JPS59118577A - パワーステアリング装置の回転制御弁のスプール弁 - Google Patents

パワーステアリング装置の回転制御弁のスプール弁

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JPS59118577A
JPS59118577A JP57226781A JP22678182A JPS59118577A JP S59118577 A JPS59118577 A JP S59118577A JP 57226781 A JP57226781 A JP 57226781A JP 22678182 A JP22678182 A JP 22678182A JP S59118577 A JPS59118577 A JP S59118577A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 介して接続し、入カ軸に固定したスプール弁と、該スプ
ール弁に遊嵌し、且っ出カ軸に固定したバルプボディー
とがらなり、該バルプボディーには圧力ポンプからの圧
カ油の供給及び排出をそれぞれ行う長溝が設けられてい
て、出方軸の負荷に応じたトーションバーの捩れにより
、バルブボディーに対するスプール弁の相対角変位によ
り排出口の開口量を制御し、圧力油の流量を制御するエ
ッヂを備えた長溝を有するパワーステアリング装置のス
プール弁と、該スプール弁の製造方法に関する。
この種のスプール弁け、ラックアンドビニオフ式パワー
ステアリング装置では入力軸が自動車のハンドルに接続
され出力軸がビニオ木接続されている。又ボールナツト
式パワーステアリング装置では、周知のように入力軸が
自動車のハンドルに接続され、出力軸はポールナツト軸
に接続されている。ここでスプール弁は例えば自動車の
内燃機関によシ駆動される油圧ポンプからの圧力油をパ
ワーステアリング装置の出力軸側を油圧操作する油圧シ
リンダに、自動車の操作方向に従って供給及び排出をす
る。この場合、圧力油の供給及び排出は自動車の市街I
地走行、車庫入れなどの低速域または停止状態において
は大きくしてハンドルの操作力を軽くし一方、高速走行
域においては走行安定性からハンドルの適度な重さが必
要とされることから、油圧シリンダーには圧力油の供給
及び排出をせず、従って自動車の操行操作は手動とする
ような特性を伴わすことを必要とされており、特に高速
走行域での操舵特性の向上のなめハンドル剛性の向上と
、微少角度操舵域、即ち油圧の低圧力戦でのステアリン
グ装置の特性向上が必要とされていることから、周知の
技術においては、直進走行時のハンドルの剛性を高める
ためにバネ反力機構を付jJDしたり、車速センサーを
付加し車速により操舵力を変化させたl)一方ではスプ
ール弁の長溝の制御エッヂを、スプール弁の外側に対し
それぞれ所定の角度を有する一段または二段の長方形の
傾斜面を溝の略々全長にわたって設けたり、他方ではス
プール弁の溝を形成するホブ加工と同時に制御エッヂを
形成したりして圧力油の制御バルブを構成するスプール
弁の制御エッヂを複雑な形状にしている。しかしながら
長方形の傾斜面を有する制御エッヂの場合、バルブボデ
ィーに対するスプール弁の相対回転角度に対して、開口
面積の変化率が大きいため、低圧域から高圧域への圧力
の上昇に対して所望の制御特性を得ることができず、傾
斜面の加工も容易でなく、このため所望の制御特性に近
づけるためには、特に、それぞれの加工工程を高精密に
する必要があるため、加工コストを高くする欠点もある
。更にスプール弁の溝を形成するホブ加工と同時に制御
エッヂを形成する場合、溝の半径によシ制呻エッヂの形
状にも制限が生じると共に、その後に行う研削加工を考
慮した場合、その形状に更に制限を伴うことになり、こ
の様にして形成した制御エッヂでは、上記した長方形の
傾斜面を有する制御エッヂと同様所望の圧力の制御特性
とすることはできなかった。
これらの対策として特願5 6−0 7 9 9 8 
7が出願されているが、所望の制御特性を得るためスプ
ール弁の長溝に少なくとも1個以上の制御エッヂを形成
する場合に高速域での性能を重要視した場合は、低速域
での特性が悪くなり、反面、低速域での性能を重視した
場合は、高速域での特性が悪くなる欠点がある。まだ、
圧力特性は低圧域から高圧域への操舵トルクに対する圧
力の上昇は、緩やかな勾配となり、直線的な変化を長く
とることができず低圧域から高圧域への立上りの変化も
悪い。そこで高速域低速域の両方の特性向上を′図る場
合には目標特性に近づけた多段の制御エッヂが設計でき
ても、高い加工精度が要求され、また多数の制御エッヂ
の形状を凸から凹にするなど加工が困難であった。さら
にスプール弁の制御エッヂの加工方法として、制御エッ
ヂの研削方向がスプール弁の軸方向であり、研削面が圧
力油の流れと直行するだめ圧力油の流動音を発生させる
ため、制御エッヂの研削面の面粗度を非常に厳しく管理
する必要があシ、ツール寿命も短かく高価な加工方法と
なっている。
本発明は、上記周知技術の欠点を除去・し、パワーステ
アリング装置の油圧の供給及び排出を所望のごとくする
と共に単一の工程で所望の制御特性を有する制御エッヂ
を備えたパワーステアリング装置のスプール弁を提供す
ることを課題とする。
この課題は特許請求の範囲の特徴部分に記載の構成によ
り解決する。
次に実施例を示した図面により本発明の詳細な説明する
第1図に示した様に回転制御弁のスプール弁lは図示し
ていない入力軸にトーションバー3を介して、図示して
いない出力軸に接続したバルブボディー2に遊嵌してい
る。バルブボディー2はパルプハウジング4内に遊嵌さ
れ、入力軸及び出力軸はそれぞれバルブハウジング4ま
だはこれに接続したパワーステアリング装置のケースに
設けた軸受により半径方向には相対運動を行わない。矢
印は油圧ポンプからの圧力油の供給及び排出を示すもの
であり、バルブハウジング4の内周面に形成したリング
状の溝を介して供給孔5から圧力油ノ供給ヲ受ケ、スプ
ール弁1とトーションバー8との間に形成したリング状
の溝6を通じて圧力油を油圧ポンプの油溜めに排出する
。点線及び一点鎖線で示した孔7,8はそれぞれバルブ
ボディー4の内周面に形成したリング状の溝と接続し、
それぞれ)A次ズボデイへ■I周面ば形成ll×ダ状の
溝と接続レシセれぞれパワーステアリング装置の出力軸
側を油圧操作する油圧シリンダーのピストンの右または
左の圧力室に接続している。
この場合、供給孔5及び油圧シリン゛ダーの制御用のリ
ング状の溝は、バルブボディー4の軸方向に相互に間隔
を開けて設けられている。
第2図に示した単一の円弧Rからなる制御エッヂを有す
るスプール弁1は、第2図の矢印を示しだ第1制御エツ
ヂ9と第2制御エツヂlOとからなり、第3図に示すよ
うに第1制御エツヂ9及び第2制御エツヂ10は、略々
スプール弁1の長溝11の全長にわたっている。このス
プール弁lの制御特性は第10図に実線で示しだ所望の
特性曲線に対し点線で示されているように略々所望の特
性曲線に近づけることができる。この第1及び第2制御
エッヂ9.lOは、第2図で示しだ回転半径凡の円弧部
分20と等しい研削面を有する。研削工具の回転軸をス
プール弁lの長溝11の中心平面12に平行に配置し、
第4図に示されるようにスプール弁1の長溝11の制御
エッヂを、直線X、Y方向への2段研削方法及び各段を
そのまま1段にした時の従来の加工方法に対し、図示す
る対し1.直角方向に回転している研削工具を押し付け
ることにより加工される。このスプール弁lの長溝11
に加圧される各制御エッヂは、スプール弁をインデック
スすることによシ加工され、この加工方法を第11図に
示す。
第6〜8図に示した本発明の他の実施例では、スプール
弁1の制御エッヂが屯−の円弧を合成した3個の制御エ
ッヂ13,14.15からなる。
この場合、第1実痛例の単一の円弧からなる制御エッヂ
9,10.を有するスプール弁1の制御特性に比べて更
に一点鎖線で示すように第10図に示しだ所望の制御特
性に近づけることができる。
このスプール弁l”の制御エッヂ13,14.15は、
第5図に示した研削面eを有する研削工具16により加
工する。この場合第6〜第8図に示された制御エッヂ1
3,14.15の形成は、第5図に示しだ研削面eを有
する研削工具の回転半径Rnrを適宜選択することによ
って円弧部分21 、22を形成する。この加工は、ス
プール弁1の長溝11の中心平面12に対し平行な回転
軸を有する研削工具16を用い長溝11に対し、直角方
向に回転している研削工具16を押当てて加工する。ス
プール弁の各制御エッヂは、スプール弁をインデックス
することにより加工される。
本発明によるスプール弁1の制御エッヂは第5図に示し
た様な研削工具で行うが、この様な成形した研削工具は
ボラゾン材でもダイヤモンドからなるものでもよく、特
にダイヤモンドからなる場合長期間に亘り使用すること
ができる。以上のように本発明は、一つの加工工程でス
プール弁1の制御エッヂを所望の特性にすることができ
る。
第9図はスプール弁1とバルブハウジング4の相対回転
角度に対する開口面積との相関関係を示し、その際実線
は所望の曲線であり、点線は本発明の第1実施例である
単一円弧からなる制御エッヂを有するスプール弁の特性
を示し、一点鎖線で本発明による複数の円弧からなるス
プール弁の特性を示し、第10図には操舵力に対する油
圧シリンダへの油圧の相関関係を示し、その際実線は所
望の曲線であり、点線は第1実施例の特性を示し一点鎖
線は第2実施例の特性を示す。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるパワーステアリング装置のスプー
ル弁の横断面図であり、第2図は本発明の第1実施例の
部分横断面拡大図であり、第3図は第2図のA矢視を示
し第4図は、円弧Rを有する制御エッヂと従来の2段制
御エッヂを示し、第5図は実施例の研削工具を示し、第
6図は第2実施例の部分横断面拡大図であり、第7図は
第6図のA′ 矢視を示し、第8図は第6図のA/ 矢
視かもの別の実施例を示し、第9図はスプール弁の相対
回転角度と開口面積の相関関係を示し、第10図は操舵
力と圧力との相関関係を示し、第11図はスプール弁の
制御エツジの加工方法を示す。 ■・・・スプール弁   2・・・バルブボディー9.
10.l’l、14.15・・・制御エッヂ3・・・ト
ーションバー 4・・・バルブハウシング5.6・・・
圧力油・供給及び排出溝

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)入力軸と出力軸とをトーションバーを介して接続
    し、入力軸とともに回転し、油圧ポンプからの圧力油を
    給排する長溝を有するスプール弁と、該スプール弁に遊
    嵌し、且つ出力軸に固定したバルブボディーとからなり
    、該バルブボディーには前記スプール弁の圧力油の給排
    長溝に対応して長溝が設けられ出力軸の負荷に応じたト
    ーションバーの捩れによりバルブボディーに対するスプ
    ール弁の相対角度変位によりスプール弁とバルブボディ
    ーとの給排長溝の開口量を制御し、出力軸系を操作する
    油圧シリンダーへの圧力油の流量を制御する制御エッヂ
    を備えた長溝を有する、パワーステアリング装置の回転
    制御弁のスプール弁において、スプール弁が、略々長溝
    の全長にわたり長溝に平行な制御エッヂを備え、バルブ
    ボディーの横断面で少なくとも1個の円弧部分を有する
    長溝を有していることを特徴とするパワーステアリング
    装置の回転制御弁のスプール弁。
  2. (2)入力軸と出力軸をトーションバーを介して接続し
    、入力軸と共に回転し、油圧ポンプからの圧力油を給排
    する長溝を有するスプール弁と該スプール弁に遊嵌し、
    且つ出方軸に固定したバルブボディーとからなり、該バ
    ルブボディーには前記スプール弁の圧力油の給排長溝に
    対応して長溝が設けられていて、出方軸の負荷に応排長
    溝の開口量を制御し、出力軸系を操作する油圧シリンダ
    ーへの圧力油の流量を制御する制御工?ツヂを備えた長
    溝を有する、パワーステアリング装置のスプール弁にお
    いて、スプール弁が、略々長溝の全長にわたり、長溝に
    平行な制御エッヂを備え、バルブボディーめ横断面に少
    なくとも1個の円弧部分を有する長溝を有していること
    を特徴とするパワーステアリング装置の回転制御弁のス
    プール弁の製造方法においてスプール弁の軸方向に平行
    な回転軸を有し、且つその研削面が円筒である研削工具
    をスプール弁の軸心に対し、半径方向内方に移動するこ
    とによりスプール弁の長溝の制御エッヂを加工すること
    を特徴とするパワーステアリング装置のスプール弁の製
    造方法。
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