JPH039572Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば動力舵取装置のパワーシリン
ダの両端室の間等に設けられ、車速等に応じて開
度が制御されて操舵特性を変化させるために使用
するのに適した制御弁に関する。

〔従来技術〕

この種の制御弁においては、例えば特開昭58−
209655号公報に示す如く、ハウジングの弁収納孔
内に設けられてスプリングにより一方向に付勢さ
れたスプール弁を、車速等に応じた電流が印加さ
れるソレノイドにより吸引して軸方向に移動し、
弁収納孔に開口するポートの開度を制御してい
る。しかしながらこのような従来の制御弁では、
車速等に応じて開度を制御することが困難であ
る。これに対し、例えば実開昭60−43476号公報
に示す如く、ステツプモータを用いたものがあ
り、これによれば開度の制御を高精度で行うこと
ができる。しかしながら、この技術においては、
バルブ孔を設けたバルブ軸の回動により制御弁の
開度を制御しており、一方ステツプモータのステ
ツプ角は比較的大（例えば7.5度）であるので、
ステツプモータのロータ軸とバルブ軸の間に減速
比の大なる減速機構を設ける必要があり、構造が
複雑で大型になるという問題がある。

〔考案が解決しようとする問題点〕

前記ステツプモータを用いた技術を軸方向に移
動するスプール弁により開度を制御する制御弁に
適用しようとする場合は、ステツプモータのロー
タ軸に設けたねじ軸をスプール弁と同軸とし、こ
の両者をねじ係合してスプール弁を軸方向に駆動
することが考えられ、このようにすれば、ねじ軸
のリード角を選定することによりステツプモータ
の１ステツプ角当たりのスプール弁の移動量を必
要な程度にまで充分小さくして減速機構を省略す
ることもできる。しかしながらスプール弁は弁収
納孔内に液密に嵌合されているので、スプール弁
に対しねじ軸が僅かでも偏心あるいは傾斜してい
るとねじ係合部にこじりを生じて円滑な作動が妨
げられ、このためねじ軸の取付精度を高めなけれ
ばならず、これがコストダウンの障害になるとい
う問題がある。本考案はねじ軸とスプール弁との
係合構造を改良してこのような問題を解決したも
のである。

〔問題を解決するための手段〕

このため、本考案によるモータを用いた制御弁
は、第１図〜第３図に例示する如く、弁収納孔２
１及びこの弁収納孔に開口するポート２２が形成
されたハウジング２０と、前記弁収納孔２１に軸
方向に摺動のみ可能に嵌合されて前記ポート２２
の開度を制御するスプール弁３０を備えてなる制
御弁において、前記スプール弁３０の一端に同軸
に形成され半径方向に貫通するボール保持孔３２
を有する筒状部３１と、前記スプール弁３０と同
軸に回動のみ可能に前記ハウジング２０に支持さ
れ先端部にねじ溝４１を形成すると共に同先端部
が多少の隙間をおいて前記筒状部の内周に挿入さ
れたボールねじ軸４０と、前記筒状部３１の外周
に多少の隙間をおいて半径方向移動可能に設けら
れた筒状のリテーナ３７と、前記ボール保持孔３
２に半径方向移動可能に嵌合保持されると共に内
外側部において前記ねじ溝４１及びリテーナ３７
の内周３７ａに係合するボール４２と、前記ハウ
ジング２０との間に介装され前記リテーナ３７を
介して前記スプール弁３０を軸方向に付勢するス
プリング３８と、前記ハウジング２０に支持さ
れ、前記ボールねじ軸４０に結合されるロータ軸
４６を有するステツプモータ４５を備えたことを
特徴とするものである。

〔作用〕

ステツプモータ４５により回動するボールねじ
軸４０は、ボール４２を介してスプール弁３０を
軸方向に摺動してポート２２を開閉制御する。ボ
ールねじ軸４０の軸線がスプール弁３０の軸線に
対し偏心あるいは傾斜していても、この偏心量あ
るいは傾斜角が所定の値に達しなければボールね
じ軸４０の先端部と筒状部３１の内周との間の隙
間の存在により、同先端部と内周とが接触するこ
とはないので、この両者３０，４０の間にこじり
が生ずることはない。なお、ねじ溝４１とボール
４２とリテーナ３７の内周３７ａの間に必要なガ
タは、スプリング３８がスプール弁３０を軸方向
に付勢することにより吸収され、スプール弁３０
に軸方向のガタが生じることはない。また、この
ような状態においてボールねじ軸４０が回動すれ
ば、ボール４２は筒状部３１に対し半径方向に多
少往復動するが、筒状部３１に形成されたボール
保持穴３２はボール４２の半径方向往復動を自由
に許容するので、このボール４２の往復動により
ボールねじ軸３０とスプール弁４０の間にこじり
を生ずることもない。以上の如く、ボールねじ軸
３０がスプール弁３０に対し多少偏心あるいは傾
斜していても、両者３０，４０の間にこじりが生
ずることはなく、ひいてはスプール弁３０と弁収
納孔２１の間にこじりを生ずることもなく、また
スプール弁３０に軸方向のガタが生じることもな
いので、ボールねじ軸４０の回動はスプール弁３
０の軸方向移動に円滑にしかも精度よく変換され
る。

〔考案の効果〕

上述の如く、本考案によればボールねじ軸の取
付精度が低くてもボールねじ軸の回動はこじりを
生じることなくスプール弁の軸方向移動に円滑に
しかも精度よく変換されるので、ステツプモータ
のロータ軸とボールねじ軸との間の減速機構を省
略できることと相まつて、安価で小型かつ作動が
円滑で高精度なモータを用いた制御弁を得ること
ができる。

〔実施例〕

以下に、添付図面により、本考案の実施例を説
明する。第１図及び第２図に示す如く、制御弁の
ハウジング２０の下半部には弁収納孔２１が形成
され、弁収納孔２１の中央よりやや下部には環状
のポート２２が設けられ、このポート２２はこれ
に対応してハウジング２０の外周に形成された環
状溝２３と、複数個の開口２４により連通されて
いる。ハウジング２０の下端内周には、２個の回
り止め突起２７を有する環状のストツパ２６が圧
入固定されている。

ハウジング２０の弁収納孔２１内にはスプール
弁３０が軸方向摺動可能に嵌合されている。スプ
ール弁３０は下半部に同軸の内孔３５を有すると
共にその下端には前記突起２７を挿通する２個の
スリツト３６が形成され、第２図に示す如く、こ
のスリツト３６を突起２７に係合することによ
り、スプール弁３０は回動が阻止されている。ス
プール弁３０の上端には同軸に突出して筒状部３
１が形成され、第１図及び第３図に示す如く、筒
状部３１には後述するボール４２を保持する２個
のボール保持孔３２が形成されている。筒状部３
１の外周には多少隙間の隙間をおいて半径方向移
動可能にリテーナ３７が設けられている。弁収納
孔２１上方のハウジング２０内部に形成された段
部２５ａとリテーナ３７の間に介装されたコイル
スプリング３８によりスプール弁３０はリテーナ
３７を介して軸方向下向きに付勢され、これによ
りスプール弁３０の下端は、第１図及び第２図に
示す最下位置においては、ストツパ２６の上面に
当接している。この最下位置においては、スリツ
ト３６の上縁はポート２２の下縁よりも下方に位
置してポート２２は閉じられているが、後述のボ
ールねじ軸４０の回動によりスプリング３８に抗
してスプール弁３０が上方に移動すればスリツト
３６の上縁がポート２２の下縁よりも上方になつ
てポート２２を開くようになつている。リテーナ
３７の下半部にはボール４２の最外端に当接する
やや大径の内周面３７ａが形成されている。

第１図に示す如く、ステツプモータ４５はその
ロータ軸４６がスプール弁３０と同軸となるよう
にハウジング２０の上面に取り付けられ、ロータ
軸４６には圧入ピン等を介してボールねじ軸４０
が同軸に固定されている。第１図及び第２図に示
す如く、ねじ溝４１が形成されたボールねじ軸４
０の先端部は多少の隙間をおいてスプール弁３０
の円筒部３１の内周に挿入されている。第１図及
び第３図に示す如く、円筒部３１には、円周方向
に180度の位相をおくと共に軸方向にねじ溝４１
のリードの半分の距離をおいて、鋼製のボール４
２の外径を回動かつ半径方向移動可能に嵌合保持
する２個のボール保持孔３２が貫通して形成さ
れ、各ボール保持孔３２に嵌合保持された２個の
ボール４２の内側部はねじ溝４１に係合し、外側
部はリテーナ３７の内周面３７ａに当接してい
る。第１図に示す如く、ボールねじ軸４０の大径
の根本部はハウジング２０の段部２５ａの上側に
形成された支持孔２５にＯリングを介して液密に
回動自在に嵌合されている。

第１図に示す如く、ハウジング２０は動力舵取
装置等の本体１０に形成された嵌合孔１３に２個
のＯリングを介して液密に螺着固定され、嵌合孔
１３の内周に形成された環状溝１２を介してポー
ト２２に油路１１が連通されている。

次に、本実施例の作動につき説明する。

スプール弁３０が第１図及び第２図に示す最下
位置にある状態ではポート２２は閉じられ、油路
１１と嵌合孔１３とは遮断されている。ステツプ
モータ４５のロータ軸４６に固定されたボールね
じ軸４０が第３図において時計回りに回動すれば
ねじ軸４１に係合したボール４２は上方に移動
し、ボール４２が嵌合された筒状部３１を介して
スプール弁３０も上方に移動される。この移動に
よりポート２２は開かれて油路１１と嵌合孔１３
とは連通され、移動量の増大に応じてポート２２
の開度も大となる。

以上の作動に際して、ボールねじ軸４０の軸線
がスプール弁３０の軸線に対して偏心または傾斜
していれば、ボールねじ軸４０は円筒部３１の内
部において偏心運動またはみそすり運動を行う
が、ボールねじ軸４０の先端部と筒状部３１の内
周との間には隙間が設けられているので、前記偏
心量または傾斜角が所定の範囲内であれば前記先
端部と内周とが接触してボールねじ軸４０とスプ
ール弁３０の間にこじりが生ずることはない。こ
の際に、互いに係合するねじ溝４１とボール４２
とリテーナ３７の内周面３７の間に生じるこじり
を減小させるには、此等の各部分の間の係合部に
多少のガタを与える必要があるが、このガタはス
プール弁３０がスプリング３８により軸方向に付
勢されてボール２４がねじ溝４１の最底部よりも
半径外方に多少ずれた位置で係合することにより
吸収され、従つてスプール弁３０に軸方向のガタ
が生じることはない。また、ボールねじ軸４０が
偏心運動またはみそすり運動をすればボール４２
は半経方向に往復動し、これに応じてリテーナ３
７も半径方向に往復動するが、ボール保持孔３２
はボール４２の半径方向の往復動を自由に許容す
るのでこのボール４２の往復動によりボールねじ
軸４０とスプール弁３０の間にこじりを生ずるこ
とはない。

以上のようにスプール弁３０はボールねじ軸４
０とのこじりにより無理な力を受けることもない
ので、弁収納孔２１との間にこじりを生ずること
はなく、またこれにともないスプール弁３０に軸
方向のガタが生じることもない。従つてボールね
じ軸４０がスプール弁３０に対し偏心または傾斜
していても、ボールねじ軸４０の回動はスプール
弁３０の軸方向移動に円滑にしかも精度よく変換
される。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本考案によるモータを用いた制御弁
の一実施例を示し、第１図は全体の長手方向断面
図、第２図は第１図の−断面図、第３図は第
２図の−断面図である。 符号の説明、２０……ハウジング、２１……弁
収納孔、２２……ポート、３０……スプール弁、
３１……筒状部、３２……ボール保持孔、３７…
…リテーナ、３７ａ……内周面、３８……スプリ
ング、４０……ボールねじ軸、４１……ねじ溝、
４２……ボール、４５……ステツプモータ、４６
……ロータ軸。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 弁収納孔及びこの弁収納孔に開口するポートが
   形成されたハウジングと、前記弁収納孔に軸方向
   に摺動のみ可能に嵌合されて前記ポートの開度を
   制御するスプール弁を備えてなる制御弁におい
   て、前記スプール弁の一端に同軸に形成され半径
   方向に貫通するボール保持孔を有する筒状部と、
   前記スプール弁と同軸に回動のみ可能に前記ハウ
   ジングに支持され先端部にねじ溝を形成すると共
   に同先端部が多少の隙間をおいて前記筒状部の内
   周に挿入されたボールねじ軸と、前記筒状部の外
   周に多少の隙間をおいて半径方向移動可能に設け
   られた筒状のリテーナと、前記ボール保持孔に半
   径方向移動可能に嵌合保持されると共に内外側部
   において前記ねじ溝及びリテーナの内周面に係合
   するボールと、前記ハウジングとの間に介装され
   前記リテーナを介して前記スプール弁を軸方向に
   付勢するスプリングと、前記ハウジングに支持さ
   れ前記ボールねじ軸に結合されるロータ軸を有す
   るステツプモータを備えたことを特徴とするモー
   タを用いた制御弁。