JP2002316656A - 油圧制御弁、パワーステアリング装置、バルブスプールの製造方法及び工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バルブボディ及びバルブスプールの相対角変
位量に対する絞り面積の変化率をより一層良好に減少さ
せることができるとともに、操舵初期での操舵補助力を
良好に高めることができるようにする。 【解決手段】 複数の油溝２０を有し、バルブボディに
相対角変位を可能に嵌合されているバルブスプール２の
前記油溝２０の溝縁に、該油溝２０の側面からバルブス
プールの周面にかけて面取りされた第１面取部２１と、
該第１面取部２１の長手方向両端よりも内側位置で前記
側面から面取りされた第２面取部２２とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はバルブボディとバル
ブスプールとの相対角変位を利用して油圧の制御動作を
なす回転式の油圧制御弁、これを用いて操舵補助用のア
クチュエータへの送給油圧を操舵手段の操舵に基づいて
制御すべくなした油圧式のパワーステアリング装置、前
記バルブスプールの製造方法及び該製造方法に用いる工
具に関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧式のパワーステアリング装置は、操
舵補助力の発生源として車両の舵取機構中に配置された
複動式の油圧シリンダ（パワーシリンダ）と、操舵輪
（ステアリングホィール）の操舵に応じて圧油の給排動
作をなす油圧制御弁とを備え、油圧源たる油圧ポンプか
ら油圧制御弁へ供給される圧油を操舵輪の操舵に応じて
前記油圧シリンダに送給し、この送給に応じて油圧シリ
ンダが発する油圧力（操舵補助力）を舵取機構に加え、
舵取りに要する運転者の労力負担を軽減する構成となっ
ている。

【０００３】油圧制御弁としては、操舵輪の回転を直接
的に利用する回転式の油圧制御弁が用いられている。こ
れは、操舵輪に繋がる入力軸と舵取機構に繋がる出力軸
とをトーションバーを介して同軸的に連結し、一方の連
結端に係合された筒形のバルブボディの内側に、他方の
連結端に一体的に形成したバルブスプールを同軸上での
相対回転を可能に嵌合させてなり、操舵輪に操舵トルク
が加えられたとき、前記トーションバーの捩れに伴って
バルブボディとバルブスプールとの間に相対角変位を生
ぜしめる構成となっている。

【０００４】図９は従来の油圧制御弁の模式的断面図で
ある。円筒形をなすバルブボディ１の内側には、夫々等
しい幅を有する８個の第１の油溝１０…が周方向に等配
をなして並設され、また、バルブボディ１ｂの内径と略
等しい外径を有する厚肉円筒形のバルブスプール２の周
面には、同様に、夫々等しい幅を有する８個の第２の油
溝２０…が周方向に等配をなして並設されており、第１
及び第２の油溝１０，２０の幅方向両側の溝縁間に、前
記相対角変位に応じて連通面積（開口面積）を増減する
絞り部１ａ，１ｂが設けられている。

【０００５】第１の油溝１０…の夫々は、バルブスプー
ル２の第２の油溝２０…間のランドに対向し、また、バ
ルブスプール２の第２の油溝２０…の夫々は、バルブボ
ディ１の第１の油溝１０…間のランドに対向して、バル
ブボディ１とバルブスプール２との嵌合周上には、第１
の油溝１０…の内側（幅方向両側の溝縁間）の８つの油
室と、第２の油溝２０…の外側（幅方向両側の溝縁間）
の８つの油室とが、夫々の間に前記絞り部１ａ，１ｂを
有して交互に並んだ状態となっている。

【０００６】バルブスプール２の第２の油溝２０…によ
り形成された８つの油室の内、１つおきに位置する４つ
は、バルブボディ１の周壁を貫通し、夫々の油溝２０…
の外側に開口を有する各別の給油孔を介して油圧ポンプ
Ｐに接続され、該油圧ポンプＰから圧油の供給がなされ
る給油室１１…を構成している。これに対し、残りの４
つの油室は、バルブスプール２を半径方向に貫通し、夫
々の油溝２０…の底部に開口を有する各別の排油孔及び
バルブスプール２内側の中空部を介して排油先となる油
タンクＴに接続され、該油タンクＴへの排出油の通路と
なる排油室１２…を構成している。

【０００７】一方、第１の油溝１０…の内側に形成され
た８つの油室の内、前記給油室１１…に周方向の同側に
て相隣する４つの油室は、バルブボディ１の周壁を貫通
し、夫々の油溝１０…の底部に開口を有する各別の送油
孔を介して圧油の送給先である油圧シリンダＳの一方の
シリンダ室ＳR に接続され、このシリンダ室ＳR への第
１の送油室１３…を構成しており、残りの４つは、同様
の送油孔を介して前記油圧シリンダＳの他方のシリンダ
室ＳL に接続され、該シリンダ室ＳL への第２の送油室
１４…を構成している。従って、給油室１１の両側に
は、第１の送油室１３又は第２の送油室１４を経て排油
室１２に至る油路が夫々形成され、給油室１１と送油室
１３，１４とが絞り部１ａを介して連通し、また送油室
１３，１４と排油室１２とが絞り部１ｂを介して連通さ
れる。

【０００８】図１０はバルブボディとバルブスプールと
の嵌合周上に並ぶ給油室、送油室及び排油室を直線展開
して示した動作説明図であり、(a) は、バルブボディと
バルブスプールとの間に相対角変位が生じていない状態
を示している。このとき、油圧ポンプＰから給油室１１
に供給される圧油は、該給油室１１の両側の等面積の絞
り部１ａ…を経て相隣する送油室１３，１４に均等に振
り分けられて流入し、これらの送油室１３，１４の他側
の等面積の絞り部１ｂ…を経て排油室１２に導かれ、こ
れらに連なる油タンクＴに還流する経路を辿ることにな
り、給油室１１への供給油圧は、前記シリンダ室ＳR ，
ＳL のいずれにも送給されず、油圧シリンダＳは何らの
力も発生しない。

【０００９】図１０（ｂ）は、操舵輪に操舵トルクが加
わり、バルブボディとバルブスプールとの間に相対角変
位が生じた状態を示している。このとき、給油室１１の
両側の絞り部１ａ…の内、一方（送油室１３側）の絞り
面積が増大し、他方（送油室１４側）の絞り面積が減少
する結果、前記給油室１１に供給された圧油は、絞り面
積を増した絞り部１ａを経て主として第１の送油室１３
に導入されるようになり、該送油室１３と第２の送油室
１４との間、及びこれら夫々に連なるシリンダ室ＳR ，
ＳL 間に圧力差が生じ、油圧シリンダＳは、この圧力差
に相当する油圧力（操舵補助力）を発生する。

【００１０】この際に生じる圧力差は、他方（送油室１
４側）の絞り部１ａでの絞り面積の減少程度に依存し、
この減少程度は前記相対角変位の大きさ、即ち、操舵輪
に加わる操舵トルクの大きさに対応する。従って、前記
油圧シリンダＳの発生力は、操舵輪に加わる操舵トルク
に対応する向きと大きさとを有することになり、舵取り
を補助することができる。このとき、油圧シリンダＳの
動作により押し出される他方のシリンダ室ＳL 内部の油
は、第２の送油室１４に還流し、該送油室１４の一側に
て絞り面積を増した絞り部１ｂを経て排油室１２に導入
され、該排油室１２に接続された油タンクＴに排出され
る。

【００１１】パワーステアリング装置における操舵補助
力の望ましい増加特性は、操舵輪に加わる操舵トルクに
対して比例的に増加する特性ではなく、前記操舵トルク
が小さい範囲では漸増し、所定の限界を超えると共に急
増する特性である。このような特性を得るべく、各絞り
部１ａ，１ｂに面したバルブスプール２の全ての第２の
油溝２０の溝縁には、バルブスプール２の周面に対して
所定の傾斜角度を有し、周方向に所定の幅を有した面取
部（チャンファ）２ａ…が形成されている。

【００１２】図１１は操舵輪に加えられる操舵トルクと
操舵補助用の油圧シリンダへ送給される油の圧力との関
係を示すグラフである。第２の油溝２０の溝縁に面取部
２ａを形成することにより、バルブボディ１とバルブス
プール２との相対角変位に対する各絞り部１ａ，１ｂの
絞り面積の変化が緩やかに生ずることになり、油圧力の
増加に伴って操舵トルクの増加を小さくすることができ
る。

【００１３】図１２はバルブスプールの油溝及び面取部
の加工工程図である。このように第２の溝縁２０に面取
部２ａを有するバルブスプール２は、円柱形素体の周面
にフライス盤による切削加工によって全ての第２の油溝
２０が形成された後、回転中心が円柱形素体の接線方向
となる第１の円板砥石を回転、及び円柱形素体の長手方
向へ移動させつつ前記油溝２０の幅方向両側面を研磨加
工し、さらに、回転中心が円柱形素体の長手方向となる
第２の円板砥石を回転させつつ面取部２ａを研磨加工し
てある。

【００１４】図１３はバルブボディ及びバルブスプール
間の相対角変位量と絞り部の絞り面積との関係を示す線
図である。ところで、第２の油溝２０の溝縁に一つの面
取部２ａが形成された油圧制御弁は、図１３に示す如く
前記相対角変位量に対する絞り面積の変化率が大きくな
る域(X) が生ずることになるが、この絞り面積の変化を
小さくするものとして、特開昭６４−２２６７６号公報
に記載された油圧制御弁が知られている。

【００１５】図１４は特開昭６４−２２６７６号公報に
記載された油圧制御弁の油溝部分を示すもので、(a) は
拡大断面図、(b) は平面図である。図１４に示した油圧
制御弁は、バルブスプール２の油溝２０の溝縁に、該油
溝の側面からバルブスプールの周面にかけて面取りされ
た第１面取部２ｂと、該第１面取部２ｂの幅方向端縁に
連なる第２面取部２ｃとをバルブスプール２の長手方向
への長さ寸法がほぼ同じとなるように設けられている。

【００１６】この第１面取部２ｂ及び第２面取部２ｃ
は、回転中心がバルブスプールの長手方向となる第１面
取部加工用の円板砥石と、回転中心がバルブスプールの
長手方向となる第２面取部加工用の円板砥石とを夫々別
個の加工工程で回転させつつ研磨加工されている。

【００１７】以上の如く第１面取部２ｂ及び第２面取部
２ｃを有することにより、図１３の線図に示す如くバル
ブボディ及びバルブスプールの相対角変位量に対する絞
り面積の変化率を小さくすることができ、油圧シリンダ
が発生する操舵補助力を穏やかに増加させ、操舵輪の操
作感覚の変化を小さくすることができる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１４
に示された油圧制御弁にあっては、油溝の側面から周面
にかけて面取りされた第１面取部２ｂと、該第１面取部
２ｂの幅方向端縁に連なる第２面取部２ｃとの長さ寸法
がほぼ同じになっているため、第１面取部２ｂの面取量
を多くすれば、前記相対角変位量に対する絞り面積の変
化率が大きくなり、操舵輪の操作感覚の変化を小さくす
ることに支障を来すことになる。また、第１面取部２ｂ
の面取量を少なくすれば、前記相対角変位量に対する絞
り面積が少なくなり過ぎることになるため、操舵中立点
から操舵されて油圧シリンダ内の油圧力が所定圧に昇圧
するまでの操舵量が所定角度以上となり、操舵初期での
操舵補助力を高めることができなくなる。

【００１９】また、図１４に示された油圧制御弁におい
て、第１面取部２ｂ及び第２面取部２ｃの研磨加工に加
えて前記油溝２０の研磨加工を行う場合、第１面取部２
ｂ、第２面取部２ｃ及び油溝２０が夫々別個の加工工程
で形成されることになるため、加工工程が増加し、加工
コストが高くなる。

【００２０】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、バルブスプールの油溝の溝縁に、該油溝の側面
からバルブスプールの周面にかけて面取りされた第１面
取部と、該第１面取部の長手方向両端よりも内側位置で
前記側面から面取りされた第２面取部とを設けることに
より、前記相対角変位量に対する絞り面積の変化率をよ
り一層良好に減少させることができ、アクチュエータが
発生する操舵補助力を穏やかに増加させ、操舵輪の操作
感覚の変化をより一層小さくすることができるととも
に、操舵中立点から操舵されてアクチュエータ内の油圧
力が所定圧に昇圧するまでの操舵角を所定角度未満にす
ることができ、操舵初期での操舵補助力を良好に高める
ことができる油圧制御弁及びパワーステアリング装置を
提供することを目的とする。

【００２１】また、第２面取部加工用の加工部と、油溝
加工用の加工部とが一体とされた円板形の工具を用いて
前記第２面取部及び油溝を形成することにより、油溝、
第１面取部及び第２面取部を有するバルブスプールを製
造する場合における加工工程を削減することができるバ
ルブスプールの製造方法を提供することを目的とする。

【００２２】また、周面及び該周面に連なる両側面に研
磨加工部を有する円板砥石の両側面に該円板砥石よりも
小径寸法の円形砥石を一体に結合することにより、前記
油溝及び面取部を一工程で形成することができる工具を
提供することを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】第１発明に係る油圧制御
弁は、内側に複数の第１の油溝を有するバルブボディ
と、第１の油溝に対応する第２の油溝を周面に有し、前
記バルブボディに相対角変位を可能に嵌合されているバ
ルブスプールとを備え、第１及び第２の油溝の幅方向両
側の溝縁で構成される絞り部を介して第１及び第２の油
溝が連通されるようにしてある油圧制御弁において、第
２の油溝の溝縁は該第２の油溝の側面からバルブスプー
ルの周面にかけて面取りされた第１面取部と、該第１面
取部の長手方向両端よりも内側位置で前記側面から面取
りされた第２面取部とを有していることを特徴とする。

【００２４】第２発明に係るパワーステアリング装置
は、操舵手段と、該操舵手段の操舵を補助するアクチュ
エータと、前記操舵手段の操舵に基づいて油圧源からの
圧油を切替えて前記アクチュエータへ供給する第１発明
の油圧制御弁とを備えていることを特徴とする。

【００２５】第１発明及び第２発明にあっては、バルブ
スプールの油溝の溝縁に、該油溝の側面から周面にかけ
て面取りされた第１面取部と、該第１面取部の長手方向
両端よりも内側位置で前記側面から面取りされた第２面
取部とを有しているため、第２面取部の面取量を多くし
て前記相対角変位量に対する絞り面積を良好に増大する
ことができ、さらに、第２面取部の絞り面積を第１面取
部によって調整することができるため、前記相対角変位
量に対する絞り面積の変化率をより一層良好に減少させ
ることができ、アクチュエータが発生する操舵補助力を
穏やかに増加させ、操舵輪の操作感覚の変化をより一層
小さくすることができ、操舵輪を把持するドライバに違
和感を与えることをなくすることができるとともに、操
舵中立点から操舵されてアクチュエータ内の油圧力が所
定圧に昇圧するまでの操舵角を所定角度未満にすること
ができ、操舵初期での操舵補助力を良好に高めることが
できる。

【００２６】第３発明に係るバルブスプールの製造方法
は、円柱形素体の周面に、長手方向に長い複数の油溝を
形成し、該油溝の幅方向の溝縁に前記油溝の側面から円
柱形素体の周面にかけて面取りされた第１面取部と、該
第１面取部の長手方向両端よりも内側位置で前記側面か
ら面取りされた第２面取部とを形成するバルブスプール
の製造方法であって、第２面取部加工用の加工部と、油
溝加工用の加工部とが一体とされた円板形の工具を回転
させつつ前記第２面取部及び油溝を形成することを特徴
とする。

【００２７】第３発明にあっては、第２面取部及び油溝
を一工程で形成するため、油溝、第１面取部及び第２面
取部を有するバルブスプールを製造する場合における加
工工程を削減することができ、バルブスプールのコスト
を低減することができる。

【００２８】第４発明に係る工具は、周面及び該周面に
連なる両側面に研磨加工部を有する円板砥石の両側面に
該円板砥石よりも小径寸法の円形砥石が一体に結合され
ていることを特徴とする。

【００２９】第４発明にあっては、円柱形素体の長手方
向に長い溝と、該溝の幅方向の溝縁に前記溝の側面から
円柱形素体の周面にかけて面取りされた面取部とを研磨
加工する場合、１個の工具を円柱形素体のラジアル方向
へ移動、又は、円柱形素体のラジアル方向及び長手方向
へ移動させることにより、前記溝及び面取部を一工程で
形成することができ、加工工程の削減を図ることができ
る。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下本発明をその実施例を示す図
面に基づいて詳述する。図１はパワーステアリング装置
の油圧回路と共に示す本発明に係る油圧制御弁の横断面
図である。図中１はバルブボディ、２はバルブスプール
であり、これらバルブボディ１及びバルブスプール２の
基本的な構成は既存のものと同じである。円筒形をなす
バルブボディ１の内側には、夫々等しい幅を有する８個
の第１の油溝１０が周方向に等配をなして並設され、ま
た、バルブボディ１の内径と略等しい外径を有する厚肉
円筒形のバルブスプール２の外周面には、同様に、夫々
等しい幅を有する８個の第２の油溝２０が周方向に等配
をなして並設されている。

【００３１】バルブスプール２はバルブボディ１の内側
に同軸上での相対回転を可能として嵌合し、これら両者
を、バルブスプール２の内側に挿通されたトーションバ
ー３により相互に連結して構成されている。第１の油溝
１０と第２の油溝２０とは、前記トーションバー３に捩
れが生じていない中立状態において、図１の如く周方向
に千鳥配置され、夫々の両側に相隣するものと連通する
ように位置決めされている。

【００３２】以上の構成により、バルブボディ１の第１
の油溝１０の夫々は、バルブスプール２の第２の油溝２
０間のランドに対向し、また、バルブスプール２の第２
の油溝２０の夫々は、バルブボディ１の第１の油溝１０
間のランドに対向して、バルブボディ１とバルブスプー
ル２との嵌合周上には、第１の油溝１０の内側（幅方向
両側の溝縁間）の８つの油室と、第２の油溝２０の外側
（幅方向両側の溝縁間）の８つの油室とが、夫々の間に
連通部を有して交互に並んだ状態となる。

【００３３】バルブボディ１とバルブスプール２とは、
これらを連結するトーションバー３の捩れの範囲内での
相対角変位が可能であり、前記各油室間の連通部、即
ち、油溝１０，２０の幅方向両側の溝縁間は、前記相対
角変位に応じて夫々の連通面積（絞り面積）を増減する
絞り部１ａ，１ｂとして作用する。

【００３４】バルブスプール２の第２の油溝２０により
形成された８つの油室の内、１つおきに位置する４つ
は、バルブボディ１の周壁を貫通し、夫々の油溝２０の
外側に開口を有する各別の導油孔を介して油圧源たる油
圧ポンプＰの吐出側に接続され、該油圧ポンプＰから圧
油の供給がなされる給油室１１…を構成している。これ
に対し、残りの４つの油室は、バルブスプール２を半径
方向に貫通し、夫々の油溝２０の底部に開口を有する各
別の排油孔及びバルブスプール２内側の中空部を介して
排油先となる油タンクＴに接続され、該油タンクＴへの
排出油の通路となる排油室１２…を構成している。

【００３５】一方、第１の油溝１０の内側に形成された
８つの油室の内、前記給油室１１…に周方向の同側にて
相隣する４つの油室は、バルブボディ１の周壁を貫通
し、夫々の油溝１０の底部に開口を有する各別の導油孔
を介して油圧の送給先である油圧シリンダＳの一方のシ
リンダ室ＳR に接続され、このシリンダ室ＳR への第１
の送油室１３…を構成しており、残りの４つは、同様の
導圧孔を介して前記油圧シリンダＳの他方のシリンダ室
ＳL に接続され、該シリンダ室ＳL への第２の送油室１
４…を構成している。従って、給油室１１の両側には、
第１の送油室１３又は第２の送油室１４を経て排油室１
２に至る油路が夫々形成され、給油室１１と送油室１
３，１４とが絞り部１ａを介して連通し、また送油室１
３，１４と排油室１２とが絞り部１ｂを介して連通され
る。

【００３６】図２はバルブスプールの油溝部分を拡大し
たもので、(a) は断面図、(b) は平面図である。以上の
如く構成された油圧制御弁Ａは既存の基本的な構成であ
り、本発明は前記した第２の油溝２０の溝縁に、第２の
油溝２０の側面２０ａ，２０ａからバルブスプールの周
面にかけて傾斜するように面取りされた絞り面積調整用
の第１面取部２１と、該第１面取部２１の長手方向両端
よりも内側位置で前記側面２０ａ，２０ａから該側面２
０ａ，２０ａとほぼ平行となり、油溝２０の底面よりも
浅い底を有するように溝形に面取りされた絞り面積調整
用の第２面取部２２とを設けてある。

【００３７】図３は油溝、第１面取部及び第２面取部の
加工工程図である。第２の油溝２０は円柱形素体の周面
にフライス盤によって切削加工された後、第２面取部加
工用の研磨加工部４ａと、油溝加工用の研磨加工部４ｂ
とが一体とされた円板形の砥石を用いてなる工具４をそ
の回転中心が油溝の幅方向となるように配置し、該工具
４を回転させつつ前記第２面取部２２及び油溝２０を同
時に形成し、さらに、第１面取部加工用の円板砥石を用
いてなる工具５をその回転中心が油溝の長手方向となる
ように配置し、該工具５を回転させつつ第１面取部２１
を形成する。

【００３８】図４、図５は第２面取部及び油溝の加工方
法を示す説明図である。図４では周面及び該周面に連な
る両側面に油溝加工用の研磨加工部４ｂを有する円板砥
石の両側面に、該円板砥石よりも小径寸法であり、外周
部に第２面取部加工用の研磨加工部４ａ，４ａを有する
円形砥石が一体に結合されている工具４を円柱形素体の
ラジアル方向へ移動させて第２面取部２２及び油溝２０
を円弧形に形成してある。

【００３９】図５では周面及び該周面に連なる両側面に
油溝加工用の研磨加工部４ｂを有する円板砥石の両側面
に、該円板砥石よりも小径寸法であり、外周部に第２面
取部加工用の研磨加工部４ａ，４ａを有する円形砥石が
一体に結合されている工具４を回転させつつ円柱形素体
のラジアル方向へ移動させ、さらに、円柱形素体の長手
方向へ移動させて第２面取部２２及び油溝２０を長溝形
に形成してある。

【００４０】このように第２面取部２２及び油溝２０を
形成した後、第２面取部２２の域よりも広い域に亘って
第１面取部加工用の円板砥石からなる工具５を用いて第
１面取部２１を形成することにより、前記側面２０ａ，
２０ａから面取りされた第２面取部２２が第１面取部２
１の長手方向両端よりも内側位置に配置された構成とし
てある。

【００４１】図６はパワーステアリング装置の断面図で
ある。本発明の油圧制御弁Ａは、入力軸６１を介してバ
ルブスプール２に繋がる操舵輪と、出力軸６２を介して
バルブボディ１に繋がるピニオン６３と、該ピニオン６
３に噛合するラック歯を有し、車両の左右方向への移動
が可能な舵取軸６４と、バルブボディ１の導油孔に給排
管を介して接続されるアクチュエータとしての油圧シリ
ンダＳとを備えたパワーステアリング装置の操舵手段６
に装着されている。

【００４２】この操舵手段６は操舵輪と、該操舵輪にそ
の上端が繋がる前記入力軸６１と、該入力軸６１にトー
ションバー６５を介して同軸的に連結された前記出力軸
６２とを備え、入力軸６１及び出力軸６２を前記トーシ
ョンバー６５の捩れの範囲内で相対角変位が可能として
ある。この相対角変位の量は最大で約５°である。

【００４３】入力軸６１の軸長方向中間には前記バルブ
スプール２が一体的に形成されており、出力軸６２の上
端には連結ピン６６を介して前記バルブボディ１が一体
回転を可能に連結されており、また、入力軸６１、出力
軸６２及びバルブボディ１がハウジング６７に回転可能
に収容されている。

【００４４】以上の如く構成されたパワーステアリング
装置は、モータによってポンプＰが駆動され、該ポンプ
Ｐが発生した圧油は送給路から油圧制御弁Ａの給油室１
１…へ供給される。このとき、操舵輪の操舵中立位置か
らの操舵量が所定値以下に小さい場合、油圧制御弁Ａの
絞り部１ａ，１ｂの絞り面積が変化しないため、給油室
１１…へ供給された圧油は排油室１２を経て排油孔から
タンクＴへ排出され、油圧シリンダＳによる操舵補助は
なされない。

【００４５】図７は油圧シリンダ内の圧油の圧力と流量
との関係を示す油圧特性図である。操舵輪の操舵中立位
置からの左又は右方向への操舵量が所定値を超えて大き
くなった場合、油圧制御弁Ａのバルブボディ１とバルブ
スプール２との間に前記トーションバー６５の捩れを伴
って相対角変位が生じ、前記絞り部１ａ，１ｂの絞り面
積が変化する。

【００４６】図８はバルブボディとバルブスプールとの
嵌合周上に並ぶ給油室、送油室及び排油室を直線展開し
て示した動作説明図であり、(a) は、バルブボディとバ
ルブスプールとの間に相対角変位が生じていない状態
（中立状態）を示している。

【００４７】絞り面積の変化は、送油室１３，１４の両
側において互いに逆向きに生じる。例えば、バルブボデ
ィ１に対するバルブスプール２の相対回転が図１におけ
る時計回りに生じた場合、バルブスプール２は、図８
(b) 中に白抜矢符にて示す向きに相対移動し、第１の送
油室１３の両側においては、給油室１１側の絞り部１ａ
の絞り面積が増大し、排油室１２側の絞り部１ｂの絞り
面積が第１面取部２１及び第２面取部２２によって制御
されることなく減少するのに対し、第２の送油室１４の
両側においては、逆に、給油室１１側の絞り部１ａの絞
り面積が第１面取部２１及び第２面取部２２によって制
御されながら減少し、排油室１２側の絞り部１ｂの絞り
面積が増大する。この絞り面積の増大により給油室１１
に導油された圧油の殆ど全ては絞り面積を増した絞り部
１ａを経て第１の送油室１３に導入され、該送油室１３
に連通するシリンダ室ＳR に送給されるため、油圧は図
７の如く急激に高くなる。

【００４８】以上の如き圧油の流れが生じた場合、第１
の送油室１３の内圧は給油室１１と略等圧に保たれるの
に対し、第２の送油室１４の内圧は、給油室１１との間
にて絞り面積を減じた絞り部１ａの通流に伴う減圧分だ
け低下することになり、送油室１３，１４間及びこれら
夫々に連通されたシリンダ室ＳR ，ＳL 間に圧力差が生
じ、油圧シリンダＳはシリンダ室ＳR からＳL に向かう
油圧力（操舵補助力）を発生する。

【００４９】また、このような油圧シリンダＳの動作に
伴って、シリンダ室ＳL の内部の作動油は押し出され、
該シリンダ室ＳL に接続された第２の送油室１４に還流
し、給油室１１からの作動油と合流して、該送油室１４
の他側において絞り面積を増した絞り部６ｂを経て排油
室１２に導入され、バルブスプール２の中空部を経て油
タンクＴに排出される。

【００５０】以上の動作により油圧シリンダＳが発生す
る操舵補助力は、給油室１１と第２の送油室１４との間
の絞り部１ａ及び排油室１２と第１の送油室１３との間
の絞り部１ｂにおける絞り面積の減少程度に依存する。
ここで、絞り部１ａ，１ｂの絞り面積の減少程度は、バ
ルブボディ１とバルブスプール２との間の相対角変位に
対応し、この相対角変位は、操舵角の大きさに対応す
る。従って前記油圧シリンダＳは、操舵輪の操舵角の大
きさに対応する操舵補助力を発生することとなる。

【００５１】図８(b) に示す動作状態において、給油室
１１と第２の送油室１４との間にて絞り面積を減じた絞
り部１ａには、両側の圧力差の作用により圧油が高速度
にて流れることになるが、この絞り部６ａは、第１面取
部２１の長手方向両端よりも内側位置に第２面取部２２
が配置されているため、バルブボディ１及びバルブスプ
ール２の相対角変位量に対する絞り面積調整域の比率を
減少させることができる。従って、操舵中立点から操舵
されて油圧シリンダＳ内の油圧力が所定圧に昇圧するま
での操舵角を所定角度未満にすることができ、操舵初期
での操舵補助力を良好に高めることができる。しかも、
第１面取部２１及び第２面取部２２を有しているため、
バルブボディ１及びバルブスプール２の相対角変位量に
対する絞り面積の変化率を図１３の(b) の如く良好に小
さくすることができ、油圧シリンダＳが発生する操舵補
助力を穏やかに増加させ、操舵輪の操作感覚の変化を小
さくして、操舵輪を把持するドライバに違和感を与える
ことをなくすることができる。

【００５２】尚、以上説明した実施の形態では、パワー
ステアリング装置の油圧シリンダＳへの送給油圧を制御
する油圧制御弁Ａとしての使用例について述べたが、本
発明の油圧制御弁Ａの適用範囲はこれに限らず、バルブ
ボディ１とバルブスプール２との嵌合周上に、両者の相
対角変位に応じて絞り面積を変化する複数の絞り部を備
えた回転式の油圧制御弁全般への適用が可能であること
は言うまでもない。

【００５３】

【発明の効果】以上詳述した如く第１発明及び第２発明
によれば、第２面取部の面取量を多くして前記相対角変
位量に対する絞り面積を良好に増大することができ、さ
らに、第２面取部の絞り面積を第１面取部によって調整
することができるため、前記相対角変位量に対する絞り
面積の変化率をより一層良好に減少させることができ、
アクチュエータが発生する操舵補助力を穏やかに増加さ
せ、操舵輪の操作感覚の変化をより一層小さくすること
ができ、操舵輪を把持するドライバに違和感を与えるこ
とをなくすることができるとともに、操舵中立点から操
舵されてアクチュエータ内の油圧力が所定圧に昇圧する
までの操舵角を所定角度未満にすることができ、操舵初
期での操舵補助力を良好に高めることができる。

【００５４】第３発明によれば、第２面取部及び油溝を
一工程で形成するため、油溝、第１面取部及び第２面取
部を有するバルブスプールを製造する場合における加工
工程を削減することができ、バルブスプールのコストを
低減することができる。

【００５５】第４発明によれば、円板砥石の両側面に該
円板砥石よりも小径寸法の円形砥石が一体に結合されて
いるため、円柱形素体の長手方向に長い溝と、該溝の幅
方向の溝縁に前記溝の側面から円柱形素体の周面にかけ
て面取りされた面取部とを研磨加工する場合、前記溝及
び面取部を一工程で形成することができ、加工工程の削
減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】パワーステアリング装置の油圧回路と共に示す
本発明に係る油圧制御弁の横断面図である。

【図２】本発明に係る油圧制御弁のバルブスプールの油
溝部分を拡大したもので、(a)は断面図、(b) は平面図
である。

【図３】本発明に係る油圧制御弁の油溝、第１面取部及
び第２面取部の加工工程図である。

【図４】本発明に係る油圧制御弁の第２面取部及び油溝
の加工方法を示す説明図である。

【図５】本発明に係る油圧制御弁の第２面取部及び油溝
の加工方法を示す説明図である。

【図６】本発明に係るパワーステアリング装置の断面図
である。

【図７】油圧シリンダ内の圧油の圧力と流量との関係を
示す油圧特性図である。

【図８】本発明に係る油圧制御弁のバルブボディとバル
ブスプールとの嵌合周上に並ぶ給油室、送油室及び排油
室を直線展開して示した動作説明図である。

【図９】従来の油圧制御弁の模式的断面図である。

【図１０】従来の油圧制御弁のバルブボディとバルブス
プールとの嵌合周上に並ぶ給油室、送油室及び排油室を
直線展開して示した動作説明図である。

【図１１】操舵輪に加えられる操舵トルクと操舵補助用
の油圧シリンダへ送給される油の圧力との関係を示すグ
ラフである。

【図１２】従来の油圧制御弁のバルブスプールの油溝及
び面取部の加工工程図である。

【図１３】バルブボディ及びバルブスプール間の相対角
変位量と絞り部の絞り面積との関係を示す線図である。

【図１４】特開昭６４−２２６７６号公報に記載された
油圧制御弁の油溝部分を示すもので、(a) は拡大断面
図、(b) は平面図である。

【符号の説明】

１ バルブボディ １ａ，１ｂ 絞り部 ２ バルブスプール ４ 工具 １０ 第１の油溝 ２０ 第２の油溝 ２１ 第１面取部 ２２ 第２面取部 Ｓ 油圧シリンダ（アクチュエータ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内側に複数の第１の油溝を有するバルブ
   ボディと、第１の油溝に対応する第２の油溝を周面に有
   し、前記バルブボディに相対角変位を可能に嵌合されて
   いるバルブスプールとを備え、第１及び第２の油溝の幅
   方向両側の溝縁で構成される絞り部を介して第１及び第
   ２の油溝が連通されるようにしてある油圧制御弁におい
   て、第２の油溝の溝縁は該第２の油溝の側面からバルブ
   スプールの周面にかけて面取りされた第１面取部と、該
   第１面取部の長手方向両端よりも内側位置で前記側面か
   ら面取りされた第２面取部とを有していることを特徴と
   する油圧制御弁。
2. 【請求項２】 操舵手段と、該操舵手段の操舵を補助す
   るアクチュエータと、前記操舵手段の操舵に基づいて油
   圧源からの圧油を切替えて前記アクチュエータへ供給す
   る請求項１記載の油圧制御弁とを備えていることを特徴
   とするパワーステアリング装置。
3. 【請求項３】 円柱形素体の周面に、長手方向に長い複
   数の油溝を形成し、該油溝の幅方向の溝縁に前記油溝の
   側面から円柱形素体の周面にかけて面取りされた第１面
   取部と、該第１面取部の長手方向両端よりも内側位置で
   前記側面から面取りされた第２面取部とを形成するバル
   ブスプールの製造方法であって、第２面取部加工用の加
   工部と、油溝加工用の加工部とが一体とされた円板形の
   工具を回転させつつ前記第２面取部及び油溝を形成する
   ことを特徴とするバルブスプールの製造方法。
4. 【請求項４】 周面及び該周面に連なる両側面に研磨加
   工部を有する円板砥石の両側面に該円板砥石よりも小径
   寸法の円形砥石が一体に結合されていることを特徴とす
   る工具。