JPH0341384B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特に自動車用動力操向装置のような
サーボ機構に用いられる回転式流体分配弁に関す
るものである。

本発明は特に、より小型且つ廉価な構造を備え
るようにした流体分配弁の改良に関している。

同軸の円筒状部分を有する２つの分配要素から
基本的に成る回転式流体分配弁は数多く知られて
いる。一般にステータと称する外方分配要素は、
ロータと称する内方分配要素を支承するように働
く軸線方向の孔を具えている。両分配要素は、一
方において流体源と流体貯蔵器との間で、また他
方において動力操向装置の動力援助ジヤツキの２
つの室に連結される流体循環回路を構成する開口
及び空所を含んでいる。上記開口及び空所は両分
配要素の協働する円筒状の面に可変断面積の流体
通路を限界する。この種の従来の分配弁は、内方
分配要素の外面に角方向に等間隔で形成された長
手方向の溝と、外方分配要素の内面に角方向に等
間隔で形成された長手方向の溝とを含んでいる。
これら長手方向の溝は互いに角方向にオフセツト
されていて、その端縁が互いに協働して上記可変
断面積の流体通路を限界しており、この通路の断
面積は、相対中立位置のいずれかの側への一方の
分配要素の他方の分配要素に対する制限された相
対回転の関数として変化し、上記相対中立位置は
両端部を上記両分配要素にそれぞれ連結されたト
ーシヨンバーの休止状態によつて通常限定されて
いる。

内方分配要素の外面に長手方向の溝を機械加工
することは比較的容易であり、安価に実施できる
が、外方分配要素の内面に長手方向の溝を切削す
る場合には、加工が面倒でコスト高となる。この
ため、外方分配要素に形成される流体循環回路の
部分を半径方向の孔によつてのみ形成するように
した新しいタイプの分配弁が提案されている。こ
のような分配弁の一例がフランス特許出願第80−
25545号に記載されている。本発明に係る分配弁
は上記タイプの分配弁に属するものであり、特に
外方分配要素の機械加工を簡素化したことを特徴
としている。

詳細に言えば、本発明は、同軸の円筒状部分を
有する２つの分配要素を含み、内方分配要素が、
相対中立位置のいずれかの側へ外方分配要素に対
して制限された相対回転をなし得るように、同外
方分配要素の軸線方向の孔内に回転自在に嵌装さ
れており、上記両分配要素が流体圧力源と流体貯
蔵器との間で連結される少なくとも１つの流体循
環回路を構成する開口及び空所を含み、同回路が
上記両分配要素の円筒状接触面に形成される可変
断面積の通路を含み、且つ、内方分配要素の外面
に円周方向に間隔を離れて形成された長手方向の
溝と、上記相対中立位置において内方分配要素の
２つの溝の隣接する端縁間における同内方分配要
素のベアリング面と整合するようにして外方分配
要素に交互に対向して形成された第１凹所と第２
凹所との対と、第２凹所に対向するベアリング面
に開口するように内方分配要素に形成され、上記
流体貯蔵器への連結部に連通する排出孔とによつ
て構成されており、第１凹所が流体圧力源に連通
する流体供給回路に連通している流体分配弁にお
いて、第１凹所と第２凹所が、上記軸線方向の孔
に開口する対向した貫通オリフイスと凹所との対
を形成するように外方分配要素に半径方向に穿設
されることを特徴とする回転式流体分配弁を提供
するものである。

この構成により、流体源からの流体は貫通オリ
フイスを介して分配弁内に導入され、動力援助ジ
ヤツキの室に連結された出口に連通する内方分配
要素の長手方向の溝に流入し、そして上記凹所を
介して上記排出孔を通り、中央排出回路から貯蔵
器へ戻される。

上記構造は分配弁を小型化することを可能にし
ており、貫通オリフイス及び対向する盲凹所の機
械加工、即ち簡単な穴あけ加工は、一方において
製作コストを大幅に低減できると共に、他方にお
いて上記オリフイス及び凹所の寸法の調整を容易
にし、特に分配弁の作動の際上記可変断面積の通
路の作動連続性を選択的に設定できるようにして
いる。

本発明による流体分配弁は非対称型動力援助ジ
ヤツキにも採用できるように構成されている。

本発明の他の特徴によれば、上記タイプの分配
弁は、流体圧力源に連通するオリフイスと、動力
援助ジヤツキの２つの室に連通する２つの分配オ
リフイスとを具えたハウジングを含んでおり、上
記分配オリフイスがハウジングの内面と外方分配
要素の外面との間で軸線方向に限定された環状溝
にそれぞれ連通しており、更に、流体圧力源に連
通するオリフイス及びジヤツキの室の一方に連通
する分配オリフイスの一方が同一の環状溝に連通
し、ジヤツキの室の他方に連通する分配オリフイ
スの他方が他の環状溝に連通しており、同他の環
状溝には、上記内方分配要素の長手方向の溝の一
方に対向して外方分配要素に形成された半径方向
の分配穴が開口していることを特徴としている。

換言すると、上記構成により、ハウジングの内
面と外方分配要素の外面との間に軸線方向に幅広
い環状溝を設け、外方分配要素の半径方向の分配
穴を設計変更するだけで、分配弁を非対称型動力
援助ジヤツキに適合させることができる。これ
は、内方分配要素ばかりでなく、ハウジング、即
ちハウジングと動力操向装置の他の部品（流体
源、貯蔵器及びジヤツキ）との間の連結配管を変
更する必要がないという点で極めて有益である。

本発明の上記及び他の特徴及び利点は添付図面
を参照して行う好ましい実施例の下記説明から明
白となるであろう。

第１図ないし第３図において、回転式流体分配
弁は、自動車用動力操向装置のラツク（図示しな
い）に連結されるギヤ部分１２で終る円筒状の外
方分配要素１１と、円筒状部分が外方分配要素１
１の軸線方向の孔１４内に回転自在に嵌装されて
いる内方分配要素１３とを含んでいる。外方分配
要素１１自体は静止ハウジング１５内に回転自在
に嵌装されており、同ハウジングは上記ラツクの
ケーシングと一体に製作されていることが好まし
い。

外方分配要素１１は、ギヤ部分１２に隣接する
一端部１６によつて、また中央部をケーシング１
５に圧入されたリング１７によつてケーシング１
５内に回転自在に支承されている。環状シール１
８が分配弁の実際のハウジングのラツクのケーシ
ング１５との間を密封的に分離している。内方分
配要素１３の外面とハウジング１５の内面との間
に配置されたボールベアリング１９によつて、内
方分配要素１３が軸線方向に確実に位置決めされ
ている。環状キヤツプ２１によつて補強されたシ
ール２０が、ハウジング１５の内面と内方分配要
素１３の外面との間に配置されており、同要素の
外方端部２２はハウジング１５の開口を越えて外
部へ突出している。この端部２２は車両のステア
リングコラムに連結されるものである。トーシヨ
ンバー２３が内方分配要素１３の軸線方向の空所
２４内に収蔵されている。このトーシヨンバー２
３は、一端部２５をピン２６によつて外方分配要
素１１に連結されると共に、他端部２７をピン２
８によつて内方分配要素１３に連結されている。
トーシヨンバー２３の休止状態は２つの分配要素
１１と１３間の相対中立位置を限定している。ハ
ウジング１５は、流体源に連通する入口オリフイ
ス２９と、流体貯蔵器に連通する出口オリフイス
３０と、動力援助駆動装置又はジヤツキに連通す
る２つの分配オリフイス３１と３２とを含んでい
る。入口オリフイス２９は外方分配要素１１の外
面に形成された環状溝３３に連通し、分配オリフ
イス３１と３２は同溝３３の両側で分配要素１１
の外面に形成された環状溝３４と３５にそれぞれ
連通している。出口オリフイス３０は、外方分配
要素１１を貫通して穿設された少なくとも１つの
半径方向の孔３６を介して、軸線方向の空所２４
に連通している。オリフイス２９，３０，３１と
３２は、分配要素１１と１３内に設けられた開口
及び空所によつて構成される内部流体循環回路の
入口及び出口をなしている。外方分配要素１１の
外面に配置された複数の環状シール３８は、この
回路の異なつた部分を密封的に確実に分離してい
る。

第２図からわかるように、上記循環回路は、内
方分配要素１３の外面に角方向に等間隔で形成さ
れた６つの長手方向の溝４０ａ及び４０ｂと、直
径方向に対向する貫通オリフイス４４と盲凹所４
５との対をそれぞれ形成するように外方分配要素
１１に角方向に等間隔で穿設された３つの直径方
向の盲孔４３と、分配要素１３に半径方向に穿設
され、上記流体貯蔵器への連結部に連通する排出
孔４７とによつて構成されており、貫通オリフイ
ス４４と盲凹所４５の各々は、図示の中立位置に
おいて、内方分配要素１３の２つの隣接する溝４
０ａと４０ｂ間に形成された円滑なベアリング面
４６に対向するように配置され、排出孔４７は凹
所４５に対向するベアリング面４６に開口してい
る。

第２図に明瞭に示されているように、排出孔４
７はトーシヨンバー２３を収蔵する軸線方向の空
所２４に開口しているだけである。

直径方向の盲孔４３はすべて同一平面にあり、
120゜の間隔を離れて環状溝３３に連通している。
従つて、各貫通オリフイス４４は流体源に連通
し、一方、各凹所４５は排出孔４７を介して軸線
方向の空所２４そして流体貯蔵器に永久的に連通
している。また、互いに120゜離れている長手方向
の溝４０ａは、外方分配要素１１に半径方向に穿
設された分配穴４９ａを介して分配オリフイス３
１に連通し、一方、溝４０ａ間に配置された他の
長手方向の溝４０ｂは、分配要素１１に半径方向
に穿設された他の分配穴４９ｂを介して分配オリ
フイス３２に連通している。溝４０ａ及び４０ｂ
の端縁とオリフイス４４及び凹所４５の端縁とは
周知の態様で互いに協働して、分配要素１１と１
３の円筒状の接触面間で分配弁に可変断面積の通
路を限界する。

本発明の他の特徴によると、一方の分配要素の
他方の分配要素に対する所定方向への相対回転の
関数として漸次閉じられる通路を限界するよう
に、直径方向の盲孔４３をそれぞれ異なる直径の
ものとすることができる。事実、凹所４５によつ
て限界される上記通路の閉塞は分配弁の特性を決
定づけるのであるから、この通路を限界する凹所
４５を異なつた直径とすることは極めて重要であ
る。換言すると、凹所４５を穿設した後、貫通オ
リフイス４４をより大きい直径とすることができ
る。

上述した分配弁の作動は従来のものと同じであ
る。図示の中立位置において、３つの貫通オリフ
イス４４を介して導入された圧力流体は長手方向
の溝４０ａと４０ｂ間で等しく分配された後、軸
線方向の空所２４を介して排出される。使用者が
トーシヨンバー２３によつて発揮される反力に抗
して内方分配要素１３を僅かに回転させた場合、
分配要素１１と１３間の角方向相対変位により、
溝４０ａ又は４０ｂと凹所４５との間の通路断面
積が減少される。従つて、この溝内で圧力が急速
に上昇することとなり、この上昇した圧力は動力
操向装置の上記動力援助ジヤツキの一方の室に連
通する。

直径方向の盲孔４３が要求される精度で機械加
工できない場合には、第３図の変形例のように、
貫通オリフイス４４と盲凹所４５とを別々に穿設
する機械加工方法を採用することができる。この
変形例では盲凹所４５は、最初にオリフイス４４
と同様に貫通孔６０を穿設し、次に金属製挿入部
材６１によつて外方分配要素の壁の半径方向厚さ
の外側部分だけ上記貫通孔６０を密封的に閉塞す
ることによつて形成されている。

本発明は、勿論、上述した実施例にのみ限定さ
れるものではない。大径の凹所と対向する排出孔
４７にキヤビテーシヨン防止用流量制限部を形成
することは特に有益である。キヤビテーシヨン防
止用流量制限部の終局性については、前記フラン
ス特許出願に記載されている。第２図及び第３図
では、この流量制限部は、関連する排出孔４７内
に圧入された設定リング５０によつて形成されて
いる。

第４図及び第５図には、非対称型の動力援助ジ
ヤツキ１６２を制御するように構成された本発明
による流体分配弁の他の実施例が示されている。

前記実施例と同一又は類似する部品には同一符
号に１００を加えて示してある。第４図及び第５
図の実施例の全体的な構成は、以下詳述する変更
点を除き、前記実施例と同一である。

前述したように、流体分配弁のハウジング１１
５は、流体源又はポンプ１６０に連通する入口オ
リフイス１２９と、流体貯蔵器１６１に連通する
出口オリフイス１３０と、非対称型動力援助ジヤ
ツキ１６２の２つの室１６２ａと１６２ｂにそれ
ぞれ連通する２つの分配オリフイス１３１と１３
２とを含んでいる。勿論、このジヤツキのロツド
１６３は前記動力操向装置のラツクに機械的に連
結されている。従来と同様に、ロツド１６３の直
径は、小さい方の室１６２ａに面しているピスト
ンの面積が他の室１６２ｂに面しているピストン
の面積Ｓの半分となるように設定されている。前
述したように、出口オリフイス１３０は、外方分
配要素１１１に形成された少なくとも１つの半径
方向の孔１３６によつて、内方分配要素１１３内
の軸線方向の空所１２４に連通している。オリフ
イス１２９，１３０，１３１と１３２は、分配要
素１１１と１１３内に前記実施例と同様に設けら
れたオリフイス、凹所、溝及び空所によつて構成
される内部流体循環回路の入口及び出口をなして
いる。外方分配要素１１１の外面に配置された環
状シール１３８は、ハウジング１１５の孔の内面
と分配要素１１１の外面との間に限界された軸線
方向に間隔を離れた環状溝１３３と１３５を密封
的に確実に分離している。

第１図ないし第３図の実施例とは異なつて、流
体源１６０に連通する入口オリフイス１２９及び
ジヤツキの室１６２ａに連通する分配オリフイス
１３１は同一の環状溝１３３に連通し、一方、ジ
ヤツキの他の室１６２ｂに連通する他の分配オリ
フイス１３２は独立した環状溝１３５に連通して
おり、同環状溝１３５には、内方分配要素１１３
の長手方向の溝１４０ａに対向して外方分配要素
１１１に半径方向に穿設された分配穴１４９が開
口し、長手方向の溝１４０ａは、内方分配要素が
図示のように６つの長手方向の溝１４０と１４０
ａを有している場合に、互いに120゜離れている。

従つて、上述したように、第１図ないし第３図
を参照して説明した分配弁との構造上の相違は外
方分配要素１１１だけである。外部の流体連結は
不変であり、ジヤツキ１６２の室１６２ａは環状
溝１３３を介して流体源１６０に永久的に連通
し、この変更した分配弁はジヤツキの室１６２ｂ
内の圧力だけを制御することが明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による回転式流体分配弁の半分
を示す縦断面図、第２図は第１図の線−に沿
う横断面図、第３図は第１図の流体分配弁の変形
例を示す第２図と同様の断面図、第４図は非対称
型動力援助ジヤツキに用いられる流体分配弁の他
の実施例を示す第１図と同様の縦断面図、第５図
は第４図の線−に沿う横断面図である。 １１，１１１……外力分配要素、１３，１１３
……内方分配要素、１４；１１４……軸線方向の
孔、１５，１１５……静止ハウジング、２３，１
２３……トーシヨンバー、２４，１２４……軸線
方向の空所、２９，１２９……入口オリフイス、
３０，１３０……出口オリフイス、３１，３２，
１３１，１３２……分配オリフイス、３３，３
４，３５，１３３，１３５……環状溝、３６，１
３６……半径方向の孔、４０ａ，４０ｂ，１４０
ａ，１４０……長手方向の溝、４４，１４４……
貫通オリフイス、４５，１４５……盲凹所、４
６；１４６……ベアリング面、４７，１４７……
排出孔、４９ａ，４９ｂ，１４９……分配穴、１
６０……流体源、１６１……流体貯蔵器、１６２
……非対称型動力援助ジヤツキ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 同軸の円筒状部分を有する２つの分配要素を
   含み、内方分配要素１３；１１３が相対中立位置
   のいずれかの側へ外方分配要素１１；１１１に対
   して制限された相対回転をなし得るように、同外
   方分配要素の軸線方向の孔１４；１１４内に回転
   自在に嵌装されており、上記両分配要素が流体圧
   力源と流体貯蔵器との間で連結される少なくとも
   １つの流体循環回路を構成する開口及び空所を含
   み、同回路が上記両分配要素の円筒状接触面に形
   成される可変断面積の通路を含み、且つ、内方分
   配要素１３；１１３の外面に円周方向に間隔を離
   れて形成された長手方向の溝４０ａ，４０ｂ；１
   ４０ａ，１４０と、上記相対中立位置において内
   方分配要素の２つの溝の隣接する端縁間における
   同内方分配要素のベアリング面４６；１４６と整
   合するようにして外方分配要素１１；１１１に交
   互に対向して形成された第１凹所４４；１４４と
   第２凹所４５；１４５との対と、第２凹所４５；
   １４５に対向するベアリング面に開口するように
   内方分配要素１３；１１３に形成され、上記流体
   貯蔵器への連結部２４，３６，３０；１２４，１
   ３６，１３０に連通する排出孔４７，１４７とに
   よつて構成されており、第１凹所４４；１４４が
   流体圧力源に連通する流体供給回路に連通してい
   る流体分配弁において、第１凹所と第２凹所が、
   上記軸線方向の孔１４；１１４に開口する対向し
   た貫通オリフイス４４；１４４と凹所４５；１４
   ５との対を形成するように外方分配要素１１；１
   １１に半径方向に穿設されることを特徴とする回
   転式流体分配弁。 ２ 上記貫通オリフイス４４；１４４と凹所４
   ５；１４５との対が外方分配要素１１；１１１に
   等間隔に設けられた直径方向の孔４３；１４３に
   よつて構成されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の回転式流体分配弁。 ３ 凹所４５；１４５が外側部分を閉塞された貫
   通孔６０によつて構成されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の回転式流体分配
   弁。 ４ 内方分配要素１３；１１３が、流体貯蔵器に
   連通されるオリフイス３０；１３０に連通し、両
   端部を上記両分配要素にそれぞれ連結されるトー
   ションバー２３；１２３を収蔵する軸線方向の空
   所２４；１２４を具えており、排出孔４７；１４
   ７が上記軸線方向の空所２４；１２４に半径方向
   に開口していることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項ないし第３項のいずれか１項に記載の回転
   式流体分配弁。 ５ 少なくとも上記凹所４５；１４５が異なつた
   直径を有していて、所定の方向への上記相対回転
   に応じて漸次閉じられる通路を形成していること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項
   のいずれか１項に記載の回転式流体分配弁。 ６ 少なくとも大径の凹所４５；１４５と対向す
   る排出孔４７；１４７が流量制限部５０；１５０
   を具えていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項記載の回転式流体分配弁。 ７ 流体圧力源１６０に連通するオリフイス１２
   ９と、動力援助ジヤツキ１６２の２つの室１６２
   ａ，１６２ｂに連通する２つの分配オリフイス１
   ３１，１３２とを具えたハウジング１１５を含ん
   でおり、上記分配オリフイスがハウジング１１５
   の内面と外方分配要素１１１の外面との間で軸線
   方向に限定された環状溝１３３，１３５にそれぞ
   れ連通しており、更に、流体圧力源１６０に連通
   するオリフイス１２９及びジヤツキの室の一方１
   ６２ａに連通する分配オリフイスの一方１３１が
   同一の環状溝１３３に連通し、ジヤツキの室の他
   方１６２ｂに連通する分配オリフイスの他方１３
   ２が他の環状溝１３５に連通しており、同他の環
   状溝には、上記内方分配要素１１３の長手方向の
   溝の一方１４０ａに対向して外方分配要素１１１
   に形成された半径方向の分配穴１４９が開口して
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
   し第６項のいずれか１項に記載の回転式体分配
   弁。