JPS61211163A - パワ−ステアリング用コントロ−ルバルブ - 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） 本発明は自動車のパワーステアリングに用いて操舵力軽
減用のアシスト圧を発生するコントロールｔ＜ルプに関
するものである。

（従来の技術） この種コントロールバルブは、操舵負荷に応動して作動
流体路を絞ることにより絞り部の上流側にアシスト圧を
生ぜしめるようｌｌＩ成される。しかして、作動流体路
を絞ったフントロールバルブの作動時、絞り部の上流側
及び下流側間に大きな圧力糖を生じ、下流側に作動流体
の渦流を発生して流体音やキャビテーシヨンを生ずる〇 この問題解決のため従来、Ｗ開昭５９−８７６７３号公
報に開示されたロータリバルブの如く、上記アシスト圧
に応じて絞り部の下流側を流路抵抗変化（増大）させ、
これにより絞り部下流側に背圧を発生させて上流側との
圧力埜を小さくする技術が提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし一方でコントロール１＜ルプは、各種回転部品を
支持する軸受等の潤滑を必要とする部分を具え、これら
部分の潤滑に当っては、コントロールバルブの作動流体
を前記絞り部の下流側より当該部分に導びいてその潤滑
を行なうよう溝成するのが普通である。そして、この潤
滑に供した作動流体は低圧用シールにより外部へ洩れ出
さないよう工夫されている。

しかして、かかる潤滑方式では前記の背圧が上記の低圧
用シールに作用してしまい、このシールを破損したり、
破損しないまでも作動流体の洩れを不可避とする。

これがため、低圧用シールを高圧用シールに交換するこ
とが考えられるがこの場合コスト高になったり、回転部
品の摩擦力が大きくなって操舵フィーリングが悪化する
のを免れない。従って氏圧用シールはそのままにしてお
いても、該シールの破損や、作動流体の洩れを生じない
ようにするのが良い。

（問題点を解決するための手段） 本発明はこの観点から、前記背圧が絞り要素を介して低
圧用シールに作用するよう前記の作動流体路を構成した
ものである。

（作　用） かかる本発明のＷＩｌ改においては背圧が低圧用シール
に作用せず、これを高圧用シールに交換しなくても、シ
ールが破損したり、作動流体が外部に洩れるのを防止し
得ることとなる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

第１図乃至第５図は本発明パワーステアリング用コント
ロールバルブを四−タリバルブとして構成した一実施例
で、図中１はバルブボデーを示す。

このバルブボデー１内にアウタスリーブ２及びインナス
リープ３を設け、インナスリープａを軸受６によりバル
ブボデー１に回転自在に支持し、アウタスリーブ２はバ
ルブボデー１の内周面及びインナスリープ８の外周面に
摺接状態を保って嵌合する。

インナスリープ８は第１図中右端部外周をステアリング
シャフトにセレーション嵌合シてステアリングホイール
に駆動結合し、アウタスリーブ２は第１図中左端に係合
するビン５を介してステアリングギヤの入力要素（リサ
ーキュレーティングボール型ステアリングギヤの場合ボ
ールスクリュー、ラックアンドビニオン型ステアリング
ギヤの場合ビニオン）Ｂに駆動結合する。ステアリング
ギヤ入力要素Ｂをバルブボデー１内においては軸受７を
介して回転自在に支持し、この軸受７及び前記軸受会の
潤滑に供された作動流体が外部に洩れないようにするた
めに低圧用シール８，９を設ける。

アウタスリーブ２にはインナスリープ８と摺接する内周
面に第２図乃至第４図の如く奇数個（図示例では８ｆｌ
！ｉ）の縦１１Ｂａを好ましくは円周方向等間隔に配し
て形成すると共に、これらｆｉｌ１ｇａ間に配して別の
縦溝２ｂを形成する。これら縦溝Ｂａ、２１）は全てア
ウタスリーブ２の第１図中右端面に開口させるも、この
右端面開口部をアウタスリーブ２の第１図中右端内周に
嵌合した共通な円環プラグ１０により閉塞する。しかし
、各縦溝２ｂについてはこれらをアウタスリーブ２に形
成した連通孔１１を経て個々に、アウタスリーブ２及び
低圧用シール９間に存在するドレン室１２に通じさせ、
ドレン室１２に開口するようバルブボデー１にドレンボ
ート１８を形成する。アウタスリーブ２には更にバルブ
ボデー１と摺接する外周面に３個の条１１１２０，２ｄ
、２１３を形成し、これら条溝に夫々開口させてバルブ
ボデー１にインレットボート１４及び連絡ボー）１５．
ｌｆｌを設ける。

アウタスリーブ２の第１図中右端外周を円筒状に切除し
て、その円筒外周面及びバルブボデー内局面間に０リン
グ１り及び背圧制御ピストン１Ｂを摺動自在に嵌合し、
０リング１７の第１図中左側に生じたアシスト圧導入室
１９をアウタスリーブ２に設けた連絡孔２０により６縦
ｉ％１２ａに通じさせる。そしてピストン１８を、アウ
タピストン２に係着したばねｖ＠２１に着座するばね２
２により第１図に示す左限位置に弾支し、このピストン
位置で全開される連通孔１１をピストン１Ｂの第１図中
布行により開度減少させ得るものとする。

これにより、潤滑用の絞り要素も構成する。なお、ピス
トン１８がばね座２１に衝接する右限位置においても連
通孔１１を全閉することのないよう、ピストン１Ｂの第
１図中右端面には切欠溝１８　ａを形成する。

インナスリーブ８にはアウタスリーブ２と摺接する外周
面に第２図乃至第４図の傾＜、相隣れる縦溝２ａ、２ｂ
間を連通ずるへ６個の縦溝３ａを形成して６＠のリプ８
ｂを設定し、縦溝２ａ、８ａ２ｂで作動流体路を、スリ
ーブ８ｂでこの作動流体路を絞る絞りを構成する。

第１図及び第２図に示すように、６縦１１ｉＩｚａＧま
アウタスリーブ２の半径方向孔２ｆにより条溝２Ｃに通
じさせる。又第ら図に示すように、縦溝８ａのうち１つ
おき８貼の縦溝を個々にアウタスリーブ２の半径方向孔
２ｇにより条１１１２ｄに通じさせ、残りのａｇＭのＪ
ｉｆ＄１を個々にアウタスリーブ２の半径方向孔２ｈに
より条溝２ｅに通じさせるＯ第１図に示すように、イン
ナスリープ８及びステアリングギヤ入力要素６間をトー
ションノ＜−２８により駆動結合し−この目的のためト
ーションＩく−２８はインナスリープ８に挿通して、両
端を夫々ピン２４　ｔ　２５によりインナスリープ３及
びステアリングギヤ入力要素６にかんぬき結合する。

インナスリープ８及びステアリングギヤ入力要素６間は
史に、インナスリープ８の第１図中左端と、ステアリン
グギヤ入力要素６にかんぬき結合したトーションバー２
３の端部との第６図に明示するスプライン２６を介して
両方向へ一後述するコントロールバルブの機能を妨げな
い角度だけ相対回転し得るよう遊びを持たせて駆動結合
する。

トーションバー２８は両端間を小径にしてインナスリー
プ３との間に環状室２７を設定し、この室２７及びドレ
ン室１２間をインナスリープ３の半径方向孔２Ｂにより
連通させ、ドレン室１２から半径方向孔２Ｂ、環状室２
７、スプライン２６の隙間を経て軸受７に至る潤滑油路
を形成する。

上述の如くに構成した本発明コントロールノ（ルプはボ
ート１４をポンプに、又ボート１８を当該ポンプのりザ
ーバタンクに夫々接続すると共に、ボート１５．１６を
夫々パワーステアリング用）々ワーシリンダの左右シリ
ンダ室に接続して実゛用するが、以下にその作用を説明
する。　　　　゛図面は本発明コントロールバルブの非
作動状態を示し、この状態では第２図乃至第令図から明
らかなように、インナスリープ８の各リプａｂは対応す
る縦（１４２ａ　、　２　ｂの帽方同中央に位置し、回
転方向両側において等しく対応する縦ｌｌｌ２ａ、２ｂ
を縦溝８ａに通じさせている。従って、ポンプからの作
動流体はボー）１４、条溝２ｏ及び半径方向孔２ｆを経
て各Ｊ［＠２ａに達した後、回転方向両側にある縦＠８
ａ、縦尚ｚｂ、連遡孔１１、ドレン室１２、及びドレン
ボート１Ｂを経てポンプのりザーバタンクに全て戻され
、各縦溝３ａ内には、従ってこれらに半径方向孔２ｇｓ
条溝２ｄ及びボート１５を経て通ずる一方のパワーシリ
ンダ室、並びに半径方向孔２ｈ、条尚２ｅ及びボートＩ
Ｂを経て通ずる他方のパワーシリンダ室には夫々圧力を
生ぜず、当該圧力による操舵力は発生しない。

ここで、ステアリングホイールを操作して舵取操作する
と、操舵力がインナスリープ８に入力された後、ピン２
４、トーションバー２８、ピン２５及び入力要素８を介
しステアリングギヤに伝達され、操舵車輪を舵取方向に
転舵する。ところで、この時トーションバー２８は操舵
負荷に応じた角度だけ捩られ、これに起因してインナス
リープ３は入力要素６、従ってこれにピン５を介して結
合されたアウタスリーブ２に対し舵取方同進み側に相対
回転する。この相対回転が第２図乃至第４図中時針方向
に生ずる右方向舵取操作時、各縦溝３ａは回転方向進み
側の縦１１ｚａ又は２ｂとの連通度を大きくされ、回転
方向遅れ側の縦＠ｚｂ又は２ａとの連通度を小さくされ
る。これにより１縦」■゛との連通度を大きくされ、！
溝２ｂとの連通度を小す＜　サレタｔｉｉｍ　８　ａ　
（孔２ｇに通ずる縦＠８＆）内にアシスト圧が生じ、縦
＠ｚｂとの連通度を大きくされ、縦溝２ａとの連通度を
小さくされた縦溝８ａ（孔２ｈに通ずる縦溝８ａ）内は
無圧状態に保たれる。上記アシスト圧は半径方向孔２ｇ
１条溝２ｄ及びボート１５を経てこれに接続された側の
パワーシリンダ室に供給され、反対側のパワーシリンダ
室はボート１６、条溝２ｅ及び半径方向孔２ｈを経てこ
れに通じている上記無圧状態の縦溝３ａと連通して無圧
状態を保たれるため、パワーシリンダは右方向舵取操作
をパワーアシストし、軽快な動力操向を可能にする。

上記相対回転が逆に第２図乃至第４図中反時針方向に生
ずる左方同舵取操作時も、上述したと間際の作用により
孔２ｈと通じた縦ｌ！８ａ内にアシスト圧が発生すると
共に、孔２ｇと通じた縦溝８ａ内が無圧状態にされるた
め、パワーシリンダは左方同舵取操作をパワーアシスト
するようｊ作動され、軽快な動力操向を可能にする。

そして、上記の動力操向中に生じたアシスト−圧は縦Ｗ
Ｉｔ２ａ及び連絡孔２０（第１図参照）を経て室１９に
も達し、このアシスト圧はその大きさに応じた量だけ０
リング１７を介してピストン１Ｂをはね２２に抗して第
１図の左限位置からこの図中右行させる。これによりピ
ストン１Ｂはその移動量（アシスト圧）に応じ連通孔１
１を絞って作動流体ドレン路の流路抵抗を増大させる。

かくて、リプ３ｂで溝成される絞り部の下流側（縦溝２
ｂ内）に背圧が発生し、この箇所における圧力とアシス
ト圧との圧力箋が小さくなって、作動流体音及びキャビ
テーションの発生を防止することができる。

なおこの作用中ピストン１８が０リング１７を介してア
シスト圧に応動するから、ピストン１８の内外周嵌め合
い部を高精度に造らなくても、従って安価な溝成のまま
でも室１９からドレン室１２側へアシスト圧が洩れるの
を確実に防止することができる。

そして、同作用中アシスト圧が極端に高くなる操向条件
のもとでは、ピストン１８がばね座２１に衝接する右限
位置となるが、この場合も連通孔１１は全閉されず、切
欠５９１８　ａの分だけ開度を［１され、パワーステア
リングの配管が破損されるのを防止できる。

コントロールバルブの上記作用中、軸受傷はドレン室１
′２内の作動流体に浸され、これにより潤滑され、かか
る潤滑に供される作動流体は低圧用シール９により外部
へ洩れるのを防止される。又軸受７は、ドレン室１２か
ら半径方向孔２Ｂ、環状ｇ２？、スプライン２Ｂの隙間
を経て供給される作動流体により潤滑され、かかる潤滑
に供される作動流体は低圧用シール８により外部へ洩れ
るのを防止される。しかして、潤滑に用いられる作動流
体は全てドレン室１２からのものであり、このドレン室
が連通孔１１の下流にあって前記の背圧を伝達されない
ものであることから、低圧用シー／ｌ／８．９は前記の
背圧を作用されることがなく、破損されたり、作動流体
の洩れを発生させたりすることがない。

なお、フントロールバルブの故障等により、前記アシス
ト圧が発生不能となり、動力操向不能になった場合は、
トーシ冒ンバ−２８がパワーアシスト不能によって大き
く捩られ、インナスリーブ３がステアリングギヤ入力要
素６に対し舵取方向へ大きく相対回転する。この相対回
転がスプラインｚ６の前記した遊びをなくしたところ−
で、スプライン２６はインナスリーブ３をステアリング
ギヤ入力要素６に駆動結合し、インナスリーブ３に入力
された操舵力をそのまま入力要素Ｂに伝達し得て、マニ
ュアル操舵が可能である。また、軸受７への潤滑油供給
はインナスリープ３とアウタスリーブ２間に絞りを設け
て行なうようにしてもよいＯ 第６図は第１図の溝成に対し、第２図に示す部分と第４
図に示す部分とを入換えた本発明の他の例を示し、本例
ではアシスト圧を伝達される条溝２ｃがアシスト圧導入
室１９と隣り合うことになるから、これらの間に存在す
るアウタスリーブ２０ランドを小径にして環状隙間２９
を設定し、これを経てアシスト圧を室１９に導びくよう
にすムこの場合、第１図中の連絡孔２０が不要となり、
アウタスリーブ２の加工費を節減し得る。

（発明の効果） かくして本発明コントロールバルブは上述の如く、前記
の背圧が絞り要素を介してバルブ内の低圧用シール８，
９に作用するよう作動流体路を構成したから、これらシ
ールを高圧用シールに交換しなくても、シールが破損し
たり、作動流体が外部に洩れるのを防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明フントロールバルブの一実施例を示す縦
断側面図、 第２図乃至第５図は夫々第１図のＩ［−ｎ、Ｉ−ｍ、Ｆ
／−Ｐ／、Ｖ−Ｖ線上における横断面図、第６図は本発
明の他の例を示す第１図と同様の縦断側面図である。 １・・・バルブボデー　　　２・・・アウタスリーブ２
ａｔ２ｂ　・−Ｒｍ　　　　　　２０　Ｎｗｅ　・１ｌ
１２ｆ〜２ｈ・・°半径方向孔　８・・・インナスリー
プＳａ・・・縦１１１３ｂ・・・リプ 会、７・・・軸受 ６・・・ステアリングギヤ入力要素 ８．９・・・低圧用シール　　１０・・・円環プラグ１
１・・・連通孔　　　　　　１２・・・ドレン室１８・
・・ドレンボート　　　１４・・・インレットボート１
１！、１６・・・パワーシリンダ連絡ボート１７・・・
０リング　　　　　１Ｂ・・・背圧制御ピストン１９・
・・アシスト圧導入室　２０・・・連絡孔２１・・・ば
ねＩＩＩ　　　　　　　２２・・・ばね２８・・・トー
ションバー　　２６・・・スプライン２７・・・環状室
　　　　　　２８・・・半径方向孔２９・・・環状隙間

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、操舵負荷に応動して作動流体路を絞ることにより絞
   り部の上流側にアシスト圧を生ぜしめると共に、該アシ
   スト圧に応じて前記絞り部の下流側に背圧を発生させる
   ようにしたパワーステアリング用コントロールバルブに
   おいて、 前記背圧が絞り要素を介してバルブ内の低圧用シールに
   作用するように前記作動流体路を構成したことを特徴と
   するパワーステアリング用コントロールバルブ。