JPH06510259A - 改良した回転式流体方向制御弁 - Google Patents

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】 改良した回転式流体方向制御弁 本発明は、相対回転し得る第１及び第２方向制御部材と、漏洩防止手段とを包含 し、第１方向制御部材が軸線方向に対称の円筒形状を少なくとも部分的になし、 第２方向制御部材の補完的形状の孔の内部に回転可能に嵌合され、第１及び第２ 方向制御部材の各々が、互いに軸線方向に離間し且つそれらの差が変化するよう な圧力をそれぞれ受ける第１及び第２圧力室を少なくとも備え、各方向制御部材 の各室が他方の方向制御部材の対応する室に面して位置されて同じ圧力を受け、 漏洩防止手段が、第１方向制御部材に形成した外周環状溝と、第１及び第２圧力 室を軸線方向に互いに隔離する変形可能な環状シールと、変形可能なシールを環 状溝の内部に押圧するように前記孔の内面に当接する環状押圧部材とを備えてい る回転式流体方向制御弁に関する。

この型式の方向制御弁は多種の適用を受け入れることができるが、特に、例えば 米国特許第４．５２７．５９１号及びヨーロッパ特許第０．１１２．２０１号に 示されるような自動車用動力援助操向装置に周知の態様で使用される。

この種の方向制御弁を製造すること又はその作動において生じる問題点は多数あ る。

第１に、これら方向制御弁は構造が非常に複雑で、このため製造コストが相当か かり、制御弁を簡素化してその製造コストを低減できるようにすることが望まし い。

更に、科学技術は常に、現存の装置に対し、一定の容積又はできれば減少した容 積で新たな機能を付加することを要求しており、現在の流体方向制御弁は、減少 させることが望ましいような全体寸法を有している。

最後に、現在の流体方向制御弁の第１及び第２圧力室が、それらの差が変化する ような圧力をそれぞれ受ける場合、特に漏洩防止の問題が現れ、この問題は第２ 室から第１室を隔離するシールの動きと関連しており、それ自体方向制御弁によ り流量を制御される流体の消費量に表れ、また解消することが望まれている。

このため、本発明の目的は上述した問題の少なくとも１つを解決することにある 。

この目的を達成するため、本発明の方向制御弁は、変形可能なソールを収容する 環状溝が第１方向制御部材の第２圧力室に連通し、この室の外周部を形成し、且 つ略矩形の断面をなしており、押圧部材が変形可能なシールを環状溝の底部に対 して保持するとともに、このシールをこの環状溝の内部側壁のうちの第１圧力室 に接近した内部側壁に対して押しつけ、且つ第２方向制御部材の第２圧力室に面 して孔を穿設されていることを特徴としている。

それ自体慣例である構成によると、前記変形可能なシールは休止状態において円 形断面をなす環状体である。

第１及び第２方向制御部材の各々が第２圧力室における第１圧力室の位置する側 とは反対側で軸線方向に配置された第３圧力室を備えるようになっている方向制 御弁の場合には、好ましくは、この方向制御弁は第２及び第３圧力室を隔離する 第２の変形可能なシールを備え、第１方向制御部材の第２圧力室の外周における 環状溝内に収蔵された押圧部材は、第１シールを保持するのと同じ方法でこの第 ２シールを保持する。

このため、例えば、押圧部材は２つの面取り部を有していて、この面取り部によ り、第１方向制御部材の第２圧力室の外周における環状溝の底部により形成され た２つの対応する円形稜線及びこの環状溝の２つの内部側壁に対して２つの変形 可能なシールを押しつける。

本発明の他の特徴及び利点は非限定的な例として添付図面を参照して行う実施例 の下記説明から明白となるであろう。

図１は従来の典型的な方向制御弁の部分的縦断面図である。

図２は本発明の第１実施例による方向制御弁の部分的縦断面図である。

図３は本発明の第２実施例による方向制御弁の部分的縦断面図である。

同−又は容易に対比できる要素を示すため３つの図において同一符号が用いであ る。

問題の型式の流体方向制御弁は、例えば金属ロータ１のような第１方向制御部材 と、例えば金属ステータ２のような第２方向制御部材とを包含している。

ロータ１は長手方向軸線３を中心とする回転体としての円筒形状を少なくとも部 分的になし、この軸線は図面では実際よりもステータ２に接近して表しである。

ロータ１はステータ２の円筒形孔２ａの内部に回転可能に嵌合されており、この 孔はロータ１の回転軸線を構成する軸線３上に心出しされている。

ロータ１とステータ２はそれぞれ１１，１２．１３及び２１，２２．２３のよう な少なくとも２つの圧力室を備え、各室は溝又は管路のような適宜の空所で作ら れている。

一方においてロータでも、また他方においてステータでも、多数の室は軸線３に より限定される軸線方向に互いに離間しており、ロータ１の第１、第２及び第３ 圧力室１１．１２及び１３の各々はステータ２の対応する室２１．２２及び２３ に面して位置されて、各対の対応する室が同じ圧力を受けることができる。

しかしながら、１１及び２１のような１対の対応する室内の圧力が１２及び２２ のような隣接する１対の対応する室内の圧力と異なっている限りは、隣接する対 の対応する室を互いに漏洩防止することが得策であり、この圧力の差は一般に可 変である。

この漏洩防止は、従来例（図１）では、隣接する対の対応する室間に、ロータ１ に形成したｌａ、ｌｂのような外周環状溝、４ａ、４ｂのような変形可能な環状 シール、及び変形可能なシールを環状溝の底部に対して押圧するようにステータ ２の孔２ａの内面に当接する５ａ、５ｂのような環状押圧部材を設けることによ って達成されている。

好ましくは、変形可能なシールはエラストマーで作ったＯリングシールであり、 押圧部材５ａ、５ｂは、さほど変形せず且つ低摩擦係数を有する材料で作られ、 例えばＰＴＦＥ　（“テフロン”）で作られる。

図１に従って製作される従来の流体方向制御弁においては、４ａ及び５ａのよう なシール及び押圧部材が製造公差のため１ａのような溝の内部容積を完全に満た すことができないことを考慮すると、対応する室１１及び１２に連通する２１及 び２２のような２つの隣接する室間の圧力差の変化は、シール４ａ及び又は押圧 部材５ａの移動及び隣接する２対の対応する室のうち高い圧力にある方の対の室 内での流体の喪失を招くこととなる。

本発明によると、この問題点は、図２及び図３に示す構成により解決されている 。

本発明による方向制御弁においては、環状溝ＩＣがロータ１の第２圧力室１２に 連通し、この室の外周部を形成し、すなわち軸線３から最も離れた室の部分へ延 び、且つ軸線３を含む平面において略矩形の断面をなしており、従って、この溝 ＩＣによって提供されるハウジングは底部１２ａと２つの内部側壁１２ｂ及び１ ２ｃを備える。

更に、押圧部材５は変形可能なシール４ａを溝の底部１２ａに対して保持すると ともに、このシールを第１圧力室１１及び２１に接近した内部側壁１２ｂに対し て押しつける。

最後に、押圧部材５はステータ２の第２圧力室２２に面して孔５０を穿設されて いて、この室をロータ１の第２圧力室１２に連通できるようにしている。

方向制御弁のロータ及びステータの各々が第３圧力室１３．２３を備えている場 合、本発明は図３に示す実施例に従って実行できる。

この場合、押圧部材５は、第１のシール４ａを第１及び第２圧力室に関して配置 したように、第３及び第２圧力室に関して配置した第２の変形可能なシール４ｂ を圧縮することができる。

このため、好ましくは、押圧部材５は２つの面取り部５１ａ及び５１ｂを有して いて、これら面取り部により２つの変形可能なシール４ａ及び４ｂを、底部１２ ａにより形成された２つの対応する円形稜線１２ｄ及び１２ｅと環状溝１ｃの２ つの内部側壁１２ｂ及び１２ｃとに対して押しつける。

図２に示すように、ロータ１が２つの圧力室１１及び１２を備えている場合、ロ ータには、従来例における図１の１１．１２及び１ａのような３つの孔の代りに 、２つの孔が形成されるだけである。

更に、図１と図３を比較してわかるように、本発明による方向制御弁の３つの圧 力室に関しては、ロータには、従来例における５つの孔の代りに、３つの孔が設 けられるだけである。

最後に、孔の数の減少は軸［３の方向における方向制御弁の長さを減少させるこ とを可能にしている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　相対回転し得る第１及び第２方向制御部材（１，２）と、漏洩防止手段（１ ａ，１ｂ，４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ）とを包含し、第１方向制御部材が軸線方向 に対称の円筒形状を少なくとも部分的になし、第２方向制御部材（２）の補完的 形状の孔（２ａ）の内部に回転可能に嵌合され、第１及び第２方向制御部材の各 々が、互いに軸線方向に離間し且つそれらの差が変化するような圧力をそれぞれ 受ける第１及び第２圧力室（１１，１２，１３；２１，２２，２３）を少なくと も備え、各方向制御部材の各室が他方の方向制御部材の対応する室に面して位置 されて同じ圧力を受け、漏洩防止手段が、第１方向制御部材に形成した外周環状 溝（１ａ，１ｂ）と、第１及び第２圧力室を軸線方向に互いに隔離する変形可能 な環状シール（４ａ，４ｂ）と、変形可能なシールを環状溝の内部に押圧するよ うに前記孔の内面に当接する環状押圧部材（５ａ，５ｂ）とを備えている回転式 流体方向制御弁において、環状溝（１ｃ）が第１方向制御部材の第２圧力室（１ ２）に連通し、この室の外周部を形成し、且つ略距形の断面をなしており、押圧 部材（５）が変形可能なシール（４ａ，４ｂ）を環状溝の底部（１２ａ）に対し て保持するとともに、このシールをこの環状溝の内部側壁（１２ｂ，１２ｃ）の うちの第１圧力室に接近した内部側壁に対して押しつけ、且つ第２方向制御部材 の第２圧力室に面して孔（５０）を穿設されていることを特徴とする回転式流体 方向制御弁。 ２　請求項１記載の方向制御弁において、前記変形可能なシール（４ａ，４ｂ） が休止状態において円形断面をなす環状体であることを特徴とする方向制御弁。 ３　第１及び第２方向制御部材の各々が第２圧力室（１２，２２）における第１ 圧力室の位置する側とは反対側で軸線方向に配置された第３圧力室（１３，２３ ）を備えている請求項１記載の方向制御弁において、第２及び第３圧力室を隔離 する第２の変形可能なシール（４ｂ）を備え、第１方向制御部材の第２圧力室の 外周における環状溝内に収蔵された押圧部材（５）が、第１シールを保持するの と同じ方法でこの第２シールを保持することを特徴とする方向制御弁。 ４　請求項３記載の方向制御弁において、押圧部材（５）が２つの面取り部（５ １ａ，５１ｂ）を有していて、この面取り部により、第１方向制御部材の第２圧 力室の外周における環状溝の底部（１２ａ）により形成された２つの対応する円 形稜線（１２ｄ，１２ｅ）及びこの環状溝の２つの内部側壁（１２ｂ，１２ｃ） に対して２つの変形可能なシール（４ａ，４ｂ）を押しつけることを特徴とする 方向制御弁。