JP3557487B2 - 油圧制御弁 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、バルブボディーとバルブスプールとの相対角変位に応じて油圧の給排制御を行う油圧制御弁に関し、特に、自動車に装備される油圧式の動力舵取装置に操舵補助用の油圧アクチュエータへの送給油圧を舵輪操作に応じて制御すべく用いられる油圧制御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧式の動力舵取装置は、自動車の舵取機構中に配した複動式の油圧シリンダ（パワーシリンダ）等の油圧アクチュエータの発生力により舵取りを補助し、舵輪（ステアリングホィール）の操作に要する運転者の労力負担を軽減して、快適な操舵感覚を得ようとするものである。
【０００３】
操舵補助用の油圧アクチュエータには、例えば、パワーシリンダにおける両油室に連なる送油ポート等、左右両方向への操舵補助のための２か所の送油先が設定されており、前記動力舵取装置は、これらの送油先と、エンジンにて駆動される油圧ポンプ（油圧源）及び作動油を収納する油タンク（排油先）との間に、舵輪に加わる操舵トルクの方向及び大きさに応じて油圧の給排制御を行う油圧制御弁を配してなる。
【０００４】
この種の油圧制御弁としては、舵輪の回転を直接的に利用する回転式の油圧制御弁が広く用いられている。これは、舵輪に連なる入力軸と舵取機構に連なる出力軸とを細径のトーションバーを介して同軸的に連結し、一方の連結端に係合された筒形のバルブボディーの内側に、他方の連結端に一体的に形成したバルブスプールを同軸上での相対回転自在に嵌め合わせた構成となっている。
【０００５】
両者の嵌合周面、即ち、バルブボディーの内周面とバルブスプールの外周面とには、軸長方向に延びる各複数の油溝が周方向に等配をなして並設されており、これらの油溝は、嵌合周上にて周方向に千鳥配置されて、相隣する油溝間に前記相対角変位に応じて絞り面積を変える複数の絞り部を形成しており、一方（バルブボディー又はバルブスプール）の側の複数の油溝の内、一つ置きに位置する半数は、油圧ポンプから作動油圧が供給される給油溝とされ、残りの半数は、排油先となる油タンクに連なる排油溝とされている。また、これらの給油溝と排油溝との間の他方（バルブスプール又はバルブボディー）の側の油溝は、前記２か所の送油先に交互に連通され、これらへの送油のための送油溝を構成している。
【０００６】
図６は、ラック・ピニオン式の動力舵取装置の構成を示す模式図である。ラック・ピニオン式の舵取機構は、舵輪１の下側に同軸的に連設された舵輪軸１０の下端にピニオン１１を連設し、該ピニオン１１を車体の前部に左右方向に延設されたラック軸１２の中途部に噛合せしめ、舵取りのための舵輪１の回転をラック軸１２の軸方向の摺動に変換し、該ラック軸１２の両端に各別のナックルアーム１４，１４を介して連結された左右一対の操向車輪（一般的には前輪）１３，１３の向きを変え、舵取りを行わせる構成となっている。
【０００７】
このようなラック・ピニオン式の舵取機構において、操舵補助用のパワーシリンダＳは、前記ラック軸１２に軸方向の摺動力を加えるべく、該ラック軸１２の中途に構成されており、左右両方向への操舵補助のための２か所の送油先として、左右の油室に夫々連通する送油ポートＳ１ ，Ｓ２ が設定してある。
【０００８】
一方、このパワーシリンダＳへの送給油圧を制御する油圧制御弁Ｖは、舵輪１の回転を利用すべく舵輪軸１０の下部に連結された入力軸２と、ピニオン１１と一体化された出力軸２′との間に構成され、内部において前記一対の送油溝の夫々に連通するシリンダポートＶ１ ，Ｖ２ を備えており、これらと前記送油ポートＳ１ ，Ｓ２ とが各別の送油管Ｐ１ ，Ｐ２ を介して接続されている。また油圧制御弁Ｖには、内部において前記給油溝及び前記排油溝に夫々連通するポンプポートＶ３ 及びタンクポートＶ４ を備えており、前者は油圧源となる油圧ポンプに、後者は排油先となる油タンクに夫々接続されている。
【０００９】
なお、油圧制御弁ＶのシリンダポートＶ１ ，Ｖ２ と対応する送油溝とは、筒形をなすバルブボディーの周壁を該当する周方向位置にて貫通する各別の送油孔により連通され、またポンプポートＶ３ と給油溝とは、同じくバルブボディーを貫通する各別の導油孔により連通されている。更に、タンクポートＶ４ と排油溝との連通は、前記トーションバーの挿通のためにバルブスプールの軸心部に形成された中空部を利用して行われ、送油溝に受け入れた戻り油を、夫々の対応位置にてバルブスプールを貫通する導油孔により前記中空部に集め、更に、バルブスプールの該当位置を貫通する導油孔により、バルブボディーの一側に設けた排油室に集め、この排油室に開口する前記タンクポートＶ４ を経て排出する構成としてある。
【００１０】
而して、舵輪１に操舵トルクが加えられた場合、油圧制御弁Ｖの内部においてバルブボディーとバルブスプールとの間に相対角変位が生じ、両者の嵌合周上に並ぶ各油溝間の絞り面積が変化して、ポンプポートＶ３ を経て給油溝に供給される油圧は、絞り面積を増した側の絞り部を経て同側に相隣する送油溝に導入されて、対応するシリンダポートＶ１ （又はＶ２ ）を経て送油管Ｐ１ （又はＰ２ ）内に送出され、一方の送油ポートＳ１ （又はＳ２ ）を経てパワーシリンダＳの対応する油室内に送給される。これによりパワーシリンダＳは、他方の油室との間に生じる圧力差に応じた油圧力を発生し、この油圧力がラック軸１２に加えられて、前述の如く行われる舵取りが補助される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
以上の如く構成された従来の動力舵取装置において、舵輪１の左右両方向の操作に応じて前記シリンダポートＶ１ 及びＶ２ のいずれが送油に関わるかは、油圧制御弁Ｖの内部構成、具体的には、ポンプポートＶ３ と連通する給油溝の両側における一対の送油溝と前記シリンダポートＶ１ 及びＶ２ との連通態様によって定まる。図においては、舵輪１の左向きの操作に応じてシリンダポートＶ１ （下位置にある）からの送油がなされるように構成してあり、この送油が、送油管Ｐ１ 及び送油ポートＳ１ を経てパワーシリンダＳに与えられる結果、該パワーシリンダＳは、図中に矢符にて示す方向にラック軸１２を押圧することになり、車両の進行方向（図の下方向）に対して左向きの操舵が補助される。
【００１２】
ところが、以上の構成は、図６（ａ）に示す如く、前記進行方向に向かって右位置に舵輪１を備える自動車、所謂、右ハンドル車におけるものである。一方、諸外国においては、左位置に舵輪１を備える左ハンドル車が主流となっており、このような左ハンドル車においては、図６（ｂ）に示す如く、ラック軸１２の軸方向において、舵輪軸１０の下端のピニオン１１の噛合位置とパワーシリンダＳとの相対位置が、図６（ａ）に示す右ハンドル車の場合のそれと逆転する。
【００１３】
従って、このような左ハンドル車において、右ハンドル車と同一構成、即ち、舵輪１の左向きの操作に応じて下位置にあるシリンダポートＶ１ からの送油がなされる構成とした油圧制御弁Ｖを用い、この送油に応じて、図６（ａ）の場合と同方向の操舵補助力が得られるようにするには、図６（ｂ）に示す如く、前記シリンダポートＶ１ に接続された送油管Ｐ１ を油圧制御弁Ｖから離れた側の送油ポートＳ２ に接続せねばならず、油圧制御弁ＶのシリンダポートＶ１ ，Ｖ２ と、パワーシリンダＳの送油ポートＳ１ ，Ｓ２ との接続関係が、図６（ａ）における接続関係と相違することになる。
【００１４】
そこで、車両への組み込み段階において行われる前記送油管Ｐ１ ，Ｐ２ の接続違いを防止するために、望ましくは、左ハンドル車及び右ハンドル車の夫々に対して内部における連通構成の異なる２種の油圧制御弁Ｖを用意する必要があり、また、同一構成の油圧制御弁Ｖを左右ハンドル車に兼用する場合には、例えば、左、右ハンドル車の場合の接続関係を示す付箋を取り付ける等、接続違いの防止対策が必要となるという難点があった。
【００１５】
このような問題は、他の形式の動力舵取装置においても同様に発生する。図７は、ボールねじ式の動力舵取装置の構成を示す模式図であり、（ａ）には、右ハンドル車における構成が、（ｂ）には、左ハンドル車における構成が夫々示されている。
【００１６】
ボールねじ式の舵取機構は、舵輪軸１０の下端に連結した入力軸２をボールねじ機構を内蔵する伝動ハウジング１５中に延設し、該伝動ハウジング１５内にて入力軸２の回転に伴って生じるボールナットの軸長方向の移動をピットマンアーム１６の揺動として伝動ハウジング１５外に取り出し、該ピットマンアーム１６に連結リンク１７を介して連結された一方のナックルアーム１４を回動させ、またこの回動を、タイロッド１８により他方のナックルアーム１４に伝えて、両ナックルアーム１４，１４に付設された左右の操向車輪１３，１３の向きを変え、舵取りを行わせる構成となっている。
【００１７】
操舵補助用のパワーシリンダＳは、伝動ハウジング１５の内部をシリンダ室とし、前記ボールナットをピストンとして構成されており、左右両方向への操舵補助のための２か所の送油先として、前記ボールナットの上下の油室が設定されている。このパワーシリンダＳへの送給油圧を制御する油圧制御弁Ｖは、伝動ハウジング１５内への入力軸２の延設端とボールねじ軸とをトーションバーを介して連結し、この連結部分に、前記パワーシリンダＳの一側に並べて設けてあり、前記一対の送油溝の夫々と、送油先となるパワーシリンダＳの上下の油室とは、一方又は両方に対して、伝動ハウジング１５の内部空間を利用して連結され、送油管を省略することができる。
【００１８】
さて、このように構成されたボールねじ式の動力舵取装置において、左右両側のナックルアーム１４，１４とピットマンアーム１６との連結態様は、左，右ハンドル車において異なり、図７（ａ）に示す右ハンドル車においてピットマンアーム１６は、車両の進行方向（図の下方向）に対して右側のナックルアーム１４に連結されるているのに対し、図７（ｂ）に示す左ハンドル車においてピットマンアーム１６は、左側のナックルアーム１４に連結されている。
【００１９】
これにより、例えば、操向車輪１３，１３を左向きに転舵するためにピットマンアーム１６の揺動は、図７（ａ）に示す右ハンドル車においては、連結リンク１７に後方への引き力を加える方向に生じるのに対し、図７（ｂ）に示す左ハンドル車においては、連結リンク１７に前方への押し力を加える方向に生じることになる。従って、伝動ハウジング１５内に構成されたパワーシリンダＳにおいては、左向きの操舵補助のために、右ハンドル車では、下側の油室への油圧の送給が必要となるのに対し、左ハンドル車では逆に、上側の油室への油圧の送給が必要となり、このような送給は、内部における連通構成を同一とした油圧制御弁Ｖにより行わせることはできない。
【００２０】
更に、ボールねじ式の動力舵取装置においては、前述した如く、パワーシリンダＳの両油室と油圧制御弁Ｖの一対の送油溝の夫々との連通のための送油管の一方又は両方が省略されることが多く、前述した問題に送油管の接続替えにより対応することができず、右ハンドル車用及び、左ハンドル車用として、連通構成の異なる２種の油圧制御弁Ｖを用意する必要がある。
【００２１】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、組み立て段階でのわずかな組み替え操作により、内部における連通構成を変更し、送油先を逆転することができ、動力舵取装置用として用いる場合に、右ハンドル車及び左ハンドル車の双方への適用が可能となる油圧制御弁を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る油圧制御弁は、筒形をなすバルブボディーの内側に同軸上での相対角変位可能にバルブスプールを嵌め合わせ、両者の嵌合周上に並ぶ各複数の油溝を周方向に千鳥配置してなり、一方の側の複数の油溝を２か所の送油先に交互に連通させた送油溝とし、他方の側の複数の油溝を、油圧源及び排油先に交互に連なる給油溝及び排油溝として、前記給油溝に供給される圧油を、該給油溝の両側にて前記相対角変位に伴って生じる絞り面積の変化に応じて振り分け、一側に相隣する送油溝を経て前記送油先の一方に送給する油圧制御弁において、前記嵌合周面に周設され、前記給油溝の夫々を相互に連通する環状溝と、前記バルブボディーの周壁を貫通し、前記油圧源からの供給油圧を前記環状溝に導入する導油孔とを具備することを特徴とする。
【００２３】
【作用】
本発明においては、油圧源からの供給油圧を、バルブボディーを貫通する導油孔を経てバルブスプールとの嵌合周面に周設した環状溝に導入し、この環状溝に連通する給油溝に供給して、該給油溝の両側の絞り部における絞り面積の変化に応じて夫々の側の送油溝に振り分け、バルブボディーを貫通する各別の送油孔を経て夫々に対応する送油先に送給する。相対角変位の方向と送油先との対応関係を逆転する場合には、バルブボディーとバルブスプールとを、相隣する送油溝間の中心角度分だけ周方向の相対位置をずらせて組み立て、一方の送油溝に対応すべき送油孔を他方の送油溝に対応させる。このとき、導油孔による油圧の供給位置も変化するが、該導油孔は周方向に連続する環状溝に連通しており、該環状溝に連通する給油溝と、両側の送油溝に連通する送油先との対応関係のみが逆転する。
【００２４】
【実施例】
以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係る油圧制御弁を備えるボールねじ式の動力舵取装置の要部を示す縦断面図、図２は、油圧制御弁の構成位置近傍の拡大図である。
【００２５】
図中１５は、伝動ハウジングであり、該伝動ハウジング１５の内部には、図７に示す如く、舵輪軸１０の下端に連結された入力軸２が、一側（上側）から適長侵入させてあり、回動自在に支持されている。伝動ハウジング１５の内部には、高精度に仕上げた円形の内周面を有してシリンダ室３が形成されており、該シリンダ室３の中途部内側を臨む態様にギヤ室３０が連設されている。
【００２６】
シリンダ室３の軸心部には、ボールねじ軸４が、これの中途部に一体的に構成された玉軸受３２により回動自在に枢支されている。またギヤ室３０には、前記ボールねじ軸４と略直交する態様にクロスシャフト５が枢支されており、ギヤ室３０の外側へのクロスシャフト５の突出端は、この回転に応じた舵取りを行わせるべく、ピットマンアーム１６及び連結リンク１７（図７参照）を介して舵取機構に連結されている。
【００２７】
シリンダ室３の内部には、軸長方向への摺動自在にピストン６が嵌挿されている。該ピストン６は、円筒形の部材であり、シリンダ室３の内部は、ピストン６の一側（下側）外周に巻装されたシール部材６０により液密に封止された上下一対の油室Ｓａ ，Ｓｂ に分割されており、これらの油室Ｓａ ，Ｓｂ への油圧送給によりピストン６を摺動させる構成となっている。
【００２８】
また、ピストン６の内周には、前記ボールねじ軸４と多数のボール４０，４０…を介して螺合するナット部が適長に亘って形成されている。即ち、ピストン６は、支軸としてのボールねじ軸４に支えられ、該ボールねじ軸４の回転に応じてシリンダ室３の内部にて軸長方向に摺動するボールナットとしての作用もなし、ボールねじ軸４と共にボールねじ機構を構成している。更にピストン６の外側には、シール部材６０の巻装部を除き、適宜の長さ範囲に亘って平坦化して平坦部が形成され、この平坦部にラック歯６１が形成してあり、該ラック歯６１は、前記クロスシャフト５に同軸的に嵌着されたセクタ歯車５０に噛合させてある。
【００２９】
而して、ボールねじ軸４が回転した場合、該ボールねじ軸４に対する螺進によりピストン６が摺動し、この摺動は、ラック歯６０に噛合するセクタ歯車５０を介してクロスシャフト５の回転に変換され、この回転が、ピットマンアーム１６の揺動として伝動ハウジング１５外に取り出され、前述の如く連結リンク１７を介して舵取機構に加えられて舵取りが行われる。このとき、ピストン６の上下の油室Ｓａ ，Ｓｂ に油圧を送給した場合、この送給油圧がピストン６の両側に加わり、該ピストン６は、両面の圧力差に相当する軸方向の押圧力（操舵補助力）の作用により摺動することになり、前述した舵取りを補助することができる。
【００３０】
シリンダ室３内に支持されたボールねじ軸４の上端は、伝動ハウジング１５の内部に侵入する入力軸２の端部に突き合わされ、ボールねじ軸４の中空部に内挿された細径のトーションバー７により同軸的に連結されており、この連結部分に、前記油室Ｓａ ，Ｓｂ への送給油圧を制御する本発明に係る油圧制御弁８が構成されている。
【００３１】
伝動ハウジング１５の上部に突出する入力軸２の上端は、前述した如く、舵輪１の下側に連設された舵輪軸１０に連結されており、舵輪１が回動操作された場合、この操作力が舵輪軸１０を介して入力軸２に加わり、更に、トーションバー７を介してボールねじ軸４に伝達され、該ボールねじ軸４が回転して前述した如く舵取りが行われるが、このときボールねじ軸４には、操向車輪１３，１３（図１参照）に至る舵取機構側からの反力が作用しており、入力軸２とボールねじ軸４との間には、トーションバー７の捩れを伴って舵輪１に加わる操舵トルクに応じた相対角変位が生じる。
【００３２】
前記油圧制御弁８は、このように生じる相対角変位を利用して前記油室Ｓａ ，Ｓｂ への送給油圧を制御するものであり、前記伝動ハウジング１５の内部に同軸回動自在に保持された円筒形のバルブボディー８ａと、これの内側のバルブスプール８ｂとを備えてなる。バルブボディー８ａは、図示の如く、ボールねじ軸４の上端面に打設されたダウエルピン４１に下縁部を係合させ、該ボールねじ軸４と一体回転するようになしてある。またバルブスプール８ｂは、バルブボディー８ａの内側に位置する入力軸２の中途部に一体的に構成されている。これにより、バルブボディー８ａとバルブスプール８ｂとの間には、舵輪１の操作に伴って入力軸２とボールねじ軸４との間に生じる相対角変位、即ち、舵輪１に加わる操舵トルクの方向及び大きさに応じた相対角変位が生じる。
【００３３】
以上の如きバルブボディー８ａとバルブスプール８ｂとの嵌合周面、即ち、前者の内周面と後者の外周面とには、周方向に等配をなして各複数の油溝が形成してある。図３は、バルブスプール８ｂの外周面における油溝の形成態様を示す斜視図である。本図及び図２に示す如く、バルブスプール８ｂの外周面には、軸方向に所定の長さを有する３本の油溝Ａ，Ａ…と、これらよりも長寸の３本の油溝Ｂ，Ｂ…とが、略等しい幅を有し、周方向に等配をなして交互に形成されている。
【００３４】
短寸の油溝Ａ，Ａ…と長寸の油溝Ｂ，Ｂ…とは、夫々の一側の端部を揃えて形成されており、長寸の油溝Ｂ，Ｂ…の他端部は、油溝Ａ，Ａ…の形成域を外れて延長され、バルブスプール８ｂの外周面に周設された環状溝Ｃに連通させてある。このような油溝Ａ，Ａ…、油溝Ｂ，Ｂ…及び環状溝Ｃを備えるバルブスプール８ｂは、バルブボディー８ａの内側に前述の如く嵌挿されて油圧制御弁８を構成している。バルブボディー８ａの内周面には、バルブスプール８ａの油溝Ａ，Ａ…及び油溝Ｂ，Ｂ…の総数と同じ６本の油溝が周方向に等配をなして形成されており、バルブボディー８ａとバルブスプール８ｂとは、夫々の油溝が周方向に千鳥配置され、相隣する油溝間に前記相対角変位に応じて絞り面積を変える複数の絞り部を形成するように位置決めされている。
【００３５】
以上の如く構成された油圧制御弁８は、伝動ハウジング１５の外側に開口するポンプポート８０を介して図示しない油圧ポンプに接続されており、同じくタンクポート８１を介して図示しない油タンクに接続されている。図２に示す如く、バルブボディー８ａの外周面には、軸長方向に相互に離隔して３本の環状溝８２，８３，８４が形成されており、シリンダ室３から離れて位置する環状溝８２が前記ポンプポート８０に連通されている。またバルブボディー８ａの上側には、伝動ハウジング１５により周囲を囲って前記タンクポート８１に連通された排油室８５が形成されており、この排油室８５は、バルブスプール８ｂの周壁をバルブボディー８ａからの突出位置にて貫通する排油孔７１により、バルブスプール８ｂの内側に前記トーションバー７の嵌挿孔に連続して設けた空洞部７０（図１参照）に連通させてある。
【００３６】
また、バルブボディー８ａ外周の中央の環状溝８３は、伝動ハウジング１５の周壁に穿設された導油路３３により、シリンダ室３内部の下側の油室Ｓｂ に連通され、また下側の環状溝８４は、ボールねじ軸４を支持する前記玉軸受３２の内部を通路として、シリンダ室３内部の上側の油室Ｓａ に夫々連通させてある。これにより、環状溝８３，８４に集められた圧油が、油室Ｓａ ，Ｓｂ に送給されることとなる。
【００３７】
一方、前記環状溝８２は、バルブボディー８ａの内側においてバルブスプール８ｂ外周の前記環状溝Ｃの形成位置に略整合しており、図２に示す如く、バルブボディー８ａを貫通する導油孔８６により環状溝Ｃに連通されている。これにより、ポンプポート８０への供給油圧は、環状溝８２及び導油孔８６を経て環状溝Ｃに導入され、該環状溝Ｃに連通する３本の油溝Ｂ，Ｂ…に供給されることとなり、これらの油溝Ｂ，Ｂ…は、供給油圧の受け入れのための給油溝となる。
【００３８】
また、バルブスプール８ｂ外周の他の３本の油溝Ａ，Ａ…は、夫々の該当位置にてバルブスプール８ｂの周壁を貫通する排油孔８７により、バルブスプール８ｂ内側の前記空洞部７０に連通させてある。これにより油溝Ａ，Ａ…への導入油は、排油孔８７、空洞部７０及び排油孔７１を経て排油室８５に集められ、タンクポート８１を経て排油されることとなり、これらの油溝Ａ，Ａ…は、戻り油の排出のための排油溝となる。
【００３９】
図４及び図５は、油圧制御弁８の動作説明図である。図示の如く、バルブスプール８ｂ外周の長寸の油溝（給油溝）Ｂ，Ｂ…の両側には、バルブボディー８ａの内周に形成された油溝Ｄ１ ，Ｄ２ （各３本）が、前述の如く絞り面積を変える絞り部を介して連通し、また各油溝Ｄ１ ，Ｄ２ 夫々の他側には、バルブスプール８ｂ外周の短寸の油溝（排油溝）Ａ，Ａ…が、同様の絞り部を介して連通している。給油溝Ｂ，Ｂへの給油のための導油孔８６は、全周に亘って周設された環状溝Ｃと連通しておればよく、例えば、図示の如く、給油溝Ｂ，Ｂ…の周方向位置に拘らず周方向の適宜位置に一か所設ければよい。一方、排油溝Ａ，Ａ…からの排油のための排油孔８７，８７…は、夫々の該当位置に設けてある。
【００４０】
一方、バルブボディー８ａの内周の各３本の油溝Ｄ１ ，Ｄ２ は、夫々の該当位置にてバルブボディー８ａを貫通する各３つの送油孔８８，８９により、バルブボディー８ａ外周の残りの２本の環状溝８３，８４に夫々連通させてある。これらの環状溝８３，８４は、前述の如く、操舵補助用のパワーシリンダに設定された２か所の送油先、即ち、下側の油室Ｓｂ 及び上側の油室Ｓａ に夫々連通しており、前記油溝Ｄ１ ，Ｄ２ は、油室Ｓａ ，Ｓｂ への油圧送給のための送油溝となる。
【００４１】
例えば、油溝Ｄ１ に対応する送油孔８８を環状溝８４に、油溝Ｄ２ に対応する送油孔８９を環状溝８３に夫々連通させた場合、図４に示す如く、油溝Ｄ１ が上側の油室Ｓａ への送油溝となり、また油溝Ｄ２ が下側の油室Ｓｂ への送油溝となる。この状態においてバルブボディー８ａに対するバルブスプール８ｂとの相対角変位が、図中に矢符にて示す如く時計回りに生じた場合、給油溝Ｂの両側の絞り部の絞り面積は、送油溝Ｄ１ 側が開き、送油溝Ｄ２ 側が閉じるように変化し、排油溝Ａの両側の絞り部の絞り面積は、逆に、送油溝Ｄ２ 側が開き、送油溝Ｄ１ 側が閉じるように変化する。
【００４２】
従って、給油溝Ｂへの供給油圧は、送油溝Ｄ１ を経て油室Ｓａ に送給され、パワーシリンダのピストン６は、下向き、即ち、油圧制御弁８から遠ざかる向きに押圧され、同方向の操舵補助力が得られる。このとき、他方の油室Ｓｂ からの戻り油は、前記導油路３３を経て環状溝８３に還流し、送油孔８９を経て送油溝Ｄ２ に還流して、該送油溝Ｄ２ の他側に相隣する排油溝Ａに導入され、前述した経路を辿って排出される。
【００４３】
図５は、図４に示す状態からバルブボディー８ａを、該バルブボディー８ａ内周の相隣する送油溝Ｄ１ ，Ｄ２ 間の中心角度（６０°）だけ回転させて組み替えた状態を示している。このとき、油溝Ｂ及び油溝Ａの両側における送油溝Ｄ１ ，Ｄ２ の相隣関係は、図４に示す相隣関係と逆となる。一方、バルブボディー８ａの回転に伴って、該バルブボディー８ａに形成された導油孔８６、及び送油孔８８，８９の周方向位置もバルブスプール８ｂに対して相対的に変化するが、導油孔８６を経た油圧の供給は、前記環状溝Ｃに対してなされており、該環状溝Ｃに連通する油溝Ｂ，Ｂ…は、組み替え前と同様に油圧が供給される送油溝となり、また、送油溝Ｄ１ ，Ｄ２ と油室Ｓａ ，Ｓｂ との対応関係は、環状溝８３，８４と送油孔８８，８９との連通関係が不変であることから変化しない。
【００４４】
この状態において、図４におけると同様に、バルブボディー８ａに対するバルブスプール８ｂとの相対角変位が、図中に矢符にて示す如く時計回りに生じた場合、給油溝Ｂの両側の絞り部の絞り面積は、送油溝Ｄ２ 側が開き、送油溝Ｄ１ 側が閉じるように変化し、排油溝Ａの両側の絞り部の絞り面積は、逆に、送油溝Ｄ１ 側が開き、送油溝Ｄ２ 側が閉じるように変化する。
【００４５】
従って、給油溝Ｂへの供給油圧は、送油溝Ｄ２ 及び導油路３３を経て油室Ｓｂ に送給され、パワーシリンダのピストン６は、上向き、即ち、油圧制御弁８に近付く向きに押圧され、図４におけるそれと逆方向の操舵補助力が得られる。このとき、他方の油室Ｓａ からの戻り油は、玉軸受３２の内部を経て環状溝８４に還流し、送油孔８８を経て送油溝Ｄ１ に還流して、該送油溝Ｄ１ の他側に相隣する排油溝Ａに導入され、前述した経路を辿って排出される。
【００４６】
このように油圧制御弁８においては、バルブボディー８ａとバルブスプール８ｂとの簡単な組み替え操作により内部における連通構成を変更し、油溝Ｄ１ ，Ｄ２ と送油先となる油室Ｓａ ，Ｓｂ との対応関係を逆転することができ、右ハンドル車と左ハンドル車の双方に共通して使用することができる。この組み替えは、バルブボディー８ａの下縁部に、前記ダウエルピン４１との係合のための係合溝を、相隣する送油溝Ｄ１ ，Ｄ２ 間の前記中心角度（６０°）分だけ周方向にずらせて２か所設けることにより、容易にしかも確実に達成される。
【００４７】
なお、本実施例においては、バルブスプール８ｂの外周の油溝Ｂ，Ｂ…を、バルブスプール８ｂ外周の環状溝Ｃにより連通して給油溝となした構成について述べたが、バルブボディー８ａ内周の油溝をバルブボディー８ａ内周の環状溝により連通して給油溝となす構成もまた可能であり、更には、バルブボディー８ａ（又はバルブスプール８ｂ）側の油溝を、他側、即ち、バルブスプール８ｂ（又はバルブボディー８ａ）側の環状溝により連通して給油溝となすことも可能である。
【００４８】
また本実施例においては、バルブボディー８ａ及びバルブスプール８ｂの嵌合周面に各６つの油溝を並設してなる６等配弁について説明したが、これよりも油溝の並設数が少ない又は多い場合においても本発明の適用は可能であり、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００４９】
また本実施例においては、ボールねじ式の動力舵取装置への適用例について説明したが、本発明の適用は、ラック・ピニオン式等の他の形式の動力舵取装置にも適用可能であり、更には、油圧の送給先を逆転することが必要となる他の用途にも適用可能である。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明に係る油圧制御弁においては、油圧源からの供給油圧をバルブボディーとバルブスプールとの嵌合周面に周設された環状溝に導入し、この環状溝に夫々連通する給油溝に供給し、該給油溝の両側の絞り部における絞り面積の変化に応じて夫々の側の送油溝に振り分けるから、給油溝としての機能を損なうことなくバルブボディーとバルブスプールとの組み付け位置をずらせ、両側の送油溝と送油先との対応関係を逆転させることができ、例えば、動力舵取装置用の油圧制御弁として使用した場合に、右ハンドル車と左ハンドル車とに対する共用が可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る油圧制御弁を備える動力舵取装置の要部の構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係る油圧制御弁の構成位置近傍の拡大図である。
【図３】バルブスプールの外周面における油溝の形成態様を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る油圧制御弁の動作説明図である。
【図５】本発明に係る油圧制御弁の動作説明図である。
【図６】ラック・ピニオン式の動力舵取装置の構成を示す模式図である。
【図７】ボールねじ式の動力舵取装置の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１ 舵輪
２ 入力軸
３ シリンダ室
４ ボールねじ軸
６ ピストン
８ 油圧制御弁
８ａ バルブボディー
８ｂ バルブスプール
８６ 導油孔
８７ 排油孔
８８ 送油孔
８９ 送油孔
Ａ 油溝（排油溝）
Ｂ 油溝（給油溝）
Ｃ 環状溝
Ｄ１ 送油溝
Ｄ２ 送油溝
Ｓａ 油室
Ｓｂ 油室
【産業上の利用分野】
本発明は、バルブボディーとバルブスプールとの相対角変位に応じて油圧の給排制御を行う油圧制御弁に関し、特に、自動車に装備される油圧式の動力舵取装置に操舵補助用の油圧アクチュエータへの送給油圧を舵輪操作に応じて制御すべく用いられる油圧制御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧式の動力舵取装置は、自動車の舵取機構中に配した複動式の油圧シリンダ（パワーシリンダ）等の油圧アクチュエータの発生力により舵取りを補助し、舵輪（ステアリングホィール）の操作に要する運転者の労力負担を軽減して、快適な操舵感覚を得ようとするものである。
【０００３】
操舵補助用の油圧アクチュエータには、例えば、パワーシリンダにおける両油室に連なる送油ポート等、左右両方向への操舵補助のための２か所の送油先が設定されており、前記動力舵取装置は、これらの送油先と、エンジンにて駆動される油圧ポンプ（油圧源）及び作動油を収納する油タンク（排油先）との間に、舵輪に加わる操舵トルクの方向及び大きさに応じて油圧の給排制御を行う油圧制御弁を配してなる。
【０００４】
この種の油圧制御弁としては、舵輪の回転を直接的に利用する回転式の油圧制御弁が広く用いられている。これは、舵輪に連なる入力軸と舵取機構に連なる出力軸とを細径のトーションバーを介して同軸的に連結し、一方の連結端に係合された筒形のバルブボディーの内側に、他方の連結端に一体的に形成したバルブスプールを同軸上での相対回転自在に嵌め合わせた構成となっている。
【０００５】
両者の嵌合周面、即ち、バルブボディーの内周面とバルブスプールの外周面とには、軸長方向に延びる各複数の油溝が周方向に等配をなして並設されており、これらの油溝は、嵌合周上にて周方向に千鳥配置されて、相隣する油溝間に前記相対角変位に応じて絞り面積を変える複数の絞り部を形成しており、一方（バルブボディー又はバルブスプール）の側の複数の油溝の内、一つ置きに位置する半数は、油圧ポンプから作動油圧が供給される給油溝とされ、残りの半数は、排油先となる油タンクに連なる排油溝とされている。また、これらの給油溝と排油溝との間の他方（バルブスプール又はバルブボディー）の側の油溝は、前記２か所の送油先に交互に連通され、これらへの送油のための送油溝を構成している。
【０００６】
図６は、ラック・ピニオン式の動力舵取装置の構成を示す模式図である。ラック・ピニオン式の舵取機構は、舵輪１の下側に同軸的に連設された舵輪軸１０の下端にピニオン１１を連設し、該ピニオン１１を車体の前部に左右方向に延設されたラック軸１２の中途部に噛合せしめ、舵取りのための舵輪１の回転をラック軸１２の軸方向の摺動に変換し、該ラック軸１２の両端に各別のナックルアーム１４，１４を介して連結された左右一対の操向車輪（一般的には前輪）１３，１３の向きを変え、舵取りを行わせる構成となっている。
【０００７】
このようなラック・ピニオン式の舵取機構において、操舵補助用のパワーシリンダＳは、前記ラック軸１２に軸方向の摺動力を加えるべく、該ラック軸１２の中途に構成されており、左右両方向への操舵補助のための２か所の送油先として、左右の油室に夫々連通する送油ポートＳ１ ，Ｓ２ が設定してある。
【０００８】
一方、このパワーシリンダＳへの送給油圧を制御する油圧制御弁Ｖは、舵輪１の回転を利用すべく舵輪軸１０の下部に連結された入力軸２と、ピニオン１１と一体化された出力軸２′との間に構成され、内部において前記一対の送油溝の夫々に連通するシリンダポートＶ１ ，Ｖ２ を備えており、これらと前記送油ポートＳ１ ，Ｓ２ とが各別の送油管Ｐ１ ，Ｐ２ を介して接続されている。また油圧制御弁Ｖには、内部において前記給油溝及び前記排油溝に夫々連通するポンプポートＶ３ 及びタンクポートＶ４ を備えており、前者は油圧源となる油圧ポンプに、後者は排油先となる油タンクに夫々接続されている。
【０００９】
なお、油圧制御弁ＶのシリンダポートＶ１ ，Ｖ２ と対応する送油溝とは、筒形をなすバルブボディーの周壁を該当する周方向位置にて貫通する各別の送油孔により連通され、またポンプポートＶ３ と給油溝とは、同じくバルブボディーを貫通する各別の導油孔により連通されている。更に、タンクポートＶ４ と排油溝との連通は、前記トーションバーの挿通のためにバルブスプールの軸心部に形成された中空部を利用して行われ、送油溝に受け入れた戻り油を、夫々の対応位置にてバルブスプールを貫通する導油孔により前記中空部に集め、更に、バルブスプールの該当位置を貫通する導油孔により、バルブボディーの一側に設けた排油室に集め、この排油室に開口する前記タンクポートＶ４ を経て排出する構成としてある。
【００１０】
而して、舵輪１に操舵トルクが加えられた場合、油圧制御弁Ｖの内部においてバルブボディーとバルブスプールとの間に相対角変位が生じ、両者の嵌合周上に並ぶ各油溝間の絞り面積が変化して、ポンプポートＶ３ を経て給油溝に供給される油圧は、絞り面積を増した側の絞り部を経て同側に相隣する送油溝に導入されて、対応するシリンダポートＶ１ （又はＶ２ ）を経て送油管Ｐ１ （又はＰ２ ）内に送出され、一方の送油ポートＳ１ （又はＳ２ ）を経てパワーシリンダＳの対応する油室内に送給される。これによりパワーシリンダＳは、他方の油室との間に生じる圧力差に応じた油圧力を発生し、この油圧力がラック軸１２に加えられて、前述の如く行われる舵取りが補助される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
以上の如く構成された従来の動力舵取装置において、舵輪１の左右両方向の操作に応じて前記シリンダポートＶ１ 及びＶ２ のいずれが送油に関わるかは、油圧制御弁Ｖの内部構成、具体的には、ポンプポートＶ３ と連通する給油溝の両側における一対の送油溝と前記シリンダポートＶ１ 及びＶ２ との連通態様によって定まる。図においては、舵輪１の左向きの操作に応じてシリンダポートＶ１ （下位置にある）からの送油がなされるように構成してあり、この送油が、送油管Ｐ１ 及び送油ポートＳ１ を経てパワーシリンダＳに与えられる結果、該パワーシリンダＳは、図中に矢符にて示す方向にラック軸１２を押圧することになり、車両の進行方向（図の下方向）に対して左向きの操舵が補助される。
【００１２】
ところが、以上の構成は、図６（ａ）に示す如く、前記進行方向に向かって右位置に舵輪１を備える自動車、所謂、右ハンドル車におけるものである。一方、諸外国においては、左位置に舵輪１を備える左ハンドル車が主流となっており、このような左ハンドル車においては、図６（ｂ）に示す如く、ラック軸１２の軸方向において、舵輪軸１０の下端のピニオン１１の噛合位置とパワーシリンダＳとの相対位置が、図６（ａ）に示す右ハンドル車の場合のそれと逆転する。
【００１３】
従って、このような左ハンドル車において、右ハンドル車と同一構成、即ち、舵輪１の左向きの操作に応じて下位置にあるシリンダポートＶ１ からの送油がなされる構成とした油圧制御弁Ｖを用い、この送油に応じて、図６（ａ）の場合と同方向の操舵補助力が得られるようにするには、図６（ｂ）に示す如く、前記シリンダポートＶ１ に接続された送油管Ｐ１ を油圧制御弁Ｖから離れた側の送油ポートＳ２ に接続せねばならず、油圧制御弁ＶのシリンダポートＶ１ ，Ｖ２ と、パワーシリンダＳの送油ポートＳ１ ，Ｓ２ との接続関係が、図６（ａ）における接続関係と相違することになる。
【００１４】
そこで、車両への組み込み段階において行われる前記送油管Ｐ１ ，Ｐ２ の接続違いを防止するために、望ましくは、左ハンドル車及び右ハンドル車の夫々に対して内部における連通構成の異なる２種の油圧制御弁Ｖを用意する必要があり、また、同一構成の油圧制御弁Ｖを左右ハンドル車に兼用する場合には、例えば、左、右ハンドル車の場合の接続関係を示す付箋を取り付ける等、接続違いの防止対策が必要となるという難点があった。
【００１５】
このような問題は、他の形式の動力舵取装置においても同様に発生する。図７は、ボールねじ式の動力舵取装置の構成を示す模式図であり、（ａ）には、右ハンドル車における構成が、（ｂ）には、左ハンドル車における構成が夫々示されている。
【００１６】
ボールねじ式の舵取機構は、舵輪軸１０の下端に連結した入力軸２をボールねじ機構を内蔵する伝動ハウジング１５中に延設し、該伝動ハウジング１５内にて入力軸２の回転に伴って生じるボールナットの軸長方向の移動をピットマンアーム１６の揺動として伝動ハウジング１５外に取り出し、該ピットマンアーム１６に連結リンク１７を介して連結された一方のナックルアーム１４を回動させ、またこの回動を、タイロッド１８により他方のナックルアーム１４に伝えて、両ナックルアーム１４，１４に付設された左右の操向車輪１３，１３の向きを変え、舵取りを行わせる構成となっている。
【００１７】
操舵補助用のパワーシリンダＳは、伝動ハウジング１５の内部をシリンダ室とし、前記ボールナットをピストンとして構成されており、左右両方向への操舵補助のための２か所の送油先として、前記ボールナットの上下の油室が設定されている。このパワーシリンダＳへの送給油圧を制御する油圧制御弁Ｖは、伝動ハウジング１５内への入力軸２の延設端とボールねじ軸とをトーションバーを介して連結し、この連結部分に、前記パワーシリンダＳの一側に並べて設けてあり、前記一対の送油溝の夫々と、送油先となるパワーシリンダＳの上下の油室とは、一方又は両方に対して、伝動ハウジング１５の内部空間を利用して連結され、送油管を省略することができる。
【００１８】
さて、このように構成されたボールねじ式の動力舵取装置において、左右両側のナックルアーム１４，１４とピットマンアーム１６との連結態様は、左，右ハンドル車において異なり、図７（ａ）に示す右ハンドル車においてピットマンアーム１６は、車両の進行方向（図の下方向）に対して右側のナックルアーム１４に連結されるているのに対し、図７（ｂ）に示す左ハンドル車においてピットマンアーム１６は、左側のナックルアーム１４に連結されている。
【００１９】
これにより、例えば、操向車輪１３，１３を左向きに転舵するためにピットマンアーム１６の揺動は、図７（ａ）に示す右ハンドル車においては、連結リンク１７に後方への引き力を加える方向に生じるのに対し、図７（ｂ）に示す左ハンドル車においては、連結リンク１７に前方への押し力を加える方向に生じることになる。従って、伝動ハウジング１５内に構成されたパワーシリンダＳにおいては、左向きの操舵補助のために、右ハンドル車では、下側の油室への油圧の送給が必要となるのに対し、左ハンドル車では逆に、上側の油室への油圧の送給が必要となり、このような送給は、内部における連通構成を同一とした油圧制御弁Ｖにより行わせることはできない。
【００２０】
更に、ボールねじ式の動力舵取装置においては、前述した如く、パワーシリンダＳの両油室と油圧制御弁Ｖの一対の送油溝の夫々との連通のための送油管の一方又は両方が省略されることが多く、前述した問題に送油管の接続替えにより対応することができず、右ハンドル車用及び、左ハンドル車用として、連通構成の異なる２種の油圧制御弁Ｖを用意する必要がある。
【００２１】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、組み立て段階でのわずかな組み替え操作により、内部における連通構成を変更し、送油先を逆転することができ、動力舵取装置用として用いる場合に、右ハンドル車及び左ハンドル車の双方への適用が可能となる油圧制御弁を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る油圧制御弁は、筒形をなすバルブボディーの内側に同軸上での相対角変位可能にバルブスプールを嵌め合わせ、両者の嵌合周上に並ぶ各複数の油溝を周方向に千鳥配置してなり、一方の側の複数の油溝を２か所の送油先に交互に連通させた送油溝とし、他方の側の複数の油溝を、油圧源及び排油先に交互に連なる給油溝及び排油溝として、前記給油溝に供給される圧油を、該給油溝の両側にて前記相対角変位に伴って生じる絞り面積の変化に応じて振り分け、一側に相隣する送油溝を経て前記送油先の一方に送給する油圧制御弁において、前記嵌合周面に周設され、前記給油溝の夫々を相互に連通する環状溝と、前記バルブボディーの周壁を貫通し、前記油圧源からの供給油圧を前記環状溝に導入する導油孔とを具備することを特徴とする。
【００２３】
【作用】
本発明においては、油圧源からの供給油圧を、バルブボディーを貫通する導油孔を経てバルブスプールとの嵌合周面に周設した環状溝に導入し、この環状溝に連通する給油溝に供給して、該給油溝の両側の絞り部における絞り面積の変化に応じて夫々の側の送油溝に振り分け、バルブボディーを貫通する各別の送油孔を経て夫々に対応する送油先に送給する。相対角変位の方向と送油先との対応関係を逆転する場合には、バルブボディーとバルブスプールとを、相隣する送油溝間の中心角度分だけ周方向の相対位置をずらせて組み立て、一方の送油溝に対応すべき送油孔を他方の送油溝に対応させる。このとき、導油孔による油圧の供給位置も変化するが、該導油孔は周方向に連続する環状溝に連通しており、該環状溝に連通する給油溝と、両側の送油溝に連通する送油先との対応関係のみが逆転する。
【００２４】
【実施例】
以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係る油圧制御弁を備えるボールねじ式の動力舵取装置の要部を示す縦断面図、図２は、油圧制御弁の構成位置近傍の拡大図である。
【００２５】
図中１５は、伝動ハウジングであり、該伝動ハウジング１５の内部には、図７に示す如く、舵輪軸１０の下端に連結された入力軸２が、一側（上側）から適長侵入させてあり、回動自在に支持されている。伝動ハウジング１５の内部には、高精度に仕上げた円形の内周面を有してシリンダ室３が形成されており、該シリンダ室３の中途部内側を臨む態様にギヤ室３０が連設されている。
【００２６】
シリンダ室３の軸心部には、ボールねじ軸４が、これの中途部に一体的に構成された玉軸受３２により回動自在に枢支されている。またギヤ室３０には、前記ボールねじ軸４と略直交する態様にクロスシャフト５が枢支されており、ギヤ室３０の外側へのクロスシャフト５の突出端は、この回転に応じた舵取りを行わせるべく、ピットマンアーム１６及び連結リンク１７（図７参照）を介して舵取機構に連結されている。
【００２７】
シリンダ室３の内部には、軸長方向への摺動自在にピストン６が嵌挿されている。該ピストン６は、円筒形の部材であり、シリンダ室３の内部は、ピストン６の一側（下側）外周に巻装されたシール部材６０により液密に封止された上下一対の油室Ｓａ ，Ｓｂ に分割されており、これらの油室Ｓａ ，Ｓｂ への油圧送給によりピストン６を摺動させる構成となっている。
【００２８】
また、ピストン６の内周には、前記ボールねじ軸４と多数のボール４０，４０…を介して螺合するナット部が適長に亘って形成されている。即ち、ピストン６は、支軸としてのボールねじ軸４に支えられ、該ボールねじ軸４の回転に応じてシリンダ室３の内部にて軸長方向に摺動するボールナットとしての作用もなし、ボールねじ軸４と共にボールねじ機構を構成している。更にピストン６の外側には、シール部材６０の巻装部を除き、適宜の長さ範囲に亘って平坦化して平坦部が形成され、この平坦部にラック歯６１が形成してあり、該ラック歯６１は、前記クロスシャフト５に同軸的に嵌着されたセクタ歯車５０に噛合させてある。
【００２９】
而して、ボールねじ軸４が回転した場合、該ボールねじ軸４に対する螺進によりピストン６が摺動し、この摺動は、ラック歯６０に噛合するセクタ歯車５０を介してクロスシャフト５の回転に変換され、この回転が、ピットマンアーム１６の揺動として伝動ハウジング１５外に取り出され、前述の如く連結リンク１７を介して舵取機構に加えられて舵取りが行われる。このとき、ピストン６の上下の油室Ｓａ ，Ｓｂ に油圧を送給した場合、この送給油圧がピストン６の両側に加わり、該ピストン６は、両面の圧力差に相当する軸方向の押圧力（操舵補助力）の作用により摺動することになり、前述した舵取りを補助することができる。
【００３０】
シリンダ室３内に支持されたボールねじ軸４の上端は、伝動ハウジング１５の内部に侵入する入力軸２の端部に突き合わされ、ボールねじ軸４の中空部に内挿された細径のトーションバー７により同軸的に連結されており、この連結部分に、前記油室Ｓａ ，Ｓｂ への送給油圧を制御する本発明に係る油圧制御弁８が構成されている。
【００３１】
伝動ハウジング１５の上部に突出する入力軸２の上端は、前述した如く、舵輪１の下側に連設された舵輪軸１０に連結されており、舵輪１が回動操作された場合、この操作力が舵輪軸１０を介して入力軸２に加わり、更に、トーションバー７を介してボールねじ軸４に伝達され、該ボールねじ軸４が回転して前述した如く舵取りが行われるが、このときボールねじ軸４には、操向車輪１３，１３（図１参照）に至る舵取機構側からの反力が作用しており、入力軸２とボールねじ軸４との間には、トーションバー７の捩れを伴って舵輪１に加わる操舵トルクに応じた相対角変位が生じる。
【００３２】
前記油圧制御弁８は、このように生じる相対角変位を利用して前記油室Ｓａ ，Ｓｂ への送給油圧を制御するものであり、前記伝動ハウジング１５の内部に同軸回動自在に保持された円筒形のバルブボディー８ａと、これの内側のバルブスプール８ｂとを備えてなる。バルブボディー８ａは、図示の如く、ボールねじ軸４の上端面に打設されたダウエルピン４１に下縁部を係合させ、該ボールねじ軸４と一体回転するようになしてある。またバルブスプール８ｂは、バルブボディー８ａの内側に位置する入力軸２の中途部に一体的に構成されている。これにより、バルブボディー８ａとバルブスプール８ｂとの間には、舵輪１の操作に伴って入力軸２とボールねじ軸４との間に生じる相対角変位、即ち、舵輪１に加わる操舵トルクの方向及び大きさに応じた相対角変位が生じる。
【００３３】
以上の如きバルブボディー８ａとバルブスプール８ｂとの嵌合周面、即ち、前者の内周面と後者の外周面とには、周方向に等配をなして各複数の油溝が形成してある。図３は、バルブスプール８ｂの外周面における油溝の形成態様を示す斜視図である。本図及び図２に示す如く、バルブスプール８ｂの外周面には、軸方向に所定の長さを有する３本の油溝Ａ，Ａ…と、これらよりも長寸の３本の油溝Ｂ，Ｂ…とが、略等しい幅を有し、周方向に等配をなして交互に形成されている。
【００３４】
短寸の油溝Ａ，Ａ…と長寸の油溝Ｂ，Ｂ…とは、夫々の一側の端部を揃えて形成されており、長寸の油溝Ｂ，Ｂ…の他端部は、油溝Ａ，Ａ…の形成域を外れて延長され、バルブスプール８ｂの外周面に周設された環状溝Ｃに連通させてある。このような油溝Ａ，Ａ…、油溝Ｂ，Ｂ…及び環状溝Ｃを備えるバルブスプール８ｂは、バルブボディー８ａの内側に前述の如く嵌挿されて油圧制御弁８を構成している。バルブボディー８ａの内周面には、バルブスプール８ａの油溝Ａ，Ａ…及び油溝Ｂ，Ｂ…の総数と同じ６本の油溝が周方向に等配をなして形成されており、バルブボディー８ａとバルブスプール８ｂとは、夫々の油溝が周方向に千鳥配置され、相隣する油溝間に前記相対角変位に応じて絞り面積を変える複数の絞り部を形成するように位置決めされている。
【００３５】
以上の如く構成された油圧制御弁８は、伝動ハウジング１５の外側に開口するポンプポート８０を介して図示しない油圧ポンプに接続されており、同じくタンクポート８１を介して図示しない油タンクに接続されている。図２に示す如く、バルブボディー８ａの外周面には、軸長方向に相互に離隔して３本の環状溝８２，８３，８４が形成されており、シリンダ室３から離れて位置する環状溝８２が前記ポンプポート８０に連通されている。またバルブボディー８ａの上側には、伝動ハウジング１５により周囲を囲って前記タンクポート８１に連通された排油室８５が形成されており、この排油室８５は、バルブスプール８ｂの周壁をバルブボディー８ａからの突出位置にて貫通する排油孔７１により、バルブスプール８ｂの内側に前記トーションバー７の嵌挿孔に連続して設けた空洞部７０（図１参照）に連通させてある。
【００３６】
また、バルブボディー８ａ外周の中央の環状溝８３は、伝動ハウジング１５の周壁に穿設された導油路３３により、シリンダ室３内部の下側の油室Ｓｂ に連通され、また下側の環状溝８４は、ボールねじ軸４を支持する前記玉軸受３２の内部を通路として、シリンダ室３内部の上側の油室Ｓａ に夫々連通させてある。これにより、環状溝８３，８４に集められた圧油が、油室Ｓａ ，Ｓｂ に送給されることとなる。
【００３７】
一方、前記環状溝８２は、バルブボディー８ａの内側においてバルブスプール８ｂ外周の前記環状溝Ｃの形成位置に略整合しており、図２に示す如く、バルブボディー８ａを貫通する導油孔８６により環状溝Ｃに連通されている。これにより、ポンプポート８０への供給油圧は、環状溝８２及び導油孔８６を経て環状溝Ｃに導入され、該環状溝Ｃに連通する３本の油溝Ｂ，Ｂ…に供給されることとなり、これらの油溝Ｂ，Ｂ…は、供給油圧の受け入れのための給油溝となる。
【００３８】
また、バルブスプール８ｂ外周の他の３本の油溝Ａ，Ａ…は、夫々の該当位置にてバルブスプール８ｂの周壁を貫通する排油孔８７により、バルブスプール８ｂ内側の前記空洞部７０に連通させてある。これにより油溝Ａ，Ａ…への導入油は、排油孔８７、空洞部７０及び排油孔７１を経て排油室８５に集められ、タンクポート８１を経て排油されることとなり、これらの油溝Ａ，Ａ…は、戻り油の排出のための排油溝となる。
【００３９】
図４及び図５は、油圧制御弁８の動作説明図である。図示の如く、バルブスプール８ｂ外周の長寸の油溝（給油溝）Ｂ，Ｂ…の両側には、バルブボディー８ａの内周に形成された油溝Ｄ１ ，Ｄ２ （各３本）が、前述の如く絞り面積を変える絞り部を介して連通し、また各油溝Ｄ１ ，Ｄ２ 夫々の他側には、バルブスプール８ｂ外周の短寸の油溝（排油溝）Ａ，Ａ…が、同様の絞り部を介して連通している。給油溝Ｂ，Ｂへの給油のための導油孔８６は、全周に亘って周設された環状溝Ｃと連通しておればよく、例えば、図示の如く、給油溝Ｂ，Ｂ…の周方向位置に拘らず周方向の適宜位置に一か所設ければよい。一方、排油溝Ａ，Ａ…からの排油のための排油孔８７，８７…は、夫々の該当位置に設けてある。
【００４０】
一方、バルブボディー８ａの内周の各３本の油溝Ｄ１ ，Ｄ２ は、夫々の該当位置にてバルブボディー８ａを貫通する各３つの送油孔８８，８９により、バルブボディー８ａ外周の残りの２本の環状溝８３，８４に夫々連通させてある。これらの環状溝８３，８４は、前述の如く、操舵補助用のパワーシリンダに設定された２か所の送油先、即ち、下側の油室Ｓｂ 及び上側の油室Ｓａ に夫々連通しており、前記油溝Ｄ１ ，Ｄ２ は、油室Ｓａ ，Ｓｂ への油圧送給のための送油溝となる。
【００４１】
例えば、油溝Ｄ１ に対応する送油孔８８を環状溝８４に、油溝Ｄ２ に対応する送油孔８９を環状溝８３に夫々連通させた場合、図４に示す如く、油溝Ｄ１ が上側の油室Ｓａ への送油溝となり、また油溝Ｄ２ が下側の油室Ｓｂ への送油溝となる。この状態においてバルブボディー８ａに対するバルブスプール８ｂとの相対角変位が、図中に矢符にて示す如く時計回りに生じた場合、給油溝Ｂの両側の絞り部の絞り面積は、送油溝Ｄ１ 側が開き、送油溝Ｄ２ 側が閉じるように変化し、排油溝Ａの両側の絞り部の絞り面積は、逆に、送油溝Ｄ２ 側が開き、送油溝Ｄ１ 側が閉じるように変化する。
【００４２】
従って、給油溝Ｂへの供給油圧は、送油溝Ｄ１ を経て油室Ｓａ に送給され、パワーシリンダのピストン６は、下向き、即ち、油圧制御弁８から遠ざかる向きに押圧され、同方向の操舵補助力が得られる。このとき、他方の油室Ｓｂ からの戻り油は、前記導油路３３を経て環状溝８３に還流し、送油孔８９を経て送油溝Ｄ２ に還流して、該送油溝Ｄ２ の他側に相隣する排油溝Ａに導入され、前述した経路を辿って排出される。
【００４３】
図５は、図４に示す状態からバルブボディー８ａを、該バルブボディー８ａ内周の相隣する送油溝Ｄ１ ，Ｄ２ 間の中心角度（６０°）だけ回転させて組み替えた状態を示している。このとき、油溝Ｂ及び油溝Ａの両側における送油溝Ｄ１ ，Ｄ２ の相隣関係は、図４に示す相隣関係と逆となる。一方、バルブボディー８ａの回転に伴って、該バルブボディー８ａに形成された導油孔８６、及び送油孔８８，８９の周方向位置もバルブスプール８ｂに対して相対的に変化するが、導油孔８６を経た油圧の供給は、前記環状溝Ｃに対してなされており、該環状溝Ｃに連通する油溝Ｂ，Ｂ…は、組み替え前と同様に油圧が供給される送油溝となり、また、送油溝Ｄ１ ，Ｄ２ と油室Ｓａ ，Ｓｂ との対応関係は、環状溝８３，８４と送油孔８８，８９との連通関係が不変であることから変化しない。
【００４４】
この状態において、図４におけると同様に、バルブボディー８ａに対するバルブスプール８ｂとの相対角変位が、図中に矢符にて示す如く時計回りに生じた場合、給油溝Ｂの両側の絞り部の絞り面積は、送油溝Ｄ２ 側が開き、送油溝Ｄ１ 側が閉じるように変化し、排油溝Ａの両側の絞り部の絞り面積は、逆に、送油溝Ｄ１ 側が開き、送油溝Ｄ２ 側が閉じるように変化する。
【００４５】
従って、給油溝Ｂへの供給油圧は、送油溝Ｄ２ 及び導油路３３を経て油室Ｓｂ に送給され、パワーシリンダのピストン６は、上向き、即ち、油圧制御弁８に近付く向きに押圧され、図４におけるそれと逆方向の操舵補助力が得られる。このとき、他方の油室Ｓａ からの戻り油は、玉軸受３２の内部を経て環状溝８４に還流し、送油孔８８を経て送油溝Ｄ１ に還流して、該送油溝Ｄ１ の他側に相隣する排油溝Ａに導入され、前述した経路を辿って排出される。
【００４６】
このように油圧制御弁８においては、バルブボディー８ａとバルブスプール８ｂとの簡単な組み替え操作により内部における連通構成を変更し、油溝Ｄ１ ，Ｄ２ と送油先となる油室Ｓａ ，Ｓｂ との対応関係を逆転することができ、右ハンドル車と左ハンドル車の双方に共通して使用することができる。この組み替えは、バルブボディー８ａの下縁部に、前記ダウエルピン４１との係合のための係合溝を、相隣する送油溝Ｄ１ ，Ｄ２ 間の前記中心角度（６０°）分だけ周方向にずらせて２か所設けることにより、容易にしかも確実に達成される。
【００４７】
なお、本実施例においては、バルブスプール８ｂの外周の油溝Ｂ，Ｂ…を、バルブスプール８ｂ外周の環状溝Ｃにより連通して給油溝となした構成について述べたが、バルブボディー８ａ内周の油溝をバルブボディー８ａ内周の環状溝により連通して給油溝となす構成もまた可能であり、更には、バルブボディー８ａ（又はバルブスプール８ｂ）側の油溝を、他側、即ち、バルブスプール８ｂ（又はバルブボディー８ａ）側の環状溝により連通して給油溝となすことも可能である。
【００４８】
また本実施例においては、バルブボディー８ａ及びバルブスプール８ｂの嵌合周面に各６つの油溝を並設してなる６等配弁について説明したが、これよりも油溝の並設数が少ない又は多い場合においても本発明の適用は可能であり、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００４９】
また本実施例においては、ボールねじ式の動力舵取装置への適用例について説明したが、本発明の適用は、ラック・ピニオン式等の他の形式の動力舵取装置にも適用可能であり、更には、油圧の送給先を逆転することが必要となる他の用途にも適用可能である。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明に係る油圧制御弁においては、油圧源からの供給油圧をバルブボディーとバルブスプールとの嵌合周面に周設された環状溝に導入し、この環状溝に夫々連通する給油溝に供給し、該給油溝の両側の絞り部における絞り面積の変化に応じて夫々の側の送油溝に振り分けるから、給油溝としての機能を損なうことなくバルブボディーとバルブスプールとの組み付け位置をずらせ、両側の送油溝と送油先との対応関係を逆転させることができ、例えば、動力舵取装置用の油圧制御弁として使用した場合に、右ハンドル車と左ハンドル車とに対する共用が可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る油圧制御弁を備える動力舵取装置の要部の構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係る油圧制御弁の構成位置近傍の拡大図である。
【図３】バルブスプールの外周面における油溝の形成態様を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る油圧制御弁の動作説明図である。
【図５】本発明に係る油圧制御弁の動作説明図である。
【図６】ラック・ピニオン式の動力舵取装置の構成を示す模式図である。
【図７】ボールねじ式の動力舵取装置の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１ 舵輪
２ 入力軸
３ シリンダ室
４ ボールねじ軸
６ ピストン
８ 油圧制御弁
８ａ バルブボディー
８ｂ バルブスプール
８６ 導油孔
８７ 排油孔
８８ 送油孔
８９ 送油孔
Ａ 油溝（排油溝）
Ｂ 油溝（給油溝）
Ｃ 環状溝
Ｄ１ 送油溝
Ｄ２ 送油溝
Ｓａ 油室
Ｓｂ 油室
Claims (1)
- 筒形をなすバルブボディーの内側に同軸上での相対角変位可能にバルブスプールを嵌め合わせ、両者の嵌合周上に並ぶ各複数の油溝を周方向に千鳥配置してなり、一方の側の複数の油溝を２か所の送油先に交互に連通させた送油溝とし、他方の側の複数の油溝を、油圧源及び排油先に交互に連なる給油溝及び排油溝として、前記給油溝に供給される圧油を、該給油溝の両側にて前記相対角変位に伴って生じる絞り面積の変化に応じて振り分け、一側に相隣する送油溝を経て前記送油先の一方に送給する油圧制御弁において、前記嵌合周面に周設され、前記給油溝の夫々を相互に連通する環状溝と、前記バルブボディーの周壁を貫通し、前記油圧源からの供給油圧を前記環状溝に導入する導油孔とを具備することを特徴とする油圧制御弁。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP14645195A JP3557487B2 (ja) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | 油圧制御弁 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP14645195A JP3557487B2 (ja) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | 油圧制御弁 |
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|---|---|
| JPH08337178A JPH08337178A (ja) | 1996-12-24 |
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Family Applications (1)
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1995
- 1995-06-13 JP JP14645195A patent/JP3557487B2/ja not_active Expired - Fee Related
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