JPH024860Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は弁スリーブと弁ロータとを備える動力
舵取装置用制御弁に関し、より詳しくは上記弁ス
リーブと弁ロータとの相対回転によつて流体回路
を切換える際に生じる弁スリーブと弁ロータ間の
振動を防止する動力舵取装置用制御弁の振動防止
装置に関する。

従来、この種の振動防止装置として、弁ロータ
の外周に環状溝を形成するとともにこの環状溝内
にダンパーシールを配設し、ダンパーシールの自
己の弾性又は（及び）その内側に配設したバツク
アツプ用Ｏリング等の弾性によつて、上記ダンパ
ーシールを弁スリーブの内周面に弾接させ、この
ダンパーシールの摺動抵抗によつて上記弁スリー
ブと弁ロータ間の振動を防止するようにしたもの
が知られている。かかる構成の振動防止装置にお
いては上記摺動抵抗の大きさはダンパーシールの
弁スリーブ内周面への圧着力によつて定まるた
め、所要以上の振動防止効果を得るためにはダン
パーシールと弁スリーブとの締代を大きくとらね
ばならず、組立作業性が悪くなり、また締代を大
きくしすぎると上記摺動抵抗が大きくなりすぎて
操舵後の直進への戻りが悪くなつていた。

このため従来、環状溝を形成した弁ロータの高
圧側外周面に溝を形成してその環状溝の一側を高
圧側に連通させると同時に、環状溝の他側におけ
る弁ロータの外径を小径として環状溝の他側を低
圧側に連通させ、上記ダンパーシールの両側に生
じる圧力差でこのダンパーシールを上記小径部の
間隙に変形圧入させて摺動抵抗を得るようにした
ものが提案されている。このように圧力差を利用
したものにあつては上記締代を小さくして組立作
業性を良好なものとすることができるが、ダンパ
ーシールを小径部の間隙に変形圧入させるために
ダンパーシールの耐久性に問題が生じる虞れがあ
つた。また上記小径部を形成するための切削加工
を要し、さらにその小径部を形成することにより
弁スリーブとの摺動面積が小さくなつて、操舵時
の流路切換え作動によるサージ圧発生時の弁ロー
タの回転作動が不安定となつていた。

本考案はこのような事情に鑑み、上記環状溝の
両側における弁ロータの外径とこれに対向する弁
スリーブの内径とをそれぞれ一定として上記環状
溝の両側における弁ロータと弁スリーブ間の間隙
を微少に保持するとともに、弁ロータの外周面に
上記環状溝の一側を高圧側に連通する第１連通溝
と他側を低圧側に連通する第２連通溝とを形成
し、かつ上記第１連通溝と第２連通溝とを一直線
上に形成したものである。

このような構成とすることにより、ダンパーシ
ールの間隙への圧入変形を抑制してその耐久性の
向上を図ることができ、また上記第１連通溝と第
２連通溝とを一直線上に形成しているので、両連
通溝をきわめて容易に形成することができる。さ
らに、上記弁ロータと弁スリーブ間の間隙を微少
に保持しても上記第１連通溝と第２連通溝とによ
り充分に大きな通路面積を確保することができる
ので、弁ロータと弁スリーブとの相対回転による
流路切換え作動に伴う圧力変動を応答性よくダン
パーシールに及ぼして効果的な振動防止作用を得
ることができ、しかも弁ロータの外周面と弁スリ
ーブの内周面との間隙が微少であるので、上記流
路切換え作動に伴なつてサージ圧が発生しても弁
ロータが半径方向に振れることがなく、その回転
作動を安定なものとして滑らかな作動を得ること
ができる。

以下図示実施例について本考案を説明すると、
第１図において、１は図示しない舵取ハンドルに
連動した入力軸、２はこの入力軸１と同一軸線上
に配設した出力軸としてのボールねじ軸で、この
ボールねじ軸２はボールねじ機構を介してケーシ
ング３と一体のシリンダ４内に嵌合したピストン
５に連動し、このピストン５はこれに形成したラ
ツク、このラツクに噛合するセクタギヤを形成し
たセクタ軸およびピツトマンアーム等を介して操
向車輪に連動している。上記入力軸１は先端はボ
ールねじ軸２の軸部に相対回転可能に嵌合し、両
軸１，２をトーシヨンバー６を介して連結し、通
常はトーシヨンバー６のねじ角が零となる中立位
置に保持している。上記入力軸１の外周にはピン
７によつて回転方向に連結した弁ロータ８を設け
るとともに、上記ボールねじ軸２の末端を筒状に
形成してこれを弁スリーブ９とし、この弁スリー
ブ９内に上記弁ロータ８を相対回転可能に嵌合し
ている。上記弁ロータ８と弁スリーブ９とは基本
的に従来公知のロータリー型制御弁を構成し、第
２図に示すように、ポンプ１０からの圧力流体は
弁スリーブ９に形成した通路１１を介して弁ロー
タ８に形成した高圧側の溝１２内に流入し、ここ
から円周方向に分流し、それぞれ弁スリーブ９に
形成した溝１３，１４を介して弁ロータ８の低圧
側の溝１５内に流入し、更に弁スリーブ９に形成
した通路１６を介して上記ポンプ１０のリザーバ
１７に還流している。上記弁スリーブ９に形成し
た溝１３，１４は、上記ピストン５によつて区画
された圧力室１８，１９内にそれぞれ連通してい
る。

上記弁ロータ８と弁スリーブ９とが中立位置に
位置している状態では、上記分流後のそれぞれの
流路面積が実質的に同一となつているので上記溝
１３，１４間すなわち圧力室１８，１９間に圧力
差は発生しない。これに対し、弁ロータ８が弁ス
リーブ９に対して相対的に回転すると通路１１と
各溝１３，１４間の流路面積に差が生じ、例えば
弁ロータ８が弁スリーブ９に対して矢印方向に回
転された際には、通路１１と溝１３間の流路面積
が小、通路１１と溝１４間の流路面積が大とな
り、上記流路面積が小となつた部分が絞りとな
る。その結果、絞りより上流側の溝１４が高圧、
下流側の溝１３が低圧となつて上記圧力室１８，
１９間に圧力差が発生する。また弁ロータ８の溝
１２は弁ロータ８の回転方向に拘らず高圧側とな
り、溝１５は低圧側となつている。

然して、第１図に示すように、上記弁ロータ８
の外周には環状溝２０を形成し、この環状溝２０
内にダンパーシール２１を配設している。このと
き、第３図、第４図に示すように、環状溝２０の
両側における弁ロータ８の外径を一定の径ｄとす
るとともに、第４図に示すように、その弁ロータ
８の外周面に対向する弁スリーブ９の内径も一定
の径Ｄとしてあり、かつ両者の間隙ｌが微少量と
なるようにしている。そして上記弁ロータ８の外
周面には、上記環状溝２０の左側を高圧側の溝１
２に連通する第１連通溝２２を形成し、また環状
溝２０の右側を低圧側となる弁ロータ８の右側へ
連通する第２連通溝２３を形成している。弁ロー
タ８の右側はその弁ロータ８の軸部および弁ロー
タ８の外周に形成した溝２４を介して低圧側の溝
１５に連通しているので、上記環状溝２０の左側
が高圧側、右側が低圧側となる。そして、上記各
溝２２，２３，２４はそれぞれ弁ロータ８の外周
面に形成しているので、その弁ロータの鍛造時又
はプレス加工時に同時に形成することが可能とな
り、後の切削加工を省略することができる。

さらに上記環状溝２０は断面方形としてその右
側すなわち低圧側の端面を上記ダンパーシール２
１の支持面２０ａとし、またダンパーシール２１
の断面形状も方形としてその一側端面を上記支持
面２０ａと当接する接触面２１ａとし、外周面を
弁ロータ９との摺動面２１ｂとしている。そして
このダンパーシール２１を通常のゴムよりは剛性
が高く、かつ低摩擦性、耐摩耗性に優れた四フツ
化エチレン樹脂等の合成樹脂で構成している。

このような構成においては、上記弁ロータ８と
弁スリーブ９との中立位置からの相対回転作動
時、すなわち両者の振動防止を必要とする際には
上記ダンパーシール２１の両側に圧力差が発生す
るので、第４図に示すように、ダンパーシール２
１はその圧力差によつて環状溝２０の一側と弁ス
リーブ９の内周面に圧接されるようになり、した
がつてダンパーシール２１と弁スリーブ９との締
代が小さく、或いは両者間に若干の間隙があつた
としても良好な振動防止効果が得られるようにな
る。他方、この操舵状態から直進状態に復帰する
際には上記ダンパーシール２１の両側に加わる圧
力差が小若しくは零となるのでダンパーシール２
１による摺動抵抗も小さくなり、したがつて上記
操舵状態から直進状態への復帰作動が円滑に行な
われるようになる。

そして上記操舵状態においては、上記弁ロータ
８と弁スリーブ９との間隙ｌは微少量であるので
ダンパーシール２１がその間隙に変形圧入される
ことが少なく、ダンパーシール２１の耐久性を向
上させることができる。特に本実施例において
は、ダンパーシール２１を比較的剛性の高い合成
樹脂で製造しているので上記間隙ｌ内に変形圧入
されることがなく、しかもダンパーシール２１の
接触面２１ａと摺動面２１ｂとがそれぞれ上記支
持面２０ａおよび弁スリーブ９の内周面とに圧接
されるために摺動条件が均質化して安定した振動
防止効果が得られ、さらには支持面２０ａを可及
的に大きくすることができるので上記接触面２１
ａの面圧を低下させて偏摩耗を防止することがで
きるようになる。

さらに上記弁ロータ８は、上記環状溝２０の両
側に弁スリーブ９との摺動面を有しているので、
その環状溝２０の右側を小径部とした場合に比較
して弁スリーブ９との摺動面積を大きく確保する
ことが容易となり、これにより流路切換え作動時
にサージ圧が弁ロータ８に作用してもその弁ロー
タ８の円滑な回転作動を確保でき、これにより安
定した流路切換え作動を行なうことができるよう
になる。

以上のように、本考案によれば、ダンパーシー
ルの締代を小若しくは間隔が生じるように設定し
て組立の容易性を図れると同時に、上記弁ロータ
と弁スリーブ間の間隙を微少としているので流路
切換え作動に伴なつてサージ圧が発生しても弁ロ
ータが半径方向に振れることがなく、その回転作
動を安定なものとして滑らかな作動を得ることが
できる。そしてこれに加えて、上記弁ロータと弁
スリーブ間の間隙を微少としても第１連通溝と第
２連通溝とにより充分に大きな通路面積を確保す
ることができるので、弁ロータと弁スリーブとの
相対回転による流路切換え作動に伴う圧力変動を
応答性よくダンパーシールに及ぼして効果的な振
動防止作用を得ることができ、さらにダンパーシ
ールの耐久性の向上や弁ロータの製造を容易なも
のとすることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す断面図、第２
図はロータリー型制御弁の作動状態を説明する説
明図、第３図は第１図に示す弁ロータ８の平面
図、第４図は作動状態における第１図の要部の拡
大断面図である。 １……入力軸、２……ボールねじ軸、４……シ
リンダ、５……ピストン、８……弁ロータ、９…
…弁スリーブ、２０……環状溝、２１……ダンパ
ーシール、２２，２３……連通溝。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 舵取ハンドルに連動した入力軸と、操向車輪に
   連動した出力軸と、上記入力軸と出力軸とのいず
   れか一方に連動した弁スリーブと他方に連動して
   弁スリーブ内に相対回転可能に嵌合した弁ロータ
   とを備え、これら弁スリーブと弁ロータとの相対
   回転に応じてパワーシリンダへの圧力流体の給排
   を制御する制御弁と、上記弁ロータの外周に形成
   した環状溝と、この環状溝内に配設したダンパー
   シールとを備える動力舵取装置用制御弁の振動防
   止装置において、 上記環状溝の両側における弁ロータの外径とこ
   れに対向する弁スリーブの内径とをそれぞれ一定
   として上記環状溝の両側における弁ロータと弁ス
   リーブ間の間隙を微少に保持するとともに、弁ロ
   ータの外周面に上記環状溝の一側を高圧側に連通
   する第１連通溝と他側を低圧側に連通する第２連
   通溝とを形成し、かつ上記第１連通溝と第２連通
   溝とを一直線上に形成したことを特徴とする動力
   舵取装置用制御弁の振動防止装置。