JPH0624347A

JPH0624347A - 流量制御による油圧式パワーステアリング装置

Info

Publication number: JPH0624347A
Application number: JP12996493A
Authority: JP
Inventors: Dwight B Stephenson; ブルーススティーブンソンドワイライト; Keith R Carlson; ロバートカールソンキース; Kenneth G Rasmussen; ガーアリーラスムッセンケニス
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1992-05-01
Filing date: 1993-05-06
Publication date: 1994-02-01
Anticipated expiration: 2012-12-08
Also published as: EP0567859A2; US5186211A; DE69311761T2; JP2687198B2; EP0567859B1; EP0567859A3; DE69311761D1

Abstract

(57)【要約】【目的】ステアリングホィールの回転以外の入力に応
じてステアリング機能を可変または制御可能にする油圧
式パワーステアリング装置を提供すること。【構成】主スプール弁35及び追従スリーブ弁37を含む
油圧パワーステアリング装置11で、通常の作動中は、ス
プール及びスリーブの相対回転によって１つまたは複数
の可変流量制御オリフィスＡ１、Ａ５；ＡＮ；Ａ１が形
成され、これらのオリフィスは、スリーブが第１位置に
押しつけられている時に第１の面積対転向関係にある。
スリーブは、車両のステアリングホィールの回転以外の
入力95、99に応答して第２位置に向けて移動できる。ス
リーブが第２軸方向位置にある時、流量制御オリフィス
は異なった面積対転向関係にあり、その差によって有益
なステアリングまたは付帯機能を与えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加圧流体源からの流体
の流れを制御するために使用される形式の油圧パワース
テアリング装置に関するものである。

【０００２】本発明は、全流体リンク式車両ステアリン
グ装置の一部を有するステアリングシリンダ等の流体圧
作動装置への流体の流れを制御するために使用される形
式の流体コントローラを含む様々な形式の油圧パワース
テアリング装置に用いることができる。本発明はまた、
比較的低いトルクステアリング入力から比較的高いトル
ク出力を生じ、それを動力入力としてラック／ピニオン
ステアリング装置等の機械式ステアリング装置に用いる
形式のトルク発生装置にも用いることができる。

【０００３】

【従来の技術】本発明が関連する形式の典型的なステア
リング装置は、様々な流体ポートが形成されているハウ
ジングを含み、さらに流体メータと、弁手段と、流体メ
ータを通る流体流量に応じて弁手段に追従移動を与える
構造体とを含んでいる。一般的に、そのような装置の弁
手段は主（スプール）及び追従（スリーブ）弁部材を備
えており、これらは車両のステアリングホィールの回転
によって互いに変位（転向）して、その間に可変流量制
御オリフィスを形成することができる。ステアリング装
置を通る流量は、一般的に可変流量制御オリフィスの面
積に比例しており、このオリフィスの面積はステアリン
グホィールが回転する割合に、従ってスプール及びスリ
ーブ間の回転変位量に比例している。

【０００４】上記形式の典型的なステアリング装置の作
動は全般的に満足できるものであり、長年に渡って商品
として成功してはいるが、流量制御オリフィスの面積と
スプール及びスリーブ間の回転変位量との間の上記関係
によって、そのような装置の能力がある程度制限されて
いる。例えば、ステアリングホィールの回転以外の何ら
かの入力に応じて個々のステアリング機能のいずれかを
制御または変化させることは一般的に不可能である。一
例として、車両の用途によっては、車両速度の上昇に伴
って流体コントローラの負荷反応能力を増加及び／また
は車両速度の上昇に伴ってステアリングの活動性（利得
率）を低下させることが望まれるであろう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、ステアリングホィールの回転以外の入力に応じてス
テアリング機能の１つまたは複数が可変または制御可能
である油圧式パワーステアリング装置を提供することで
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の上記及び他の目
的を達成するため、加圧流体源からの流体の流量を制御
する油圧式パワーステアリング装置が提供されている。
この装置は加圧流体源に連結される入口ポート及び戻り
ポートを形成したハウジング手段を含む形式であり、ハ
ウジング手段内に主回転弁部材及びそれと協働する相対
回転可能な追従弁部材を有している弁手段が配置されて
いる。主及び追従弁部材は、中立回転位置と、主弁部材
が追従弁部材に対して中立回転位置から回転変位すなわ
ち転向している回転作動位置とを備えている。弁部材が
回転作動位置にある時、ハウジング手段及び弁手段の協
働によって、入口ポートと戻りポートとの間を連通させ
る主流体路が形成される。流体作動手段が、それを流れ
る流体の流量に応じて追従弁部材に追従移動を与え、流
体作動手段は主流体路内に直列状の流れ関係に配置され
ている。追従弁部材に第１軸方向位置が設けられてい
る。主弁部材には流体通路手段が設けられ、追従弁部材
には流体ポート手段が設けられており、流体通路手段及
び流体ポート手段は、追従弁部材が第１軸方向位置にあ
る時、主及び追従弁部材が中立回転位置及び回転作動位
置間を変位する時に第１のオリフィス面積対転向関係に
ある可変流量制御オリフィスを形成できるように配置さ
れている。

【０００７】本装置は、追従弁部材を第１軸方向に向け
て付勢する手段と、追従弁部材を第１軸方向位置から第
２軸方向位置に向けて変位させる手段とを有しているこ
とを特徴としている。流体通路手段及び流体ポート手段
の一方は、追従弁部材が第２軸方向位置にある時、主及
び追従弁部材が中立回転位置及び回転作動位置間を変位
する時に可変流量制御オリフィスが第２のオリフィス面
積対転向関係になるような形状になっている。

【０００８】

【作用】上記構成によれば、流体通路手段及び流体ポー
ト手段は、追従弁部材が第１軸方向位置にある時、主及
び追従弁部材が中立回転位置及び回転作動位置間を変位
する時に第１のオリフィス面積対転向関係にある可変流
量制御オリフィスを形成できる。また、流体通路手段及
び流体ポート手段の一方は、追従弁部材が第２軸方向位
置にある時、主及び追従弁部材が中立回転位置及び回転
作動位置間を変位する時に可変流量制御オリフィスが第
２のオリフィス面積対転向関係になるので、ステアリン
グホィールの回転以外の入力に応じてステアリング機能
の１つまたは複数が可変または制御可能となる。

【０００９】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する
が、これらは本発明を制限するものではなく、図１は、
流体コントローラ11の制御を受けながら加圧流体を車両
のステアリングシリンダＣへ送る定容量形流体ポンプＰ
を含む油圧式パワーステアリング装置の簡略化した油圧
概略図である。図１の概略図は、流体コントローラ11及
びその弁機構の詳細な説明に関連して以下でも参照す
る。

【００１０】流体コントローラは、本発明の譲受人に譲
渡されている、参考として本説明に含まれる米国再発行
特許第25,126号明細書に記載されている形式のものでよ
い。さらに言えば、本実施例は、本発明の譲受人に譲渡
されている、参考として本説明に含まれる米国特許第5,
016,672 号明細書に記載されている形式のものである。
しかし、本発明は、以下に詳細に説明するように、主に
図３〜図８のコントローラ弁機構の詳細の点で上記引用
の特許とは相当に異なっている。

【００１１】流体コントローラ11には、弁ハウジング部
分13、ウェアプレート15、流体メータ17を設けた部分及
び端部キャップ19を含めた幾つかの部分が設けられてい
る。これらの部分は、複数のボルト21を弁ハウジング部
分13に螺着することによって密封状に連結保持されてい
る。弁ハウジング部分には、流体入口ポート23、流体戻
りポート25、１対の制御（シリンダ）流体ポート27及び
29、及び負荷感知流体ポート31（図２に点線で示されて
いるだけである）が形成されている。

【００１２】弁ハウジング部分13には弁孔33も形成され
ており、この中に回転可能な主弁部材35（以下の説明で
は「スプール」とも呼ぶ）及びそれと協働する相対回転
可能な追従弁部材37（以下の説明では「スリーブ」とも
呼ぶ）を有しているコントローラ弁機構が回転可能に配
置されている。スプール35の前端部に１組の内側スプラ
イン39が形成されており、これによってスプール35と車
両のステアリングホィール（図示せず）との間が機械的
に直結されている。スプール35及びスリーブ37について
は以下に詳細に説明する。

【００１３】流体メータ17は公知の形式のものでよく、
本実施例では内側歯付きのリング部材41と外側歯付き星
形部材43とで構成されている。星形部材43はリング部材
41内にそれに対して軌道回転移動可能に偏心配置されて
いる。星形部材43には１組の内側スプライン45が形成さ
れており、これは主駆動軸49の後端部に形成された１組
の外側スプライン47とスプライン係合しており、また駆
動軸49には二股状の前端部51が設けられている。前端部
51によって、駆動ピン53を介して駆動軸49とスリーブ37
とが駆動連結されている。

【００１４】本実施例では、二股状の前端部51を本発明
の譲受人によって商業的に用いられている従来の開放端
部構造よりも閉鎖開口にすることが好ましく、これによ
って軸49及びピン53を介したトルク伝達能力全体が大き
くなる。ピン53の端部は、スプール35に形成された１対
のピン開口55に挿通されて、スリーブ37の開口に比較的
締まりばめ状態ではめ込まれている。

【００１５】当業者には公知のように、加圧流体がスプ
ール35及びスリーブ37に形成された様々な通路及びポー
トを流れ、次に流体メータ17を流れることによって、星
形部材43がリング41内で軌道回転移動する。星形部材43
のそのような移動が駆動軸49及び駆動ピン51を介してス
リーブ37を回転追従移動させることによって、スプール
35とスリーブ37との間に特定の相対変位（転向）が維持
されるようになっている。特定の相対回転変位（以下の
説明では「回転作動位置」と呼ぶ）は、一般的にステア
リングホィールの回転率、すなわちスプール35の回転率
に比例している。

【００１６】図２に示されているように、スプール35及
びスリーブ37の前端部（図２の左端部）付近に中立セン
タリングばね装置が配置されており、これは圧縮コイル
ばね57の一部で図２に示されている。ばね装置は、本発
明の譲受人に譲渡されており、参考として本説明に含ま
れている、ドワイトＢ．スティーブンソンが1991年11月
15日付けで出願した「回転／軸方向弁機構及びそのため
のばね装置を備えた流体コントローラ」と題する同時係
属中の米国特許出願番号793,061 に詳細に記載されてい
る形式のものでよい。一般的に、ばね装置には、スリー
ブ37をスプール35に対して「中立回転」位置（この用語
は図３に関連した説明で定義する）に向けて付勢する機
能を持った１、２または３個のコイルばね57が設けられ
ている。

【００１７】弁ハウジング部分13の弁孔33には、スリー
ブ37を取り囲む複数の環状流体室が形成されており、様
々なポート (23〜31) とスリーブ37の外表面との間を流
体連通させている。環状室23c は入口ポート23から加圧
流体を受け取る一方、環状室25c は戻り流体を戻りポー
ト25へ送る。環状室27c 及び29c は、それぞれ制御ポー
ト27及び29と流体連通している。

【００１８】リング41内を軌道回転する星形部材43の噛
合相互作用によって複数の膨張及び収縮流体容積室59が
形成され、そのような容積室59の各々に隣接する位置に
おいてウェアプレート15に流体ポート61が形成されてい
る。弁ハウジング部分13には複数の軸方向の孔63（図１
には１つだけ示されている）が形成されており、それら
の各々は流体ポート61の１つと開放連通している。弁ハ
ウジング部分13にはさらに１対の半径方向の孔65Ｌ及び
65Ｒが設けられて、各軸方向孔63と弁孔33との間を連通
させており、これの目的は当業者には公知であり、また
詳細に後述する。

【００１９】流体コントローラ11の全般的な作動は当業
者には公知であると考えられる。ステアリングホィール
を例えば時計回り方向へ回転させて車両を右旋回させよ
うとすると、スプール35も、車両の運転者から見て時計
回りに回転して、スプール35及びスリーブ37間の一連の
可変流量制御オリフィスを開放する。これらのオリフィ
スによって、環状室23c から弁機構を通り、さらに半径
方向の孔65Ｒ及び一部の軸方向の孔63を通って流体メー
タ17の膨張容積室59までが流体連通する。流体メータ17
の収縮容積室から流出した流体（計量流体）は、他方の
軸方向孔63を通り、さらに半径方向の孔65Ｌを通ってか
ら弁機構を通り、続いて環状室27c を通ってシリンダポ
ート27へ流れる。ステアリングシリンダから戻った流体
は、シリンダポート29へ流入してから環状室29c を流
れ、弁機構を通り、続いて環状室25c を通って戻りポー
ト25へ流れる。

【００２０】弁機構次に、主に図３を参照しながら、スプール35及びスリー
ブ37をそれらに形成された様々なポート及び通路に関し
て詳細に説明する。以下の説明において、多くのポート
及び通路は、環状室23c に対して対称的またはほぼ対称
的に配置されており、それらの部材は、環状室23c の左
側または右側に位置していることを示すために参照番号
の後にそれぞれＬまたはＲを付けて示されている。それ
に対して、その他の部材のあるものは、環状室23c に中
心が位置しているか、中心が位置していない場合も環状
室23c の反対側に対応の部材を備えておらず、それらは
参照番号だけで示されている。

【００２１】スプール35には１対の環状メータ溝67Ｌ及
び67Ｒが設けられている。メータ溝67Ｌには１対の軸方
向に延在した作動通路69Ｌが開放連通しており、同様に
メータ溝67Ｒには１対の軸方向に延在した作動通路69Ｒ
が開放連通している。最後になるが、スプール35に１対
のタンクポート71Ｌ及び１対のタンクポート71Ｒが設け
られており、これらは全てスプール35の内部に開放して
いる。

【００２２】スリーブ37には、環状室23c に連続流体連
通している環状圧力溝73（図２だけに示されている）が
設けられている。溝73に連通するようにして、スリーブ
37には各々75で示されている１対の圧力ポート群と、１
対のバイパス圧力ポート77とが設けられている。スリー
ブ37にはさらに、環状負荷感知溝79（これも図２だけに
示されている）が設けられている。溝79に連通するよう
にしてスリーブ37に２対の負荷感知孔81Ｌ及び81Ｒが設
けられているが、これらの機能は本発明の本質的部分で
はなく、当業者には公知であるため、ここでは詳細な説
明を省略する。図面を簡略化するために図１には負荷信
号線またはポンプＰの負荷応答制御装置等が含まれてい
ないが、負荷感知形のものが本発明の好適な実施例であ
ると考えられるので、図２〜図８の詳細図にはそれらが
示されていることに注意されたい。

【００２３】スリーブ37には、現在では当業者に公知の
ようにして孔65Ｌとの流体連通を整流するための複数の
メータポート83Ｌと、孔65Ｒとの流体連通を整流する複
数のメータポート83Ｒとが設けられている。図３では、
各メータポート83Ｌが矩形の開口に取り囲まれているよ
うに図示されていることに注意されたい。矩形開口はス
リーブ37の外表面に配置されており、従ってスプール−
スリーブ重合図が一般的にスプール及びスリーブの接合
部分の特徴だけを示すことを意図している点から、図３
だけに示されていることに注意する必要がある。メータ
ポートを取り囲んでいる矩形開口は、以下に詳細に説明
するようにスリーブ37がハウジング13に対して軸方向に
変位した時でも前述の整流流体連通が得られるようにす
るために必要である。

【００２４】スリーブ37には２つの作動ポート群85Ｌと
２つの作動ポート群85Ｒとが設けられており、これらの
作動ポート群85Ｌ及び85Ｒはそれぞれ環状室27c 及び29
c と常時流体連通している。最後になるが、スリーブ37
には駆動ピン53の円周方向において各端部側に配置され
た１対のタンクポート87が設けられており、タンクポー
ト87は環状室25c と常時流体連通している。本実施例で
は、図１に概略的に示されている戻りポート25の下流側
の戻り線に固定オリフィス88等の何らかの制御部または
絞り部を設けることによって、スプール35の内部の流体
圧が「調整タンク圧力」と呼ばれる圧力になるようにす
ることが好ましく、この用語は現在では当業者に公知で
あって、調整タンク圧力の機能については後述する。

【００２５】図２に戻って説明すると、スリーブ37の前
端部がハウジング13の隣接部分と協働してばね室89を形
成しており、その中に複数の圧縮コイルばね91がはめ込
まれて支持リテーナ93に当接して、スリーブ37を後方
（図２の右方向）へ押しつけている。上記ばね構造は、
前述の米国特許出願番号793,061 に詳細に記載されてい
る。

【００２６】スリーブ37の右端部はハウジング13及びウ
ェアプレート15と協働して圧力室95を形成しており、こ
の内部に調整タンク圧力がスプール35に形成された小さ
い半径方向孔97を介して連通している。圧力室95内の流
体圧の機能は、ばね91の付勢力に対抗してスリーブ37の
軸方向位置を調節することである。これは、例えば圧力
室95と真のシステムリザーバＲ（すなわち前述の「調整
タンク」ではない）との間の流体連通を制御するパイロ
ット制御弁99によって達成される。パイロット制御弁99
は、電子コントローラ103 からの電気信号101 に応じて
位置決めされる。

【００２７】本実施例では、パイロット弁99は室95から
システムリザーバＲへ圧力を連通させる位置へ常時押し
つけられているため、ばね91はスリーブ37を図３に示さ
れている位置の方へ押しつけている。信号101 が弁99へ
送られると、それは室95からシステムリザーバＲへの連
通を制限または遮断する位置に向けて移動するため、室
95内の圧力が増大して、スリーブ37を図６に示されてい
る第２軸方向位置に向けて押しつける。以下に説明する
ステアリング機能の一部に関して言えば、スリーブ37の
軸方向位置の制御は「バングバング」形式、すなわちス
リーブが２つの個別位置のいずれかにある形式である。
他の機能では、例えば車両速度等の感知パラメータに比
例してスリーブ37が第１軸方向位置（図３）から離れて
第２軸方向位置（図６）に向かうように、スリーブ37の
位置を比例的に制御することが望ましい。

【００２８】可変負荷反応次に、図３と同様な拡大部分図である図４を主に参照し
ながら説明すると、スプール35及びスリーブ37は図３と
同様に回転中立位置にあり、スリーブは図２〜図４にお
いて右方向に押しつけられて、その「第１」軸方向位置
にある。

【００２９】現在では当業者に公知のように、ここに示
されている形式のステアリング制御装置の「負荷反応」
とは、車両のステアリングシリンダＣに加えられた外部
負荷をステアリングホィールを介して運転者に伝達する
装置の能力のことである。言い換えれば、ＳＣＵ弁機構
が図３及び図４に示されているように中立位置またはそ
の付近にある時、運転者はステアードホィールに加えら
れている負荷を「感じる」。図４において、作動ポート
群85Ｌには、弁機構が中立位置にある時に作動通路69Ｌ
と連通する１つのポート（図４の最上部のポート）が含
まれている。同様に、弁機構が中立位置にある時、作動
ポート群85Ｒの１つ（図４の最下部のポート）が作動通
路69Ｒと連通している。ステアードホィールの右側に
（例えば縁石または野原の溝に係合することによって）
外部負荷が加えられた場合、圧力パルスがステアリング
シリンダＣからポート27を通り、次に最上部のポート85
Ｌ及び作動通路69Ｌを通って上方のメータポート83Ｌを
通り、流体メータ17の出口側へ送り戻される。メータ17
に作用する圧力パルスを運転者が感じることができる。
同時に、流体はポート29から最下部のポート85Ｒ及び作
動通路69Ｒ間の連通部を通ってステアリングシリンダＣ
の他方側に引き込まれる。流体メータ17の両側と図１の
中立位置にあるポート27及び29との間の概略的相互接続
状態を参照されたい。

【００３０】例えば、車両速度の増加時に運転者が感じ
る負荷反応の量を増大させることによって道路感覚を増
加させ、車両速度の増加時に運転者が過度のステアリン
グ移動を開始しないようにさせることが望ましい。安全
上の理由から、車両電源がオフの時は室95及び弁99をシ
ステムリザーバＲに通気させることによって、装置全体
を「フェールセイフ」にする必要がある。従って、車両
速度が増加するのに比例して、パイロット制御弁99へ送
られる信号101 が減少して、室95内の圧力が低下し、ス
リーブ37が図４の右方向へ押しつけられるようになる。
可変負荷反応を得るため、作動通路69Ｌに傾斜表面 105
Ｌが設けられ、同様に作動通路69Ｒに傾斜表面 105Ｒが
設けられている。車両速度の増加に伴ってスリーブ37が
図４の右方向へ移動すると、最上部の作動ポート85Ｌ及
び最下部の作動ポート85Ｒが右方向へ移動して、それら
とそれぞれ作動通路69Ｌ及び69Ｒとの連通部分が、ポー
トがそれぞれ傾斜表面 105Ｌ及び 105Ｒを通過するのに
伴って徐々に増加する。反対に、スリーブ37が図４にお
いて左方向へ十分に移動すると、ステアリングシリンダ
Ｃの各端部と流体メータ17のそれぞれの端部との間の流
体連通が遮断されるため、ステアリングシリンダ内に発
生した圧力パルスは流体メータ17へ、さらにそこからス
テアリングホィールを介して運転者に伝達されなくな
る。このことから、負荷反応は、流体コントローラの回
転中立作動だけに関連している機能であることがわかる
であろう。

【００３１】可変流量増幅次に主に図５及び図６を参照しながら、本発明の可変流
量増幅機能を説明する。図５には、運転者が右旋回する
ためにステアリングホィールを時計回りに回転させ、従
ってスプール35をスリーブ37に対して図５の「下方」へ
移動させた後のスプール35及びスリーブ37の相対位置を
示している。図５に示されている位置は「回転作動位
置」と呼ぶことができるが、その用語が１つの個別の位
置を表しているのではなく、弁機構が中立回転位置（図
３）から最大回転変位位置（図７に関連して説明する）
に向けて移行する時の一定範囲の相対回転位置を表して
いることは当業者には理解されるであろう。

【００３２】図５において、圧力ポート群75がそれぞれ
の作動通路69Ｒに重合しており、両者間の合計重合部分
によって主可変流量制御オリフィスＡ１が形成される。
前述したように、計量されていない加圧流体が作動通路
69Ｒからメータポート83Ｒを通って流体メータ17へ流れ
る。流体メータ17から戻る計量流体は、メータポート83
Ｌを通ってから作動通路69Ｌを流れるが、この時に作動
通路69Ｌは作動ポート群85Ｌと重合しており、両者間の
合計重合部分によって可変流量制御オリフィスＡ４が形
成される。Ａ４オリフィスを流れた加圧計量流体は低圧
でステアリングシリンダＣへ流れ、シリンダＣから排出
された流体は、前述したように流体コントローラ11へ戻
り、作動ポート群85Ｒを流れるが、この時に作動ポート
群85Ｒはタンクポート71Ｒと重合しており、両者間の合
計重合部分によって可変流量制御オリフィスＡ５が形成
される。排出流体はＡ５オリフィスを流れた後、前述し
たようにスプール85の内部を通って戻りポート35に流れ
る。図５では、唯一の変位がスプール及びスリーブ間の
相対回転であって、スリーブが軸方向に変位していない
ことに注意されたい。

【００３３】次に主に図６を参照しながら説明すると、
ほぼＬ字形通路部分 107Ｌが作動通路69Ｌと開放連通し
ており、同様にほぼＬ字形通路部分 107Ｒが作動通路69
Ｒと開放連通している。通路部分 107Ｌ及び 107Ｒは
「ほぼＬ字形」であると言ったが、各通路部分には以下
に説明する理由から傾斜表面が設けられていることに注
意されたい。説明上、可変流量増幅機能は運転者が手動
で選択可能であるとする。言い換えれば、運転者がその
機能の恩恵を受けたい場合、運転者が適当な入力（スイ
ッチ等）を選択して、室95内の圧力を適当に制御する
と、スリーブ37が図６において軸方向の左方向に図示の
位置へ移動する。

【００３４】図５及び図６を比較した時、図５に関連し
て行ったスプール及びスリーブ間の主流体路の説明は図
６の場合にも当てはまり、主流体路が形成されている。
しかし、図６に示されているようにスリーブ37が軸方向
に移動すると、主流体路に平行であるが流体メータ17を
迂回する流体路が追加されることによって主流体路（流
体メータ17を含む）への流量が「増幅」される。流体増
幅は、ドナルド・Ｍ・ハールスタッド(Donald M. Haars
tad)に発行された「流量増幅付きステアリング制御装
置」と題する米国特許第4,759,182 号明細書から一般に
公知であり、この特許は本発明の譲受人に譲渡されてお
り、その開示内容は参考として本説明に含まれる。その
ような流量増幅能力を備えた流体コントローラは、本発
明の譲受人によって「Ｑ−Ａｍｐ」の商標で販売されて
いる。

【００３５】上記特許では、流量増幅路の流量は、本明
細書の背景で論じられているようにスプール及びスリー
ブの回転変位の直接的な関数であった。しかし、流量は
部分的にスプール及びスリーブの回転変位に左右される
だけであって、スプール及びスリーブが互いに対して転
向している間、何かの他の入力パラメータに応じて変化
または制御できることが、本発明の流量増幅機能の１つ
の特徴である。

【００３６】スリーブ37が図６の位置へ移動すると、環
状室23c から流出した加圧流体がバイパス圧力ポート77
を流れるが、この時にバイパス圧力ポート77は通路部分
107と重合しており、両者間の合計重合部分によって可
変流量増幅オリフィスＡＱが形成される。ＡＱオリフィ
スを流れた増幅流体は、Ａ４オリフィスのすぐ上流側で
前述したように作動通路69Ｌに流入して主流体路と合流
する。言い換えれば、本発明の流量増幅機能によって、
メータ17の流体容量を超える量の流体をステアリングシ
リンダＣへ送ることができる。通路部分 107Ｌ及び 107
Ｒの各々に傾斜表面（計量縁部）を設けることによっ
て、オリフィスＡＱの流れ面積がスリーブ37の軸方向位
置とスプール及びスリーブの転向の両方によって決定さ
れ、スプール及びスリーブ間の転向が比較的小さい時、
入力信号101 の大きさに無関係に、増幅オリフィスＡＱ
は最大面積に達することができない。

【００３７】以下の説明では、圧力ポート75と作動通路
69Ｒとの重合部分を主可変流量制御オリフィスＡ１r と
呼ぶが、 [ｒ] は、スプール及びスリーブ間の相対回転
に応答して形成されたオリフィスであることを示してい
る。このため、可変流量制御オリフィスＡ１（合計）
は、Ａ１r 及び流量増幅オリフィスＡＱの和である。

【００３８】可変流量増幅機能を運転者が手動で選択す
る代わりに、例えばこの機能を加える別の方法として、
車両速度の関数としてスリーブ37の位置を変化させるこ
とができる。一般的に、スプール及びスリーブ間を図３
の回転中立位置から相対回転させるとすぐに、スリーブ
37を図６に示されている位置へ軸方向移動させることが
望ましいであろう。これによって、作業現場で建設車両
を操縦する時など、最低車両速度で流量増幅が最大にな
るであろう。そして、車両速度が増加すると、電気信号
101 が変化し、それによってスリーブ37が徐々に図６の
右方向へ移動して、流量増幅オリフィスＡＱの面積を減
少させる。比較的高速の搬送速度で走行することがたび
たびある車両の場合、スリーブ37は図５に示されている
位置まで移動してしまうが、その位置では流量増幅がな
く、ステアリングシリンダＣへ送られる唯一のステアリ
ング流量はスプール及びスリーブ間の通常の回転変位に
よるものである。流量増幅機能は、上記米国特許出願番
号703,318 号に開示されている制御論理を用いているス
テアードホィール−ステアリングホィール位置制御装置
の一部としても利用できる。そのような装置では、スリ
ーブ37の軸方向位置、従って流量増幅オリフィスＡＱの
面積を変化させることによって、ステアードホィール及
びステアリングホィール間に所望の関係を維持すること
ができる。

【００３９】次に図７を参照しながら説明すると、弁機
構のスリーブ37は図６と同じ軸方向位置にあるが、スプ
ール35は最大回転位置まで回転している。当業者には公
知のように、一般的に運転者が手動ステアリング操作を
行っている時だけスプール及びスリーブが最大回転位置
にある、すなわち流体メータ17は単にシリンダＣへ送る
流体を「計測」するために用いられているのではなく、
運転者によるステアリングホィールの手動回転によって
メータ17をハンドポンプとして作動させることができる
ようになる。公知のように、手動ステアリングモードで
の作動時には、流体メータ17を迂回する流量増幅路を遮
断する必要があるが、それはそのような迂回路は「短
絡」として機能するだけであって、運転者が流体メータ
17の出口側で手動で圧力を上昇させることができないか
らである。このことは、ドナルド・Ｍ・ハールスタッド
に発行された「流量増幅及び手動ステアリング機能付き
ステアリング制御装置」と題する米国特許第4,862,690
号明細書に詳細に記載されており、この特許は本発明の
譲受人に譲渡されており、その開示内容は参考として本
説明に含まれる。

【００４０】このように、図７おいてスプール及びスリ
ーブが最大回転位置にある時、圧力ポート群75全体が作
動通路69Ｒと重合しており、流体メータ17へ引き込まれ
る流体の流量の制限が最小になる（この時にはポンプと
して作動する）。同時に、通路部分 107Ｌ及び 107Ｒの
形状から、バイパス圧力ポート77がそれらと連通しなく
なるため、流量増幅オリフィスＡＱの流れ面積がゼロま
で減少する。従って、図７のスプール及びスリーブの位
置は、同時にスプール及びスリーブ間の最大相対回転及
びスリーブのほぼ最大の軸方向変位を表している。ピン
開口55の左上コーナの駆動ピン53の位置に注目し、その
位置を図３の開口55内のピン53の位置と比較されたい。
本実施例では、一例として図７に示されている手動ステ
アリング位置が、スプール及びスリーブ間の少なくとも
約30度の相対回転で得られるため、本実施例は、本発明
の譲受人に譲渡されており、参考として本説明に含まれ
ている、ドワイト・Ｂ．スティーブンソンの「大きい転
向角の回転調整ステアリング弁」と題する米国特許第5,
080,135 号明細書に記載されている開示に従って「広
角」弁機構と呼ぶことができることに注意されたい。し
かし、本発明の用途は「広角」形式の弁機構を備えた流
体コントローラに制限されないことを明確に理解する必
要がある。

【００４１】可変減衰次に図８を参照しながら変更実施例を説明するが、わか
りやすくするために前述の可変負荷反応及び可変流量増
幅機能は省略されている。別の変更として、図８では、
タンクポート71Ｌ及び71Ｒが図３〜図７の実施例の場合
よりも軸方向に幾分狭く図示されている。最後になる
が、作動ポート群85Ｌ及び85Ｒのそれぞれタンクポート
71Ｌ及び71Ｒに対する位置が幾分変更されているが、そ
の理由については後述する。

【００４２】ここで使用する「減衰」とは、流体コント
ローラ11での全圧力降下を増加させることができるよう
に、可変流量制御オリフィスＡ５を流れる流量を制限す
ることである。例えば、可変減衰機能（「活性減衰」と
も呼ばれる）によって、シリンダポート27及び29とステ
アリングシリンダＣの両端部とを連結する線の間に並列
に配置される緩衝弁を設ける必要がなくなる。以下の説
明で用いられる減衰を増大させるという表現は、Ａ５オ
リフィスをさらに絞ること、従ってシリンダから最終的
にシステムリザーバＲへ流れる流量の絞りを増大させる
ことによってステアリングシリンダＣの作動を「緩衝」
すなわち低速化することを意味している。

【００４３】次に主に図９を参照しながら説明すると、
例えば右旋回できるようにスプールがスリーブに対して
通常の作動位置へ変位する割合でスプール35が回転する
と、作動ポート85Ｒがタンクポート71Ｒに重合して、両
者間の合計重合部分によって図５に関連して説明した可
変流量制御オリフィスＡ５が形成される。

【００４４】例えば、可変減衰機能の典型的な用例とし
て、ステアリングシリンダＣの位置の感知があり、シリ
ンダＣ内のピストンがストロークの終端に近付くと、適
当な信号がコントローラ103 へ送られて、スリーブ37が
図８及び図９に示されている第１位置から左方向へ移動
し始めるようになる。

【００４５】次に主に図10を参照しながら説明すると、
スリーブが左方向へ移動すると、作動ポート群85Ｒの中
の幾つかのポートが対応のタンクポート71Ｒと連通しな
い位置へ移動するため、Ａ５オリフィスの流れ面積が減
少し、ステアリングシリンダＣのさらなる移動が減衰ま
たは緩衝される。その結果、運転者がステアリングホィ
ールを同じ割合で回転させ続けても、ステアリングシリ
ンダＣ内のピストンは、ストロークの終端に近付くのに
伴って移動が低速になる。

【００４６】次に主に図８を参照しながら説明すると、
スプールがスリーブに対して図８において「上方」へ移
動する左旋回の場合、作動ポート群85Ｌとタンクポート
71Ｌとの重合によって可変流量制御オリフィスＡ５が形
成される。スリーブ37が左方向へ移動することは、左旋
回中のＡ５オリフィスの面積に対して右旋回中とほぼ同
じ効果をもたらす。

【００４７】変更実施例図11〜図13 次に主に本発明の変更実施例を示している図11を参照し
ながら説明すると、これはトルク発生ステアリング装置
を図示しており、以下の説明では簡単に「トルク発生
器」と呼ぶ。この変更実施例では、多くの部材が図１〜
８の実施例の部材と機能または構造が極めて類似してい
る。そのような部材には、第１実施例の参照番号に100
を追加した番号を付けることによって、変更実施例の説
明を簡単にする。第１実施例に対応部材がない変更実施
例の部材に対しては「200」以上の参照番号が付けられて
いる。

【００４８】変更実施例のトルク発生器111 は、弁ハウ
ジング113 と、ポートプレート115、流体メータ117
と、ウェアプレート210 と、軸支持ケーシング203 とを
有している。出力軸205 がケーシング203 内に回転可能
に支持されており、また軸205ラック／ピニオンステア
リング装置（図示せず）のピニオン歯車等の適当なステ
アリング装置に連結または結合されている。

【００４９】図11に示されている一般形式のトルク発生
器は長年に渡って市販されており、当業者には公知であ
って、本発明の譲受人に譲渡されており、参考として本
説明に含まれている米国特許第5,042,250 号明細書に記
載されている。

【００５０】ハウジング113 には入口ポート123 及び戻
りポート125 が設けられている。ハウジング113 にはさ
らに、弁孔133 及び複数の軸方向孔163 が設けられ、軸
方向孔の各々は流体メータ117 の膨張及び収縮流体容積
室の１つに流体連通している。

【００５１】弁孔133 内に主スプール弁135 と、追従ス
リーブ弁137 とが配置されている。流体メータ117 の星
形部材143 の軌道回転移動が主駆動軸149 によって、さ
らにピン153 を介して伝達されることによって、スリー
ブ137 に追従移動を与えることができる。流体メータ11
7 がそれを流れる流体の流量を「測定」してスリーブ13
7 に追従移動を与えるのと同時に、公知のようにトルク
がドッグボーン(dogbone) 軸207 によって出力軸205 に
伝達されている。

【００５２】スプール135 には車両のステアリングホィ
ール（図示せず）と連結するための１組の内側スプライ
ン139 が設けられており、スプール135 のその部分とハ
ウジング113 の隣接部分との間に支持リテーナ193 が配
置されている。支持リテーナ193 はハウジング113 及び
スリーブ137 の左端部（図11）と協働してばね室189形
成しており、その中にスリーブ137 を図11の右方向へ押
しつける複数の圧縮コイルばね191 が配置されている。
スリーブ137 の右端部はハウジング113 及びプレート11
5 と協働して環状圧力室195 を形成している。好ましく
は、調整タンク圧力が室195 内に連通して、第１実施例
と同様にして制御されるようにする。

【００５３】次に図12を参照しながら説明すると、ハウ
ジング113 には入口ポート123 と常時連通した環状室12
3cが設けられている。ハウジング113 には戻りポート12
5 常時流体連通した環状室125c（図11を参照）も設けら
れている。図12に示されているように、半径方向孔 165
Ｌ及び半径方向孔 165Ｒが軸方向孔163 の各々に連通し
て、当業者には公知のようにして整流流体連通を行って
いる。スプール135 には１対の環状メータ溝 167Ｌ及び
167Ｒが設けられている。溝 167Ｌには１対の圧力通路
209 Ｌが連通し、溝 167Ｒには１対の圧力通路 209Ｒが
連通している。溝 167Ｌにはさらに複数の作動通路 169
Ｌが連通し、同様に溝 167Ｒには複数の作動通路 169Ｒ
が連通している。円周方向において各作動通路 169Ｌま
たは 169Ｒに隣接させてそれぞれタンクポート 171Ｌま
たは 171Ｒが配置されている。

【００５４】円周方向において各対の圧力通路 209Ｌ及
び 209Ｒ間には、スプール135 の表面だけに中立凹部 2
11が形成されている。凹部 211は複数の中立通路213 に
よってスプール135 の内部に連通しており、中立通路21
3 の機能については後述する。

【００５５】スリーブ137 には１対の圧力ポート175
（参照番号は図13だけに示されている）が設けられてい
る。スリーブ137 はさらに、それぞれ環状メータ溝 167
Ｌ及び167Ｒと開放連通する位置に複数のメータポート
183Ｌ及び複数のメータポート183Ｒを設けている。スリ
ーブ137 にはさらに複数の作動ポート 185Ｌ及び複数の
作動ポート 185Ｒが設けられている。図12に示されてい
るように、スプール135 及びスリーブ137 が図12に示さ
れているように回転方向において相対中立位置にある
時、各作動ポート 185Ｌまたは 185Ｒはそれぞれその隣
接作動通路 169Ｌまたは169 Ｒと比較的無制限状態で連
通している。スプール135 が図12に示されている中立位
置にある時、入口ポート123 から入った加圧流体は圧力
ポート175流れ、次に中立凹部 211及び中立通路213 を
通ってシステムリザーバＲへ流れるため、図11〜13に示
されているトルク発生器11はオープンセンターであると
考えられる。圧力ポート175 と中立凹部 211との間の合
計重合部分によって中立流量制御オリフィスＡＮが形成
される。

【００５６】次に主に図13を参照しながら説明すると、
スプール135 がスリーブ137 に対して回転すると、各圧
力ポート175 がそれぞれの圧力通路 209Ｌと連通し始め
て（右旋回であるとする）、両者間の合計重合部分によ
って可変流量制御オリフィスＡ１が形成される。オリフ
ィスＡ１の面積が増大するのに伴って、中立流量制御オ
リフィスＡＮの面積が減少し、スプール135 が回転を続
けると、ＡＮオリフィスでの圧力が上昇し始めるが、こ
のことはオープンセンター装置に精通している者には公
知である。

【００５７】スリーブ137 が図12のように右方向へ押し
つけられた状態にある場合、スプール135 の回転変位に
よってＡ１オリフィスが急速に開放し始める。そのよう
にＡ１オリフィスが急速に開放してＡＮオリフィスが閉
鎖することによって、直ちにステアリング動作が発生す
るため、メータの作動前に発生するスプール及びスリー
ブの転向が制限され、ステアリングホィール−ステアー
ドホィール相関が急速に回復する。そのような性能特徴
は比較的低速の車両速度では一般的に非常に好ましいも
のである。しかし、車両速度が高まると、多くの車両用
例ではＡＮ及びＡ１オリフィスの面積対変位曲線を「引
き延ばす」ことが望まれる。従って、比較的高速の車両
速度では、車両のステアリングホィールの小さい突然補
正（移動）では車両方向に急激な変化が生じないため、
車両安定性を向上させる。従って、例えば車両速度が増
加するのに伴って、スリーブ137 が図13の左方向へ押し
つけられ、圧力ポート175 が左方向へ、Ａ１オリフィス
に所定の流れ面積を確保するためにはスプール135 のさ
らに大きな回転変位が必要になる位置へ移動する。Ａ１
オリフィスを流れた加圧流体は、通路 209Ｌを通り、続
いてメータ溝167及びメータポート 183Ｌを通って流体
メータ117 へ流れる。低圧の流体はメータポート 183Ｒ
を流れてから、メータ溝 167Ｒを通って作動通路169 Ｒ
に流入する。低圧の流体は、スリーブ137 に形成されて
いる作動ポート 185Ｒを流れるが、この時に作動ポート
185Ｒはタンクポート 171Ｒと重合しており、両者間の
合計重合部分によって可変流量制御オリフィスＡ５が形
成される。

【００５８】このように、本発明は主及び追従弁部材が
中立回転位置から回転作動位置へ変位することによっ
て、流体メータを介して入口ポートと戻りポートとの間
を連通させる主流体路が形成される油圧パワーステアリ
ング装置を提供していることがわかるであろう。スプー
ルに通路手段が設けられ、スリーブにポート手段が設け
られて、通路手段及びポート手段によって可変流量制御
オリフィスＡが形成されている。以上の流量制御オリフ
ィスＡに関する説明は、本発明のいずれかの実施例に関
連して説明した様々な可変流量制御オリフィスＡ１、Ａ
４、Ａ５、ＡＱ及びＡＮのいずれにも当てはまる包括的
な説明であることを理解されたい。

【００５９】流量制御オリフィスＡは、スリーブが図５
及び図12に示されている第１軸方向位置にある時、第１
のオリフィス面積対転向関係にある。図６及び図13に示
されているようにスリーブが第２軸方向位置にある時、
流量制御オリフィスＡが第２の面積対転向関係になるよ
うに流体通路手段及び流体ポート手段が形成されてい
る。第１及び第２の面積対転向関係の差が、ステアリン
グ装置の能力を拡大させる有益なステアリングまたは付
帯機能を与えていることが、本発明の１つの重要な特徴
である。

【００６０】本発明の別の重要な特徴は、スプール及び
スリーブの回転変位の方向に無関係に、スリーブをその
第１位置から第２位置に向けて軸方向に変位させること
によって機能の効果を変化させることができる１つまた
は複数のステアリングまたは付帯機能（負荷反応、流量
増幅、緩衝）を備えたステアリング装置を提供すること
である。言い換えれば、物理的装置またはシステム論理
において左旋回か右旋回かを考慮に入れる必要なく、ス
リーブの一定の軸方向移動によってＡ５オリフィスの一
定量の活性減衰を行うことができる。

【００６１】以上に本発明の好適な実施例を詳細に説明
してきたが、本明細書を読んで理解すれば、当業者であ
れば様々な変更を考えることができるであろう。請求項
の精神の範囲内であれば、そのような変更は本発明に含
まれる。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、スプール及びスリーブ
の相対回転によって１つまたは複数の可変流量制御オリ
フィスが形成され、これらのオリフィスは、スリーブが
第１位置に押しつけられている時に第１の面積対転向関
係にあり、スリーブは、車両のステアリングホィールの
回転以外の入力に応答して第２位置に向けて移動できる
ので、スリーブが第２軸方向位置にある時、流量制御オ
リフィスは異なった面積対転向関係にあり、その差によ
って有益なステアリングまたは付帯機能を与えることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関連した形式の油圧パワーステアリン
グ装置の概略図である。

【図２】本発明に従って形成された流体コントローラの
軸方向断面図である。

【図３】弁機構が中立位置を示す、図２の流体コントロ
ーラの弁機構における重合図であるが、弁機構が中立位
置に示されている。

【図４】本発明の可変負荷反応機能を示す、図３と同様
な非常に拡大した部分重合図である。

【図５】弁機構が回転作動位置を示す、図３よりもわず
かに大きい縮尺の図３と同様な弁機構の重合図である。

【図６】弁機構が回転方向及び軸方向の両方へ変位して
いる時のさらなる拡大部分重合図である。

【図７】弁機構が最大回転位置へ変位し、また最大軸方
向位置付近へ変位している、図６と同様な同じ縮尺の重
合図である。

【図８】本発明の減衰特徴を説明するための、図３に示
す弁機構の変更実施例における図３よりもわずかに大き
い縮尺の重合図である。

【図９】スプール及びスリーブが回転変位し、スリーブ
が第１軸方向位置にあるところを示す、大きい縮尺の図
８と同様な重合部分図である。

【図１０】スプール及びスリーブが回転変位し、スリー
ブが第２軸方向位置にあるところを示す、大きい縮尺の
図８と同様な重合部分図である。

【図１１】本発明に従って形成されたトルク発生器の軸
方向断面図である。

【図１２】弁機構が回転中立位置かつ第１軸方向位置を
示す、図９のトルク発生器の弁機構の、図９より大きい
縮尺の重合図である。

【図１３】弁機構が回転方向及び軸方向の両方へ変位し
ている、図12と同様な拡大部分重合図である。

【符号の説明】

11、111 油圧パワーステアリング装置 13、113 ハウジング手段 17、117 流体メータ 23、123 入口ポート 25、125 戻りポート 35、135 スプール 37、137 スリーブ 69L 、69R 、71L 、71R 、107L、107R、209L、209R、 2
11、213 流体通路 75、77、85L 、85R 、175 流体ポート 91、191 圧縮コイルばね 95、195 圧力室 99 パイロット制御弁Ａ可変流量制御オリフィス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者キースロバートカールソンアメリカ合衆国ミネソタ 55309 ビッグレイクモンローストリート 336 (72)発明者ケニスガーアリーラスムッセンアメリカ合衆国ミネソタ 55428 ニューホープケベックアベニューナンバー106ビー 5705

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加圧流体源（Ｐ）からの流体の流量を制
御する油圧式パワーステアリング装置 (11；111)であっ
て、加圧流体源に連結する入口ポート (23；123)及び戻りポ
ート(25 ；125)を形成するハウジング手段 (13；113)
と、前記ハウジング手段内に配置され、主回転弁部材(3
5、135)及びそれと協働する相対回転可能な追従弁部材(3
7、137)を有する弁手段と備え、前記主及び追従弁部材は、中立回転位置（図３；図10）
と、前記主弁部材が前記追従弁部材に対して前記中立回
転位置から回転変位している回転作動位置（図５；図1
1）とを備え、前記弁部材が前記回転作動位置（図５；
図11）にある時、前記ハウジング手段及び前記弁手段の
協働によって、前記入口ポートと前記戻りポートとの間
を連通する主流体路が形成され、流体作動手段 (17；117)が、それを流れる流体の流量に
応じて前記追従弁部材(37;137)に追従移動を与え、前記
流体作動手段は前記入口ポート及び前記戻りポート間の
主流体路内に直列状の流れ関係に配置され、前記追従弁部材(37、137)は第１軸方向位置（図５；図1
0）を形成し、前記主弁部材(35、135)は流体通路手段(69
L、69R、71L、71R、107L、107R；209L、209R、211、213)を形成
し、前記追従弁部材は流体ポート手段(75、77、85L、85R；
175)を形成し、前記流体通路手段及び前記流体ポート手
段は、前記追従弁部材が前記第１軸方向位置（図５；図
10）にある時、前記主及び追従弁部材が前記中立回転位
置（図３；図10）と前記回転作動位置（図５；図11）間
を変位する時に第１の面積対転向関係にある可変流量制
御オリフィス（Ａ）を形成するように配置されており、（ａ）前記追従弁部材(37;137)を前記第１軸方向位置
（図５；図10）に向けて付勢する手段(91;191)と、（ｂ）前記追従弁部材を前記第１軸方向位置から第２軸
方向位置（図６；図11）に向けて変位させる手段(95、9
9;195) とを有しており、（ｃ）前記流体通路手段及び前記流体ポート手段の一方
は、前記追従弁部材が第２軸方向位置（図６；図11）に
ある時、前記主及び追従弁部材が前記中立回転位置と前
記回転作動位置間を変位する時に前記可変流量制御オリ
フィス（Ａ）が第２の面積対転向関係になるような形状
であることを特徴とする油圧パワーステアリング装置。
【請求項２】前記主流体路はそれと直列状の流れ関係
にある可変流量制御オリフィス（Ａ）を含むことを特徴
とする請求項１の油圧パワーステアリング装置。
【請求項３】前記流体通路手段(107L、107R；211、213)
及び前記流体ポート手段(75、77；175)の一方は、所定の
回転位置（図５；図11）において、前記追従弁部材(37;
137)が前記第１軸方向位置（図５；図10）から前記第２
軸方向位置（図６；図11）に向けて変位することによっ
て前記可変流量制御オリフィス（Ａ１；ＡＮ）の流れ面
積を増加させる形状になっていることを特徴とする請求
項１の油圧パワーステアリング装置。
【請求項４】前記流体通路手段(69L、69R、71L、71R；20
9L、209R) 及び前記流体ポート手段(85L、85R；175)の一
方は、所定の回転位置（図８；図11）において、前記追
従弁部材(37;137)が前記第１軸方向位置（図５；図10）
から前記第２軸方向位置（図６；図11）に向けて変位す
ることによって前記可変流量制御オリフィス（ＡＬＲ、
Ａ５；Ａ１）の流れ面積を減少させることができる形状
になっていることを特徴とする請求項１の油圧パワース
テアリング装置。
【請求項５】前記流体通路手段(209L 、209R) 及び中
立通路(211、213) を特徴としており、前記流体ポート手
段(175) 及び前記中立通路が協働して中立流量制御オリ
フィス（ＡＮ）を形成し、前記流体ポート手段及び前記
圧力通路が協働して圧力流量制御オリフィス（Ａ１）を
形成する請求項１の油圧パワーステアリング装置。
【請求項６】前記流体ポート手段(175) を特徴として
おり、前記圧力通路(209L 、109R) 及び前記中立通路(2
11、213) は、前記主(135) 及び追従(137) 弁部材の所定
の回転位置において、前記追従弁部材(137) が前記第１
軸方向位置（図10）から前記第２軸方向位置（図11）に
向けて変位することによって前記中立流量制御オリフィ
ス（ＡＮ）の流れ面積を増加させ、前記圧力流量制御オ
リフィス（Ａ１）の流れ面積を減少させる形状になって
いる請求項５の油圧パワーステアリング装置。
【請求項７】加圧流体源（Ｐ）から流体圧作動装置
（Ｃ）への流体の流量を制御するコントローラ(11)であ
って、加圧流体源に連結される入口ポート(23)、戻りポート(2
5)、及び流体圧作動装置に連結する第１(27)及び第２(2
9)制御流体ポートを形成するハウジング手段(13)と、前
記ハウジング手段内に配置され、主回転弁部材(35)及び
それと協働する相対回転可能な追従弁部材(37)を有する
弁手段とを備え、前記主及び追従弁部材は、中立回転位置（図３）と、前
記主弁部材が前記追従弁部材に対して前記中立回転位置
から回転変位している回転作動位置（図５）とを備え、
前記弁部材が前記回転作動位置にある時、前記ハウジン
グ手段及び前記弁手段の協働によって、前記入口ポート
から前記第１制御流体ポートまで、及び前記第２制御流
体ポートから前記戻りポートまでを流体連通させる主流
体路が形成され、前記追従弁部材は第１軸方向位置（図５）を形成し、前
記主弁部材は流体通路手段(107L、69L、71R)を形成し、前
記追従弁部材は前記入口ポート(23)と常時流体連通して
いる第１流体ポート手段(75、77) 、前記第１制御流体ポ
ート(27)と常時流体連通している第２流体ポート手段(8
5L) 、及び前記第２流体ポート(29)と常時流体連通して
いる第３流体ポート手段(85R) を形成し、前記第１、第２及び第３流体ポート手段は、前記弁部材
が前記中立回転位置（図３）にある時に前記流体通路手
段との実質的な流体連通が遮断され、前記弁部材が前記
回転作動位置（図５）にある時に前記流体通路手段と流
体連通して、その間にそれぞれ第１（Ａ１）、第２（Ａ
４）及び第３（Ａ５）可変流量制御オリフィスを形成
し、前記主流体路に前記第１、第２及び第３可変流量制
御オリフィスが含まれており、（ａ）前記追従弁部材を前記第１軸方向位置（図３）に
向けて付勢する手段(91)と、（ｂ）前記追従弁部材を前記第１軸方向位置（図３）か
ら第２軸方向位置（図６）に向けて変位させる手段(95、
99) とを有しており、（ｃ）前記第１(75)及び第３(85R) 流体ポート手段の一
方は、所定の回転作動位置（図５）において、前記追従
弁部材(37)が前記第１軸方向位置（図３）から第２軸方
向位置（図６）に向けて変位することによって、前記第
１（Ａ１）及び第３（Ａ５）可変流量制御オリフィスの
各々の流れ面積を変化させるような形状であることを特
徴とするコントローラ。
【請求項８】前記第１流体ポート手段(75、77) は、所
定の回転作動位置（図５）において、前記追従弁部材(3
7)が前記第１軸方向位置（図５）から第２軸方向位置
（図６）に向けて変位することによって、前記第１可変
流量制御オリフィス（Ａ１）の流れ面積を増加させる形
状になっていることを特徴とする請求項７のコントロー
ラ。
【請求項９】前記流体通路手段は、第１(107L,69L)、
第２(69L) 及び第３(71R) 流体通路を形成した前記主弁
部材を有しており、前記弁部材が前記回転作動位置（図
５）にある時、前記第１(75、77) 、第２(85L) 及び第３
(85R) 流体ポート手段がそれぞれ前記第１(107L,69L)、
第２(69L) 及び第３(71R) 流体通路と流体連通して前記
第１（Ａ１）、第２（Ａ４）及び第３（Ａ５）可変流量
制御オリフィスを形成するようにしたことを特徴とする
請求項７のコントローラ。
【請求項１０】前記第１流体ポート手段(75、77) は、
前記弁部材が前記第１軸方向位置（図５）にある時に流
体連通が遮断され、前記弁部材が前記回転作動位置にあ
り、前記追従弁部材(37)が前記第２軸方向位置（図６）
にある時に前記第２流体通路(107L,69L)と流体連通する
流量増幅ポート(77)を有していることを特徴とする請求
項９のコントローラ。
【請求項１１】前記弁部材が前記回転作動位置（図
５）にある時、前記主流体路を流れる流体の容積に比例
して前記主弁部材(35)に対して前記追従弁部材(37)に回
転追従移動を与える流体作動手段(17)が設けられている
ことを特徴とする請求項10のコントローラ。
【請求項１２】前記第３流体ポート手段(85R) は、所
定の回転作動位置（図８Ａ）において、前記追従弁部材
(37)が前記第１軸方向位置（図８Ａ）から第２軸方向位
置（図８Ｂ）に向けて変位することによって、前記第３
可変流量制御オリフィス（Ａ５）の流れ面積を減少させ
る形状になっていることを特徴とする請求項７のコント
ローラ。
【請求項１３】前記流体通路手段は、第１(107L,69
L)、第２(69L) 及び第３(71R) 流体通路を形成した前記
主弁部材を有しており、前記弁部材が前記回転作動位置
（図５）にある時、前記第１(75、77) 、第２(85L) 及び
第３(85R) 流体ポート手段がそれぞれ前記第１(107L,69
L)、第２(69L) 及び第３(71R) 流体通路と流体連通して
前記第１（Ａ１）、第２（Ａ４）及び第３（Ａ５）可変
流量制御オリフィスを形成することを特徴とする請求項
12のコントローラ。
【請求項１４】前記第３流体ポート手段(85R) は、互
いに隣接した複数の個別のポートを有しており、前記弁
部材が最大変位位置（図８Ａ）付近にある時、前記個別
のポートの全部が前記第３流体通路(71R) に流体連通
し、前記追従弁部材が前記第１軸方向位置（８Ａ）から
前記第２軸方向位置（８Ｂ）に向けて移動すると、前記
個別の流体ポートの少なくとも一部が前記第３流体通路
(71R) との流体連通から遮断されることを特徴とする請
求項13のコントローラ。
【請求項１５】加圧流体源（Ｐ）から流体圧作動装置
（Ｃ）への流体の流量を制御するコントローラであっ
て、加圧流体源に連結される入口ポート(23)、戻りポート(2
5)、及び流体圧力作動装置に連結される第１(27)及び第
２(29)制御流体ポートを形成したハウジング手段(13)
と、前記ハウジング手段内に配置され、主回転弁部材(3
5)及びそれと協働する相対回転可能な追従弁部材(37)を
有する弁手段とを備え、前記主及び追従弁部材は、中立回転位置（図４）と、前
記主弁部材が前記追従弁部材に対して前記中立回転位置
から回転変位している回転作動位置（図５）とを備え、
前記弁部材が前記回転作動位置にある時、前記ハウジン
グ手段及び前記弁手段の協働によって、前記入口ポート
から前記第１制御流体ポートまで、及び前記第２制御流
体ポートから前記戻りポートまでを流体連通させる主流
体路が形成され、前記追従弁部材(37)は第１軸方向位置（図５）を形成
し、また前記追従弁部材は前記入口ポート(23)と常時流
体連通している第１流体ポート手段(75、77) 、前記第１
制御流体ポート(27)と常時流体連通している第２流体ポ
ート手段(85L) 、及び前記第２制御流体ポート(29)と常
時流体連通している第３流体ポート手段(85R) を形成
し、弁部材が前記回転作動位置（図５）にある時に前記
第１、第２及び第３流体ポートは前記主流体路の一部を
構成し、弁部材が回転作動位置（図５）にある時、流体
作動手段(17)が、前記主流体路を流れる流体の容積に比
例して前記追従弁部材(37;137)に前記主弁部材に対する
回転追従移動を与えるようになっており、（ａ）前記追従弁部材(37)を前記第１軸方向位置（図
３）に向けて付勢する手段(91)と、（ｂ）前記追従弁部材(37)を前記第１軸方向位置（図
３）から第２軸方向位置（図６）に向けて変位させる手
段(95、99) とを有しており、（ｃ）前記第２(85L) 及び第３(85R) 流体ポート手段
は、前記弁部材(35、37)前記中立回転位置（図４）かつ
前記第１軸方向位置（図５）にある時、前記第２及び第
３流体ポートが前記装置（Ｃ）及び前記流体作動手段(1
7)に流体連通する形状になっており、（ｄ）前記第２(85L) 及び第３(85R) 流体ポートはさら
に、前記弁部材が前記中立回転位置（図４）にあって前
記追従弁部材(37)が前記第２軸方向位置（図６）に向け
て変位する時、前記第２及び第３流体ポートと前記装置
（Ｃ）及び前記流体作動手段(17)との前記流体連通が徐
々に制限される形状になっていることを特徴とするコン
トローラ。
【請求項１６】前記第２(85L) 及び第３(85R) 流体ポ
ートは、前記弁部材が前記中立回転位置（図４）にあっ
て前記追従弁部材(37)が前記第２軸方向位置（図６）に
ある時、前記第２及び第３流体ポートと前記装置及び前
記流体作動手段との前記流体連通が遮断される形状にな
っていることを特徴とする請求項15のコントローラ。