JPS6137573Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、圧力流体を分配制御する回転弁を備
えた動力舵取装置に関する。

この種の動力舵取装置は、一般に、パワーステ
アリングと称され、自動車のハンドル操作力を軽
減するために用いられる。すなわち、この動力舵
取装置は、その動力源である圧力油をオイルタン
クから本体部に供給する油圧発生源となるオイル
ポンプ、このオイルポンプから供給される圧力油
をハンドル操作に伴つて分配制御するコントロー
ルバルブ、および圧力油が一方の液室に流入する
ことによつて移動するピストンを備えたパワーシ
リンダなどからなり、この油圧に伴うパワーシリ
ンダのピストンの動きをピツトマンアーム等に伝
達してその運動を補助する構成とされている。そ
して、この種の動力舵取装置においては、ハンド
ル操作による回転運動を用いてパワーシリンダへ
の油圧回路を切替える構成とするため、そのコン
トロールバルブとしてロータおよびスリーブから
なる回転弁を使用することが従来から一般に行な
われている。

ところで、この種の動力舵取装置に用いられる
回転弁においては、オイルポンプから供給される
圧力油を、ピストンの両側に形成される左、右シ
リンダ室およびオイルタンクに導びく複数の流路
がそれぞれ形成され、かつロータとスリーブとを
相対的に回転させることにより各流路を選択的に
切換える構成とされている。すなわち、これら回
転弁を構成するロータおよびスリーブの内部、
内・外周面には上述した流路がそれぞれ形成さ
れ、その回転位置により所望の流路が連結され
る。特に、スリーブの外周には環状の流路が配置
され上述した流路の共通通路を構成しているが、
たとえば特開昭53−49726号公報等から明らかな
ように、従来装置ではスリーブの外周面に複数の
環状溝を形成し、これをバルブハウジング本体の
内周面に対向させることにより前記環状流路を構
成するようになつていた。そして、この場合に、
上述した各環状流路間の油漏れを防止するための
シール材を、同じくスリーブの外周面に形成した
環状のシール溝内に嵌め込み、このシール材でス
リーブの外周面とバルブハウジングの内周面との
間をシールする構成であつた。

しかしながら、このような構造では、上述した
環状溝を形成するためにスリーブの径が大きく、
これによりバルブハウジングが大型化するという
欠点があり、またスリーブの形状も複雑でその加
工作業が面倒なものであつた。

そこで、従来この種の動力舵取装置において、
回転弁を構成するスリーブ形状の簡素化およびバ
ルブハウジングの小型化を図り、その装置全体の
質量を軽減するために、第１図に示すような構造
が提案されている。

これを簡単に説明すると、図中符号１，２はパ
ワーステアリング本体を構成する一対のケーシン
グで、略有底円筒状をなすステアリングボデイ１
とその開口を閉成する蓋体を兼ねずバルブハウジ
ング２（以下、単にハウジング２という）とから
なり、これらをボルト３を用いて一体的に組合わ
せることによりパワーシリンダ４および回転弁５
を配置させる空間部が形成される。

６は前記ハウジング２の軸孔２ａ中に貫通配置
される入力側部材として例示したスタブシヤフト
で、このスタブシヤフト６の右端は図示しないハ
ンドルに連結され、このハンドル操作によつてそ
の操作方向に回転するようになつている。７はス
タブシヤフト６の左端に同軸的に配置された出力
側部材として例示したウオームシヤフトで、この
ウオームシヤフト７と前記スタブシヤフト６とは
所定角度範囲内において互いに独立して回転し、
この角度を超えると一体に回転するように構成さ
れている。前記ウオームシヤフト７の内部には同
軸的にトーシヨンバー８が配設され、その左端径
大部が前記ウオームシヤフト７の左端内周面に圧
入してセレーシヨン結合されている。そして、前
記トーシヨンバー８の右端は左端と同様、太く形
成されてスタブシヤフト６の右端内周面に嵌合さ
れかつピン９により固定されている。

１０は前記回転弁５を構成するロータで、この
ロータ１０は前記スタブシヤフト６と一体に回転
するように構成されている。なお、図において
は、ロータ１０とスタブシヤフト６とを一体に形
成したタイプを例示しているが、これらを別体と
しピンなどの連結部材で一体化したものでもよ
い。また、ロータ１０の外周には同軸的に円筒状
のスリーブ１１が配設されており、このスリーブ
１１はウオームシヤフト７に植設されたピン１２
によつて該ウオームシヤフト７と一体に回転され
る。この場合、スリーブ１１をウオームシヤフト
７に一体に設けたものでもよい。これらロータ１
０およびスリーブ１１は周知の回転弁を構成する
もので、その内部にはオイルを通すための流路１
３〜１６が形成され、またスリーブ１１の外周面
に対向するハウジング２の内周面にも環状の流路
１７Ａ，１７Ｂが形成されている。なお、１８は
上述した流路１７Ａ，１７Ｂからの油漏れを防ぐ
シール材で、同じくハウジング２の内周面に形成
された環状のシール溝１８ａ内に嵌め込まれてい
る。また、１９はウオームシヤフト７を回転自在
に支持するベアリングである。

一方、前記ウオームシヤフト７の外周面にはボ
ールねじ溝７ａが形成されており、このウオーム
シヤフト７の外周にピストン２０が同時に配設さ
れている。このピストン２０の内周面にはボール
ねじ溝２０ａが形成されており、このボールねじ
溝２０ａと前記ボールねじ溝７ａとの間にボール
２１が配設されている。したがつて、ウオームシ
ヤフト７が回転すると、この回転がボール２１を
介してピストン２０に伝達され、これによつてピ
ストン２０がステアリングボデイ１内を軸方向に
移動するようになつている。

また、前記ピストン２０の外周の一部にはラツ
ク２２が形成されており、このラツク２２にピツ
トマンアーム（図示せず）と連結するセクタシヤ
フト２３のセクタギヤ２３ａが噛合している。前
記ステアリングボデイ１の内部には前記ピストン
２０の配設により、２つの室、すなわち左シリン
ダ室２４と右シリンダ室２５が形成されている。
前記左シリンダ室２４に連通するセクタシヤフト
室２６は通路２７，２８を介して前記回転弁５の
流路１７ｂに連通されている。また、右シリンダ
室２５はベアリング１９の隙間等を介してスリー
ブ１１の流路１３に連通されている。なお、２９
はオイルタンク（図示せず）に連通する流出口、
２９ａは流入口である。

そして、このような構成において、ハンドルが
中立位置にあるときには、ポンプからの圧油は流
入口２９ａから入つて流路１５を通り、流路１
３，１４に入ると同時に流路１６から流出口２９
を通つてタンクに戻る。このとき、圧油は流路１
４，１３にそれぞれ連通する左、右シリンダ室２
４，２５内に入るが、この場合には両室２４，２
５間に圧力差を生じることなく、その結果ピスト
ン２０は軸方向の作動力を受けず中立位置を保た
れる。

次に、たとえばハンドルを右に廻した場合、ス
タブシヤフト６はこれと同方向に回転するが、ウ
オームシヤフト７にはタイヤの接地抵抗の負荷が
作用しているため直ちには回転せず停止してい
る。そのため、スタブシヤフト６とウオームシヤ
フト７とを連結するトーシヨンバー８が捩られ
る。一方、スタブシヤフト６の回転により回転弁
５を構成するロータ１０がスリーブ１１に対して
相対的に回転してその流路が切換えられ、流入口
２９ａから入つた圧油は左シリンダ室２４に導び
かれ、また右シリンダ室２５内の圧油は流出口２
９からタンクに戻される。その結果、左シリンダ
室２４と右シリンダ室２５との間には圧力差が生
じ、ピストン２０は右方向の作動力を受ける。ま
た、スタブシヤフト６が所定角度以上廻つたとこ
ろでその回転がウオームシヤフト７に伝達される
ように構成されているため、ウオームシヤフト７
はその時点からスタブシヤフト６と一体に回転し
ピストン２０を右方向に移動させ、これによりピ
ストン２０のラツク２２と噛合するセクタシヤフ
ト２３は時計方向に回動される。そして、このと
きに、前記オイル圧力による作動力がピストン２
０に同方向に付与されているので、軽い操作力で
舵取がなされる。

この場合、ハンドルを廻し終つてスタブシヤフ
ト６の回転が停止すると、ピストン２０のオイル
圧力による作動力によつてウオームシヤフト７の
負荷は軽くなつているので、捩られていたトーシ
ヨンバー８は中立位置に戻る。この結果、スリー
ブ１１もロータ１０に対し中立位置に復帰し最初
の状態と同じになるため、左、右シリンダ室２
４，２５との間の圧力差はなくなる。また、ハン
ドルを左に廻した場合には回転弁の流路が逆に切
換えられ、上述した場合と逆の作動力がピストン
２０に付与されることは言うまでもない。

さて、上述した構成の装置では、回転弁５を構
成するロータ１０およびスリーブ１１の外周に配
置され、スリーブの外周面に対向するハウジング
２の軸孔２ａの内周面に、環状の流路１７Ａ，１
７Ｂ間の油漏れを防ぐシール材１８を装填するシ
ール溝１８ａを形成し、これによりスリーブ形状
の簡単化およびハウジングの小型化を図り、かつ
質量を軽減するように構成されていた。

しかしながら、上述した場合には、ハウジング
２の内周面に複数の環状溝を切削加工しなければ
ならず、その加工作業が非常に面倒なものであつ
た。特に、上述した加工時においては、溝部の底
に切屑が残り、これを取出すことが困難なもの
で、これにより装填されるシール材のシール機能
を害するという不具合が生じ、安定した弁動作を
期待できないものであつた。

本考案は上述した事情に鑑み、回転弁を構成す
るスリーブの外周に配置される環状通路とこれら
の環状通路間の油漏れを防ぐシール材装填用のシ
ール溝とを別部材により形成し、これをバルブハ
ウジング内に圧入して固定するという簡単な構造
により、バルブハウジングの内周面に溝部を切削
加工するといつた面倒でかつ困難な作業を必要と
せず、しかも動作上何ら問題を生じることなく安
定した性能を得ることができる安価な動力舵取装
置を提供するものである。

以下、本考案を図面に示した実施例を用いて詳
細に説明する。

第２図は本考案を実施した動力舵取装置の一実
施例を示す縦断面図、第３図はその特徴とする嵌
合部材を拡大して示す縦断面図であり、第２図に
おいて第１図と同一部分あるいは相当する部分に
は同一符号を付してその説明は省略する。

図中、符号４０で示すものは、略円筒状をなし
回転弁５を構成するスリーブ１１の外周に配置さ
れる嵌合部材で、この嵌合部材４０の内周面には
回転弁５の環状の流路１７Ａ，１７Ｂを形成する
通路溝およびそのシール材１８を装填するシール
溝１８ａがそれぞれ形成されている。そして、こ
こで注目すべき点は、上述した嵌合部材４０を、
ハウジング２の軸孔２ａの内周面を回転弁５のス
リーブ１１に対向するようにして軸孔２ａよりも
大径な径寸法をもつて予め形成されている環状の
嵌合孔４１に圧入して固定するように構成したこ
とである。

すなわち、上述した流路１７Ａ，１７Ｂを形成
する通路溝とシール材１８を装填するシール溝１
８ａとを嵌合部材４０としてハウジング２と別個
に形成することにより、従来のようにハウジング
２の軸孔２ａの内周面にそれぞれ溝部を切削加工
するに比べてその加工を容易に行なえ、その加工
コストを低減できるとともに、各部の組立ても簡
単に行なえるものである。そして、このような構
造では、スリーブ形状の簡素化、ハウジングの小
型化および質量の軽減化という従来からの要請を
も十分に満足することができる。

この場合、第３図にその詳細を示す嵌合部材４
０は、円筒体を切削加工したり、あるいは全体を
焼結形成することにより容易に得られる。なお、
切削加工を行なう方法であつても、従来のように
ハウジングの内周面に直接溝部を形成する場合に
比べてその加工が十分に簡単となるもので、しか
も溝部の底に切屑が残るといつた不具合も完全に
解消される。

また、回転弁５における環状の流路１７Ａ，１
７Ｂを形成する通路溝およびそのシール溝１８ａ
を、第４図および第５図に示す嵌合部材４２によ
り形成するようにしてもよい。すなわち、この嵌
合部材４２は、その内周面にシール溝１８ａを有
する３個の環状体４３により構成され、かつこれ
らの環状体４３をハウジング２の嵌合溝４１内に
所定間隔おいて適宜圧入固定することによつて容
易に得られる。そして、これらの環状体４３間に
上述した環状の流路１７Ａ，１７Ｂが形成され
る。この場合、環状体４３は切削加工、焼結ある
いはプレス加工によつて容易に形成される。

以上説明したように、本考案に係る動力舵取装
置によれば、回転弁を構成するスリーブ外周に形
成される流体通路溝およびそのシール材装填用の
シール溝を別部材で形成し、これをバルブハウジ
ングに圧入固定するようにしたので、従来のよう
なバルブハウジングの内周面に溝部を切削加工す
るといつた面倒でかつ困難な作業を必要とせず、
またこの場合に溝部の底に切屑が残りシール性を
害するという不具合を解消することができる。そ
して、本考案によれば、その簡易な構造から各部
の加工および組立てが簡単かつ確実に行なえ、し
かも安定した動作を期待することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の動力舵取装置の概略構成を示す
縦断面図、第２図は本考案に係る動力舵取装置の
一実施例を示す縦断面図、第３図はその特徴とす
る嵌合部材を拡大して示す断面図、第４図は本考
案の別の実施例を示す縦断面図、第５図はその特
徴とする嵌合部材を構成する環状体を拡大して示
す断面図である。 １……ステアリングボデイ、２……バルブハウ
ジング、２ａ……軸孔、５……回転弁、６……ス
タブシヤフト（入力側部材）、７……ウオームシ
ヤフト（出力側部材）、８……トーシヨンバー、
１０……ロータ、１１……スリーブ、１３〜１６
……流路、１７Ａ，１７Ｂ……環状通路、１８…
…シール材、１８ａ……シール溝、２０……ピス
トン、２３……セクタシヤフト、２４，２５……
左、右シリンダ室、４０，４２……嵌合部材、４
１……嵌合溝、４３……環状体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) バルブハウジングに穿設された軸孔内に貫通
   配置されハンドル側に連結される入力側部材
   と、この入力側部材と同軸的に配設され操舵輪
   側に直結される出力側部材と、これら入、出力
   側部材のいずれか一方に設けられたロータとそ
   の周囲を取囲むごとく他方の部材に設けられた
   スリーブとからなる回転弁とを備え、これらロ
   ータおよびスリーブの相対的な回転変位に応じ
   てパワーシリンダへの圧力流体の給排を制御す
   る動力舵取装置において、前記回転弁を構成す
   るスリーブの外周面に対向するごとく前記バル
   ブハウジングの軸孔の内周面に、この軸孔より
   も大径な環状の嵌合孔を形成し、かつ前記回転
   弁で流体回路が切替えられることにより圧力流
   体が導かれる複数の環状通路とこれら各環状通
   路からの油漏れを防ぐシール部材装填用のシー
   ル溝とを形成する嵌合部材を、前記嵌合孔内に
   圧入固定するように構成したことを特徴とする
   動力舵取装置。 (2) 嵌合部材は略円筒状に形成されてバルブハウ
   ジングの嵌合孔に嵌め込まれるごとく構成さ
   れ、かつその内周面に複数の環状通路およびシ
   ール溝が形成されてなることを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の動力舵取装
   置。 (3) 嵌合部材はシール溝を内周面に形成してなる
   複数の環状体によつて構成され、これらの環状
   体をバルブハウジングの嵌合孔に所定間隔おい
   て嵌め込むことにより環状体間に環状通路を形
   成するようにしたことを特徴とする実用新案登
   録請求の範囲第１項記載の動力舵取装置。