JPS63545Y2

JPS63545Y2 -

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Publication number: JPS63545Y2
Application number: JP1980091530U
Authority: JP
Priority date: 1980-06-30
Filing date: 1980-06-30
Publication date: 1988-01-07
Also published as: JPS5713373U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、ハウジング内に同軸的に軸支した第
１軸および第２軸と、これら両軸間の回転変位を
軸方向変位に変換する変換機構と、この変換機構
との連係により軸方向へ変位して圧力油の供給流
路を切換えるスプールバルブを備えた動力舵取装
置の制御弁に関する。

従来のこの種制御弁においては、変換機構が例
えば、入力軸の一部外周に設けた断面Ｖ字形状の
螺旋溝と、この螺旋溝とスプールバルブの一部に
設けた嵌合穴に転動可能に保持されるボールと、
出力軸に設けられてスプールバルブの案内溝に嵌
合する案内ピンとにより構成されていて、ボール
はボールリテーナリングにより保持されている。
このため、高精度のボールリテーナリングを使用
しないかぎりボールの円滑な転動が阻害され、ス
プールバルブの変位変換効率が低下して制御弁の
作動性が損われる。また、ボールの円滑な転動が
阻害されると、螺旋溝の両壁が摩耗して螺旋溝、
ボール、ボールリテーナリングの３者間に周方向
及び半径方向のガタが生じ、制御弁の作動特性を
良好に維持しえなくなる。

本考案は、このような実状に着目してなされた
もので、その主たる目的は、作動性が良好でその
作動特性を良好に維持することができ、かつ安価
に製作できる制御弁を提供するにある。

以下、本考案を図面に基づいて説明するに、第
１図には本考案に係る制御弁の一例が示されてい
る。この制御弁１０は、ラツク・ピニオン式パワ
ーステアリング装置に用いられるもので、制御弁
１０のバルブハウジング１１はギヤボツクス１０
０のギヤハウジング１１０に液密的に固着されて
いて、このバルブハウジング１１内には、入力軸
２０と出力軸３０が液密的に挿入され、かつニー
ドルベアリング１２およびボールベアリング１３
を介して同軸的に軸支されている。また、バルブ
ハウジング１１内には、入力軸２０と同心的に円
筒状のスプールバルブ４０とバルブケース５０と
が配置されている。

入力軸２０は、その下端にてニードルベアリン
グ１４を介して出力軸３０の上端に軸支されてい
て、その軸心に挿通したトーシヨンバー２１によ
り出力軸３０に連結されている。このトーシヨン
バー２１は、その上端をピン２２にて入力軸２０
の上端に結合しかつその下端をピン２３にて出力
軸３０の上端に結合することにより組付けられて
いる。また、入力軸２０の下部外周には、第１図
および第２図に示すように一対の切欠部２４，２
４が設けられている。

出力軸３０は、その上端に入力軸２０の各切欠
部２４内に突出する一対の突出片３１，３１を有
し、これら各突出片３１は入力軸２０の各切欠部
２４内にて周方向に所定の間隔をもつて配置さ
れ、これにより、入力軸２０と出力軸３０とが互
に相対回転可能になつている。なお、出力軸３０
の下端部にはピニオン３２が設けられていて、こ
のピニオン３２がギヤハウジング１１０内に臨ん
でギヤハウジング１１０内に組付けたステアリン
グラツク１２０のラツクと噛合している。

スプールバルブ４０は、バルブケース５０内に
軸方向へ移動可能に嵌合されていて、スプールバ
ルブ４０の外周面には、第１図および第５図に示
すように上部環状溝４１ａ、中央環状溝４２ａお
よび下部環状溝４３ａが設けられている。なお、
上下両環状溝４１ａ，４３ａは通孔４１ｂ，４３
ｂを介してスプールバルブ４０内に連通してい
る。

バルブケース５０は、その外周面にバルブハウ
ジング１１の流入ポート１１Ａに常時連通する中
央環状溝５１ａと、バルブハウジング１１の第１
ポート１１Ｂに常時連通する上部環状溝５２ａ
と、バルブハウジング１１の第２ポート１１Ｃに
常時連通する下部環状溝５３ａが設けられてい
る。また、その内周面には、スプールバルブ４０
の上部および中央環状溝４１ａ，４２ａに連通可
能な上部環状溝５２ｂと、中央および下部環状溝
４２ａ，４３ａに連通可能な下部環状溝５３ｂが
設けられていて、上部環状溝５２ａ，５２ｂは通
孔５２ｃを介して連通し、かつ下部環状溝５３
ａ，５３ｂは通孔５３ｃを介して連通している。
このバルブケース５０は、第１図および第３図に
示すように、出力軸３０の上端に相対回転可能に
嵌合した支持部材３３との係合により所定の位置
に固定されるもので、中央環状溝５１ａは通孔５
１ｃを介してスプールバルブ４０の中央環状溝４
２ａに常時連通している。また、スプールバルブ
４０が中立状態に位置しているとき（第１図参
照）、スプールバルブ４０の中央環状溝４２ａは
バルブケース５０の上下環状溝５２ａ，５３ａを
介してスプールバルブ４０の上下環状溝４１ａ，
４３ａに連通している。これにより、流入ポート
１１Ａからの圧力油はスプールバルブ４０内を通
り、バルブハウジング１１のドレンポート１１Ｄ
を経てリザーバに還流する。なお、スプールバル
ブ４０が上方へ変位すると、流入ポート１１Ａか
らの圧力油は通孔５２ｃ、第１ポート１１Ｂを経
てパワーシリンダの一方の油室に供給され、同時
にパワーシリンダの他方の油室の圧力油が第２ポ
ート１１Ｃ、通孔５３ｃおよびドレンポート１１
Ｄを経てリザーバに還流される。また、スプール
バルブ４０が下方へ変位すると、流入ポート１１
Ａからの圧力油は通孔５３ｃ、第２ポート１１Ｃ
を経てパワーシリンダの他方の油室に供給され、
同時にパワーシリンダの一方の油室の圧力油が第
１ポート１１Ｂ、通孔５２ｃおよびドレンポート
１１Ｄを経てリザーバに還流される。

しかして、当該制御弁１０の入力軸２０の下端
部外周には、特に第４図にて明瞭に示すように、
一対の凹所２５，２５が設けられている。これら
凹所２５は、変位変換機構の一構成部材であるボ
ール２６を支承するもので、円錐形状に形成され
て外側へ拡開している。また、出力軸３０の各突
出片３１には、第１図および第２図に示すよう
に、案内ピン３４がそれぞれ半径方向に固着され
ている。これら各案内ピン３４は、変位変換機構
の他の一構成部材をなす。

一方、スプールバルブ４０の下端部には、特に
第５図にて明瞭に示すように、一対の傾斜状切欠
穴４４，４４と一対の垂直状切欠穴４５，４５が
設けられている。これら両切欠穴４４，４５は、
当該制御弁１０における変位変換機構の一構成部
をなすもので、傾斜状切欠穴４４はスプールバル
ブ４０の半径方向に設けられて軸方向に対して傾
斜して周方向に延びる互に対向する一対の螺旋状
カム面４４ａ，４４ａを有し、かつ垂直状切欠穴
４５はスプールバルブ４０の半径方向に設けられ
て軸方向に延びる互に対向する一対の直線状案内
面４５ａ，４５ａを有している。かかるスプール
バルブ４０の下端部外周には、第１図および第２
図に示すようにボールリテーナリング４６が取付
けられており、ボール２６はボールリテーナリン
グ４６と入力軸２０の凹所２５により保持され
て、スプールバルブ４０の傾斜状切欠穴４４に嵌
合し各カム面４４ａに中央部にて周方向に係合し
ている。また、この状態で、出力軸３０に固着し
た各案内ピン３４はスプールバルブ４０の垂直状
切欠穴４５に嵌合し各案内面４５ａに係合してい
る。

このように構成した当該制御弁１０において、
図示しないステアリングホイールを舵取操作する
と、入力軸２０がトーシヨンバー２１を捩りなが
ら回転し、同時にボール２６が転動しつつ回転す
る。この結果、スプールバルブ４０は案内ピン３
４により案内されながらボール２６にて上下動さ
れて変位する。このため、流入ポート１１Ａから
流入する圧力油が第１ポート１１Ｂまたは第２ポ
ート１１Ｃを経て図示しないパワーシリンダの右
側または左側油室に供給され、同時にパワーシリ
ンダの左側または右側油室の圧力油が第２ポート
１１Ｃまたは第１ポート１１Ｂ、ドレンポート１
１Ｄを経て図示しないリザーバへ還流される。こ
の結果、ステアリングホイールの舵取操作が著し
く軽減される。また、ステアリングホイールの舵
取操作を止めると、ステアリングラツク１２０を
介して出力軸３０が入力軸２０に対して相対回転
し、同時にこれと一体に回転する案内ピン３４と
ボール２６とにより、スプールバルブ４０は回転
しながら中立位置に復帰する。このため、流入ポ
ート１１Ａから流入する圧力油のパワーシリンダ
への供給が停止されて、この圧力油はドレンポー
ト１１Ｄを経てリザーバへ還流される。

このように、当該制御弁１０においては、スプ
ールバルブ４０の変位変換機構を、スプールバル
ブ４０に設けた螺旋状カム面４４ａおよび直線状
案内面４５ａと、入力軸２０の凹所２５に保持し
たボール２６と、出力軸３０に固定した案内ピン
３４とにより構成して、ボール２６と螺旋状カム
面４４ａ間及びピン３４と直線状案内面４５ａ間
に形成される周方向のスキマのみによつて円滑な
作動を得るようにしているので、スプールバルブ
４０の変位変換効率が高く制御弁１０の作動性が
良好であり、かつ摩耗によるガタは周方向のみで
あつて少なく制御弁１０の作動特性を良好に維持
することができる。また、入力軸２０には凹所２
５を、またスプールバルブ４０には両切欠穴４
４，４５を設ければよく、高精度のボールリテー
ナリングを必要としないから、この種制御弁を安
価に提供することができる第６図には、ボール２６を保持する支承部の変
形例が示されている。この支承部は、第６図およ
び第７図に示すように、入力軸２０に設けた一対
の嵌着穴２７に嵌着される支承部材２８にて形成
されている。この支承部材２８は、焼結合金、軸
受用ブロンズ、ポリテトラフルオロエチレン、ポ
リカーボネート、ポリアセタール、ポリエステ
ル、ナイロン等低摩擦係数の材料で形成されてい
て、その頭部正面が球面状に形成した支承面２８
ａとなつている。なお、かかる入力軸２０を採用
した場合においても、上記実施例におけると同様
に作動しかつ同様の効果を奏するので、それらの
説明は省略する。

なお、上記各実施例においては、螺旋状カム面
４４ａおよび直線状案内面４５ａを、両軸２０，
３０に同心的に配置したスプールバルブ４０の下
端部に形成した例について示したが、これらカム
面４４ａおよび案内面４５ａを、両軸２０，３０
に同心的に配置されスプールバルブ４０の下端部
に連結される筒状部材に、またスプールバルブ４
０を両軸２０，３０に対して並列的に配置してな
る制御弁においては、両軸２０，３０に同心的に
配置されかつ並列するスプールバルブに連結され
る筒状部材に形成してもよい。また、ボール２６
を出力軸３０側にて保持し、かつ案内ピン３４を
入力軸２０側に固定するように変形してもよい。

要するに、本考案においては、ハウジング内に
同軸的に軸支した第１軸および第２軸と、これら
両軸間の回転変位を軸方向変位に変換する変換機
構と、この変換機構との連係により軸方向へ変位
して圧力油の供給流路を切換えるスプールバルブ
を備えた動力舵取装置の制御弁において、前記変
換機構を、半径方向に設けられて軸方向に延びる
一対の直線状案内面および半径方向に設けられて
軸方向に対して傾斜して延びる一対の螺旋状カム
面を有して前記両軸に同心的に配置されかつ前記
スプールバルブに一体的に設けられるか又は連結
されて前記スプールバルブとともに軸方向へ変位
可能な筒状部材と、前記両軸の一方の外周に設け
た支承部に支承されて前記螺旋状カム面に中央部
にて周方向に係合するボールと、前記両軸の他方
に半径方向に設けられて前記直線状案内面に係合
するピンとを備える構成としたことにその特徴が
ある。従つて、本考案によれば、作動性が良好で
かつその作動特性を良好に維持できる制御弁を安
価に提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る制御弁の一例を示す第２
図の−線に沿う縦断面図、第２図は第１図の
−線に沿う横断面図、第３図は第１図の−
線に沿う横断面図、第４図Ａは入力軸の下端部
側面図、第４図Ｂは第４図Ａの−線に沿う横
断面図、第５図Ａはスプールバルブの一側面図、
第５図Ｂは第５図Ａの右側面図、第６図Ａは変形
例を示す第４図Ｂに対応する横断面図、第６図Ｂ
は支承部材の正面図、第６図Ｃはその側面図であ
る。符号の説明、１０……制御弁、２０……入力
軸、２１……トーシヨンバー、２５……凹所、２
６……ボール、２８……支承部材、３０……出力
軸、３４……案内ピン、４０……スプールバル
ブ、４４……傾斜状切欠穴、４４ａ……螺旋状カ
ム面、４５……垂直状切欠穴、４５ａ……直線状
案内面、５０……バルブケース。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

ハウジング内に同軸的に軸支した第１軸および
第２軸と、これら両軸間の回転変位を軸方向変位
に変換する変換機構と、この変換機構との連係に
より軸方向へ変位して圧力油の供給流路を切換え
るスプールバルブを備えた動力舵取装置の制御弁
において、前記変換機構を、半径方向に設けられ
て軸方向に延びる一対の直線状案内面および半径
方向に設けられて軸方向に対して傾斜して延びる
一対の螺旋状カム面を有して前記両軸に同心的に
配置されかつ前記スプールバルブに一体的に設け
られるか又は連結されて前記スプールバルブとと
もに軸方向へ変位可能な筒状部材と、前記両軸の
一方の外周に設けた支承部に支承されて前記螺旋
状カム面に中央部にて周方向に係合するボール
と、前記両軸の他方に半径方向に設けられて前記
直線状案内面に係合するピンとを備える構成とし
たことを特徴とする動力舵取装置の制御弁。