JPS6121476A

JPS6121476A - ロ−タリ−バルブ

Info

Publication number: JPS6121476A
Application number: JP59152203A
Authority: JP
Inventors: フレデリツク・ジヨン・アダムス
Original assignee: TEII AARU DABURIYUU KAMU GIAAZ; TEII AARU DABURIYUU KAMU GIAAZU Ltd
Current assignee: TEII AARU DABURIYUU KAMU GIAAZ; TEII AARU DABURIYUU KAMU GIAAZU Ltd
Priority date: 1983-08-05
Filing date: 1984-07-24
Publication date: 1986-01-30
Also published as: IT8467783A1; US4544131A; FR2550305A1; IT8453701V0; IT8467783A0; GB2144380A; GB2144380B; IT1179761B; DE3428757A1; GB8321220D0

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〉本発明はロータリーバルブに関し、特にステアリングギ
アのための複動式倍力装置の二つの対向する圧力室に供
給されるべき作動流体を制御するために用いられるロー
タリーバルブに関する。

〈従来の技術〉倍力装置付ステアリングギアのためのロータリーバルブ
は自動車工業に於て周知であって、その典型的なものは
、スリーブの内孔内に受容されたロータを有しており、
操舵操作を行なうに伴いロータとスリーブとが互いに角
度変位し、操舵力を補助するべく適宜倍力装置への流体
の供給を支配する制御ポートを作動させるようになって
いる。

倍力装置は普通ステアリングギアに内蔵された複動式の
ピストン−シリンダ装置をなしている。

上記した形式のロータリーバルブの例がイギリス国特許
第３９１，７７５号、同第４７６、！５９０＠、同第１
．３５６，１７２号及びｌ１１１ｍ２，０２８．２４０
号明Ｍ書或いは米国特許第１，９４７．９７３号、同第
２．３２８．］１１２号同第１．６５７，４１２号及び
同第１．７７３，７９４号明細書などに種々開示されて
いる。これらのロータリーバルブに於ては、スリーブと
ロータどが相対的に回動するに伴い変位するＪ：うにさ
れた分配領域をロータに設け、流体圧源、倍力装置及び
流体リザーバにそれぞれ接続されたポートへの流体の流
れを該分配領域の変位に応じて定めることによりバルブ
を通過する流体の流れが制御されるようになっている。

１９３０年代の初期から最も一般的なスリーブ構造は、
スリーブの内壁面に周方向に間隔をおいてかつ軸線方向
に沿って設けられ、しがも両端が閉じられた形式の窪み
を有するものであっｌ〔。この一般的な構成は作動に際
して効率的でありかつ信頼性の高いものであるが、二つ
の重要な欠点を有している。第一に、この構成は大量生
産に於て経済的に生産し得るとはいえないことである。

例えばイギリス国特許第４７６．５９０号明細書或いは
米国特許第１，９４７，９７３号明細書に開示されてい
るように、２個乃至３個の部品からなるスリーブを製造
するに捺して幾つもの組立工程が必要となる。或いは米
国特許第２，３２８．３１２号明細書或いはイギリス国
特許第１．３５６゜１７２号明細書に開示されているよ
うに、単一の部品からなるスリーブを製造するに際して
、高価な特殊加工装置が必要となる。第二に、両端が閉
じられた軸線方向窪みを設けることは、比較的大型なス
リーブを必要とし、その結果スリーブとロータとを受容
するべきハウジングとしてそれだけ大型なものが必要と
なる不都合がある。これは近代的な車輌に望まれている
ような小型でコンパクトなステアリングギアを提供する
上で障害となるものである。

例えばイギリス国特許２，０２８，２４０号明細書など
に於て従来から両端の閉じられた軸線方向窪みの形式を
なす制御ポートを用いないロータリーバルブのためのス
リーブが提唱されたが、両端の閉じられた軸線方向窪み
を用いる従来のロータリーバルブの多くと同様に所要の
流体の流れを達成しかつバルブが中立位置にあるときの
バルブ−内の背圧を最小化するためにスリーブ及び／ま
たはロータに多数のポート及び複雑な通路を設けること
が必要どなる不都合があった。実際イギリス国特許第２
．０２８，２４０号明細書に開示されているロータリー
バルブにあっては２１個のポートが設けられており、そ
のうち１５個がロータ及びスリーブに対応する通路を有
するという具合で、そのような複雑な流体圧回路を必要
とし、そのようなバルブの製造に多大のコストを要する
という欠点があった。

〈発明が解決しようとする問題点〉このような従来技術の欠点に鑑み、本発明の主な目的は
構造が比較的単純であって、スリーブ及び／またはロー
タに比較的少数のポート及び通路を設けるのみであって
、その中立状態にあって背圧を最小化し得るような構造
であって、倍力装置付ステアリングギアのための公知の
ロータリーバルブに比較して効率或いは信頼性について
恒等遜色なく、コンパクトなアセンブリとして製造可能
な倍力装置付ステアリングギアのためのロータリーバル
ブを提供することにある。

〈問題点を解決するための手段１〉このような目的は、本発明によれば、ステアリングギア
の複動式倍力装置の対向する圧力室への流体の供給を制
御するためのロータリーバルブであって、スリーブの軸
線方向孔内にロータが受容され、これらロータとスリー
ブとの間の角度変位に基づきポートが開閉されることに
より前記倍力装置への流体の供給が制御され、この制御
動作の少なくとも一部が、前記スリーブの壁内を半径方
向に延在する孔を含む圧力ポートと前記スリーブに設け
られた戻しポートとにより前記スリーブの内周１に形成
される制御エツジに対する前記ロータに軸線方向に沿っ
て設けられた制御エツジの相対変位に基づく前記圧力ポ
ート及び前記戻しポートに対する流体の制御により行わ
れるようになっており、戻し通路または前記戻しポート
をなすと共に流体リザーバに常時連通する少なくとも１
個の軸線方向スロットにより前記スリーブの内周面に形
成された制御エツジの少なくとも一つが形成されている
ことを特徴とするロータリーバルブを提供することによ
り達成される。

特に前記スロットが、該ロータリーバルブの低圧戻し通
路ど連通するべき排圧室と常時連通ずるにうに前記スリ
ーブの半径方向に延在する端面に向けて開かれており、
前記スロワ１へにより形成された制御エツジが前記ステ
アリングギアの圧力室と戻し通路との間の連通を開閉す
るべくロータの回動に応じて周方向に開閉される軸線方
向に沿って長手の間口部を形成するべく前記ロータの軸
線方向に沿って延在する前記制御エツジと共働するよう
になっているのが好ましい。

〈作用１〉このような構成ににれば、スリーブの内周面に設りられ
るべき軸線方向制御エツジを比較的単純な機械加工技術
によりスロットを形成することをもって形成することが
できる。更に、互いに共働する軸線方向制御エツジによ
り形成されかつこれら制御エツジに対して平行に延在し
、かつスロットと連通する軸線方向に長手の開口部は低
圧戻し管路への流体の流れを十分に円滑なものとするた
め、バルブが中立位置にある時にバルブ内に発生する背
圧を小さなものとすることができる。

スリーブとロータとの間の相対角度変位に応じて開口部
の周方向の幅が変化するが、開口部の開閉が二つ以上の
段階として行なわれ、各段階に於て開口部の軸線方向長
さが一定であり、かつ隣接する二つの段階一ついての軸
線方向長さが異なるように、スロット状孔の軸線方向長
さが、一つの段階から次の段階へと移るときに急激に変
化するようにされている。従って、各段階に於ては、流
体の流れの変化が徐々であるのに対して、一つの段階か
ら別の段階に移るときに際して開口部を通過する流体の
体積が急激に変化する。

バルブ内の圧力のバランスのためにポートは−般にロー
タ及びスリーブの周方向に沿って対称的に配設されてい
る。従って少なくとも２個のスロットが低圧戻し管路と
連通し、このようなスロットはそれぞれスリーブ及びロ
ータに対応する軸線方向制御エツジを有している。ポー
トは一般に２個以上の戻しポートと、２個以上の圧力ポ
ートと、倍力装置の圧力室に対応する２個以上の圧力供
給ポートとを有している。

〈問題点を解決するための手段２〉上記した目的は、本発明ににれば、ステアリングギアの複
動式倍力装置の対向する二つの圧力室への流体の供給を
制御するための、軸線方向孔を有するスリーブを有する
ロータリーバルブであって、前記軸線方向孔にロータが
受容されており、前記ロータと前記スリーブとの間の相
対角度変位に応じて前記バルブのポートについての流体
の流れが制御されるようになっており、前記ロータが周
方向に間隔をおいて設けられ４つの制御領域と、これら
制御領域により周方向にＩＳＩ隔をｄ３いて郭定された
流体分配領域とを有しており、前記流体分配領域が前記
スリーブの軸線方向孔と共に４つの流体伝達室を郭定し
、これら流体伝達室が対角方向に対向する２対の流体伝
達室をなしており、前記ポートが、前記倍力装置の第一
の圧力室に接続されかつ第一の対の流体伝達室のそれぞ
れと常時連通する二つの第一の圧力供給ポートと、前記
倍力装置の第二の圧力室に接続されかつ第二の対の流体
伝達室のそれぞれと常時連通する二つの第二の圧力供給
ポートと、流体圧力源に接続された二つの圧力ポートと
、流体リザーバに接続された二つの戻しポートとからな
り、前記ロータが前記スリーブに対して中立位置から第
一の方向に回動された場合に前記圧力ポートからの流体
が第一の対の流体伝達室を経て前記第一の圧力供給ポー
トに導かれるようになると共に前記第一の対の流体伝達
室が前記戻しポートに対して遮断され、更に前記第二の
対の流体伝達室が前記圧力ポートに対して遮断されかつ
前記戻しポートに対して連通ずるように、また前記スリ
ーブと前記ロータとが逆向きに相対角度変位をした場合
には、前記圧力ポートからの流体が前記第二の対の流体
伝達室を経て前記第二の圧力供給ポートに導かれると共
に前記第二の対の流体伝達室が前記戻しポートに対して
遮断され、更に前記第一の対の流体伝達室が前記圧力ポ
ートに対して遮断されかつ前記戻しポートに対して連通
するように、前記圧カポ−１−と戻しポートとが前記ロ
ータの４つの前記制御領域のそれぞれにより制御される
べく前記スリーブの内周面にその周方向に沿って間隔を
おいてしかも交互に配設されており、二つの前記戻しポ
ートのそれぞれが前記スリーブの内周面に設けられかつ
流体リザーバと常時連通ずるべく前記スリーブの半径方
向に延在する端面に向けて開かれた軸線方向スロワＩ〜
をなしていることを特徴とするロータリーバルブを提供
することによっても達成される。

〈作用２〉本発明に基づくロータリーバルブの成る実施例によれば
、８個のポー］〜を設ければ良く、しかもそのうらの二
つの戻しポートは軸線方向に延在するスロットどして形
成し、他のものはスリーブ及び／またはロータに設けら
れたスロット、孔または開口部として形成すれば良い。

そのためポートを比較的廉価な機械加工または放電加工
などの方法により形成することが可能となり、公知のス
リーブの場合と異なり両端の閉じられた窪みをスリーブ
の内周面に設ける必要がない。

本発明に基づくロータリーバルブのスリーブは比較的単
純な機械加工工程により一体的な部品として形成するこ
とができる。上記したように戻しポート以外のポートは
ポーリング加工、ブローチ加工その他公知の機械加工技
術により簡単に形成することができる。また軸線方向ス
ロワ１〜がスリーブの一端面に向けて開かれていること
から、戻しポートからの流体の流れをスリーブの端面を
介して導くことができ、スリーブの軸線方向長さを比較
的小さくすることができる。こうすることにより、従来
技術に基づく両端の閉じられた軸線方向窪みを有するス
リーブに於けるように、スリーブの円筒形外面に向けて
開かれた通路によりこのような窪みの連通を確保する必
要がないため、スリーブの全長を小さくすることが可能
となる。

二つの戻しポー１−をスリーブの内周面に設けられた軸
線方向スロワ１〜により構成する場合、これらスロット
の一方または両者について一端がスリーブの内周面内で
終息しかつ他端がスリーブの半径方向に沿う端面に向け
て開かれているものとづ”ることができる。二つの戻し
ポートが軸線方向スロワｌ−により構成され、かつ各ス
ロットがスリーブの軸線方向孔内で終息する一端を有し
ている場合、両スロツ１−は、両スロツ］−について共
通の排圧室と連通ずるべくスリーブの同一の端面に向け
て開かれていて良い。或いはスリーブの両端にそれぞれ
一つずつ流体室を設け、戻しポートとして機能する二つ
の軸線方向スロットがそれぞれ、これら流体室の一部を
郭定するバルブスリーブの半径方向に沿う端面を介して
それぞれこれら流体室に向けて間かれていて良い。

二つの戻しポートがバルブ内の共通の排圧室に連通ずる
ような軸線方向スロワｌ−にＪこり構成されそれらの他
端がスリーブの内孔内で終息している場合、二つの第一
の圧力供給ポートまたは二つの第二の圧力供給ポート或
いは圧力ポートをスリーブの内孔内に設けられた別の二
つの軸線方向スロットからなるものどじ、これら軸線方
向スロットの一端がスリーブの内孔内で終息しかつそれ
らの他端が前記した排圧室とは反対側の端部に設けられ
た第二の流体室と連通ずるべくスリーブの半径方向に沿
って延在する端面に向けて開かれているものとし−Ｃ良
い。このようにすることにより、バルブスリーブの軸線
方向長さを更に小さくすることができ、このような構成
を二つの第一の圧力供給ポートまたは二つの第二の圧力
供給ポートについて適用し、これらの圧力供給ポートの
ための軸線方向スロットが、バルブスリーブの端部に於
て開かれている第二の流体室が複動式倍力装置の圧力室
の一方であるようにして良い。このように一端がスリー
ブの内周面に於て終息しかつ他端がスリーブの半径方向
に沿う端面に向けて開かれているような軸線方向スロッ
トについては同一出願人により同日出願された特願昭　
　　　　号明細」に詳しく記載されている。

本発明の成る実施例によれば、戻しポートのそれぞれが
スリーブの両軸線方向端面に向けて間かれており、それ
ぞれスリーブの両端に設けられた低圧戻し室、即ち排圧
室と連通している。こうすることにより戻しポートを、
ロータを受容するべきスリーブの全長に亘ってその内周
面に機械加工された単純なスロット、窪みまたは溝とし
て形成することができる。スリーブの両端に郭定された
二つの排圧室はこれら軸線方向スロットにＪこり互いに
連通し、これらの排圧室の少なくとも一方が低圧戻し管
路に連通しているため、スリーブが軸線方向に向かう流
体圧による付勢力を受りることがない。

前記した＠線方向スロワ１〜はそれぞれ個別の窪み、ス
ロットまたは溝として形成されて良いが、スロットの一
つまたは複数がそれぞれ少なくとも二つの互いに概ね平
行をなしかつ隣接する同様に形成されたスロットからな
るものであって良υ１゜このような互いに隣接する複数
のスロットをもってスロットを形成することは、これら
両スロット間に設けられた領域をロータのための軸受面
として利用し得る利点がある。これらのスロットが戻し
通路或いは圧カポ−１〜として機能する場合、これらの
スロワ１〜について形成された軸受面がこれらのポート
に対応してロータに設けられた制御領域のための支持面
となることができる。

本発明に基づくロータリーバルブは、中立状態に於て、
圧力ポートが戻しポートと連通するオーブンセンタ式で
あっても、或いは中立状態に於て、圧力ポートが戻しポ
ートに対して遮断されているようなりローズドセンタ式
のいずれであっても良い。いずれにしても複動式倍力装
置の圧力室は、バルブの中立状態に於て、戻しポートと
連通する。

上記したバルブの形式は当業者にとって周知の事項であ
るが、そのような形式のバルブに於て用いられる４つの
制御領域、圧力供給ポート及び戻しポートの関係に基づ
き、異なる形式の制御領域を有する異なるロータを用い
ることによりバルブの特性を簡単に変更し得るような好
適な設計が可能どなる。ロータに設けられる制御領域は
一般にスリーブに設けられたボーｌ〜に対する所要の開
閉特性を提供し得るように形状が定められた制御エツジ
を正確に懇械加工することにより形成される。

ロータにこのような制御エツジを適切な形状で設けるこ
とにより、複動式倍力装置の圧力室を排圧するための戻
し通路の開度特性を、バルブが中立状態にあるときに圧
力室内の背圧を最小化し得るような排圧特性を有するも
のとすることができる。

スリーブはくスリーブについて用いられるシール用或い
は軸受用部拐を除けば）一体向な部品から形成するのが
好ましいが、スリーブが、ステアリングギアの一部をな
す軸の一体的な一部であったり、或いはそのような軸に
取付りられた部品からなるものであって良い。スリーブ
は、ブローチ加工、フライス加工、形削り加工、ホーニ
ング加工或いは研削加工など公知の機械加工方法により
製造し得るものであるが、鋳造または焼結により製造す
ることも可能である。

〈実施例〉以下本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく説
明する。

本実施例のステアリングギアに於て、ハウジング１の円
筒形内孔２の内部にロータリーバルブ４のスリーブ３が
回転自在に受容されている。スリーブ３はロータ６を受
容する円筒形の軸線方向孔５を有している。ロータ６は
その外周に周方向に間隔をおいて４つの流体分配領域７
〜１０を有している。第２図に示されているように、ロ
ータ６は概ね四角形の断面を有し、分配領域７〜１０を
それぞれ概ね平坦な面に形成しであるものであって良い
が、所望に応じてこれら分配領域を破線１１で示されて
いるように窪みとして設けても良い。

分配領域７〜１０は軸線方向に同一の長さを有しかつ周
方向に沿って等長に設けられており、周方向に沿って４
つの制御領域１２〜１５により区画されている。分配領
域７〜１０はスリーブ３の軸線方向孔５と共に４つの流
体伝達室１６〜１つを郭定しており、これら流体伝達室
１６〜１９は対角方向に互いに対向する２対の圧力伝達
室１６及び１７、及び１８及び１９としてロータ６の軸
線の回りに対称的に配設されている。

スリーブ３は軸線方向に延出するスカート２゜を有して
おり、該スカー１へ２０にピン２１をもって連結された
ピニオン２２ど一体的に回動し１９るようにされている
。ラックギア２３が公知のラックアンドビニオン式ステ
アリングギアとしてピニオン２２と歯合し、ピニオン２
２の回動に伴いラックギア２３が変位し、ラックギア２
３の変位が操舵出力として用いられている。ピニオン２
２の回動はロータ６と一体的に回動し得るようにされた
ステアリング軸２４の回動により達成される。

ロストモーションを備える軸継手２５がロータ６とピニ
オン２２との間に介装されており、これら両部拐は中立
位置に対していずれの方向に相対角度変位を行なった場
合でも、例えばトーションバーなどにより弾性的な復元
力を受けるようになっていることから、操舵入力が加え
られたとき、ピニオン２２に実質的な操舵力が伝達され
る前にロータ６がスリーブ３に対して成る程度の角度変
位を行なうようになっている。このＪ：うなロータ６と
スリーブ３との間の相対的な角匹変位は、ステアリング
リンケージに内蔵されかつ対向する圧力室２７及び２８
を有する複動式ピストン−シリンダ装置を含む、ラック
ギア２３のための倍力装置２６への流体の供給をロータ
リーバルブ４により制御するために利用される。

バルブハウシング１は、エンジンに駆動される油圧ポン
プ３０などの流体圧源１２と接続されるべき管継手２つ
と、流体リザーバ３２に接続されるべき管継手３１と、
圧力室２７に接続されるべき管継手３３と、圧力室２８
に接続されるべき管継手３４とを有している。これら管
継手２９．３１．３３及び３４は、操舵操作に際して、
操舵力を適切な向きに補助するように倍力装置２６を作
動させるべく倍力装置２６に対する流体の供給排出を適
切に行ない得るようにロータリーバルブ４のポートに適
宜連通されるようになっている。

ロータリーバルブ４のこのような作動の要領は第２図に
良く示されているが、第１図で注意すべきことは、戻し
管路用の管継手３１がピニオン２２に隣接するスリーブ
３の端部の周囲のハウジング１０部分により郭定された
排圧室３５と連通し、該排圧室３５がラック及びピニオ
ンギアを受容していることである。排圧室３５とｔま反
対の側のスリー１３の端部はハウジング１の内部に於て
第二の流体室３６の一部を郭定している。スリーブ３の
外周とハウジング１の内孔２との間には環状シール３７
が設けられていることにより、排圧室３５、流体管３６
及び管継手２９．３３及び３４相互間の連通が遮断され
ており、公知のようにして管継手２９．３３及び３４か
らバルブスリーブ３の各ポートに対する流体の供給を確
保するためにスリーブ３０円筒形の外周にシールされた
環状窪み４６〜４８をそれぞれ郭定している。

第２図に示されているようにバルブスリーブ３の軸線方
向孔５には８個のポートが設けられている。これらのポ
ートは共通の半径方向面上で対角方向に対向する一対の
圧力供給ポート３８及び３９と、別の半径方向面上で同
じく対角方向に対向する別の対の圧力供給ポート４０及
び４１と、更に一半径方向面上で対角方向に対向する一
対の圧カポ−１〜４２及び４３と、対角方向に対向する
一対の戻しポート４４及び４５とからなっている。

説明の便宜上ポート３８〜４３が第２図に於ては共通の
半径方向面上に示されているが、第１図から明らかなよ
うに、これら３対のポートはそれぞれ異なる半径方向面
上に設けられている。

圧力供給ポート３８及び３９は流体伝達室１６及び１７
と常時連通するようにスリーブ３の壁内に半径方向に沿
って設番プられた孔からなっている。

これら圧力供給ポート３８及び３９はスリーブ３の外周
に設けられた環状窪み４６と連通し、更に管継手３３と
圧力室２７とに連通している。圧力供給ポート４０及び
４１は流体伝達室１８及び１９にそれぞれ常時連通し、
バルブスリーブ３の外周に設けられた環状窪み４７と管
継手３４とを経て倍力装置２６の他方の側の圧力室２８
に連通されている。前記と同様に、圧力供給ポート４０
及び４１はバルブスリーブ３の壁内を半径方向に沿つて
延在する単純な孔として形成されている。互いに対向す
る圧力ポート４２及び４３はロータ６に設（プられた制
御領域１２及び１４と対応しており、これらのポートは
バルブスリーブ３の壁内に設けられた四角形の断面を有
しかつバルブスリーブ３の外周に設けられた環状窪み４
８と管継手２９とを経てポンプ３０からなる流体圧供給
源へと連通ずる孔からなっている。

ポート４２をなす四角形断面の孔はスリーブ３の軸線方
向孔５内に正確に機械加工された直線的な制御エツジ４
つを有するようにブローチ加工により形成すれば良く、
これらの制御エツジ４つはスリーブ３の軸線方向に対し
て平行に延在しているのが好ましい。

戻しポート４４及び４５は圧力ポート４２及び４３に対
して周方向に間隔をおいて、ロータ６に設けられた制御
領域１３及び１５と対応するように圧力ポート４２及び
４３に対して交互に設りられている。戻しポート４４及
び４５は、第１図に示されているようにスリーブ３の全
長に亘ってスリーブ３の軸線に対して平行に延在する溝
またはスロット５０からなり、これらスロット５０の軸
線方向端部が一方に於てスリーブ３の半径方向に沿って
延在する端面５１及び５２に向けて開かれており、従っ
てスロット５０はバルブハウジング１内でそれぞれ対向
する排圧室３５及び流体室３６と常時連通している。従
ってポート４４及び４５はスロット５０、排圧室３５及
び低圧戻し用管継手３１を経て流体リザーバ３２に常時
連通している。スロット５０は適宜ブローチ加工により
スリーブ３の軸線に対して平行をなす正確に直線的な制
御エツジ５３を有するようにしである。

第１図に於てはスロット５０が圧力供給ポート４３に対
して対角方向に対向する位置に設けられているかのよう
に示されているが、これは単にスリーブ３の軸線方向の
全長に亘ってスロット５０が設けられていることを示す
ために便宜的にそのように示されているにすぎない。

図示されているロータリーバルブ４は圧力供給源に対し
てオープンセンタ、圧力室２７及び２８に対してはオー
プンリターンをなづ形式のものである。従ってロータ６
の制御領域１２〜１５は対応するポート４．２−４５に
対する中心位置に設（プられ、これらポートは、それら
が対応する制御領域１２〜１５に隣接する流体伝達室と
連通している（中立位置）。従ってバルブの中立位置に
於ては、圧力ポート４２及び４３からの流体圧力は直接
戻しポート４４及び４５に供給され、圧力供給ポート３
８〜４１も戻しポート４４及び４５に連通している。

操舵入力に応じてロータ６がスリーブ３に対して矢印Ａ
で示される向きに変位した場合、圧力ポート４２及び４
３からの流体は対応する流体伝達室１７及び１６を経て
圧力供給ポート３つ及び３８にそれぞれ導かれ、更に倍
力装置２６の圧力室２７へど供給される。一方、流体伝
達室１６及び１７は漸次戻しポート４５及び４４に対り
′る連通がそれぞれ断たれていく。同時４．に、流体伝
達室１８及び１９が圧力ポート４２及び４３に対して漸
次連断され、戻しポート４５及び４４に対してそれぞれ
漸次開かれていくことから、圧力供給ポート４０及び４
１、従って圧力室２８が低圧の圧力戻し管継手３１に次
第に連通ずることとなる。その結果ピストン−シリンダ
装置からなる倍力装置２６は操舵入力に応じてステアリ
ングリンケージの変位を補助するような力を発生するこ
ととなる。

倍力装置のためのロータリーバルブに於て公知のように
、このような作用の結果としてロータとスリーブの間の
弾性部材が操舵操作に伴い中立状態に復元されるように
なる。

ロータ６がスリーブ３に対して逆向き、即ち矢印Ｂで示
される向ぎに回動された場合、圧カポ−１−４２及び４
３からの流体は流体伝達室１８及び１９を経て圧力供給
ポート４１及び４０、従って倍力装置２６の圧力室２８
へと漸次導かれるようになり、これらの流体伝達室１８
及び１９は戻しポート４５及び４４に対して漸次遮断さ
れるようになる。同時に流体伝達室１６及び１７は圧力
ポート４３及び４２のそれぞれに対して漸次遮断され、
戻しポート４５及び４４に対してそれぞれ漸次開かれる
こととなる。同時に圧力供給ポート３８及び３つが戻し
ポート４５及び４４に対して間かれ、圧力室２７を低圧
戻し管路に向けて開くこととなり、その結果、倍力装置
２６が操舵力を補助するべく前記どは逆向きの力を発生
ずることとなる。

ロータリーバルブの特性は、スリーブ３の軸線方向孔５
に設けられた制御エツジ４９及び５３並びに、制御領域
１２〜１５の周方向の端部を郭定するようにロータ６に
設けられた制御エツジ６０の形状による影響をかなり強
く受ける。バルブ内に発生する流体の流れの特性と流体
の圧力は、ロータの制御エツジ６０とバルブスリーブの
対応する制御エツジ５３及び４９との間に形成されるス
ロット状の開口部の周方向についての開閉動作によって
決定される。従って制御エツジのための種々の形状が考
えられるが、特にロータ６に設けられた制御エツジにつ
いては外部から機械加工をするのに適しているため、容
易に種々の形状に機械加工が可能である。

制御エツジ６０の一例が第１図に示されており、各制御
エツジが、一連の段階６０ａ、６０ｂを経て制御エツジ
４９または５３と共にスロット状の開口部を開閉するよ
うな形状を有するようにされており、各段階に於て、開
口部の軸線方向長さは一定とし、開閉動作が一様かつ漸
進的に行なわれるが、隣接する段階６０ａ、６０ｂ間の
軸線方向長さが異なるために、一つの段階６０ａから他
の段階６０ｂに移る場合には、圧力供給ポートまたは戻
し通路に向（プてスロット状の開口部を通過し得る流体
の体積が急激に増大または減少するようなっている。

ロータ６の制御エツジ６０の形状を適切に定めることに
より、バルブが中立位置にあるときの背圧を最小化する
ことができる。特にスロット５゜より提供される制御エ
ツジ５３の軸線方向長さのかなりの部分並びに該スロッ
ト５０に対応りる制御エツジ６０ｂの軸線方向長さのか
なりの部分が、バルブの中立状態に於て発生する流体の
通過を可能にするためのかなり大きなスロット状の開口
部を提供することができる。

スロット５０はスリーブ３の両軸線方向端部に於て聞か
れているが、第１図のスロットの右側端をスリーブ３の
軸線方向孔５の内部で終息させ、戻しポート４４及び４
５が排圧室３５にのみ連通ずるようにすることもできる
。このようにスロット５０を第１図の右側端に於て閉じ
たものどした場合、ピニオンハウジングの流体室３６を
複動式倍力装置２６の圧力室の一つを構成するものとし
、圧力供給ポートのいずれか一方を流体室３６と連通ず
るようにすることもできる。実際このような構成をどる
ことにより、流体室３６と連通ずる圧力供給ポート３８
及び３９または４０及び４１のいずれか一方の対を、戻
しポートと同様ではあるが、流体室３６の側のスリーブ
３の端面５２に向けて開かれているが排圧室３５に隣接
するスリーブの端部に於ては閉じられたスｌ］ットとし
て構成することができる。

更に別の実施例によれば、圧力供給ポートのいずれか一
方の対を第２図に破線６１で示されているようにロータ
６の内部に設け、例えば第２図に符号２８により示され
ている適当なピストンの圧力室に流体を供給するための
ロータ内の通路と連通ずるようにすることができる。一
般にロータはその内部にトーションロッドを受容し流体
のための通路を郭定するように管状部材からなっている
。

第２図に示されているように、所望の特性を発揮し得る
ようにバルブスリーブに設けられたポート４２〜４５に
対して適切な寸法を右するように制御領域１２〜１５が
設けられたロータを上記実施例のものに代えて用いるこ
とによりオープンセンタ式のバルブを簡単にクローズド
センタ式のものに変更することができる。圧力ポート４
２及び４３は必ずしも四角形の断面を有する必要はなく
、例えばスリーブ３の壁内を半径方向に延在する単純な
円筒形の孔からなるものとし、これらのポートの制御エ
ツジ４９が円弧状をなすものとしても良い。実際クロー
ズドセンタ式のバルブについて・はこのような構成がよ
り好ましい。

戻しポートとしてのスロット５ｏが第１図に於Ｃプるバ
ルブスリーブの右側端に於て閉じられ、一方の対の圧力
供給ポートのみを上記したように流体室３６に向けて間
がれたスロットからなるものとすることにより、環状窪
み４６或いは４７が不要となり適当な管継手３３または
３４を流体室３６に連通させることが可能となるためバ
ルブスリーブ３の軸線方向長さをがなり小さくすること
ができることが解る。

スリーブとバルブどの間の相対内反変位の向きに応じて
、バルブの特性を定める分配ダミ域７〜１０の前縁及び
後縁をなす制御エツジ６ｏの形状または寸法を異なるも
のとすることができる。第１図に示されている実施例に
於ては、制御領域８及び９のそれぞれ片側に位置する制
御エツジのための段ｔ！２ｉ６０ａの周方向の突出長が
、各制御領域の他方の側の段階６０ａの周方向の突出長
よりも大きくされていることが解る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づくロータリーバルブの実施例を内
蔵したラックアンドピニオン式のステアリングギアを示
す縦断面図である。第２図は第１図のロータリーバルブの横断面図であって
、特に倍力装置の制御のための油圧回路の構成を単純化
して示している。１・・・ハウジング　　　２・・・内孔３・・・スリー
ブ　　　　４・・・ロータリーバルブ５・・・軸線方向
孔　　　６・・・ロータ７−・１０・・・流体分配領域１１・・・破線　　　　　１２〜１５・・・制御領域１
６〜１９・・・流体伝達室２０・・・スカート　　　２１・・・ピン２２・・・ピ
ニオン　　　２３・・・ラックギア２４・・・ステアリ
ング軸２５・・・軸継手２６・・・倍力装置　　　２７
．２８・・・圧力室２９・・・管継手　　　　３０・・
・油圧ポンプ３１・・・管継手　　　　３２・・・流体
リザーバ３３．３４・・・管継手　３５・・・排圧室３
６・・・流体室　　　　３７・・・環状シール３８〜４
１・・・圧力供給ポート４２．４３・・・圧力ポート４４．４５・・・戻しポート４６〜４８・・・環状窪み４９．５３．６０・・・制御エツジ５０・・・スロット　　　５１．５’２・・・端面６０
ａ、６０ｂ・・・（制御エツジ）段階６１・・・破線特許出願人　　ティーアールダブリュ・カムギアーズ・
リミテッド

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ステアリングギアの複動式倍力装置の対向する圧
力室への流体の供給を制御するためのロータリーバルブ
であつて、スリーブの軸線方向孔内にロータが受容され、これらロ
ータとスリーブとの間の角度変位に基づきポートが開閉
されることにより前記倍力装置への流体の供給が制御さ
れ、この制御動作の少なくとも一部が、前記スリーブの
壁内を半径方向に延在する孔を含む圧力ポートと前記ス
リーブに設けられた戻しポートとにより前記スリーブの
内周面に形成される制御エッジに対する前記ロータに軸
線方向に沿って設けられた制御エッジの相対変位に基づ
く前記圧力ポート及び前記戻しポートに対する流体の制
御により行われるようになっており、戻し通路または前
記戻しポートをなすと共に流体リザーバに常時連通する
少なくとも１個の軸線方向スロットにより前記スリーブ
の内周面に形成された制御エッジの少なくとも一つが形
成されていることを特徴とするロータリーバルブ。
（２）前記スロットが、該ロータリーバルブの低圧戻し
通路と連通するべき排圧室と常時連通するように前記ス
リーブの半径方向に延在する端面に向けて開かれており
、前記スロットにより形成された制御エッジが前記ステ
アリングギアの圧力室と戻し通路との間の連通を開閉す
るべくロータの回動に応じて周方向に開閉される軸線方
向に沿って長手の開口部を形成するべく前記ロータの軸
線方向に沿って延在する前記制御エッジと共働するよう
になっていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載のロータリーバルブ。
（３）前記戻しポートとして機能する軸線方向スロット
の少なくとも一つの一端が前記スリーブの内周面内で終
息しかつその他端が前記排圧室に向けて開かれているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載のロータリ
ーバルブ。
（４）前記戻しポートとして機能する２つの前記軸線方
向スロットのそれぞれ一端が前記スリーブの内周面内で
終息し、それらの他端が前記排圧室に向けて開かれてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第２項若しくは第３
項に記載のロータリーバルブ。
（５）前記戻しポート以外の少なくとも一つのポートが
前記スリーブの内周面内で軸線方向スロットとして形成
されており、該スロットの一端が前記内周面内で終息し
かつその他端が軸線方向について前記排圧室とは反対の
側に設けられた別の流体室と常時連通するような、前記
端面とは逆側の前記スリーブの半径方向に延在する端面
に向けて開かれていることを特徴とする特許請求の範囲
第４項に記載のロータリーバルブ。
（６）前記戻しポートとして機能する軸線方向スロット
の少なくとも一つが前記内周面を通過しかつ該スリーブ
の半径方向に沿って延在する両端面のいずれに対しても
開かれていると共に、該スリーブの両端に設けられた二
つの流体室の両者と連通していることを特徴とする特許
請求の範囲第２項若しくは第３項に記載のロータリーバ
ルブ。
（７）前記軸線方向スロットがいずれも個別のスロット
または溝として形成されていることを特徴とする特許請
求の範囲第２項乃至第６項に記載のロータリーバルブ。
（８）前記軸線方向スロットの少なくとも一つが、少な
くとも二つの互いに概ね平行をなしかつ隣接して設けら
れた同様のスロットからなることにより、これら両スロ
ット間のスリーブの内周面領域に前記ロータに対する軸
受面が形成されていることを特徴とする特許請求の範囲
第２項乃至第６項に記載のロータリーバルブ。
（９）前記圧力ポートが前記スリーブの内周面に軸線方
向に沿って設けられた制御エッジを有するように前記ス
リーブの内周面に向けて開かれた四角形の孔からなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第８項に記載
のロータリーバルブ。
（１０）前記戻しポートが流体の流れを制御するべく前
記ロータに設けられた制御領域と共働し得るように前記
スリーブの内周に軸線方向に沿って延在する制御エッジ
を有することを特徴とする特許請求の範囲第３項乃至第
９項のいずれかに記載のロータリーバルブ。
（１１）流体の流れを制御するべく前記スリーブの内周
に設けられた圧力ポート及び戻しポートと共働する制御
エッジが前記ロータの外周に設けられていることを特徴
とする特許請求の範囲第３項乃至第１０項に記載のロー
タリーバルブ。
（１２）前記ロータの制御エッジの形状が、前記スリー
ブと前記ロータの間の相対角度変位に応じて前記スリー
ブの内周に設けられた制御エッジと共働するに際して流
体の流通の開閉が段階的に行なわれ、流体の流通の開閉
が各段階中には一様に行なわれかつ一つの段階から他の
段階に移る場合には流体の流れが比較的急激に増大若し
くは減少するようになっていることを特徴とする特許請
求の範囲第１１項に記載のロータリーバルブ。
（１３）ステアリングギアの複動式倍力装置の対向する
二つの圧力室への流体の供給を制御するための、軸線方
向孔を有するスリーブを有するロータリーバルブであっ
て、前記軸線方向孔にロータが受容されており、前記ロータ
と前記スリーブとの間の相対角度変位に応じて前記バル
ブのポートについての流体の流れが制御されるようにな
っており、前記ロータが周方向に間隔をおいて設けられ
４つの制御領域と、これら制御領域により周方向に間隔
をおいて郭定された流体分配領域とを有しており、前記
流体分配領域が前記スリーブの軸線方向孔と共に４つの
流体伝達室を郭定し、これら流体伝達室が対角方向に対
向する２対の流体伝達室をなしており、前記ポートが、
前記倍力装置の第一の圧力室に接続されかつ第一の対の
流体伝達室のそれぞれと常時連通する二つの第一の圧力
供給ポートと、前記倍力装置の第二の圧力室に接続され
かつ第二の対の流体伝達室のそれぞれと常時連通する二
つの第二の圧力供給ポートと、流体圧力源に接続された
二つの圧力ポートと、流体リザーバに接続された二つの
戻しポートとからなり、前記ロータが前記スリーブに対
して中立位置から第一の方向に回動された場合に前記圧
力ポートからの流体が第一の対の流体伝達室を経て前記
第一の圧力供給ポートに導かれるようになると共に前記
第一の対の流体伝達室が前記戻しポートに対して遮断さ
れ、更に前記第二の対の流体伝達室が前記圧力ポートに
対して遮断されかつ前記戻しポートに対して連通するよ
うに、また前記スリーブと前記ロータとが逆向きに相対
角度変位をした場合には、前記圧力ポートからの流体が
前記第二の対の流体伝達室を経て前記第二の圧力供給ポ
ートに導かれると共に前記第二の対の流体伝達室が前記
戻しポートに対して遮断され、更に前記第一の対の流体
伝達室が前記圧力ポートに対して遮断されかつ前記戻し
ポートに対して連通するように、前記圧力ポートと戻し
ポートとが前記ロータの４つの前記制御領域のそれぞれ
により制御されるべく前記スリーブの内周面にその周方
向に沿って間隔をおいてしかも交互に配設されており、二つの前記戻しポートのそれぞれが前記スリーブの内周
面に設けられかつ流体リザーバと常時連通するべく前記
スリーブの半径方向に延在する端面に向けて開かれた軸
線方向スロットをなしていることを特徴とするロータリ
ーバルブ。
（１４）前記戻しポートとして機能する軸線方向スロッ
トの少なくとも一つの一端が前記スリーブの内周面内で
終息しかつその他端が前記排圧室に向けて開かれている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１３項に記載のロー
タリーバルブ。
（１５）前記戻しポートとして機能する二つの前記軸線
方向スロットのそれぞれ一端が前記スリーブの内周面内
で終息し、それらの他端が前記排圧室に向けて開かれて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１３項若しくは
第１４項に記載のロータリーバルブ。
（１６）前記戻しポート以外の少なくとも一つのポート
が前記スリーブの内周面内で軸線方向スロットとして形
成されており、該スロットの一端が前記内周面内で終息
しかつその他端が軸線方向について前記排圧室とは反対
の側に設けられた別の流体室と常時連通するような、前
記端面とは逆側の前記スリーブの半径方向に延在する端
面に向けて開かれていることを特徴とする特許請求の範
囲第１５項に記載のロータリーバルブ。
（１７）前記第一または第二の圧力供給ポートがスロッ
トからなり、前記第二の流体室が前記倍力装置の第一ま
たは第二の圧力室を含むことを特徴とする特許請求の範
囲第１６項に記載のロータリーバルブ。
（１８）前記戻しポートとして機能する軸線方向スロッ
トの少なくとも一つが前記内周面を通過しかつ該スリー
ブの半径方向に沿って延在する両端面のいずれに対して
も開かれていると共に、該スリーブの両端に設けられた
二つの流体室の両者と連通していることを特徴とする特
許請求の範囲第１３項若しくは第１４項に記載のロータ
リーバルブ。
（１９）前記軸線方向スロットがいずれも個別のスロッ
トまたは溝として形成されていることを特徴とする特許
請求の範囲第１３項乃至第１８項に記載のロータリーバ
ルブ。
（２０）前記軸線方向スロットの少なくとも一つが、少
なくとも二つの互いに概ね平行をなしかつ隣接して設け
られた同様のスロットからなることにより、これら両ス
ロット間のスリーブの内周面領域に前記ロータに対する
軸受面が形成されていることを特徴とする特許請求の範
囲第１３項乃至第１８項のいずれかに記載のロータリー
バルブ。
（２１）前記第一の圧力供給ポート若しくは前記第二の
圧力供給ポートが前記スリーブ若しくは前記ロータの半
径方向に沿って穿設された孔からなることを特徴とする
特許請求の範囲第１３項乃至第２０項のいずれかに記載
のロータリーバルブ。
（２２）前記圧力ポートが前記スリーブの内周面に軸線
方向に沿って設けられた制御エッジを有するように前記
スリーブの内周面に向けて開かれた四角形の孔からなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１３項乃至第２１項
に記載のロータリーバルブ。
（２３）前記戻しポートが流体の流れを制御するべく前
記ロータに設けられた制御領域と共働し得るように前記
スリーブの内周に軸線方向に沿って延在する制御エッジ
を有することを特徴とする特許請求の範囲第１３項乃至
第２２項のいずれかに記載のロータリーバルブ。
（２４）流体の流れを制御するべく前記スリーブの内周
に設けられた圧力ポート及び戻しポートと共働する制御
エッジが前記ロータの外周に設けられていることを特徴
とする特許請求の範囲第１３項乃至第２３項に記載のロ
ータリーバルブ。
（２５）前記ロータの制御エッジの形状が、前記スリー
ブと前記ロータの間の相対角度変位に応じて前記スリー
ブの内周に設けられた制御エッジと共働するに際して流
体の流通の開閉が段階的に行なわれ、流体の流通の開閉
が各段階中には一様に行なわれかつ一つの段階から他の
段階に移る場合には流体の流れが比較的急激に増大若し
くは減少するようになっていることを特徴とする特許請
求の範囲第２４項に記載のロータリーバルブ。
（２６）４つの前記流体分配領域が周方向に間隔をおい
て設けられていると共に、前記ロータの軸線方向に沿っ
て同一の長さを有するように前記ロータの周方向に沿っ
て交互に配設されていることを特徴とする特許請求の範
囲第１３項乃至第２５項のいずれかに記載のロータリー
バルブ。