JPS641179Y2 - - 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し、詳し
くは、ハウジング内に、第１軸と一体的に回転し
第１軸に直交する第１摺動面及びこの第１摺動面
に開口する弁溝を有してなる第１バルブロータ
と、前記第１軸に対して同軸的かつ相対回転可能
に配設した第２軸と一体的に回転し前記第１摺動
面と摺接する第２摺動面及びこの第２摺動面に開
口する弁溝を有してなる第２バルブロータを備
え、前記両軸の相対回転角変位により前記第１バ
ルブロータの弁溝と第２バルブロータの弁溝を重
合・離反させて、パワーシリンダへの圧力油の供
給流路を切換えるようにした動力舵取装置の制御
弁、所謂、ロータリプレートバルブ形式の制御弁
に関する。

一般に、この種の制御弁においては、所期の性
能を得る上において各弁溝を設定した位置に正確
に設けること、及び各弁溝の形状、特に開口形状
を正確に形成すること等の要求があり、また安価
に製造する上において高精度の加工がしやすい安
価な加工手段により弁溝を形成し得る構造である
ことが望まれる。ところで、従来は、前記各弁溝
が前記各バルブロータの各摺動面に直接刻設され
ていて、各弁溝を設定した位置に正確に設けるこ
と、及び各弁溝の開口形状を正確に形成すること
は技術的に非常に難かしく量産に適していない。
また各摺動面に各弁溝を高精度にて直接刻設する
ためにホブ盤等の高価な機械が使用されていて、
各弁溝を形成するための加工は、上記した技術的
な問題とあいまつてコスト高となつている。

本考案は、かかる実状に鑑みなされたもので、
その目的は、各弁溝の構造を、生産性が良く安価
に製造し得る構造として、当該制御弁を安価に提
供しようとするものである。

以下に、本考案の一実施例を図面に基づいて説
明する。第１図は本考案に係る自動車用ラツクピ
ニオン式動力舵取装置の制御弁１００を示してい
て、この制御弁１００のハウジング１０には、定
容量型の油圧ポンプ９０に接続したインレツトポ
ート１１、パワーシリンダ８０の左室８１に接続
したポート１２、パワーシリンダ８０の右室８２
に接続したポート１３、及びリザーバ９１に接続
したリターンポート１４が設けられている。また
このハウジング１０には、入力軸２０と出力軸３
０が同軸的かつ相対回転可能に軸支されている。

入力軸２０は、中空状に形成されており、中央
部にてメタル軸受２１を介してハウジング１０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３
０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に結合されている。また入力軸２０は上部
はシール部材２６を通してハウジング１０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。また、入力軸２０の下部には、バ
ルブロータＡが一体的に形成されている。バルブ
ロータＡは、円板状に形成されていて、その下面
は軸に直交する摺動面S_aとなつている。この摺動
面S_aには、第１図及び第２図にて示したように、
８個の円弧状弁溝２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０
ｄ，２０ｅ，２０ｆ，２０ｇ，２０ｈが略長方形
状を呈して開口しており、各弁溝２０ａ〜２０ｈ
は周方向において等間隔にかつ放射状に配設され
ている。またバルブロータには、各下端にて弁溝
２０ｂ，２０ｄ，２０ｆ，２０ｈにそれぞれ開口
し、各上端にてリターンポート１４にそれぞれ連
通する４個の連通孔２０ｉ，２０ｊ，２０ｋ，２
０ｌが軸方向に穿設されている。

出力軸３０は、中央部にてシール部材３１によ
りシールされ、一対のボールベアリング３２，３
３を介してハウジング１０に回転自在に軸支され
ている。また出力軸３０は下部外周にビニオンギ
ヤを一体的に有しており、このピニオンギヤはハ
ウジング１０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ギヤ３４（パワーシ
リンダ８０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の上部には、上記した
入力軸２０のバルブロータＡとによりハウジング
１０の各ポート１１〜１４間の連通を制御してパ
ワーシリンダ８０への圧力油の供給流路を切換え
るロータプレートバルブＶを構成するバルブロー
タＢが一体的に形成されている。バルブロータＢ
は、円柱状に形成されていて、その上面は入力軸
のバルブロータＡの摺動面S_aと摺動する摺動面S_b
となつている。この摺動面S_bには、第１図及び第
３図に示したように、８個の円弧状弁溝３０ａ，
３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ，６０
ｇ，３０ｈが略台形形状を呈して開口しており、
各弁溝３０ａ〜３０ｈは周方向において等間隔に
かつ放射状に配設されている。各弁溝３０ａ〜３
０ｈは、両軸２０，３０間に相対回転角変位がな
くトーシヨンバー２３がねじられていない中立状
態において、第４図に部分的に示したごとく、入
力軸のバルブロータＡの各弁溝２０ａ〜２０ｈに
それぞれ位置して近接する両側の各弁溝２０ａ〜
２０ｈとそれぞれ連通している。また出力軸のバ
ルブロータＢには、各上端にて弁溝３０ａ，３０
ｈ間、３０ｂ，３０ｃ間、３０ｄ，３０ｅ間、３
０ｆ，３０ｇ間の摺動面S_bにそれぞれ開口し各下
端にて中央の環状溝R₁を通してインレツトポー
ト１１にそれぞれ連通する４個の連通孔３０ｉ，
３０ｊ，３０ｋ，３０ｌが穿設され、各上端にて
弁溝３０ｂ，３０ｄ，３０ｆ，３０ｈにそれぞれ
開口し各下端にて上方の環状溝R₂を通してポー
ト１２にそれぞれ連通する４個の連通孔３０ｍ，
３０ｎ，３０ｏ，３０ｐが穿設されている。更
に、各上端にて弁溝３０ａ，３０ｃ，３０ｅ，３
０ｇにそれぞれ開口し各下端にて下方の環状溝
R₃を通してポート１３にそれぞれ連通する４個
の連通孔３０ｑ，３０ｒ，３０ｓ，３０ｔが穿設
され、各上端にて弁溝３０ａ，３０ｂ間、３０
ｃ，３０ｄ間、３０ｅ，３０ｆ間、３０ｇ，３０
ｈ間の摺動面S_bにそれぞれ開口し各下端にてベア
リング３２の取付部にそれぞれ開口する４個の連
通孔３０ｕ，３０ｖ，３０ｗ，３０ｘが穿設され
ている。なお、環状溝R₁，R₂，R₃はシールリン
グ３５，３６，３７，３８によりシールされてい
る。

しかして、本実施例においては、各バルブロー
タＡ，Ｂが、各軸２０，３０と一体的で各摺動面
S_a，S_bとなる一端面に各軸２０，３０と同心的な
環状凹所a₁₀，b₁₀を有するロータ本体A₁，B₁と、
この各ロータ本体A₁，B₁の各環状凹所a₁₀，b₁₀に
嵌合固着されたリング部材A₂，B₂とにより構成
されている。また、各リング部材A₂，B₂の各摺
動面S_a，S_bとなる一端面には、第５図、第６図に
て示したように、各環状凹所a₁₀，b₁₀の内外両周
壁a₁₁，a₁₂，b₁₁，b₁₂に内外周両端にてそれぞれ
開口する８個の切欠溝a₂₀，b₂₀が放射状に形成さ
れている。このため、各弁溝２０ａ〜２０ｈ，３
０ａ〜３０ｈが、各環状凹所a₁₀，b₁₀の内外両周
壁a₁₁，a₁₂，b₁₁，b₁₂の一部と、各切欠溝a₂₀，b₂₀
の両側壁a₂₁，a₂₂，b₂₁，b₂₂及び底壁a₂₃，b₂₃とに
より形成されている。

このように構成した制御弁１００において、入
力軸２０を出力軸３０に対して図示上方からみて
時計方向（又は反時計方向）に回してトルクを加
えると、トーシヨンバー２３がねじれるととも
に、入力軸２０と出力軸３０に相対回転角変位が
生じ、この変位に応じて入力軸２０側の各弁溝２
０ａ，２０ｃ，２０ｅ，２０ｇが出力軸３０側の
各連通孔３０ｉ，３０ｊ，３０ｋ，３０ｌ及び各
弁溝３０ａ，３０ｃ，３０ｅ，３０ｇ（又は各弁
溝３０ｈ，３０ｂ，３０ｄ，３０ｆ）にそれぞれ
連通するとともに、入力軸２０側の各弁溝２０
ｂ，２０ｄ，２０ｆ，２０ｈが出力軸３０側の各
連通孔３０ｕ，３０ｖ，３０ｗ，３０ｘ及び各弁
溝３０ｂ，３０ｄ，３０ｆ，３０ｈ（又は各弁溝
３０ａ，３０ｃ，３０ｅ，３０ｇ）にそれぞれ連
通し、インレツトポート１１がポート１３又は１
２のみと連通するとともに、ポート１２又は１３
がリターンポート１４と連通する。したがつて、
油圧ポンプ９０からの圧油がポート１３又は１２
を通してパワーシリンダ８０の右室８２（又は左
室８１）に供給され、パワーシリンダ８０の作動
による油圧助勢作用が得られる。

ところで、この制御弁１００においては、各バ
ルブロータＡ，Ｂがロータ本体A₁，B₁とリング
部材A₂，B₂とにより構成され、各弁溝２０ａ〜
２０ｈ、３０ａ〜３０ｈが、各環状凹所a₁₀，b₁₀
の内外両周壁a₁₁，a₁₂，b₁₁，b₁₂の一部と、各切
欠溝a₂₀，b₂₀の両側壁a₂₁，a₂₂，b₂₁，b₂₂及び底壁
a₂₃，b₂₃とにより形成されている。しかして、上
記構造を得るに至る各バルブロータＡ，Ｂの製造
工程は、ロータ本体A₁，B₁に旋盤等により環状
凹所a₁₀，b₁₀を形成する工程と、予め亜鉛又はス
ズメツキを施したリング部材A₂，B₂にフライス
盤等により各切欠溝a₂₀，b₂₀を形成する工程と、
このリング部材A₂，B₂をロータ本体A₁，B₁の環
状凹所a₁₀，b₁₀に圧入嵌合する工程と、摺動面
S_a，S_bを研削加工により仕上げる最終工程（この
工程は従来においても行なわれている）である。
このため、環状凹所a₁₀，b₁₀及び切欠溝a₂₀，b₂₀
を容易にしかも高精度に加工することができ、各
弁溝２０ａ〜２０ｈ，３０ａ〜３０ｈを設定した
位置に正確に設けること、及び各弁溝２０ａ〜２
０ｈ，３０ａ〜３０ｈの開口形状を正確に形成す
ることができる。また上記した全ての工程は、生
産性に富み安価に実施し得る工程であるため、各
バルブロータＡ，Ｂを安価に得ることができ、当
該制御弁１００を安価なものとすることができ
る。なお、上記実施例においては、リング部材
A₂，B₂に予めメツキを施して、圧入時にリング
部材A₂，B₂が環状凹所a₁₀，b₁₀に円滑に圧入され
るようにした（カジリが生じないようにした）が
メツキは必要に応じて施せばよいものである。

また上記実施例においては、リング部材A₂，
B₂における各切欠溝a₂₀，b₂₀の一端面側に、第７
図にて示したように、容易にテーパ加工を施して
一対のテーパ面a₂₄，a₂₅を形成することができ、
このようにテーパ面a₂₄，a₂₅を形成した場合に
は、第８図にて示したように、所謂二段折れのト
ルク（入力軸２０に加わるトルク）一油圧（パワ
ーシリンダ８０に付与される油圧）特性が得ら
れ、当該自動車用動力舵取装置において、直進時
のフイーリング向上及びハンドルもどりの向上を
共に図ることができる。

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、バルブロー
タが軸と別体に構成されている制御弁、及びハウ
ジング内に、第１軸と一体的に回転し第１軸に直
交する第１摺動面及びこの第１摺動面に開口する
弁溝を有してなる第１バルブロータと、前記第１
軸に対して同軸的かつ相対回転可能に配設した第
２軸と一体的に回転し前記第１摺動面と摺接する
第２摺動面及びこの第２摺動面に開口する弁溝を
有してなる第２バルブロータを備え、前記両軸の
相対回転角変位により前記第１バルブロータの弁
溝と第２バルブロータの弁溝を重合・離反させ
て、パワーシリンダへの圧力油の供給流路を切換
えるようにした種々の動力舵取装置の制御弁にも
適宜変更して実施し得ることは勿論のこと、その
実施に際しては、前記両バルブロータの一方にの
み実施することも可能である。

要するに、本考案においては、上記した制御弁
において、前記摺動面となる一端面に前記軸と同
心的な環状凹所を有するロータ本体と、このロー
タ本体の前記環状凹所に嵌合固着され前記環状凹
所の内外両周壁にそれぞれ開口する放射状の切欠
溝を有するリング部材とにより前記バルブロータ
が構成され、前記環状凹所の内外両周壁の一部と
前記切欠溝の両側壁及び底壁とにより前記弁溝が
形成されていることにその構成上の特徴があり、
これにより弁溝の構造を、生産性が良く安価に製
造し得る構造とすることができ、当該制御弁を安
価に提供することができる。

【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、第
２図及び第５図は第１図に示した入力軸の底面
図、第３図及び第６図は第１図に示した出力軸の
上面図、第４図は第１図に示したロータリプレー
トバルブの部分構成説明図、第７図はリング部材
の変形例を示す部分側面図、第８図は第７図に示
したリング部材を備える制御弁によつて得られる
トルクー油圧特性線図である。 符号の説明、１００……制御弁、１０……ハウ
ジング、２０……入力軸、２０ａ〜２０ｈ……弁
溝、３０……出力軸、３０ａ〜３０ｈ……弁溝、
８０……パワーシリンダ、Ａ，Ｂ……バルブロー
タ、A₁，B₁……ロータ本体、a₁₀，b₁₀……環状凹
所、a₁₁，a₁₂，b₁₁，b₁₂……環状凹所の内外両周
壁、A₂，B₂……リング部材、a₂₀，b₂₀……切欠
溝、a₂₁，a₂₂，b₂₁，b₂₂……切欠溝の両側壁、
a₂₃，b₂₃……切欠溝の底壁、S_a，S_b……摺動面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ハウジング内に、第１軸と一体的に回転し第１
   軸に直交する第１摺動面及びこの第１摺動面に開
   口する弁溝を有してなる第１バルブロータと、前
   記第１軸に対して同軸的かつ相対回転可能に配設
   した第２軸と一体的に回転し前記第１摺動面と摺
   接する第２摺動面及びこの第２摺動面に開口する
   弁溝を有してなる第２バルブロータを備え、前記
   両軸の相対回転角変位により前記第１バルブロー
   タの弁溝と第２バルブロータの弁溝を重合・離反
   させて、パワーシリンダへの圧力油の供給流路を
   切換えるようにした動力舵取装置の制御弁におい
   て、前記摺動面となる一端面に前記軸と同心的な
   環状凹所を有するロータ本体と、このロータ本体
   の前記環状凹所に嵌合固着され前記環状凹所の内
   外両周壁にそれぞれ開口する放射状の切欠溝を有
   するリング部材とにより前記バルブロータが構成
   され、前記環状凹所の内外両周壁の一部と前記切
   欠溝の両側壁及び底壁とにより前記弁溝が形成さ
   れていることを特徴とする動力舵取装置の制御
   弁。