JPH0539050A - アクチユエータの流路切換バルブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パワーステアリング装置のアクチュエータが
中立位置にあるときにアクチュエータに外力が加わって
も動かないようにする。 【構成】 タンク１５に連絡するセンタタンクポート１
６を中心として両側に第１、第２ポンプポート１８、２
１、第１、第２シリンダポート１９、２２、第１、第２
タンクポート２０、２３の順又は第１、第２シリンダポ
ート１９、２２、第１、第２ポンプポート１８、２１、
第１、第２タンクポート２０、２３の順に設けて、中立
位置では第１、第２ポンプポート１８、２１がセンタタ
ンクポート１６にのみ又は第１、第２タンクポート２
０、２３にのみ連通するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は船舶や車両に用いるパワ
ーステアリング装置等のアクチュエータの流路切換バル
ブ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】船内機、船外機用のパワーステアリング
装置においては、バルブケース内に形成した組付け孔内
にスプールバルブを軸方向又は周方向に移動可能に嵌装
し、組付け孔とスプールバルブの内外周に形成したラン
ド部を設け、これらのランド部間でアクチュエータに対
する作動油の供給／排出を流路を切換えるようにした流
路切換バルブ装置を用いている。

【０００３】このようなバルブ装置として、例えば実開
平１−１３２４９８号公報に記載されているよう、油圧
ポンプに連通するポンプポートの一方側にアクチュエー
タの第１シリンダ室に連通する第１シリンダポート及び
タンクに連通する第１タンクポートを順に設けるととも
に、アクチュエータの第２シリンダ室に連通する第２シ
リンダポート及びタンクに連通する第２タンクポートを
順に設けたものがある。

【０００４】このバルブ装置においては、スプールバル
ブが一方の側に移動するときには、ポンプポートが第２
シリンダポートと連通し、第１シリンダポートが第１タ
ンクポートと連通してアクチュエータ全長が縮まり、ス
プールバルブが他方の側に移動するときには、ポンプポ
ートが第１シリンダポートと連通し、第２シリンダポー
トが第２タンクポートと連通してアクチュエータ全長が
伸長する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような流路切換バルブ装置においては、アクチュエー
タが中立位置にあるときに、ポンプポートが第１、第２
シリンダポート及び第１、第２タンクポートと連通状態
になっているので、油圧ポンプから吐出した作動油はス
ムーズにタンクに戻り、アクチュエータの第１、第２シ
リンダ室に同圧がかかるので、アクチュエータは動かな
いが、アクチュエータに外力が入力されると、圧力バラ
ンスが崩れてアクチュエータが動いてしまい、操縦が不
安定になる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
請求項１の発明は、ピストンによって画成されたアクチ
ュエータ内の第１シリンダ室及び第２シリンダ室への作
動流体の流路を切換えるバルブ装置において、このバル
ブ装置はバルブケース内に形成した組付け孔内にスプー
ルバルブを軸方向または周方向に移動可能に嵌装し、ま
た前記スプールバルブ外周面及びこの外周面に対向する
ケースの内周面に溝部及びランド部を形成し、組付け孔
内周面に形成した溝部またはランド部にはポンプからの
作動流体を溝部に供給する第１ポンプポート及び第２ポ
ンプポート、作動流体をタンクに戻す第１タンクポー
ト、第２タンクポート及びセンタータンクポート、前記
第１シリンダ室及び第２シリンダ室に対して作動流体の
給排を行なう第１シリンダポート及び第２シリンダポー
トをそれぞれ個別に開口せしめ、スプールバルブの中立
位置にあっては、前記第１ポンプポート及び第２ポンプ
ポートとセンタータンクポートのみが連通し、スプール
バルブが中立位置から移動した位置にあっては、前記第
１ポンプポート及び第２ポンプポートの一方と前記第１
シリンダポート及び第２シリンダポートの一方が連通す
るとともに前記第１シリンダポート及び第２シリンダポ
ートの他方と前記第１タンクポート及び第２タンクポー
トの一方が連通し、他のポート同士は連通しない構成と
した。また請求項２に記載した発明は、タンクに連通す
るセンタータンクポートと、このセンタータンクポート
を中心として一方側に油圧ポンプに連通する第１ポンプ
ポート、前記アクチュエータの第１シリンダ室に連通す
る第１シリンダポート、タンクに連通する第１タンクポ
ートを順に設けるとともに、他方側に油圧ポンプに連通
する第２ポンプポート、前記アクチュエータの第２シリ
ンダ室に連通する第２シリンダポート、タンクに連通す
る第２タンクポートを順に設け、前記アクチュエータを
中立位置にしたときには前記第１、第２ポンプポートが
センタータンクポートにのみ連通するようにし、請求項
３の発明では、上記のポートを設ける順をシリンダポー
ト、ポンプポート、タンクポートにして、アクチュエー
タを中立位置にしたときには第１、第２ポンプポートが
第１、第２タンクポートにのみ連通するようにした。

【０００７】

【作用】アクチュエータを中立位置にしたとき、例えば
第１、第２ポンプポートがセンタータンクポートにのみ
連通し、第１、第２シリンダポートがポンプポート及び
タンクポートに連通しなくなり、アクチュエータに外力
が入力されてもアクチュエータが動くことがなくなる。

【０００８】

【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。ここで、図１は本発明を適用したパワーステ
アリング装置を備えた船舶の概略平面図、図２は同パワ
ーステアリング装置の請求項１の発明を適用した流路切
換バルブ装置の中立位置での断面図、図３は同バルブ装
置の作動位置での断面図、図４は請求項２の発明を適用
した流路切換バルブ装置の中立位置での断面図、図５は
同バルブ装置の作動位置での断面図、図６は請求項１の
発明を適用した流路切換バルブ装置の別実施例の断面
図、図７は請求項２の発明を適用した流路切換バルブ装
置の別実施例の断面図である。

【０００９】船体１の略中央にはステアリングハンドル
２が設けられ、船体１の後部にはトランザムユニット３
を介して推進ユニット４が水平面内で揺動可能に取付け
られている。そして、ステアリングハンドル２の動きを
ラック・ピニオン機構５を介してステアリングケーブル
６に伝達し、このステアリングケーブル６の動きをアク
チュエータであるシリンダユニット７に伝達することで
操向を行うようにしている。

【００１０】シリンダユニット７は、シリンダ８内にピ
ストン９を摺動自在に嵌装して２つの油室である第１シ
リンダ室Ｓ１及び第２シリンダ室Ｓ２を画成し、ピスト
ン９には推進ユニット４のアーム４ａに先端部を連結す
るロッド１０を固着している。

【００１１】このシリンダユニット７に対する作動油の
供給／排出を行う流路切換バルブ装置１１は、バルブケ
ース１２内に取付け孔１３を形成し、この取付け孔１３
内にスプールバルブ１４を軸方向に摺動可能に嵌装し、
このスプールバルブ１４を前記ステアリングケーブル６
で移動させて、流路の切換を行う。

【００１２】そして、バブルケース１２内周面及びこれ
に対向するスプールバルブ１４外周面には溝部及びラン
ド部を形成し、バブルケース１２内周面に形成した溝部
またはランド部には、タンク１５に連通するセンタータ
ンクポート１６と、このセンタータンクポート１６を中
心として一方側に油圧ポンプ１７に連通する第１ポンプ
ポート１８、シリンダユニット７の第１シリンダ室Ｓ１
に連通する第１シリンダポート１９、タンク１５に連通
する第１タンクポート２０を順に設けるとともに、他方
側に油圧ポンプ１７に連通する第２ポンプポート２１、
シリンダユニット７の第２シリンダ室Ｓ２に連通する第
２シリンダポート２２、タンク１５に連通する第２タン
クポート２３を順に設けている。

【００１３】この流路切換バルブ装置１１を中立位置に
したときには図２に示すように第１、第２ポンプポート
１８、２１がセンタータンクポート１６にのみ連通し、
油圧ポンプ１７がタンク１５から吸込んで吐出する作動
油は第１、第２ポンプポート１８、２１からセンタータ
ンクポート１６を介してタンク１５にスムーズに戻って
いる。このとき、第１シリンダポート１９は第１ポンプ
ポート１８及び第１タンクポート２０と連通せず、第２
シリンダポート２２も第２ポンプポート２１及び第２タ
ンクポート２３と連通しないので、シリンダユニット７
のロッド１０に外力が入力されても、シリンダユニット
７の第１シリンダ室Ｓ１及び第２シリンダ室Ｓ２内の作
動油が殆ど逃げることができず、シリンダユニット７は
作動しない。

【００１４】また、スプールバルブ１４が一方に移動す
るとき、例えば図３に示すように左方向に移動するとき
には、第２ポンプポート２１と第２シリンダポート２
２、第１シリンダポート１９と第１タンクポート２０が
それぞれ連通し、油圧ポンプ１７から吐出した作動油を
第２ポンプポート２１及び第２シリンダポート２２を介
してシリンダユニット７の第２シリンダ室Ｓ２内に供給
し、シリンダユニット７の第１シリンダ室Ｓ１内の作動
油は第１シリンダポート１９及び第１タンクポート２０
を介してタンク１５に戻り、シリンダユニット７のロッ
ド１０が矢示方向（縮む方向）に移動する。

【００１５】更に、スプールバルブ１４が他方に移動す
るとき、例えば右方向に移動するときには、第１ポンプ
ポート１８と第１シリンダポート１９、第２シリンダポ
ート２２と第２タンクポート２３がそれぞれ連通し、油
圧ポンプ１７から吐出した作動油を第１ポンプポート１
８及び第１シリンダポート１９を介してシリンダユニッ
ト７の第１シリンダ室Ｓ１内に供給し、シリンダユニッ
ト７の第２シリンダ室Ｓ２内の作動油は第２シリンダポ
ート２２及び第２タンクポート２３を介してタンク１５
に戻り、シリンダユニット７のロッド１０が伸びる方向
に移動する。

【００１６】次に、図４及び図５に示す流路切換バルブ
装置３１は、タンク１５に連通するセンタータンクポー
ト１６と、このセンタータンクポート１６を中心として
一方側にシリンダユニット７の第１シリンダ室Ｓ１に連
通する第１シリンダポート１９、油圧ポンプ１７に連通
する第１ポンプポート１８、タンク１５に連通する第１
タンクポート２０を順に設けるとともに、他方側にシリ
ンダユニット７の第２シリンダ室Ｓ２に連通する第２シ
リンダポート２２、油圧ポンプ１７に連通する第２ポン
プポート２１、タンク１５に連通する第２タンクポート
２３を順に設けている。即ち、上記バルブ装置１１とは
シリンダポートとポンプポートの位置関係を逆にしてい
る。

【００１７】この流路切換バルブ装置３１を中立位置に
したときには図４に示すように第１、第２ポンプポート
１８、２１と第１、第２タンクポート２０、２３のみが
連通し、油圧ポンプ１７がタンク１５から吸込んで吐出
する作動油は第１、第２ポンプポート１８、２１から第
１、第２タンクポート２０、２３を介してタンク１５に
スムーズに戻っている。このとき、第１シリンダポート
１９はセンタータンクポート１６及び第１ポンプポート
１８と連通せず、第２シリンダポート２２もセンタータ
ンクポート１６及び第２ポンプポート２１と連通しない
ので、シリンダユニット７のロッド１０に外力が入力さ
れても、シリンダユニット７の第１シリンダ室Ｓ１及び
第２シリンダ室Ｓ２内の作動油が殆ど逃げることができ
ず、シリンダユニット７は作動しない。

【００１８】また、スプールバルブ１４が一方に移動す
るとき、例えば図５に示すように右方向に移動するとき
には、第２ポンプポート２１と第２シリンダポート２
２、第１シリンダポート１９とセンタータンクポート１
６がそれぞれ連通し、油圧ポンプ１７から吐出した作動
油を第２ポンプポート２１及び第２シリンダポート２２
を介してシリンダユニット７の第２シリンダ室Ｓ２内に
供給し、シリンダユニット７の第１シリンダ室Ｓ１内の
作動油は第１シリンダポート１９及びセンタータンクポ
ート１６を介してタンク１５に戻り、シリンダユニット
７のロッド１０が矢示方向（縮む方向）に移動する。

【００１９】更に、スプールバルブ１４が他方に移動す
るとき、例えば左方向に移動するときには、第１ポンプ
ポート１８と第１シリンダポート１９、第２シリンダポ
ート２２とセンタータンクポート１６がそれぞれ連通
し、油圧ポンプ１７から吐出した作動油を第１ポンプポ
ート１８及び第１シリンダポート１９を介してシリンダ
ユニット７の第１シリンダ室Ｓ１内に供給し、シリンダ
ユニット７の第２シリンダ室Ｓ２内の作動油は第２シリ
ンダポート２２及びセンタータンクポート１６を介して
タンク１５に戻り、シリンダユニット７のロッド１０が
伸びる方向に移動する。

【００２０】次に、図６及び図７に示す各別実施例の流
路切換バルブ装置４１、５１は、バルブケース１２の取
付け孔１３内にスプールバルブ１４を回転自在に嵌装し
たロータリ方式のバルブ装置であり、流路切換バルブ装
置４１の構成及び作用は上記した図２及び図３に示すバ
ルブ装置１１と同様であり、流路切換バルブ装置５１の
構成及び作用は上記した図４及び図５に示すバルブ装置
３１と同様であるので、その説明を省略する。

【００２１】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
タンクに連通するセンタータンクポートを中心として両
側に第１、第２ポンプポート、第１、第２シリンダポー
ト、第１、第２タンクポートの順又は第１、第２シリン
ダポート、第１、第２ポンプポート、第１、第２タンク
ポートの順に設けて、中立位置では第１、第２ポンプポ
ートがセンタータンクポートにのみ又は第１、第２ポン
プポートが第１、第２タンクポートにのみ連通するよう
にしたので、第１、第２シリンダポートがポンプポート
及びタンクポートに連通しなくなり、アクチュエータに
外力が入力されてもアクチュエータが動くことがなくな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したパワーステアリング装置を備
えた船舶の概略平面図

【図２】同パワーステアリング装置の請求項１の発明を
適用した流路切換バルブ装置の中立位置での断面図

【図３】同バルブ装置の作動位置での断面図

【図４】請求項２の発明を適用した流路切換バルブ装置
の中立位置での断面図

【図５】同バルブ装置の作動位置での断面図

【図６】請求項１の発明を適用した流路切換バルブ装置
の別実施例の断面図

【図７】請求項２の発明を適用した流路切換バルブ装置
の別実施例の断面図

【符号の説明】

７…シリンダユニット（アクチュエータ）、１１，３
１，４１，５１…流路切換バルブ装置、１２…バルブケ
ース、１３…取付け孔、１４…スプールバルブ、１５…
タンク、１６…センタータンクポート、１７…油圧ポン
プ、１８…第１ポンプポート、１９…第１シリンダポー
ト、２０…第１タンクポート、２１…第２ポンプポー
ト、２２…第２シリンダポート、２３…第２タンクポー
ト、Ｓ１…第１シリンダ室、Ｓ２…第２シリンダ室。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストンによって画成されたアクチュエ
   ータ内の第１シリンダ室及び第２シリンダ室への作動流
   体の流路を切換えるバルブ装置において、このバルブ装
   置はバルブケース内に形成した組付け孔内にスプールバ
   ルブを軸方向または周方向に移動可能に嵌装し、また前
   記スプールバルブ外周面及びこの外周面に対向するケー
   スの内周面に溝部及びランド部を形成し、組付け孔内周
   面に形成した溝部またはランド部にはポンプからの作動
   流体を溝部に供給する第１ポンプポート及び第２ポンプ
   ポート、作動流体をタンクに戻す第１タンクポート、第
   ２タンクポート及びセンタータンクポート、前記第１シ
   リンダ室及び第２シリンダ室に対して作動流体の給排を
   行なう第１シリンダポート及び第２シリンダポートをそ
   れぞれ個別に開口せしめ、スプールバルブの中立位置に
   あっては、前記第１ポンプポート及び第２ポンプポート
   とセンタータンクポートのみが連通し、スプールバルブ
   が中立位置から移動した位置にあっては、前記第１ポン
   プポート及び第２ポンプポートの一方と前記第１シリン
   ダポート及び第２シリンダポートの一方が連通するとと
   もに前記第１シリンダポート及び第２シリンダポートの
   他方と前記第１タンクポート及び第２タンクポートの一
   方が連通し、他のポート同士は連通しない構成としたこ
   とを特徴とするアクチュエータの流路切換バルブ装置。
2. 【請求項２】前記センタータンクポートは各ポートの中
   央に配置され、このセンタータンクポートを中心にして
   軸方向または周方向の左右に第１ポンプポート及び第２
   ポンプポートが配置され、これら第１ポンプポート及び
   第２ポンプポートの外側に第１シリンダポート及び第２
   シリンダポートが配置され、更にこれら第１シリンダポ
   ート及び第２シリンダポートの外側に第１タンクポート
   及び第２タンクポートが配置されていることを特徴とす
   るアクチュエータの流路切換バルブ装置。
3. 【請求項３】前記センタータンクポートは各ポートの中
   央に配置され、このセンタータンクポートを中心にして
   軸方向または周方向の左右に第１シリンダポート及び第
   ２シリンダポートが配置され、これら第１シリンダポー
   ト及び第２シリンダポートの外側に第１ポンプポート及
   び第２ポンプポートが配置され、これら第１ポンプポー
   ト及び第２ポンプポートの外側に第１タンクポート及び
   第２タンクポートが配置されていることを特徴とするア
   クチュエータの流路切換バルブ装置。