JPH05213214A - 動力舵取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 動力舵取装置の制御弁から発生する流体音を
低減する。 【構成】 この制御弁は、シリンダの両室にそれぞれ連
通する給排通路溝が内周面に交互に形成されたバルブス
リーブと、オイルポンプから作動油が導入される供給通
路溝およびタンクへ作動油を還流させる還流通路溝が交
互に形成されたバルブロータとから構成されている。還
流通路溝は２つに分割されて中間のランドによって遮断
され、それぞれが戻り通路孔によりタンク側に接続され
るとともに別々のシリンダ室に連通するようになってい
る。バルブロータの内面には、バルブスリーブと一体的
に回転する円筒部材が配置されている。この円筒部材に
形成した貫通穴によって、バルブロータとバルブスリー
ブとの相対回転時に、高圧側の作動室から還流する流路
だけを絞る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動力舵取装置に係り、
特に、バルブロータとバルブスリーブとの相対回転によ
って流路の切換を行なうロータリ型の制御弁を備えた動
力舵取装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】動力舵取装置に用いられる従来のロータ
リ型制御弁は、外周面に、ポンプから吐出された作動油
が導入される供給通路溝とタンクへ還流させる還流通路
溝とが交互に形成されたバルブロータと、このバルブロ
ータの外周に嵌合され、その内周面に、シリンダの両室
にそれぞれ連通する第１給排通路溝および第２給排通路
溝が交互に形成されたバルブスリーブとを備えている。
バルブスリーブには、オイルポンプからの作動油を上記
バルブロータの供給通路溝に導入する供給孔が形成さ
れ、バルブロータには、還流通路溝とタンク側に連通す
るバルブロータ内部の空間とを接続する戻り通路孔が形
成されている。

【０００３】上記構成に係る動力舵取装置のロータリ型
制御弁は、構成要素が少なく、低コストであり、しかも
信頼性が高いという長所を有しているが、特性、圧力等
の仕様によっては流体音が大きくなるという問題があっ
た。そこで従来は、上記バルブロータに形成した戻り通
路孔の径を小さくして、背圧をかけることにより流体音
の低減を図るようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のロ
ータリ型制御弁では、シリンダの作動側の室に通じる給
排通路溝からタンクへ還流する流量と、低圧の非作動室
側から還流する流量とが合流して戻り通路孔を通るた
め、戻り通路孔を絞ることにより背圧をかけると、この
背圧が非作動側のシリンダ室に作用してその圧力値を上
昇させ、作動ピストンから得られる推力の低下を招くと
いう問題があった。

【０００５】本発明は上記欠点を除くためになされたも
ので、流体音を低減させても出力が低下するおそれのな
い制御弁を備えた動力舵取装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る動力舵取装
置は、オイルポンプからの作動油が導入される供給通路
溝と作動油をタンクへ還流させる還流通路溝とが周方向
に交互に形成されるとともに、上記還流通路溝と内部の
空間とを連通する戻り通路孔が形成されたバルブロータ
と、このバルブロータの外周に嵌合され、シリンダの両
室にそれぞれ連通する第１および第２の給排通路溝が周
方向に交互に形成されたバルブスリーブとからなる制御
弁を備えており、この制御弁の作動によってシリンダの
両室に作動油を給排して操舵補助力を発生させるもので
あって、さらに、上記各戻り通路孔を２つに分割してそ
の両者を中間のランドによって遮断し、それぞれを異な
る給排通路溝に連通可能とするとともに、上記バルブロ
ータの内周にバルブスリーブと一体的に回転する円筒部
材を設け、かつ、この円筒部材に、上記戻り通路孔にそ
れぞれ連通し、バルブロータがバルブスリーブに対して
相対的に回転した時に、高圧側のシリンダ室に連通する
通路孔のみを絞る貫通穴を設けたものである。

【０００７】

【作用】上記構成に係る動力舵取装置では、作動側のシ
リンダ室に通じる給排通路溝を経てタンクへ還流する流
路だけが絞られるので、作動側のシリンダ室にだけ背圧
が作用して流体音を低減させ、非作動側のシリンダ室に
は背圧が作用しないので、出力が低下するおそれもな
い。

【０００８】

【実施例】以下図面に示す実施例により本発明を説明す
る。図１は本発明の一実施例に係る動力舵取装置に備え
られたロータリ型制御弁の横断面図、図２は上記制御弁
を備えたラックピニオン式動力舵取装置を示す縦断面図
である。図２において、２は舵取ハンドルの操作によっ
て回転されるスタブシャフト、４はスタブシャフト２と
同一軸線上に配置されたピニオンシャフトであり、これ
ら両シャフト２、４はスタブシャフト２の軸心に形成さ
れた空間２ａ内に挿通されたトーションバー６によって
連結され、ベアリング７ａ、７ｂによってハウジジング
１８内に回転自在に支持されている。

【０００９】スタブシャフト２のピニオンシャフト４側
の先端は小径に、ピニオンシャフト４のスタブシャフト
２側は大径筒状になっており、スタブシャフト２の小径
部２ｂがピニオンシャフト４の筒部４ａ内に嵌合され、
ブシュ８によって回転可能に支持されている。スタブシ
ャフト２の小径部２ｂより手前の部分の外面とピニオン
シャフト４の最先端部内面との間にはフェイルセーフ１
０が構成されており、両シャフト２、４の所定角度の相
対回転を許容するとともに、それ以上の回転は規制する
ようになっている。

【００１０】スタブシャフト２の外周面にはバルブロー
タ１２が形成され、一方、ピニオンシャフト４には、こ
のバルブロータ１２に嵌合されたバルブスリーブ１４が
ピン１５によって連結されて一体的に回転するようにな
っており、これらバルブロータ１２およびバルブスリー
ブ１４によってロータリタイプの制御弁１６が構成され
ている。さらに、バルブロータ１２の内面には、円筒部
材１７が嵌合され、バルブロータ１２の貫通穴１２ｎ内
を遊嵌するピン１９によってバルブスリーブ１４に連結
されて一体的に回転するようになっている。

【００１１】この制御弁１６は、ハウジング１８に形成
されたポンプポート１８ａを介してオイルポンプＰから
供給された圧油を分配制御し、シリンダポート１８ｂ、
１８ｃを介してシリンダ２０の両室２０ａまたは２０ｂ
の一方へ供給し、他方の室内の作動油をタンクＴへ還流
させる。この制御弁１６からの戻り油は、スタブシャフ
ト２の軸心に形成された空間２ａ、円筒部材の切り欠き
１７ｃ、スタブシャフト２に形成された半径方向の貫通
穴２ｃ、バルブスリーブ１４の通路１４ｐ、１４ｑおよ
びタンクポート１８ｄ等を介してタンクＴへ還流するよ
うになっている。

【００１２】次に上記ロータリ型制御弁１６について図
１により詳細に説明する。バルブスリーブ１４の内面に
は、６本の軸方向に延びる給排通路溝１４ａ、１４ｂが
形成され、通路孔１４ｃ、１４ｄを介して交互にシリン
ダ２０の両室２０ａ、２０ｂに接続されている。

【００１３】一方、バルブロータ１２の外周面には、３
本の軸方向に延びる供給通路溝１２ａと、２本づつが組
になった３組の還流通路溝１２ｂ、１２ｃとが形成され
ている。なお、各組の還流通路溝１２ｂ、１２ｃは、そ
の中間のランド１２ｍによって遮断されている。これら
各供給通路溝１２ａおよび各組の還流通路溝１２ｂ、１
２ｃは、このロータリ型制御弁１６の中立状態では、上
記バルブスリーブ１４の各給排通路溝１４ａ、１４ｂ間
のランド１４ｅ、１４ｆに向かい合い、バルブスリーブ
１４の給排通路溝１４ａ、１４ｂは供給通路溝１２ａと
還流通路溝１２ｂ、１２ｃとの間のランド１２ｄ、１２
ｅに向かい合っている。バルブロータ１２の供給通路溝
１２ａ内には、バルブスリーブ１４のランド１４ｅ内に
開口された供給孔１４ｇを介してポンプＰから吐出され
た作動油が導入される。また、各還流通路溝１２ｂ、１
２ｃの底部には、この溝とバルブロータ１２（スタブシ
ャフト２）の内部の空間２ａとを連通する戻り通路孔１
２ｆ、１２ｇが設けられている。

【００１４】さらに、バルブロータ１２内の円筒部材１
７には、バルブロータ１２の各戻り通路孔１２ｆ、１２
ｇにそれぞれ連通する３組の貫通穴１７ａ、１７ｂが形
成されている。これら貫通穴１７ａ、１７ｂは戻り通路
孔１２ｆ、１２ｇよりも大きい開口を有しており、しか
も、各組の貫通穴１７ａ、１７ｂの内側の距離は、各組
の戻り通路孔１２ｆ、１２ｇの内側の距離にほぼ一致し
ており、外側に向けて拡大されている。

【００１５】バルブロータ１２の各ランド１２ｄ、１２
ｅの両端部には面取り１２ｈ、１２ｉ、１２ｊ、１２ｋ
が設けられており、これら面取り１２ｈ、１２ｉ、１２
ｊ、１２ｋと、バルブスリーブ１４のランド１４ｅ、１
４ｆのエッジ１４ｈ、１４ｉ、１４ｊ、１４ｋとの間の
間隙が、各通路溝１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１４ａ、１
４ｂ間の流路Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを構成している。

【００１６】次に、上記構成に係る動力舵取装置の制御
弁の作用について説明する。図１に示す中立状態から、
バルブロータ１２がバルブスリーブ１４に対して相対的
に右回転したとき（図３参照）には、流路ＡとＣが拡大
して流路ＢとＤが絞られ、ポンプから吐出された作動油
は、ポンプポート１８ａおよび供給孔１４ｇからバルブ
ロータ１２の供給通路溝１２ａに入り、流路Ｃをおよび
給排通路溝１４ｂを経てシリンダ２０の右側室２０ｂに
導入されるとともに、その一部は流路Ｄから還流通路溝
１２ｂ、戻り通路孔１２ｆおよび円筒部材の貫通穴１７
ａを通ってタンクＴへ還流する。一方シリンダ２０の左
側室２０ａ内の作動油は、給排通路溝１４ａから流路Ａ
を通って還流通路溝１２ｃ、戻り通路孔１２ｇおよび円
筒部材１７の貫通穴１７ｂからタンクＴへ還流して、シ
リンダ２０が作動される。

【００１７】図３のようにバルブロータ１２が右回転す
ると、バルブスリーブ１４との相対回転により流路が切
換えられるとともに、このバルブロータ１２は、バルブ
スリーブ１４と一体的に回転する円筒部材１７とも相対
的に回転し、上記作動側のシリンダ室２０ｂに連通する
戻り通路孔１２ｆと円筒部材の貫通穴１７ａとが絞られ
るため、背圧が作用してキャビテーションによる騒音を
低下させることができる。さらに、バルブロータ１２と
バルブスリーブ１４との相対回転変位量が大きくなる
と、戻り通路孔１２ｆと貫通穴１７ａとの間の開口面積
が次第に小さくなり、従って、油圧が高まるにつれて、
戻り通路孔１２ｆの下流側の背圧を上昇させて騒音の増
大を防止することができる。また、非作動側のシリンダ
室２０ａから還流する戻り通路孔１２ｇと円筒部材の貫
通穴１７ｂとの間は絞られないため、非作動側のシリン
ダ室２０ａの背圧が上昇することはなく、出力の低下を
きたすことはない。

【００１８】図３と逆にバルブロータ１２が相対的に左
回転した場合にも同様に、作動側のシリンダ室（この場
合には図の左側２０ａ）からの戻り通路孔１２ｇと円筒
部材１７の貫通穴１７ｂとの間が絞られ、非作動側のシ
リンダ室２０ｂと円筒部材の貫通穴１７ａとの間は絞ら
れないので、出力の低下を起こすことなく流体音を低減
することができる。

【００１９】上記制御弁は、流体音を低減するために、
作動側のシリンダ室からの戻り通路孔だけを絞るので、
出力が低下することがなく、しかも、背圧をかける絞り
を可変絞りとしたので、充分な背圧制御能力をもたせる
ことができる。なお、上記実施例ではバルブスリーブに
６本の溝、バルブロータに９本の溝を設けたものを示し
たが、これに限定されるものではなく、バルブスリーブ
に８本、バルブロータに４本の供給通路溝と４組の還流
通路溝を設ける等の構成でも良いことはもちろんであ
る。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、動
力舵取装置の出力を低下させることなく、制御弁の流体
音を低下させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る動力舵取装置に備えら
れたロータリ型制御弁の横断面図である。

【図２】上記制御弁を備えた動力舵取装置の縦断面図で
ある。

【図３】図１の制御弁の作動時の一例を示す図である。

【符号の説明】

Ｐ オイルポンプ Ｔ タンク １２ バルブロータ １２ａ 供給通路溝 １２ｂ 還流通路溝 １２ｃ 還流通路溝 １２ｆ 戻り通路孔 １２ｇ 戻り通路孔 １２ｍ 中間のランド １４ バルブスリーブ １４ａ 給排通路溝 １４ｂ 給排通路溝 １７ 円筒部材 １７ａ 円筒部材の貫通穴 １７ｂ 円筒部材の貫通穴 ２０ シリンダ ２０ａ シリンダの室 ２０ｂ シリンダの室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オイルポンプからの作動油が導入される
   供給通路溝と作動油をタンクへ還流させる還流通路溝と
   が周方向に交互に形成されるとともに、上記還流通路溝
   と内部の空間とを連通する戻り通路孔が形成されたバル
   ブロータと、このバルブロータの外周に嵌合され、シリ
   ンダの両室にそれぞれ連通する第１および第２の給排通
   路溝が周方向に交互に形成されたバルブスリーブとを備
   えたロータリ型制御弁の作動によってシリンダの両室に
   作動油を給排して操舵補助力を付与する動力舵取装置に
   おいて、上記各戻り通路孔を２つに分割してその両者を
   中間のランドによって遮断し、それぞれを異なる給排通
   路溝に連通可能とするとともに、上記バルブロータの内
   周にバルブスリーブと一体的に作動する円筒部材を設
   け、かつ、この円筒部材に、上記戻り通路孔にそれぞれ
   連通し、バルブロータがバルブスリーブに対して相対的
   に回転した時に、高圧側のシリンダ室に連通する通路孔
   のみを絞る貫通穴を設けたことを特徴とする動力舵取装
   置