JPH0419063B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、流体駆動装置、特に自動車の動力援
助操向装置用の回転式流体分配装置に関するもの
である。

本発明は特に、入力軸に回転方向に関し固定さ
れた第１の回転弁部材と、出力軸に回転方向に関
し固定された第２の回転弁部材とを具え、上記第
１及び第２回転弁部材が、両弁部材間の関係的角
度位置の関数として、圧力流体源と流体動力援助
モータの隔室との間に選択的に流体流通路を形成
するように相互に協働し、上記第２の回転弁部材
が、ハウジングの孔内に回転自在に嵌装されて、
横方向の壁面と周方向の壁面とを有し、内部に上
記第１回転弁部材を収容する円盤状のキヤビテイ
を具え、又上記第１の回転弁部材が、第２回転弁
部材内に形成されて上記円盤状キヤビテイに開口
している流体通路と選択的に連通するように配設
された少くとも二種類の角度的に偏位した第１及
び第２の組の室を限界する半径方向の腕を有する
星形のロータからなる回転式流体分配装置に関す
るものである。かゝる回転式流体分配装置は、本
出願人名義のフランス特許出願第2372065号に開
示されている。

この種の分配装置において、第１弁部材を形成
するロータに対して、一般にステータと謂われて
いる、出力軸に固着された弁部材は、夫々の対向
する端面が円盤状キヤビテイの横方向壁面を限界
するような二個の環状部材間に、通常にスペーサ
となる第３の環状部材を挾んで、同軸的に一体に
結合して形成され、上記第３の環状部材が上記円
盤状キヤビテイの周方向壁面を限界している。こ
れらの環状部材は、二つの弁部材の共通軸線の周
りに角度的に間隔を存して軸線方向に延びている
ねじ又はボルトによつて結合され、この際それら
ボルト等結合装置が、その内部にロータが気密に
収容されている上記円盤状キヤビテイを通過せ
ず、付随して発生する問題を発生しないように構
成されている。このことは、円盤状キヤビテイを
囲んでその外周部分に、上記結合装置を通過させ
る環状部分を設けるために、第２弁部材の半径方
向の寸度が大きくなることを意味する。他方、こ
の種の分配装置では、ロータの腕によつて円盤状
キヤビテイ内に形成される多くの室間の漏洩の防
止、特に、圧力流体源から直接進入する圧力流体
を受容する作動室を形成するキヤビテイの周方向
壁面とロータ腕との間の摺動接触面間の漏洩防止
について問題があつた。最後に、この種の公知の
分配装置では、圧力流体源からの圧力流体が、ス
テータを形成する部材の軸線方向に対向した壁面
に形成されて上記円盤状キヤビテイに開口し、更
に休止位置においてロータの腕と重なり合うオリ
フイスを介して進入するようになつているが、ス
テータ内に互に連通する多数の進入オリフイスを
作つて、圧力流体移送用の回路を配置しなければ
ならない点で不利益がある。

本発明の一つの目的は、上述したようなタイプ
の従前の回転式流体分配装置における上記欠点を
克服して、分配装置の直径を著しく縮少し、ロー
タの周面部分の漏洩防止又はロータの半径方向に
おける高度の加工精度に関する問題を解消すると
共に、一方、流体分配ダクトの配置を極めて簡単
にして、生産コストを低くし、大量生産を容易に
し、更に作動の信頼性を増大することである。

上記目的を達成するために、本発明は、ハウジ
ング内に、入力軸に非回転的に連結され円盤状キ
ヤビテイ内に回転可能に装架された第１の円盤状
の回転弁部材と、出力軸に非回転的に連結された
第２の回転弁部材とを具え、第１及び第２の回転
弁部材が、両弁部材の相対角度位置に応じて、圧
力流体源と流体モータの隔室との間に選択的に流
体流通路を形成するように相互に協働し、第１回
転弁部材が円盤状キヤビテイ内に、円周方向に隔
置され且つ上記隔室にそれぞれ連通している流体
分配開口と選択的に連通する少なくとも２つの内
方室と２つの外方室とを画成し、上記開口が、内
方室を隣接する外方室から隔離する第１回転弁部
材の平らな部分の区域において、キヤビテイに対
向する軸線方向の壁面に形成され、外方室が圧力
流体入口通路に常時連通し、少なくとも１つの流
体環流通路が内方室に常時連通している回転式流
体分配装置において、第１回転弁部材はそれらの
間に外方室を画成する半径方向の腕を有する星形
のロータから成り、各内方室は対応する半径方向
の腕に形成され、星形ロータの軸線に向かつて凸
状をなす外方屈曲端縁を有し、流体分配開口は腕
の平らな部分に略一致する形状をなしていること
を特徴とする回転式流体分配装置を提供するもの
である。

本発明の他の特徴によれば、第２回転弁部材
は、円盤状キヤビテイの軸線方向の壁面を形成す
る対向した面を有する少なくとも２個の環状部材
を軸線方向に結合して構成され、環状部材は星形
ロータの外方室を軸線方向に貫通して延びている
固定装置により結合されている。

かゝる装置では、内方室がロータの腕内に形成
され、外方室が直接半径方向から圧力流体を供給
され、又ロータの腕の外周面と円盤状キヤビテイ
の周方向壁面との間に存在し得る遊〓の結果とし
て困難なく相互に連通することができるようにな
つているので、第２弁部材（又はステータ）内の
圧力流体移送用ダクトの配置を簡単化することが
できる。

本発明の上述した及びその他の特徴及び利点
は、本発明の好ましい実施例に関する以下の説明
から、明瞭に理解されるであろう。

第１図は動力援助操向装置のハウジング１の一
端部を示し、同ハウジング内に設けられた軸線方
向の孔２内に、本発明に係る流体分配装置のステ
ータが回転し得るように収蔵されている。このス
テータは、第１及び第２環状部材３及び４と、こ
れらの中間に固着されてスペーサを形成している
中間環状部材５とを、同軸的に結合して構成され
ており、第１及び第２環状部材３，４の軸線方向
に相対する壁面６，７と中間環状部材５の内周壁
８とによつて実質的に円盤状のキヤビテイ９が形
成され、同キヤビテイ内に、第１図には示されて
いないが、第２図及び第３図に示されているロー
タ１０が、その側面により摺動して回転し得るよ
うに装架されている。

技術上良く知られている方法で、ロータ１０
は、普通操向ハンドル１２に連結されている入力
軸１１に、回転方向に関し固定されて第１の回転
弁部材を形成し、一方第２の回転弁部材を形成す
るステータ３〜５は、例えばピニオン１４を駆動
する出力軸１３に連結されている。ピニオン１４
は、車両の操向車輪を操舵する装置のラツク１５
に係合し、同ラツク１５の変位は複動形の流体モ
ータ１６によつて援助されるようになつている。
入力軸１１及びロータ１０は、予め設定された小
さい角度範囲内で、ステータ３〜５及び出力軸１
３からなるユニツトに対して、自由に回転するこ
とができ、入力軸１１の回転角度が上記範囲を超
えると、出力軸１３及びこれに連結されたステー
タ３〜５が回転せしめられる。第１図の実施例に
おいては、この中立復帰式の遊動回転連結は、本
出願人の名義で1981年10月14日に出願されたスペ
イン特許出願第506793号に開示されている装置に
よつて、少くとも一対のＣ形スプリング１７，１
７′により行なわれる。この代りに、それ自体良
く知られているように、入力軸１１と出力軸１３
との間の可撓的な遊動回転連結は、入力軸１１に
設けられた軸線方向の孔内にトーシヨンバーを装
入し、同バーの両端を入力軸１１及び出力軸１３
に夫々連結することによつて得られる。

第２図及び第３図から明らかなように、本発明
によれば、ロータ１０は所謂星形のものであつ
て、入力軸１１の内方端部がその中を貫通する中
央開口２２を有するハブ部２１から、半径方向外
方に延びた３個（又はより多数）の腕２０を具え
ており、ロータ１０と入力軸１１は、半径方向内
向きに開口２２内に突出して入力軸１１の対応す
る溝２４内に嵌合している歯２３によつて、回転
方向に関し相互に固定されている。ロータ１０の
腕２０は、第１の半径方向の閉鎖端縁２５によつ
て横方向に限界されている。二つの隣接する第一
の閉鎖端縁２５間に空所２６′が形成され、同空
所はロータ１０が円盤状キヤビテイ９内に装架さ
れたとき、同キヤビテイの軸線方向に対向する壁
面６，７と周方向壁８とによつて限界された外方
室である第２の組の室２６を構成する。又腕２０
の外周は、ステータの中間環状部材５の内周壁８
の直径より僅かに小さい直径を有する円弧によつ
て限界されている。更に各腕２０には切抜部２
７′が設けられ、この切抜部はキヤビテイ９の横
方向に対向する壁面６及び７と協働して内方室で
ある第１の組の室２７を形成する。各切抜部２
７′は、横方向を二つの半径方向の閉鎖端縁２８
によつて、又外周を半径方向内方に凸状の屈曲端
縁２９によつて限界され、この結果各腕に広巾の
外周中心部３０が形成されると、有用な適宜の半
径方向長さを有する第２の内方閉鎖端縁２８が形
成されることとなる。各切抜部２７′の両側の第
１及び第２閉鎖端縁２５，２８によつて実質的に
台形のウエブ部分３１が形成される。組立てられ
た状態で、第２図に示す中立又は休止位置におい
て、腕２０の上記ウエブ部分３１は、ステータの
環状部材３及び４の壁面６及び７に角度的に間〓
を存して配設されている同一形状を有する台形の
流体通路開口３２，３３と一致する。更に詳細に
は、第４図に示されているように、環状部材３の
壁面６には、三個の通路開口３２が設けられ、こ
れら開口は外方に延びているダクト３５によつて
ハウジング１に形成された周方向の溝３４に連通
している。同様に、環状部材４の壁面７には、開
口３２に対し角度的に偏位した三個の通路開口３
３が設けられ、これらの開口は外方に延びている
ダクト３７によつてハウジング１に形成された周
方向の溝３６に連通している。実際上、軸線方向
の流体的バランスをとるために、ロータ１０の腕
２０のウエブ部分３１には、軸線方向の貫通孔３
５０が設けられ、各壁面６又は７に設けられた上
記開口３２又は３３に対応して相手端面７又は６
に設けられた盲開口３２′及び３３′に臨んでい
る。更に、各環状部材３又は４上に、二つの開口
及び盲開口３２，３３′，３２′間において、軸線
方向の貫通通路又は孔３８が配設され、同孔３８
はキヤビテイ９の対応する横方向壁面６又は７に
開口し、また孔２によつて形成されたハウジング
１の内部室に連通している。第１図に示すよう
に、ハウジング１の内周壁には、中間の環状部材
５を囲んで、半径方向のダクト３９０を介して円
盤状キヤビテイ９に自由に連通している環状の周
方向の溝３９が設けられている。更に、この溝３
９は、ハウジング１内に形成された通路４０を介
して、圧力流体源に連通している。この実施例で
は、圧力流体源は、タンク４２から作動流体を吸
入するポンプ４１である。孔２の内部は、ハウジ
ング１に形成された通路４３を経てタンク４２へ
の戻り管路４４に連通している。溝３４は、ハウ
ジング１に形成された通路４５を経て、モータ１
６の隔室V₂に連結された管路４６に連通し、一
方、溝３６は、ハウジング１に形成された通路４
７を経て、モータ１６の隔室V₁に連結された管
路４８に連通している。各溝３４，３９及び３６
は、相互に軸線方向に偏位し、環状ガスケツト４
９によつて相互に遮断されている。

第１図及び第２図に示されている組立状態にお
いて、軸線方向の通路３８は、ロータ１０の腕２
０内に形成された第１の組の室２７と恒常的に、
しかも大きく連通するような寸法を具えている。
同様に、ロータの二つの隣接する腕間に形成され
た第２の組の室２６は、溝３９を経て恒常的に圧
力流体源４１に連通している。本発明の一つの目
的によつて、この装置では、ロータの二つの腕間
の第２の組の室２６を軸線方向に貫通して延びた
ボルト５０によつて、ステータを構成する部材３
〜５を一体に結合することができ、このボルト５
０はロータ１０の外周円に接する。ボルト５０と
一線をなして、環状部材３及び４にボス５１が設
けられ、同様に中間環状部材５には半径方向内方
に延びたラグ５２が設けられる。ラグ５２は前記
第２の組の室２６内に収容され、ロータ１０の回
転変位に対する角度的なストツパとして作動す
る。

この装置の作動態様は以下の通りである。

第２図に示す中立又は休止位置において、多数
の開口３２及び３３はロータのウエブ部分３１に
よつて実質的に覆われているが、同ウエブ部分の
端縁には、第２の組の室（入口室）２６と開口３
２及び３３との間及び開口３２，３３から第１の
組の室（出口室）２７に通ずる制御された流体通
路制限部２５０及び２８０が形成されるように、
面取りが施されている。休止位置において、第２
の組の室２６内の圧力流体は入口制限部２５０か
ら対称的に開口３２，３３内に流入し、開口３
２，３３から出口制限部２８０を通つて第１の組
の室２７内に流れ、更に通路３８からタンク４２
に環流し、所謂“オープンセンタ”形の作動をな
す。これに対して、ロータがステータに対して一
方向に角変位を起すと直ちに、対称的な入口制限
部２５０間に流体流通路の変化が起り、開口３２
又は３３の一方内の圧力が、他方の開口３３又は
３２よりも増大する。そこでモータ１６が一方向
に変位して車両の操向装置に動力援助を与える。
又ロータが反対方向に回転したときに、技術上良
く知られているように、全く逆の作動が行なわれ
る。

通路開口３２及び３３の隣接する端縁と協働す
る閉鎖端縁２５及び２８の面取り部、又もし適当
であるならば、これら通路開口３２及び３３の隣
接端縁は、弁部材の協働する隣接端縁間に、本出
願人のフランス特許出願第82−09133号に開示さ
れているように、これら弁部材の各関係的角度位
置において、通路の半径方向の全長に亘つて同じ
広さの流体通路が形成されるように構成すること
が好ましい。

本発明の特定の実施例について説明したが、勿
論本発明はこれに限定されるものではなく、当業
技術者は、本発明の特許請求の範囲内において幾
多の修正、置換を施すことができるものである。
本発明は、休止位置においてロータのウエブ部分
３１がステータの開口３２及び３３と完全にオー
バラツプしこれを閉鎖する所謂“クローズドセン
タ”形の動力援助操向装置にも同様に適用するこ
とができるものである。同様に、上述した流体分
配装置は、適宜細部の修正を加えて、同じような
作動条件下にある他の使途、例えば工作機械或い
は同様な装置の制御に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る回転式流体分配装置を動
力援助操向装置に組込んだ一実施例を示す断面
図、第２図は第１図の−線に沿う断面図、第
３図は第２図におけるロータの平面図、第４図は
第１図及び第２図の分配装置におけるステータを
構成する二つの環状部材の一方の内方端面を示す
図面、第５図は第１図及び第２図に示した分配装
置の展開図である。 １……ハウジング、３〜５……第２回転弁部材
（ステータ）９……円盤状キヤビテイ、１０……
第１回転弁部材（ロータ）、１１……入力軸、１
３……出力軸、１６……流体モータ、２０……ロ
ータ腕、２６……第２の組の室、２７……第１の
組の室、３２，３３……通路開口、４１……圧力
流体源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハウジング１内に、入力軸１１に非回転的に
   連結され円盤状キヤビテイ９内に回転可能に装架
   された第１の円盤状の回転弁部材１０と、出力軸
   １３に非回転的に連結された第２の回転弁部材３
   〜５とを具え、第１及び第２の回転弁部材が、両
   弁部材の相対角度位置に応じて、圧力流体源４１
   と流体モータ１６の隔室V₁，V₂との間に選択的
   に流体流通路を形成するように相互に協働し、第
   １回転弁部材１０が円盤状キヤビテイ９内に、円
   周方向に隔置され且つ上記隔室V₁，V₂にそれぞ
   れ連通している流体分配開口３２，３３と選択的
   に連通する少なくとも２つの内方室２７と２つの
   外方室２６とを画成し、上記開口が、内方室２７
   を隣接する外方室２６から隔離する第１回転弁部
   材１０の平らな部分３１の区域において、キヤビ
   テイに対向する軸線方向の壁面６，７に形成さ
   れ、外方室２６が圧力流体入口通路３９０に常時
   連通し、少なくとも１つの流体環流通路３８が内
   方室２７に常時連通している回転式流体分配装置
   において、第１回転弁部材はそれらの間に外方室
   ２６を画成する半径方向の腕２０を有する星形の
   ロータ１０から成り、各内方室２７は対応する半
   径方向の腕２０に形成され、星形ロータ１０の軸
   線に向かつて凸状をなす外方屈曲端縁２９を有
   し、流体分配開口３２，３３は腕２０の平らな部
   分３１に略一致する形状をなしていることを特徴
   とする回転式流体分配装置。 ２ 流体分配開口３２，３３の横方向端縁及びロ
   ータ１０の腕２０の平らな部分３１の横方向端縁
   ２５，２８は実質的に半径方向に直線状であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回転
   式流体分配装置。 ３ 少なくともロータ１０の腕２０の平らな部分
   ３１における横方向端縁２５，２８は、流体分配
   開口３２，３３の対応して隣接する端縁と協働し
   て、２つの弁部材の各相対角度位置において、半
   径方向の全長に亘り同じ広さの流体流通路２５
   ０，２８０を形成するように形成されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の回転式
   流体分配装置。 ４ 第２回転弁部材３〜５は、円盤状キヤビテイ
   ９の軸線方向の壁面６，７を形成する対向した面
   を有する少なくとも２個の環状部材３，４を軸線
   方向に結合して構成され、環状部材は星形ロータ
   １０の外方室２６を軸線方向に貫通して延びてい
   る固定装置５０により結合されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項乃至第３項の何れか
   １項に記載の回転式流体分配装置。 ５ 第２回転弁部材３〜５は、円盤状キヤビテイ
   ９を周方向に限定する環状部材５を上記２個の環
   状部材３，４間に具えていることを特徴とする特
   許請求の範囲第４項記載の回転式流体分配装置。 ６ 第２回転弁部材３〜５はハウジング１の孔２
   内に回転可能に装架されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第４項又は第５項記載の回転式流
   体分配装置。 ７ 流体分配開口３２，３３に連通する流体分配
   回路３５，３７及び圧力流体入口通路３９０は、
   第２回転弁部材３〜５の外周面において、ハウジ
   ング１の孔２内に軸線方向に間隔を存して形成さ
   れた環状溝３４，３６，３９に開口していること
   を特徴とする特許請求の範囲第６項記載の回転式
   流体分配装置。 ８ 流体環流通路は第２回転弁部材３〜５を横切
   つて延びている軸線方向の孔３８から構成されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
   第７項の何れか１項に記載の回転式流体分配装
   置。