JPS63546Y2 - - 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関する。

動力舵取装置の制御弁は、一般に、ハウジング
内に同軸的に軸支した第１軸と第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
バルブを備えている。しかして、従来、この種制
御弁の変換機構として、前記両軸の一方の外周に
設ける螺旋溝と、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と外方から係合するボ
ールと、前記スプールバルブの外周に軸方向への
移動を規制されて配置され内周にて前記ボールの
外周と当接するリテーナリングを備えた保持手段
とを具備してなる変換機構を採用した制御弁があ
る。ところで、この制御弁においては、前記ボー
ルの周囲に構造上必然的にガタ（バツクラツシ
ユ）が生じることがある。また各部材の摩耗によ
るガタの増加もある。このガタは両軸の微少な相
対回転範囲においてスプールバルブを軸方向へ変
位させず、またスプールバルブの振動（スプール
バルブに作用する流体力学的な軸方向の力を加振
源とする振動）を許容し、制御弁の油圧特性及び
操作フイーリングに悪影響を与える。

本考案はかかる問題を上記した変換機構におい
て対処すべくなされたもので、以下にその一実施
例を図面に基づいて説明する。第１図はラツク・
ピニオン式動力舵取装置の一部を示しており、こ
こに示した本考案を実施してなる制御弁１０はギ
ヤハウジング１１に液密的に固着したバルブハウ
ジング１２を有している。バルブハウジング１２
は油圧ポンプ（図示せず）に接続されるインレツ
トポート１２ａ、公知の油圧シリンダ（図示せ
ず）の一方の油室に接続されるポート１２ｂ、油
圧シリンダの他方の油室に接続されるポート１２
ｃ、及びリザーバ（図示せず）に接続されるアウ
トレツトポート１２ｄを有していて、入力軸２０
と出力軸３０を同軸的に軸支している。またバル
ブハウジング１２の内部には円筒状のスプールバ
ルブ４０及びバルブケース５０が入力軸２０と同
心的に配置されている。

入力軸２０は、中空状に形成されていて、中央
部にてニードルベアリング２１を介してバルブハ
ウジング１２に回転自在に軸支され、下端にてニ
ードルベアリング２２を介して出力軸３０の上端
に接続され、内部に挿通したトーシヨンバー２３
により出力軸３０に連結されている。なお、トー
シヨンバー２３は、その上端にてピン２４により
入力軸２０の上端に結合され、その下端にてピン
２５により出力軸３０に結合されている。また、
入力軸２０の下部外周には、第２図にて示したよ
うに、断面Ｖ字形状の一対の螺旋溝２０ａ，２０
ａ及び軸方向に延びる一対の切欠部２０ｂ，２０
ｂが設けられており、各螺旋溝２０ａにはスプー
ルバルブ４０に嵌合したボール４１が転動可能に
係合している。なお、入力軸２０の上部はシール
部材２６を通してバルブハウジング１２外に突出
していて、ステアリングホイール（図示せず）に
接続される。

出力軸３０は、液密的にシールされてギヤハウ
ジング１１内に延出していて、上部にてボールベ
アリング３１を介して両ハウジング１１，１２に
回転自在に軸支され、下端にてボールベアリング
３２を介してギヤハウジング１１に回転自在に軸
支されている。この出力軸３０はピニオン３０ａ
を一体的に有していて、ピニオン３０ａはギヤハ
ウジング１１内にてステアリングリンケージの一
部に一体的に形成したラツク１３（油圧シリンダ
の作動によつて押動される）と噛合している。ま
た出力軸３０は、その上端に入力軸２０の各切欠
部２０ｂ，２０ｂ内に突出する一対の突出片３０
ｂ，３０ｂを有していて、これら各突出片３０ｂ
と各切欠部２０ｂ間には周方向に所定の間隙（入
力軸２０と出力軸３０の相対回転を許容する間
隙）が設けられている。また各突出片３０ｂには
案内ピン３３がそれぞれ半径方向に固着されてい
て、各案内ピン３３はスプールバルブ４０の下端
に対向して設けた軸方向の一対の案内孔４０ａ，
４０ａ内にそれぞれ摺動可能に嵌合していて、螺
旋溝２０ａ，２０ａ，ボール４１，４１等と協働
して入力軸２０と出力軸３０の相対回転をスプー
ルバルブ４０の軸方向変位に変換する。

スプールバルブ４０はバルブケース５０内に軸
方向へ移動可能に嵌合されていて、その下端部に
は各ボール４１が転動可能に嵌合する一対の貫通
穴４０ｂ，４０ｂが半径方向に設けられている。
またスプールバルブ４０の上部外周には環状溝４
０ｃ，４０ｄ，４０ｅが形成されていて、上下の
環状溝４０ｃ，４０ｅは連通孔を通してスプール
バルブ４０の内孔内に連通している。

バルブケース５０はバルブハウジング１２内に
液密的に組込まれていて、その下端部にてスラス
トプレート５１を介して出力軸３０に連結されて
いる。スラストプレート５１は、第１図及び第３
図にて示したように、その内周部にて出力軸３０
に設けた環状溝３０ｃ内に回動可能に嵌合され、
その外周部にてバルブケース５０の切欠５０ｊに
嵌合されかつスナツプリング５２によりバルブケ
ース５０に固定されていて、バルブケース５０に
対する出力軸３０の回動及び半径方向への微小移
動を許容し、かつバルブケース５０を出力軸３０
に対して軸方向において所定の位置に固定してい
る。またバルブケース５０の上部内周には、第１
図図示中立位置においてスプールバルブ４０の環
状溝４０ｃ，４０ｄに連通する環状溝５０ａと、
スプールバルブ４０の環状溝４０ｄ，４０ｅに連
通する環状溝５０ｂが形成されていて、環状溝５
０ａは連通孔５０ｃ及び環状溝５０ｄを通してバ
ルブハウジング１２のポート１２ｂに連通し、環
状溝５０ｂは連通孔５０ｅ及び環状溝５０ｆを通
してバルブハウジング１２のポート１２ｃに連通
している。またこのバルブケース５０には、スプ
ールバルブ４０の環状溝４０ｄをバルブハウジン
グ１２のインレツトポート１２ａに連通させる半
径方向の連通孔５０ｇ及び環状溝５０ｈと、バル
ブケース５０の内外を連通させる連通孔５０ｉが
形成されている。

しかして、本実施例においては、ボール４１，
４１をスプールバルブ４０の外方から保持する保
持手段として、第１図及び第４図に示した上下一
対のスナツプリング６１，６２が採用されてい
る。スナツプリング６１，６２は、断面円形で、
スプールバルブ４０の外周に設けた上下一対の環
状段部４０ｆ，４０ｇとボール４１の外周間にそ
れぞれ収縮可能に嵌着固定され軸方向に所定間隔
離れていて、ボール４１の外周にそれぞれ当接し
てスプールバルブ４０の軸方向においてボール４
１を弾撥的に挾んでいる。このため、ボール４１
は螺旋溝２０ａに向けて付勢され、螺旋溝２０ａ
に押圧されている。なお、本考案の実施に際して
は、スナツプリング６１，６２に代えて第５図に
示したスナツプリング１６１，１６２を採用する
ことも可能である。スナツプリング１６１，１６
２は、テーパ面１６１ａ，１６２ａを有した断面
角形で、スプールバルブ４０の環状段部４０ｆ，
４０ｇとボール４１の外周間にそれぞれ収縮可能
に嵌着固定され軸方向に所定間隔離れていて、テ
ーパ面１６１ａ，１６２ａにてボール４１の外周
にそれぞれ当接してスプールバルブ４０の軸方向
においてボール４１を弾撥的に挾んでいる。

このように構成した本実施例においては、スプ
ールバルブ４０がその中立位置にあるとき、油圧
ポンプからインレツトポート１２ａに給送された
作動油はバルブケース５０の環状溝５０ｈ及び連
通孔５０ｇを通つてスプールバルブ４０の環状溝
４０ｄ内に流入し、バルブケース５０の環状溝５
０ａとスプールバルブ４０の環状溝４０ｃ及び連
通孔を通つてスプールバルブ４０内に流入する一
方、バルブケース５０の環状溝５０ｂとスプール
バルブ４０の環状溝４０ｅ及び連通孔を通つてス
プールバルブ４０内に流入し、スプールバルブ４
０の案内孔４０ａ，４０ａ等及びバルブケース５
０の連通孔５０ｉ等を通つてアウトレツトポート
１２ｄからリザーバへと還流し、油圧シリンダへ
は供給されない。このため、油圧シリンダは作動
しない。

かかる状態において、ステアリングホイールの
回転操作により入力軸２０がトーシヨンバー２３
を捩りながら出力軸３０に対して相対回転する
と、ボール４１が螺旋溝２０ａに沿つて移動し、
これと同時にスプールバルブ４０がその案内孔４
０ａにて案内ピン３３にガイドされつつその中立
位置から上方（又は下方）に変位して、環状溝４
０ｃと５０ａ及び環状溝４０ｄと５０ｂ（又は環
状溝４０ｅと５０ｂ及び環状溝４０ｄと５０ａ）
の連通が遮断され、インレツトポート１２ａがポ
ート１２ｂ（又はポート１２ｃ）に連通するとと
もにポート１２ｃ（又はポート１２ｂ）がアウト
レツトポート１２ｄに連通し、油圧ポンプからイ
ンレツトボート１２ａを通して流入した作動油が
ポート１２ｂ（又はポート１２ｃ）を通して油圧
シリンダの一方の油室（又は他方の油室）に供給
され、同時に油圧シリンダの他方の油室（又は一
方の油室）からポート１２ｃ（又はポート１２ｂ）
を通して流入した作動油がアウトレツトポート１
２ｄを通してリザーバに還流する。このため、油
圧シリンダは作動し、ラツク１３が押動されてス
テアリングホイールの操作力が軽減される。な
お、かかる作動は、ステアリングホイールの回転
操作を止めることにより入力軸２０が止まり、こ
の入力軸２０に対してラツク１３により回転され
る出力軸３０が相対回転し、これによりスプール
バルブ４０が中立位置に復帰することによつて止
まる。

ところで、本実施例においては、両スナツプリ
ング６１，６２（又は１６１，１６２）の緊迫力
によりボール４１が螺旋溝２０ａに押圧されてい
て、ボール４１はガタツクことがなく、ガタに伴
なう不具合が生じない。また本実施例において
は、ボール４１がスプールバルブ４０の半径方向
に沿つて押圧されるため、両軸２０，３０の相対
回転によるスプールバルブ４０の軸方向への変位
変換において上方への変位と下方への変位とがア
ンバランスとはならない。したがつて、本実施例
においては、従来に比して、当該制御弁１０の油
圧特性及び操作フイーリングが向上する。また本
実施例においては、螺旋溝２０ａ、ボール４１等
の製作誤差或いは使用による摩耗が生じた場合、
それに伴なつてスナツプリング６１，６２（又は
１６１，１６２）が半径方向に伸縮してガタの発
生をボール４１の軸方向移動を伴なうことなく防
止し上記した状態に自動的に調整する。

以上の説明は本考案の一実施例に基づくもので
あり、本考案は上記実施例に限らず、ハウジング
内に同軸的に軸支した第１軸と第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
バルブを備えた種々の制御弁に適宜変更して実施
し得るものである。

以上要するに、本考案においては、上記した種
種の制御弁において、前記変換機構として、前記
両軸の一方の外周に設けた螺旋溝と、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と
外方から係合するボールと、前記スプールバルブ
の外周に軸方向に所定間隔離れて設けられ前記ス
プールバルブと前記ボールの外周にそれぞれ当接
して前記ボールを軸方向において弾撥的に挾む一
対のスナツプリングとを具備してなる変換機構を
採用したことにその構成上の特徴があり、これに
より、ボールを螺旋溝に押圧することができてボ
ールの周囲に生じるガタをボールの軸方向移動を
伴なうことなく自動的に除去することができ、当
該制御弁の油圧特性及び操作フイーリングを長期
間良好に維持させることができる。

また本考案においては、上記したガタを除去す
るために用いた部材が一対のスナツプリングであ
るため構成が簡単であり安価に実施することがで
きるとともに、単一のスナツプリングを用いてガ
タを除去する場合に比してボールの軸方向におけ
る位置決めを適確に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す縦断面図であ
り第２図の−線における展開縦断面図であ
る。第２図は第１図の−線における横断面
図、第３図は第１図の−線における横断面
図、第４図は第１図の要部拡大縦断面図、第５図
は変形例を示す同要部拡大縦断面図である。 符号の説明、１０……制御弁、１１……ギヤハ
ウジング、１２……バルブハウジング、２０……
入力軸、２０ａ……螺旋溝、３０……出力軸、４
０……スプールバルブ、４１……ボール、６１，
６２……一対のスナツプリング。

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軸と第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、前記変換機構として、前記両軸の一
   方の外周に設けた螺旋溝と、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と外方から
   係合するボールと、前記スプールバルブの外周に
   軸方向に所定間隔離れて設けられ前記スプールバ
   ルブと前記ボールの外周にそれぞれ当接して前記
   ボールを軸方向において弾撥的に挾む一対のスナ
   ツプリングとを具備してなる変換機構を採用した
   ことを特徴とする動力舵取装置の制御弁。