JPH01218976A - コントロールバルブにおけるバルブシャフトの構造 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えばパワーステアリングに用いられるコ
ントロールバルブにおけるバルブシャフトの構造に関し
、特に、バルブシャフトの溝の形状を格別に設定するこ
とによって、強度に優れ且つ工作を簡略にする。

〔従来の技術〕

従来のこの種のバルブシャフトとしては、例えば特願昭
６１−２２８４５６号に記載された第５図に示すような
ものがある。この第５図に示すバルブシャフトＳの構造
は、図示しないトーションバーが貫通しているドレン孔
５が中心に開設されるとともに、外周面に４種類で１組
をなす溝が軸方向に沿って形成されている。１が第１の
溝であって、パワーステアリングポンプからの供給液圧
を受は入れ且つパワーシリンダに向けて送り出す溝であ
り、２が第２の溝であって、左右いずれか一方への転舵
時にパワーシリンダからの戻り液を受は入れてドレン孔
５に戻す溝１あり、３が第３の溝であって、左右のうち
前記とは他方への転舵時にパワーシリンダからの戻り液
を受は入れてドレン孔５に戻す溝であり、４が第４の溝
であって、車速に応じてパワーシリンダに供給する液圧
を調整するコントローラからの戻り液を受は入れてドレ
ン孔５に戻す溝である。６は、溝４とドレン孔５を連通
する連通孔である。第５図では、この第１〜４の溝と連
通孔６の組を３組形成している。

かかる谷溝１〜４の形成は、図示する３種類のカッタを
用いて切削してなすか、あるいは２種類のカッタで角度
を変えて切削してなす。即ち、溝１．４は先端の切削刃
が断面四角形をなすカッタＡ、溝２は先端の切削刃が一
側において斜めになった断面台形をなすカッタＢ、溝３
は先端の切削刃が他側において斜めになった断面台形を
なすカッタＣを夫々用い、これらのカッタをバルブシャ
フトＳの軸方向に相対移動させて切削するか、溝２．３
は先端の切削刃が断面四角形をなすカッタにて一度同様
に切削した後、カッタの角度を変えて斜めになった側壁
を形成するよう同様に切削する。

［発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、前記従来のバルブシャフトＳにあっては
、谷溝１〜４を切削するために３種類のカッタＡ、Ｂ、
Ｃが必要になるばかりか、谷溝１〜４を断面円形のバル
ブシャフトＳの中心に向けて切削するため、１２個所の
谷溝を切削するためにはカッタの切削方向を求心方向に
合計１２回設定しなければならない。また２種類のカッ
タで切削するにしても、１２個所中６個所の溝では夫々
２回の切削が必要であり、合計１８回の切削工程を必要
とする。このため、従来のバルブシャフトの製造には設
備費と工数とが嵩むという問題点がある。

また、谷溝１〜４は前記の通り求心方向に切削されてい
るため、溝１と溝２との間の断面凸部７と、溝１と溝３
との間の断面凸部８は、バルブシャフトＳ外周面におけ
る幅よりも溝底部における幅のほうが狭くなって構成さ
れている。このため前記断面凸部７．８の強度を充分に
するためにはバルブシャフトＳ全体の寸法を所定の大き
さに維持する必要があって、これを充分に小型化するこ
とは困難であるという問題点もあった。

、そこで、これらの問題点を解決するために、発明者ら
は第３．４図に示すバルブシャフトＳを発明して、３つ
の刃を持つカッタＤと２つの刃を持つカッタＥとを用い
て谷溝１〜４を切削することを富山して１回に複数の溝
を切削できるようにした。しかし、第３図の場合におい
ては谷溝１〜４とも２回の切削が必要であり、また第４
図の場合においては２つの溝２．３を２回切削する必要
がある他、いずれの場合もカッタＤ、Ｅが大型になり、
結局設備費と工数とが嵩むという問題点があるため、こ
の第３．４図の案を採用し得なかった。

かくして、前記従来の技術においては、バルブシャフト
製造Ｇとおける設備費と工数とを低下させ、且つバルブ
シャフトの小型化を図ることは未解決の課題であった。

〔課題を解決するための手段〕

この発明のバルブシャフトは、外周の第１の溝を、対向
し且つ相互に平行をなす両側壁と、両側壁と直角な面を
なす底とにより、横断面略四角形に形成するとともに、
前記第１の溝の両側に夫々隣合い且つ第１の溝に対して
相互に平行な第２及び第３の溝を、第１の溝の側壁と平
行をなす一方の側壁と、第１の溝の底と平行をなす他方
の側壁とにより、横断面略三角形に夫々形成している。

〔作用〕

第２，３の溝をなす各面が第１の溝をなす面にいずれも
平行をなしているため、第１〜第３の溝を、同一のカッ
タにより且つカッタの切削方向を同一にしたまま切削す
ることができる。このためカッタの数と切削方向の設定
回数とを減少することができる。

また、カッタの切削方向を同一にしたまま第１〜第３の
溝を切削できるために、溝の間に形成される凸部の幅が
、バルブシャフト外周部と溝の底部とのいずれにおいて
も同一となるから、前記凸部の強度が大きくなる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の第１の実施例を示す図である。この
バルブシャフトＳは、第１の溝１、第２の溝２、第３の
溝３、第４の溝４からなる溝の組を３組備え、さらにド
レン孔５及び連通孔６も備えている点においては、第５
図の前記従来技術と同一である。

この実施例では、さらに溝１〜３を次のように構成して
いる。即ち、第１の溝１を、対向し且つ相互に平行をな
す両側壁１ａ、ｌｂと、これら両側壁と直角な面をなす
底ＩＣとにより、横断面略四角形に形成している。略四
角形としたのは、前記両側壁１ａ、ｌｂと底ＩＣとは横
断面において直線に表れるが、他の１辺はバルブシャフ
トＳの外周の円弧が表れるために、正確には四角形では
ないからである。かかる溝１は、幅方向の中心線ＣＬが
バルブシャツ）Ｓの径方向と一致し、従って底ＩＣの面
が中心線ＣＬと直交する。

溝２，３は、溝１の側壁１ａ、ｌｂと平行をなす一方の
側壁２ａ、３ａと、溝ｌの底１ｃと平行をなす他方の側
壁２ｂ、３ｂとにより、横断面略三角形に形成される。

略三角形としたのは、溝１の場合と同様に側壁２ａ、２
ｂ、３ａ、３ｂは横断面において直線に表れるが、他の
一辺はバルブシャフトＳの外周の円弧が表れるために、
正確な三角形にならないからである。

溝４は、横断面の形状は溝１と同一であって、その幅方
向の中心線ＣＬも溝１と同じくバルブシャフトＳの径方
向と一致する。

このバルブシャフトＳには前記の溝１〜４の組が図示す
るＸ、Ｙ、Ｚと３組形成されていて、これがバルブボデ
ィに内嵌されて前記従来技術と同しくパワーステアリン
グの作動液をコントロールする。

次に前記溝１〜４の切削方法について説明する。

Ｘの組を構成する溝１〜４を切削する場合には、溝１〜
３を１つのカッタＦで順次切削する。溝１〜３の中では
切削する順序は何れでもよいが、ここでは溝１から切削
するものとする。なお、以下の動作はカッタＦ、　　Ｇ
とバルブシャツ＋−Ｓとの相対的な動作である。従って
以下の説明ではバルブシャフトＳに対してカッタを移動
させることを説明するが、逆にカッタに対してバルブシ
ャフトＳを移動させるものであってもよいことは勿論で
ある。

はじめに、カッタＦの中心線をバルブシャフトＳの中心
に向け（即ち切削予定の溝１の中心線ＣＬに合わせ）同
方向にカッタＦを順次前進させて溝１を切削する。カッ
タＦは先端が左右において直角をなしたものを用いるこ
とにより、前記形状の溝ｌを切削してその側壁１ａ、ｌ
ｂ及び底ＩＣを形成することができる。

溝ｌの切削が終・了したときには、カッタＦを姿勢（即
ちバルブシャフトＳ中心に対する向き）はそのままにし
て後退させ、さらに姿勢をそのままにして位置のみを溝
２の切削予定位置に移動させ、この状態で溝１を切削し
たときと平行にカッタＦを前進させる。これにより溝２
が切削される。このときにはカッタＦの中心線はバルブ
シャフトＳの中心を通っていないから溝２は幅方向に対
称にならず、図示するように直角なＶ字状の溝になる。

さらにカッタＦを姿勢はそのままにして溝３の切削予定
位置に移動させて溝３を同様に切削する。

溝２，３は溝ｌに対して同一の距離にあるため、溝１を
中心として対称に形成される。

溝４はカッタＧによって溝１と同様に切削するが、溝４
の形状が溝１と同一であれば、カッタＧを使用すること
なく前記カッタＦにより切削してもよい。この溝４の切
削は、溝１の場合と同様にカッタＧの中心線をバルブシ
ャフトＳの中心に向けて前進させることにより行う。溝
１〜３の切削と溝４の切削はいずれが先になってもよい
。

かくしてＭｉｘにおける溝１〜４の切削を行うが、溝１
〜３と溝４との何れか一方を各組Ｘ、Ｙ、Ｚにおいて先
に切削し、他方を後に切削することも可能である。例え
ば、各組の溝１〜３を先に切削して、残った３つの溝４
をその後に切削するようにしでもよい。

かくして溝１〜４が切削されると、隣合う溝の間に形成
される凸部は、その先端と基端の幅が同−又は基端の幅
が広くなっているため、この凸部の強度が充分に確保さ
れるし、切削に用いるカッタも１又は２個で足りる。

さらに、溝１〜４を切削するカッタのバルブシャフトＳ
に対する角度の設定は次の通りとなる。

即ち、’ｔｆｌｔ　１〜４を１つのカッタＦで切削する
場合には、６０度ピンチで６回設定することになり、ま
た溝１〜３をカッタＦで切削し且つ溝４を力。

りＧで切削する場合には、カッタＦを１２０度ピンチで
３回設定し、カッタＧも１２０ピツチで３回設定するこ
とになる。このように１つのカッタＦのみで切削する場
合にも、また両力ツタＦ、　Ｇで切削する場合にも、カ
ッタの角度設定は６回で足りる。

第２図は、第１図のバルブシャフトＳに外嵌されるバル
ブボディの横断面図である。このバルブボディの内周面
には、溝１），１２，１３．１４の組が３組形成されて
、公知のように前記バルブシャフトＳの谷溝１〜４との
間で液の流通をコントロールする。またこれらの溝１）
〜１４と、溝が形成されないバルブボディ内周面とは、
符号を付していない径方向の貫通孔を介して外部の各液
圧機器に連結されている。

図示の例では、谷溝１）〜１４のうち溝１２゜１４は幅
が広く且つ同一で、溝１）．１３は幅が狭く且つ同一に
なっており、さらに幅の広い溝と狭い溝とが、バルブボ
ディの中心を介して対称の位置にある。このため、これ
らの１２個の溝を切削するためには、幅の広いカッタＨ
と幅の狭いカッタ■とを１８０度の向きに設定した状態
で図示しない工具に取付けて切削加工をする。これによ
って１回の加工により同時に２つの溝を切削することが
できるから、６回の加工によって１２個の谷溝を切削す
ることが可能になる。

なお、第２図のバルブボディは、第１図のバルブシャツ
）Ｓに組み合わされるバルブボディの一例であるから、
第１図のバルブシャフトＳには他のパ゛ルブボディが外
嵌されるものであってもよいことは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、第２゜第３の
溝をなす各面が第１の１Ｍをなす面にいずれも平行をな
しているため、第１〜第３の溝を、同一のカッタにより
且つカッタの切削方向を同一にしたまま切削することが
できる。このため力フタの数と切削方向の設定回数とを
減少することができるから、バルブシャフト製造の設備
費と工数とを低減することができるという効果がある。

また、カッタの切削方向を同一にしたまま第１〜第３の
溝を切削できるために、これらの溝の間に形成される凸
部の幅が、バルブシャフト外周部と溝の底部とのいずれ
においても同一となる。また、第２及び第３の溝は、第
１の溝の側壁と平行をなす一方の側壁と、第１の溝の底
と平行をなす他方の側壁とにより横断面略三角形に夫々
形成されるから、第１〜第３の溝の組をバルブシャフト
の外周に複数形成することになると、各紐間の隣接する
溝どうしの間に形成される凸部の幅は、バルブシャフト
外周部よりも溝の底部が大きくなる。

さらに第１〜第３の溝の組に隣接して第４の溝を形成し
た場合にも、第１〜第３の溝の組と第４の溝との間の凸
部についても同様である。かくして、各溝間に形成され
る凸部の強度が増大することになるから、バルブシャフ
トを小型化しても充分な強度をもつことになって、バル
ブシャフトは勿論、コントロールバルブ全体の小型化が
可能になるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はにの発明の実施例を示す横断面図、第２図は第
１図のバルブシャフトに外嵌されるバルブボディの一例
を示す横断面図、第３図はこの発明の創作過程で案出さ
れた第１バルブシヤフトの横断面図、第４図はどの発明
の創作過程で案出された第２のバルブシャフトの横断面
図、第５図はバルブシャフトの従来技術を示す横断面図
である。 Ａ〜Ｉ・・・カッタ、Ｓ・・・バルブシャフト、ｘ、　
ｙ、　　ｚ・・・溝の組、１・・・第１の溝、１ａ、ｌ
ｂ・・・側壁、ＩＣ・・・底、２・・・第２の溝、２ａ
、　　２ｂ・・・側壁、３・・・第３の溝、３ａ、３ｂ
・・・側壁、４・・・第４の溝、５・・・ドレン孔、６
・・・連通孔。 特許出願人　日産自動車株式会社 代理人　弁理士　森　　　哲　也 代理人　弁理士　内　藤　嘉　昭 代理人　弁理士　清　水　　　正 第１図 第２図 第４図 り 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）円筒状をなすバルブボディと、バルブボディに回
   転可能に内嵌されるバルブシャフトとを備え、バルブボ
   ディ内周面とバルブシャフト外周面とには液路をなす複
   数の溝を有し、バルブボディの溝と内周面との角により
   形成された肩部と、バルブシャフトの溝と外周面との角
   により形成された肩部とで、バルブボディの溝とバルブ
   シャフトの溝との間の液路の絞りを構成してアクチュエ
   ータへの供給液圧をコントロールするコントロールバル
   ブにおいて、 バルブシャフト外周の第１の溝を、対向し且つ相互に平
   行をなす両側壁と、両側壁と直角な面をなす底とにより
   、横断面略四角形に形成するとともに、前記第１の溝の
   両側に夫々隣合い且つ第１の溝に対して相互に平行な第
   ２及び第３の溝を、第１の溝の側壁と平行をなす一方の
   側壁と、第１の溝の底と平行をなす他方の側壁とにより
   、横断面略三角形に夫々形成したことを特徴とするコン
   トロールバルブにおけるバルブシャフトの構造。