JP2551975Y2 - 油圧コントロールバルブ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ハウジングと、このハ
ウジングに回転可能に挿入される弁部材とを備える油圧
コントロールバルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば油圧パワーステアリング装置にあ
っては、図１０に示すようにハウジング１０１と、この
ハウジング１０１に回転可能に挿入される弁部材１０２
とを備えた油圧コントロールバルブが用いられている。
操舵方向と操舵抵抗に応じて弁部材１０２が回転するこ
とにより、操向補助力を付与するための油圧アクチュエ
ータに圧油を供給する。

【０００３】すなわち油圧コントロールバルブは、ハウ
ジング１０１と弁部材１０２との間に、ポンプに通じる
入口ポート１０３と、操向補助力を付与する油圧アクチ
ュエータの一方の油室に連通するポート１０４と、他方
の油室に連通するポート１０５と、タンクに連通するポ
ート１０８とを備えている。左右一方に操舵する場合は
入口ポート１０３から一方のポート１０４を介して油圧
アクチュエータの一方の油室に圧油が供給されると共
に、他方のポート１０５がタンクポート１０８に連通さ
れる。左右他方に操舵する場合は入口ポート１０３から
他方のポート１０５を介して油圧アクチュエータの他方
の油室に圧油が供給されると共に、一方のポート１０４
がタンクポート１０８に連通される。

【０００４】このような油圧コントロールバルブにあっ
ては、入口ポート１０３から一方のポート１０４を介し
圧油を供給する場合は、入口ポート１０３と一方のポー
ト１０４とが他方のポート１０５とタンクポート１０８
とに連通するのを防止する必要があり、また、入口ポー
ト１０３から他方のポート１０５を介し圧油を供給する
場合は、入口ポート１０３と他方のポート１０５とが一
方のポート１０４とタンクポート１０８に連通するのを
防止する必要がある。そのため、弁部材１０２の外周に
は各ポート１０３、１０４、１０５、１０８の間におい
て、周溝１１３、１１４、１１５、１１６が形成され、
この周溝１１３、１１４、１１５、１１６にシールリン
グ１０９、１１０、１１１、１１２が嵌合されている。
このシールリング１０９、１１０、１１１、１１２にハ
ウジング１０１と弁部材１０２との間の油圧が操舵方向
に応じて作用することで、シールリング１０９、１１
０、１１１、１１２はハウジング１０１の内周面と周溝
１１３、１１４、１１５、１１６の一側面に押し付けら
れ、ハウジング１０１と弁部材１０２との内外周間の隙
間を介して圧油が洩れるのを防止している。

【０００５】すなわち、左右一方向へ操舵する場合は図
１１に示すように、図中最上方と上方から３番目のシー
ルリング１０９、１１１とが油圧Ｐによりハウジング１
０１の内周面と周溝１１３、１１５の一側面とに押し付
けられる。左右他方向に操舵する場合は図１２に示すよ
うに、上方から２番目と最下方のシールリング１１０、
１１２とが油圧Ｐによりハウジング１０１の内周面と周
溝１１４、１１６の一側面とに押し付けられる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】ハウジング１０１と弁
部材１０２との間に介在されるシールリング１０９、１
１０、１１１、１１２は、油圧が作用しない状態におい
ては、図１３に示すようにハウジング１０１の内周面お
よび周溝１１３、１１４、１１５、１１６の内面に対し
て僅かの隙間を有するものとされている。また図１４に
示すように、ハウジング１０１と弁部材１０２との内外
周間の油圧が図中矢印で示すように作用することによ
り、シールリング１０９、１１０、１１１、１１２はハ
ウジング１０１の内周面１０１ａと周溝１１３、１１
４、１１５、１１６の一側面１１３ａ、１１４ａ、１１
５ａ、１１６ａとに押し付けられ、ハウジング１０１の
内周面１０１ａと弁部材１０２の内周面１０２ａとの間
のシールを行なう。

【０００７】しかし、シールリング１０９、１１０、１
１１、１１２の外周面がハウジング１０１の内周面１０
１ａとの摩擦により磨耗すると、図１５に示すように、
ハウジング１０１の内周面１０１ａとシールリング１０
９、１１０、１１１、１１２の外周面との間の隙間が大
きくなるため、シールリング１０９、１１０、１１１、
１１２をハウジング１０１の内周面１０１ａと周溝１１
３、１１４、１１５、１１６の一側面１１３ａ、１１４
ａ、１１５ａ、１１６ａとに押し付けることができず、
圧油が図中矢印で示すようにタンクに漏洩して操向補助
力を付与することができないという問題があった。

【０００８】本考案は上記従来技術の問題を解決するこ
とのできる油圧コントロールバルブを提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本考案の特徴とするとこ
ろは、ハウジングと、このハウジングに回転可能に挿入
される弁部材とを備え、その弁部材の外周に周溝が形成
され、この周溝にシールリングが嵌合され、このシール
リングにハウジングと弁部材との内外周間の油圧が作用
することにより、シールリングがハウジングの内周面と
周溝の一側面とに押し付けられる油圧コントロールバル
ブにおいて、前記周溝の相対向する側面の底面からの高
さを一側面よりも他側面において低くした点にある。

【００１０】

【作用】本考案の構成によれば、周溝の相対向する側面
の底面からの高さを一側面よりも他側面において低くす
ることにより、周溝から露出するシールリングの端面の
面積は、周溝の一側面との対向側よりも他側面との対向
側において大きくなる。その周溝の他側面との対向側の
端面に作用する油圧により、シールリングは周溝の一側
面に押し付けられることから、周溝の相対向する側面の
底面からの高さが等しい場合に比べ、シールリングは周
溝の一側面に確実に押し付けられる。この周溝の一側面
に押し付けられたシールリングの内周面に油圧が作用す
るため、シールリングはハウジングの外周面に押し付け
られる。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本考案の実施例を説明
する。

【００１２】図４に示すラックピニオン式油圧パワース
テアリング装置１は、車両のハンドル（図示省略）に連
結される入力軸２と、この入力軸２にトーションバー６
を介し連結される出力軸３を備えている。そのトーショ
ンバー６は、ピン４を介し入力軸２に連結され、セレー
ション５を介して出力軸３に連結されている。その入力
軸２は、バルブハウジング７の内部にベアリング８を介
すると共に出力軸３の内部にブッシュ１２を介して回転
自在に支持されている。その出力軸３はラックハウジン
グ９の内部にベアリング１０、１１を介して回転自在に
支持されている。その出力軸３にピニオン１５が一体的
に形成され、このピニオン１５に噛み合うラック１６に
操向用車輪（図示省略）が連結される。これにより、操
向操作入力による入力軸２の回転が、トーションバー６
を介して出力軸３と一体のピニオン１５に伝達され、こ
のピニオン１５の回転によりラック１６が車両幅方向に
移動して車両の操舵がなされる。

【００１３】ピニオン１５とラック１６との噛み合い状
態の円滑化のため、ラックハウジング９に形成された挿
入孔９ａにサポートヨーク４０とバネ４１が挿入され、
その挿入孔９ａは調節部材４２がねじ込まれることで閉
鎖されている。そのサポートヨーク４０は図４において
左右方向に移動可能とされ、バネ４１の弾性力によりラ
ック１６をピニオン１５に押し付ける。その押し付け力
は調節部材４２のラックハウジング９へのねじ込み量を
調節することで調節可能とされている。

【００１４】操向操作の補助力を付与する油圧アクチュ
エータとして油圧シリンダ２０が設けられている。この
油圧シリンダ２０は、ラックハウジング９により構成さ
れるシリンダチューブと、ラック１６に一体化されるピ
ストン２１を備えている。そのピストン２１により仕切
られるシリンダチューブ内の油室２２、２３に、操舵方
向と操舵抵抗に応じて圧油を供給するため、前記入力軸
２の外周囲に、前記トーションバー６のねじれ角に応じ
て作動する油圧コントロールバルブ３０が設けられてい
る。

【００１５】このコントロールバルブ３０は、前記バル
ブハウジング７の内部に相対回転可能に挿入されると共
に入力軸２を囲む筒状の弁部材３１を備えている。この
弁部材３１は前記出力軸３にピン３２を介して同行回転
するよう連結されている。また、弁部材３１とバルブハ
ウジング１７との間に、ポンプ３３に接続される入口ポ
ート３４と、タンク３５に接続される出口ポート３６
と、前記油圧シリンダ２０の一方の油室２２に接続され
る第一ポート３７と、他方の油室２３に接続される第二
ポート３８とを備えている。各ポート３４、３６、３
７、３８は、入力軸２と弁部材３１との間の流路を介し
連通し、その流路はトーションバー６のねじれに伴う入
力軸２と弁部材３１との相対回転により開度が調節され
る。

【００１６】すなわち、図５に示すように、弁部材３１
の内周には周方向等間隔の８ケ所において軸方向に沿う
凹部５０が形成され、その凹部５０に対向する入力軸２
の外周に凸部５１が形成されている。その凹部５０は、
流路５３を介して前記第１ポート３７に連通するもの
と、流路５４を介して第２ポート３８に連通するものと
が周方向に交互に並列する。また、その凹部５０の周方
向間の部分は、流路５５を介して前記入口ポート３４に
通じる部分と、流路５２とトーションバー６と入力軸２
との内外周間を介してタンクポート３６に通じる部分と
が周方向に交互に並列する。これにより、操舵が行なわ
れていない状態では図５に示すように、入口ポート３４
とタンクポート３６とが連通し、油圧シリンダ２０の油
室２２、２３に圧油は供給されない。

【００１７】左右一方へ操舵することによって生じる操
舵抵抗によりトーションバーがねじれ、弁部材３１と入
力軸２とが相対回転すると、凹部５０と凸部５１との相
対位置が変化する。この相対位置変化により、弁部材３
１と入力軸２との間における入口ポート３４から第１ポ
ート３７への油路の開度が大きくなると共に第１ポート
３７からタンクポート３６への油路が小さくなり、ま
た、入口ポート３４から第２ポート３８への油路の開度
が小さくなると共に第２ポート３８からタンクポート３
６への油路の開度が大きくなる。これにより、油圧シリ
ンダ２０の一方の油室２２に操舵方向と操舵抵抗に応じ
た圧力の圧油が供給され、また、他方の油室２３からタ
ンク３５に油が還流し、車両の左右一方への操向補助力
が油圧シリンダ２０からラック１６に作用する。左右他
方へ操舵すると、弁部材３１と入力軸２とが左右一方へ
操舵した場合と逆方向に相対回転し、入口ポート３４か
ら第２ポート３８への油路の開度が大きくなると共に第
２ポート３８からタンクポート３６への油路の開度が小
さくなり、また、入口ポート３４から第１ポート３７へ
の油路の開度が小さくなると共に第１ポート３７からタ
ンクポート３６への油路の開度が大きくなる。これによ
り、車両の左右他方への操向補助力が油圧シリンダ２０
からラック１６に作用する。

【００１８】そして、バルブハウジング７と弁部材３１
との内外周間から圧油がタンクポート３６に洩れるのを
防止するため、図１に示すように、バルブハウジング７
と弁部材３１との内外周間に４つのシールリング６０、
６１、６２、６３が介在されている。すなわち、各ポー
ト３４、３６、３７、３８は軸方向に沿って配置され、
バルブハウジング７と弁部材３１との内外周間において
第１ポート３７と第２ポート３８との間に入口ポート３
４が配置され、出口ポート３６は弁部材３１の上方に配
置されている。そして、第１ポート３７の上方と、第１
ポート３７と入口ポート３４との間と、入口ポート３４
と第２ポート３８との間と、第２ポート３８の下方にシ
ールリング６０、６１、６２、６３が配置されている。
各シールリング６０、６１、６２、６３は、弁部材３１
の外周に形成された周溝６４、６５、６６、６７に嵌合
されている。

【００１９】入口ポート３４から圧油が第１ポート３７
を通って油圧シリンダ２０の一方の油室２２に供給され
る場合は、図中最も上方のシールリング６０と上方から
３番目のシールリング６２との間において、バルブハウ
ジング７と弁部材３１との内外周間の油圧が上昇する。
この油圧Ｐにより、図２に示すように、最上方のシール
リング６０は周溝６４の図中上方の側面６４ａとバルブ
ハウジング７の内周面７ａとに押し付けられ、また、上
方から３番目のシールリング６２は周溝６６の図中下方
の側面６４ａとバルブハウジング７の内周面７ａとに押
し付けられる。また、入口ポート３４から第２ポート３
８を介して油圧シリンダ２０に圧油が供給される場合
は、図中上方から２番目のシールリング６１と最下方の
シールリング６３との間において、バルブハウジング７
と弁部材３１との内外周間の油圧が上昇する。この油圧
Ｐにより、図３に示すように、上方から２番目のシール
リング６１は周溝６５の図中上方の側面６５ａとバルブ
ハウジング７の内周面とに押し付けられ、また、図中最
下方のシールリング６３は周溝６７の図中下方の側面６
７ａとバルブハウジング７の内周面７ａとに押し付けら
れる。これにより、操舵を行なって油圧シリンダ２０に
圧油を供給する場合に、その圧油がバルブハウジング７
と弁部材３１との内外周間からタンクポート３６に洩れ
るのが防止されている。

【００２０】そして図６に示すように、弁部材３１の外
径は各周溝６４、６５、６６、６７の一方側と他方側に
おいて異なるものとされ、これにより各周溝６４、６
５、６６、６７の相対向する側面の底面６４ｃ、６５
ｃ、６６ｃ、６７ｃからの高さは、シールリング６０、
６１、６２、６３が油圧により押し付けられる一側面６
４ａ、６５ａ、６６ａ、６７ａにおける高さＨ１よりも
他側面６４ｂ、６５ｂ、６６ｂ、６７ｂにおける高さＨ
２の方が低くされている。

【００２１】上記構成によれば、各周溝６４、６５、６
６、６７から露出するシールリング６０、６１、６２、
６３の端面の面積は、周溝の一側面６４ａ、６５ａ、６
６ａ、６７ａとの対向側における面積Ｓ１よりも他側面
６４ｂ、６５ｂ、６６ｂ、６７ｂとの対向側の面積Ｓ２
の方が大きくされる。その周溝の他側面６４ｂ、６５
ｂ、６６ｂ、６７ｂとの対向側に作用する図中矢印で示
す油圧により、シールリング６０、６１、６２、６３は
図７に示すように周溝の一側面６４ａ、６５ａ、６６
ａ、６７ａに押し付けられるので、周溝の対向側面の底
面からの高さが等しい場合に比べ、その押し付けは確実
になされる。そして、周溝の一側面６４ａ、６５ａ、６
６ａ、６７ａに押し付けられたシールリング６０、６
１、６２、６３の内周面に図中矢印で示すように油圧が
作用するため、図８に示すようにシールリング６０、６
１、６２、６３は確実にバルブハウジング７の内周面７
ａに押し付けられる。これにより、シールリング６０、
６１、６２、６３の外周面がバルブハウジング７の内周
面７ａとの摩擦により磨耗しても長期に亘り確実にシー
ル効果を奏することができる。

【００２２】なお、本考案は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば上記実施例では弁部材３１の外径を
周溝６４、６５、６６、６７の一方側と他方側とで異な
るものとすることで、周溝６４、６５、６６、６７の相
対向する側面の底面からの高さを異なるものとしたが、
図９に示すように周溝６４、６５、６６、６７の他側面
の径外側において面取り部７０を形成することにより、
底面からの高さを一側面よりも他側面において低くして
もよい。

【００２３】また、上記実施例ではラックピニオン式油
圧パワーステアリング装置の油圧コントロールバルブに
本考案を適用したが、ボールスクリュー式油圧パワース
テアリング装置の油圧コントロールバルブにも本考案を
適用することができる。要は、ハウジングと、このハウ
ジングに回転可能に挿入される弁部材とを備え、その弁
部材の外周に周溝が形成され、この周溝にシールリング
が嵌合され、このシールリングにハウジングと弁部材と
の内外周間の油圧が作用することにより、シールリング
がハウジングの内周面と周溝の一側面に押し付けられる
油圧コントロールバルブであれば本考案を適用すること
ができる。

【００２４】

【考案の効果】本考案による油圧コントロールバルブに
よれば、シールリングの外周面が磨耗しても弁部材とハ
ウジングとの内外周間のシールを確実に行なうことがで
き、確実かつ長期に亘って油圧のコントロール機能を奏
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係る油圧コントロールバルブ
の要部の断面図

【図２】本考案の実施例に係る油圧コントロールバルブ
の作用説明図

【図３】本考案の実施例に係る油圧コントロールバルブ
の作用説明図

【図４】本考案の実施例に係る油圧パワーステアリング
装置の縦断面図

【図５】本考案の実施例に係る油圧コントロールバルブ
の横断面図

【図６】本考案の実施例に係る油圧コントロールバルブ
の作用説明図

【図７】本考案の実施例に係る油圧コントロールバルブ
の作用説明図

【図８】本考案の実施例に係る油圧コントロールバルブ
の作用説明図

【図９】異なった実施例に係る油圧コントロールバルブ
の構成説明図

【図１０】従来例に係る油圧コントロールバルブの部分
の断面図

【図１１】従来例に係る油圧コントロールバルブの作用
説明図

【図１２】従来例に係る油圧コントロールバルブの作用
説明図

【図１３】従来例に係る油圧コントロールバルブの作用
説明図

【図１４】従来例に係る油圧コントロールバルブの作用
説明図

【図１５】従来例に係る油圧コントロールバルブの問題
点を示す説明図

【符号の説明】

７ バルブハウジング ７ａ 内周面 ３１ 弁部材 ６０、６１、６２、６３ シールリング ６４、６５、６６、６７ 周溝 ６４ａ、６５ａ、６６ａ、６７ａ 一側面 ６４ｂ、６５ｂ、６６ｂ、６７ｂ 他側面 ６４ｃ、６５ｃ、６６ｃ、６７ｃ 底面

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングと、このハウジングに回転可
   能に挿入される弁部材とを備え、その弁部材の外周に周
   溝が形成され、この周溝にシールリングが嵌合され、こ
   のシールリングにハウジングと弁部材との内外周間の油
   圧が作用することにより、シールリングがハウジングの
   内周面と周溝の一側面とに押し付けられる油圧コントロ
   ールバルブにおいて、前記周溝の相対向する側面の底面
   からの高さを一側面よりも他側面において低くしたこと
   を特徴とする油圧コントロールバルブ。