JPH04266571A - Rotary valve - Google Patents
Rotary valveInfo
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- JPH04266571A JPH04266571A JP31249991A JP31249991A JPH04266571A JP H04266571 A JPH04266571 A JP H04266571A JP 31249991 A JP31249991 A JP 31249991A JP 31249991 A JP31249991 A JP 31249991A JP H04266571 A JPH04266571 A JP H04266571A
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
- B62D5/08—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by type of steering valve used
- B62D5/083—Rotary valves
Landscapes
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は回転弁に関し、詳細には
車両の液圧動力式かじ取り用の回転弁に関する。FIELD OF THE INVENTION This invention relates to rotary valves, and more particularly to rotary valves for hydraulically powered steering of vehicles.
【0002】0002
【従来の技術】典型的には、かかる弁は入力軸を含み、
この入力軸は通常は可撓性継手によって車両のかじ取り
車輪に連結され、また外周に複数の行き止まり端付の長
手方向に延在すると共に平坦部分によって分離されたス
ロットをもつ。入力軸上に支持されるスリーブ部材はそ
の穴内に、入力軸の行き止まり端付スロットに適合する
が上下重なり状態で長手方向に延在する行き止まり端付
スロットの同様の列をもち、その内の1つのスロットは
他のスロットの平坦部分より幅が広く、1組の長手方向
に延在するオリフィスを画成し、前記オリフィスは入力
軸と前記スリーブ間に相対的回転が起こったとき開閉す
るようになしている。BACKGROUND OF THE INVENTION Typically such valves include an input shaft;
The input shaft is typically connected to the vehicle's steering wheels by a flexible joint and has a plurality of longitudinally extending slots with dead ends separated by flat portions on the outer periphery. The sleeve member supported on the input shaft has in its bore a similar row of dead end slots that fit into the dead end slots of the input shaft but extend longitudinally in overlapping fashion, one of which one slot is wider than the flat portion of the other slot and defines a set of longitudinally extending orifices, said orifices being adapted to open and close upon relative rotation between the input shaft and said sleeve. I am doing it.
【0003】入力軸とスリーブ中の穿孔通路はスリーブ
周囲の円周方向の溝と共に、入力軸とスリーブ中のスロ
ット、エンジン駆動されるオイルポンプ、かじ取り齒車
装置に備えた右側と左側の液圧補助シリンダチャンバの
間でオイルを連通させる働きをする。Perforated passages in the input shaft and sleeve, along with circumferential grooves around the sleeve, slots in the input shaft and sleeve, engine-driven oil pumps, and right and left hydraulic pressure for the steering gear system. It functions to communicate oil between the auxiliary cylinder chambers.
【0004】入力軸中に備えたねじり棒は補助動力を必
要としないときに入力軸とスリーブを中立の中心設定位
置に向かって押圧する働きをする。トルクが運転者によ
ってかじ取り車輪に与えられると、ねじり棒は、スリー
ブの相対的回転を起こして、入力軸の中立位置から撓み
、オイルを右側補助シリンダチャンバから左側補助シリ
ンダチャンバに送る。A torsion rod in the input shaft serves to urge the input shaft and sleeve toward a neutral centering position when no auxiliary power is required. When torque is applied to the steering wheel by the driver, the torsion bar causes relative rotation of the sleeve to deflect from the neutral position of the input shaft and direct oil from the right auxiliary cylinder chamber to the left auxiliary cylinder chamber.
【0005】かかる回転弁の一般的作動方法は動力かじ
取り装置の分野では周知であるから詳細な説明は本明細
書では省略する。この作動についての詳細な説明は回転
弁の概念を開示する最初の明細書として一般に認められ
ている米国特許第3,022,772 号(ツァイグラ
ー)に記載されている。The general method of operating such rotary valves is well known in the power steering field and will not be described in detail herein. A detailed description of this operation is provided in U.S. Pat. No. 3,022,772 (Zeigler), generally recognized as the first specification disclosing the rotary valve concept.
【0006】本発明に最も近い先行技術は米国特許第4
,454,801 号(スパン)に開示されている。こ
の特許はスロットを遮断するために、スリーブの各端部
の端ぐり中に圧入された端部止めリングと共に、スリー
ブの内部穴中に軸線方向の直線状オイル戻しスロットを
必要とする弁を示す。直線状スロットは供給スロットと
戻しスロットとして円周方向に交互に配置され、供給ス
ロットは端部止めリングをしてこれらのスロットを液圧
的に封鎖させるために十分浅く切削加工されるのに対し
て、戻しスロットはオイルを端部止めリングの下にスリ
ーブから戻させるために比較的深く切削加工される。The closest prior art to the present invention is US Pat.
, No. 454,801 (Span). This patent shows a valve that requires an axial straight oil return slot in the internal bore of the sleeve, with an end stop ring press-fit into a counterbore at each end of the sleeve to block the slot. . The straight slots alternate circumferentially as feed and return slots, whereas the feed slots are machined shallow enough to allow end stop rings to hydraulically seal these slots. The return slot is then cut relatively deep to allow oil to return from the sleeve under the end stop ring.
【0007】本発明の本質は、スリーブ端部止めリング
の排除と共に、弁からオイルを排出するための最適な戻
し通路を提供するためにスリーブに延長した弓状のスロ
ットを備えたことにある。米国特許第4,454,80
1 号(スパン)に開示したものに比してかかる構造の
利点は以下に記載する通りである。The essence of the invention is the elimination of a sleeve end stop ring as well as the provision of an extended arcuate slot in the sleeve to provide an optimal return path for draining oil from the valve. U.S. Patent No. 4,454,80
The advantages of such a structure over that disclosed in No. 1 (Span) are as follows.
【0008】第1に、端部止めリングがないため、また
スリーブの各端部に端ぐりを設ける必要がないため、ス
リーブに極めて薄い壁構造を与えることができ、従って
所定の内径に対してその外径を減少させることができ、
更に、作業中構成部品中に液圧によって印加される応力
に耐えさせるのに十分なフープ強度を与えることができ
る。穴と平行な軸線方向に測定したスリーブの長さはか
なり減少する。スリーブの外径と長さの減少及びそれに
対応する弁と弁ハウジングの全体の寸法の減少の“フロ
ーオン(flow on )”は材料の使用量を、それ
故、かじ取り装置全体のコストと重量をかなり減少させ
る。First, the lack of an end stop ring and the need for a counterbore at each end of the sleeve allows the sleeve to have an extremely thin wall construction and therefore for a given internal diameter. Its outer diameter can be reduced,
Additionally, sufficient hoop strength can be provided to withstand stresses applied by hydraulic pressure in the components during operation. The length of the sleeve, measured in the axial direction parallel to the hole, is significantly reduced. The “flow on” reduction in the outer diameter and length of the sleeve and the corresponding reduction in the overall dimensions of the valve and valve housing reduces material usage and therefore the cost and weight of the overall steering system. significantly reduced.
【0009】第2に、一体のスリーブ構造は先行技術の
3部片構成型のスリーブ構造に比して本質的に信頼性が
大きく、緩んだり、オイル漏れを起こしたりする端部止
めリングをもたない。米国特許第3,591,139
号(ビショップ)は全製品の信頼性に関して一体構造の
スリーブの利点を明らかに指摘している。Second, the one-piece sleeve construction is inherently more reliable than the three-piece sleeve construction of the prior art, and eliminates end stop rings that can come loose or leak oil. Not worth it. U.S. Patent No. 3,591,139
(Bishop) clearly points out the advantages of a one-piece sleeve in terms of overall product reliability.
【0010】第3には、スリーブのオイル戻しスロット
の弓状の横断面はオイルが最後の調整供給縁を通ってこ
れらのスロットに入るとき本質的にオイル集めのための
深いマニホルド領域を与えるが、オイルはスリーブから
出るオイルの排出点における比較的小さい横断面積の鋭
い縁付のオリフィスを通って強制的に流される。Third, the arcuate cross-section of the oil return slots in the sleeve essentially provides a deep manifold area for oil collection as oil enters these slots through the last trim feed lip. , the oil is forced through a sharp-edged orifice of relatively small cross-sectional area at the point of oil exit from the sleeve.
【0011】かかる鋭い縁付のオリフィスはスリーブか
ら出るオイル流に適当に小さい絞りを与えるために目的
に応じて使用される。オイル戻りの前に最後の調整供給
縁の直後で液圧回路内に配置されるかかる絞り部は弁の
“ヒス”騒音の減少に大きな効果を与えることができる
。前記騒音は典型的には、最大の動作圧力条件(例えば
パーキング操作)中にかかる弁の調整供給縁によって発
生するものである。この絞りは、例えば30〜50kP
a の動力かじ取り弁に加わる背圧の増加をもたらすに
過ぎないが、オイルが弁の調整供給縁を越えて出るとき
オイルキャビテイションを減少させるのに大きな効果が
ある。
液圧システムの更に下流側に、即ち液圧容器の最後のオ
イル戻り点により近い箇所に配置された小さい絞りは弁
ヒスを抑制する効果はずっと小さくなることが経験上示
された。Such sharp edged orifices are optionally used to provide a suitably small restriction on the oil flow exiting the sleeve. Such a restriction placed in the hydraulic circuit immediately after the last trimming feed edge before oil return can have a significant effect on reducing valve "hiss" noise. The noise is typically generated by the regulating feed edge of the valve during maximum operating pressure conditions (eg, parking operations). This aperture is, for example, 30 to 50 kP.
Although it only results in an increase in the back pressure on the power steering valve, it has a significant effect in reducing oil cavitation as oil exits beyond the regulating feed lip of the valve. Experience has shown that smaller throttles located further downstream in the hydraulic system, ie closer to the final oil return point of the hydraulic vessel, are much less effective in suppressing valve hiss.
【0012】自動車の動力かじ取り技術分野では周知の
如く、弁ヒスは通常、液圧オイル温度の上昇につれて騒
音レベルを上昇させる。それは流体の蒸気圧が前記温度
上昇に対応して上昇するためである。もしスリーブ中の
オイル流が例えば弁戻しポートの減少した直径のドリル
孔によって絞られるならば、この絞りによって生じる背
圧はオイル温度の増大につれて、オイル粘度の前記減少
に起因して、劇的に減少する。ドリル孔は、少なくとも
その直径の2倍の長さをもつが、かかるオリフィス中の
オイル流の層流性に起因する本質的に粘性のエネルギー
ロスによって流れに対して背圧を生じる。それ故、もし
単純なドリル孔がオイル絞りとして設けられるならば、
最大背圧がヒス騒音を抑制するのに実際に必要とされる
ときの温度で背圧は最小になるだろう。As is well known in the automotive power steering art, valve hiss typically increases noise levels as hydraulic oil temperature increases. This is because the vapor pressure of the fluid increases in response to the temperature increase. If the oil flow in the sleeve is constricted, for example by a reduced diameter drilled hole in the valve return port, the back pressure created by this constriction will increase dramatically as the oil temperature increases, due to the aforementioned decrease in oil viscosity. Decrease. The drill hole, which has a length at least twice its diameter, creates a back pressure on the flow due to essentially viscous energy losses due to the laminar nature of the oil flow in such orifices. Therefore, if a simple drill hole is provided as an oil throttle,
The backpressure will be at a minimum at the temperature when the maximum backpressure is actually needed to suppress the hissing noise.
【0013】一方、スリーブ中の延長した弓状の戻しス
ロットによって提供される鋭い縁付のオリフィスは粘度
への依存がもっと小さくなる。即ち、前記オリフィスは
オイル温度とは無関係にオイルの所定の流量に対して殆
ど一定の背圧を生じる。鋭い縁付のオリフィスは一般に
特定クラスのオリフィスと定義される、即ち、オリフィ
スの横断面積が流体流れの方向で流体流れの方向に垂直
をなす単一平面内で最小の面積に急激に減少し、その後
横断面積が急激に増大するようなオリフィスと定義され
る。鋭い縁付のオリフィス対孔又はチューブ型オリフィ
スの流体力学はハーバート・イー・メリットによる“液
圧制御システム”なるテキスト(ジョン・ウイリ・アン
ド・サンズ、インコーポレーテッド、1967年)で詳
細に扱われているので、本文での詳述は省略する。従っ
て、鋭い縁付のオリフィスは高いオイル温度での動力か
じ取り弁の騒音抑制器として特に有効であり、かかる装
置はスリーブの延長した鋭い縁付の戻しスロットの形状
によって余分のコストなしでかつ煩わしさもなしに提供
することができる。On the other hand, a sharp-edged orifice provided by an elongated arcuate return slot in the sleeve is less dependent on viscosity. That is, the orifice produces an almost constant back pressure for a given flow rate of oil, regardless of oil temperature. A sharp-edged orifice is generally defined as a particular class of orifice, i.e., the cross-sectional area of the orifice is sharply reduced to a minimum area in a single plane perpendicular to the direction of fluid flow; It is defined as an orifice whose cross-sectional area increases rapidly thereafter. The fluid dynamics of sharp-edged orifices versus bore or tube-type orifices are treated in detail in the text "Hydraulic Control Systems" by Herbert E. Merritt (John Willi & Sons, Inc., 1967). Therefore, detailed explanation will be omitted in the main text. Sharp-edged orifices are therefore particularly effective as noise suppressors in power steering valves at high oil temperatures, and such devices can be installed without extra cost and inconvenience due to the shape of the extended, sharp-edged return slot in the sleeve. Can be provided without.
【0014】米国特許第4,454,801 号(スパ
ン)に開示された直線状又はプリズム状のオイル戻しス
ロットは本質的にスリーブからの排出点のオイル流に対
して鋭い縁付のオリフィス型の絞りを提供するために使
用することはできない。実際、この特許明細書では、そ
の構造は特に動力かじ取り弁の液圧背圧を減少させるこ
とを目的としている。The linear or prismatic oil return slots disclosed in US Pat. It cannot be used to provide aperture. Indeed, in this patent specification, the structure is specifically aimed at reducing the hydraulic backpressure of the power steering valve.
【0015】第4には、延長した弓状の戻しスロットは
、米国特許第4,454,801 号(スパン)に開示
された直線状スロットとは異なり、スリーブの一端のみ
に延長するように配置することができる。上記特許のス
ロットはそれらの製造に使用されるブローチ削り方法に
起因して、必然的にスリーブの両端に延長しなければな
らない。動力かじ取りの分野で既知の如く、オイル戻り
は通常、スリーブの一側のみから抽出される。それ故、
スリーブの一端のみに延長する弓状のスロットは、米国
特許第4,454,801 号(スパン)に開示された
機能的に余計な配置よりもずっと望ましい。Fourth, the elongated arcuate return slot is arranged to extend into only one end of the sleeve, unlike the straight slot disclosed in US Pat. No. 4,454,801 (Span). can do. The slots in the above patent must necessarily extend to both ends of the sleeve due to the broaching method used in their manufacture. As is known in the power steering field, oil return is typically extracted from only one side of the sleeve. Therefore,
An arcuate slot extending to only one end of the sleeve is much more desirable than the functionally redundant arrangement disclosed in US Pat. No. 4,454,801 (Span).
【0016】本発明に関連のある先行技術の他の構造は
米国特許第3,393,608 号(サウンダーズ)に
開示されており、本発明とは、スリーブ中の直線状スロ
ットと組合せて軸線方向のオイル戻りのために入力軸に
延長した弓状のスロットを備えた点で異なる。入力軸が
軸線方向に延長し、従って弓状の戻しスロットが比較的
深いという理由から、入力軸の捩じり強度が大きく減少
する。入力軸が、ねじり棒が故障した場合に全手動のか
じ取りトルクに耐えることが要求されるような、フェイ
ルセイフ方式の条件の下では、このことは極めて重要で
ある。米国特許第3,393,608 号(サウンダー
ズ)に開示された大きな直径の入力軸(典型的には、2
2〜23mm直径)の減少したねじり強度は、1960
年代における構成部品の設計に存在した大きな余計な強
度に起因して、許容できる。しかし、入力軸に存在する
軸線方向に延長したオイル戻しスロットは、典型的には
、ほぼ18〜19mm直径の入力軸をもつ現代の“小型
”の動力かじ取り弁におけるねじり強度の観点からすれ
ば全く許容できない。ねじり強度の観点からすれば、オ
イル戻り用のスリーブ中のスロットを軸線方向に延長さ
せることははるかに有利である。というのは、この構成
部品はフェイルセイフ方式における作動においても、大
きなねじり応力を与えられないからである。[0016] Another prior art construction relevant to the present invention is disclosed in US Pat. It differs in that it has an extended arcuate slot in the input shaft for oil return. Because the input shaft is axially extended and therefore the arcuate return slot is relatively deep, the torsional strength of the input shaft is greatly reduced. This is extremely important under fail-safe conditions where the input shaft is required to withstand full manual steering torque in the event of a torsion bar failure. Large diameter input shafts (typically two
2-23mm diameter) reduced torsional strength of 1960
acceptable due to the large extra strength that existed in the design of the components in the 1990s. However, the axially extending oil return slot present in the input shaft is typically quite poor in terms of torsional strength in modern "small" power steering valves with input shafts approximately 18-19 mm in diameter. Not acceptable. From the point of view of torsional strength, it is much more advantageous to extend the slot in the oil return sleeve in the axial direction. This is because this component cannot be subjected to large torsional stresses even in fail-safe operation.
【0017】米国特許第3,591,139 号(ビシ
ョップ)は弓状の行き止まり端付のスロットをスリーブ
に設けていることを除外すれば、上記米国特許第3,3
93,608 号(サウンダーズ)と同様である。従っ
て、前者の構造は前述の如くフェイルセイフ方式の作動
で重要な入力軸のねじり強度の減少をもたらす。US Pat. No. 3,591,139 (Bishop) is similar to US Pat.
Same as No. 93,608 (Saunders). Therefore, the former structure reduces the torsional strength of the input shaft, which is important in fail-safe operation as described above.
【0018】[0018]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記先行技術
の欠点を解消した回転弁、特に車両の液圧動力かじ取り
用の回転弁を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a rotary valve, particularly for hydraulic power steering of a vehicle, which overcomes the drawbacks of the prior art described above.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の回転弁は、スリーブ中に支持された入力軸と、
前記スリーブの内部穴内に形成された実質上弓状の第1
と第2のスロットの列を備え、前記第1スロットの少な
くとも1つは前記穴の端部に届かない箇所で止められ、
第2スロットの少なくとも1つは液圧流体の戻しポート
を提供するために前記穴の少なくとも1つの軸線方向の
先端まで延長し、各戻しポートは入力軸の周囲とそれに
関連した第2スロットによって画成されかつ鋭い縁付の
オリフィスの形をなし、前記関連した第1と第2のスロ
ットは前記夫々の戻しポートから遠方に軸線方向に実質
上同じ軸線方向長さを有することを特徴とする。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the rotary valve of the present invention includes an input shaft supported in a sleeve,
a substantially arcuate first tube formed within the internal bore of the sleeve;
and a second row of slots, at least one of the first slots being stopped beyond the end of the hole;
at least one of the second slots extends to an axial extremity of at least one of said holes to provide a return port for hydraulic fluid, each return port being defined by the circumference of an input shaft and its associated second slot; shaped and in the form of a sharp-edged orifice, said associated first and second slots having substantially the same axial length in an axial direction distal from said respective return port.
【0020】本発明の好適実施例では、スロットは円の
1区分の形をなし、第2スロットの曲率半径は第1スロ
ットの曲率半径より大きい。In a preferred embodiment of the invention, the slot is in the form of a segment of a circle, and the radius of curvature of the second slot is greater than the radius of curvature of the first slot.
【0021】他の実施例では、第2スロットの最大半径
方向深さは第1スロットの最大半径方向深さより大きい
。In other embodiments, the maximum radial depth of the second slot is greater than the maximum radial depth of the first slot.
【0022】好適実施例では、スリーブ中の弓状の戻し
スロットは比較的大きな半径をもち、その曲率中心は弓
状の供給スロットに比して軸線方向に変位している。こ
のことによって、戻しスロットの径方向外方の貫通深さ
を制限する効果が与えられる。勿論、前記深さは供給ス
ロットより長い。弓状の内部スロットをもつスリーブは
例えば米国特許第4,154,145 号(ビショップ
)に開示された型式の立て削り盤を用いて大量生産方式
で製造できる。種々のスロット半径と、戻しと供給の弓
状のスロットの曲率中心は2つの立て削り盤により部品
を二重に処理することによって製造中に容易に行うこと
ができる。
8スロット型のスリーブでは、例えば第1立て削り盤が
4つの長い大きな半径の戻しスロットを穴開けし、第2
の立て削り盤が4つの短い小さい半径の供給スロットを
穴開けすることができる。In a preferred embodiment, the arcuate return slot in the sleeve has a relatively large radius and its center of curvature is axially displaced relative to the arcuate feed slot. This has the effect of limiting the radially outward penetration depth of the return slot. Of course, said depth is longer than the feed slot. Sleeves with arcuate internal slots can be manufactured in mass production using, for example, a milling machine of the type disclosed in U.S. Pat. No. 4,154,145 (Bishop). Various slot radii and centers of curvature of the return and feed arcuate slots can be easily achieved during manufacturing by double processing the part with two vertical mills. In an 8-slot type sleeve, for example, the first vertical mill drills four long large radius return slots, and the second
A vertical milling machine can drill four short small radius feed slots.
【0023】本発明の回転弁の応答はスロットの調整供
給縁の全長にわたってスリーブスロットと入力軸スロッ
トの前述の上下重なり関係を維持することによって最大
にされる。このことは本発明によって達成される。関連
する流体戻しポートから遠方の位置で関連するスリーブ
スロットと入力軸スロットの端部を軸線方向に整列させ
ることによって達成される。関連するスリーブスロット
と入力軸スロットの端部の不整列は弁の調整供給長さを
有効に短縮させ、従ってその応答性を低下させる。以下
、本発明を図示の実施例につき説明する。The response of the rotary valve of the present invention is maximized by maintaining the above-described overlapping relationship of the sleeve slot and input shaft slot over the entire length of the slot's regulating feed edge. This is achieved by the present invention. This is accomplished by axially aligning the ends of the input shaft slot with the associated sleeve slot at a location distal from the associated fluid return port. Misalignment of the ends of the associated sleeve slot and input shaft slot effectively shortens the regulating feed length of the valve and thus reduces its responsiveness. The invention will now be explained with reference to illustrated embodiments.
【0024】[0024]
【実施例】図1、2は弁組立体1と、弁組立体1の部分
Aを示し、この弁組立体1は主な構成部品として、スリ
ーブ2、入力軸3、ピニオン4、ねじり棒5を含む。前
記ねじり棒は入力軸3とピニオン4を可撓状に連結する
。多数のシール、ピン、クリップ、軸受と共に弁組立体
1は弁ハウジング6内に収容される。前記弁ハウジング
はラック・ピニオン式かじ取り齒車装置のハウジング7
にボルト止めされる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIGS. 1 and 2 show a valve assembly 1 and a part A of the valve assembly 1, which includes a sleeve 2, an input shaft 3, a pinion 4, a torsion rod 5 as main components. including. The torsion rod flexibly connects the input shaft 3 and the pinion 4. The valve assembly 1 along with a number of seals, pins, clips and bearings is housed within a valve housing 6. The valve housing is a housing 7 of a rack and pinion type steering wheel device.
bolted to.
【0025】弁組立体から液圧容器へオイルを戻す方法
に関する弁組立体1の特別の作用のみが本発明に関連す
る。従って前述の如く、弁組立体の作動方法の一般的説
明は本明細書では省略する。Only the specific operation of the valve assembly 1 with respect to the method of returning oil from the valve assembly to the hydraulic vessel is relevant to the present invention. Therefore, as noted above, a general description of the method of operation of the valve assembly is omitted herein.
【0026】スリーブ2は1例として6スロット型の構
造とし、従って穴8の回りに円周方向に離間して3つの
供給スロット9と3つの戻しスロット10をもつ。これ
らの供給スロットと戻しスロットは前述の通常の回転弁
における上下重なり状態で6つの入力軸スロット11の
間に交互に介在する。The sleeve 2 is, by way of example, of six-slot construction, thus having three supply slots 9 and three return slots 10 spaced circumferentially around the bore 8. These supply slots and return slots are interposed alternately between the six input shaft slots 11 in an overlapping state in the above-mentioned normal rotary valve.
【0027】供給スロット9は通常の弓状の行き止まり
端付のスロットであるが、弓状の戻しスロット10は延
長していて、戻りオイル流12を鋭い縁付のオリフィス
13の絞りを経てスリーブ2から軸線方向に排出させる
。鋭い縁付のオリフィス13は弓状の戻しスロット10
が入力軸3の外径22に隣接するがスリーブスカート部
15内にあるスリーブ2の軸線方向先端14と交わる結
果として形成される。その後、戻りオイル流12はスリ
ーブスカート部15とピニオン4を分離する大きな環状
空洞部16を経て進み、次いで、戻しポート22、13
を経て動力かじ取り弁ハウジング6からオイル戻し通路
17へ入る。The supply slot 9 is a conventional arcuate dead-ended slot, whereas the arcuate return slot 10 is elongated and directs the return oil flow 12 through the constriction of a sharp-edged orifice 13 to the sleeve 2. discharge in the axial direction. The sharp-edged orifice 13 has an arcuate return slot 10
is formed as a result of intersecting the axial tip 14 of the sleeve 2 adjacent to the outer diameter 22 of the input shaft 3 but within the sleeve skirt portion 15 . The return oil flow 12 then passes through a large annular cavity 16 separating the sleeve skirt 15 and pinion 4 and then passes through the return ports 22, 13.
The oil enters the oil return passage 17 from the power steering valve housing 6 through.
【0028】鋭い縁付のオリフィス13によって生じる
液圧絞りはオイルがそれらを通過するときこれらのオリ
フィスを挟んで圧力差を生ぜしめる。従って、その結果
生じた背圧はこれらのオリフィスが液圧ポンプに戻る前
に全液圧回路に印加される。前述の如く、戻しスロット
10の弓状形状によりもたらされるこれらのオリフィス
の鋭い縁付の形状はこの追加の背圧の大きさをオイル温
度に対して比較的不変となし、それ故、弁のヒス騒音を
減少させる理想的な極めて低コストの手段である。前記
ヒス騒音は典型的には、高温でのオイルキャビテイショ
ンに起因して起こる。The hydraulic restrictions created by the sharp edged orifices 13 create a pressure differential across these orifices as oil passes through them. The resulting backpressure is therefore applied to the entire hydraulic circuit before these orifices return to the hydraulic pump. As previously mentioned, the sharp-edged shape of these orifices provided by the arcuate shape of return slot 10 makes the magnitude of this additional backpressure relatively invariant to oil temperature, thus reducing valve hiss. It is an ideal and extremely low cost means of reducing noise. The hissing noise typically occurs due to oil cavitation at high temperatures.
【0029】図1、2に示すように、スリーブ2中の延
長した弓状の戻しスロット10は大きな半径をもち、弓
状の供給スロット9に比して、右方に変位した曲率中心
をもつが、戻しポート22から離れる方向に同じ軸線方
向距離を維持する。前述の如く、このことによって、戻
しスロット10は入力軸3の外径22に隣接してスリー
ブ2の軸線方向先端14を“通り抜ける”ことができる
が、スロット10は供給スロット9の深さにほぼ等しい
深さに限定される。従ってスリーブ2の構造的完全性は
損なわれない。As shown in FIGS. 1 and 2, the elongated arcuate return slot 10 in the sleeve 2 has a large radius and has a center of curvature displaced to the right compared to the arcuate feed slot 9. maintains the same axial distance away from return port 22. As previously mentioned, this allows the return slot 10 to "pass through" the axial tip 14 of the sleeve 2 adjacent the outer diameter 22 of the input shaft 3, but the slot 10 is approximately at the depth of the feed slot 9. Limited to equal depth. The structural integrity of the sleeve 2 is therefore not compromised.
【0030】図3、4では、図1、2の構成部品に対応
しかつ米国特許第4,454,801 号( スパン)
と米国特許第3,591,139 号(ビショップ)
に開示された先行技術に対応する構成部品は同じ参照数
字を付されているので、これらの先行技術と本発明の実
施例との間の構造上の差は容易に理解されるであろう。3 and 4 correspond to the components of FIGS. 1 and 2 and are shown in US Pat.
and U.S. Patent No. 3,591,139 (Bishop)
Components corresponding to the prior art disclosed in 2006 are given the same reference numerals, so that structural differences between these prior art and embodiments of the present invention will be easily understood.
【0031】図3の場合、戻しスロット10は直線形を
なし、オイルは長くて狭い空洞部19を経て軸線方向に
止めリング18の下に戻る。前述の如く、空洞部19は
弁キャビテイションのヒス騒音を減少させるために弁に
背圧を与えるオリフィスとしての意図をもたない(事実
は全くその逆である)。しかし、もしこれらの空洞部が
かかる背圧を生じる程に十分に狭く設計されておれば、
これらのオリフィスは高いオイル温度で相当の弁ヒス減
少を実現するのには粘性が高過ぎる。その理由は、これ
らの空洞部は前述のパイプ型式のオリフィスに類するか
らである。In the case of FIG. 3, the return slot 10 is linear and the oil returns axially under the retaining ring 18 via a long narrow cavity 19. As previously mentioned, the cavity 19 is not intended as an orifice to provide back pressure to the valve to reduce valve cavitation hiss (quite the contrary in fact). However, if these cavities are designed narrow enough to create such backpressure,
These orifices are too viscous to achieve appreciable valve hiss reduction at high oil temperatures. This is because these cavities are similar to the pipe-type orifices described above.
【0032】図4の場合、オイルは入力軸3の延長した
弓状のスロット20を経て戻される。延長していない弓
状のスロット21はオイル供給部に連通するが、スリー
ブ2の行き止まり端付の弓状のスロット23は液圧シリ
ンダ連結部に連結する。この回転弁の作動方法は本発明
の実施例の何れとも異なり、事実、図3に示す米国特許
第4,454,801 号(スパン)に示すものとは全
く異なる。
しかし、図3はこの構成部品のねじり強度に大きなロス
が生じることに起因して入力軸中に延長した弓状の戻り
スロットを使用する実際的でない例を示す。In the case of FIG. 4, the oil is returned through an elongated arcuate slot 20 in the input shaft 3. The unextended arcuate slot 21 communicates with the oil supply, while the dead end arcuate slot 23 of the sleeve 2 connects to the hydraulic cylinder connection. The method of operation of this rotary valve is different from any of the embodiments of the present invention, and in fact is quite different from that shown in U.S. Pat. No. 4,454,801 (Span), shown in FIG. However, FIG. 3 illustrates the impractical use of an extended arcuate return slot in the input shaft due to the large loss in torsional strength of this component.
【0033】本発明は上述した処に限定されることなく
,本発明の範囲内で種々の変更を加えることができる。[0033] The present invention is not limited to what has been described above, and various modifications can be made within the scope of the present invention.
【図1】本発明の弁組立体の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a valve assembly of the present invention.
【図2】図1の領域Aの拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of area A in FIG. 1;
【図3】図2と同様の図で、米国特許第4,454,8
01 号(スパン)の発明の本質的特徴を有する構造を
示す図である。FIG. 3 is a view similar to FIG.
FIG. 2 is a diagram showing a structure having essential features of the invention of No. 01 (Span).
【図4】図2と同じ領域の拡大図で、米国特許第3,5
91,139 号(ビショップ)の弁組立体を示す図で
ある。FIG. 4 is an enlarged view of the same area as FIG.
91,139 (Bishop) valve assembly.
1 弁組立体 2 スリーブ 3 入力軸 4 ピニオン 5 ねじり棒 6 ハウジング 7 かじ取り齒車装置のハウジング 9 供給スロット 10 戻しスロット 11 入力軸スロット 12 戻りオイル流 13 オリフィス 16 環状空洞部 18 止めリング 19 狭い空洞部 20 延長した弓状のスロット 1 Valve assembly 2 Sleeve 3 Input shaft 4 Pinion 5 Torsion rod 6 Housing 7 Steering gear device housing 9 Supply slot 10 Return slot 11 Input shaft slot 12 Return oil flow 13 Orifice 16 Annular cavity part 18 Retaining ring 19 Narrow cavity 20 Extended arcuate slot
Claims (6)
記スリーブの内部穴内に形成された実質上弓状の第1と
第2のスロットの列を備え、前記第1スロットの少なく
とも1つは前記穴の端部に届かない箇所で止められ、第
2スロットの少なくとも1つは液圧流体の戻しポートを
提供するために前記穴の少なくとも1つの軸線方向の先
端まで延長し、各戻しポートは入力軸の周囲とそれに関
連した第2スロットによって画成されかつ鋭い縁付のオ
リフィスの形をなし、前記関連した第1と第2のスロッ
トは前記夫々の戻しポートから遠方に軸線方向に実質上
同じ軸線方向長さを有することを特徴とする回転弁。1. An input shaft supported in a sleeve and an array of substantially arcuate first and second slots formed within an internal bore of the sleeve, at least one of the first slots being at least one of the second slots extends to the axial extremity of at least one of the holes to provide hydraulic fluid return ports, each return port being stopped short of the end of the hole; defined by and associated with the input shaft and its associated second slot in the form of a sharp-edged orifice, said associated first and second slots extending substantially axially away from said respective return ports. A rotary valve characterized in that it has the same axial length.
すことを特徴とする請求項1に記載の回転弁。2. Rotary valve according to claim 1, characterized in that the arcuate slot is in the form of a segment of a circle.
記列の第1スロットの曲率中心に対して軸線方向に変位
していることを特徴とする請求項2に記載の回転弁。3. The rotary valve of claim 2, wherein the center of curvature of the second slot of the row is axially displaced with respect to the center of curvature of the first slot of the row.
記列の第1スロットの曲率半径より大きいことを特徴と
する請求項2に記載の回転弁。4. The rotary valve of claim 2, wherein the radius of curvature of the second slot in the row is greater than the radius of curvature of the first slot in the row.
深さは前記列の第1スロットの最大半径方向深さより大
きいことを特徴とする請求項1に記載の回転弁。5. The rotary valve of claim 1, wherein the maximum radial depth of the second slot of the row is greater than the maximum radial depth of the first slot of the row.
供給ポートとして配置されることを特徴とする請求項1
に記載の回転弁。6. The first slot of the row is arranged as a supply port for the valve.
The rotary valve described in .
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