JPS6015265A - サ−ボバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈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形サーボバル
ブに関ずろものである。

〈従来技術〉 動力舵取装置に用いられるロークリ形ジ′−ポハルブに
は、圧力特性として第６図に示すような２段折れ特性が
要求される。こればハンドルを操舵していった場合、ハ
ンドルトルクＴＭの小さいうちは油圧アシストが（ＩＪ
かない領域かあり、）＼ントルトルクＴｆ、Ｘがある値
（ａ点）以」二になるとゆるやかにアシストがかかり、
さらにハンドルトルクＴ　Ｍが大きくなる（ｂ点）とア
シスＩ・が増大するようになっているもので、油圧アシ
ストのかかり方が２段階に変化するものである。

このような圧力特性を得るために、従来のロータリ形サ
ーボバルブにおいては、ハルブランドに小さな面取りを
施すことが一般に行われているが、かかる面取り形状は
実際の加工上一般的には単純傾斜のものが殆どである。

しかしながら、このような面取り形状では、油圧アシス
ト域での圧力’Ｉｔ　＋！ｔの自由度が制限され、車種
や車路に応じた種々の操舵特性をｉηることが公１１シ
いという間ム′ｎがある。市に単純傾斜の面取りではい
わゆる２段折れ特性において第１アシスト域と第２アシ
スト域の境界部での特性変化を明瞭にするごとｃ：＋：
　ｌ旧ｆｆ１ｆ［となっている。

〈発明のｌ］的〉 本発明の「１的は、ハルブランドに形成した面取りを種
々組合ね−けることにより、圧力特性の自由度を広げ、
種々の操舵特性に対応できるロータリ形す−ボハルブを
提供することである。

〈発明の構成〉 −１−記したトＩ的を達成するために本発明は、スリー
ブ弁部イア（と１ュータ方部材との嵌合部に、中立時に
アンダラソプするｍ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、
圧力制御用ランド部分には、両弁部祠の相グ・１回転に
伴って供給通路と排出通路との連涌面１１ｖ＠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、また
圧力特性調整用ランド部分にシコ、両弁部祠の相対回転
に１１′って供給ｉＪＴ回路と排出通路との連通面積を
漸次増大し、引き続き漸次減少する第２および第３の面
取りを形成し、これら第２および第３の面取りと前記第
１の面取りとのｆｔ１ｌ１合わせによって圧力特性を２
段折れ特性に制御するようにしたものである。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明のサーボ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し、図中１０は動力舵取装
置の本体をなすギヤハウジングを示し、このキートハウ
ジング１０にはピニオン軸１１が両醋１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のラック山１５と噛合
している。このう、り軸１４の両θ１１，１は所要の操
縦リンク機構を介して操向車輪に連結され、またランク
軸１４にはパワーシリンダ１６のピストン１７　（第２
図参照）が作動的に連結されている。

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に本発明のサーボ
バルブ２０が収納されている。このサーボバルブ２０は
前記ピニオン軸１１の軸線を中心として相対回転可能な
スリーブ弁部（Ａ２１ならびにロータ弁部材２２より構
成され、このスリーブ弁部利２１は連結ピン２３によっ
て前記ピニオン軸１］に連結され、またロータ弁部材２
２には操向ハンドルに連結される操舵軸２４が一体的に
形成され、この操舵軸２４は前記ピニオン軸１１に１・
−ジョンバー２５を介して可撓的に連結されている。

前記スリーブ弁部材２１の内周には第２図に示す、Ｊン
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。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５
−−− 供給孔２９は供給ポンプに通ずる供給ボーＩ・３０に連
通されている。これら供給孔２９が開「１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２８
　（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に跨っ
てオーハラツブしている。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ソプして対応し
ている。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に通ずる給排ボー１〜３３．３４にそれぞれ連通
されている。またロータ弁部材２２の凹溝３６のうち前
記一対の分配孔３］、、３２の両側に位置する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３
７はロータ弁部材２２とト−ションバー２５との間に形
成された通路３８、６− 貫通穴３９およびＪＪＩ出ボート４０を介してリザーバ
に連通されている。かかる（Ａ−出孔３７は第１し１に
示ずようにじュータ弁部材２２の軸線方向に沿って複数
列形成され、これによってロータ弁部材２２の外径寸法
を大きくすることなく、所要の流路面積をｆｆ１ｌｌｔ
保できるようにしている。

次に前記両弁部４．．Ｉ’２１．２２の各ランド部２８
゜３５の位置関係ｔｒらびにラン１′部３５に施される
面取りに゛つき、第３図および第４図に基づいて説明す
る。なお辺土の説明においては、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と７、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フ弁部月
２２０）　２つのラン１：部３５は、第４図（Ａ）に示
すようにｊｌｉｌ＋御ランド＜＋＋ｓ　２８２およびそ
の両側のランド部２８に角度θ２を存してアングラツブ
されており、それらランド部３５の両端エツジにはゆる
や）かに（１ａ斜した第１の面取り４１が角度範囲θ３
　（θ３−θ１−０２）に亘って形成されている。また
前記調整ランド部２８１の両横に位置するローフ弁１″
ＩＩ！材２２の２つのランド部３５の各−１ｌｊ：Ｉ　
ｃａｌ、第４１ツ１（Ｂ）に示すように調整ランド部２
Ｆ（１に角度θ４　（θ４〉θ２）だりオーバラップさ
れており、そのエツジにはゆるやかに傾斜した第２の面
取り７１２か角度範囲θ５　（θ５−０４−θ２）に亘
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の各他端ば、第４図（Ｃ）に示すよう
にランド部２８に前記角度θ４を存してアングラツブさ
れており、そのエツ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）に亘っ
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か形成されたランド部３５の角度幅は、
調整ランド部２８１の両横に連接された凹溝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の両端におりる第２およ
び第３の面取り４２、．１３による開「１面積はほぼ等
しくなるように定められている。

このようにサーボバルブ２０は、第３図に示すように形
状の異なる圧力制御用ランド部分Ｚ１と、圧力特性肌１
整川ランド部分Ｚ２とが円周」二交互に配列された構成
となっている。

」二記した構成により、両弁部材２１，２２の中立状態
においては、供給ボーＩ〜３０に供給された圧力流体は
制御ラン１一部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ボート４０に挟出され
、圧力上昇しないが、ハンドル操舵によりロータ弁部材
２２がスリーブ弁部４４２１に対して相り・１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、
スリーブ弁部材２１がロータ弁部材２２に対してＸＯか
らＸｌまで相対回転するアングラツブの区間（θ２）で
は急激に減少し、Ｘｌ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
なり、この結果、回転角θに対する第１の面取り４１部
における絞り開口面積の変化は第５図の実線Ａ１で示す
ようになる。一方、第２の面取り４２部分においては、
スリーブ弁ｎ叫Ａ２Ｉがロータ弁部材２２に対してＸＯ
からＸｌま　９− で相対回転する区間（θ２）では、オーバラップによっ
て閉Ｉ卜されているが、Ｘｌをすぎると面取り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）において日漸次増大し、ｘ２をずぎ７〕と急
・激に増大する。このｌｌ’７ｉ果、回転角θに対する
第２の面取り４２部における絞り開口面積の変化は第５
図の破線Ａ２で示すようになる。さらに第３の面取り４
３部分においては、スリーブ弁部材２１がＬ２−夕弁部
イＡ２２に対しＸＯから×２まで相対回転するアングラ
ツブの区間（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４３０作
用によりその減少割合が小さくなってほぼＯに至り、そ
の結果、回転角θに対する第３の面取り４３部における
絞り開口面積の変化は第５図の破線Ａ３で示すようにな
る。

これにより回転角θに対するサーボバルブ全体としての
絞り面積Ａの変化は、第５図の一点鎖線で示すように、
ＸｌからＸ２までの区間では第１の面取り４１と第２の
面取り４２とが合成された−１　０−−− 面積となり、これは第１の面取り４１だけの場合に比べ
てゆるやかな変化となり、またＸ２からＸ３までの区間
では第１の面取り４１と第３の面取り４３とが合成され
た面積となり、これば第１の面取り４】だりの場合に比
べて急激な変化となり、しかもその変化見合は１、第２
および第３の面取り４２．４３の顛Ｍ’ｌ角を選択する
ことによって自由に変化できる５上うになる。

これによってハンドル１ルクＴＭ（回転角θ）の小さい
中立位置近辺で番；１油圧アシストが働かず、ハンドル
トルクＴＭがある値以上になると油圧アシスＩ・がゆる
やかに作用し、さらにパン１゛ルトルク′Ｆ「うが大き
くなると油圧アシストが急増する、動力舵取装置のサー
ボバルブとして好適な２段折れの圧力特性（第６図参照
）とすることができる。

なお、上記実施例においては、各面取りを傾斜面とした
が、各面取り形状に変化をもたせることにより、２段折
れの圧力特性の自由度をさらに増すことができることば
勿論である。

〈発明の効果〉 １反上述べたように本発明においては、３種類の面取り
を組合わせて２段折れの圧力特性を得られるようにした
ので、各面取りは単純な形状でよく、そのために面取り
の加工を容易にでき、製作を容易にできるとともに、各
面取りの傾斜角を任意に選択することにより、２段折れ
の圧力特性の自由度を増すことができ、車種や車路に応
じた種々の操舵特性を容易に得ることができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

図面ば本発明の実施例を示すもので、第１図は本発明の
サーボバルブを備えた動力舵取装置の断面図、第２図は
第１図のｎ−ｎ線矢視拡大断面図、第３図は第２図の展
開図、第４図は第３図の一部を拡大した詳細断面図、第
５図はバルブ回転角に対する絞り面梼の関係線図、第６
図はハンドルトルクに対する操舵圧力の関係線図である
。 ２１・・・スリーブ弁部材、２２・・・ロータ弁部材、
２７・・・凹溝、２８・・・ランド部、２９・・・供給
孔、３１．３２・・・分配孔、３５・・・ランド部、３
６・・・凹溝、３７・・・排出孔、４１，４２．４３・
・・節取り。 特許出願人 豊田工機株式会社 一１３＝ −３７： ハ〉トルトルフ 垢５図 △

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１，１互いに相り１回転可能に嵌合するスリーブ弁部
   月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、中立時にアンダラソプする圧力制御用ラン）部
   分と、中立時にオーハラツブする圧力特性調整用ランド
   部分とを形成し、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供給通路と１Ｊ＋出通路と
   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供給通路と排出通路との
   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供給通路と
   １ｌｌｔ出通路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てなるサーボバルブ。