JPH0231346Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、車両用動力舵取装置に組付けられて
パワーシリンダの各油室に対する作動油の給排を
制御し、ステアリングハンドルの操舵力を制御す
るためのロータリバルブ式制御弁に関する。

（従来技術） 一般に、この種ロータリバルブ式制御弁は、同
制御弁を構成する第１軸と一体的に回転するバル
ブロータと第２軸と一体的に回転するバルブスリ
ーブとの相対回転により、これら両者にて構成さ
れた切換弁機構を作動させてパワーシリンダの各
油室に対する作動油の給排を制御するもので、通
常これら両軸はトーシヨンバーにて連結されてい
る。このため、かかる制御弁においては、トーシ
ヨンバーの左右方向の捩れ力が零の時を切換弁機
構（バルブロータとバルブスリーブ）の中立状態
としなければならず、従つて両軸間にプリロード
を加えて不感帯域の小さい弁構成としたり中立点
付近における剛性の高い舵取装置とすることは容
易なことではない。

これに対処するため、両軸をトーシヨンバーを
用いることなく所定量相対回転可能に連結させた
制御弁を備えた動力舵取装置が特開昭57−55255
号公報、特開昭57−55256号公報にて提案されて
いる。当該動力舵取装置の制御弁においては、両
軸に外側へ突出する突起をそれぞれ設けて、バル
ブスリーブにバルブロータと一体の第１軸を所定
量相対回転可能に組付けるとともに、これら両軸
の外周に配置したＣ形状のバネ部材の切欠き間に
前記両突起を介装して弾撥的に挟持させている。
これにより、両軸はトーシヨンバーを用いること
なく所定量相対回転可能に連結され、かつバネ部
材によつて両軸間にプリロードを付加することが
できるため、不感帯域の小さい弁構成とすること
ができるとともに中立点付近の剛性の高い舵取装
置とすることができる。

しかしながら、かかる制御弁においては、ハン
ドルトルクに対する発生油圧を表わすハンドルト
ルクTM−油圧Ｐ特性が上記バネ部材のバネ特性
により一義的に決定され、運転者が実際に感じる
アシスト特性に相関するTM−Ｐ特性を任意の値
に設定することは難しい。

これに対処するため、バルブロータとバルブス
リーブとをカム手段を備えた連結機構にて連結し
た制御弁が実開昭52−91926号公報に示されてい
る。当該連結機構はバルブスリーブの内周側にハ
字状に拡開する凹状カムと、バルブロータに設け
た径方向に延びる貫通孔に介装されたコイルスプ
リングと、バルブロータの貫通孔の各開口端部に
て外側へ露呈しコイルスプリングの押圧力にて凹
状カムに弾撥的に当接する一対のボールとにより
構成されている。これにより、コイルスプリング
のバネ特性と凹状カムのカム形状との両者によつ
てTM−Ｐ特性を設定することができる利点があ
る。しかしながら、当該連結機構の構成において
は、各ボールがコイルスプリングにより貫通孔の
開口端外側へ常時付勢される構成であるため、バ
ルブロータとバルブスリーブとの連結時各ボール
が貫通孔から脱落してしまい、熟練者が特殊な治
具を使用しないかぎりかかる連結時にバルブロー
タとバルブスリーブ間に連結機構を組付けること
は不可能である。

（考案の目的） 本考案はこのような実状に着目してなしたもの
で、その主たる目的は、この種制御弁に両軸をカ
ム機構を用いて所定量相対回転可能に連結し、カ
ム機構のカム形状を変更することにより制御弁の
TM−Ｐ特性を任意の値に容易に設定し得るよう
にするとともに、当該連結機構を容易に組付け可
能にすることにある。

（考案の構成） かかる目的を達成すべく、本考案は上記したロ
ータリバルブ式制御弁において、前記両軸の互い
に嵌合する軸端部のうち外側に位置する軸端部に
ボール状押圧子を支持する貫通穴を設けるととも
に内側に位置する軸端部に同軸端部の相対回転時
前記押圧子を外側へ押動する凹状カムを設け、か
つ前記外側に位置する軸端部の外周に前記押圧子
を前記凹状カムに弾撥的に押圧する環状のバネ部
材を配置して、このバネ部材の押圧作用にて前記
両軸を連結したことにその構成上の特徴がある。

（考案の作用・効果） これにより、本考案においては、両軸の一方が
回転すると凹状カムの作用にて押圧子を環状のバ
ネ部材に抗して外側へ押圧し、押圧子をバネ部材
の内側への押圧力と均衝するまで外側へ押動す
る。この間、両軸には相対回転が生じて切換弁機
構を作動させ、制御弁にはハンドルトルクTMに
応じた油圧Ｐが生じてハンドル操作をアシストす
る。

このように、本考案においては、トーシヨンバ
ーを用いることなく両軸を所定量相対回転可能に
連結して環状のバネ部材により両軸間にプリロー
ドを付加することができるため、不感帯域の小さ
い弁機構とすることができるとともに中立点付近
の剛性の高い舵取装置をすることができるが、本
考案においては特に次のごとき特有の効果を奏す
る。

すなわち、本考案においては、両軸を連結する
手段としてボール状押圧子と、両軸問の相対回転
時に押圧子を外側へ押動する凹状カムと、押圧子
を凹状カムに弾撥的に押圧する環状のバネ部材を
採用している。このため、凹状カムのカム形状を
変更することにより、両軸問の相対回転角すなわ
ちバルブロータとバルブスリーブ問の相対回転角
θに対する押圧子の外側への押動量を変更するこ
とができるとともに、両軸間の相対回転途中にお
ける押圧子の押動量を変更することもできる。従
つて、ハンドルトルクTM−油圧Ｐ特性はバネ部
材のバネ特性のみならず凹状カムのカム形状によ
つても設定し得るもので、特にカム形状を変更す
ることによりTM−Ｐ特性を曲線状のみならず２
段折れ、３段折れ等任意のTM−Ｐ特性に設定す
ることができる。

また、本考案においては、ボール状押圧子が外
側に位置する軸端部の外周に配設したバネ部材に
て付勢される構成であるため、かかるバネ部材を
ボール状押圧子を外側に位置する軸端部の貫通穴
および凹状カムに支持した状態にて同軸端部に組
付けることができ、かかる組付手段を採ればボー
ル状押圧子を貫通穴から脱落させることなく容易
に連結機構を組付けることができて、組付作業に
特殊な治具や熟練を要しない。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明
するに、第１図には本考案に係る制御弁を備えた
動力舵取装置を示している。当該動力舵取装置は
ラツクピニオン式動力舵取装置で、当該動力舵取
装置においてはバルブハウジング１１内にインプ
ツトシヤフト１２が回転可能に支持され、かつギ
ヤハウジング１３内にピニオンシヤフト１４が回
転可能に支持されている。これら両シヤフト１
２，１４は、後述する連結機構３０により連結さ
れて所定量相対回転可能になつている。インプツ
トシヤフト１２におけるバルブハウジング１１内
の部位はバルブロータ２１に形成されており、そ
の外周にバルブスリーブ２２が同心的に配置され
ている。また、ピニオンシヤフト１４は図示しな
いパワーシリンダのピストンロツドを構成するラ
ツクバー１５に常時噛合している。

バルブロータ２１は、インプツトシヤフト１２
の外周８箇所に等間隔に形成されて軸方向に延び
る円弧溝２１ａと、これら円弧溝２１ａの１つお
きの底部から軸心側へ延びて内孔２１ｃに達する
連通孔２１ｂを備えている。また、バルブロータ
２１は内孔２１ｃとバルブスリーブ２２の上方に
設けた油室Ｒとに連通する連通孔２１ｄを備えて
いる。

バルブスリーブ２２はバルブロータ２１ととも
に切換弁機構を構成するもので、バルブロータ２
１の外周に同心的かつ回転可能に組付けられ、連
結ピン２３によりピニオンシヤフト１４に一体回
転可能に連結されている。このバルブスリーブ２
２においては、内周８箇所に等間隔に形成されて
軸方向に延びぬ切換溝２２ａを備えている。１つ
おきの半数の切換溝２２ａはバルブスリーブ２２
の外周に設けた上側環状溝２２ｂに連通し、かつ
残り半数の切換溝２２ａは下側環状溝２２ｃに連
通している。かかるバルブスリーブ２２は公知の
バルブスリーブと同様のもので、上側環状溝２２
ｂが給排流路４１ａを通して図示しないパワーシ
リンダの右側油室に連通するとともに、下側環状
溝２２ｃが給排流路４１ｂを通してパワーシリン
ダの左側油室に連通している。また、バルブスリ
ーブ２２の外周に設けた中央環状溝２２ｄは供給
流路４２ａを通して図示しない油圧ポンプに連通
するとともに、バルブスリーブ２２の上方に位置
する油室Ｒは排出流路４２ｂを通してリザーバタ
ンクに連通している。

これにより、当該動力舵取装置においては、公
知の動力舵取装置と同様両シヤフト１２，１４間
に相対回転が生じてバルブロータ２１とバルブス
リーブ２２間に回転変位が生じた場合、供給流路
４２ａを通して供給された作動油はバルブスリー
ブ２２の中央環状溝２２ｄ、いずれか一方の切換
溝２２ａ、上側環状溝２２ｂまたは下側環状溝２
２ｃ、およびいずれか一方の給排流路４１ａ，４
１ｂを経てパワーシリンダの右側油室または左側
油室内に供給される。同時にパワーシリンダの左
側油室または右側油室内の作動油は他方の給排流
路４１ｂ，４１ａ、バルブスリーブ２２の下側環
状溝２２ｃまたは上側環状溝２２ｂ、他方の切換
溝２２ａ、油室Ｒ、および排出流路４２bbを経
てリザーバタンクに排出される。この結果、ステ
アリングハンドルの右切り時または左切り時のハ
ンドルトルクがアシストされる。

しかして、本実施例においては第１図および第
２図に示すように、インプツトシヤフト１２の下
端部がピニオンシヤフト１４の上端部に同軸的に
嵌合して回転可能に支持されていて、これら両シ
ヤフト１２，１４は連結機構３０にて互に連結さ
れている。

連結機構３０は、インプツトシヤフト１２の外
周に設けた一対の凹状カム３１と、ピニオンシヤ
フト１４の凹状カム３１に対向する部位に設けた
各貫通穴１４ａに転動可能に支持した押圧子たる
一対のボール３２と、各ボール３２の外周に配置
したｃリング状のバネ部材３３とにより構成され
ている。各凹状カム３１は横断面Ｖ形に形成され
ているとともに、各ボール３２が各貫通穴１４ａ
の内外へ一部突出する大きさに形成されている。
また、バネ部材３３は所定量拡開させた状態にて
配置されていて、各ボール３２を各凹状カム３１
のカム面へ弾撥的に押圧して両シヤフト１２，１
４を互に連結させている。

このように構成した動力舵取装置の制御弁にお
いては、ハンドル操作によりインプツトシヤフト
１２を回転させると、各ボール３２が各凹状カム
３１の作用にて外側へ押圧される。このため、各
ボール３２はバネ部材３３の内側への押圧力と均
衡するまで外側へ押動され、両シヤフト１２，１
４間すなわちバルブロータ２１とバルブスリーブ
２２問に各ボール３２の押動量に応じた相対回転
（バルブ回転角θ）が生じ、これにより制御弁に
はハンドルトルクTMに応じた油圧Ｐが発生して
ハンドル操作をアシストする。

ところで、本実施例の制御弁においては、各ボ
ール２１のハンドルトルクTMに対する押動量を
バネ部材３３のバネ特性のみならず各凹状カム３
１のカム面の形状によつても設定でき、かつ各カ
ム面の形状を任意に変更できる。このため、各凹
状カム３１のカム面の形状を変更することにより
TM−θ特性を任意に変更して、TM−θ特性に
相関するTM−Ｐ特性を任意に設定することがで
きる。

しかして、本実施例の制御弁においては、両シ
ヤフト１２，１４を互に嵌合させた状態にて連結
機構３０を構成する各ボール３２をピニオンシヤ
フト１４の各貫通穴１４ａに嵌合して同貫通穴１
４ａと各凹状カム３１に支持させ、かかる状態に
てピニオンシヤフト１４の外側からバネ部材３３
を拡開して弾撥的に組付けることができる。この
ため、かかる組付作業時に各ボール３２はバネ部
材にて外側へ付勢されてはおらず、各貫通穴１４
ａから脱落することはない。従つて、連結機構３
０の組付作業が容易で、組付作業に特殊な治具や
熟練を要しない。

（変形例） なお、本実施例においては第３図に示すよう
に、ピニオンシヤフト１４の上端部に固定用ピン
３４を植設してその先端部をバネ部材３３の切欠
部３３ａに臨ませ、バネ部材３３の回転を防止す
るようにしてもよい。これにより、バネ部材３３
は制御弁の中立時各ボール３２に対して常に同等
の押圧作用を行い、安定したTM−Ｐ特性を発揮
させる。

また、本実施例においては、バルブロータ２１
をインプツトシヤフト１２に一体的に形成した例
について示したが、バルブロータをインプツトシ
ヤフトとは別体に形成してこれに一体的に回転す
るよう連結させてもよい。さらに、本実施例にお
いては、ラツクピニオン式動力舵取装置のロータ
リバルブ式制御弁の例について示したが、本考案
はリサーキユレイテイングボール式動力舵取装置
のロータリバルブ式制御弁にも実施し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一例に係る制御弁を備えた動
力舵取装置の縦断面図、第２図は第１図の−
線に沿う拡大横断面図、第３図は同制御弁の変形
例を示す第２図に対応する拡大横断面図である。 符号の説明、１１……バルブハウジング、１２
……インプツトシヤフト、１４……ピニオンシヤ
フト、２１……バルブロータ、２２……バルブス
リーブ、２３……連結ピン、３０……連結機構、
３１……凹状カム、３２……ボール、３３……バ
ネ部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. バルブハウジング内に回転可能に支持した第１
   軸と一体的に回転するバルブロータと、このバル
   ブロータの外周に同心的に配置されて同バルブロ
   ータとともに切換弁機構を構成し前記第１軸の軸
   端部に所定量相対回転可能に嵌合して連結した第
   ２軸と一体的に回転されるバルブスリーブを備
   え、このバルブスリーブと前記バルブロータ間の
   相対回転により前記切換弁機構を作動してパワー
   シリンダの各油室に対する作動油の給排を制御す
   る動力舵取装置のロータリバルブ式制御弁におい
   て、前記両軸の互いに嵌合する軸端部のうち外側
   に位置する軸端部にボール状押圧子を支持する貫
   通穴を設けるとともに内側に位置する軸端部に同
   軸端部の相対回転時前記押圧子を外側へ押動する
   凹状カムを設け、かつ前記外側に位置する軸端部
   の外周に前記押圧子を前記凹状カムに弾撥的に押
   圧する環状のバネ部材を配置して、このバネ部材
   の押圧作用にて前記両軸を連結したことを特徴と
   する動力舵取装置のロータリバルブ式制御弁。