JPS62101978A - 切換弁 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） この発明は、パワーステアリング装置に用いるのに最適
な切換弁に関する。

（従来の技術） 第７．８図は、パワーステアリング装置に用いた従来の
切換弁を示したものである。

上記パワーステアリング装置は、ステアリングシャフト
に連結した入力軸ｌにピニオン２を形成するとともに、
このピニオン２をラック３にかみ合わせ、さらに、この
ラック３の両端を、図示していないパワーシリンダ、サ
イドロッド及びナックルアームを介して車輪に連係して
いる。

そして、上記入力軸ｌには揺動レバー４を設けるととも
に、この揺動レバー４の先端を、切換弁Ｖのスプール５
の挿入孔６に挿入している。

上記のようにした切換弁Ｖのスプール５は、スプリング
７の作用で、通常は図示の中立位置を保持しているが、
このスプール５が上記スプリング７に抗して軸方向に移
動すると、図示していないパワーシリンダの一方の室を
ポンプに連通させ、他方の室をタンクに連通させる。

しかして、図示していないハンドルを回転させて入力軸
１を左右いずれかの方向に回転させると、ビニオン２も
回転するが、このとき車輪の接地抵抗が大きいためにラ
ック３が移動せず、その分、ビニオン２が転がり移動す
る。

このビニオン２が転がり移動すれば、入力軸１が左右に
移動するとともに、揺動レバー４も支点８を中心に揺動
する。この揺動レバー４の揺動にともなって、スプール
５がスプリング７に抗して軸方向に移動し、上記したよ
うにパワーシリンダを動作し、操舵力をパワーアシスト
する。

（本発明が解決しようとする問題点） 上記のようにした従来の切換弁は、スプールを用いて作
動流体の供給経路を切換えるようにしているので１作動
流体としてエアー等を用いると、漏れ量が多くなって実
際の使用に耐えられない。

そのために従来の切換弁では、作動流体として油圧を用
いた場合にしか利用できないという聞届があった。

このように従来の切換弁を用いると、油圧方式を採用せ
ざるを得ないので、例えば、パワーステアリング装置の
場合には、油圧ポンプやタンク等を必要とする。そのた
めに当該装置の重量がかさむとともに、それが高価にな
るという問題があった。

この発明は、油圧以外にエアー等も作動流体として使用
できるようにして、汎用性を持たせた切換弁の提供を目
的する。

（問題点を解決する手段） この発明は、上記の目的を達成するために、流入ポート
と、排出ボートと、アクチュエータポートとを形成した
ケーシングに、弁体を軸方向に移動可能に内装するとと
もに、上記流入ボートとアクチュエータポートとを連通
させる通路過程、及びアクチュエータポートと排出ボー
トとを連通させる通路過程のそれぞれにシート部を設け
る一方、上記弁体に設けた操作レバーを揺動させて弁体
を軸方向に移動させるとともに、この弁体の移動方向に
応じて所定のシート部を開閉し、上記流入ポートと一方
のアクチュエータポートとを連通させ、他方のアクチュ
エータポートと排出ボートとを連通させる構成にしてい
る。

（本発明の作用） この発明は、上記のように構成しているので、弁体を軸
方向に移動すると、流入ポートといずれか一方のアクチ
ュエータポートとを連通させる通路過程のシート部を閉
じ、当該流入ボートと他方のアクチュエータポートとを
連通させる通路過程のシート部を開く。

これと同時に、上記ポンプとの連通を遮断されたアクチ
ュエータポートと、上記排出ボートとを連通させる通路
過程に設けたシート部が開かれるとともに、ポンプと連
通した上記アクチュエータポートと、上記排出ボートと
を連通させる通路過程に設けたシート部が閉じられる。

（本発明の効果） この発明の切換弁によれば、流入ポートと７クチユエー
タポートとを連通ずる通路過程、及びアクチュエータポ
ートと排出ボートとを連通させる通路過程のそれぞれに
シート部を設け、弁体の移動にともなってこのシート部
を開閉するようにしたので、作動流体としてエアーを用
いたとしても、それがシート部から漏れたりしない。し
たがって、作動流体として油圧やエアー等を用いること
ができ、汎用性に富んだものとなる。

（本発明の実施例） 第１図に示した第１実施例は、ケーシングａには、その
中心部分に流入ポート１０を形成するとともに、この流
入ポート１０を中継室１１に直接連通させている。

上記中継室１１は、ケーシングａの軸線方向に形成した
通孔１２．１３を介してスプリング室１４．１５に連通
するとともに、上記軸線方向両端に形成した排出ボート
１６．１７を、このスプリング室１４．１５に直接連通
させている。

また、上記スプリング室１４．１５には、アクチュエー
タポート１８．１９を連通させているが、このアクチュ
エータポート１８．１９のそれぞれは、パワーシリンダ
Ｓの作用室２０．２１に連通させている。

上記のようにしたケーシングａには、弁体すを内装して
いるが、この弁体すの両側には、一対のポペット部２２
と２３．２４と２５を形成している。

そして、当該弁体すの最外端に位置するポペット部２２
．２４を、前記排出ポート１６．１７のシート部２６．
２７に対向させ、このポペ−／　ト部２２．２４よりも
内側に位置するポペット部２３．２５を、通孔１２．１
３のシート部２８．２８に対向させている。

また、上記内側のポペット部２３．２５の背面にはばね
受け３０．３１を設け、このばね受け３０．３１とスプ
リング室１４．１５の壁面との間に、センタリング用の
スプリング３２．３３を介在させ、通常は弁体すを図示
の状態に保っている。

スプリング３２．３３の作用で、弁体すが上記のように
図示の状態にあるとき、各ポペット部２２〜２５のそれ
ぞれが、シート部２６〜２９から離隔して、通孔１２．
１３及び排出ポート１６．１７を開く構成にしている。

しかして、弁体すが上記のように図示の状態に維持され
ているときには、流入ボート１０からの作動流体が、通
孔１２．１３からスプリング室１４．１５を経由して排
出ポート１６．１７から流出するので、パワーシリンダ
Ｓが作動しない。

上記の状態から操作レバー３４を、例えば第１図左方向
に回動させると、弁体すも一方のスプリング３２に抗し
て左方向に移動する。このように弁体すが左方向に移動
すると、ポペット部２２で排出ポート１ｆｌｉのシート
部２６を閉じるとともに、ポペット部２５が通孔１３の
シート部２９を閉じる。これに対して、ポペット部２３
．２４は、シート部２日、２７から一層離れ１通孔１２
と排出ポート１７とを開状態に保つ。

したがって、流入ポート１０に供給された作動流体は１
通孔１２→シート部２８→スプリング室１４→アクチュ
エータボー）１８を経由して、パワーシリンダＳの一方
の作用室２０に供給される。

このときパワーシリンダＳの他方の作用室２１内の作動
流体は、アクチュエータポート１８→スプリング室１５
→シート部２７→排出ボート１７を経由して＋ＪＦ　出
されるので、パワーシリンダＳのピストンは、第１図右
方向に移動する。

また、操作レバー３４を上記とは逆方向に回動して、弁
体すを第１図右方向に移動すると、こん度は、ポペット
部２３がシート部２８を閉じるとともに、ポペット部２
４がシート部２７を閉じる。これに対して、ポペット部
２２．２５は、シート部２６．２９から一層離れ、通孔
１３と排出ポート１６とを開状態に保つ。

したがって、流入ポート１０に供給された作動流体は、
通孔１３→シ一ト部２９→スプリング室１５→アクチュ
エータポート１９を経由して、パワーシリンダＳの他方
の作用室２１に供給される。

このときパワーシリンダＳの他方の作用室２０内の作動
流体は、アクチュエータポー［８→スプリング室１４→
シ一ト部２６→排出ポート１６を経由して排出されるの
で、パワーシリンダＳのピストンは、第１図左方向に移
動する。

上記のようにこの第１実施例の場合には、ケーシングａ
に形成した各ボートを連通させる通路過程にシート部を
形成し、このシート部を弁体のポペット部で開閉するよ
うにしたので、ポペット部で閉じられたシート部から作
動流体が漏れたりしない。

第２図に示した第２実施例は、ケーシングａに内装した
弁体すを、第１バルブ３５と第２バルブ３６とで構成し
たものである。

上記第１パルプ３５は、その両端に形成したポペット部
３７．３８をスプリング室３９．４０に臨ませるととも
に、このポペット部３７．３８の外側面に接触させたば
ね受け４１．４２とスプリング室３９．４０との間にス
プリング４３．４４を介在させ、通常、第１バルブ３５
が図示の位置を保ち、シート部４５．４６を閉状７Ｍに
維持する。

そして、上記のようにした第１バルブ３５には、流入ボ
ート１０に常時連通する中継室４７を形成するとともに
、この中継室４７内の軸線方向両端部分にシート部４８
．４９を形成している。

さらに、上記中継室４７内には第２バルブ３６を設けて
いるが、この第２バルブ３８の両端に形成したポペット
部５０．５１を上記シート部４８．４９に対向せるとと
もに、ポペット部５０．５１の外側にスプリング５２．
５３を介在させている。このスプリング５２．５３の作
用で、第１バルブ３６が通常は図示の位置を保持し、シ
ート部４８．４９を開いた状態を保つ。

したがって、上記のように第１．２バルブ３５．３６が
図示のノーマル位置に保持されていると、流入ポー）１
０に流入した作動流体は、中継室４７→シ一ト部４８．
４９→連通孔５４．５５→シ一ト部４５．４６→スプリ
ング室３８．４０を経由して排出ポート１８．１７から
排出される。

そして、先端を上記第２バルブ３６に挿入した操作レバ
ー３４を、例えば左方向に回動すると、第２バルブ３Ｂ
がスプリング５２をたわませつつ左方向に移動し、その
ポペット部５０がシート部４８に密着して当該シート部
４８を閉じる。この状態でさらに第２バルブ３６を左方
向に移動すると、こん度は第１バルブ３５も左方向に移
動し、ポペット部３８でシート部４Ｂを閉じるとともに
、シート部４５が一層開かれる。

したがって、流入ポー）１０から流入した作動流体は、
中継室４７→シ一ト部４８→連通孔５５→アクチュエー
タポート１８を経由して、前記第１実施例と同様のパワ
ーシリンダＳの一方の作用室に供給される。

また、パワーシリンダＳの他方の作用室の作動流体は、
アクチュエータポート１８→シート部４５→スプリング
室３８を経由して排出ポート１６から排出される。

反対に、操作レバー３４を右方向に回動すると、第２バ
ルブ３６がスプリング５３をたわませつつ右方向に移動
し、そのポペット部５１がシート部４９に密着して当該
シート部４８を閉じる。この状態でさらに第２パルプ３
Ｂを右方向に移動すると、こん度は第１バルブ３５も右
方向に移動し、ポペット部３７でシート部４５を閉じる
とともに、シート部４６が一層開かれる。

したがって、流入ポート１０から流入した作動流体は、
中継室４７→シ一ト部４８→連通孔５４→アクチュエー
タポート１８を経由して、パワーシリンダＳの他方の作
用室に供給される。

また、パワーシリンダＳの一方の作用室の作動流体は、
アクチュエータポー）１９→シ一ト部４６→スプリング
室４０を経由して排出ポート１７から排出される。

このようにした第２実施例においても、各シート部をポ
ペット部で開閉するようにしたので、当該ポペット部で
閉じられたシート部から作動流体が漏れたりしない。

第３図に示した第３実施例は、ケーシングａ内に、２つ
に分割した第１バルブ５Ｂ、５７と、これら第１バルブ
間に設けた第２バルブ５８とを内装してなるものである
。

すなわち、上記第１バルブ５６．５７は、その円筒部５
９．６０を軸線方向に摺動自在にするとともに、その外
端に形成したポペット部６１．６２をスプリング室６３
．８４に臨ませている。

そして上記スプリング室６３．６４に設けたスプリング
Ｂ５．６６の作用で、通常は、上記ポペット部６１．６
２がシート部６７．８８に圧接するようにしている。

また、上記第１バルブ５６．５７間に介在させた第２バ
ルブ５８は、その外端にポペット部６８．７０を形成す
るとともに、このポペット部６８．７０と円筒部５８．
８０の開口縁との間にスプリング７１．７２を介在させ
、通常は、上記円筒部５９．８０に形成したシート部７
３．７４を閉じるようにしぞいる。

上記のように第１バルブ５６．５７及び第２バルブ５８
を内装したケーシングａは、その軸線方向両端に流入ポ
ート７５．７８を形成するとともに、上記シート部６７
．６８の内側にアクチュエータポート１８．１８を形成
している。また、この第１バルブ５６．５７の円筒が対
向する中継室７７は、排出ボート７８を形成している。

しかして、操作レバー３４を中立に維持した図示のノー
マル位置では、各ポペット部６１．６２．６８．７０が
、シート部８７．８８．７３．７４のそれぞれを閉じた
状態を維持する。

この状態から、例えば操作レバー３４を左に回動させる
と、第２バルブ５８とともに一方の第１バルブ５Ｂがス
プリング６５に抗して、左方向に押されるので、シート
部６７が開く。

このとき第２バルブ５８の移動方向後方のポペット部７
０がスプリング７２を圧縮させながらシート部７４から
離れて、当該シート部７４を開く。

したがって、一方の流入ボート７５に流入した作動流体
は、スプリング室６３→シート部６７→アクチュエータ
ポート１８を経由して、パワーシリンダＳの一方の作用
室に供給される。また、このパワーシリンダＳの他方の
作用室の作動流体は、アクチュエータポート１９→第１
バルブ５７に形成した連通孔７９→シ一ト部７４→中継
室７７→排出ボート？８を経由して排出される。

また、操作レバーを右方向に回動すると、第２バルブ５
８とともに他方の第１バルブ５７がスプリング６Ｂ抗し
て、右方向に押されるので、シート部６８が開く。

このとき第２バルブ５８の移動方向後方のポペット部６
９がスプリング７１を圧縮させながらシート部７３から
離れて、当該シート部７３を開く。

したがって、他方の流入ポート７６に流入した作動流体
は、スプリング室８４→シート部６８→アクチュエータ
ポート１９を経由して、パワーシリンダＳの一方の作用
室に供給される。また、このパワーシリンダＳの他方の
作用室の作動流体は、アクチュエータポート１８→第１
パルプ５Ｂに形成した連通孔８０→シ一ト部７３→中継
室？７→排出ボート７８を経由して排出される。

第４図に示した第４実施例は、弁体すを、一対の第１バ
ルブ８１．８２と第２バルブ８３とを主要素にしている
。

上記第１バルブ８１．８２は、その円筒部８４．８５を
ケーシングａの外方に突出させるとともに、その軸線に
沿って貫通する排出ボート８６．８７を形成している。

また、この第１バルブ８１．８２のポペット部８８．８
８は、流入ボート９０．９１に連通するスプリング室９
２．８３に臨ませると′ともに、このスプリング室８２
．８３に介在させたスプリング９４．９５の作用で、通
°常は、シート部８６．８７を閉じ、アクチュエータポ
ート１８．１９と流入ボート９０．９１との連通を遮断
する構成にしている。

一方、前記第２バルブ８３は、ケーシングａに対して摺
動自在であり、かつ、上記第１バルブ８１．８２のポペ
ット部８８．８９がシート部９１３．９７を閉じている
とき、当該第２バルブ８３の両端面が上記ポペット部８
８．８８に接触し、上記排出ポート８Ｂ、８７を閉じる
ようにしている。

いま操作レバー３４を、例えば左方向に回動させると、
それにともなって第２バルブ８３も左方向に摺動する。

このように第２バルブ８３が移動すると、一方の第１バ
ルブ８１がスプリング９４に抗して移動し、シート部８
６を開く。

したがって、流入ポート９０から流入した作動流体は、
スプリング室８２→シート部９８→アクチュエータポー
ト１８を経由して前記パワーシリンダＳの一方の作用室
に供給される。

また、上記のように第２バルブ８３が左方向に移動すれ
ば、轟該第２バルブ８３と他方の第１バルブ８２とが離
れるので、この第１バルブ８２に形成した排出ボート８
７がアクチュエータポート１８と連通する。

したがって、パワーシリンダの他方の作用室の作動流体
は、アクチュエータポート１８及び排出ボート８７を介
して排出される。

なお、上記第２バルブ８３を右方向に移動させた場合に
は、他方のアクチュエータポート１９が流入ボート８１
に連通し、一方のアクチュエータポート１８が排出ポー
ト８６に連通ずる。

上記のようにしたこの第４実施例においても、第１バル
ブによってシート部をシートするとともに、第２バルブ
で排出ボートをシートするので、作動流体としてエアー
等を用いたとしても、それらが漏れたりしない。

第５図に示した第５実施例は、前記第２実施例のポペッ
トタイプに変えてディスクタイプにしたもので、第１バ
ルブ９８と第２バルブ８８とを主要素にしている。

上記第１バルブ９８は、その両端に形成したディスク部
１００　、１０１をスプリング室３９．４０に臨ませる
とともに、このディスク部１００　、１０１の外側面に
接触させたばね受け４１．４２とスプリング室３８．４
０との間にスプリング４３．４４を介在させ、通常、第
１バルブ８８が図示の位置を保ち、ゴムあるいは合成樹
脂等からなるシート部４５．４６を開状態に維持する。

そして、上記のようにした第１パルプ９８には、流入ボ
ート１０に常時連通する中継室４７を形成するとともに
、この中継室４７内の軸線方向両端部分にシート部４８
．４９を形成している。

さらに、上記中継室４７内には第２バルブ９８を設けて
いるが、この第２バルブ９８の両端にゴムあるいは合成
樹脂等からなるディスク部１０２．１０３を上記シート
部４８．４８に対向せるとともに、ディスク部１０２　
、１０３の外側にスプリング５２．５３を介在させてい
る。このスプリング５２．５３の作用で、第１バルブ９
８が通常は図示の位置を保持し、シート部４８．４９を
開いた状態を保つ。

したがって、上記のように第１．２バルブ８８．８８が
図示のノーマル位置に保持されていると、流入ボート１
０に流入した作動流体は、中継室４７→シ一ト部４８．
４３→連通孔５４．５５→シ一ト部４５．４６→スプリ
ング室３８．４０を経由して排出ボート１６．１７から
排出される。

このようにした第５実施例は、操作レバー３４を回動さ
せて操作するが、この作動関係は前記第２実施例の場合
と同様である。ただし、この第５実施例においては、デ
ィスク部がシート部に圧接して、当該シート部を閉じる
ようにした点が上記第２実施例と相違する。

第６図に示した第６実施例は、前記第３実施例をポペッ
トタイプからディスクタイプに変えたもので、弁体すを
第１バルブ１０４　、１０５と第２バルブ１０６とで構
成したものである。

すなわち、上記第１バルブ１０４　、１０５は、その円
筒部５９．８０を軸線方向に摺動自在にするとともに、
その外端に形成したディスク部１０７　、１０８をスプ
リング室８３．６４に臨ませている。

そして上記スプリング室６３．６４に設けたスプリング
６５．６Ｂの作用で、通常は、上記ディスク部１０７　
、１０８がシート部６７．８８に圧接するようにしてい
る。

また、上記第１バルブ１０４　、１０５間に介在させた
第２バルブ１０６は、その外端にディスク部１０９　、
１１０を形成するとともに、上記のように第１バルブ１
０４　、１０５がシート部８７．６８に圧接していると
き、このディスク部１０９　、１１０を円筒部５９．６
０の端面に圧接するようにしている。このようにディス
ク部１０９　、１１０が円筒部の短面に圧接している状
態においては、第１バルブ１０４　、１０５に形成した
連通孔８０．８１を閉じるようにしている。

上記のように第１バルブ１０４　、１０５及び第２バル
ブ１０Ｂを内装したケーシングａは、その軸線方向両端
に流入ポート７５．７６を形成するとともに、上記シー
ト部８７．６８の内側にアクチュエータボー）１８．１
９を形成している。また、この第１バルブ１０４　、１
０５の円筒部が対向する中継室７７は、排出ボート７８
を連通している。

上記のようにした第６実施例は、操作レバー３４を回動
させて操作するが、この作動関係は前記第３実施例の場
合と同様である。ただし、この第６実施例においては、
ディスク部がシート部に圧接して、当該シート部を閉じ
るようにした点が上記第３実施例と相違する。

【図面の簡単な説明】

図面第１〜６図はこの発明の第１〜６実施例を示す断面
図、第７．８図はパワーステアリング装置に用いた従来
の切換弁を示す断面図である。 １０．７５．７６．８０．９１・・・流入ボート、１６
．１７．７８．８８．８７・・・排出ボート、１８．１
８・・・アクチュエータポート、ｂ・・・弁体、３４・
・・操作レバー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 作動流体が流入する流入ポートと、この作動流体を排出
   する排出ポートと、アクチュエータに連通するのアクチ
   ュエータポートとを形成したケーシングに、弁体を軸方
   向に移動可能に内装するとともに、上記流入ポートとア
   クチュエータポートとを連通させる通路過程、及びアク
   チュエータポートと排出ポートとを連通させる通路過程
   のそれぞれにシート部を設ける一方、上記弁体に設けた
   操作レバーを揺動させて弁体を軸方向に移動させるとと
   もに、この弁体の移動方向に応じて所定のシート部を開
   閉し、上記流入ポートと一方のアクチュエータポートと
   を連通させ、他方のアクチュエータポートと排出ポート
   とを連通させる構成にした切換弁。