JPH08133110A - ロータリバルブ - Google Patents
ロータリバルブInfo
- Publication number
- JPH08133110A JPH08133110A JP27008394A JP27008394A JPH08133110A JP H08133110 A JPH08133110 A JP H08133110A JP 27008394 A JP27008394 A JP 27008394A JP 27008394 A JP27008394 A JP 27008394A JP H08133110 A JPH08133110 A JP H08133110A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve member
- land portion
- pressure
- rotor
- concave grooves
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ランド部あるいは面取りに誤差があっても、直
径線上で対向する一対の凹溝間で差圧が発生しないよう
にし、差圧によるロータ弁部材の半径方向への押しつけ
によりヒステリシス特性が悪くなるのを防止する。 【構成】直径線上で対向する一対の凹溝同士を連通手段
により互いに連通することにより、一対の凹溝を常に同
圧に保ち、直径線上で対向する一対の凹溝間で差圧が発
生しないようにした。
径線上で対向する一対の凹溝間で差圧が発生しないよう
にし、差圧によるロータ弁部材の半径方向への押しつけ
によりヒステリシス特性が悪くなるのを防止する。 【構成】直径線上で対向する一対の凹溝同士を連通手段
により互いに連通することにより、一対の凹溝を常に同
圧に保ち、直径線上で対向する一対の凹溝間で差圧が発
生しないようにした。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、動力舵取装置に用いる
ロータリバルブに関するものである。
ロータリバルブに関するものである。
【0002】
【従来の技術】油圧式動力舵取装置に用いられるロータ
リバルブに要求される圧力特性としては、図7に示すよ
うに、ハンドルトルクの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以上になる
と緩やかにアシストがかかり、さらにハンドルトルクが
大きくなるとアシストが増大するものが好適であり、こ
のような特性を満足するものとして、例えば特公平4−
17817号公報に記載されているものが知られてい
る。かかる特公平4−17817号公報に記載のもの
は、バルブランドに形成した複数種類の面取りを組み合
わせることにより、上記した特性を具現化したものであ
る。
リバルブに要求される圧力特性としては、図7に示すよ
うに、ハンドルトルクの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以上になる
と緩やかにアシストがかかり、さらにハンドルトルクが
大きくなるとアシストが増大するものが好適であり、こ
のような特性を満足するものとして、例えば特公平4−
17817号公報に記載されているものが知られてい
る。かかる特公平4−17817号公報に記載のもの
は、バルブランドに形成した複数種類の面取りを組み合
わせることにより、上記した特性を具現化したものであ
る。
【0003】ところで、上記した構成のロータリバルブ
においては、ロータリバルブを構成するスリーブ弁部材
V1とロータ弁部材V2が相対回転すると、図12に示
すように供給圧からも排出圧からも圧力分離した凹溝が
形成される。例えばロータ弁部材V2がスリーブ弁部材
V1に対して右回りに回転した場合には、直径線上で対
向する一対の凹溝G1、G2が圧力分離した空間とな
り、逆にロータ弁部材V2がスリーブ弁部材V1に対し
て左回りに回転した場合には、直径線上で対向する一対
の凹溝G3、G4が圧力分離した空間となる。
においては、ロータリバルブを構成するスリーブ弁部材
V1とロータ弁部材V2が相対回転すると、図12に示
すように供給圧からも排出圧からも圧力分離した凹溝が
形成される。例えばロータ弁部材V2がスリーブ弁部材
V1に対して右回りに回転した場合には、直径線上で対
向する一対の凹溝G1、G2が圧力分離した空間とな
り、逆にロータ弁部材V2がスリーブ弁部材V1に対し
て左回りに回転した場合には、直径線上で対向する一対
の凹溝G3、G4が圧力分離した空間となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た構成のものにおいては、複数種類の面取りを円周上均
一に加工するすることがきわめて難しく、特に直径線上
で対向する2つのランド部あるいは面取りの加工バラツ
キにより、直径線上で対向する一対の凹溝G1、G2間
あるいはG3、G4間に差圧が発生する。この差圧によ
ってロータ弁部材V2が半径方向に偏倚され、スリーブ
弁部材V1の内周に押しつけられる結果となり、これが
ロータ弁部材V2の回転に対する摩擦抵抗として働き、
操舵トルクとシリンダ差圧との関係を示すロータリバル
ブの圧力特性において、図8の実線で示すように操舵ト
ルクのヒステリシスが大きくなり、操舵感覚を悪化させ
ることになる。
た構成のものにおいては、複数種類の面取りを円周上均
一に加工するすることがきわめて難しく、特に直径線上
で対向する2つのランド部あるいは面取りの加工バラツ
キにより、直径線上で対向する一対の凹溝G1、G2間
あるいはG3、G4間に差圧が発生する。この差圧によ
ってロータ弁部材V2が半径方向に偏倚され、スリーブ
弁部材V1の内周に押しつけられる結果となり、これが
ロータ弁部材V2の回転に対する摩擦抵抗として働き、
操舵トルクとシリンダ差圧との関係を示すロータリバル
ブの圧力特性において、図8の実線で示すように操舵ト
ルクのヒステリシスが大きくなり、操舵感覚を悪化させ
ることになる。
【0005】従って本発明の目的は、上記した加工バラ
ツキ等に係わらず、直径線上で対向する一対の凹溝間で
差圧が発生しないようにして、ヒステリシスの増大によ
る特性不良を防止することである。
ツキ等に係わらず、直径線上で対向する一対の凹溝間で
差圧が発生しないようにして、ヒステリシスの増大によ
る特性不良を防止することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項1に記載の発明は、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、前記スリーブ弁部材の内周には円周上複数の凹溝と
ランド部とを交互に設け、前記ロータ弁部材の外周には
前記凹溝およびランド部にそれぞれ対応する円周上複数
のランド部と凹溝とを交互に設け、これら両弁部材のい
ずれか一方のランド部に、前記両弁部材の相対回転に伴
って供給孔と排出孔との連通面積を漸次縮小もしくは増
大するように絞り制御するとともに、前記両弁部材の相
対回転によって供給側もしくは排出側に対して圧力分離
される直径方向に対向する2組の凹溝をもつロータリバ
ルブにおいて、前記直径方向に対向する凹溝同士を互い
に連通する連通手段を設けたものである。
ために、請求項1に記載の発明は、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、前記スリーブ弁部材の内周には円周上複数の凹溝と
ランド部とを交互に設け、前記ロータ弁部材の外周には
前記凹溝およびランド部にそれぞれ対応する円周上複数
のランド部と凹溝とを交互に設け、これら両弁部材のい
ずれか一方のランド部に、前記両弁部材の相対回転に伴
って供給孔と排出孔との連通面積を漸次縮小もしくは増
大するように絞り制御するとともに、前記両弁部材の相
対回転によって供給側もしくは排出側に対して圧力分離
される直径方向に対向する2組の凹溝をもつロータリバ
ルブにおいて、前記直径方向に対向する凹溝同士を互い
に連通する連通手段を設けたものである。
【0007】また、請求項2に記載の発明は、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、前記スリーブ弁部材の内周には円周上複数
の凹溝とランド部とを交互に設け、前記ロータ弁部材の
外周には前記凹溝およびランド部にそれぞれ対応する円
周上複数のランド部と凹溝とを交互に設け、これら両弁
部材のいずれか一方のランド部には、中立時にアンダラ
ップする圧力制御用ランド部分と、中立時にオーバラッ
プする圧力特性調整用ランド部分とを形成し、これら圧
力制御用ランド部分および圧力特性調整用ランド部分に
圧力流体を供給する一対の供給孔を形成し、これら一対
の供給孔の各間に排出孔を形成し、前記圧力特性調整用
ランド部分の両側には一対の分配孔を形成し、前記圧力
制御用ランド部分には、前記両弁部材の相対回転に伴っ
て前記供給孔と前記排出孔との連通面積を漸次縮小する
ように絞り制御する第1の面取りを形成し、前記圧力特
性調整用ランド部分には、前記両弁部材の相対回転に伴
って前記供給孔と前記排出孔との連通面積を漸次増大す
るように絞り制御する第2の面取りと、この第2の面取
りの作用に引き続いて前記供給孔と前記排出孔との連通
面積を漸次縮小するように絞り制御する第3の面取りと
を形成し、前記圧力制御用ランド部分の両横に位置する
直径線上に対向する2つずつの凹溝同士を互いに連通す
る連通手段を設けたものである。
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、前記スリーブ弁部材の内周には円周上複数
の凹溝とランド部とを交互に設け、前記ロータ弁部材の
外周には前記凹溝およびランド部にそれぞれ対応する円
周上複数のランド部と凹溝とを交互に設け、これら両弁
部材のいずれか一方のランド部には、中立時にアンダラ
ップする圧力制御用ランド部分と、中立時にオーバラッ
プする圧力特性調整用ランド部分とを形成し、これら圧
力制御用ランド部分および圧力特性調整用ランド部分に
圧力流体を供給する一対の供給孔を形成し、これら一対
の供給孔の各間に排出孔を形成し、前記圧力特性調整用
ランド部分の両側には一対の分配孔を形成し、前記圧力
制御用ランド部分には、前記両弁部材の相対回転に伴っ
て前記供給孔と前記排出孔との連通面積を漸次縮小する
ように絞り制御する第1の面取りを形成し、前記圧力特
性調整用ランド部分には、前記両弁部材の相対回転に伴
って前記供給孔と前記排出孔との連通面積を漸次増大す
るように絞り制御する第2の面取りと、この第2の面取
りの作用に引き続いて前記供給孔と前記排出孔との連通
面積を漸次縮小するように絞り制御する第3の面取りと
を形成し、前記圧力制御用ランド部分の両横に位置する
直径線上に対向する2つずつの凹溝同士を互いに連通す
る連通手段を設けたものである。
【0008】
【作用】上記の構成により、請求項1に記載の発明にお
いては、直径方向に対向する凹溝同士が連通手段によっ
て互いに連通され、同圧に保たれる。これにより直径方
向に対向するランド部あるいは面取りに誤差があっても
差圧は発生せず、差圧によってロータ弁部材が半径方向
に押しつけられることがない。従ってスリーブ弁部材に
対するロータ弁部材の摩擦作用によりヒステリシス幅が
大きくなることがなく、操舵感覚を良好に保つことがで
きるようになる。
いては、直径方向に対向する凹溝同士が連通手段によっ
て互いに連通され、同圧に保たれる。これにより直径方
向に対向するランド部あるいは面取りに誤差があっても
差圧は発生せず、差圧によってロータ弁部材が半径方向
に押しつけられることがない。従ってスリーブ弁部材に
対するロータ弁部材の摩擦作用によりヒステリシス幅が
大きくなることがなく、操舵感覚を良好に保つことがで
きるようになる。
【0009】また、請求項2に記載の発明においては、
圧力制御用ランド部分および圧力特性調整用ランド部分
に形成した第1、第2および第3の面取りにより、前述
した直径方向に対向する凹溝同士が連通手段によって互
いに連通される作用に加えて、 回転角に対するロータ
リバルブの絞り面積の変化をハンドルトルクの小さい中
立位置近辺では油圧アシストが働かず、ハンドルトルク
がある値以上になると油圧アシストがゆるやかに増大
し、さらにハンドルトルクが大きくなると油圧アシスト
が急増する操舵感覚にとって好適な圧力特性とすること
ができる。
圧力制御用ランド部分および圧力特性調整用ランド部分
に形成した第1、第2および第3の面取りにより、前述
した直径方向に対向する凹溝同士が連通手段によって互
いに連通される作用に加えて、 回転角に対するロータ
リバルブの絞り面積の変化をハンドルトルクの小さい中
立位置近辺では油圧アシストが働かず、ハンドルトルク
がある値以上になると油圧アシストがゆるやかに増大
し、さらにハンドルトルクが大きくなると油圧アシスト
が急増する操舵感覚にとって好適な圧力特性とすること
ができる。
【0010】
【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は本発明のロータリバルブをラックピニオン形
の動力舵取装置に適用した例を示すもので、10は動力
舵取装置の本体をなすギヤハウジングを示し、このギヤ
ハウジング10にはピニオン軸11が両端をそれぞれ軸
受12、13によって回転可能に軸承され、これと交差
する方向に摺動可能なラック軸14のラック歯15と噛
合している。ラック軸14にはハンドルトルクをアシス
トするパワーシリンダ16のピストン17(図2参照)
が作動的に連結されている。
る。図1は本発明のロータリバルブをラックピニオン形
の動力舵取装置に適用した例を示すもので、10は動力
舵取装置の本体をなすギヤハウジングを示し、このギヤ
ハウジング10にはピニオン軸11が両端をそれぞれ軸
受12、13によって回転可能に軸承され、これと交差
する方向に摺動可能なラック軸14のラック歯15と噛
合している。ラック軸14にはハンドルトルクをアシス
トするパワーシリンダ16のピストン17(図2参照)
が作動的に連結されている。
【0011】前記ギヤハウジング10には弁ハウジング
18が固定され、この弁ハウジング18の弁孔19に本
発明のロータリバルブ20が収納されている。このロー
タリバルブ20は、前記ピニオン軸11の軸線を中心と
して互いに相対回転可能なスリーブ弁部材21およびロ
ータ弁部材22より構成され、このスリーブ弁部材21
は連結ピン23によって前記ピニオン軸11に連結さ
れ、またロータ弁部材22はステアリングホィールに連
結されるコントロールシャフト24に形成され、コント
ロールシャフト24はピニオン軸11にトーションバー
25を介して可撓的に連結されている。
18が固定され、この弁ハウジング18の弁孔19に本
発明のロータリバルブ20が収納されている。このロー
タリバルブ20は、前記ピニオン軸11の軸線を中心と
して互いに相対回転可能なスリーブ弁部材21およびロ
ータ弁部材22より構成され、このスリーブ弁部材21
は連結ピン23によって前記ピニオン軸11に連結さ
れ、またロータ弁部材22はステアリングホィールに連
結されるコントロールシャフト24に形成され、コント
ロールシャフト24はピニオン軸11にトーションバー
25を介して可撓的に連結されている。
【0012】前記スリーブ弁部材21の内周には図2に
示すように、複数(実施例においては8個)の凹溝27
が形成され、これら凹溝27の各間にランド部28が形
成されている。また前記ロータ弁部材22の外周には、
スリーブ弁部材21の各凹溝27にそれぞれ対応する複
数のランド部35が形成され、これらランド部35の各
間に凹溝36が形成されている。
示すように、複数(実施例においては8個)の凹溝27
が形成され、これら凹溝27の各間にランド部28が形
成されている。また前記ロータ弁部材22の外周には、
スリーブ弁部材21の各凹溝27にそれぞれ対応する複
数のランド部35が形成され、これらランド部35の各
間に凹溝36が形成されている。
【0013】スリーブ弁部材21のランド部28の1つ
とびには供給孔29が開口され、これら供給孔29は供
給ポンプに通ずる供給ポート30に連通されている。こ
れら供給孔29が開口されたランド部28のうち、直径
方向に対向する一対のランド部(以下これを調整ランド
部281と称す)は幅広に形成され、ロータ弁部材22
の2つのランド部35に跨がってオーバラップしてい
る。また供給孔29が開口された残りの一対のランド部
28(以下これを制御ランド部282と称す)およびそ
の他のランド部28はロータ弁部材22のランド部35
にそれぞれアンダラップして対応している。
とびには供給孔29が開口され、これら供給孔29は供
給ポンプに通ずる供給ポート30に連通されている。こ
れら供給孔29が開口されたランド部28のうち、直径
方向に対向する一対のランド部(以下これを調整ランド
部281と称す)は幅広に形成され、ロータ弁部材22
の2つのランド部35に跨がってオーバラップしてい
る。また供給孔29が開口された残りの一対のランド部
28(以下これを制御ランド部282と称す)およびそ
の他のランド部28はロータ弁部材22のランド部35
にそれぞれアンダラップして対応している。
【0014】かかる一対の制御ランド部282の両横に
連設された凹溝27、27には一対の分配孔31、32
が開口され、これら一対の分配孔31、32は前記パワ
ーシリンダ16の左右室16a、16bに通ずる給排ポ
ート33、34に連通されている。またロータ弁部材2
2の凹溝36のうち、前記調整ランド部281と制御ラ
ンド部282の中間に位置する1つとびの凹溝36には
排出孔37が開口され、これら排出孔37はロータ弁部
材22とトーションバー25との間に形成された通路3
8、貫通穴39おらび排出ポート40を介してリザーバ
に連通されている。
連設された凹溝27、27には一対の分配孔31、32
が開口され、これら一対の分配孔31、32は前記パワ
ーシリンダ16の左右室16a、16bに通ずる給排ポ
ート33、34に連通されている。またロータ弁部材2
2の凹溝36のうち、前記調整ランド部281と制御ラ
ンド部282の中間に位置する1つとびの凹溝36には
排出孔37が開口され、これら排出孔37はロータ弁部
材22とトーションバー25との間に形成された通路3
8、貫通穴39おらび排出ポート40を介してリザーバ
に連通されている。
【0015】次に前記両弁部材21、22の各ランド部
28、35の位置関係ならびにランド部35に施される
面取りにつき、図3、図4に基づいて説明する。なお、
以下の説明においては、両弁部材21、22の中立状態
における位置関係を述べることとし、バルブ最大回転角
をθ1で示す。前記制御ランド部282の両横に位置す
るロータ弁部材22の2つのランド部35は、図4Aに
示すように制御ランド部282およびその両側のランド
部28に角度θ2を存してアンダラップされており、そ
れらランド部35の両端エッジにはゆるやかに傾斜した
第1の面取り41が角度範囲θ3(θ3=θ1−θ2)
にわたって形成されている。また前記調整ランド部28
1の両横に位置するロータ弁部材22の2つのランド部
35の各一端は、図4Bに示すように調整ランド部28
1に角度θ4(θ4>θ2)だけオーバラップされてお
り、そのエッジにはゆるやかに傾斜した第2の面取り4
2が角度範囲θ5(θ5=θ4−θ2)にわたって形成
されている。さらに第2の面取り42が形成されたラン
ド部35の各他端は、図4Cに示すようにランド部28
に前記角度θ4を存してアンダラップされており、その
エッジにはゆるやかに傾斜した第3の面取り43が角度
範囲θ6(θ6=θ3−θ5)にわたって形成されてい
る。すなわち、前記第2および第3の面取り42、43
が形成されたランド部35の角度幅、調整ランド部28
1の両横に連設された凹溝27の角度幅と等しくなって
おり、ランド部35が凹溝27に完全に一致したとき、
ランド部35の両端における第2および第3の面取り4
2、43による開口面積はほぼ等しくなるように定めら
れている。
28、35の位置関係ならびにランド部35に施される
面取りにつき、図3、図4に基づいて説明する。なお、
以下の説明においては、両弁部材21、22の中立状態
における位置関係を述べることとし、バルブ最大回転角
をθ1で示す。前記制御ランド部282の両横に位置す
るロータ弁部材22の2つのランド部35は、図4Aに
示すように制御ランド部282およびその両側のランド
部28に角度θ2を存してアンダラップされており、そ
れらランド部35の両端エッジにはゆるやかに傾斜した
第1の面取り41が角度範囲θ3(θ3=θ1−θ2)
にわたって形成されている。また前記調整ランド部28
1の両横に位置するロータ弁部材22の2つのランド部
35の各一端は、図4Bに示すように調整ランド部28
1に角度θ4(θ4>θ2)だけオーバラップされてお
り、そのエッジにはゆるやかに傾斜した第2の面取り4
2が角度範囲θ5(θ5=θ4−θ2)にわたって形成
されている。さらに第2の面取り42が形成されたラン
ド部35の各他端は、図4Cに示すようにランド部28
に前記角度θ4を存してアンダラップされており、その
エッジにはゆるやかに傾斜した第3の面取り43が角度
範囲θ6(θ6=θ3−θ5)にわたって形成されてい
る。すなわち、前記第2および第3の面取り42、43
が形成されたランド部35の角度幅、調整ランド部28
1の両横に連設された凹溝27の角度幅と等しくなって
おり、ランド部35が凹溝27に完全に一致したとき、
ランド部35の両端における第2および第3の面取り4
2、43による開口面積はほぼ等しくなるように定めら
れている。
【0016】このようにロータリバルブ20は、図3に
示すように、形状の異なる圧力制御用ランド部分Z1
と、圧力特性調整用ランド部分Z2とが円周上交互に配
列された構成となっている。前記スリーブ弁部材21の
内周には、それに形成された凹溝27を軸線方向に挟み
込むように2つのシールリング51、52が嵌装され、
これらシールリング51、52の内周は前記ロータ弁部
材22の外周に相対回転可能に嵌合されている。各シー
ルリング51、52には図5に詳細図示するように、環
状溝53、54がそれぞれ形成され、一方の環状溝53
には、前記調整ランド部281の両横に連設された4つ
の凹溝のうち、1つの直径線上で対向する一対の凹溝
(以下この凹溝を27A、27Bとして示す)にそれぞ
れ開口する圧力導入穴55、56が形成され、残る1つ
の直径線上で対向する一対の凹溝(以下この凹溝を27
C、27Dとして示す)にそれぞれ開口する圧力導入穴
57、58が他方の環状溝54に形成されている。
示すように、形状の異なる圧力制御用ランド部分Z1
と、圧力特性調整用ランド部分Z2とが円周上交互に配
列された構成となっている。前記スリーブ弁部材21の
内周には、それに形成された凹溝27を軸線方向に挟み
込むように2つのシールリング51、52が嵌装され、
これらシールリング51、52の内周は前記ロータ弁部
材22の外周に相対回転可能に嵌合されている。各シー
ルリング51、52には図5に詳細図示するように、環
状溝53、54がそれぞれ形成され、一方の環状溝53
には、前記調整ランド部281の両横に連設された4つ
の凹溝のうち、1つの直径線上で対向する一対の凹溝
(以下この凹溝を27A、27Bとして示す)にそれぞ
れ開口する圧力導入穴55、56が形成され、残る1つ
の直径線上で対向する一対の凹溝(以下この凹溝を27
C、27Dとして示す)にそれぞれ開口する圧力導入穴
57、58が他方の環状溝54に形成されている。
【0017】これにより図2に示すように直径線上に対
向する各一対の凹溝27Aと27Bおよび27Cと27
Dは各環状溝53、54、圧力導入穴55、56、5
7、58を介して互いに連通され、直径線上で対向する
各一対の凹溝27Aと27Bおよび27Cと27D間で
圧力差が生起するのを防止するようになっている。上記
したシールリング51、52に形成した環状溝53、5
4および圧力導入穴55、56、57、58によって、
直径線上で対向する一対の凹溝同士を連通する連通手段
を構成している。
向する各一対の凹溝27Aと27Bおよび27Cと27
Dは各環状溝53、54、圧力導入穴55、56、5
7、58を介して互いに連通され、直径線上で対向する
各一対の凹溝27Aと27Bおよび27Cと27D間で
圧力差が生起するのを防止するようになっている。上記
したシールリング51、52に形成した環状溝53、5
4および圧力導入穴55、56、57、58によって、
直径線上で対向する一対の凹溝同士を連通する連通手段
を構成している。
【0018】上記した構成により、両弁部材21、22
の中立状態においては、供給ポート30に供給された圧
力流体は、制御ランド部282に開口された供給孔29
より排出孔37を介して殆ど抵抗なく排出ポート40に
排出され、パワーシリンダ16の左右室16a、16b
には圧力差が発生しない。しかるにロータ弁部材22が
スリーブ弁部材21に対して相対回転されると、第1の
面取り41部分における絞り開口面積は、図6のA1に
示すように、ロータ弁部材22がスリーブ弁部材21に
対してX0からX1まで相対回転するアンダラップの区
間(θ2)では急激に減少し、X1からX2およびX3
までの区間(θ3)では、面取り41の作用により減少
割合が小さくなる。一方、第2の面取り42部分におい
ては、図6のA2に示すように、ロータ弁部材22がス
リーブ弁部材21に対してX0からX1まで相対回転す
る区間(θ2)では、オーバラップによって閉止されて
いるが、X1を過ぎると面取り42の作用により開口し
始め、その絞り開口面積はX2までの区間(θ5)にお
いて漸次増大し、X2を過ぎると急激に増大する。さら
に第3の面取り43部分においては、図6のA3に示す
ように、ロータ弁部材22がスリーブ弁部材21に対し
てX0からX2まで相対回転するアンダラップの区間
(θ4)では、絞り開口面積が急激に減少し、X2から
X3までの区間(θ6)では、面取り43の作用により
その減少割合が小さくなってほぼ0に至る。
の中立状態においては、供給ポート30に供給された圧
力流体は、制御ランド部282に開口された供給孔29
より排出孔37を介して殆ど抵抗なく排出ポート40に
排出され、パワーシリンダ16の左右室16a、16b
には圧力差が発生しない。しかるにロータ弁部材22が
スリーブ弁部材21に対して相対回転されると、第1の
面取り41部分における絞り開口面積は、図6のA1に
示すように、ロータ弁部材22がスリーブ弁部材21に
対してX0からX1まで相対回転するアンダラップの区
間(θ2)では急激に減少し、X1からX2およびX3
までの区間(θ3)では、面取り41の作用により減少
割合が小さくなる。一方、第2の面取り42部分におい
ては、図6のA2に示すように、ロータ弁部材22がス
リーブ弁部材21に対してX0からX1まで相対回転す
る区間(θ2)では、オーバラップによって閉止されて
いるが、X1を過ぎると面取り42の作用により開口し
始め、その絞り開口面積はX2までの区間(θ5)にお
いて漸次増大し、X2を過ぎると急激に増大する。さら
に第3の面取り43部分においては、図6のA3に示す
ように、ロータ弁部材22がスリーブ弁部材21に対し
てX0からX2まで相対回転するアンダラップの区間
(θ4)では、絞り開口面積が急激に減少し、X2から
X3までの区間(θ6)では、面取り43の作用により
その減少割合が小さくなってほぼ0に至る。
【0019】これにより回転角に対するロータリバルブ
20全体としての絞り面積の変化は図6の実線に示すよ
うになり、ハンドルトルクの小さい中立位置近辺では油
圧アシストが働かず、ハンドルトルクがある値以上にな
ると油圧アシストがゆるやかに増大し、さらにハンドル
トルクが大きくなると油圧アシストが急増する圧力特性
とすることができる。
20全体としての絞り面積の変化は図6の実線に示すよ
うになり、ハンドルトルクの小さい中立位置近辺では油
圧アシストが働かず、ハンドルトルクがある値以上にな
ると油圧アシストがゆるやかに増大し、さらにハンドル
トルクが大きくなると油圧アシストが急増する圧力特性
とすることができる。
【0020】ところで、上記した構成のロータリバルブ
20においては、分配孔31、32が開口された4つの
凹溝27は、ロータリバルブ20がどのように作動され
ても排出孔もしくは供給孔に連通され、直径線上で対向
する一対の凹溝間で差圧が発生することがないが、残り
の4つの凹溝27A、27B、27C、27Dにおいて
は、ロータリバルブ20の作動いかんによっては、直径
線上で対向する一対の凹溝がロータ弁部材22のランド
部35によって殆ど塞がれ、供給圧からもまた排出圧か
らも圧力分離された状態におかれる。
20においては、分配孔31、32が開口された4つの
凹溝27は、ロータリバルブ20がどのように作動され
ても排出孔もしくは供給孔に連通され、直径線上で対向
する一対の凹溝間で差圧が発生することがないが、残り
の4つの凹溝27A、27B、27C、27Dにおいて
は、ロータリバルブ20の作動いかんによっては、直径
線上で対向する一対の凹溝がロータ弁部材22のランド
部35によって殆ど塞がれ、供給圧からもまた排出圧か
らも圧力分離された状態におかれる。
【0021】例えばロータ弁部材22がスリーブ弁部材
21に対して時計回りに回転された図2に示す状態にお
いては、直径線上で対向する一対の凹溝27A、27B
が、ロータ弁部材22のランド部によって殆ど塞がれ、
供給圧からも、また排出圧からも圧力分離された状態と
なり、逆にロータ弁部材22がスリーブ弁部材21に対
して反時計回りに回転された状態においては、直径線上
で対向する一対の凹溝27C、27Dが、ロータ弁部材
22のランド部によって殆ど塞がれ、供給圧からも、ま
た排出圧からも圧力分離された状態となる。
21に対して時計回りに回転された図2に示す状態にお
いては、直径線上で対向する一対の凹溝27A、27B
が、ロータ弁部材22のランド部によって殆ど塞がれ、
供給圧からも、また排出圧からも圧力分離された状態と
なり、逆にロータ弁部材22がスリーブ弁部材21に対
して反時計回りに回転された状態においては、直径線上
で対向する一対の凹溝27C、27Dが、ロータ弁部材
22のランド部によって殆ど塞がれ、供給圧からも、ま
た排出圧からも圧力分離された状態となる。
【0022】この場合に、各一対の凹溝27Aと27B
もしくは27Cと27Dに係わる両面取り形状に差異が
ないとすれば、一対の凹溝間で差圧が発生することはな
いが、両面取り形状に僅かでも差異があると各一対の凹
溝27Aと27Bもしくは27Cと27D間で差圧が発
生するようになる。そして差圧の発生によりロータ弁部
材22がスリーブ弁部材21の内周に押しつけられるよ
うになり、両弁部材21、22の間で差圧による摩擦力
が発生し、この摩擦力は圧力が高くなるほど顕著とな
る。これにより図8の実線に示すように、操舵トルクと
シリンダ差圧との関係を示すロータリバルブ20の圧力
特性において、操舵トルクのヒステリシスが大きくな
り、操舵感覚を悪化させることになる。
もしくは27Cと27Dに係わる両面取り形状に差異が
ないとすれば、一対の凹溝間で差圧が発生することはな
いが、両面取り形状に僅かでも差異があると各一対の凹
溝27Aと27Bもしくは27Cと27D間で差圧が発
生するようになる。そして差圧の発生によりロータ弁部
材22がスリーブ弁部材21の内周に押しつけられるよ
うになり、両弁部材21、22の間で差圧による摩擦力
が発生し、この摩擦力は圧力が高くなるほど顕著とな
る。これにより図8の実線に示すように、操舵トルクと
シリンダ差圧との関係を示すロータリバルブ20の圧力
特性において、操舵トルクのヒステリシスが大きくな
り、操舵感覚を悪化させることになる。
【0023】しかしながら、本実施例においては、これ
ら一対の凹溝27Aと27Bもしくは27Cと27D同
士が圧力導入穴55、56、57、58および環状溝5
3、54を介して互いに連通されているため、一対の凹
溝27Aと27Bもしくは27Cと27D同士が常に同
圧に保持されるようになり、上記した如く両面取りに誤
差があっても2つの凹溝に差圧が発生することがない。
ら一対の凹溝27Aと27Bもしくは27Cと27D同
士が圧力導入穴55、56、57、58および環状溝5
3、54を介して互いに連通されているため、一対の凹
溝27Aと27Bもしくは27Cと27D同士が常に同
圧に保持されるようになり、上記した如く両面取りに誤
差があっても2つの凹溝に差圧が発生することがない。
【0024】またロータ弁部材22がスリーブ弁部材2
1に対して時計回りに回転された状態においては、調整
ランド部281の他側に位置する直径線上に対向する2
つの凹溝27C、27Dが上記と同様な状況下におかれ
るが、この場合には2つの凹溝27C、27Dが圧力導
入穴57、58および環状溝58を介して互いに連通さ
れ、上記と同様に2つの凹溝に差圧が発生しない。
1に対して時計回りに回転された状態においては、調整
ランド部281の他側に位置する直径線上に対向する2
つの凹溝27C、27Dが上記と同様な状況下におかれ
るが、この場合には2つの凹溝27C、27Dが圧力導
入穴57、58および環状溝58を介して互いに連通さ
れ、上記と同様に2つの凹溝に差圧が発生しない。
【0025】従って操舵トルクとシリンダ差圧との関係
を示すロータリバルブ20の圧力特性における操舵トル
クのヒステリシスを、図8の点線で示すように正常に維
持できることになる。上記した実施例においては、スリ
ーブ弁部材21の内周に環状溝53、54および圧力導
入穴55、56、57、58を形成したリング51、5
2を圧入し、スリーブ弁部材21とロータ弁部材22と
の相対回転によって実質的に閉じ込められる直径線上で
対向する2つの凹溝27Aと27Bもしくは27Cと2
7Dを互いに連通させるようにしたが、本発明は、その
ような構成に限定されるものではなく、当業者にとって
種々の変形例が予期される。
を示すロータリバルブ20の圧力特性における操舵トル
クのヒステリシスを、図8の点線で示すように正常に維
持できることになる。上記した実施例においては、スリ
ーブ弁部材21の内周に環状溝53、54および圧力導
入穴55、56、57、58を形成したリング51、5
2を圧入し、スリーブ弁部材21とロータ弁部材22と
の相対回転によって実質的に閉じ込められる直径線上で
対向する2つの凹溝27Aと27Bもしくは27Cと2
7Dを互いに連通させるようにしたが、本発明は、その
ような構成に限定されるものではなく、当業者にとって
種々の変形例が予期される。
【0026】以下に代表的な変形例について説明する。
図9、図10に示すものは、ロータ弁部材22側で前記
2つの凹溝27Aと27Bもしくは27Cと27D(図
2参照)を互いに連通させるようにしたものである。す
なわち、ロータ弁部材22には、前記2つの凹溝27A
と27Bもしくは27Cと27Dにそれぞれ対応するロ
ータ弁部材22のランド部35に開口する圧力導入穴5
5Aと56Aもしくは57Aと58A(58Aは図示せ
ず)が形成され、直径線上で対向する圧力導入穴55A
と56Aもしくは57Aと58A同士は、ロータ弁部材
22の内周に嵌挿されたブッシュ60に形成した2つの
環状溝61、62を介して互いに連通されている。な
お、ランド部35に開口する圧力導入穴55A、56
A、57A、58Aは排出孔37との干渉を避けるため
に、排出孔37とはロータ弁部材22の軸線方向に異な
る位置に形成されている。
図9、図10に示すものは、ロータ弁部材22側で前記
2つの凹溝27Aと27Bもしくは27Cと27D(図
2参照)を互いに連通させるようにしたものである。す
なわち、ロータ弁部材22には、前記2つの凹溝27A
と27Bもしくは27Cと27Dにそれぞれ対応するロ
ータ弁部材22のランド部35に開口する圧力導入穴5
5Aと56Aもしくは57Aと58A(58Aは図示せ
ず)が形成され、直径線上で対向する圧力導入穴55A
と56Aもしくは57Aと58A同士は、ロータ弁部材
22の内周に嵌挿されたブッシュ60に形成した2つの
環状溝61、62を介して互いに連通されている。な
お、ランド部35に開口する圧力導入穴55A、56
A、57A、58Aは排出孔37との干渉を避けるため
に、排出孔37とはロータ弁部材22の軸線方向に異な
る位置に形成されている。
【0027】また図11に示すものは、ロータ弁部材2
2の外周2か所に環状溝63、64を凹溝27を挟み込
むように形成するとともに、一方の環状溝63に、一方
の2つの凹溝27Aと27B(図2参照)にそれぞれ対
応するロータ弁部材22のランド部35の端部に延びる
V溝状の圧力導入溝65を開口し、他方の環状溝64
に、他方の2つの凹溝27Cと27D(図2参照)にそ
れぞれ対応するロータ弁部材22のランド部35の端部
に延びるV溝状の圧力導入溝67を開口したものであ
る。
2の外周2か所に環状溝63、64を凹溝27を挟み込
むように形成するとともに、一方の環状溝63に、一方
の2つの凹溝27Aと27B(図2参照)にそれぞれ対
応するロータ弁部材22のランド部35の端部に延びる
V溝状の圧力導入溝65を開口し、他方の環状溝64
に、他方の2つの凹溝27Cと27D(図2参照)にそ
れぞれ対応するロータ弁部材22のランド部35の端部
に延びるV溝状の圧力導入溝67を開口したものであ
る。
【0028】上記実施例においては、3種類の面取りの
組み合わせにより所望の圧力特性を得られるロータリバ
ルブについて説明したが、本発明が適用できるロータリ
バルブは上記した構成のものに限定されるものではな
く、スリーブ弁部材21とロータ弁部材22との相対回
転によって実質的に閉じ込められる直径線上で対向する
2つの凹溝が形成されるロータリバルブ全てに適用でき
るものである。
組み合わせにより所望の圧力特性を得られるロータリバ
ルブについて説明したが、本発明が適用できるロータリ
バルブは上記した構成のものに限定されるものではな
く、スリーブ弁部材21とロータ弁部材22との相対回
転によって実質的に閉じ込められる直径線上で対向する
2つの凹溝が形成されるロータリバルブ全てに適用でき
るものである。
【0029】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、直径
線上で対向する一対の凹溝同士を連通手段により互いに
連通して、同圧に保つようにした構成であるので、直径
線上で対向するランド部あるいは面取りに誤差があって
も差圧は発生せず、差圧によるロータ弁部材の半径方向
に押しつけられることがない。従ってスリーブ弁部材に
対するロータ弁部材の摩擦作用によりヒステリシス幅が
大きくなることがなく、操舵感覚を良好に保つことがで
きる効果がある。
線上で対向する一対の凹溝同士を連通手段により互いに
連通して、同圧に保つようにした構成であるので、直径
線上で対向するランド部あるいは面取りに誤差があって
も差圧は発生せず、差圧によるロータ弁部材の半径方向
に押しつけられることがない。従ってスリーブ弁部材に
対するロータ弁部材の摩擦作用によりヒステリシス幅が
大きくなることがなく、操舵感覚を良好に保つことがで
きる効果がある。
【0030】また、本発明によれば、上記した効果に加
えて、圧力制御用ランド部分および圧力特性調整用ラン
ド部分に形成した第1、第2および第3の面取りの相互
作用に回転角に対するロータリバルブの絞り面積の変化
をハンドルトルクの小さい中立位置近辺では油圧アシス
トが働かず、ハンドルトルクがある値以上になると油圧
アシストがゆるやかに増大し、さらにハンドルトルクが
大きくなると油圧アシストが急増する操舵感覚にとって
好適な圧力特性とすることができる効果がある。
えて、圧力制御用ランド部分および圧力特性調整用ラン
ド部分に形成した第1、第2および第3の面取りの相互
作用に回転角に対するロータリバルブの絞り面積の変化
をハンドルトルクの小さい中立位置近辺では油圧アシス
トが働かず、ハンドルトルクがある値以上になると油圧
アシストがゆるやかに増大し、さらにハンドルトルクが
大きくなると油圧アシストが急増する操舵感覚にとって
好適な圧力特性とすることができる効果がある。
【図1】本発明の実施例を示すロータリバルブを備えた
動力舵取装置の断面図である。
動力舵取装置の断面図である。
【図2】ロータリバルブの断面図である。
【図3】図2の展開図である。
【図4】図3の部分拡大断面図である。
【図5】バルブスリーブの詳細を示す断面図である。
【図6】バルブ回転角に対する絞り面積の関係を示す線
図である。
図である。
【図7】操舵トルクに対するシリンダ差圧の関係を示す
特性図である。
特性図である。
【図8】操舵のヒステリシスを示す図である。
【図9】本発明の変形例を示す図である。
【図10】図9のA−A線矢視拡大断面図である。
【図11】本発明のさらに他の変形例を示す図である。
【図12】従来例を示す図2に相応する断面図である。
21 スリーブ弁部材 22 ロータ弁部材 27、36 凹溝 28、35 ランド部 51、52 シールリング 53、54 環状溝 55、56、57、58 圧力導入穴
Claims (3)
- 【請求項1】 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、前記スリーブ弁部
材の内周には円周上複数の凹溝とランド部とを交互に設
け、前記ロータ弁部材の外周には前記凹溝およびランド
部にそれぞれ対応する円周上複数のランド部と凹溝とを
交互に設け、これら両弁部材のいずれか一方のランド部
に、前記両弁部材の相対回転に伴って供給孔と排出孔と
の連通面積を漸次縮小もしくは増大するように絞り制御
するとともに、前記両弁部材の相対回転によって供給側
もしくは排出側に対して圧力分離される直径方向に対向
する2組の凹溝をもつロータリバルブにおいて、前記直
径方向に対向する凹溝同士を互いに連通する連通手段を
設けたことを特徴とするロータリバルブ。 - 【請求項2】 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、前記スリーブ弁部
材の内周には円周上複数の凹溝とランド部とを交互に設
け、前記ロータ弁部材の外周には前記凹溝およびランド
部にそれぞれ対応する円周上複数のランド部と凹溝とを
交互に設け、これら両弁部材のいずれか一方のランド部
には、中立時にアンダラップする圧力制御用ランド部分
と、中立時にオーバラップする圧力特性調整用ランド部
分とを形成し、これら圧力制御用ランド部分および圧力
特性調整用ランド部分に圧力流体を供給する一対の供給
孔を形成し、これら一対の供給孔の各間に排出孔を形成
し、前記圧力特性調整用ランド部分の両側には一対の分
配孔を形成し、前記圧力制御用ランド部分には、前記両
弁部材の相対回転に伴って前記供給孔と前記排出孔との
連通面積を漸次縮小するように絞り制御する第1の面取
りを形成し、前記圧力特性調整用ランド部分には、前記
両弁部材の相対回転に伴って前記供給孔と前記排出孔と
の連通面積を漸次増大するように絞り制御する第2の面
取りと、この第2の面取りの作用に引き続いて前記供給
孔と前記排出孔との連通面積を漸次縮小するように絞り
制御する第3の面取りとを形成し、前記圧力制御用ラン
ド部分の両横に位置する直径線上に対向する2つずつの
凹溝同士を互いに連通する連通手段を設けたことを特徴
とするロータリバルブ。 - 【請求項3】 上記連通手段を、前記スリーブ弁部材の
軸方向両端に嵌装したシールリングに設けてなる特許請
求の範囲第1項に記載のロータリバルブ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27008394A JPH08133110A (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | ロータリバルブ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27008394A JPH08133110A (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | ロータリバルブ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08133110A true JPH08133110A (ja) | 1996-05-28 |
Family
ID=17481300
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27008394A Pending JPH08133110A (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | ロータリバルブ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08133110A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009119946A (ja) * | 2007-11-13 | 2009-06-04 | Hitachi Ltd | バルブ機構 |
-
1994
- 1994-11-04 JP JP27008394A patent/JPH08133110A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009119946A (ja) * | 2007-11-13 | 2009-06-04 | Hitachi Ltd | バルブ機構 |
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