JPS63548Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、動力舵取装置の制御弁に関する。動
力舵取装置の制御弁は、一般に、ハウジング内に
同軸的に軸支した第１軸と第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、前記両軸の一方の外周に軸方向へ変位可能に
配設されて前記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
ルブを備えている。しかして、従来、この種制御
弁の変換機構として、前記両軸の一方の外周に設
けた螺旋溝と、前記スプールバルブに転動可能に
組付けられて前記螺旋溝に係合するボールと、前
記スプールバルブの外周に軸方向への移動を規制
されて配置され内周にて前記ボールの外周と当接
するリテーナリングを備えた保持手段とを具備し
てなる変換機構を採用した制御弁がある。ところ
で、この制御弁においては、前記ボールの周囲に
構造上必然的にガタ（バツクラツシユ）が生じる
ことがある。また各部材の摩耗によるガタの増加
もある。このガタは両軸の微少な相対回転範囲に
おいてスプールバルブを軸方向へ変位させず、ま
たスプールバルブの振動（スプールバルブに作用
する流体力学的な軸方向の力を加振源とする振
動）を許容し、制御弁の油圧特性及び操作フイー
リングに悪影響を与える。

本考案はかかる問題を上記した変換機構におい
て対処すべくなされたもので、以下にその一実施
例を図面に基づいて説明する。第１図はラツク・
ピニオン式動力舵取装置の一部を示しており、こ
こに示した本考案を実施してなる制御弁１０はギ
ヤハウジング１１に液密的に固着したバルブハウ
ジング１２を有している。バルブハウジング１２
は油圧ポンプ（図示せず）に接続されるインレツ
トポート１２ａ、公知の油圧シリンダ（図示せ
ず）の一方の油室に接続されるポート１２ｂ、油
圧シリンダの他方の油室に接続されるポート１２
ｃ、及びリザーバ（図示せず）に接続されるアウ
トレツトポート１２ｄを有していて、入力軸２０
と出力軸３０を同軸的に軸支している。またバル
ブハウジング１２の内部には円筒状のスプールバ
ルブ４０及びバルブケース５０が入力軸２０と同
心的に配置されている。

入力軸２０は、中空状に形成されていて、中央
部にてニードルベアリング２１を介してバルブハ
ウジング１２に回転自在に軸支され、下端にてニ
ードルベアリング２２を介して出力軸３０の上端
に接続され、内部に挿通したトーシヨンバー２３
により出力軸３０に連結されている。なお、トー
シヨンバー２３は、その上端にてピン２４により
入力軸２０の上端に結合され、その下端にてピン
２５により出力軸３０が結合されている。また、
入力軸２０の下部外周には、第２図にて示したよ
うに、断面Ｖ字形状の一対の螺旋溝２０ａ，２０
ａ及び軸方向に延びる一対の切欠部２０ｂ，２０
ｂが設けられており、各螺旋溝２０ａにはスプー
ルバルブ４０に嵌合したボール４１が転動可能に
係合している。なお、入力軸２０の上部はシール
部材２６を通してバルブハウジング１２外に突出
していて、ステアリングホイール（図示せず）に
接続される。

出力軸３０は、液密的にシールされてギヤハウ
ジング１１内に延出していて、上部にてボールベ
アリング３１を介して両ハウジング１１，１２に
回転自在に軸支され、下端にてボールベアリング
３２を介してギヤハウジング１１に回転自在に軸
支されている。この出力軸３０はピニオン３０ａ
を一体的に有していて、ピニオン３０ａはギヤハ
ウジング１１内にてステアリングリンケージの一
部に一体的に形成したラツク１３（油圧シリンダ
の作動によつて押動される）と噛合している。ま
た出力軸３０は、その上端に入力軸２０の各切欠
部２０ｂ，２０ｂ内に突出する一対の突出片３０
ｂ，３０ｂを有していて、これら各突出片３０ｂ
と各切欠部２０ｂ間には周方向に所定の間隙（入
力軸２０と出力軸３０の相対回転を許容する間
隙）が設けられている。また各突出片３０ｂには
案内ピン３３がそれぞれ半径方向に固着されてい
て、各案内ピン３３はスプールバルブ４０の下端
に対向して設けた軸方向の一対の案内孔４０ａ，
４０ａ内にそれぞれ摺動可能に嵌合していて、螺
旋溝２０ａ，２０ａ、ボール４１，４１等と協働
して入力軸２０と出力軸３０の相対回転をスプー
ルバルブ４０の軸方向変位に変換する。

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、その下端部に
は各ボール４１が転動可能に嵌合する一対の貫通
穴４０ｂ，４０ｂが半径方向に設けられている。
またスプールバルブ４０の上部外周には環状溝４
０ｃ，４０ｄ，４０ｅが形成されていて、上下の
環状溝４０ｃ，４０ｅは連通孔を通してスプール
バルブ４０の内孔内に連通している。

バルブケース５０はバルブハウジング１２内に
液密的に組込まれていて、その下端部にてスラス
トプレート５１を介して出力軸３０に連結されて
いる。スラストプレート５１は、第１図及び第３
図にて示したように、その内周部にて出力軸３０
に設けた環状溝３０ｃ内に回動可能に嵌合され、
その外周部にてバルブケース５０の切欠５０ｊに
嵌合されかつスナツプリング５２によりバルブケ
ース５０に固定されていて、バルブケース５０に
対する出力軸３０の回動及び半径方向への微小移
動を許容し、かつバルブケース５０を出力軸３０
に対して軸方向において所定の位置に固定してい
る。またバルブケース５０の上部内周には、第１
図図示中立位置においてスプールバルブ４０の環
状溝４０ｃ，４０ｄに連通する環状溝５０ａと、
スプールバルブ４０の環状溝４０ｄ，４０ｅに連
通する環状溝５０ｂが形成されていて、環状溝５
０ａは連通孔５０ｃ及び環状溝５０ｄを通してバ
ルブハウジング１２のポート１２ｂに連通し、環
状溝５０ｂは連通孔５０ｅ及び環状溝５０ｆを通
してバルブハウジング１２のポート１２ｃに連通
している。またこのバルブケース５０には、スプ
ールバルブ４０の環状溝４０ｄをバルブハウジン
グ１２のインレツトポート１２ａに連通させる半
径方向の連通孔５０ｇ及び環状溝５０ｈと、バル
ブケース５０の内外を連通させる連通孔５０ｉが
形成されている。

しかして、本実施例においては、ボール４１，
４１をスプールバルブ４０の外方から保持する保
持装置として、第１図及び第４図に示した、上下
一対の軸受メタル製リテーナリング６１，６２
と、上下一対のスナツプリング６３，６４からな
る保持装置６０が採用されている。リテーナリン
グ６１，６２はスプールバルブ４０の外周に軸方
向へ移動可能に配置されボール４１の外周上下に
それぞれ当接していて、スプールバルブ４０の軸
方向においてボールを挾んでいる。スナツプリン
グ６３，６４は、スプールバルブ４０の外周に設
けた環状溝４０ｆ，４０ｇ内にそれぞれ嵌着され
ていて、その内周部に設けたテーパ面６３ａ，６
４ａにて環状溝４０ｆ，４０ｇのボール４１に向
かうテーパ面ａ，ｂにそれぞれ摺動可能に係合
し、かつその一部にてリテーナリング６１，６２
にそれぞれ当接している。このため、本実施例に
おいては、両リテーナリング６１，６２が両スナ
ツプリング６３，６４によりスプールバルブ４０
の軸方向において互いに近接すべく弾撥的に付勢
され、ボール４１が螺旋溝２０ａに向けて押圧さ
れている。

このように構成した本実施例においては、スプ
ールバルブ４０がその中立位置にあるとき、油圧
ポンプからインレツトポート１２ａに給送された
作動油はバルブケース５０の環状溝５０ｈ及び連
通孔５０ｇを通つてスプールバルブ４０の環状溝
４０ｄ内に流入し、バルブケース５０の環状溝５
０ａとスプールバルブ４０の環状溝４０ｃ及び連
通孔を通つてスプールバルブ４０内に流入する一
方、バルブケース５０の環状溝５０ｂとスプール
バルブ４０の環状溝４０ｅ及び連通孔を通つてス
プールバルブ４０内に流入し、スプールバルブ４
０の案内孔４０ａ，４０ａ等及びバルブケース５
０の連通孔５０ｉ等を通つてアウトレツトポート
１２ｄからリザーバへと還流し、油圧シリンダへ
は供給されない。このため、油圧シリンダは作動
しない。

かかる状態において、ステアリングホイールの
回転操作により入力軸２０がトーシヨンバー２３
を捩りながら出力軸３０に対して相対回転する
と、ボール４１が螺旋溝２０ａに沿つて移動し、
これと同時にスプールバルブ４０がその案内孔４
０ａにて案内ピン３３にガイドされつつその中立
位置から上方（又は下方）に変位して、環状溝４
０ｃと５０ａ及び環状溝４０ｄと５０ｂ（又は環
状溝４０ｅと５０ｂ及び環状溝４０ｄと５０ａ）
の連通が遮断され、インレツトポート１２ａがポ
ート１２ｂ（又はポート１２ｃ）に連通するとと
もにポート１２ｃ（又はポート１２ｂ）がアウト
レツトポート１２ｄに連通し、油圧ポンプからイ
ンレツトポート１２ａを通して流入した作動油が
ポート１２ｂ（又はポート１２ｃ）を通して油圧
シリンダの一方の油室（又は他方の油室）に供給
され、同時に油圧シリンダの他方の油室（又は一
方の油室）からポート１２ｃ（又はポート１２ｂ）
を通して流入した作動油がアウトレツトポート１
２ｄを通してリザーバに還流する。このため、油
圧シリンダは作動し、ラツク１３が押動されてス
テアリングホイールの操作力が軽減される。な
お、かかる作動は、ステアリングホイールの回転
操作を止めることにより入力軸２０が止まり、こ
の入力軸２０に対してラツク１３により回転され
る出力軸３０が相対回転し、これによりスプール
バルブ４０が中立位置に復帰することによつて止
まる。

ところで、本実施例においては、両リテーナリ
ング６１，６２が両スナツプリング６３，６４に
よりスプールバルブ４０の軸方向において互いに
近接すべく弾撥的に付勢され、ボール４１が螺旋
溝２０ａに向けて押圧されていて、ボール４１は
ガタツクことがなく、ガタに伴なう不具合が生じ
ない。また本実施例においては、ボール４１がス
プールバルブ４０の半径方向に沿つて押圧される
ため、両軸２０，３０の相対回転によるスプール
バルブ４０の軸方向への変位変換において上方へ
の変位と下方への変位とがアンバランスとはなら
ない。したがつて、本実施例においては、従来に
比して、当該制御弁１０の油圧特性及び操作フイ
ーリングが向上する。また本実施例においては、
螺旋溝２０ａ、ボール４１等の製作誤差、或いは
使用による摩耗が生じた場合、それに伴なつてス
ナツプリング６３，６４が半径方向に伸縮し、か
つリテーナリング６１，６２が軸方向へ移動し
て、ガタの発生がボール４１の軸方向移動を伴な
うことなく防止され、上記した状態に自動的に調
整される。

なお、上記実施例においては、スナツプリング
６３，６４のテーパ面６３ａ，６４ａをスプール
バルブ４０の環状溝４０ｆ，４０ｇのテーパ面
ａ，ｂに係合させることにより、両リテーナリン
グ６１，６２をスプールバルブ４０の軸方向にお
いて互いに近接すべく弾撥的に付勢したが、本考
案の実施に際しては、第５図又は第６図にて示し
たようにして両リテーナリングをスプールバルブ
４０の軸方向において互いに近接すべく弾撥的に
付勢してもよい。第５図に示した保持装置１６０
は、スプールバルブ４０の外周に軸方向へ移動可
能に配置されボール４１の外周にそれぞれ当接し
てスプールバルブ４０の軸方向においてボール４
１を挾む上下一対のリテーナリング１６１，１６
２と、スプールバルブ４０の外周に嵌着固定した
上下一対のスナツプリング１６３，１６４と、リ
テーナリング１６１，１６２とスナツプリング１
６３，１６４間にそれぞれ介装されて両リテーナ
リング１６１，１６２をスプールバルブ４０の軸
方向において互いに近接すべく弾撥的に付勢する
上下一対のウエーブワツシヤ１６５，１６６から
なる。第６図に示した保持装置２６０は、スプー
ルバルブ４０の外周に軸方向へ移動可能に配置さ
れボール４１の外周にそれぞれ当接してスプール
バルブ４０の軸方向においてボール４１を挾む上
下一対のリテーナリング２６１，２６２と、これ
ら両リテーナリング２６１，２６２を周方向の４
ケ所にてそれぞれ挾持して両リテーナリング２６
１，２６２をスプールバルブ４０の軸方向におい
て互いに近接すべく弾撥的に付勢するクリツプ２
６３（第７図参照）からなる。

以上の説明は、本考案の一実施例に基づくもの
であり、本考案は上記実施例に限らず、ハウジン
グ内に同軸的に軸支した第１軸と第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、前記両軸の一方の外周に軸方向へ変位可
能に配設されて前記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
ルバルブを備えた種々の制御弁に適宜変更して実
施し得るものである。

要するに、本考案においては、上記した制御弁
において、前記変換機構として、前記両軸の一方
の外周に設けた螺旋溝と、前記スプールバルブに
転動可能に組付けられて前記螺旋溝に係合するボ
ールと、前記スプールバルブの外周に軸方向へ移
動可能に配置され前記ボールの外周にそれぞれ当
接して軸方向において前記ボールを挾む一対のリ
テーナリングと、これら両リテーナリングを軸方
向において互いに近接すべく弾撥的に付勢するバ
ネ手段とを備える変換機構を採用したことにその
特徴があり、これにより、ボールの周囲に生じる
ガタをボールの軸方向移動を伴なうことなく自動
的に除去することができ、当該制御弁の油圧特性
及び操作フイーリングを長期間良好に維持させる
ことができる。また、本考案においては、上記し
たガタを除去するために採用したボールの保持手
段がボールを軸方向において挾む一対のリテーナ
リングと、これら両リテーナリングを軸方向にお
いて互いに近接すべく弾撥的に付勢するバネ手段
であるため、リテーナリングに代えて合口を有し
て径方向に拡大・収縮可能なスナツプリングを採
用した場合のように、合口がボールと一致しない
ように配慮する必要がないといつた利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す縦断面図であ
り第２図の−線における展開縦断面図であ
る。第２図は第１図の−線における横断面
図、第３図は第１図の−線における横断面
図、第４図は第１図の要部拡大縦断面図である。
第５図は本考案の変形例を示す要部拡大縦断面
図、第６図は本考案の他の変形例を示す要部拡大
縦断面図、第７図は第６図に示したクリツプの斜
視図である。 符号の説明、１０……制御弁、１１……ギヤハ
ウジング、１２……バルブハウジング、２０……
入力軸、２０ａ……螺旋溝、２３……トーシヨン
バー、３０……出力軸、４０……スプールバル
ブ、４１……ボール、６０……保持装置、６１，
６２……一対のリテーナリング、６３，６４……
スナツプリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ハウジング内に同軸的に軸支した第１軸と第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、前記両軸の一方の外周に軸方
   向へ変位可能に配設されて前記変換機構との連係
   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、前記変換機構として、前記両軸の一
   方の外周に設けた螺旋溝と、前記スプールバルブ
   に転動可能に組付けられて前記螺旋溝に係合する
   ボールと、前記スプールバルブの外周に軸方向へ
   移動可能に配置され前記ボールの外周にそれぞれ
   当接して軸方向において前記ボールを挾む一対の
   リテーナリングと、これら両リテーナリングを軸
   方向において互いに近接すべく弾撥的に付勢する
   バネ手段とを備える変換機構を採用したことを特
   徴とする動力舵取装置の制御弁。