JPS63543Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ハウジング内に同軸的に軸支した第
１軸および第２軸と、これら両軸間の回転変位を
軸方向変位に変換する変換機構と、前記両軸の一
方の外周に軸方向へ変位可能に配設されて前記変
換機構との連係により軸方向へ変位して圧力油の
供給流路を切換えるスプールバルブを備えた動力
舵取装置の制御弁におけるスプールバルブ変位変
換機構に関する。

従来のこの種制御弁においては、例えば、変換
機構の一構成部材であるボールがボールリテーナ
リングにより転動可能に保持されて、前記両軸の
いずれかに設けた断面Ｖ字形状の螺旋溝に係合し
ている。このため、スプールバルブの変位変換効
率を向上させて制御弁の作動性を良好にするため
には、ボールを螺旋溝内で円滑に転動させる必要
があり、またボールの円滑な転動を確保するに
は、ボールとボールリテーナリング間にボールの
転動を許容する微小間隙を形成することが必須不
可欠の条件である。しかしながら、この微小間隙
が大きい場合にはボールが入力軸の径方向へ移動
可能となつて、ボールとＶ字形螺旋溝の両側壁面
との点接触部が変動し、スプールバルブを設定位
置に保持しえずに制御弁の作動特性を損う。ま
た、前記微小間隙が極めて小さくまたは皆無の場
合には、ボールの円滑な転動が確保しえずにスプ
ールバルブの変位変換効率が低下するとともに、
螺旋溝、ボール、ボールリテーナリング間に摩耗
によるガタを生じて制御弁の作動特性が損なわれ
る。このため、従来のこの種の制御弁において
は、ボールとボールリテーナリング間に設定され
た所定の微小間隙を確保しなければならず、これ
に対処するために極めて高精度のボールリテーナ
リングが必要となり、必然的に制御弁のコストを
高めていた。

本考案は、このような実状に着目してなされた
もので、その目的とするところは、高精度のリテ
ーナリングを採用することなく作動性が良好でか
つその作動特性を良好に維持しうる制御弁を提供
するにあり、換言すれば作動性が良好でかつその
作動特性を良好維持しうる制御弁を安価に提供す
るにある。

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５
０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
〜第３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。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４
５ａが設けられている。なお、上下両環状溝４３
ａ，４５ａは通孔４３ｂ，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の流入ポート１１Ａ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に選択的
に連通する上部環状溝５２ｂと、中央および下部
環状溝４４ａ，４５ａに選択的に連通する下部環
状溝５３ｂが設けられていて、上部両環状溝５２
ａ，５２ｂは通孔５２ｃを介して連通し、かつ下
部環状溝５３ａ，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４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５１
ａは通孔５１ｃを介してスプールバルブ４０の中
央環状溝４４ａに常時連通している。また、スプ
ールバルブ４０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。これにより、流
入ポート１１Ａからの圧力油はスプールバルブ４
０内を通り、バルブハウジング１１のドレンポー
ト１１Ｄを経てリザーバに還流する。なお、スプ
ールバルブ４０が上方へ変位すると、流入ポート
１１Ａからの圧力油は通孔５２ｃ、第１ポート１
１Ｂ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圧力油
が第２ポート１１Ｃ、通孔５３ｃおよびドレンポ
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、流入ポ
ート１１Ａからの圧力油は通孔５３ｃ、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圧
力油が第１ポート１１Ｂ、通孔５２ｃおよびドレ
ンポート１１Ｄを経てリザーバに還流される。

しかして、当該制御弁１０における両螺旋溝２
４は、特に第２図および第３図に示すように、そ
の両側壁が螺旋溝の中央を通る入力軸２０の半径
方向に沿う互に平行な断面Ｕ形溝に形成されてい
て、各螺旋溝２４内にはスプールバルブ４０の各
貫通穴４２に挿通したピンローラ６１の内端部が
臨んでいる。ピンローラ６１は、第５図および第
６図に示すように、両端部６１ａ，６１ｂを略半
球状に形成した円柱状のもので、スプールバルブ
４０の各貫通孔４２に挿通してその内端部６１ａ
を各螺旋溝２４内に臨ませた状態にて、転動可能
に形成されている。このピンローラ６１は、スプ
ールバルブ４０の各環状取付溝に嵌合したサーク
リツプ６２にて取付けたリテーナリング６３によ
り、転動可能に抜け止め保持されている。

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、ピンロ
ーラ６１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、流入ポート１１Ａから流
入する圧力油が第１ポート１１Ｂまたは第２ポー
ト１１Ｃ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
側油室の圧力油が第２ポート１１Ｃまたは第１ポ
ート１１Ｂ、ドレンポート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において、
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、両螺旋
溝２４を前記したごとく断面Ｕ形溝に形成し、か
つ転動部材としてピンローラ６１を採用してい
る。このため、ピンローラ６１は螺旋溝２４内に
て円滑に転動し、かつ螺旋溝２４の側壁とピンロ
ーラ６１とは常に線接触の状態にあるため、仮に
ピンローラ６１がその軸方向へ微小移動しても同
一接触線上を移動するにすぎず、スプールバルブ
４０は設定位置に保持されている。従つて、ピン
ローラ６１は円滑に転動して制御弁１０の作動性
が良好であり、かつ前記微小間隙に若干の変動が
あつても、制御弁１０の作動特性は損なわれるこ
となく良好に維持される。このため、リテーナリ
ング６３には高精度のものは必要でなく、作動性
が良好でかつその作動特性を良好に維持しうる制
御弁を安価に提供することができる。

なお、ピンローラ６１は、第７図および第８図
に示すように変更実施することができる。このピ
ンローラ６１は、その内端部６１ａを球状に形成
しかつその外端部６１ｂを半球状に形成した円柱
状のもので、第１実施例に示したピンローラと同
様に機能する。

なお、本考案は、ハウジング内に同軸的に軸支
した第１軸および第２軸と、これら両軸間の回転
変位を軸方向変位に変換する変換機構と、前記両
軸の一方の外周に軸方向へ変位可能に配設されて
前記変換機構との連係により軸方向へ変位して圧
力油の供給流路を切換えるスプールバルブを備え
た動力舵取装置の各種形式の制御弁に実施しう
る。

以上要するに、本考案においては前記した各種
形式の制御弁において、前記変換機構を、前記両
軸の一方の外周に設けられ両側壁を互に平行に形
成された螺旋溝と、前記スプールバルブに転動可
能に組付けられて前記螺旋溝にその平行な側壁に
おいて係合するピンローラと、前記スプールバル
ブの外周に組付けられて前記ピンローラの抜け止
めをするリテーナリングとを備える構成としたこ
とに特徴がある。従つて、本考案によれば、高精
度の保持部材を使用せずして作動性が良好でかつ
その作動特性を良好に維持しうる制御弁を提供し
えて、この種制御弁を安価に提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を実施した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２図の
部分拡大図、第４図は第１図の−線に沿う横
断面図、第５図はピンローラの拡大側面図、第６
図はその正面図、第７図はピンローラの変形例を
示す拡大側面図、第８図はその正面図である。 符号の説明、１０……制御弁、２０……入力
軸、２１……トーシヨンバー、２４……螺旋溝、
３０……出力軸、４０……スプールバルブ、５０
……バルブケース、６１……ピンローラ、６３…
…リテーナリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ハウジング内に同軸的に軸支した第１軸および
   第２軸と、これら両軸間の回転変位を軸方向変位
   に変換する変換機構と、前記両軸の一方の外周に
   軸方向へ変位可能に配設されて前記変換機構との
   連係により軸方向へ変位して圧力油の供給流路を
   切換えるスプールバルブを備えた動力舵取装置の
   制御弁において、前記変換機構を、前記両軸の一
   方の外周に設けられ両側壁を互に平行に形成され
   た螺旋溝と、前記スプールバルブに転動可能に組
   付けられて前記螺旋溝にその平行な側壁において
   係合するピンローラと、前記スプールバルブの外
   周に組付けられて前記ピンローラの抜け止めをす
   るリテーナリングとを備える構成としたことを特
   徴とするスプールバルブ変位変換機構。