JPS6150828B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は動力舵取装置の作動弁装置、特にロー
タリ型作動弁装置の改良に関するものである。

この種の作動弁装置は作動系の構成を簡易化で
きるため、コンパクトであることが使命である動
力舵取装置の作動弁装置として有用であるが、そ
の反面作動弁装置の主構成要素たる内外スリー
ブ、特に外スリーブの削成作業が困難なため、高
精度仕上げを行ない難く、又この削成作業に当つ
て用いる工具の管理が煩雑である等、加工上の問
題を多々有していた。

そこで本願人は、先に特願昭54−17167号（特
開昭55−110665号公報）により、上記問題の解決
を目的として、動力舵取装置に最適なロータリバ
ルブを提案した。

かかる先願のロータリバルブは、操舵負荷に対
応したトーシヨンバーの捩れにより、互に摺接状
態を保つて相対回転可能な外スリーブ及び内スリ
ーブを具え、外スリーブの内周面に、その周方向
へ相互に離間した複数個の窪みを形成すると共
に、これら窪みを交互にポンプと外スリーブの一
端面が臨むドレン室に接続し、内スリーブの外周
面に、相隣れる前記窪み間を連通させる溝を設
け、これら溝のうち１つおきの溝を一方のパワー
シリンダ室に、又他の溝を他方のパワーシリンダ
室に夫々接続したものである。

この構成においては、作動弁装置の非作動時、
ポンプ及びドレン室に接続した外スリーブの相隣
れる窪みと、これら窪み間を連通させる内スリー
ブの溝の両端との間に夫々、開口面積の等しい計
量オリフイスを設定しておき、これら計量オリフ
イスを順次経てポンプ側の窪みからドレン室側の
窪みへ作動油を逃がすことにより、非作動状態を
得る。上記先願実施例では、加工上の問題が多い
アウタスリーブの窪みを容易に精度を得られる円
形の開口縁として加工上の問題を解決し、さらに
窪みの開口縁を円形としたことに対応し内外スリ
ーブの相対回転に伴う計量オリフイスの良好な絞
り特性を得るため、比較的加工容易な内スリーブ
外周に設ける溝をつづみ形底面としている。とこ
ろで、上記計量オリフイスは開口面積が小さい
と、ポンプからの作動油を全て逃がし得なくな
り、圧力損失が大きい。しかし、先願実施例のロ
ータリバルブは、外スリーブの内周面に形成する
窪みの開口縁が円形であることから、窪みの形成
には孔加工で容易かつ安価で済むものの、圧力損
失を小さくするため上記計量オリフイスの開口面
積を大きくするには、窪みの円形開口縁を大きく
する必要がある。ところが、この円形開口縁の直
径を大きくすると、隣接開口縁間の窪みを形成さ
れない外スリーブの内周面部分が周方向において
短小となり、外スリーブの強度低下を招く。従つ
て、先願実施例のロータリバルブでは、この強度
低下を避けるため、外スリーブの直径を大きくし
なければならず、作動弁装置の大型化を避けれな
い。

本発明は前記ドレン室に隣む外スリーブの端面
より該外スリーブの内周面に至る斜孔を外スリー
ブに形成し、これら斜孔で前記窪みを構成するこ
とによりこれら窪みの開口縁を、外スリーブの軸
線方向に長い長円形状にし、前記ポンプに接続す
べき窪みを構成する斜孔のドレン室側開口端を閉
塞すれば、窪みの加工の容易さをそのままに窪み
を形成されない外スリーブ内周面の周方向部分を
短かくすることなく、従つて外スリーブの強度低
下を伴なうことなく、上記計量オリフイスの開口
面積を比較的大きくでき、小型なまま圧力損失の
少ないロータリバルブを得ることが可能であると
の観点から、この着想を具体化して動力舵取装置
の作動弁装置を改良する技術思想を提案するもの
である。

以下、図示の実施例により本発明を詳述し、そ
の効果を言及する。

第１図乃至第４図は本発明動力舵取装置の作動
弁装置を示し、図中１は弁箱で、この弁箱の一端
にラツクガイド２を一体に設けると共に、他端開
口を端蓋３で閉塞する。ラツクガイド２でラツク
４をその長手方向に案内し、ラツク４の両端に
夫々対応する側のナツクルアームを連設して両操
舵輪を転舵可能とする。ラツク４にはラツク歯４
ａを形成すると共に、第３図示の如くパワーピス
トン５を設ける。パワーピストン５はパワーシリ
ンダ６内に摺動自在に嵌合してパワーピストン５
の両側にパワーシリンダ室７，８を画成し、これ
ら室に夫々コネクタ９，１０を接続する。パワー
シリンダ室７，８のうち、左室７に油圧を供給す
ると、ラツク４は第３図中右方へパワーアシスト
され、両操舵輪を左に転舵し、右室８に油圧を供
給すると、ラツク４は第３図中左方へパワーアシ
ストされ、両操舵輪を右に転舵することができ
る。

第１図及び第３図に示すように、ラツク歯４ａ
に、ピニオンシヤフト１１に設けたピニオン１１
ａを噛合させ、ピニオンシヤフト１１を軸受１
２，１３により回転自在に支持する。ピニオン１
１ａと反対のラツク４の側を第３図に示すように
柱体１４により支持し、この柱体をばね１５でラ
ツク４に向け附勢する。弁箱１内にシール１６に
よる液密封止下で突出するピニオンシヤフト１１
の端部にスタブシヤフト１７を同軸に対設し、両
シヤフトの対向端部を軸受１８により相対回転可
能にすると共に、スタブシヤフト１７の他端は軸
受１９を介し端蓋３に支持し、且つシール２０に
よる液封止下で端蓋３に貫通させる。なお、端蓋
３を貫通して弁箱１より突出するスタブシヤフト
１７の端部にはセレーシヨン１７ａを形成し、こ
のセレーシヨンを介して図示せざるステアリング
ホイールと一体回転可能なステアリングシヤフト
を結合可能とする。

スタブシヤフト１７を中空としてこの中空孔に
トーシヨンバー２１を挿通し、トーシヨンバー２
１の一端は、ピニオンシヤフト１１の端面に形成
した盲孔１１ｂに嵌合してピン２２によりピニオ
ンシヤフト１１に回転および軸方向で一体結合
し、他端はピン２３によりスタブシヤフト１７に
回転および軸方向で一体結合する。

スタブシヤフト１７に内スリーブ２４を一体成
形し、この内スリーブを弁箱１内に配置する。内
スリーブ２４の外周面に外スリーブ２５を摺接状
態で相対回転可能に嵌合し、外スリーブ２５の外
周面を弁箱１内に摺接状態を保つて回転可能に嵌
合する。外スリーブ２５には第１図及び第２図に
示すようにその周方向へ相互に離間した例えば４
個の斜孔２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄをドリ
ル加工して、外スリーブ２５の内周面にその周方
向へ相互に離間し、内スリーブ２４に向け開口す
る窪み２８，２９，３０，３１を形成する。これ
ら斜孔２５ａ〜２５ｄは第１図に明示するよう
に、後述の如くドレン室となる室３９に臨む外ス
リーブ２５の端面より外スリーブの内周面に至る
よう傾斜させ、これにより外スリーブ２５の内周
面における窪み２８〜３１の開口縁を外スリーブ
の軸線方向（第１図中左右方向）に長い長円形状
となす。なお、外スリーブ２５の外周面には３個
の条溝２６ａ，２６ｂ，２６ｃを形成し、この外
スリーブ２５を第１図の如く内スリーブ２４に設
けた突条２４ｅと軸受１９とで軸線方向に位置決
めする。

内スリーブ２４の外周面には第２図に明示する
ように、窪み２８〜３１のうち相隣れる窪み同志
を連通させる溝２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ
を第５図の如くに形成する。これら溝２４ａ，２
４ｂ，２４ｃ，２４ｄは例えば溝２４ａについて
述べると、第６図に示すように溝形状、例えばつ
づみ形底面を持つ溝形状に対応した外周面形状の
研削工具３２を、内スリーブ素材２４′の軸線に
対し平行な軸線６０の周りに回転させつつ、内ス
リーブ軸線に対し直角方向に移動させることによ
り容易に形成することができる。なお、溝２４
ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの幅は窪み２８〜３
１の上記長円開口縁の長径よりも小さめにするの
が良い。

外スリーブ２５には更に、これを半径方向に貫
通する孔３３〜３６を設け、これら孔３３〜３６
を外スリーブ２５の内周面においては夫々溝２４
ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄに対向する位置に開
口させ、孔３３，３４の他端開口は条溝２６ｃに
共通に、又孔３５，３６の他端開口は条溝２６ｂ
に共通に夫々連通させる。外スリーブ２５には更
に、透孔３７，３８を穿ち、これら透孔により窪
み２８，２９を夫々条溝２６ａに連通させ、窪み
３０，３１は夫々、斜孔２５ｃ，２５ｄにより、
端蓋３と外スリーブ２５との間に画成されたドレ
ン室３９に通じさせる。なお第１図に示すよう
に、透孔３７，３８により条溝２６ａに連通させ
た窪み２８，２９に係わる斜孔２５ａ，２５ｂの
ドレン室３９に近い開口端はプラグ２７により閉
塞する。そして、外スリーブ２５には第１図及び
第２図に示すように窪み３０，３１により斜孔２
５ｃ，２５ｄと反対の方向に延びる潤滑孔２５
ｅ，２５ｆを形成し、これら孔を経て軸受１３及
びシール１６の潤滑に用いる作動油を供給できる
ようにする。

ピニオンシヤフト１１には第３図、第４図に明
示するように内スリーブ２４に近い端部に半径方
向外方へ突出する突起１１ｃを一体を設け、これ
ら突起を内スリーブ２４の扇形切欠き２４ｆ内に
係合可能に位置させると共に、突起１１ｃの外周
面にピンン４０を植設する。扇形切欠き２４ｇは
突起１１ｃの幅より若干大きくして、これら突
起、従つてピニオンシヤフト１１が内スリーブ２
４に対し許容範囲内で、即ち突起１１ｃの側面が
扇形切欠き２４ｆの壁に衝接するまでの範囲内で
相対回転可能とする。又、ピン４０は外スリーブ
２５に形成した切欠き２５ｈに密に係合させ、こ
れにより外スリーブ２５をピニオンシヤフト１１
に一体回転可能とする。

弁箱１には第１図に示すように条溝２６ａに開
口するインレツトボート４１と、ドレン室３９に
通じたドレンポート４２と、第３図に示すように
条溝２６ｂ，２６ｃに通じた連絡ポート４３，４
４とを形成する。インフレツトポート４１はオイ
ルポンプに、又ドレンポート４２はオイルリザー
バに夫々接続し、連絡ポート４３，４４は夫々管
路４５，４６及びコネクタ９，１０を介してパワ
ーシリンダ室７，８に接続する。

上述の構成になる本発明作動弁装置の作用を次
に説明する。

第１図乃至第４図は本発明作動弁装置が中立の
時の状態を示す。この状態では、第２図から明ら
かなように、溝２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ
の両端が等しく対応する窪み２８〜３１に開口し
ており、ポンプからインレツトボート４１、条溝
２６ａ、透孔３７，３８を経て窪み２８，２９に
供給されてくる作動油は上記溝及び窪み３０，３
１、更には、斜孔２５ｃ，２５ｄ、ドレン室３９
およびドレンポート４２を経て抜取られ、窪み２
８，２９には油圧を生じない。同時に、第３図に
示すパワーシリンダ室７，８は管路４５，４６、
連絡ポート４３，４４、条溝２６ｂ，２６ｃ、孔
３３，３４，３５，３６、溝２４ａ，２４ｂ，２
４ｃ，２４ｄを経てドレン用の窪み３０，３１に
通じており、ラツク４には、何ら油圧による移動
力は発生しない。

ここで、ステアリングホイールを回転して舵取
操作すると、操舵負荷が小さい場合は、トーシヨ
ンバー２１が捩られず、このトーシヨンバーを介
してスタブシヤフト１７と一体的にピニオンシヤ
フト１１が回転され、作動弁装置は上記中立状態
を保つてラツク４の長手方向移動によりパワーア
シストなしに操舵輪を転舵する。

しかし、舵取操作時、操舵負荷が大きいと、ピ
ニオンシヤフト１１はスタブシヤフト１７に追従
回転せず、トーシヨンバー２１が操舵負荷に応じ
舵取方向に捩られ、ピニオンシヤフト１１に一体
的に回転する外スリーブ２５と、スタブシヤフト
１７に一体の内スリーブとが操舵負荷に応じた角
度（トーシヨンバー２１の捩り角）だけ舵取方向
へ相対回転し、本発明作動弁装置は以下の作用に
より舵取操作時のパワーアシストを行なう。

即ち、左に舵取操作すると、内スリーブ２４は
外スリーブ２５に対し相対的に第７図に矢印で示
す方向へ、例えばこの図に示す位置に回転する。
この時、溝２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄは
夫々内スリーブ２４の回転方向遅れ側における窪
み２８，２９，３０，３１との連通度を小さくさ
れ、内スリーブ２４の回転方向進み側における窪
み３０，２９，３１，２８との連通度を増す。こ
れにより、窪み３０，３１との連通度を小さくさ
れた窪み２８，２９内に油圧が生じ、前述の如く
右側のパワーシリンダ室８（第３図参照）と通じ
ている孔３３，３４がドレン用の窪み３０，３１
に大きく通じる。窪み２８，２９内に生じた油圧
は溝２４ｄ，２４ｂ、孔３６，３５、条溝２６
ｂ、連絡ポート４３、管路４５を経て左側のパワ
ーシリンダ室７に供給され、ラツク４を第３図中
右方向へパワーアシストして操舵輪を左に転舵す
るのを助ける。

又、右に舵取操作すると、内スリーブ２４が上
記と逆方向へ外スリーブ２５に対し相対的に回転
され、この時も窪み２８，２９内に同様にして油
圧が発生する。しかし、この場合、窪み２８，２
９内の油圧が溝２４ａ，２４ｃ、孔３３，３４を
経て右側のパワーシリンダ室８に供給され、左側
のパワーシリンダ室７が孔３５，３６を経てドレ
ン用の窪み３０，３１に通じることから、ラツク
４は第３図中左方向へパワーアシストされ、右に
舵取操作する時の動力操向が可能である。

そして、ポンプからの作動油流がなくなり、動
力操向が不可能になると、内スリーブ２４と外ス
リーブ２５との上記相対回転中、第４図に示す扇
形切欠き２４ｆの壁が突起１１ｃの側面に衝接す
る。これがため、スタブシヤフト１７と一体の内
スリーブ２４に入力された回転力は突起１１ｃを
介してピニオンシヤフト１１に機械的に伝達さ
れ、動力舵取装置の故障時はマニユアル転舵に移
行し、舵取不能になるのを防止できる。

かくして、本発明の動力舵取装置は上述の如
く、窪み２８〜３１の開口縁を外スリーブ２５の
軸線方向に長い長円形状にしたから、これら開口
縁間の上記窪みを形成されない外スリーブ２５の
内周面部分が周方向に短かくなる弊害なしに、窪
み２８〜３１の外スリーブ周方向両端と溝２４
ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの両端とで形成され
る前記計量オリフイスの開口面積を大きくでき、
従つて外スリーブ２５の強度低下を招くことな
く、又この強度低下を避けるため外スリーブ２５
の直径を大きくして作動弁装置の大型化を招くこ
となしに、前記圧力損失の問題を解決できる。

しかも、窪み２８〜３１の開口縁を外スリーブ
２５の軸線方向に長い長円形状とするに当り、ド
レン室３９に臨む外スリーブ２５の端面より外ス
リーブ内周面に至るよう外スリーブ２５に斜孔２
５ａ〜２５ｄを形成することとしたから、極く一
般的なドリル加工により上記の如き窪みが形成可
能であり、前記先願のロータリバルブにおける上
記窪みの加工性及び精度に関する有利さをそのま
ま継承することができ、この有利さを損うことな
しに上記の作用効果を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明作動弁装置を第２図のA₁―Ｏ
―A₂―A₃―A₄線上で断面とし矢の方向に見た断
面図、第２図は第１図のB₁―B₂断面図、第３図
は第２図のC₁―C₂―C₃―C₄―C₅線上の断面図、
第４図は第１図のD₁―D₂断面図、第５図は第１
図乃至第４図の本発明装置に用いる内スリーブの
斜視図、第６図ａ，ｂは同内スリーブに設ける溝
の加工法説明図、第７図は第１図乃至第４図に示
す本発明装置の作用説明に用いた第２図と同様の
断面図である。 １…弁箱、２…ラツクガイド、３…端蓋、４…
ラツク、５…パワーピストン、６…パワーシリン
ダ、７，８…パワーシリンダ室、１１…ピニオン
シヤフト、１７…スタブシヤフト、２１…トーシ
ヨンバー、２２，２３…ピン、２４…内スリー
ブ、２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ…溝、２５
…外スリーブ、２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ
…斜孔、２７…プラグ、２８〜３１…窪み、３３
〜３６…孔、３７，３８…透孔、３９…ドレン
室、４０…ピン、４１…インレツトポート、４２
…ドレンポート、４３，４４…連絡ポート、４
５，４６…管路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 操舵負荷に対応したトーシヨンバーの捩れに
   より、互に摺接状態を保つて相対回転可能な外ス
   リーブ及び内スリーブを具え、外スリーブの内周
   面に、その周方向へ相互に離間した複数個の窪み
   を形成すると共に、これら窪みを交互にポンプと
   外スリーブの一端面が臨むドレン室に接続し、内
   スリーブの外周面に、相隣れる前記窪み間を連通
   させる溝を設け、これら溝のうち１つおきの溝を
   一方のパワーシリンダ室に、又、他の溝を他方の
   パワーシリンダ室に夫々接続してなる動力舵取装
   置において、前記ドレン室に臨む外スリーブの端
   面より該外スリーブの内周面に至る斜孔を外スリ
   ーブに形成し、これら斜孔で前記窪みを構成する
   ことによりこれら窪みの外スリーブ内周面におけ
   る開口縁を外スリーブの軸線方向に長い長円形状
   にし、前記ポンプに接続すべき窪みを構成する前
   記斜孔のドレン室側開口端を閉塞したことを特徴
   とする動力舵取装置の作動弁装置。