構成しているポートの
数は本発明の本質的特徴ではない。さらに、スプール及
びスリーブのさらに広い角度変位に渡って連通させるこ
とができるようにスプールの表面に様々なスロット及び
通路を形成することは、本発明の範囲内である。
【0064】以上に本発明を詳細に説明してきたが、本
説明を読んで理解すれば、本発明の範囲内において本発
明に様々な変更及び変化を加えることができることは当
業者には明らかであろう。
【0065】
【発明の効果】本発明の流体コントローラによれば、可
変流れ制御オリフィスの流れ面積を順次増大させる円周
方向の流体ポート手段を備え、かつ主弁部材と追従弁部
材との相対回転が、少なくとも約45度の範囲であるの
で、従来に比較して流体通路と流体ポートとの相対変位
角度が大きくなり、かつ流体通路と流体ポートが重なっ
て形成されるオリフィスの流れ面積を順次増大させるこ
とにより、油圧の急激な変動を抑えてステアリング操作
をスムーズに行うことができ、また、主弁部材を作動位
置から中立位置に戻す際に、弁動作を多くの時間をかけ
て終了させるので、従来のように、油圧管路に緩衝弁や
アキュームレータを設けることなく、この動作時に発生
する横方向ジャーク量を減少させることができる。
た、円周方向の流体ポート手段は、少なくとも約45°
の範囲に渡って円周方向に離設され、かつ各ポートの開
口面積を異にした一連のポートで形成することにより、
オリフィスの流れ面積を順次増大させることができ、上
記と同様の効果を達成することができる。さらに、可変
オリフィスを複数個設けることにより、流路の圧力調整
を行って、流体圧作動装置の動作速度を制御することが
でき、流体の流れにおいて急激な圧力変動を起こさず
に、弁作動を実行できる
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による流体コントローラの軸方向断面図
である。
【図2】図1の流体コントローラをステアリング装置に
用いた時の単方向オリフィス線図である。
【図3】スプール及びスリーブが相対的中立位置にある
ところを示している、図1の3−3線に沿った拡大部分
横断断面図である。
【図4】図3の4−4線に沿った、図3とほぼ同じ縮尺
の軸方向断面図である。
【図5】スプール及びスリーブが相対的変位位置にある
ところを示している、図3と同様な横断面図である。
【図6】図1の6−6線に沿った拡大部分横断面図であ
る。
【図7】図1よりも大きい縮尺でスプール及びスリーブ
が相対的中立位置にあるところを示している、図1の流
体コントローラに用いるスプール及びスリーブ弁部材の
部分重合図である。
【図8】スプール及びスリーブが中間作動位置にあると
ころを示している、図7と同様なさらなる拡大部分重合
図である。
【図9】スプール及びスリーブが完全に変位した作動位
置にあるところを示している、図7及び図8と同様な重
合図である。
【図10】図8の10−10線に沿ったスプール及びス
リーブの部分横断面図である。
【図11】スプール及びスリーブが相対的中立位置にあ
るところを示している、本発明の変更実施例によるスプ
ール及びスリーブの部分重合図である。
【図12】変更実施例のスプール及びスリーブが完全に
変位した作動位置にあるところを示している、図11と
同様な重合図である。
【図13】図2に示されている可変流れ制御オリフィス
の幾つかにおける(流れ面積)対(弁変位量)のグラフ
である。
【図14】本発明を用いた場合と用いない場合における
(回動ジャークg’s/秒)対(時間)のグラフであ
る。
【符号の説明】
11 コントローラ 13 ハウジング 17 流体メータ 23 入口ポート 25 戻りポート 27、29 制御流体ポート 33 スプール 35 スリーブ 73 加圧流体源 75 タンク 77 ステアリングシリンダ 113 主流体路 93R、123L 第1流体通路 101R、131R 第1流体ポート手段 A1 可変流れ制御オリフィス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 390033020 Eaton Center,Cleve land,Ohio 44114,U.S. A.

Claims (22)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加圧流体源(73)に連結される入口ポ
    ート(23)、タンク(75)に連結される戻りポート
    (25)、及び流体圧作動装置(77)に連結される第
    1(27)及び第2(29)制御流体ポートを形成した
    ハウジング手段(13)を含む形式の、加圧流体源(7
    3)から流体圧作動装置(77)への流体の流れを制御
    するコントローラ(11)であって、 前記ハウジング手段に主回転弁部材(33)及びそれと
    協働する相対回転可能な追従弁部材(35)を有する弁
    手段を配置し、前記主及び追従弁部材は、中立位置と、
    前記主弁部材が追従弁部材に対して前記中立位置から回
    転変位している第1作動位置を備え、 前記主弁部材は第1流体通路(93R;123L)を形
    成し、前記追従弁部材は前記入口ポート(23)と継続
    的に流体連通した第1流体ポート手段(101R;13
    1R)を形成しており、 前記弁部材が前記中立位置にある時、前記第1流体ポー
    ト手段は第1流体通路(93R;123L)との流体連
    通が遮断され、また前記弁部材が前記第1作動位置にあ
    る時、第1流体ポート手段は前記第1流体通路(93
    R;123L)と流体連通して第1可変流れ制御オリフ
    ィス(A1)を形成し、 前記弁部材が前記第1作動位置にある時、前記ハウジン
    グ手段(13)と弁部材との協働によって、前記入口ポ
    ート(23)から第1可変流れ制御オリフィス(A1)
    を通って前記第1制御流体ポート(27)へ流体連通さ
    せる第1主流体路(113)が形成されるようになって
    おり、 (a)前記第1流体通路(93R;123L)は、前記
    主弁部材の円筒形の外表面(89)によって形成された
    軸方向通路を有し、 (b)前記第1流体ポート手段(101R;131R)
    は、前記主弁部材(33)が追従弁部材(35)に対し
    て前記中立位置から第1作動位置へ回転する時、前記入
    口ポート(23)と第1流体通路(93R;123L)
    との間を継続的に流体連通させ、かつ前記第1可変流れ
    制御オリフィス(A1)の流れ面積が順次増大するよう
    に、ポートの大きさが定められた円周方向のポート手段
    を有し、主弁部材の前記相対回転は、少なくとも約45
    度の範囲であることを特徴とするコントローラ。
  2. 【請求項2】 前記相対回転は、少なくとも約60度の
    範囲であることを特徴とする請求項1のコントローラ。
  3. 【請求項3】 前記第1流体ポート手段(101R;1
    31R)は、前記追従弁部材(35)の少なくとも約4
    5度に渡って円周方向に離設され、かつ各ポートの開口
    面積を異にした一連のポートを有していることを特徴と
    する請求項1のコントローラ。
  4. 【請求項4】 前記弁部材(33、35)が第1作動位
    置にある時、第1主流体路(113)を流れる流体の量
    に比例した追従移動を追従弁部材(35)に与える流体
    作動手段(17)を有していることを特徴とする請求項
    1のコントローラ。
  5. 【請求項5】 前記流体作動手段(17)は、第1可変
    流れ制御オリフィス(A1)より下流側において第1流
    体路(113)と直列流の関係に配置されていることを
    特徴とする請求項4のコントローラ。
  6. 【請求項6】 前記主弁部材(33)は第2流体
    (95L;125R)を形成し、追従弁部材(35)は
    前記第1制御流体ポート(27)と継続的に流体連通し
    た第2流体ポート手段(105L;135R)を形成し
    ており、前記弁部材が中立位置にある時、第2流体ポー
    ト手段は前記第2流体通路との流体連通が遮断されるよ
    うになり、また前記弁部材が第1作動位置にある時、第
    2流体ポート手段は前記第2流体通路と流体連通して第
    2可変流れ制御オリフィス(A4)を形成するようにし
    たことを特徴とする請求項5のコントローラ。
  7. 【請求項7】 前記第2流体通路(95L;125R)
    は、前記主弁部材の円筒形の外表面(89)によって形
    成された軸方向通路を有し、前記第2流体ポート手段
    (105L;135R)は、前記主弁部材が前記追従弁
    部材に対して前記中立位置から前記第1作動位置へ回転
    する時、前記第2流体通路と前記第1制御流体ポート
    (27)との間を継続的に流体連通させ、かつ前記第2
    可変流れ制御オリフィス(A4)の流れ面積が順次増大
    するように、ポートの大きさが定められた円周方向のポ
    ート手段を有しており、前記相対回転は、少なくとも約
    45度の範囲であることを特徴とする請求項6のコント
    ローラ。
  8. 【請求項8】 前記相対回転は、少なくとも約60度の
    範囲であることを特徴とする請求項7のコントローラ。
  9. 【請求項9】 前記第2流体ポート手段(105L;1
    35R)は、追従弁部材(35)の少なくとも約45度
    に渡って円周方向に離設され、かつ各ポートの開口面積
    を異にした一連のポートを有していることを特徴とする
    請求項7のコントローラ。
  10. 【請求項10】 前記弁部材が第1作動位置にある時、
    前記ハウジング手段(13)と弁部材(33、35)と
    の協働によって、前記第2制御流体ポート(29)から
    戻りポート(25)へ流体連通させる第2主流体路(1
    15)が形成されることを特徴とする請求項1のコント
    ローラ。
  11. 【請求項11】 前記主弁部材(33)は第3流体路
    (97R;127L)を形成し、前記追従弁部材(3
    5)は第2制御流体ポート(29)と継続的に流体連通
    した第3流体ポート手段(107R;135L)を形成
    し、前記弁部材が中立位置にある時、第3流体ポート手
    段は前記第3流体通路との流体連通が遮断されるように
    なり、また前記弁部材が第1作動位置にある時、第3流
    体ポート手段は前記第3流体通路と流体連通して第3可
    変流れ制御オリフィス(A5)を形成するようにしたこ
    とを特徴とする請求項10のコントローラ。
  12. 【請求項12】 前記第3流体通路(97R;127
    L)は、前記主弁部材に形成された内孔を有し、第3流
    体ポート手段(107R;135L)は、前記主弁部材
    が追従弁部材に対して中立位置から第1作動位置へ回転
    する時、第2制御流体ポート(29)と前記第3流体通
    路(97R;127L)との間を継続的に流体連通さ
    せ、かつ前記第3可変流れ制御オリフィス(A5)の流
    れ面積が順次増大するように、ポートの大きさが定めら
    れた円周方向のポート手段を有しており、前記相対回転
    は、少なくとも約45度の範囲であることを特徴とする
    請求項11のコントローラ。
  13. 【請求項13】 前記相対回転は、少なくとも約60度
    の範囲であることを特徴とする請求項12のコントロー
    ラ。
  14. 【請求項14】 前記第3流体ポート手段(107R;
    135L)は、追従弁部材(35)の少なくとも約45
    度に渡って円周方向に離設され、かつ各ポートの開口面
    積を異にした一連のポートを有していることを特徴とす
    る請求項13のコントローラ。
  15. 【請求項15】 加圧流体源(73)に連結される入口
    ポート(23)、タンク(75)に連結される戻りポー
    ト(25)、及び流体圧作動装置(77)に連結される
    第1(27)及び第2(29)制御流体ポートを形成し
    たハウジング手段(13)を含む形式の、加圧流体源
    (73)から流体圧作動装置(77)への流体の流れを
    制御するコントローラ(11)であって、 前記ハウジング手段に主回転弁部材(33)及びそれと
    協働する相対回転可能な追従弁部材(35)を有する弁
    手段を配置し、前記主及び追従弁部材は、中立位置と、
    前記主弁部材が追従弁部材に対して前記中立位置から第
    1及び第2の対向方向へ回転変位している第1及び第2
    作動位置とを備え、 前記主弁部材は第1流体通路(93R;123L)及び
    別の第1流体通路(93L;123R)を形成し、前記
    追従弁部材は共に前記入口ポート(23)と継続的に流
    体連通している第1流体ポート手段(101R;131
    R)及び別の第1流体ポート手段(101L;131
    L)を形成し、 前記弁部材が前記中立位置にある時、第1流体ポート手
    段は前記第1流体通路との流体連通が遮断され、別の第
    1流体ポート手段は対応する別の第1流体通路との流体
    連通が遮断されるようになっており、 前記弁部材が前記第1作動位置にある時、第1流体ポー
    ト手段(101R:131R)は前記第1流体通路(9
    3R;123L)と流体連通して一方の第1可変流れ制
    御オリフィス(A1)を形成し、前記弁部材が前記第2
    作動位置にある時、別の第1流体ポート手段(101
    L;131L)は前記別の第1流体通路(93L;12
    3R)と流体連通して他方の第1可変流れ制御オリフィ
    ス(A1)を形成し、 前記弁部材が前記第1作動位置にある時、前記ハウジン
    グ手段(13)と前記弁部材との協働によって、前記入
    口ポート(23)から前記一方の第1可変流れ制御オリ
    フィス(A1)を通って前記第1制御流体ポート(2
    7)へ流体連通させる第1主流体路(113)が形成さ
    れ、前記弁部材が前記第2作動位置にある時、別の第1
    主流体路(113)が前記入口ポート(23)から前記
    他方の第1可変流れ制御オリフィス(A1)を通って前
    記第2制御流体ポート(29)へ流体連通させるように
    なっており、 (a)前記第1流体通路(93R;123L)及び別の
    第1流体通路(93L;123R)は、前記主弁部材の
    円筒形の外表面(89)によって形成された軸方向通路
    を有し、 (b)前記第1流体ポート手段(101R;131R)
    は、前記主弁部材(33)が追従弁部材(35)に対し
    て中立位置から第1作動位置へ回転する時、前記入口ポ
    ート(23)と第1流体通路(93R;123L)との
    間を継続的に流体連通させる円周方向のポート手段を有
    し、前記別の第1流体ポート手段(101L;131
    L)は、前記主弁部材(33)が追従弁部材(35)に
    対して中立位置から第2作動位置へ回転する時、前記入
    口ポート(23)と別の第1流体通路(93L;123
    R)との間を継続的に流体連通させる円周方向のポート
    手段を有し、前記円周方向の各ポート手段は、それぞれ
    別個の第1可変流れ制御オリフィス(A1)の流れ面積
    が順次増大するように、ポートの大きさが定められてお
    り、 (c)前記主弁部材(33)の中立位置から第1作動位
    置への前記相対回転は、前記第1方向に少なくとも約4
    5度の範囲であり、前記主弁部材(33)の中立位置か
    ら第2作動位置への前記相対回転は、前記第2方向に少
    なくとも約45度の範囲であることを特徴とするコント
    ローラ。
  16. 【請求項16】 前記相対回転は、前記第1方向に少な
    くとも約60度及び前記第2方向に少なくとも約60度
    の範囲であることを特徴とする請求項15のコントロー
    ラ。
  17. 【請求項17】 前記第1流体ポート手段(101R;
    131R)は、追従弁部材(35)の少なくとも約45
    度に渡って、円周方向に離設されかつ各ポートの開口面
    積を異にした一連のポートを有し、前記別の第1流体ポ
    ート手段(101L;131L)は、追従弁部材(3
    5)の少なくとも約45度に渡って、円周方向に離設さ
    れかつ各ポートの開口面積を異にした一連のポートを有
    していることを特徴とする請求項16のコントローラ。
  18. 【請求項18】 前記弁部材がそれぞれ第1及び第2作
    動位置にある時、前記第1及び別の第1主流体路(11
    3)を流れる流体の量に比例した追従移動を追従弁部材
    (35)に与える流体作動手段(17)を有しているこ
    とを特徴とする請求項17のコントローラ。
  19. 【請求項19】 前記流体作動手段(17)は、前記弁
    部材が第1作動位置にある時に前記一方の第1可変流れ
    制御オリフィス(A1)より下流側において前記第1主
    流体路(113)と直列流の関係になるように配置さ
    れ、前記弁部材が第2作動位置にある時に前記他方の
    1可変流れ制御オリフィス(A1)より下流側において
    前記別の第1主流体路(113)と直列流の関係になる
    ように配置されていることを特徴とする請求項18のコ
    ントローラ。
  20. 【請求項20】 加圧流体源(73)に連結される入口
    ポート(23)、タンク(75)に連結される戻りポー
    ト(25)、及び流体圧作動装置(77)に連結される
    第1(27)及び第2(29)制御流体ポートを形成し
    たハウジング手段(13)を含む形式の、加圧流体源
    (73)から流体圧作動装置(77)への流体の流れを
    制御するコントローラ(11)であって、 前記ハウジング手段に主回転弁部材(33)及びそれと
    協働する相対回転可能な追従弁部材(35)を有する弁
    手段を配置し、前記主及び追従弁部材は、中立位置と、
    前記主弁部材が追従弁部材に対して前記中立位置から回
    転変位している第1作動位置を備え、 前記弁部材が前記第1作動位置にある時、前記流体作動
    手段を流れる流体の量に比例した追従移動を前記追従弁
    部材(35)に与える流体作動手段(17)が設けら
    れ、前記弁部材が前記第1作動位置にある時、前記主
    (33)及び追従弁部材(35)の協働によって、第1
    (A1)、第2(A4)及び第3(A5)可変流れ制御
    オリフィスが形成され、 前記ハウジング手段と前記弁部材との協働によって、前
    記入口ポート(23)から前記第1可変流れ制御オリフ
    ィス(A1)、前記流体作動手段(17)、前記第2可
    変流れ制御オリフィス(A4)を順次通って前記第1制
    御流体ポート(27)へ流体連通させ、さらに前記第2
    制御流体ポート(29)から前記第3可変流れ制御オリ
    フィス(A5)を通って前記戻りポート(25)へ流体
    連通させる第1主流体路(113、115)が形成され
    るようになっており、 (a)第1(A1)、第2(A4)及び第3(A5)可
    変流れ制御オリフィスは、それぞれ前記入口ポート(2
    3)と継続的に流体連通している円周方向の第1ポート
    手段(101R;131R)と、前記第1制御流体ポー
    ト(27)と継続的に流体連通している円周方向の第2
    ポート手段(105L;135R)、及び前記第2制御
    流体ポート(29)と継続的に流体連通している円周方
    向の第3ポート手段(107R;135L)とよって一
    部が形成され、 (b)前記主弁部材(33)の円筒形の外表面(89)
    によって第1(93R;123L)、第2(95L;1
    25R)及び第3(97R;127L)流体通路が形成
    され、前記主弁部材が追従弁部材に対して中立位置から
    第1作動位置へ回転する時、前記第1、第2及び第3流
    通路は、前記円周方向の第1、第2及び第3ポート手段
    と流体連通し、前記第1(A1)、第2(A2)及び第
    3(A5)可変流れ制御オリフィスの流れ面積が順次増
    大するように、前記各ポート手段の大きさが定められて
    おり、前記相対回転は、少なくとも約45度の範囲であ
    ることを特徴とするコントローラ。
  21. 【請求項21】 前記主弁部材の前記相対回転は、少な
    くとも約60度の範囲であることを特徴とする請求項2
    0のコントローラ。
  22. 【請求項22】 前記第1(101R;131R)、第
    2(105L;135R)及び第3(107R;135
    L)流体ポート手段は、追従弁部材(35)の少なくと
    も約45度に渡って円周方向に離設された一連のポート
    を有していることを特徴とする請求項20のコントロー
    ラ。
JP3303961A 1990-10-24 1991-10-23 高変位角回転調節ステアリング弁を備える流体コントローラ Expired - Lifetime JP2574713B2 (ja)

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US602829 1990-10-24

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