JPH0825466B2 - 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

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け入
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け入れてドレン孔５に戻す
溝であり、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け入
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け入れてドレン孔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。

かかる各溝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、各溝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、各溝１〜４を断面円形のバルシ
ャフトＳの中心に向けて切削するため、12個所の各溝を
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、各溝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
各溝１〜４を切削することを案出して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
は各溝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図を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
ト製造に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,1bと、これら両側壁と直角な面をなす底1
c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,1bと底1c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がバルブシャフ
トＳの径方向と一致し、従って底1cの面が中心線CLと直
交する。

溝2,3は、溝１の側壁1a,1bと平行をなす一方の側壁2
a,3aと、溝１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,2b,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じ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の切削方向について説明する。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
フト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１を切削してその側壁1a,1b及
び底1cを形成することができる。

溝１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
１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。

かくして組Ｘ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てもよい。

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一又は基端の
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、溝１〜
４を１つのカッタＦで切削する場合には、60度ピッチで
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をカッタＧで切削する場合には、カッタＦ
を120度ピッチで３回設定し、カッタＧも120ピッチで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、また両カッタ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11,12,13,14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の各溝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11〜14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、各溝11〜14のうち溝12,14は幅が広く
且つ同一で、溝11,13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Ｉ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個の各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
フト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には他のバルブボディが
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の溝と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、各組間の隣接す
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図はこ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バルブシャフトの横断面図、第４図はこの発明
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,1b……側壁、1c……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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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
   による形成された肩部と、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。