JPS6232939Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、動力舵取装置の制御弁における空気
抜き機構に関する。

一般に、この種制御弁は、作動油の供給ポート
および排出ポートとアクチユエータの両油室にそ
れぞれ接続される第１ポートおよび第２ポートを
備えたハウジング内に入力軸と出力軸を同軸的か
つ相対回転可能に軸支し、一方前記入力軸の外周
には、前記供給ポートに常時連通しかつ前記第１
ポートおよび第２ポートに連通可能な中央環状溝
と前記排出ポートに常時連通しかつ前記第１ポー
トおよび第２ポートにそれぞれ連通可能な上下両
環状溝を備えたスプールバルブを同心的かつ軸方
向へ移動可能に配置して、前記両軸の相対回転に
より、前記スプールバルブと両軸間に設けた変位
変換手段を介して前記スプールバルブを軸方向へ
変位させて作動油の供給流路を切換えるように構
成されている。

ところで、この種制御弁においては、レイアウ
ト等の理由から排出ポートがハウジングの下部に
設けられており、車両組付けや修理等の際になさ
れる作動油の供給時ハウジング内のスプールバル
ブ上部に形成される油室への作動油の流動が悪い
ため、当該油室に空気が滞留する。この滞留する
空気は、制御弁の使用中にオイルポンプのリザー
バへ還流される作動油にともなつて少量づつ大気
へ放出されるが、その排出はかならずしも充分で
はない。このため、制御弁の上部油室には必然的
に空気が滞留し、動力舵取装置の作動に微妙な影
響を及ぼし、またその後オイルレベルが徐々に低
下するため作動油の補充タイミングを失し、特に
極低温時にはオイルレベルが下限値より低下する
ことが考えられて、オイルポンプの特性に不具合
をきたす。

本考案は、これらの問題に対処すべくなされた
もので、以下本考案を図面に基づいて説明する
に、第１図には本考案を実施した制御弁の一例が
示されている。この制御弁１０は、ラツク・ピニ
オン式パワーステアリング装置に用いられるもの
で、制御弁１０のバルブハウジング１１はギヤボ
ツクス１００のギヤハウジング１１０に液密的に
固着されていて、このバルブハウジング１１内に
は、入力軸２０と出力軸３０が液密的に挿入さ
れ、かつニードルベアリング１２およびボールベ
アリング１３を介して同軸的に軸支されている。
また、バルブハウジング１１内には、入力軸２０
と同心的に円筒状のスプールバルブ４０とバルブ
ケース５０とが配置されている。

入力軸２０は、その下端にてニードルベアリン
グ１４を介して出力軸３０の上端に軸支されてい
て、その軸心に挿通したトーシヨンバー２１によ
り出力軸３０に連結されている。このトーシヨン
バー２１は、その上端をピン２２にて入力軸２０
の上端に結合しかつその下端をピン２３にて出力
軸３０の上端に結合することにより組付けられて
いる。また、入力軸２０の下部外周には、第１図
および第２図に示すように、一対の螺旋溝２４，
２４と一対の切欠部２５，２５が設けられてい
る。

出力軸３０は、その上端に入力軸２０の各切欠
部２５内に突出する一対の突出片３１，３１を有
し、これら各突出片３１には案内ピン３２がそれ
ぞれ半径方向に固着されている。各案内ピン３２
は、スプールバルブ４０の下端に互に対向して設
けた軸方向の一対の案内溝４１，４１内にそれぞ
れ嵌合されて、スプールバルブ４０の軸方向への
動きを案内する。また、出力軸３０の各突出片３
１は入力軸２０の各切欠部２５内にて周方向に所
定の間隙をもつて配置され、これにより、入力軸
２０と出力軸３０とが互に相対回転可能になつて
いる。なお、出力軸３０の下端部にはピニオン３
３が設けられていて、このピニオン３３がギヤハ
ウジング１１０内に臨んでギヤハウジング１１０
内に組付けたステアリングラツク１２０のラツク
と噛合している。

スプールバルブ４０は、その下端部に一対の貫
通穴４２，４２が設けられていて、バルブケース
５０内に軸方向へ移動可能に嵌合されている。こ
れら各貫通穴４２内には、スプールバルブ４０の
下端部に取付けたボールリテーナリング２６によ
り転動可能に保持されたボール２７が嵌合されて
おり、このボール２７の一部外周が螺旋溝２４に
係合している。なお、スプールバルブ４０の上端
内側に設けた環状凹所には、入力軸２０の外周に
係止したスプリング２８が着座していて、このス
プリング２８にてスプールバルブ４０を下方へ付
勢することにより、螺旋溝２４とボール２７間の
ガタ防止とスプールバルブ４０の振動防止が図ら
れている。また、スプールバルブ４０の外周面に
は、上部環状溝４３ａ、中央環状溝４４ａおよび
下部環状溝４５ａが設けられていて、この下部環
状溝４５ａは通孔４５ｂを介してスプールバルブ
４０内に連通している。

バルブケース５０は、その外周面にバルブハウ
ジング１１の供給ポート１１・Ａに常時連通する
中央環状溝５１ａと、バルブハウジング１１の第
１ポート１１Ｂに常時連通する上部環状溝５２ａ
と、バルブハウジング１１の第２ポート１１ｃに
常時連通する下部環状溝５３ａが設けられてい
る。また、その内周面には、スプールバルブ４０
の上部および中央環状溝４３ａ，４４ａに連通可
能な上部環状溝５２ｂと、中央および下部環状溝
４４ａ，４５ａに連通可能な下部環状溝５３ｂが
設けられていて、上部両環状溝５２ａ，５２ｂは
通孔５２ｃを介して連通し、かつ下部環状溝５３
ａ，５３ｂは通孔５３ｃを介して連通している。
このバルブケース５０は、第１図および第３図に
示すように、出力軸３０の上端に相対回転可能に
嵌合した支持部材３４との係合により所定の位置
に固定されていて、中央環状溝５１ａは通孔５１
ｃを介してスプールバルブ４０の中央環状溝４４
ａに常時連通している。また、スプールバルブ４
０が中立状態に位置しているとき（第１図参
照）、スプールバルブ４０の中央環状溝４４ａは
バルブケース５０の上下環状溝５２ａ，５３ａを
介してスプールバルブ４０の上下環状溝４３ａ，
４５ａに連通している。

しかして、スプールバルブ４０の上端部外周に
は、第４図〜第６図に示すように一対の切欠部４
３ｂ，４３ｂが設けられている。これら各切欠部
４３ｂは、スプールバルブ４０の上端から軸方向
に延びてその上部環状溝４３ａに達しており、第
１図に示すように上部環状溝４３ａとスプールバ
ルブ４０およびバルブケース５０の上部に形成さ
れた上部油室Ｒと連通させている。これにより、
スプールバルブ４０が中立状態に位置していると
き、オイルポンプから供給ポート１１Ａを経て供
給された作動油の一部はスプールバルブ４０の中
央環状溝４４ａ、バルブケース５０の上部環状溝
５２ｂ、スプールバルブ４０の上部環状溝４３ａ
および各切欠部４３ｂを通つて上部油室Ｒへ流入
し、スプールバルブ４０内および排出ポート１１
Ｄを経てオイルポンプのリザーバへ還流される。
また、作動油の残部はスプールバルブの中央環状
溝４４ａ、バルブケース５０の下部環状溝５３
ｂ、スプールバルブ４０の下部環状溝４５ａおよ
び通孔４５ｂを通つてスプールバルブ４０内へ流
入し、排出ポート１１Ｄを経てリザーバへ還流さ
れる。一方、スプールバルブ４０が上方へ変位す
ると、供給ポート１１Ａから供給された作動油は
スプールバルブ４０の中央環状溝４４ａ、バルブ
ケース５０の通孔５２ｃおよび第１ポート１１Ｂ
を経てパワーシリンダの一方の油室に供給され、
同時にパワーシリンダの他方の油室の作動油が第
２ポート１１ｃ、バルブケース５０の通孔５３
ｃ、スプールバルブ４０の通孔４５ｂおよび排出
ポート１１Ｄを経てリザーバに還流される。ま
た、スプールバルブ４０が下方へ変位すると、供
給ポート１１Ａから供給された作動油はスプール
バルブ４０の中央環状溝４４ａ、バルブケース５
０の通孔５３ｃおよび第２ポート１１ｃを経てパ
ワーシリンダの他方の油室に供給され、同時にパ
ワーシリンダの一方の油室の作動油が第１ポート
１１Ｂ、スプールバルブ４０の上部環状溝４３ａ
および各切欠部４３ｂを経て上部油室Ｒに流入
し、さらにスプールバルブ４０内および排出ポー
ト１１Ｄを経てリザーバに還流される。

このように構成した当該制御弁１０において
は、図示しないステアリングホイールを舵取操作
すると、入力軸２０がトーシヨンバー２１を捩り
ながら出力軸３０に対して相対回転してボール２
７を螺旋溝２４内にて転動させ、スプールバルブ
４０をその中立位置から上方または下方へ変位さ
せる。このため、供給ポート１１Ａから供給され
た作動油は第１ポート１１Ｂまたは第２ポート１
１ｃを経て図示しないパワーシリンダの右側また
は左側油室に供給され、同時に左側または右側油
室の作動油が第２ポート１１ｃまたは第１ポート
１１Ｂ、排出ポート１１Ｄを経て図示しないリザ
ーバに還流される。この結果、ステアリングホイ
ールの舵取操作力が著しく軽減される。なお、ス
テアリングホイールの舵取操作を止めると、中立
位置から変位したスプールバルブ４０は、ステア
リングラツク１２０を介してなされる出力軸３０
の入力軸２０に対する相対回転により中立位置に
復帰する。

ところで、当該制御弁１０においては、スプー
ルバルブ４０の上部環状溝４３ａおよび排出ポー
ト１１Ｄを経て還流される作動油をスプールバル
ブ４０およびバルブケース５０の上部油室Ｒを通
して排出ポート１１Ｄから排出するように構成さ
れている。このため、作動油が上部油室Ｒを流動
する間渦流となつて上部油室Ｒ内に滞留する空気
を微小に分散させ、この微小空気粒は作動油とと
もに排出ポート１１Ｄから排出され、リザーバに
て大気へ放出される。この結果、上部油室Ｒに滞
留する空気は速やかに排出され、リザーバにおけ
る作動油のオイルレベルを正規のレベルに速やに
補正することができてオイルポンプの機能を損う
ことなく、舵取機構の作動特性が良好に維持され
る。また、バルブハウジング１１上部のオイルシ
ール部、軸受等の潤滑が良好になるとともに、長
期間の使用中止時等にバルブハウジング１１内上
部に錆の発生がなく、錆の発生に起因する動力舵
取機構の作動不良等が解消される。

なお、本考案においては上記実施例に示した形
式の制御弁にかぎらず、バルブケース５０を採用
していない制御弁については勿論のこと、作動油
の供給ポートおよび排出ポートとアクチユエータ
の両油室にそれぞれ接続される第１ポートおよび
第２ポートを備えたハウジング内に入力軸と出力
軸を同軸的かつ相対回転可能に軸支し、一方前記
入力軸の外周には、前記供給ポートに常時連通し
かつ前記第１ポートおよび第２ポートに連通可能
な中央環状溝と前記排出ポートに常時連通しかつ
前記第１ポートおよび第２ポートにそれぞれ連通
可能な上下両環状溝を備えたスプールバルブを同
心的かつ軸方向へ移動可能に配置して、前記両軸
の相対回転により、前記スプールバルブと両軸間
に設けた変位変換手段を介して前記スプールバル
ブを軸方向へ変位させて作動油の供給流路を切換
えるようにした動力舵取装置の各種形式の制御弁
に適用される。

以上要するに、本考案においては上記した各種
形式の制御弁において、前記スプールバルブの上
端部外周に前記上部環状溝に通ずる切欠部を軸方
向に設けてこの上部環状溝と前記ハウジングの上
部油室とを連通させ、前記上部環状溝および前記
排出ポートを経て排出される作動油を前記ハウジ
ングの上部油室を通して前記排出ポートから排出
させるようにしたことにその構成上の特徴があ
り、これにより、バルブハウジング内の上部に滞
留する空気を作動油にて速やかに排出することが
できて、前記空気の滞留に起因する舵取機構の作
動特性に及ぼす悪影響を解消することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る制御弁の一例を示す第２
図の−線に沿う縦断面図、第２図は第１図の
−線に沿う横断面図、第３図は第１図の−
線に沿う横断面図、第４図はスプールバルブの
正面図、第５図はその部分縦断側面図、第６図は
その平面図である。 符号の説明、１０……制御弁、１１……バルブ
ハウジング、２０……入力軸、３０……出力軸、
４０……スプールバルブ、４３ａ……上部環状
溝、４３ｂ……切欠部、５０……バルブケース。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 作動油の供給ポートおよび排出ポートとアクチ
   ユエータの両油室にそれぞれ接続される第１ポー
   トおよび第２ポートを備えたハウジング内に入力
   軸と出力軸を同軸的かつ相対回転可能に軸支し、
   一方前記入力軸の外周には、前記供給ポートに常
   時連通しかつ前記第１ポートおよび第２ポートに
   連通可能な中央環状溝と前記排出ポートに常時連
   通しかつ前記第１ポートおよび第２ポートにそれ
   ぞれ連通可能な上下両環状溝を備えたスプールバ
   ルブを同心的かつ軸方向へ移動可能に配置して、
   前記両軸の相対回転により、前記スプールバルブ
   と両軸間に設けた変位変換手段を介して前記スプ
   ールバルブを軸方向へ変位させて作動油の供給流
   路を切換えるようにした動力舵取装置の制御弁に
   おいて、前記スプールバルブの上端部外周に前記
   上部環状溝に通ずる切欠部を軸方向に設けてこの
   上部環状溝と前記ハウジングの上部油室とを連通
   させ、前記上部環状溝および前記排出ポートを経
   て排出される作動油を前記ハウジングの上部油室
   を通して前記排出ポートから排出させるようにし
   たことを特徴とする空気抜き機構。