JPS6232937Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は動力舵取装置の変位変換機構に関する
ものである。

一般に、例えば自動車の如き車両における動力
舵取装置においては、ハンドルからの入力を受け
る入力軸と、該入力軸と同一方向に相対回転可能
に連結された出力軸とを有し、これらの軸の回転
方向に応じて該両軸と同軸に設けられたスプール
バルブを軸方向に移動させ、このようにハンドル
の回転変位をスプールバルブの軸方向変位に変換
することにより油圧の切換えを行つて動力伝達を
補助する構成が使用されている。

ところが、従来の動力舵取装置における変位変
換機構においては、ハンドルの回転角をスプール
バルブの軸方向変位に変換させるための機構とし
て、ハンドルからの入力を受ける入力軸に形成し
たらせん状のボール溝内にボールを嵌合させ、か
つ該ボールをスプールバルブのボール保持孔内に
保持した機構を採用している。そして、このよう
なボールがボール保持孔から脱落するのを防止す
るため、平担な内壁面を有するボールリテーナリ
ングによりボールを直径方向外側から規制してい
る。また、ボールリテーナリングはその軸方向両
端を、スプールバルブの溝に係止された２つのス
ナツプリングにより固定する構造となつている。

ところが、このような従来のボール保持構造に
おいては、ボールリテーナリングが平担な内壁面
を有し、かつその軸方向両端を二個のスナツプリ
ングで係止した構成であるため、部品点数が多く
なるのみならず、２個のスナツプリングによるボ
ールリテーナリングの保持にガタが生じるなどの
欠点があり、その結果操舵トルクに対する油圧の
動力舵取特性が乱れた状態になり、円滑な操舵フ
イーリングが損われることになつてしまう恐れが
ある。

本考案は上記従来技術の問題点を解釈すべくな
されたもので、部品点数が少なく、操舵フイーリ
ングの良好な動力舵取装置の変位変換機構を提供
することを目的とするものである。

この目的を達成するため、本考案による動力舵
取装置の変位変換機構は、バルブハウジング内に
て、それぞれ共通な軸線上に回転可能に装着され
た入力軸と出力軸はトーシヨンバーを介して連結
され、前記入力軸の周囲に同心的に配置され、か
つ軸方向に移動自在に形成されたスプールバルブ
は前記入力軸に形成されたボール溝内に摺動自在
に配置されたボールと係合し、前記ボールは、内
面側に凹部を有するボールリテーナリングにより
外側から保持されていることを特徴とするもので
ある。

以下、本考案を図面に示す実施例に従つてさら
に説明する。

第１図は本考案を適用できる動力舵取装置の変
位変換機構の一例を示す断面図である。この図か
ら明らかなように、切換弁の変位変換機構のバル
ブハウジング１内には入力軸２が設けられ、この
入力軸２はギヤボツクス部３内からバルブハウジ
ング１内に挿入された出力軸４とトーシヨンバー
５を介して互に同一方向に相対回転可能に連結さ
れている。そのため、入力軸２とトーシヨンバー
５はピン６で連結され、かつ該トーシヨンバー５
と出力軸４とはピン７により連結され、それによ
り入力軸２と出力軸４はトーシヨンバー５を介し
て所定量だけ同一方向に回転してトルクを伝達す
ることができる。入力軸２の両端付近にはニード
ルベアリング８と９が設けられている。一方、出
力軸４の両端付近にも該出力軸４を回転可能に支
持するためのボールベアリング１０と１１が設け
られている。

前記入力軸２の外周側には油圧切換用のスプー
ルバルブ１２が該入力軸２の回転方向に応じて軸
方向に移動可能に設けられている。このスプール
バルブ１２と入力軸２との連動のため、該入力軸
２の下端部付近の外周には、らせん溝状のボール
溝２Ａが形成され、このポール溝２Ａ内には、ス
プールバルブ１２の下端付近に形成した切欠部に
収容したボール１３が配置され、このボール１３
はボール溝２Ａに沿つて摺動可能である。このボ
ール１３の外周側にはボールリテーナリング１４
が設けられ、該ボールリテーナリング１４は２つ
のスナツプリング１５，１５により係止されてい
る。また、前記ボール１３とは直径方向反対側の
位置において、前記スプールバルブ１２の下端部
には溝１７が形成され、この溝１７にはスプール
バルブ１２の回転を防止するためのスプール回り
止めピン１６が挿入されている。したがつて、ス
プールバルブ１２は入力軸２が回転してもスプー
ル回り止めピン１６により回転不能とされ、それ
によりボール１３がボール溝２Ａに沿つて軸方向
に摺動して該スプールバルブ１２を軸方向に移動
させるよう構成されている。

前記スプールバルブ１２の外周側と前記バルブ
ハウジング１の内周側との間には該スプールバル
ブ１２の油路と連通可能な油路を有するバルブケ
ース１８が設けられている。このバルブケース１
８の油路の両側にはシール用のオイルシール１
９，２０，２１，２２が設けられている。

第１図から明らかなように、このバルブケース
１８の下端部付近には該バルブケース１８と直角
方向に内側に延びるスラストプレート２３が結合
されている。

また、第１図から明らかなように、前記バルブ
ケース１８の溝にはスナツプリング２４が嵌装さ
れ、このスナツプリング２４によりバルブケース
１８はスラストプレート２３とガタを生じないよ
う固く嵌合させられる。

前記バルブハウジング１には図示しない油圧ポ
ンプから油圧の供給を受ける圧力ポート２５、右
シリング室に連通する右シリンダポート２６、左
シリンダ室に連通する左シリンダポート２７、油
圧を油圧ポンプに戻すための戻りポート２８が形
成されている。

次に、本例の作用について説明する。図示しな
いハンドルから入力軸２に対して操舵力が伝達さ
れると、この操舵力はトーシヨンバー５を介して
出力軸４に伝達される一方、ボール溝２Ａとボー
ル１３との係合関係、およびスプール回り止めピ
ン１６によるスプールバルブ１２の回り止め作用
により、ボール１３はボール溝２Ａに沿つて軸方
向に摺動し、それによりスプールバルブ１２が軸
方向に摺動してバルブケース１８との共同作業に
より油圧の切換えを行うことができる。たとえ
ば、第１図の場合、ハンドルを右に切ると、スプ
ールバルブ１２は図の上方に動き、該スプールバ
ルブ１２による四方弁作用により、圧力ポート２
５からの油は右シリンダポート２６の側に流れ、
さらに右シリンダ室に送られる。一方、ハンドル
を左に切つたときには、油圧は圧力ポート２５か
ら左シリンダポート２７を経て左シリンダ室に送
られる。そして、トーシヨンバー５にねじれ角が
ない場合、すなわち直進時には、油圧は圧力ポー
ト２５から戻りポート２８に流れ、油圧ポンプに
戻される。

ところが、前記したような変位変換機構におい
ては、２個のスナツプリング１５，１５とボール
リテーナリング１４との支持をゆるやかにして、
該ボールリテーナリング１４が軸方向と回転方向
にフリーな状態にされた場合、該ボールリテーナ
リング１４はスプールバルブ１２に対して傾斜
し、そのため平行度と同心度とが悪くなり、極端
な場合にはボール１３のオーバーボール径よりも
傾斜した該ボールリテーナリング１４の径寸法の
方が大きくなり、スプールバルブ１２の軸方向に
大きなガタを生じることになる。また、前記の変
位変換機構において、ボールリテーナリング１４
の内径をボール１３のオーバーボール径より多少
小さめにしてプレロードを与えた場合、ボール１
３がボール溝２Ａ内で転動しにくいので、油圧発
生時の操舵トルクの値が正規のものよりも重くな
つたり、ハンドルの右切り時と左切り時とで操舵
トルクの値に差が発生したりして実用的に好まし
くない結果をもたらす恐れがある。しかも、前記
変位変換機構はボールリテーナリング１４の軸方
向両側を２つのスナツプリング１５，１５で係止
した構造であるため、部品点数も多く、製作も面
倒なものとなつてしまう。

このような問題点を解決するため、本考案にお
いては、第３図に示すように、ボールリテーナリ
ング１４を支持するためのスナツプリング１５は
使用されておらず、また第４図に示すように、ボ
ールリテーナリング１４の内壁面にはボール１３
を保持するためのほぼＶ形の凹溝１４Ａが円周方
向に形成され、したがつてボールリテーナリング
１４はスプールバルブ１２に対してボール１３を
介して回転方向にのみフリーな状態となつてい
る。

本実施例の構造においては、ハンドルからの入
力により入力軸２に回転角が与えられると、スプ
ールバルブ１２はボール溝２Ａ、ボール１３など
を介して軸方向に変位するが、そのときボールリ
テーナリング１４はボール１３がボール溝２Ａ内
を転動することにより、リードの回転方向成分だ
けスプールバルブ１２に対して回転することにな
る。その場合、本実施例では、ボール１３がボー
ル溝２Ａ内を転動すると、該ボール１３の転動に
よる荷重はハンドル右切り時にはボールリテーナ
リング１４を軸方向上側に、左切り時には軸方向
下向きに変位させるよう作用することになる。そ
のとき、ボールリテーナリング１４には前記の如
くその内壁面の円周方向にほぼＶ形の凹溝１４Ａ
が形成されているので、該ボールリテーナリング
１４はボール１３の動きに追従して動き、またこ
のＶ形部分のテーパ部のくさび効果により、ボー
ルリテーナリング１４の軸方向上向きまたは下向
きの移動に比例して、該ボールリテーナリング１
４はボール１３のオーバーボール径が小さくなる
方向に作用することになる。その結果、本実施例
では切換弁の変位変換機構に発生したガタは自動
的に修正されることになり、第５図に実線で示す
ように本考案の実施例では変位変換機構のガタに
よる油圧特性の乱れがなく、円滑な操舵フイーリ
ングを得ることが可能となる。なお、第５図の破
線は従来例による油圧特性を表すものであるが、
従来例の油圧特性には図から明らかなような乱れ
が発生している。

また、本実施例では、ボールリテーナリング１
４は回転自在であるので、ボール１３と該ボール
リテーナリング１４との接触面が固定されないた
め、ボール圧痕による該ボールリテーナリング１
４の径寸法の変化が微小となり、使用過程におけ
るガタの発生を微小なものに抑制することが可能
である。さらに、本実施例では、スプールバルブ
１２にスナツプリング保持用の溝を加工する必要
がないので、該スプールバルブ１２の剛性が向上
し、心円度が良くなるので、該スプールバルブ１
２の軸方向変位がよりスムーズになるという利点
もある。

なお、前記ボールリテーナリング１４の内壁面
に形成される凹溝１４Ａの形状は前記したほぼＶ
形断面のものに限らず、ほぼＵ形の断面構造など
任意の形状のものを使用することが可能である。

以上説明したように、本考案によれば、部品点
数が少なくてすむので、コストが低減されると共
に、加工も容易であり、しかも油圧特性が良好
で、動力舵取装置の操舵フイーリングを著しく向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を適用できる動力舵取装置の一
例を示す断面図、第２図は第１図の−線断面
図、第３図は本考案の一実施例を示す部分断面
図、第４図は本考案におけるボールリテーナリン
グの一実施例を示す部分断面図、第５図は本考案
と従来例の油圧特性を比較して示す図である。 １……バルブハウジング、２……入力軸、４…
…出力軸、２Ａ……ボール溝、５……トーシヨン
バー、１２……スプールバルブ、１３……ボー
ル、１４……ボールリテーナリング、１４Ａ……
凹溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. バルブハウジング内にて、それぞれ共通な軸線
   上に回転可能に装着された入力軸と出力軸はトー
   シヨンバーを介して連結され、前記入力軸の周囲
   に同心的に配置され、かつ軸方向に移動自在に形
   成されたスプールバルブは前記入力軸に形成され
   たボール溝内に摺動自在に配置されたボールと係
   合し、前記ボールは、内面側に凹部を有するボー
   ルリテーナリングにより外側から保持されている
   動力舵取装置の変位変換機構。