JPS5836765A - 回転式流体分配弁 - 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】

本発明は、特に自動車用動力操向装置のよ５なサーボ機
構に用いられる回転式流体分配弁に関するものである。 本発明は特に、より小型且つ絵画な構造を備えるように
した流体分配弁の改良に関している。 同軸の円筒状部分を有する２つの分配要素から基本的に
成る回転式流体分配弁は数多く知られている。一般にス
テータと称する外方分配要素は、ロータと称する内方分
配要素を支承するように鋤（軸緋方向の孔を具えている
。両分上要素は、一方において流体源と流体貯蔵器との
間で、また他方において動力操向装置の動力援助ジヤツ
キの２つの室に連結される流体循環゛回路を構成する開
口及び空所を含んでいる。上記開口及び空所は両分上要
素の協働する円筒状の面に可変断面積の流体通路を限界
する。この種の従来の分配弁は、内方分配要素の外面に
角方向に等間隔で形成された長手方向の溝と、外方分配
要素の内面に角方向に等間隔で形成された長手方向の溝
とを。含んでいる。 これら長手方向の溝は互いに角方向にオフセット面積は
、相対中立位置のいずれかの側への一方の分配要素の他
方の分配要素に対する制限された相対回転の関数として
変化し、上記相対中立位置は両端部を上記両分上要素に
それぞれ連結されたトーションバーの休止状態によって
通常限定されている。 内方分配要素の外面に長手方向の溝−を機械加工するこ
とは比較的容易であり、安価に実施できるが、外方分配
要素の内面に長平方向の溝を切削する場合には、加工が
面倒でコスト高となる。このため、外方分配要素に形成
される流体循環回路の部分を半径方向の孔によってのみ
形成するようにした新しいタイプの分配弁が提案されて
いる。このような分配弁の一例がフランス特許出願第８
０−２５５４５号に記載されている。本発明に係る分配
弁は上記タイプの分配弁に属するものであり、特に外方
分配要素の機械加工を簡素化したことを特徴としている
。 詳細に言えば、本発明は、同軸の円筒状部分を有する２
つの分配要素を含み、内方分配要素が、相対中立位置の
いずれかの側へ外方分配要素に対して制限された相対回
転をなし得るように、同外方分配要素の軸線方向の孔内
に回転自在に嵌装されており、上記両分配要素が流体源
と流体貯蔵器との間で連結される流体循環回路を構成す
る開口及び空所を含み、同回路が上記両分配費素の協働
する円筒状接触面に限界される可変断面積の通路を含ん
でいるものにおいて、上記流体循環回路が。 内方分配要素の外面に角方向に等間隔で形成された長手
方向の溝と、外方分配要素に半径方向に穿設され、直径
方向に対向する角方向に等間隔を離れた貫通オリフィス
と凹所との対と、内方分配要素に半径方向に穿設され、
上記流体貯蔵器会の連結部に連通ずる排出孔とによって
構成されており、上記貫通オリフィスと凹所との対が、
上記相対中立位置において、２つの隣接する上記長手方
向の溝の対向する端縁間に形成された上記内方分配要素
ベアリング面に開口していることを特徴とする回転式流
体分配弁を提供するものである。 この構成により、流体源からの流体は貫通オリスイスを
介して分配弁内に導入され、動力援助ジヤツキの室に連
結された出口に連通ずる内方分配要素の長手方向の溝に
流入し、そして上記凹所を介して上記排出孔を通り、中
央排出回路から貯蔵器へ戻される。 上記構造は分配弁を小型化することを可能にしており、
貫通オリスイス及び対向する盲凹所の機械加工、即ち簡
単な穴あけ加工は、一方において製作コストを大幅に低
減できると共に、他方において上記オリフィス及び也所
の寸法の調贅を容易にし、特に分配弁の作動の際上記可
変断面積の通路の作動連続性を選択的に設定できるよう
にしている。 本発明による流体分配弁は非対称型動力援助ジヤツキに
も採用できるように構成されている。 本発明の他の特徴によれば、上記タイプの分配弁は、上
記流体源に連通するオリフィスと、非対称型動力援助ジ
ヤツキの２つの鼠に連通ずる２つの分配オリフィスとを
具えた静止ハウジングを含んでおり、上記分配オリスイ
スが上記ハウシングの内面と外方分配要素の外面との間
に限界された環状溝にそれぞれ連通しており、更に、流
体源に連通する上記オリスイス及びジヤツキの室の一方
に連通する上記分配オリフィスの一方が同一の環状溝に
連通し、ジヤツキの室の他方に連通ずる上記分配オリフ
ィスの他方が他の環状溝に連通しており、回能の環状溝
には、内方分配要素の長手方向の溝の一方に対向して上
記外方分配要素に穿設された半径方向の分配穴が開口し
ていることを特徴としている。 換言すると、上記構成により、ノＡウジングの内面と外
方分配要素の外面との間に軸線方向に幅広い環状溝を設
け、外方分配要素の半径方向の分配穴を設計変更するだ
けで、分配弁を非対称型動力援助ジヤツキに適合させる
ことができる。これは、内方分Ｆ３？、豐素ばかりでな
く、ノ為つジング、即ちノ翫つジ／グと動力操向装置の
他の部品（流体源、貯蔵器及びジヤツキ）との間の連結
配管を変更する会費がないとい５点で極め

【有益である
。 本発明の上記及び他の１！！ｊ９及び利点は添付図面を
参照して行う好ましい実施例の下記説明から明白となる
であろ５゜ 第１図ないし第３図において、回転式流体分配弁は、自
動車用動力操向装置のラック（図示しない）に連結され
るギヤ部分１２で終る円筒状の外方分配要素１１と、円
筒状部分が外方分配要素１１の軸線方向の孔１４内に回
転自在に嵌装されている内方分配要素１３とを含んでい
る。外方分配要素１１自体は静止ハウジング１５内に回
転自在に嵌装されており、同ハウジングは上記ラックの
ケ−シンクと一体に製作されていることが好ましい。 外方分配要素１１は、ギヤ部分１２に隣接する一端部１
６によって、また中央部をケーシング１５に圧入された
リング１７によってケーシング１５内に回転自在に支承
されている。環状シール１８が分配弁の実際の一つジン
グとラックのケーシング１５との間を密封的に分離して
いる。内方分配要素１３の外面とハウジング１５の内面
との間に配置されたボールベアリング１９によって、内
方分配要素１３が軸線方向に確実に位置決めされている
。環状キャップ２１によって補強されたシール２０が、
ハウジング１５の内面と内方分配要素１３の外面との間
に配置されており、同要素の外方端部２２はハウジング
１５の開口を越えて外部へ突出している。この端部２２
は車両のステアリングコラムに連結されるものである。 トーションバー２３が内方分配要素１３の＠縁方向の空
所２４内に収蔵され１ている。このトーションバー２３
は。 一端部２５をビン２６によって外方分配要素１１に連結
されると共に、他端部２７をピン２８によヨンバー２３
の休止状態は２つの分配要素１１と１３間の相対中立位
置を駆足している。ノ・ウジング１５は、流体源に連通
する入口オリフィス２９と、流体貯蔵器に連通する出口
オリフィス３０と、動力援助駆動装置又はジヤツキに連
通ずる２つのＩ６ 分−オリフィス３１と３２とを含んでいる。入口オリフ
ィス２９は外方分配要素１１の外面に形成された環状溝
３３に連通し、分配オリフィス３１と３２は回連３３の
両側で分配要素】１の外面に形成された環状溝３４と３
５にそれぞれ連通している。出口オリフィス３０は、外
方分配要素１１を貫通して穿設された少な（とも１つの
半径方向の孔３６を介して、軸線方向の空所２４に連通
している。オリフィス２９．３０．３１と３２は、分配
要素１１と１３内に設けられた開口及び空所によって構
成される内部流体循環回路の入口及び出口をなしている
。外方分配要素１１の外面に配置された複数の環状シー
ル３８は、この回路の異なった部分を密封的に確実に分
離している。 第２図かられかるように、上記循環回路は、内方分配要
素１３の外面に角方向に等間隔で形成された６つの長手
方向の＠４０ａ及び４０ｂと、直径方向一対向する貫通
オリフィス４４と盲凹所４５との対をそれぞれ形成する
ように外方分配要素１１に角方向に等間隔で穿設された
３つの直径方向の盲孔４３と、分配要素１３に半径方向
に穿設され。 上記流体貯蔵器への連結部に連通ずる排出孔４７とによ
って構成されており、貫通オリフィス４４と盲凹所４５
の各々は、図示の中立位置において、内方分配要素１３
の２つの隣接する％４０ａと４０ｂ間に形成された円滑
なベアリング面４６に対向するように配置され、排出孔
４７は凹所４５に対向するベアリング面４６に開口して
いる。 第２図に明瞭に示されているように、排出孔４７はトー
ションバー２３を収蔵する軸線方向の空所２４に開口し
ているだけである。 直径方向の盲孔４３はすべて同一平面にあり、１２００
の間隔を陥れて環状？ｆ１１３３に連通している。 従って、各貫通オリフィス４４は派体源に連通し、一方
、各凹所４５は排出孔４７を介して軸線方向の空所２４
そして流体貯蔵器に永久的に連通している。また、互い
に１２０°離れている長手方向の溝４０ａは、外方分配
要素１１に半径方向に穿設された分配穴４９ａを介して
分配オリフィス３１に連通し、一方、溝４０ａ閾に配置
された他の長手方向の鍔４０ｂは１分配要素１１に半径
方向に穿設された他の分配穴４９ｂを介して分配オリフ
ィス３２に連通している。溝４０ａ及び４０ｂの端縁と
オリフィス４４及び凹所４５の端縁とは周知の態様で互
いに協働して１分配要素１１と１３の円筒状の接触面間
で分配弁に可変断面積の通路を限界する。 本発明の他の特徴によると、一方の分配要素の他方の分
配要素に対する所定方向への相対回転の関数として漸次
閉じられる通路を限界するように、直径方向の盲孔４３
をそれぞれ異なる直径のものとすることができる（、事
実、凹所４５によって限界される上記通路の閉塞は分配
弁の特性を決定づけるのであるから、この通路を限界す
る凹所４５を異なった直径とすることは極めて重要であ
る。 換言すると、凹所４５を穿設した後、貫通オリフィス４
４をより大きい直径とすることができる。 上述した分配弁の作動は従来のものと同じである。図示
の中立位置において、３つの貫通オリフィス４４を介し
て尋人された圧力流体は長手方向の溝４０ａと４０ｂ間
で等しく分配された後、＠線方向の空所２４を介して排
出される。使用者がトーションバー２３によって発揮さ
れる反力に抗して内方分配要素１３を僅かに回転させた
場合、分配要素１１と１３間の角方向相対変位により、
溝４０ａ又は４０ｂと凹所４５との間の通路断面積が減
少される。従って、この溝内で圧力が急速に上昇するこ
ととなり、この上昇した圧力は動力操向装置の上記動力
援助ジヤツキの一方の室に連通ずる。 直径方向の盲孔４３が要求される精度で機械加工できな
い場合には、第３図の変形例のよ５Ｋ。 貫通オリフィス４４と盲肴凹所４５とを別々に穿設する
機械加工方法を採用することができる。この変形例では
盲凹所４５は、最初にオリフィス４４と同様に貫通孔６
０を穿設し、次に金属製挿入部材６１によって外方分配
要素の壁の半径方向厚さの外側部分だけ上記貫通孔６０
を密封的に閉塞することによって形成されている。 本発明は、勿論、上述した実施例にのみ限定されるもの
ではない。大径の凹所と対向する排串孔４７にキャビテ
ーション防止用流量制限部を形成することは特に有益で
ある。キャビテーション防止用流量制限部の終局性につ
いては、前記フランス特許出願に記載されている。第２
図及び第３図では、この流量制限部は、関連する排出孔
４７内に圧スされた設定リング５０によって形成されて
いる。 第４図及び第５図には、非対称型の動力援助ジヤツキ１
６２を制御するように構成された本発明による流体分配
弁の他の実施例が示されている。 前記実施例と同−又は類似する部品には同一符号に１０
０を加えて示しである。第４図及び第５図の実施例の全
体的な構成は、以下詳述する変更点を除き、前記実施例
と同一である。 前述したように、流体分配弁のハウジング１１５は、流
体源又はポンプ１６０に連通する入口オリフィス１２９
と、流体貯蔵器１６１に連通する出口オリフィス１３０
と、非対称型動力援助ジヤツキ１６２の２つの室１６２
ａと１６２ｂにそれぞれ連通する２つの分配オリフィス
１３１と１３２とを含んでいる。勿論、このジヤツキの
ロッド１６３は前記動力操向装置のラックに機械的に連
結されている。従来と同様に、ロッド１６３の直径は、
小さい方の室１６２ａ　Ｉｃ囲しているピストンの面積
が他の室１６２ｂに面しているピストンの回槓Ｓの半分
となるように設定されている。前述したように、出口オ
リフィス１３０は、外方分配要素１１１に形成された少
なくとも１つの半径方向の孔１３６によって、内方分配
要素１１３内の軸線方向の空所１２４に連通している。 オリノィス１２９．１３０．１３１と１３２は、分配要
素１１１とｎ３内に前記実施例と同様に設けられたオリ
アイス、凹所、溝及び空所によって構成される内部流体
循環回路の入口及び出口をなしている。外方分配要素ｉ
ｉｉの外面に配置された環状シール１３８は、−・ウジ
ング１１５の孔の内面と分配要素１１１の外面との間に
限界された軸線方向に間隔を離れた環状溝１３３と１３
５を密封的に確実に分離している。 第１図ないし第３図の実施例とは異なって、流体源１６
０に連通する入口オリフィス１２９及びジヤツキの室１
６２ａに連通する分配オリフィス１３１は同一の環状溝
１３３に連通し、一方、ジヤツキの他の室１６２ｂに連
通ずる他の分配オリフィス１３２は独立した環状溝１３
５に連通しており、同環状溝１３５には、内方分配要素
１１３の長手方向の溝１４０ａに対向して外方分配要素
１１１に半径方向に穿設された分配穴１４９が開口し、
長手方向の溝１４０ａは。 内方分配要素が図示のように６つの長手方向の溝１４０
と１４０ａを有している場合に、互いに１２００離れて
いる。 従って、上述したように、第１図ないし第３図を参照し
て説明した分配弁との構造上の相違は外方分配要素１１
１だけである。外部の流体連結は不変であり、ジヤツキ
１６２の室１６２ａは環状溝１３３を介して流体源１６
０に永久的に連通し、この変更した分配弁はジヤツキの
室１６２ｂ内の圧力だけを制御することが明らかである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による回転式流体分配弁の半分を示す縦
断面図、第２図は第１図の絨Ｈ−１１に沿う横断面図、
第３図は第１図の流体分配弁の変形例を示す第２図と同
様の断面図、第４図は非対称型動力援助ジヤツキに用い
られる流体分配弁の他の実施例を示す第１図と同様の縦
断面図、第５図は第４図の線Ｖ−ＶＫ沿う横断面図であ
る。 １１　、１１１・・外方分配要素、１３，１１３・・内
方分配要素、１４，１１４・・軸組方向の孔、１５゜１
１５１　・静止ハウジング、２３，１２３−−　トーシ
ョンバー、２４，１２４・・軸線方向の空所、２９゜１
２９・・入口オリフィス、３０，１３０−輸出ロオリフ
ィス、３１，３２，１３１，１３２書・分配オリフィス
、３３，３４，３５，１３３，１３５・・環状婢、３６
．１３６−−半径方向の孔、４０ａ、４０ｂ、１４０ａ
ｊ１４０・・長手方向の溝、４４．．１４４・・貫通オ
リフィス、４５，１４５・・盲凹所、４６，１４６−・
ベアリング面、４７，１４７−　　排出孔、４９ａ　、
４９ｂ。 １４９−−分配穴、１６０　＠、流体源、１６１−−流
体貯蔵器、１６２・・非対称型動力援助ジヤツキ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １・　同軸の円筒状部分を有する２つの分配要素を含み
   、内方分配要素（１３；１１３）が相対中立位置のいず
   れかの側へ外方分配要素（１１：１１１）に対して制限
   された相対回転をなし得るように、同外方分配要素の軸
   線方向の孔（で連結される流体循環回路を構成する開口
   及び空所を含み、同回路が上記両分配要素の協働する円
   筒状接触面に限界される可変断面積の通路を含んでいる
   ものにおいて４、上記流体循環回路が、内方分配要素（
   １３；１１３）の外面に角方向に等間隔で形成された長
   手方向の溝（４０ａ、　４０ｂ；１４０ａ、　１４０　
   ）と、外方分配要素ス（４４：１４４）と凹所（４５；
   １４５）との対と、内方分配要素（１３；１１３）に半
   径方向に穿設され、上記流体貯蔵器への連＃５部（２４
   ，３６、オリフィスと凹所との対が、上記相対中立位置
   において、２つの隣接する上記長手方向の溝の対向する
   端縁間に形成された上記内方分配要素（１３，１１３）
   の円滑なベアリング面（４６：１４６）にそれぞれ対向
   するように配置され、上記排出孔が上記凹所（４５；１
   ４５）に対向する上記ベアリング面に開口していること
   を特徴とする回転式流体分配弁。 ２、上記貫通オリフィス（４４：１４４　）　　と凹所
   （４５；１４５）との対が上記外方分配要素（１１；１
   １１）に穿設された直径方向の盲孔（４３；　１４３）
   によって形成されてい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弁。 ３、上記凹所（４５；１４５）が、上記外方分配要素（
   １１；１１１）に穿設され、同要素の壁の厚さの外側部
   分を閉塞された貫通孔（６０）によって形成されている
   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
   体分配弁。 ４・　上記内方分配要素（１３；１１３）が、上記諷体
   貯蔵器に連通されるオリフィス（３０；１３０）に連通
   し、両端部を上記両分上要素にそれぞており、上記排出
   孔（４７；１４７）が上記軸線方向の空所（２４；１２
   ４）に開口していることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項ないし第３項のいずれか１項に記載の回転式流体分
   配弁。 ５、少なくとも上記凹所（４５；１４５）が異なった直
   径を有していて、所定の方向への上記相対回転の関数と
   して漸次閉じられる通路を限界していることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１項に
   記載の回転式流体分配弁。 ６、少なくとも大径の凹所（４５；１４５）と対向する
   上記排出孔（４７；１４７）がキャビテーション防止用
   流量制限部（５０；１５０）を具えて（−ることを特徴
   とする特許請求の範囲第５項記載の回転式流体分配弁。 ７、上記流体源（１６０）に連通ずるオリフィス（１２
   ９）と、非対称型動力援助ジヤツキ（１６２）の２つの
   室（１ｓ２ａ、　１６ｚｂ）に連通する２つの分配オリ
   フィス（１３１，１３２）とを具えた静止ハウジング（
   １１５）を含んでおり、上記分配オリフィスが上記ハウ
   ジング（１１５）め内面と上記外方分配要素（１１１）
   の外面との間に限界された環状溝（１３３，１３５）に
   それぞれ連通しており、更に、流体源（１６０）に連通
   ずる上記オリフィス（１２９）及び上記ジヤツキの室の
   一方（ｘ６２ａ）に連通する上記分配オリフィスの一方
   （１３１）が同一の環状溝（１３３）に連通し、ジヤツ
   キの室の他方（１６２ｂ）に連通ずる上記分配オリフィ
   スの他方（１３２）が他の環状溝（１３５）に連通して
   おり、同他の環状溝には、上記内方分配要素（１１３）
   の長平方向の溝の一方（１４０ａ）に対向して上記外方
   分配要素（１１１）に穿設された半径方向の分配穴（１
   ４９）が開口していることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項ないし第６項のいずれか１項に記載の回転式流体
   分配弁。