JPS6220B2 - - Google Patents

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JPS6220B2
JPS6220B2 JP54081249A JP8124979A JPS6220B2 JP S6220 B2 JPS6220 B2 JP S6220B2 JP 54081249 A JP54081249 A JP 54081249A JP 8124979 A JP8124979 A JP 8124979A JP S6220 B2 JPS6220 B2 JP S6220B2
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JP
Japan
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fluid
valve
gear member
teeth
rotation
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JP54081249A
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English (en)
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JPS5547966A (en
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Hooru Robaatsu Moorisu
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Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
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TRW Inc
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Publication date
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Publication of JPS5547966A publication Critical patent/JPS5547966A/ja
Publication of JPS6220B2 publication Critical patent/JPS6220B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/09Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by means for actuating valves
    • B62D5/093Telemotor driven by steering wheel movement
    • B62D5/097Telemotor driven by steering wheel movement gerotor type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/14Special measures for giving the operating person a "feeling" of the response of the actuated device

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Servomotors (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)
  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
  • Auxiliary Drives, Propulsion Controls, And Safety Devices (AREA)
  • Fluid-Driven Valves (AREA)
  • Mechanically-Actuated Valves (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車の舵取システムにおいて、舵取
モーターの如き流体モーターに流体を供給するた
めの流体制御ユニツトに関する。
米国特許第2984215号、第3443378号及び第
3613364号に示された如き従来の制御ユニツトは
流体の流れ方向を切り換えるための制御弁機構を
含んでおり、この機構は自動車の舵取ホイール
(ハンドル)の回転に応じて、自動車が曲ろうと
している方向に舵取モーターを作動させるよう舵
取モーターに対する流体の流れ方向を制御してい
る。制御弁機構は一般に歯車装置の形態の計量機
構と組み合されていて、流体が計量機構を通つた
後、制御弁機構を通つて舵取モーター内に流れる
ようになつている。計量機構は舵取ホイールの回
転に応じて舵取モーターへ流れる流体を計量して
いる。従来、知られている制御ユニツトは製造す
るのに比較的高価であり、又構造が比較的複雑で
あつた。
本発明は比較的構造の簡単なかつ操作性のよい
流体制御ユニツトを提供するものである。本発明
によれば流体モーターに対する流体の流れを制御
するための制御ユニツトにして、入力シヤフトの
その軸線まわりの回転に応答して流体を前記流体
モーターに向けるための制御弁装置であつて、固
定された弁部分と可動な弁部分とを有し、これら
の弁部分が相対的な動きによつて流体を前記流体
モーターに向けるための通路を形成している前記
制御弁装置と、前記入力シヤフトの回転によつ
て、前記弁部分を通して前記モーターに計量され
た流体の流れを向ける計量機構とを具備し、該計
量機構は制限された回転運動をするよう支持され
た外歯を有する歯車部材と、前記外歯を有する歯
車部材に対して軌道運動及び回転運動するように
支持された内歯を有する歯車部材とを有し、前記
内歯を有する歯車部材は外歯を有する歯車部材よ
りも1個多くの歯を有しており、両歯車部材の歯
は、両歯車部材の相対的な軌道運動及び回転運動
によつて拡大及び縮少する流体ポケツトを形成し
ており、更に前記歯車部材によつて形成されてい
る流体ポケツトへ及び流体ポケツトからの流体の
流れを制御する切換弁装置を具備している制御ユ
ニツトにおいて、 前記入力シヤフトに、前記軸線のまわりに一緒
に回転するように駆動連結される部分を有する駆
動スリーブ部材が設けられており、前記駆動スリ
ーブ部材は内歯を有しており、前記内歯を有する
歯車部材はその外周に、前記駆動スリーブ部材の
内歯とかみ合う外歯を有しており、前記外歯を有
する歯車部材の回転に応答して前記可動な弁部分
を固定の弁部分に対して動かすように、前記外歯
を有する歯車部材から前記可動な弁部分にトルク
を伝達する機械的連結機構が設けられており、前
記駆動スリーブ部材と内歯を有する歯車部材との
互にかみ合つた歯及び前記内歯を有する歯車部材
と外歯を有する歯車部材との互にかみ合つた歯
は、前記入力シヤフトの回転によつて、前記内歯
を有する歯車部材を回転運動及び軌道運動させ、
前記外歯を有する歯車部材を回転させてトルクを
前記可動な弁部分に伝達するようになつているこ
とを特徴とする制御ユニツトが提供される。
以上の構成によなる本発明の流体制御ユニツト
では、回転運動及び軌道運動を行う歯車部材に対
して、定位置で回転運動を行う入力シヤフトから
トルクを伝達するために駆動スリーブ部材が用い
られている。この構成では、入力シヤフトと前記
歯車部材との間に互に摺動する部材が用いられて
いないので、両者間に摩擦損失を生じる部分が少
く、従つて、入力シヤフトのトルクを効率よく歯
車部材に伝達できる。このため、動力舵取用の流
体が利用できず、従つて、手動で舵取操作を行わ
なければならない時にも、入力シヤフトを軽く回
すことができる。
以下、図面を用いて説明する。
制御ユニツト10はハウジング11を含み、こ
の中に自動車の舵取シヤフト12が伸長してい
る。シヤフト12の外端部に於いて舵取ホイール
13が連結されていて、この舵取ホイールの回転
によつてシヤフト12が同様に回転され、制御ユ
ニツト10が自動車の車輪の動力助成舵取を行う
ように適当に連結されている舵取モーター14に
対し舵取制御流体を向けるように作動される。モ
ーター14及び自動車の舵取用の機構の間の連結
は通常の如きもので知られていることから記述さ
れない。
第1図に於いて概略的に示される如く、ハウジ
ング11は2個の出口孔20及び21を夫々含
み、これら出口孔はモーター14の反対両側に対
し接続されていて、これら出口孔から流体が流れ
る場合流体はモーター14の両端部の一方又は他
方の中に流れ込む如くなつている。さらに又、ハ
ウジング11は入口孔22を含み、この入口孔は
エンジンにより駆動されるポンプ23に接続され
ている。このハウジングはさらに又出口孔24を
含み、この出口孔は流体槽27に接続されてい
る。
制御ユニツト10は自動車の舵取が行われてい
ない時には流体がポンプ23によつてハウジング
11に形成された入口孔22内に向けられ、又出
口孔24から流体槽へ向けられて循環系として作
動する。しかし操縦者が舵取ホイールを回転する
ならば、ユニツト10は流体を入口孔22から舵
取ホイールの回転方向に対応して出口孔20及び
21の一方又は他方へ向ける如く作動する。出口
孔20及び21の他方は出口孔24と接続されて
出口孔24から流体が流体槽27に向けられる如
くなされる。
第2図に示される如く、ハウジング11はハウ
ジング部分25、及び25aを含む。ハウジング
部分25は突出部分26を有し、この中に舵取シ
ヤフト12が伸長する。適当なシール及び軸受構
造27がハウジング部分即ち突出部分26及びシ
ヤフト12と組合されていて、シヤフト12をハ
ウジングに関して回転出来るように支持し又シヤ
フト12に沿う流体の如何なる漏洩も阻止する如
くなされている。シヤフト12はハウジング部分
25内の室29内にて終り、特にシヤフト12の
フランジ部分30が室29内に位置決めされてい
る。適当な軸方向スラスト軸受31がフランジ部
分30の半径方向面とハウジング部分25の半径
方向面との間に配置されている。
全体を35で示された流体計量装置は室29内
に配置されている。計量装置35はジエローター
歯車装置を含み、この歯車装置は内歯を有する外
側部材36と外歯を有する内側部材37とを含
む。内側部材は歯が1枚少なく、これら部材は偏
心して取付けられている。部材36及び37の歯
は第3図に最も良く示されている如く噛合されて
いる。ジエローター計量機構35は通常の構造の
ものであり、その機構が知られているので詳しく
記述しない。
外側部材36はシヤフト12の回転軸線と同延
の軸線に関して回転するよう支持されている。さ
らに、外側部材36はシヤフト12のフランジ部
分30に対して複数の適当なねじ止め具40aに
よつて固定されており、シヤフト12を回転する
と外側部材36はシヤフト12の回転軸線の廻り
に同様に回転する如くなつている。シヤフト12
と一緒の外側部材36の最初の回転はローター部
材37をその軸線の廻りに回転せしめる。ロータ
ー部材がその軸線の廻りに小さな回転角度で回転
された後、ローター部材はその軸線の廻りを更に
回転するのを阻止され、部材36の引続く回転に
よつて部材37は部材36の回転軸線の廻りに軌
道運動され、即ち公転され、この総ては以下に極
めて詳細に記載される。勿論、部材36及び37
の相対的な回転および公転運動が生じると、部材
36及び37のローブによつて形成され又第3図
にてA〜Fで示されたポケツトは拡張及び縮小さ
れる。
ローター部材37は駆動リンク40によつて全
体を41で示された方向弁機構に対し機械的に連
結されている。弁機構41は中立状態から作動さ
れる時舵取モーター14に対し流体の流れを向け
る如く構成されている。その中立状態に於いて弁
41は流体を入口孔22から出口孔24へ向け
る。作動された時弁機構41は入口孔22から出
口孔20又は21のいずれかに対して流れを向
け、又他方の出口孔21又は20を出口孔24に
対し接続し、これは舵取方向によつて決められ
る。弁機構41は駆動リンク40を通してロータ
ー部材37の最初の僅かな回転によつて作動され
る。
弁機構41はユニツト10のハウジング部分2
5a内に配置されている。弁機構41はハウジン
グ11内に適当な方法によつて強固にかつ固定的
に固定された外側弁スリーブ42(第2図参照)
と、外側スリーブ部分42に対し固定的かつ強固
に固定された第2の即ち内側スリーブ部分43を
含む。この2個のスリーブ42及び43は共に固
定的関係にて組立てられ且つハウジング11内で
固定されていることから、単一の弁機素として考
えることが出来又そのように構成することが出来
るのである。
弁機構41はさらに可動弁部分を含み、この弁
部分は44で示され、弁スリーブ部材43内に配
置されている。弁部分44はローター部材37の
回転により弁スリーブ43内で制限された回転運
動を行う如く支持されている。第2図に示される
如く弁部材44の右端部は後述する如く連結部4
5によつて切換弁101の一端部に対し機械的に
連結されている。従つて、ローター部材37にト
ルクが作用するとき駆動リンク40はそのトルク
を切換弁101及び機械的な連結部45を通して
弁部材44に伝達する。以下の説明に於いて、ス
リーブ43に形成された溝はこれらが連通するス
リーブ42に形成された開口と同一参照番号を与
えられる。
外側スリーブ42は一連の4個の環状溝を備
え、これら溝はスリーブ42の周囲を伸長するも
ので50〜53で示される。様々な位置に於いて
溝50〜53は流体の流れを半径方向内方へ向け
る為の開口を形成されている。内側スリーブ部材
43は同様に多数の溝を有し(第5図参照)、こ
れらは軸線方向に伸長し又複数の半径方向の溝5
0〜53の下方に位置する。機械的連結部45は
詳細には説明しないが、一般に中空筒体部材を含
み、この部材は切換弁101及び弁44の両方に
対してキー止めされている。これは明らかな如く
内部を通る流体の流れを妨害しない。弁部材44
は第6及び7図に示されるように弁部材44の軸
線方向に伸長する一連の隆起部及び溝を形成され
ている。
弁の詳しい作動は第8〜10図に最も良く図示
されており、この図は夫々弁部分の中立位置、左
回転位置及び右回転位置を示している。
第8図は特に弁機構41が中立状態にある時の
弁機構41を通る流れを示す。弁スリーブ42は
4個の環状溝50〜53を含み、これらの溝は周
囲を円周方向に伸長する。溝50は出口孔24と
連通し、又弁スリーブ42に半径方向に伸長する
4個の穴60,60a,60b、及び60cが形
成されていて、これら穴は溝50と連通する。環
状溝51は入口孔22と連通し、又弁スリーブ4
2に4個の半径方向に伸長する穴61,61a,
61b及び61cが形成されていて、これらの穴
が環状溝51と連通する。環状溝52はモーター
14の一側方に導く出口孔20と連通し、又弁ス
リーブ42に2個の半径方向に伸長する穴64、
及び64aが形成されていて、これらの穴が溝5
2と連通する。環状溝53は出口孔21と連通
し、又スリーブ部材42には同様に半径方向に伸
長する穴63及び63aが形成されていて、これ
ら穴が環状溝53と連通する。
さらに69で示されたスリーブ組立体の部分は
計量機構35の一側方と連通し、これは以下に詳
細に説明される如くである。この連通を形成する
為に、内側弁スリーブ43は2個の半径方向の開
口62及び62aを含み、これら開口は流体を部
分69と連通する。さらに、弁部材44は軸線方
向の通路65が形成されていて、この通路は計量
機構35の他側方と連通し、又内部に軸線方向通
路65と連通する半径方向の通路66及び66a
が形成されている。
第8図に概略的に示される如く弁部材44がそ
の中立位置にある時、隆起部70,70a,70
b及び70cはそれぞれ入口穴61,61a,6
1b及び61cに隣接して位置決めされる。隆起
部70,70a,70b及び70cは入口穴61
〜61cより弁部材44に形成された溝72,7
2a,72b及び72c内への流体の流れを遮断
しない。溝72及び72cは出口穴60と連通
し、又溝72a及び72bは出口穴60bと連通
する。従つて、弁部材44がその中立位置にある
時入口穴61〜61cからの流体の流れは弁機構
41を通して出口孔24及び流体槽27に向けら
れる。このようにして弁機構は中央解放(open
center)と称される。しかしながら中央閉塞弁も
このシステムに使用出来ることは明白となろう。
他の流体槽穴60a及び60cはこれら穴に隣接
された弁部材44の溝74及び74cと連通する
が隣接する隆起部によつて隣接せる穴との連通を
阻止される。
更に、第8図に示される如く、弁部分の中立状
態に於いては、計量機構と連通する穴62及び6
2aはまた弁部材44の外周に形成された溝75
及び75aと夫々連通する。溝75及び75aは
弁機構41の穴63及び63aと連通を形成する
如く位置決めされている。勿論穴63及び63a
は舵取モーター14の一端と連通されている。更
に、穴64及び64aは弁部材44が第8図に示
される如き中立状態にある時弁部材44に形成さ
れた隣接する隆起部77及び77aの夫々に極く
接近して位置決めされている。隆起部77及び7
7aは同様に穴64及び64aと弁部材44の穴
66及び66aとの間の夫々の連通を遮断しない
ように構成されている。このように、弁部材44
が中立状態にある時、舵取モーターの反対両端は
計量機構35を横切つて接続されて「解放シリン
ダー」システムを形成する。
この構造は自動車の車輪に作用するあらゆる力
がシステムの作動流体を通してジエローター機構
35に伝達されて戻るのを可能とし、これはジエ
ローター機構がモーターとして作動を起す傾向を
示す。このことは操縦者に対し何等かのそのよう
な力の「感覚」を与える。
上述した如く、弁部材44は舵取ホイールの回
転に応答してその中立位置から移動すなわち回転
され舵取の目的で流体を舵取モーター14に対し
向ける。さらに上述の如く、弁部材44はロータ
ー部材37及び駆動リンク40を介して作用され
るトルクによつて回転される。ローター部材37
は舵取ホイールの回転によつてローター部材37
に作用する力で回転される。これらの力はロータ
ー部材36及び37が両者の間に歯車係合を有し
ている理由によつて機械的即ちギヤ作用を伴う。
しかしながらジエローター機構を横切る圧力はロ
ーター部材37に作用されるトルクに大きく影響
する。若し舵取モーターを横切る流体圧力の差圧
が低いためにジエローター機構35を横切る流体
圧力が低ければ、弁部材44を回転させるよう作
用するトルクは実質的に舵取モーターを横切る差
圧が高い場合よりも小さい。かくして弁44に作
用するトルクは舵取モーターを作動させるに必要
とされる圧力の関数となる。
これに関連して、弁部材は実際にトルク応答性
のものであり、舵取ホイール13よりジエロータ
ー機構35を介して弁部材44に作用されること
の出来るトルクはジエローター機構内の流体圧力
に比例し、これはまた舵取モーターを横切る差圧
に応答するものである。舵取ホイールに作用する
トルクが高いほど、弁部材44に作用するトルク
が高く、弁部材44は大きく回転される。
高トルクが弁部材44に一方向に作用する場合
には、弁部材44はその方向の終端位置に向つて
移動し弁部材44の表面80がスリーブ部材43
の表面部分81に係合する。若しローター部材3
7の回転が反対方向であるならば、やはり弁部材
44は面80aが面81aと係合する迄回転す
る。第4図に示す如く、弁部材44の可能な回転
角は非常に僅かであり、第4図にXで示されてい
る。一旦面部分80と81又は80aと81aが
係合すれば、弁部材44の引続く回転は積極的に
阻止される。多くの舵取状態に於いて、操縦者に
よつて舵取ホイールに加えられるトルクは弁部材
44がその可能な全回転量よりも少ない非常に僅
かな量を回転する如き大きさである。かくして弁
部材44は多くの舵取状態に於いて制止部即ち面
80と81又は80aと81aが係合する如き全
回転位置に移動するよりもむしろその中間位置へ
移動する。
従つて、舵取の目的の為に、弁部材44は圧力
孔61〜61cからの流体の流れを一方では出口
孔60と60bへ、又他方では計量機構35へと
分配する位置をとる。
例えば、若し弁部材44が第8図において時計
方向に回転されて穴61〜61c及び穴60,6
0bの間の連通が遮断されない如き非常に僅かな
程度に回転されるならば、穴61〜61c内で圧
力増加の生じることは明白であろう。このことは
穴61,61bと穴60,60bの間の連通の流
れ面積が減少する事実による。同時に穴61a,
61cは夫々弁部材44の通路66,66aと連
通して流体を計量機構35へ向ける如くなす。
又、穴62,62aと穴63,63aとの間の
夫々の連通面積は増大して流体が計量機構から穴
63,63aを通り舵取モーターの一側方へ向け
られる。舵取モーターの他側はタンクに対し接続
され、これは穴64,64aが弁機構の穴60
a,60cを通してタンクと連通する事実によ
る。その結果、入口圧力穴61〜61cからの流
れは弁部材44の回転量に応じて分割されるので
ある。このことは舵取モーター14内に弁部材4
4の回転量に比例する圧力の蓄積を与え、又弁部
材44は舵取ホイールに与えられるトルクに比例
して移動し、舵取ホイールの回転速度に比例する
速度で舵取を行う如く舵取モーター14内に滑ら
かに圧力を蓄積する有効な従動舵取システムを与
える。
第8図において、弁部材が反時計方向に回転さ
れると、入口穴61〜61c間で弁部材に向けら
れた圧力は、流体が弁機構を経て舵取モーターの
他端へ向けられる事実を除けば、上述したのと同
じ方法にて分配される。回転の方向が弁部材44
の反時計方向である場合には、穴61,61b内
の圧力は穴62,62aを通して計量機構35に
向けられ、又流れは計量機構35から穴64,6
4aを通して舵取モーター14の一端へ流れる。
舵取モーターの反対端はタンクに対し穴63,6
3aとタンク出口穴60a,60cとの夫々の接
続により連結される。再び、この作動態様に於い
て、流れは出口及び舵取モーターの間で分配され
ており、舵取モーター内に蓄積される流体圧力は
舵取ホイールに対し作用されるトルクに比例して
滑らかに増加する。
第8図に示される如き部材44が第8図に示さ
れた位置から第9図に示された位置まで反時計方
向に回転される場合には、入口流れはもはや上述
の如く分配されない。第9図に示される如く、ポ
ンプ22から通路61,61bへ弁内に流れる入
口流体流れは通路62,62aを通して計量機構
35へ流される。計量機構からの流れは弁44の
内部通路65を通して軸線方向へ流れ、次に穴6
6,66aを通して半径方向に流れ、そして舵取
モーター14の一側方に対する出口連結部64,
64a内に入る。舵取モーター14の他側方から
の流れは導管を通り、孔21を通してハウジング
内に入り、半径方向の通路63,63aを通り、
又出口穴即ち通路60a,60cを夫々通して流
体槽27内に入る。このようにして、ポンプ23
から弁機構41を通して計量機構35に流体が流
れ、又計量機構35から弁機構41を通して戻つ
て舵取モーター14に至り自動車の舵取を行う。
弁44が第8図に示される位置から第10図に
示される位置まで図示される如く時計方向へ回転
される場合には、自動車は第9図の場合と反対の
方向に舵取が行われる。弁部分が第10図に示さ
れる位置に動かされると、流体の流れは入口穴6
1a,61cより半径方向通路66,66aを通
り又弁部材44の軸線方向通路65を通して計量
機構35に流れる。計量機構35からの流れは穴
62,62a及び穴63,63aを通して舵取モ
ーター14の一端へ流れて自動車の舵取を第9図
に示される舵取方向と反対方向に行う。舵取モー
ターの他端からの流れは孔21、半径方向通路6
4,64a、及び出口孔60a,60cを通して
流れ、出口穴は流体槽27に連結されている。従
つて、弁部材44の回転方向によつて自動車が対
応する方向に舵取りされることが明白であろう。
第8,9及び10図は弁機構41の概略的作動
を示す為に若干概略化され誇張されている。第4
〜7図に示される弁機構の詳細な図は第8〜10
図に関連して記載された流れを行う構造を示す。
これらの詳細は第8〜10図に示すような概略流
れが与えられるかぎりこの特別の構造は本発明に
とつて本質的でないのでこれ以上ここで説明しな
い。詳細図に示される参照番号は概略図に対応す
る。
周知の如く、切換弁構造はジエローター歯車装
置とともに使用されてジエローター機構内への又
それからの流体の流れを制御する。本発明に使用
される切換構造は種々の異なる構造をとることが
出来、又本発明の広い概念に関係する限りに於い
て、弁機構41から計量装置へ及び計量装置から
逆に弁機構を通す流体の流れを与えるあらゆる形
式の切換弁機構が使用出来る。
第2図の具体例に於いて、弁機構41から計量
装置への流れ及び計量装置35から弁へ戻る流れ
は切換弁部材101及びマニホールド部材102
を通して行われる。マニホールド部材102は場
合に応じてジエローター機構の拡張縮小ポケツト
内への及びこのポケツトからの流れを与えるため
の複数の角度の与えられた通路103を有してい
る。マニホールド102は又複数の開口103a
を含み、これらを通してねじ止め具40aが伸長
する。マニホールド102のジエローターに隣接
する面は複数の開口を含み、ここで通路103は
マニホールドのこの面を横切つて流体をジエロー
ターへ又はジエローターから流す如くなつてい
る。強固に固定されたマニホールド102を当接
させるのはプレート部材104である。このプレ
ート部材104は又複数の開口を有してねじ止め
具40aを受入れる如くなつている。
プレート部材104は又複数の開口106を有
しこの開口はマニホールド部材102に面する側
で通路103と整合される。部材104はマニホ
ールド部材102の内径より実質的に小さな内径
を有し、ジエローター機構をシールする目的で設
けられている。適当なシールが切換弁部材101
の面と部材104の内径に隣接する半径方向面と
の間に設けられる。
切換弁部材101はマニホールド102内の孔
110内に位置決めされる(第11,12図参
照)。切換弁部材101の外周は複数の軸線方向
の溝を備えており、これら溝は111で示され
る。図示具体例に於いては部材101の外周には
6本の軸線方向の溝がある。軸線方向溝111は
弁スリーブ部材43の半径方向外方に位置された
部分69と連通する。切換弁は又軸線方向溝11
1の間に位置する複数の即ち6本の半径方向に伸
長する通路112を有し、この通路は切換弁部材
101の内部へ伸長する。
上述した如く、マニホールド部材102は多数
の通路即ち7本の通路を有し、この通路は103
で示される。これらの通路103はマニホールド
部材102を通り角度を有して伸長し、又その軸
方向孔110およびマニホールド部材の半径面と
交わつている。孔110内で通路103により形
成される開口は孔110の円周囲りに隔てられて
いる。
以上から、切換弁機構が如何に作動するか明白
であるに違いない。マニホールド部材102、プ
レート部材104、及びジエローターの外側部材
36が舵取シヤフト12とともにユニツトとして
回転することが明かであるに違いない。更に、マ
ニホールド部材102が切換弁101に相対的に
回転する時、軸方向通路103が実質的に切換弁
部材101の外周の軸方向に伸長する溝111及
び切換弁部材101の半径方向に伸長する通路1
12と次々と連通状態となることは明白であるに
違いない。この結果流体の流れの適当な切換えが
切換弁機構によつて与えられるのである。
従つてこの結果として、流体は部分69から切
換弁の軸方向に伸長する溝111を通り、角度の
与えられた通路103を通り、部材104の開口
106を通り、そして計量機構の拡大する通路内
に流れる。計量機構35の収縮する通路からの流
れはジエローターの収縮する室と連通されたプレ
ート部材104の開口106を通り、部材102
の通路103を通り、そして切換部材101の半
径方向の開口112を通して切換弁部材101の
内部に流れる。流体は次に機械的接続部45の内
部を通して軸線方向に流れ、弁部材44の軸線方
向通路65内に流れる。勿論、ジエローター機構
が反対方向に回転する場合には流れは上述したの
と反対に流れる、即ち流れは弁部材44の軸線方
向通路65から、切換弁部材101の通路112
を通り、マニホールド102の角度を有する通路
103を通り、部材104の通路106を通り、
そしてジエローター機構の拡張室内へ流れる。こ
の場合、ジエローター機構の収縮室からの流れは
部材104の孔106を通してマニホールド10
2の通路103内へ流れ、切換弁101の外周の
軸線方向通路111を通して弁機構41の外周に
に隣接する部分69内に流れる。
上述したところから、舵取ホイールを回転させ
ると弁部材44は弁機構内の各種孔の連通を行う
べく又舵取モーター14の適当な作動をなさしめ
るべく僅かに動かされることが明白となろう。ジ
エローター機構35による弁部材44の運動は全
体を120で示された適当なばね装置の偏倚力に
対抗して行われる。図示具体例のこのばね装置は
捩りバー121を含み、このバーは一端において
適当にねじ及びナツト組立体122によつて制御
ユニツトのハウジングに固定され、他端において
全体を123で示されたピン−溝連結により弁部
材44に固定される。勿論弁部材44を回転する
際、この回転は捩りバー121により弁部材に対
し作用する力と反対方向であり、又この力が自動
車の舵取ホイールに加える舵取力を解除すること
によつて解除された時捩りバー121が弁部材4
4をその中立位置に戻す働きをなすことは明白で
あろう。この特別な例には捩りバーばね式中立保
持機構が配置されているが、勿論任意のこのよう
な偏倚装置を弁部材44の中立位置決めを行うた
めに使用してもよい。この捩りバーは弁部材44
の内部通路65内に伸長するがそれを通る流体の
流れに不利な影響を及ぼさない。
上述の説明から、舵取ホイールを回転するとき
常に回転する回転弁のない制御ユニツトが与えら
れたことが明白であろう。弁44は自動車の舵取
が行われている間僅かな量だけ回転しそれ以上は
回転しない。更に舵取シヤフトは弁ユニツト内に
伸長せず、又特に上述した如くジエローター機構
35を介すること以外に弁部材44との機械的な
連結をもたないことが明白であろう。この結果と
して、舵取シヤフトを回転弁部材に対して機械的
に接続する為に回転弁部材を大きな寸法とする必
要はないのである。結果として弁部材42〜44
の直径は極めて小さく出来る。又、若し動力助成
ポンプ23が適当に作動しない場合には、舵取ホ
イールの回転は計量機構35を通して弁部材44
を作動し、又舵取シヤフトを更に引続き回転する
と計量機構35はポンプ機構として作動して流体
をシステムを通して押し流し、やはり舵取モータ
ー14を作動する。更に上記制御システムは、非
舵取状態及び舵取状態の両方に於いて負荷を受け
ている「間隔」をもつことができる利点をもたら
す。
本発明は以上説明した制御システムと基本的に
同じ構成を有し同じ原理で作動するものである
が、上記制御システムにおいてはジエローター機
構の内歯歯車部材が舵取シヤフトと共に舵取シヤ
フトの軸線を中心に回転し、内歯歯車部材と噛合
係合する外歯歯車部材が舵取シヤフトの軸線を中
心に公転しながら自身の軸線を中心に制限された
回転をするものであつたのに対し、本発明では内
歯歯車部材が舵取シヤフトの回転に従つて舵取シ
ヤフトの軸線を中心に公転しながら自身の軸線を
中心に回転し、外歯歯車部材が舵取シヤフトの軸
線を中心に制限された回転運動するように構成さ
れる。このような内歯歯車部材の運動を可能とす
るために本発明は更に内歯歯車部材の外周に外歯
を設け、この外歯と噛み合う内歯を有し舵取シヤ
フトと共に舵取シヤフトの軸線を中心に回転する
駆動スリーブ部材を設ける。このような構成によ
れば舵取シヤフトから内歯歯車部材へトルクを伝
達する接触面積が大きくなるのでトルクの伝達効
率が良くなる。このため動力助成ポンプが適当に
作動しない場合でも手動舵取操作を比較的軽く行
うことができる。更に上記本発明の構成によれば
外歯歯車部材は舵取シヤフトの軸線を中心に回転
するだけであるから流体モータへの流体の流れを
制御する制御弁装置の可動な弁部分との機械的連
結装置の構造も極めて簡単になる。
本発明を更に第13図および第14図に示す実
施例について説明すると、舵取シヤフト400は
歯車連結を介してスリーブ部材401に対し駆動
連結される。スリーブ部材401は第14図に最
も良く示される如き内歯402を有する。内歯4
02はジエローター機構の外側ローター部材40
4の外周面の外歯403と噛合係合する。ジエロ
ーター機構の内側ローター部材は405で示され
ている。
この実施例に於いては、舵取シヤフト400の
最初の回転は外側ローター部材404の回転を生
じ、これは次に第1図の場合と同様に内側部材4
05の回転を生じる。部材405の最初の回転は
第2図の弁部材の如き弁に連結されたシヤフト4
07に制限された回転を生じさせてこの弁を回転
させ流体の適当な連通を行う。しかしながら第1
3図及び第14図の実施例に於いては、ローター
部材405は制限された量のみ回転出来、又如何
なる公転も制止されている。この場合、舵取シヤ
フト400の回転はローター部材404の回転及
び公転を米国特許第3443478号に示されたのと同
様にして生じる。この実施例では切換弁部材41
0はローター部材405に対し固定されていて、
ローター部材404が回転及び公転する際必要で
適当な切換えを与えるようになつている。第13
図及び第14図の構造に組合され得る弁機構の詳
細はさらに説明されない。何故ならば前述のそれ
と等しいか又はその明らかな変形であるからであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は舵取システムに於ける制御ユニツトを
示す概略図、第2図は第1図に示された制御ユニ
ツトの軸線方向横断面図、第3図は第1図のユニ
ツトに於いて具体化せるギヤローター歯車装置を
示す正面図、第4図は第2図の線4−4に沿い各
部の省略された第2図のユニツトの横断面図、第
5図は第2図の具体例に使用された弁部分の横断
面図、第6図及び第7図は第2図の具体例に使用
された他の弁部分の断面及び平面図、第8図〜第
10図は第2図に具体化された弁機構を通る流体
の流れを示す概略図、第11図は第2図の具体例
の切換弁構造の断面図、第12図は第11図の線
12−12にほぼ沿う断面図、第13図は本発明
を具体化せる実施例の概略図、及び第14図は第
13図の線19−19にほぼ沿う断面図である。 10……制御ユニツト、12……舵取シヤフ
ト、20,21……出口孔、36……外側部材、
37……内側部材、40……駆動リンク、40a
……ねじ止め具、41……弁機構、42……外側
弁スリーブ、44……可動弁部分、45……機械
的連結部、101……切換弁部材、102……マ
ニホールド部材、103……弁部材、110……
孔、111……溝、112……通路、400……
舵取シヤフト、401……駆動スリーブ部材、4
02……内歯、403……外歯、404……外側
ローター部材、405……内側ローター部材、4
07……機械的連結機構、A〜F……ポケツト。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 流体モーターに対する流体の流れを制御する
    ための流体制御ユニツトにして、入力シヤフトの
    その軸線まわりの回転に応答して流体を前記流体
    モーターに向けるための制御弁装置であつて、固
    定された弁部分と可動な弁部分とを有し、これら
    の弁部分が相対的な動きによつて流体を前記流体
    モーターに向けるための通路を形成している前記
    制御弁装置と、前記入力シヤフトの回転によつ
    て、前記弁部分を通して前記モーターに計量され
    た流体の流れを向ける計量機構とを具備し、該計
    量機構は制限された回転運動をするよう支持され
    た外歯を有する歯車部分と、前記外歯を有する歯
    車部材に対して軌道運動及び回転運動するように
    支持された内歯を有する歯車部材とを有し、前記
    内歯を有する歯車部材は外歯を有する歯車部材よ
    りも1個多くの歯を有しており、両歯車部材の歯
    は、両歯車部材の相対的な軌道運動及び回転運動
    によつて拡大及び縮少する流体ポケツトを形成し
    ており、更に前記歯車部材によつて形成されてい
    る流体ポケツトへ及び流体ポケツトからの流体の
    流れを制御する切換弁装置を具備している流体制
    御ユニツトにおいて、 前記入力シヤフトに前記軸線のまわりに一緒に
    回転するように駆動連結される部分を有する駆動
    スリーブ部材401が設けられており、前記駆動
    スリーブ部材は内歯402を有しており、前記内
    歯を有する歯車部材404はその外周に、前記駆
    動スリーブ部材の内歯とかみ合う外歯403を有
    しており、前記外歯を有する歯車部材の回転に応
    答して前記可動な弁部分を固定の弁部分に対して
    動かすように、前記外歯を有する歯車部材から前
    記可動な弁部分にトルクを伝達する機械的連結機
    構407が設けられており、前記駆動スリーブ部
    材と内歯を有する歯車部材との互にかみ合つた歯
    及び前記内歯を有する歯車部材と外歯を有する歯
    車部材との互にかみ合つた歯は、前記入力シヤフ
    トの回転によつて、前記内歯を有する歯車部材を
    回転運動及び軌道運動させ、前記外歯を有する歯
    車部材を回転させてトルクを前記可動な弁部分に
    伝達するようになつていることを特徴とする流体
    制御ユニツト。
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