JP3238672B2

JP3238672B2 - 液圧流体制御弁装置

Info

Publication number: JP3238672B2
Application number: JP10217499A
Authority: JP
Inventors: ダニエル・ジェィ・ストロング
Original assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp; TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1998-04-09
Filing date: 1999-04-09
Publication date: 2001-12-17
Anticipated expiration: 2019-04-09
Also published as: EP0949137B1; ES2216370T3; DE69914654T2; EP0949137A3; EP0949137A2; BR9902594A; DE69914654D1; JP2000001174A; US6082403A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パワーステアリン
グ歯車用の液圧流体制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】パワーステアリング歯車用の公知の液圧
流体制御弁は、弁スリーブ内にて回転可能な弁コアを備
えている。このコア及びスリーブは、ポンプと、リザー
バと、液圧モータ内のピストンの両側部における一対の
対向した流体チャンバとの間にて弁を通って流れる液圧
流体の圧力を制御する。コア及びスリーブが中立位置に
あるとき、対向する流体チャンバ内の液圧流体の圧力は
等しい。コア及びスリーブが中立位置から回転すると、
コア及びスリーブに設けられた複数のランド部及び溝は
協働して、対向する流体チャンバの一方における液圧流
体の圧力を上昇させ、ステアリング歯車における液圧パ
ワーステアリングの支援を行う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、関係した液
圧モータ内のピストンを安定化させ、ピストンの低圧側
部にて流体チャンバと連通する収縮オリフィスに背圧を
付与することにより、コア及びスリーブを弁内部にて更
に安定化させて、舵取りの「感触」を改良し、また、騒
音を少なくするのに役立つ、液圧流体制御弁装置を提供
することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、この液
圧流体制御弁装置は、弁部材の間にて入口ポートから戻
りポートまで液圧流体の流れを向ける、相対的に回転可
能な第一及び第二の弁部材を備えている。これらの弁部
材は、該弁部材が中立位置から相対的に回転するときに
拡張するオリフィスと、収縮するオリフィスとを画成す
る、半径方向と対向したランド部及び溝を有している。

【０００５】一対の収縮オリフィスが入口ポートと戻り
ポートとの間にて平行に配置されている。これら平行な
収縮オリフィスの各々は、ランド部の対応する一方の面
取り加工した隅部により画成される。更に、弁部材は、
これら平行な収縮オリフィスの一つにのみ背圧を付与す
る手段を備えている。

【０００６】本発明に従った構造とされた液圧流体制御
弁は、関係した液圧モータ内のピストンを安定化させ、
ピストンの低圧側部にて流体チャンバと連通する収縮オ
リフィスに背圧を付与することにより、コア及びスリー
ブを弁内部にて更に安定化させる。このことは、舵取り
の「感触」を改良し、また、騒音を少なくするのに役立
つ。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の更なる特徴は、添付図面
を参照しつつ、以下の説明を読むことにより、当業者に
明らかになるであろう。

【０００８】本発明の第一の実施の形態を具体化する液
圧パワーステアリング歯車１０が図１に示してある。該
ステアリング歯車１０は、ハウジング１２と、ステアリ
ングラック１４と、入力軸１６とを有する液圧支援のラ
ック及びピニオンステアリング歯車である。図１に概略
図で図示するように、該ステアリング歯車１０は、ハウ
ジング１２内に保持された液圧流体制御弁１８を更に備
えている。

【０００９】ラック１４は、水平軸線２１に沿ってハウ
ジング１２の下方部分２０を貫通して長手方向に伸長
し、軸線２１に沿ってハウジング１２に対し可動である
ように支持されている。ステアリング歯車１０が車に取
り付けられたとき、ラック１４の他端(図示せず)はステ
アリング連結機構に接続される一方、該ステアリング連
結機構はステアリング歯車１０を舵取り可能な車の一対
の車輪に接続する。

【００１０】入力軸１６は、別の軸線２３に沿ってハウ
ジング１２の上方部分２２から外方に突き出し、車の舵
取りハンドルの回転に応答して軸線２３の周りを回転可
能である。ステアリング歯車１０は、入力軸が軸線２３
の周りで回転するのに応答してラック１４を軸線２１に
沿って作動させる。このように、ステアリング歯車１０
は、ステアリング連結機構を作動させ、舵取りハンドル
の回転に応答して車の車輪の舵取りを行う。

【００１１】ステアリング歯車１０の他の部品には、ピ
ニオン歯車２４と、ピストン２６とが含まれる。ピニオ
ン歯車２４は、捩れバー２８により入力軸１６に接続さ
れ、ラック１４の一列のラック歯３０とかみ合い係合す
る状態にて軸線２３の周りを回転可能に支持されてい
る。下方ハウジング部分２０の管状部分は、パワーシリ
ンダとして機能する。ピストン２６はパワーシリンダ３
２内にてラック１４に固定されている。ピストン２６の
両側部にて一対の可変容積の液圧流体チャンバ３４、３
６がパワーシリンダ３２内に配置されている。

【００１２】弁１８は、第一の二方向導管４０を介して
パワーシリンダ３２内の第一のチャンバ３４と連通して
いる。該弁１８は、第二の二方向導管４２を介してパワ
ーシリンダ３２内の第二のチャンバ３６と連通してい
る。図１に概略図的に更に図示するように、弁１８は入
口導管４８を介してリザーバ４４及びポンプ４６から液
圧流体を受け取る。該ポンプ４６は、流量可変ポンプと
してもよく、また、電気モータ又は車のエンジンにより
駆動してもよい。出口導管５０は液圧流体を弁１８から
リザーバ４４に配置する。

【００１３】弁１８は、車の舵取りハンドルによる入力
軸１６の回転に応答して作動する。入力軸１６が軸線２
３の周りで第一の方向に舵取りハンドルと共に回転する
とき、該入力軸はピニオン歯車２４に対して僅かに回転
する。捩れバー２８は撓んで、ピニオン歯車２４に対す
る入力軸１６のかかる回転を可能にする。弁１８は、入
口導管４８から第一の二方向流動導管４０まで弁１８を
貫通して伸長する液圧流体流路を開放することにより生
ずる回転変位に応答する。該弁１８は、第二の二方向流
動導管４２から出口導管５０まで弁１８を貫通する液圧
流体流路を同時に閉じる。ポンプ４６からの液圧流体の
流れ及びピストン２６に作用する液圧流体の差圧によ
り、ピストン２６及びラック１４は、図１に示すよう
に、軸線２１に沿って右方向に移動する。これにより、
ステアリング連結機構は車の車輪を第一の方向に舵取
る。

【００１４】ラックがピストン２６により軸線２１に沿
って動くとき、ピニオン歯車２４はラック歯３０とかみ
合い係合する状態にて回転する。次に、ピニオン歯車２
４は、ピニオン歯車２４と入力軸１６との間の回転変位
を打ち消し得るように従動する仕方にて入力軸１６に対
して軸線２３の周りを回転する。該弁１８は、その前に
開いた液圧流体の流路を閉じることにより、応答する。
このことは、液圧シリンダ３２内の２つのチャンバ３
４、３６内のピストン２６に作用する液圧流体の圧力を
等しくし、ピストン２６及びラック１４が軸線２１に沿
って動くのを停止させる。

【００１５】車の車輪を反対方向に舵取りしたとき、入
力軸１６は、舵取りハンドルと共に軸線２３の周りで反
対方向に回転され、再度、捩れバー２８が撓むとき、ピ
ニオン歯車２４に対して僅かに回転する。弁１８は、第
二のチャンバ３６を加圧し且つこれと同時に、第一のチ
ャンバ３４を排気することにより応答する。次に、ピス
トン２６及びラック１４は、図１に示すように左方向に
向けて軸方向に移動する。その結果、入力軸１６に対し
ピニオン歯車２４が従動回転する結果、弁１８は、パワ
ーシリンダ３２内の２つのチャンバ３４、３６内の液圧
流体の圧力を再度等しくする。

【００１６】図２に図示するように、弁１８は、弁コア
６０と、弁スリーブ６２とを備えている。コア６０及び
スリーブ６２の双方は、軸線２３の上に中心がある略円
筒形の形状を有している。コア６０は、入力軸１６の一
部分により画成される(図１)。スリーブ６２は、ピニオ
ン歯車２４の上端部分と接続されている(図１)。従っ
て、入力軸１６及びピニオン歯車２４が互いに対して回
転するとき、コア６０及びスリーブ６２は互いに対し回
転する。以下に詳細に説明するように、コア６０及びス
リーブ６２は、次に弁１８を貫通して伸長する液圧流体
の流路を変化させ、特定の流路が比較的制限されず、ま
た特定の流路が比較的制限された状態となるようにす
る。これにより、加圧した液圧流体の流れは、図１に関
して上述したように、ポンプ４６とパワーシリンダ３２
内の流体チャンバ３４、３６との間を弁１８を通って流
れるように向けられる。

【００１７】スリーブ６２は、コア６０の周りで周方向
に伸長する半径方向内周６４を有している。スリーブ６
２の内周６４は、周方向に隔てられた複数のランド部及
び溝により画成された波状の輪郭を有している。具体的
には、スリーブ６２は、軸線２３の周りで周方向に隔て
られた９つのランド部７１、７２、７３、７４、７５、
７６、７７、７８、７９を有している。スリーブ６２
は、９つの溝８１、８２、８３、８４、８５、８６、８
７、８８、８９を更に備えており、これらの溝の各々は
一対の隣接するランド部の間にて周方向に配置されてい
る。

【００１８】３つの入口ポート９０が第一のランド部７
１、第四のランド部７４、第七のランド部７７の位置に
てスリーブ６２を貫通して半径方向内方に伸長してい
る。図２に概略図で示すように、入口ポート９０は、ポ
ンプ４６から液圧流体を受け取る。

【００１９】図２に更に概略図的に示すように、スリー
ブ６２の溝の幾つかは、パワーシリンダ３２の流体チャ
ンバ３４、３６と連通しており、また、溝の幾つかは、
リザーバ４４と連通している（図１）。具体的には、第
一の溝８１、第四の溝８４、第七の溝８７は、ピストン
２６の右側部のチャンバ３６と連通している。第三の溝
８３、第六の溝８６、第九の溝８９は、ピストン２６の
左側部の他のチャンバ３４と連通している。第二の溝８
２、第五の溝８５、第八の溝８８は、溝８２、８５、８
８の端部の出口ポート９２（概略図的に図示）を通じて
リザーバ４４と連通している。

【００２０】また、コア６０は、周方向に隔てたランド
部及び溝により画成された波状の輪郭を有している。こ
れらのランド及び溝は、９つのランド部１０１乃至１０
９と、９つの溝１２１乃至１２９とを含む。コア６０に
おけるランド部１０１乃至１０９は、スリーブ６２の溝
８１乃至８９と半径方向に対向した位置に配置されてい
る。コア６０の溝１２１乃至１２９は、スリーブ６２に
おけるランド部７１乃至７９と半径方向に対向した位置
にある。従って、ランド部７１乃至７９及び１０１乃至
１０９の隣接する隅部は、溝８１乃至８９と溝１２１乃
至１２９との間に１８個のオリフィス１３０を画成す
る。

【００２１】舵取り操作が行われないとき、コア６０及
びスリーブ６２は、図２に示すように、中立位置に配置
されている。次に、液圧流体は、溝１２１乃至１２９、
オリフィス１３０、溝８１乃至８９を通じて入口ポート
９０から出口ポート９２に流れる。この流れは、ポンプ
４６とリザーバ４４との間の圧力の降下に起因するもの
である。しかしながら、舵取り操作が行われないとき、
パワーシリンダ３２内の流体チャンバ３４、３６の間に
差圧は生じない。従って、右側チャンバ３６と連通する
組みの溝８１、８４、８７と、左側チャンバ３４と連通
する他方の組みの溝８３、８６、８９との間に差圧は存
在しない。

【００２２】車の舵取りハンドル及び入力軸１６(図１)
を左方向に回すと、コア６０は、図２及び図３で示すよ
うに、反時計回転方向に向けてスリーブ６２に対して回
転する。次に、１８個のオリフィス１３０のうちの９つ
が拡張して、その他の９つのオリフィス１３０は、次
に、収縮する。これにより、液圧流体の圧力は、パワー
シリンダ３２の左側チャンバ３４と連通する組の溝８
３、８６、８９内にて上昇し、これと同時に、右側チャ
ンバ３６と連通する組みの溝８１、８４、８７内の液圧
流体の圧力をより少ない程度だけ上昇させる。このよう
にして、入口ポート９０から出口ポート９２まで伸長す
る液圧流体の流れの僅かな一部分は、溝８３、８６、８
９を通じて左側チャンバ３４に供給される。右側チャン
バ３６から対応する溝８１、８４、８７内に等しい流量
の液圧流体が同時に排出される。次に、ピストン２６及
びラック１４は、図１に示すように、右方向に動く。こ
れにより、ステアリング連結機構は、車の舵取り可能な
車輪を左方向に回す。

【００２３】図４の拡大図に図示するように、コア６０
が図２の中立位置から図３の変位位置まで回転するとき
に拡張するオリフィス１３０の１つは、収縮するオリフ
ィス１３０の３つと相違している。具体的には、拡張す
るオリフィス１３０の１つは図４にて参照番号１３０ａ
で示してある。隣接する一対の収縮するオリフィス１３
０は、参照番号１３０ｂ、１３０ｃにて示してある。こ
れらの収縮するオリフィス１３０ｂ、１３０ｃは、ポン
プ４６と左側の流体チャンバ３４との間にて、弁１８内
に配置された高圧領域１４０の周方向に対向した端部を
画成する。別の収縮するオリフィス１３０は参照番号１
３０ｄで示してある。収縮するオリフィス１３０ｄ、１
３０ｃは、右側の流体チャンバ３６とリザーバ４４との
間にて弁１８内に配置された低圧領域１４２の周方向に
対向した端部を画成する。

【００２４】上述したように、液圧流体は、コア６０と
スリーブ６２との間にて入り口ポート９０から出口ポー
ト９２まで連続的に流れる。従って、図４の収縮するオ
リフィス１３０ｄは、収縮するオリフィス１３０ｃの下
流に配置されている。このように収縮するオリフィス１
３０ｄは、コア６０が図２の中立位置から図３の変位し
た位置に向けて回転することき、収縮するオリフィス１
３０ｃに背圧を付与する。しかしながら、高圧領域１４
０の周方向に対向した端部にて、収縮するオリフィス１
３０ｂに付与される背圧は存在しない。その理由は、そ
の隣の下流のオリフィス１３０ｅは収縮せずに拡張する
からである。このようにして、収縮するオリフィス１３
０ｂにて流れに対し背圧を付与しない一方、収縮するオ
リフィス１３０ｃにて流れに対し背圧を付与することに
より、低圧流体チャンバ３６内のピストン２６に対し安
定化させる背圧力が付与される。これは、オリフィス１
３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄと並んだランド部１０９、
１０１、１０２の隅部分の面取り加工した形状に起因す
るものである。

【００２５】図５には、互いに比較する目的のため、半
径方向輪郭を重ね合わせた関係にあるオリフィス１３０
ｂ、１３０ｃ、１３０ｄにおけるランド部１０９、１０
１、１０２の面取り加工した隅部分が示してある。ラン
ド部１０９は、回転軸線２３に中心がある円形の半径方
向輪郭を有する円筒面１５０を備えている。該ランド部
１０９は、円筒面１５０からランド部１０９の隣接する
隅部１５４まで半径方向内方に傾斜した端縁面１５２を
更に備えている。該端縁面１５２は、異なる半径方向輪
郭を有する複数のより小さい面を備えている。これらの
面は、第一の平面状の小面１５６と、第二の平面状の小
面１５８と、円弧状の中間面１６０とを含む。第一の小
面１５６は、円筒面１５０から中間面１６０まで伸長し
ている。第二の小面１５８は、第一の小面１５６に対し
て、半径方向内方に傾斜しており、隅部１５４から中間
面１６０まで反対方向に伸長している。中間面１６０は
小面１５６、１５８の各々に正接している。

【００２６】ランド部１０１は、ランド部１０９の円筒
面１５０と同心状の円筒面１７０を有している。また、
ランド部１０９は、円筒面１７０からランド部１０１の
隣接する隅部１７４まで半径方向内方にテーパーが付け
られた端縁面１７２も有している。該端縁面１７２は、
第一の平面状の小面１７６と、第二の平面状の小面１７
８と、円弧状の中間面１８０とを備えており、これら小
面の各々は、異なる半径方向輪郭も有している。

【００２７】端縁面１５２における第一の小面１５６と
比較したとき、端縁面１７２における第一の小面１７６
は、対応する隅部１７４から周方向に更に隔てられた位
置にて対応する円筒面１７０と交差する。また、該小面
１７６は、傾斜し且つ小面１５６よりも半径方向内方に
隔てられている。端縁面１７２における第二の小面１７
８は、端縁面１５２における第二の小面１５８と比較し
たとき、半径方向内方への傾斜角度がより小さい。しか
しながら、第二の小面１７８は、第二の小面１５８より
も大きく且つ半径方向内方により隔てられている。中間
面１８０は、中間面１６０よりも小さい、対応する小面
１７６、１７８と正接方向に交差している。

【００２８】ランド部１０２は、ランド部１０９、１０
１における円筒面１５０、１７０と同様の円筒面は備え
ていない。その代わり、該ランド部１０２は、その面取
り加工した対向する隅部分の間を完全に伸長する大きい
平面状の小面１９０を有している。小面１９０は、軸線
２３を貫通して直径方向に伸長するランド部１０２の中
心線１９１に対して垂直である。図５に図示したランド
部１０２の面取り加工した隅部分における端縁面１９２
は、対応する隅部１９６から小面１９０に向けて伸長す
る単一の平面状の小面１９４を有している。端縁面１９
２は、小面１９０、１９４が正接状態に交差する円弧状
の端部分１９８を更に有している。ランド部１０２の隅
部１９６は、ランド部１０９、１０１の隅部１５４、１
７４の間にて半径方向に配置されている。該小面１９４
は、図５に図示するように、小面１７８を横断して半径
方向内方に伸長し、小面１９０は、傾斜し且つその他の
小面１５６、１５８、１７６、１７８、１９４の各々か
ら半径方向内方に隔てられている。

【００２９】コアが図５に図示するように、左方向に向
けてスリーブ６２に対して回転するとき、オリフィス１
３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄは、図３及び図４に関して
上述した方法にて収縮する。具体的には、ランド部１０
９、１０１、１０２の隅部１５４、１７４、１９６が図
５にて右方向から左方向へ伸長する方向に向けてスリー
ブ６２にて対向した隅部に向けて移動するとき、オリフ
ィス１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄは、最初に収縮す
る。また、図５には、円筒面１５０、１７０と同心状の
円周線１９９が示してある。隅部１５４、１７４、１９
６は、全て円周線１９９から半径方向内方に隔てられて
いる、対応する隅部１５４、１７４又は１９６がスリー
ブ６２における対向した隅部に並んで移動するとき、オ
リフィス１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄのいずれも完全
に収縮することはない。その代わり、対応する端縁面１
５２、１７２、又は１９２がスリーブ６２における対応
した隅部を経て移動するとき、これらオリフィス１３０
ｂ、１３０ｃ、１３０ｄの各々が収縮を続ける。

【００３０】上述した方法にてオリフィス１３０ｄが収
縮すると、該オリフィスは、図４に関して上述したよう
に、オリフィス１３０ｃを通って流れる液圧流体の流れ
に対する背圧を付与する。次に、オリフィス１３０ｂを
通る液圧流体の流れは、同様に図４に関して説明したよ
うに、かかる背圧を付与することなく継続する。

【００３１】その後、円筒面１５０がスリーブ６２にお
ける対向した隅部に達し且つ該隅部に並んで移動すると
き、オリフィス１３０ｂは完全に収縮する。同心状の円
筒面１７０は、スリーブ６２の対応する隅部に達し且つ
該隅部に並んで移動するとき、該オリフィス１３０ｃは
完全に且つ同程度に収縮する。しかしながら、小面１９
０がスリーブ６２の対応する隅部に達し且つ該隅部に並
んで移動するとき、オリフィス１３０ｄは著しく早期の
時点にて完全に収縮し、オリフィス１３０ｂ、１３０ｃ
の完全に収縮したときの寸法よりも遥かに大きい完全に
収縮した寸法となる。このことは、オリフィス１３０ｄ
の収縮により付与される背圧が所定のレベルを超えない
ことを確実にする。

【００３２】図５に更に図示するように、オリフィス１
３０ｂに並んだランド部１０９の面取り加工した隅部の
輪郭は、文字Ｂで示してある。オリフィス１３０ｃに並
んだランド部１０１の面取り加工した隅部の輪郭は、文
字Ｃで示してある。オリフィス１３０ｄに並んだランド
部１０２の面取り加工した隅部の輪郭は同様に文字Ｄで
示してある。図６には、Ｂ、Ｃ、Ｄ輪郭がコア６０の外
周の周りで繰り返される好適な位置が示してある。Ｂ、
Ｃ輪郭は図５に示すように、互いに相違することが好ま
しいが、これらの輪郭は互いに同一であるようにしても
よい。

【００３３】図６の配置において、コア６０とスリーブ
６２との間の高圧領域の対向端部における任意の対の収
縮オリフィスの一方には、本発明に従って、背圧が付与
されるが、もう一方には付与されないようにする。この
背圧は、背圧を受け取るオリフィスから下流の位置にあ
る次の収縮オリフィスにより加えられることになる。換
言すれば、Ｂ、Ｃ輪郭を有する一対の隅部が図４の高圧
領域１４０と同様の高圧領域の対向端部を画成するとき
は必ず、Ｃ輪郭を有する隅部における収縮オリフィスに
は、Ｄ輪郭を有する、次の隣接する下流の隅部における
オリフィスからの背圧が加わることになる。コア６０が
反対方向に回転するとき、反対方向への作用が加わるこ
とになる。

【００３４】本発明の第二の実施の形態が図７に部分的
に示してある。この第二の実施の形態において、図５の
ランド部１０９は、参照符号Ｂ１で示した代替的な輪郭
を有している。図５のＢ輪郭と異なり、図７のＢ１輪郭
は面取り加工されていない。その代わり、このＢ１輪郭
は、ランド部１０９の隅部２０２まで完全に伸長するラ
ンド部１０９の円筒面２００により画成されている。図
５のオリフィス１３０ｂと異なり、図７のＢ１輪郭に並
んだオリフィスは、隅部２０２及び円筒面２００が、共
にスリーブ６２の対向する隅部の脇を移動し且つ該隅部
を通って移動するとき、完全に収縮する。従って、かか
るオリフィスは比較的早期の時点で完全に収縮する。本
発明のこの特徴は、入力軸１６（図１）におけるトルク
とピストン２６に作用する差圧との間に線形の関係を提
供することが所望であるならば、図８に図示するよう
に、弁１８がかかる線形の関係を提供することを可能に
する。

【００３５】本発明の第三の実施の形態が図９に部分的
に示してある。この第三の実施の形態において、図４の
ランド部１０２は、１つの代替的な形態を有している。
具体的には、第三の実施の形態のランド部１０２は、軸
線２３に交差する中心線２１１を有しており、また、中
心線２１１の周りで左右対称であるが、代替的な輪郭Ｄ
１を有する一対の面取り加工した対向する隅部分を備え
ている。

【００３６】図９のランド部１０２は、対向した隅部分
から中心線２１１まで伸長する、より大きい一対の平面
状の小面２１２を備えている。また、図５の円周線１９
９も図９に示してある。図５のランド部１０２における
平面状の小面１９０と同様に、図９の代替的なランド部
１０２における平面状の小面２１２の各々は、円周線１
９９から半径方向内方に完全に隔てられている。このこ
とは、平面状の小面２１２の各々が、図５に図示したオ
リフィスに関して上述したものと同一の方法にて、関係
した対の平行な収縮オリフィスが完全に収縮したときの
寸法よりも実質的に大きい、収縮したときの寸法をその
対応するオリフィスに対し完全に画成することを確実に
する。しかしながら、図５の平面状の小面１９０と異な
り、図９の平面状の小面２１２は、対応する中心線２１
１に対して傾斜させてある。このように、代替的なラン
ド部１０２は、クラウン形状の半径方向断面を有する。
図４及び図５のより完全に平坦としたランド部１０２を
形成するために切除することを要する金属材料の量と比
較して、図９のクラウン形状のランド部１０２を形成す
るときにコア６０の当初の外径から切除することを要す
る金属材料の量は、より少なくて済む。

【００３７】本発明の第四の実施の形態が部分的に図１
０に示してある。この第四の実施の形態において、ラン
ド部１０２は、図９に図示したクラウン形状の断面と多
少相違する代替的なクラウン形状の断面を有している。

【００３８】図１０のランド部１０２は、中心線２１１
の周りで左右対称であり、代替的な輪郭Ｄ２を有する一
対の面取り加工した対向する隅部分を備えている。Ｄ２
輪郭の各々は、単一の平面状の小面２２０により画成さ
れる。ランド部１０２の円筒形の外面２２２は、円形の
線１９９に沿って平面状の小面２２０の間を完全に伸長
する。本発明に従って、これら平面状の小面２２０の各
々は、コア６０が軸線２３の周りで回転する全範囲に亙
って円周線１９９から半径方向内方に隔てられたままで
ある。このことは、平面状の小面２２０により画成され
たオリフィスが、円周線１９９に沿って伸長する円筒面
により画成される完全に収縮したときの寸法よりも大き
い、完全に収縮したときの寸法を有することを確実にす
る。しかしながら、図９の平面状の小面２１２と異な
り、図１０の平面状の小面２２０は円周線１９９から半
径方向内方に完全には隔てられていない。その代わり、
平面状の小面２２０の各々は、中心線２１１から隔たっ
た位置にて円周線１９９と交差する。

【００３９】本発明の上記の説明から、当業者は、改
良、変更及び改変例が認識されよう。例えば、本発明
は、９つ以上又は９つ以下のランド部又は溝を有する相
対的に回転可能な弁部品に等しく適応可能である。当業
者の技術に属するかかる改良、変更及び改変例は、特許
請求の範囲に包含することを意図するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態を具体化する装置の
図である。

【図２】特定の部品を断面図で図示し、その他の部品を
概略図的に図示した図１の装置の部品の図である。

【図３】異なる位置にある部品を示す、図２と同様の図
である。

【図４】図２に図示した部品の拡大部分図である。

【図５】図４に図示した部品の重ね合わせた関係を示す
拡大図である。

【図６】図２及び図３に完全に示した部品の図である。

【図７】本発明の第二の実施の形態を具体化する装置の
部品を示す、図５と同様の図である。

【図８】図７の装置の性能特徴を示すグラフである。

【図９】本発明の第三の実施の形態を具体化する装置の
部品を示す、図４と同様の図である。

【図１０】本発明の第四の実施の形態を具体化する装置
の部品を示す、図９と同様の図である。

【符号の説明】

１０液圧パワーステアリング歯車１２ハウジング１４ステアリングラック１６入力軸１８液圧流体制御弁２０下方部分／
下方ハウジング部分２１水平軸線２２上方部分２３軸線２４ピニオン歯
車２６ピストン２８捩れバー３０ラック歯３２パワーシリ
ンダ３４第一のチャンバ３６第二のチャ
ンバ４０第一の二方向導管４２第二の二方向導
管４４リザーバ４６ポンプ４８入口導管５０出口導管６０コア／弁コア６２スリーブ／
弁スリーブ６４半径方向内周７１〜７９ラン
ド部８１〜８９溝９０入口ポート９２出口ポート１０１〜１０９
ランド部１２１〜１２９溝１３０オリフィ
ス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 5/083

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】液圧流体制御弁装置において、共通軸線（２３）を有する、相対的に回転可能な第一及
び第二の弁部材（６０、６２）であって、前記弁部材の
間にて入口ポート（９０）からパワーシリンダ（３２）
の第一流体チャンバ（３４）又は第二流体チャンバ（３
６）を経て出口ポート（９２）まで流れるように液圧流
体を向け得る形態とされた第一及び第二の弁部材（６
０、６２）と、前記弁部材（６０、６２）が半径方向に対向したランド
部（７１−７９、１０１−１０９）及び溝（８１−８
９、１２１−１２９）を有し、前記弁部材（６０、６
２）の隣接ランド間又は隣接溝間にオリフィス（１３
０）を画成し、該弁部材（６０、６２）が中立位置から
相対的に回転するときに拡張するオリフィス（１３０
ａ、１３０ｅ）と、収縮するオリフィス（１３０ｂ、１
３０ｃ、１３０ｄ）とを画成し、前記第二弁部材（６２）に前記入口ポート（９０）、前
記出口ポート（９２）、前記第一、第二流体チャンバ
（３４、３６）に連通する溝（８３、８６、８９：８
１、８４、８７）を設け、前記第二弁部材（６２）に関して前記第一弁部材（６
０）の相対回転方向に順に前記入口ポート（９０）、前
記第一流体チャンバ（３４）に連通する溝（８９、８
６、８３）、前記出口ポート（９２）、前記第二流体チ
ャンバ（３６）に連通する溝（８７、８４、８１）を該
第二弁部材の内面に配置し、一対の収縮するオリフィス（１３０ｂ、１３０ｃ）が前
記入口ポート（９０）と前記出口ポート（９２）との間
に配置され、前記対の収縮するオリフィス（１３０ｂ、
１３０ｃ）が、対応する一対のランド部（１０１、１０
９）において一対の同心円筒面（１５０、１７０）間に
画成された完全に収縮した寸法を有し、前記入口ポート（９０）と前記出口ポート（９２）との
間の前記第一流体チャンバ（３４）に加圧流体を供給す
るように、前記弁部材が該第一流体チャンバ（３４）を
選択したとき、前記収縮するオリフィスの一方（１３０
ｂ）が他方（１３０ｃ）に背圧を付与し、前記対のランド部（１０１、１０９）から円周方向に隔
てられた第三のランド部（１０２）を設け、該第三のラ
ンド部（１０２）が、前記対の収縮するオリフィス（１
３０ｂ、１３０ｃ）の前記一方（１３０ｃ）と直列に配
置された第三のオリフィス（１３０ｄ）を画成し、前記第三のオリフィス（１３０ｄ）が、前記同心円筒面
（１５０、１７０）から半径方向内方に隔てられた前記
第三のランド部（１０２）の面部分（１９０、１９４）
により画成された完全に収縮した寸法を有し、これによ
り、前記第三のオリフィス（１３０ｄ）の前記完全に収
縮した寸法を、前記対の収縮するオリフィス（１３０
ｂ、１３０ｃ）の前記完全に収縮した寸法よりも大きく
し、前記第三のランド部（１０２）が、前記軸線（２３）に
交差する中心線（１９１）を有し、前記第三のランド部
（１０２）の前記面部分が前記中心線（１９１）に対し
て傾斜した半径方向輪郭（１９４）を有する、液圧流体
制御弁装置。
【請求項２】請求項１に記載の液圧流体制御弁装置に
おいて、前記第三のランド部（１０２）が前記中心線
（１９１）の周りで左右対称である、装置。
【請求項３】請求項１に記載の液圧流体制御弁装置に
おいて、前記第三のランド部（１０２）の前記面部分
（１９０、１９４）が、前記同心円筒面（１５０、１７
０）から半径方向内方に完全に隔てられた平面の一部分
である、装置。
【請求項４】請求項３に記載の液圧流体制御弁装置に
おいて、前記同心円筒面（１５０、１７０）が、前記軸
線（２３）に中心がある円周線（１９９）に沿って伸長
する半径方向輪郭を有し、前記第三のランド部（１０
２）の前記面部分（１９０、１９４）が、前記円周線
（１９９）から半径方向に隔てられた位置にて前記中心
線（１９１）に交差する半径方向輪郭（１９４）を有す
る平面の一部分である、装置。
【請求項５】液圧流体制御弁装置において、共通軸線（２３）を有する、相対的に回転可能な第一及
び第二の弁部材（６０、６２）であって、前記弁部材の
間にて入口ポート（９０）からパワーシリンダ（３２）
の第一流体チャンバ（３４）又は第二流体チャンバ（３
６）を経て出口ポート（９２）まで流れるように液圧流
体を向け得る形態とされた第一及び第二の弁部材（６
０、６２）と、前記弁部材（６０、６２）が半径方向に対向したランド
部（７１−７９、１０１−１０９）及び溝（８１−８
９、１２１−１２９）を有し、前記弁部材（６０、６
２）の隣接ランド間又は隣接溝間にオリフィス（１３
０）を画成し、該弁部材（６０、６２）が中立位置から
相対的に回転するときに拡張するオリフィス（１３０
ａ、１３０ｅ）と、収縮するオリフィス（１３０ｂ、１
３０ｃ、１３０ｄ）とを画成し、前記第二弁部材（６２）に前記入口ポート（９０）、前
記出口ポート（９２）、前記第一、第二流体チャンバ
（３４、３６）に連通する溝（８３、８６、８９：８
１、８４、８７）を設け、前記第二弁部材（６２）に関して前記第一弁部材（６
０）の相対回転方向に順に前記入口ポート（９０）、前
記出口ポート（９２）、前記第一流体チャンバ（３４）
に連通する溝（８９、８６、８３）、前記出口ポート
（９２）、前記第二流体チャンバ（３６）に連通する溝
（８７、８４、８１）を配置し、一対の収縮するオリフィス（１３０ｂ、１３０ｃ）が前
記入口ポート（９０）と前記出口ポート（９２）との間
に配置され、前記対の収縮するオリフィス（１３０ｂ、
１３０ｃ）が、対応する一対のランド部（１０１、１０
９）において一対の同心円筒面（１５０、１７０）間に
画成された完全に収縮した寸法を有し、前記入口ポート（９０）と前記出口ポート（９２）との
間の前記第一流体チャンバ（３４）を加圧するように前
記弁部材が該第一流体チャンバ（３４）を選択したと
き、前記収縮するオリフィスの一方（１３０ｂ）が他方
（１３０ｃ）に背圧を付与し、前記対のランド部（１０１、１０９）から円周方向に隔
てられた第三のランド部（１０２）を設け、該第三のラ
ンド部（１０２）が、前記対の収縮するオリフィス（１
３０ｂ、１３０ｃ）の前記一方（１３０ｃ）と直列に配
置された第三のオリフィス（１３０ｄ）を画成し、前記第三のオリフィス（１３０ｄ）が、前記同心円筒面
（１５０、１７０）から半径方向内方に隔てられた前記
第三のランド部（１０２）の面部分（２２０、２２２）
により画成された完全に収縮した寸法を有し、これによ
り、前記第三のオリフィス（１３０ｄ）の前記完全に収
縮した寸法を、前記対の収縮するオリフィス（１３０
ｂ、１３０ｃ）の前記完全に収縮した寸法よりも大きく
し、前記第三のランド部（１０２）が、前記軸線（２３）に
交差する中心線（１９１）を有し、前記第三のランド部
（１０２）の前記面部分が前記中心線（１９１）に対し
て傾斜した半径方向輪郭（２２０）を有し、前記第三のランド部（１０２）の前記面部分（２２０、
２２２）が、前記同心円筒面（１５０、１７０）から半
径方向内方に完全に隔てられていない平面の一部分（２
２２）である、装置。
【請求項６】請求項５に記載の液圧流体制御弁装置に
おいて、前記同心円筒面（１５０、１７０）が、前記軸
線（２３）に中心がある円（１９９）に沿って伸長する
半径方向輪郭を有し、前記第三のランド部（１０２）の
前記面部分（２２０、２２２）が、前記中心線（１９
１）から隔てられた位置にて前記円周線（１９９）に交
差する半径方向輪郭を有する平面（２２０）の一部分で
ある、装置。