JPH0544384B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、サーボ装置用、特に自動車の動力援
助操向装置用の流体分配装置に関しており、より
詳細には、互いに協働して圧力源と援助駆動装置
のためのドレンとの間の分配弁装置を形成すると
共に、中央位置から両方向への相対変位を許容さ
れるように無効行程域を有する連結装置を介して
相互に連結されたプライマリ部材及びセコンダリ
部材を備え、上記プライマリ部材が入力駆動部材
と反動装置とに連結され、上記反動装置が、上記
プライマリ部材及びセコンダリ部材間の相対変位
を関数として反力の作用さるべき方向を予め選択
する論理OR機能を有する弁装置によつて、上記
圧力源から供給され外部から調整された反動圧力
により流体的に作動される一対の反動室を具えて
いる形式の流体分配装置に関するものである。こ
の種の流体分配装置は、本出願人のヨーロツパ特
許第0084487号に開示されている。

一般に、OR機能は、実際には、今日の或る車
両に設けられている論理制御回路によつてあるい
は運転者からの簡単な指令によつて制御される電
磁切換装置を備えた弁装置の形態をなしている。
すべての場合において、弁装置はその占有スペー
スを増大させると共に、接続配管及び設置時間が
必要となる。

本発明の目的は、分配装置自体にOR機能付弁
装置を組入れると共に、これを分配弁装置の作動
空所から独立させ、その結果、外部の切換弁及び
これを分配装置に連結する接続配管を不要にし
て、配管及び保守整備を簡略化すると共に、信頼
性及びシステムの適用範囲を増大させることによ
り、上記形式の流体分配装置を改良することにあ
る。

この目的を達成するため、本発明は、上記形式
の流体分配装置において、上記OR機能を有する
弁装置が、上記分配弁装置を構成する作動空所と
は独立して設けられ、且つ、上記プライマリ部材
及びセコンダリ部材間の相対変位の方向に互いに
離れて両部材の一方の作動面に形成され上記ドレ
ン及び上記反動装置の両反動室に並列に連通して
いる２つの第１空所と、上記２つの第１空所間で
上記プライマリ部材及びセコンダリ部材の他方の
作動面に形成され反動圧力源に常時連通している
第２空所とによつて形成された複数の対の協働端
縁から成ることを特徴とするものである。

本発明の好ましい実施例においては、２つの第
１空所は、星形ロータを有する流体分配装置の同
ロータ又はステータの作動面に形成され、第２空
所は、上記ロータ又はステータの作動面に対応す
る作動面に形成されている。

本発明の他の特徴によれば、各第１空所は流体
分配装置内に組入れられている反動装置の対応す
る反動室に連通している。

「クローズドセンタ」型の流体分配装置に上記
特徴を備えるように構成することが可能である
が、本発明は「オープンセンタ」型の流体分配装
置、即ち、分配装置の中央休止位置において上記
第２空所の端部が２つの第１空所の端部と僅かに
重なるが、分配装置の作動中その２つの部材の相
対変位が最大となるまで、この重なりが第１空所
の一方の端部では減少し、他方の端部では増大す
るようになつている型の流体分配装置に特に適す
るものである。

以下、本発明の好適な実施例について添付図面
を参照して詳細に説明する。

なお、下記の説明及び図面において、実質的に
同等又は同一の部材には同一符号を付してある。

第１図は、本発明による自動車の流体動力援助
操向装置用の流体分配装置の第１実施例の作動説
明図を示しており、この分配装置は、実際には、
例えば共軸の溝付ロータ及びステータを有するタ
イプの独立した弁を備えた装置、あるいは、好ま
しくは本出願人のヨーロツパ特許第0021970号に
記載されているような星形ロータを有する平円形
の分配装置のように、あらゆる周知の構造で形成
することができる。

第１図に示す分配装置は基本的に２つのユニツ
ト１０と１１から成つており、これらユニツト１
０と１１は、事実上の分配弁装置と、OR機能付
弁装置及び反力調整装置の結合体とにそれぞれ相
当し、後述するように共通のボデー内に組入れら
れている。

分配弁ユニツト１０は２つの並列の回路１２と
１３を有し、同回路１２と１３内には絞り又は可
変流量制限装置１，２，３及び１′，２′，３′が
それぞれ直列に配置されている。２つの回路は流
体圧力源１４とザーバ又はドレン１５との間を通
じている。すべての流量制限装置は、符号１６で
示す分配装置の可動制御部材から、適宜の部材を
介して同時に作動される。回路１２と１３の流量
制限装置１，２及び１′，２′間からは導管１７と
１８がそれぞれ分岐し、シリンダとして示されて
いる複動型援助駆動装置１９の対向する室で終
り、同駆動装置は、例えば単なるシリンダ、ある
いはステアリングボツクス内に形成されたシリン
ダ内で作動するスクリユ・ピストンユニツトのよ
うに、実際に使用されるあらゆる通常の形態とす
ることができる。

反動ユニツト１１自体は２つの他の独立した並
列の回路２０と２１を有し、同回路２０と２１は
２つの直列の流量制限装置５，６及び５′，６′を
備えており、これらの流量制限装置の間からは導
管２２と２３がそれぞれ分岐し、例えば星形ロー
タを有する分配装置の反動ロータ腕の両側に位置
する２つの室のような複動型反動装置の対向する
室に通じている。圧力源１４は導管２４を経て反
動ユニツト１１に連通されており、導管２４内に
は可変流量制限装置４が配置され、例えば今日の
或る車両に装備されている運転及び操向制御用の
電子制御装置によつて制御される電磁駆動装置２
５により外部から制御されるようになつている。
反動ニツツト１１の排出側はドレン１５に連通し
ている。上流側の流量制限装置５と５′の駆動は、
分配装置の可動制御部材１６から、破線２６で示
す適宜の部材を介して行われる。これら２つの流
量制限装置５と５′は互いに協働してOR機能を
有する弁装置を形成しており、分配装置の作動の
初期作動位相時に操向装置に反力を加える方向を
選択し、その後、動作を予め設定された或る基準
に一致させるように反力の強さを調整するように
なつている。

実質的に同等又は同一の部材を同一符号で示さ
れている第２図の第２実施例は、下流側の可変流
量制限装置７と７′が固定流量制限装置６と６′の
代りに用いられ、符号２７で示す制御部材を介し
流量制限装置５と５′と同時に調整駆動されるよ
うになつている点で、前記実施例と相違してい
る。

上述した２つの流体分配装置は星形ロータを有
するタイプの分配装置であることが好ましい。第
１実施例を示す第３図には、第１図の分配弁ユニ
ツト１０の部材を構成する分配装置のステータの
部分２８と、反動ユニツト１１の部材を構成する
ステータの部分３０とが展開した状態で示されて
いる。ロータの対応する部分２９と３１がこれら
ステータ部分に対向して配置されている。

ステータ部分２８に関し、ステータとロータと
の境界平面３２によつて限界された作動面は、２
つの分配空所３４ａと３４ｂに両側面を近接して
位置される入口空所３３を具えており、又、隣接
するロータ部分２９に関し、その作動面も上記平
面３２と一致し、一対の作動空所３５ａと３５ｂ
がステータの入口空所３３の両側に位置して形成
されると共に、２つのドレン空所３６ａと３６ｂ
が入口空所３３に対し両方向へ作動空所を越えた
位置で形成されている。入口空所３３は圧力源１
４に通じる導管３７に連結され、２つの作動空所
３５ａと３５ｂは導管１７と１８を介して援助駆
動装置１９の２つの端部にそれぞれ連結され、そ
してドレン空所３６ａと３６ｂは導管３８を介し
てドレン１５に連結されている。

ステータ部分３０とロータ部分３１も、境界平
面３２と一致する作動面を具えている。可変流量
制限装置４によつて外部から調整される反動圧力
のための入口導管２４は、ステータ部分３０に形
成された入口開口１７０を介して境界平面に連通
し、一方、ステータ部分３０の作動面はこの開口
１７０の両側で２つの反動空所３９ａ，３９ｂを
具えており、同反動空所からは導管４０が分岐し
てドレン１５で終る。ロータ部分３１はステータ
部分３０の反動空所４２内に配置された反動腕４
１を具え、同腕４１はその両側で反動空所４２内
に２つの反動室４３ａと４３ｂを形成する。休止
位置において、腕４１は２つの反動空所３９ａと
３９ｂ全体に対しその中央に位置し、その外方端
縁は反動空所の端部から十分に離れているので、
両空所３９ａと３９ｂはそれぞれ反動室４３ａ，
４３ｂに自由に連通する。この場合、固定流量制
限装置６と６′はステータ部分３０のドレン導管
４０の開口部に設けられた所定の一定流通断面積
の基準通路として形成されている。反動腕４１は
中央空所又は窓４４を具えており、休止位置にお
いて、同窓は反動空所３９ａと３９ｂの接近した
端縁と極く僅か重なつている。

第６図は、第１実施例について上述したタイプ
の分配装置を、星形ロータを有する平円形の弁と
して具現化して示している。

ステータは、共軸の３つの第１円柱面部分４６
と、同部分４６よりも大きい半径を有し且つこれ
らの間に配置される共軸の３つの第２円柱面部分
４７とから成る中央開口を具えたデイスク４５で
ある。この中央開口内には、符号４８で示す星形
ロータが限定された回転運動を行うことができる
ように装架されている。このロータ４８は、シー
ル５０を介してステータの第１円柱面部分４６に
対し密封的に摺動し得る３つの円柱状基部４９を
を具えている。これら基部４９は、第３図中同一
符号で示されているものと同一である３つの半径
方向の腕４１によつて分離されている。

ロータ４８は、典型的にはステアリングホイー
ルである入力駆動部材から動駆力を受ける三角形
の軸５１に、回転駆動され得るように結合されて
いる。ロータの両側にあるステータの軸線方向の
面は、第６図には図示しないがステータ部分２８
と３０を形成しているカバーによつて閉鎖されて
おり、同カバーを軸５１のみが貫通している。軸
５１は、無効行程域を有する連結装置によつて、
操向装置で終る分配装置の出力軸に結合されてい
る。ロータの腕４１はシール５２を介してステー
タの第２円柱面部分４７に対し密封的に摺動し得
るようになつている。

第３図の多数の符号が第６図の対応する部材に
付されている。従つて、圧力流体のための入口導
管３７は、入口空所３３に直接連通するステータ
又はカバーの面上の半径方向の溝から成り、一
方、第３図のロータ部分２９の空所３５ａ，３５
ｂ，３６ａ，３６ｂは第６図でロータ４８を貫通
している窓から成つている。ステータの円柱面部
分４６に対して心出しされたこれらの弁部材は、
第３図に示すステータ部分２８及びロータ部分２
９に一致する。同様に、第３図に示すステータ部
分３０及びロータ部分３１に関して説明した多数
の弁部材は、第６図においても同一符号を用いて
示しているように、ロータの腕４１と一致して構
成されている。

上述した流体分配装置の作動は次のとおりであ
る。

第３図及び第６図は分配装置を中央休止位置で
示しており、サーボ操向装置の制御に関する作動
は、反力の調整に関する作動から区別されてい
る。

前者の作動において、導管３７を経て到達する
圧力流体は入口空所３３の両側に等しく分配さ
れ、そして一方においては、流量制限装置１，
２，３を経てドレン空所３６ａ及びドレン導管３
８へ流れ、又他方においては、流量制限装置１′，
２′，３′を経てドドレン空所３６ｂ及びドレン導
管３８へ流れる。作動空所３５ａと３５ｂは等し
い圧力にあり、車両の運転中援助駆動装置１９は
非作動状態に保たれ、制御（操向）装置からの反
力によつて休止位置に心出しされている。後者の
作動において、可変流量制限装置４、入口開口１
７０及びロータの窓４４から対称的に分かれ、一
方においては流量制限装置５と６を経て、又他方
においては流量制限装置５′と６′を経てドレン１
５へ向う２つの並列の流路が形成されているの
で、反動空所３９ａと３９ｂは等しい圧力にあ
り、反動室４３ａと４３ｂも同様に等しい圧力に
あつて、ロータの腕４１には反力は作用しない。
この作動位相が第３図及び第６図に示されてお
り、第９図の特性で領域Ｏに相当する。

ステアリングホイール即ち入力駆動部材が回転
されると、上述した中央休止位置から或る方向へ
ステータに対するロータの変位が生じ、例えばロ
ータ４８（第３図では２９及び３１）がステータ
４５（第３図では２８及び３０）に対して第３図
中右方へ変位すると仮定する。

結果として分配装置は第４図及び第７図に示す
状態となり、反動ユニツト１１（第１図及び第３
図）の流量制限装置５が先ず閉じ、窓４４から遮
断された空所３９ａ及び室４３ａドレン導管４０
内の圧力に維持される一方、流量制限装置５′の
流通断面積の増大による流体流れの増大が、固定
流量制限装置６′の作用と相俟つて、空所３９ｂ
そして反動室４３ｂ内の圧力を上昇させることと
なり、従つて、反力の作用方向が左方向に自動的
に選択されることとなる。ロータとステータとの
相対回転が更に少し継続して行われると、流量制
限装置２と３′が作動し始める。これらの流量制
限装置の一方が流通断面積を比例的に減少させる
可変絞りを形成すると共に、流量制限装置の他方
がこの時点から固定絞りを形成する。この際、２
つの流量制限装置によつてそれぞれ設定される流
通断面積は等しく、空所３５ａ，３３，３５ｂ及
び３４ｂ内の圧力そして援助駆動装置１９の両側
の圧力を均等に上昇させることとなり、従つて駆
動装置は全く作動しない。この作動位相が第９図
に示す特性の水平部分０−１で表わされている
（装置の「中央」作動領域として知られている）。

更に相対回転が生ずると、流量制限装置１′が
作動されて空所３５ａと３５ｂ間に差圧を発生さ
せ、この差圧は導管１７と１８を経て駆動装置１
９に伝えられてその動力援助移動を生じさせる。
他方、入口開口１７０から窓４４へ到り反動圧力
を発生させるために必要な流体は常に、駆動装置
１９を駆動する差圧に比例する圧力にあるので、
作用する反力も又この差圧に比例している。この
作作動位相が第５図及び第８図に示されており、
第９図に示す特性の部分１−２で表わされてい
る。

上述の説明では、可変流量制限装置４が全開位
置に保持され且つ上記作動の間この位置から動か
されないものと仮定しており、従つて、分配装置
は部分０−１に相当する零点及び援助差圧に比例
する反動圧力を与える援助圧力特性１−２を備え
ている。しかし、可変流量制限装置４′が幾分閉
じられて、より少量の異なる流体流れを反動ユニ
ツト１１に供給する場合には、分配弁ユニツト１
０の入口圧力そして援助差圧が結果的に上昇する
ことになり、即ち、より小さい駆動トルクで同等
の援助圧力が得られるのである。換言すると、可
変流量制限装置４の位置が調節されると、例えば
曲線０−１′−２′、０−１″−２″等で示されるよ
うに、特性曲線０−１−２の左側領域内に位置す
る他の異なる特性が得られるものである。

分配装置が上記とは反対の方向に作動される
時、その作動は同一であるが逆となる。

第２図に示す実施例では、第１図に示す固定流
量制限装置６と６′の代りに、符号７と７′で示す
可変流量制限装置が概略的に示す制御部材２７に
よつて分配装置のロータの移動の関数として調整
され得るようになつている。この実施例で目的と
するところは、固定流量制限装置６と６′を流体
が通過する間、実際に発生する騒音を無くすこと
にある。これは、以下の説明から明らかとなるで
あろう。

第１０図及び第１３図は第２図の説明図に応じ
て構成した分配装置を示しており、第３図及び第
６図のものと共通の部材には同一符号を付してあ
る。

この実施例において、反動空所３９ａと３９ｂ
に通じるドレン導管４０は排除されているが、ス
テータの部分５３とロータの部分５４とから成る
符号９で示す第３の弁構造が設けられている。こ
の弁構造は、第１０図及び第１３図に示す場合に
おいては、反動腕４１の半径方向延長部と反動空
所所４２とから成つている。ステータ部分５３
は、反動空所３９ａと３９ｂに対し平行で且つ同
空所から半径方向外方にオフセツトされた他の空
所５５を具えており、この空所５５は反動腕４１
の隣接（外方）部分と極く僅か重なり、又空所５
５からはドレン１５で終る導管５６が分岐してい
る。この実施例では、ール５２がステータデイス
ク４５内に有益的に装架されている。腕４１の外
方部分には、空所５５の両端部に対向する２つの
幅広の矩形の段部が横方向に設けられており、同
段部の寸法は、ロータの移動により腕４１が第１
０図及び第１３図に示す中央休止位置から変位さ
れて流量制限装置７と７′を作動させる時点から、
流量制限装置６と６′の調整された流通断面積の
絞り効果と同等の効果を流量制限装置７と７′で
生じさせるように設定されている。

この実施例の作動は上詰記第１実施例の作動と
基本的に同一であり、流量制限装置７と７′は固
定流量制限装置６と６′と同一の機能を果してい
る。

本発明は上述した実施例にのみ限定されるもの
ではなく、本発明の範囲を逸脱することなく幾多
の改変が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による流体分配装置の第１実施
例を示す線図的説明図、第２図は本発明の第２実
施例を示す線図的説明図、第３図、第４図及び第
５図はそれぞれ第１図の説明図に一致する星形分
配装置を中央休止位置及び２つの異なる作動位置
で示す部分的展開断面図、第６図、第７図及び第
８図はそれぞれ第３図ないし第５図の位置に対応
して示す星形分配装置の概略正面図、第９図は分
配装置の作動特性図、第１０図、第１１図及び第
１２図はそれぞれ第２図の説明図に一致する星形
分配装置を中央休止位置及び２つの異なる作動位
置で示す部分的展開断面図、第１３図、第１４図
及び第１５図はそれぞれ第１０図ないし第１２図
の位置に対応して示す星形分配装置の概略正面図
である。 １，１′，２，２′，３，３′，４，４′，５，
５′，７，７′…可変流量制限装置、６，６′…固
定流量制限装置、１０…分配弁ユニツト、１１…
反動ユニツト、１４…流体圧力源、１５…ドレ
ン、１６…可動制御部材、１９…複動型援助駆動
装置、２８，３０，５３…ステータの部分、２
９，３１，５４…ロータの部分、３９ａ，３９ｂ
…反動空所、４１…反動腕、４３ａ，４３ｂ…反
動室、４４…窓、４５…ステータデイスク、４８
…ロータ、５１…軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 互いに協働して圧力源１４と援助駆動装置１
   ９のためのドレン１５との間の分配弁装置１，
   ２，３；１′，２′，３′を形成すると共に、中央
   位置から両方向への相対変位を許容されるように
   無効行程域を有する連結装置を介して相互に連結
   されたプライマリ部材２９，３１；４８及びセコ
   ンダリ部材２８，３０；４５を備え、上記プライ
   マリ部材２９，３１；４８が入力駆動部材５１と
   反動装置１１とに連結され、上記反動装置が、上
   記プライマリ部材及びセコンダリ部材間の相対変
   位の関数として反力の作用さるべき方向を予め選
   択する論理OR機能を有する弁装置５，５′によ
   つて、上記圧力源１４から供給され外部から調整
   された反動圧力により流体的に作動される一対の
   反動室４３ａ，４３ｂを具えているサーボ装置用
   流体分配装置において、上記OR機能を有する弁
   装置５，５′が、上記分配弁装置を構成する作動
   空所とは独立して設けられ、且つ、上記プライマ
   リ部材及びセコンダリ部材間の相対変位の方向に
   互いに離れて両部材の一方３０の作動面に形成さ
   れ上記ドレン１５及び上記反動装置の両反動室４
   ３ａ，４３ｂに並列に連通している２つの第１空
   所３９ａ，３９ｂと、上記２つの第１空所間で上
   記プライマリ部材及びセコンダリ部材の他方３１
   の作動面に形成され反動圧力源１４に常時連通し
   ている第２空所４４とによつて形成された複数の
   対の協働端縁から成ることを特徴とするサーボ装
   置用流体分配装置。 ２ 流体分配装置が星形ロータ４８を有するタイ
   プのものであることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の流体分配装置。 ３ 上記各第１空所３９ａ，３９ｂが流体分配装
   置内に組入れられている上記反動装置１１の対応
   する反動室４３ａ，４３ｂに連通していることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載
   の流体分配装置。 ４ 上記両反動室が反動流量制限装置６，６′；
   ７，７′を介して上記ドレン１５に並列に連結さ
   れ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項に記載の流体分配装
   置。 ５ 上記反動流量制限装置６，６′が、上記反動
   室４３ａ，４３ｂの出口側にある第１空所３９
   ａ，３９ｂに形成された基準通路であることを特
   徴とする特許請求の範囲囲第４項記載の流体分配
   装置。 ６ 上記反動流量制限装置７，７′が、上記プラ
   イマリ部材及びセコンダリ部材の相対回転の関数
   として可変であることを特徴とする特請求の範囲
   第４項記載の流体分配装置。 ７ 上記反動装置が、上記ステータ４５の空所４
   ２内を移動可能な上記星形ロータ４８の少なくと
   も１つの腕４１を含み、上記反動流量制限装置
   ７，７′が、上記ロータの腕４１と、上記中央休
   止位置において同腕に対向する上記ステータの面
   に設けられた空所５５との複数の対の端縁によつ
   て形成されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第６項記載の流体分配装置。 ８ 上記各対の端縁の一方が中央休止位置で非作
   動となる矩形の段部として形成され、この中央休
   止位置から離れると所定の一定流通断面積７，
   ７′を生じさせるようになつていることを特徴と
   する特許請求の範囲第７項記載の流体分配装置。 ９ 上記反動圧力源が分配装置の上記圧力源１４
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項な
   いし第８項のいずれか１項に記載の流体分配装
   置。 １０ 上記圧力源１４と上記OR機能を有する弁
   装置５，５′の第２空所４４との間で外部から調
   整される流量制限装置４を備えていることを特徴
   とする特許請求の範囲第９項記載の流体分配装
   置。