JPH06278624A - サーボバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、中立位置においてスリーブ弁部材に
ロータ弁部材のランド部とオーバラップしない圧力制御
用ランド部分と、オーバラップする圧力特性調整用ラン
ド部分を相互に配置し、前記両弁部材の嵌合部に複数の
供給室及び排出室と、これら両室の間に位置する複数の
制御室を形成したサーボバルブにおいて、圧力制御用ラ
ンド部分及び圧力特性整流用ランド部分の全てにおい
て、油の流れを外側から内側方向の一方向のみに一定化
し、キャビテーションを安定して異音を低減する。 【構成】圧力特性調整用ランド部３１Ｂに面取りＮを形
成し、この面取りＮ部に外側から内側方向に油の流れを
規定するための常に閉止した閉止部Ｓを形成したことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の動力舵取装置
等に使用されるサーボバルブに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車の動力舵取装置等に使用されるロ
ータリ形サーボバルブは、その特性として図４に示すよ
うに、ハンドルを回動する場合、ハンドルトルクＴＭが
小さいうちは油圧アシストが働かない領域があり、ハン
ドルトルクがある値ｐ以上に成ると、ゆるやかにアシス
トが増大し、さらにハンドルトルクが増大して、ｑ以上
になると急激にアシストが増大するようにした２段折れ
特性が要求される。

【０００３】このような圧力特性を得るために、例えば
特開昭６３−２１５４６２号公報に示される技術があ
る。これは、図５及び図６に示すように、ロータ弁部材
３０及びスリーブ弁部材４０の嵌合部に、中立位置にお
いてロータ弁部材３０のランド部３１とアンダラップす
るスリーブ弁部材４０の制御ランド４１１を有する圧力
制御用ランド部分Ｚ１と、中立位置において前記ランド
部３１とオーバラップするスリーブ弁部材４０の調整ラ
ンド４１２を有する圧力特性調整用ランド部分Ｚ２を配
置した構成である。

【０００４】前記圧力制御用ランド部分Ｚ１のランド部
３１には図６（Ａ）に示すように、両弁部材の相対回転
に伴って供給孔４３が連通する供給室と排出孔３３が連
通する排出室との連通面積を漸次縮小するように絞り制
御する第１面取り３６が形成され、圧力特性調整用ラン
ド部分Ｚ２のランド部３１には、一方の端面に、図６
（Ｂ）に示すように、両弁部材の相対回転に伴って供給
室と排出室との連通面積を漸次増大するように絞り制御
する第２面取り３７を、他方の端面には、図６４（Ｃ）
に示すように供給室と排出室との連通面積を漸次縮小す
るように絞り制御する第３面取り３８を形成した構成か
ら成っている。これら３種類の面取りの作用で供給孔４
４，４５に、ハンドルトルクＴＭ（回転角）に応じて２
段折れのアシスト特性となるよう制御している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の構成において、
面取りの絞り部の流れの方向が外側から内側方向と、内
側から外側方向との組み合わせにより構成されているた
め、殊に内側から外側の流れはバルブ開度により流線の
パターンが変わり、それに伴い異音（流体絞りのシュー
音）の出方が異なり、音圧差が大きくなる問題がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した問題
を解決するためになされたもので、圧力流体を供給する
供給孔と、この供給孔から供給された圧力流体を被制御
機器に分配供給する供給ポートと前記被制御機器の圧力
流体が排出される排出ポートおよび圧力流体の排出を行
う排出孔が形成され、互いに相対回転可能に嵌合するス
リーブ弁部材およびロータ弁部材よりなり、これら両弁
部材の嵌合部には、一方の弁部材に他方の弁部材のラン
ド部との間で前記供給孔から前記供給ポートへの圧力流
体の給排を制御する制御ランドを設けた圧力制御用ラン
ド部分と、一方の弁部材に他方の弁部材のランド部との
間で前記排出ポートから前記排出孔への圧力流体の制御
を行う調整ランドを設けた圧力特性調整用ランド部分と
を交互に配置し、前記嵌合部に複数の供給室及び排出室
と、これら両室の間に位置する複数の制御室を形成し、
前記圧力特性調整用ランド部分に、前記両弁部材の相対
回転に伴って前記制御室と前記排出室との連通面積を漸
次変化するように絞り制御する面取り部と、この面取り
部に外側から内側方向に油の流れを規定するための常に
閉止した閉止部とを形成したものである。

【０００７】

【作用】上記の構成により、圧力流体の流れの方向を全
て外側から内側へ面取り部に流れを沿わせた一定の流れ
に整流され、キャビテーションを安定化して異音の発生
を低減する。

【０００８】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１及び図２によっては本発明のサーボバルブが採
用されている動力舵取装置を説明する。互いに固定され
たギヤハウジング１０と弁ハウジング１１内に、出力軸
１２が軸受１８，１８ａを介して回転自在に支持され、
その出力軸１２のピニオン１２ａは、これと交差する方
向に摺動可能に支持されたラック軸１５のラック歯１５
ａと噛合している。ラック軸１５にはパワーシリンダ１
６のピストン１７が固定されると共に、図略のリンク機
構を介して操向車輪が結合される。

【０００９】前記両ハウジング１０，１１内には、ハン
ドル軸を介して操舵ハンドルと連結した入力軸１３が、
出力軸１２と同軸的に軸受１９，１９ａを介して支持さ
れ、これら両軸１２，１３はトーションバー１４により
弾性的に相対回転可能に連結されている。これら両軸１
２，１３の間には、本発明によるロータリ形サーボバル
ブ２０が設けられている。このロータリ形サーボバルブ
２０は、入力軸１３に形成されたロータ弁部材３０と、
その外周面と弁ハウジング１１内周面１１ａに回動自在
に嵌合されて出力軸１２に結合ピン２５により連結され
たスリーブ弁部材４０よりなり、供給ポート５１，排出
ポート５２及び一対の給排ポート５５，５６を有するロ
ータリ形の４ポート絞り切換弁を形成している。

【００１０】すなわち、図２に示すように、スリーブ弁
部材４０の内周には凹溝４２形成され、これら各凹溝４
２の間にはランド部４１が形成されれている。またロー
タ弁部材３０の外周にはスリーブ弁部材４０の凹溝４２
に対応する圧力制御用ランド部３１Ａと整流用ランド部
３１Ｂが形成され、これら各ランド部３１Ａ，３１Ｂの
間には凹溝３２が形成されている。またスリーブ弁部材
４０のランド部４１には供給孔４３が開口され、各供給
孔４３は供給ポンプ５０からの圧力流体が供給される供
給ポート５１に連通している。

【００１１】そして、図３に示すように、ロータ弁部材
３０の凹溝３２のうちスリーブ弁部材４０の供給孔４３
の供給室Ｒ０と連通されるものは第１圧力制御室Ｒ１を
形成し、スリーブ弁部材４０の排出ポート５４Ａに連通
されるものは排出室Ｒ３を形成している。この排出室Ｒ
３には排出孔３３が開口して図１，図２に示すように、
排出孔３３は入力軸１３とトーションバー１４の間の通
路５５、入力軸１３に設けられた貫通孔５６を経てリザ
ーバ５７に通じる排出ポート５２に連通されている。

【００１２】また、スリーブ弁部材４０のランド部４１
のうち供給室Ｒ０の両側ランド部４１Ａにはパワーシリ
ンダ１６の左右両室１６ａ，１６ｂにそれぞれ連通する
供給ポート５３，５４が形成され、この供給ポート５
３，５４は前記ロータ弁部材３０の第１圧力制御室Ｒ１
に連通している。また、スリーブ弁部材４０の凹溝４２
のうち供給室Ｒ０以外のものは第２圧力制御室Ｒ２を形
成し、この第２圧力制御室Ｒ２は前記ロータ弁部材３０
の排出室Ｒ３に通じる前記排出ポート５４Ａが形成され
ている。

【００１３】前記ロータ弁部材３０の圧力制御用ランド
部３１Ａは前記スリーブ弁部材４０の供給室Ｒ０に対応
位置し、両端に面取りｕが施されている。

【００１４】さらに、前記ロータ弁部材３０の整流用ラ
ンド部３１Ｂは前記スリーブ弁部材４０の第２圧力制御
室Ｒ２に対応位置している。この整流用ランド部３１Ｂ
は、両弁部材３０，４０の相対回転に伴って前記第２圧
力制御室Ｒ２と排出室Ｒ３との連通面積を漸次変化する
ように絞り制御する面取りＮが片側に形成され、片側は
スリーブ弁部材４０のランド部４１，４１Ａに常に密接
した閉止部Ｓが形成されている。

【００１５】本発明は上記の構成において、図２及び図
３に示す中立位置からロータ弁部材３０とスリーブ弁部
材４０が相対回転することにより、圧力制御用ランド部
３１Ａは、その面取りｕによって供給室Ｒ０と第１圧力
制御室Ｒ１との連通面積を拡縮変化制御し、パワーシリ
ンダ１６の左又は右室１６ａ，１６ｂに油を供給する。
また、パワーシリンダ１６の右又は左室１６ｂ，１６ａ
の油はスリーブ弁部材４０の排出ポート５４Ａから第２
圧力制御室Ｒ２，ロータ弁部材３０の排出室Ｒ３を経て
排出孔３３より排出される。

【００１６】この時、整流用ランド部３１Ｂは、閉止部
Ｓがスリーブ弁部材４０のランド部４１，４１Ａに常に
密接して閉止しているため、供給室Ｒ０と第１圧力制御
室Ｒ１に入った油が第２圧力制御室Ｒ２へ流入する内側
から外側に向う流れを常に遮断し、面取りＮに沿って第
２圧力制御室Ｒ２から排出室Ｒ３に向けて外側から内側
に流れる方向のみに規定する。

【００１７】従って、圧力制御用ランド部３１Ａ及び整
流用ランド部３１Ｂの全てにおいて、面取りｕ及びＮを
流れる油は外側から内側方向の一方向のみに一定化さ
れ、バルブ開度による流線パターンの変化を防止するこ
とができ、キャビテーションが安定して異音を減少す
る。

【００１８】

【発明の効果】以上述べたように本発明によると、圧力
流体を供給する供給孔と、この供給孔から供給された圧
力流体を被制御機器に分配供給する供給ポートと前記被
制御機器の圧力流体が排出される排出ポートおよび圧力
流体の排出を行う排出孔が形成され、互いに相対回転可
能に嵌合するスリーブ弁部材およびロータ弁部材よりな
り、これら両弁部材の嵌合部には、一方の弁部材に他方
の弁部材のランド部との間で前記供給孔から前記供給ポ
ートへの圧力流体の給排を制御する制御ランドを設けた
圧力制御用ランド部分と、一方の弁部材に他方の弁部材
のランド部との間で前記排出ポートから前記排出孔への
圧力流体の制御を行う調整ランドを設けた圧力特性調整
用ランド部分とを交互に配置し、前記嵌合部に複数の供
給室及び排出室と、これら両室の間に位置する複数の制
御室を形成し、前記圧力特性調整用ランド部分に、前記
両弁部材の相対回転に伴って前記制御室と前記排出室と
の連通面積を漸次変化するように絞り制御する面取り部
と、この面取り部に外側から内側方向に油の流れを規定
するための常に閉止した閉止部とを形成した構成である
から、圧力制御用ランド部分及び圧力特性整流用ランド
部分の全てにおいて、油の流れを外側から内側方向の一
方向のみに一定化され、キャビテーションを安定して異
音を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すロータリ形サーボバ
ルブを備えた動力舵取装置の縦断面図

【図２】本発明の第１実施例を示すロータリ形サーボバ
ルブを備えた動力舵取装置の横断面図

【図３】本発明の第１実施例を示すロータリ形サーボバ
ルブの要部の断面展開図

【図４】サーボバルブにおけるハンドルトルクに対する
操舵圧力の特性図

【図５】従来技術を示すロータリ形サーボバルブの要部
の断面展開図

【図６】従来技術を示す図５の面取り部を拡大した詳細
断面図

【符号の説明】

２０ ロータリ形サーボバルブ ３０ ロータ弁部材 ３１Ａ 圧力制御用ランド部 ３１Ｂ 整流用ランド部 ３３ 排出孔 ４０ スリーブ弁部材 ４１ ランド部 ４１Ａ ランド部 ４３ 供給孔 Ｎ 面取り Ｓ 閉止部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力流体を供給する供給孔と、この供給
   孔から供給された圧力流体を被制御機器に分配供給する
   供給ポートと前記被制御機器の圧力流体が排出される排
   出ポートおよび圧力流体の排出を行う排出孔が形成さ
   れ、互いに相対回転可能に嵌合するスリーブ弁部材およ
   びロータ弁部材よりなり、これら両弁部材の嵌合部に
   は、一方の弁部材に他方の弁部材のランド部との間で前
   記供給孔から前記供給ポートへの圧力流体の給排を制御
   する制御ランドを設けた圧力制御用ランド部分と、一方
   の弁部材に他方の弁部材のランド部との間で前記排出ポ
   ートから前記排出孔への圧力流体の制御を行う調整ラン
   ドを設けた圧力特性調整用ランド部分とを交互に配置
   し、前記嵌合部に複数の供給室及び排出室と、これら両
   室の間に位置する複数の制御室を形成し、前記圧力特性
   調整用ランド部分に、前記両弁部材の相対回転に伴って
   前記制御室と前記排出室との連通面積を漸次変化するよ
   うに絞り制御する面取り部と、この面取り部に外側から
   内側方向に油の流れを規定するための常に閉止した閉止
   部とを形成したことを特徴とするサーボバルブ。