JPS6220B2 - - Google Patents

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。