JPH032466Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は構造を簡素化した全油圧式動力舵取装
置において、とくにコントロールバルブの改良に
関する。

（従来の技術とその課題） 従来の全油圧式動力舵取装置は大別して、
EATON社式とTRW社式の２形式のものが提供
されている。

EATON社式は、ロータリバルブとトロコイド
型ギヤポンプおよびコミユテータによつて構成さ
れているが、ロータリバルブはスリーブとの組合
せからなつており、そのクリアランスと同心度の
精度管理は円筒部４個所（バルブハウジング内
径、スリーブ内外径、バルブ径）を必要とするけ
れども、コミユテータは簡素な機構である。

これに対し、TRW社式は、スライドバルブと
トロコイド型ギヤポンプおよびコミユテータによ
り構成されており、クリアランスと同心度の精度
管理を要する円筒部は２個所（バルブハウジング
内径、バルブ径）と少ないが、コミユテータが複
雑な機構になつている。

なお、実開昭51−123524号公報には、入力軸回
転に伴つて軸方向に変位するスプールにコミユテ
ータバルブを連携させた構造の油圧コントローラ
が開示されている。これによると、バルブまわり
については比較的簡潔な構造となるものの、入力
軸の回転変位を軸方向に変換するためにピン及び
長孔等の組み合わせによる機構を用いているた
め、部品点数が多くなると共に各部品間のガタが
生じて精度が低下するという問題が有つた。

本考案は、このような従来の問題点を解消し
て、構造が簡潔で加工が容易であり、しかも精度
の高い全油圧式動力舵取装置を提供することを目
的としている。

（課題を解決するための手段） そのために本考案では、操舵入力側に連結され
た入力軸にバルブスプールをヘリカルねじを介し
て螺合し、このスプールにコミユテータを係合
し、コミユテータにメータリングポンプの油室と
バルブハウジングの環状ポートとを連通させる油
孔群を形成する一方、前記入力軸の端部に軸方向
に形成した切欠溝に円周方向に所定のクリアラン
スを有するようにダウエルピンを配置し、このダ
ウエルピンの端部を前記スプールに軸方向に形成
した溝にて挟持するとともに入力軸端部に形成し
た内孔にダウエルピンと入力軸とを連結する板状
の反力ばねを収装し、かつ前記メータリングポン
プのドライブシヤフトをダウエルピンに連結し
た。

（作用） 上記構成においては、バルブスプールは入力軸
に周設したヘリカルねじに螺合し軸方向に移動し
てバルブ偏差を生じ、バルブスプールに係合する
コミユテータに形成した２組の油孔群を介して、
バルブハウジングの環状ポートからの通路とメー
タリングポンプの油室とが連通する。

入力軸の回転がスプールに伝達されるとき、ダ
ウエルピンに連結した板状の反力ばねの変形に基
づいて入力軸に直接反力が作用するので、このと
きに反力はヘリカルねじの摺動抵抗を増すような
ことがない。また、メータリングポンプのドライ
ブシヤフトはダウエルピンに連結してあるのでそ
の回転に伴つて無用な外力がスプールに作用する
ようなこともない。これらのことから、スプール
は極めて円滑に作動する。

一方、スプールに保持したダウエルピンを入力
軸端部に形成した内孔に収装した反力ばねを介し
て入力軸に連結するとともに、このダウエルピン
にメータリングポンプのドライブシヤフトを連結
したことから、全体として軸方向の寸法が極めて
小さくなる。また、入力軸とダウエルピンとの相
対回転は入力軸端部の軸方向の切欠溝にダウエル
ピンが当接した位置にて規制されるが、この規制
構造が入力軸端部に構成されることも軸方向の寸
法を短縮することに貢献している。

（実施例） 以下本考案の実施例を図面にもとづいて説明す
る。

第１図および第２図に示すように、バルブハウ
ジング１は、一方の端部に固設したホルダ２を介
して、内孔に入力軸３を回転自在に支持し、他方
の端部にサイドプレート４を介して、メータリン
グポンプ５を固設している。

メータリングポンプ５は、バルブハウジング１
に固設されたアウタロータ６と、アウタロータ６
の内歯と噛み合うインナロータ７とによつて、ト
ロコイド型ギヤポンプを構成し、インナロータ７
のスプライン８にはドライブシヤフト９のピン１
０が係合し、ドライブシヤフト９は、入力軸３側
端部に形成した溝１１に、ダウエルピン１２を挟
持している。

一方、バルブハウジング１とサイドプレート４
との間には、コミユテータ１３が備けられてお
り、コミユテータ１３は、そのフランジ部１４の
両端面でバルブハウジング１の端面とサイドプレ
ート４とに密接摺動し、またバルブハウジング１
内に延びた筒部の外周の一部にはスプライン１５
を刻設している。

前記入力軸３は、外周の一部にヘリカルねじ１
６と内部に内孔１７を設け、一方の端部は操舵入
力部材である図示しないハンドルを連結し、他方
の端部には軸方向に長い切欠溝１８を対向して刻
設しており、その切欠溝１８は、前記ダウエルピ
ン１２を抱えて両側にクリアランスδを有してい
る。また、内孔１７には反力ばね１９が設けられ
ており、その反力ばね１９は、先端両側の腕部２
０でダウエルピン１２を半周し重ね合わされて一
体となり、内孔１７底部に刻設された溝に挿嵌さ
れている。

バルブハウジング１にはバルブスプール２１が
密接摺動しており、そのバルブスプール２１は、
内孔２２の一方の端部に設けられたヘリカルギヤ
２３で入力軸３のヘリカルねじ１６に係合し、他
方の端部に設けられたスプライン２４によつてコ
ミユテータ１３のスプライン１５に係合してお
り、また軸方向に刻設した溝１１′はダウエルピ
ン１２の両端部を挿嵌して保持している。

次に油路系について説明する。コミユテータ１
３には、第４図に示すように、ピツチ円Ｄ上に配
置された２組の油孔群E₁〜E₆，E₁₁〜E₁₆が設けら
れており、油孔群E₁〜E₆は求心方向への長孔、
油孔群E₁₁〜E₁₆は遠心方向への長溝を形成してい
る。また、サイドプレート４には、コミユテータ
１３と同一のピツチ円Ｄ上に油孔群F₁〜F₇が穿
設され、それはメータリングポンプ５の図示しな
い油室に連通している。

一方、バルブハウジング１には、メータリング
ポンプ側から10個の環状ポートG₁，G₂，M₁，
C₁，T₁，P₁，T₂，C₂，M₂，P₂と、６個の通路
２５_P，２５_T，２５_c1，２５_c2，２５_M1，２５_M2と
が設けられている。環状ポートP₁とP₂は通路２
５_Pを介してポンプＰに、環状ポートT₁とT₂は通
路２５_Tを介してタンクＴに、環状ポートC₁およ
びC₂は通路２５_c1および２５_c2を介してパワシリ
ンダＣの圧力室ＡおよびＢに、環状ポートM₁お
よびM₂は通路２５_M1、環状ポートC₁および通路
２５_M2、環状ポートG₂を介して、コミユテータ
１３の油孔群E₁〜E₆およびE₁₁〜E₁₆にそれぞれ連
通している。

また、バルブスプール２１には、メータリング
ポンプ側から４個の環状ポートH₁〜H₄が設けら
れており、バルブスプール２１の中立時に、環状
ポートH₁およびH₄はバルブハウジング１の環状
ポートC₁およびC₂を閉塞し、また環状ポートH₂
およびH₃は環状ポートT₁とP₁およびP₁とT₂をそ
れぞれ連通するようになつている。

次に作用について説明する。

パワシリンダＣに負荷がかかつた状態で、第３
図および第４図に示すようにハンドルを左に切つ
て入力軸３を左回転させると、メータリングポン
プ５のインナロータ７、ドライブシヤフト９、ダ
ウエルピン１２を介して、バルブスプール２１に
負荷が伝達されても、負荷に見合つた油圧が発生
してメータリングポンプ５が作動し、ドライブシ
ヤフト９、ダウエルピン１２を介して駆動される
迄は、バルブスプール２１は中立の位置を保ち回
転方向の変位が拘束されるので、入力軸３は反力
ばね１９腕部２０をねじつて回動し、バルブスプ
ール２１に対して位相差を生じる。この時の反力
ばね１９の反力は入力軸３からハンドルを介して
運転者に操舵反力として伝達される。

バルブスプール２１は、そのヘリカルギヤ２３
で位相差を生じて回動する入力軸３のヘリカルね
じ１６に螺合しているが、上述のように回転方向
の変位を拘束されているので矢印のように左方に
軸方向変位でバルブ偏差を生じ、環状ポートH₂
およびH₃は、環状ポートT₁およびP₁を閉塞し、
環状ポートH₁およびH₄は、環状ポートM₁とC₁お
よびT₂とC₂をそれぞれ連通させる状態になる。
従つて、作動油はポンプＰから通路２５_Pを介し
て環状ポートP₂に導かれ、環状ポートM₂、通路
２５_M2、環状ポートG₂を径てコミユテータ１３
の油孔群E₁₁〜E₁₃、サイドプレート４の油孔群F₂
〜F₄を介してメータリングポンプ５の油室に導
入される。

メータリングポンプ５によつて計量された作動
油は、サイドプレート４の油孔群F₅〜F₇、コミ
ユテータ１３の油孔群E₄〜E₆を介して、バルブ
ハウジング１の環状ポートG₁に導かれ通路２５_M
１、環状ポートM₁，H₁，C₁を径て通路２５_c1を介
して、パワシリンダＣの圧力室Ａに圧送され、所
要の出力を発生させてリンク部材２６を介して、
図示しない車輪を左方向に転向させる。

パワシリンダＣの他方の圧力室Ｂは戻り圧であ
り、通路２５_c2から環状ポートC₂に導かれ、環状
ポートH₄，T₂を径て通路２５_Tを介してタンクＴ
に回収される。

一方、バルブハウジング１の環状ポートG₂か
ら導入した圧油によつて、メータリングポンプ５
のインナロータ７は、入力軸３と同方向に回転
し、ドライブシヤフト９、ダウエルピン１２を介
してバルブスプール２１に回転を伝達して入力軸
３との位相差をなくしバルブスプール偏差を解消
するようにインナフイードバツクをし、ハンドル
の回転に伴つて回転を続ける入力軸３が回転を停
止するまで、バルブスプール２１は入力軸３に追
従する。このようにして、所要の車輪の転向が行
われる。

上述と逆にハンドルを右に切つた場合は、バル
ブスプール２１は、右方向に変位して油路を切り
換え、環状溝M₁，G₁側から油孔群E₁〜E₆を介し
てメータリングポンプ５で計量された作動油を、
油孔群E₁₁〜E₁₆から環状溝G₂，C₂、通路２５_c2よ
りパワシリンダＣの圧力室Ｂに圧送し、車輪を右
方向に転向させる。

また、油圧が停止した場合は、第２図に示すよ
うに、ハンドルを右に切ると入力軸３がδだけ回
転して切欠溝１８の辺部でダウエルピン１２に当
接し、ダウエルピン１２、ドライブシヤフト９を
介してインナロータ７を回転するので、メータリ
ングポンプ５は油圧モータとなつてパワシリンダ
Ｃを駆動する。

（考案の効果） 以上説明したように本考案によれば、バルブス
プールを入力軸に周設したヘリカルねじに螺合し
軸方向に変位してバルブ偏差を生じ、またバルブ
スプールに係合するコミユテータに２組の油孔群
を設けて、その油孔群によりバルブハウジングの
環状ポートからの通路とメータリングポンプの油
室とを連通させるようにしたので、構造が簡素化
され加工が容易になる効果がある。

また、本考案によれば装置の軸方向の寸法を著
しく短縮できるという効果も得られる。

また、本考案はヘリカルねじを利用して入力軸
の回転変位を軸方向変位に変換しているために、
この方向変換機構の構成も簡潔になり、部品点数
が減少すると共にガタを生じる部品が無くなるた
め高精度が得られるという利点も有る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の中立時を示す側断
面図、第２図は第１図のダウエルピン附近を示す
上面図、第３図は第１図の左転向時を示す側断面
図、第４図はコミユテータを入力軸から見た正面
図である。 １……バルブハウジング、３……入力軸、４…
…サイドプレート、５……メータリングポンプ、
７……インナレース、９……ドライブシヤフト、
１０……ピン、１１……溝、１２……ダウエルピ
ン、１３……コミユテータ、１４……フランジ
部、１５……スプライン、１６……ヘリカルね
じ、１７……内孔、１８……切欠溝、１９……反
力ばね、２１……バルブスプール、２３……ヘリ
カルギヤ、２４……スプライン、２５……バルブ
スプールの溝、C₁，C₂，G₁，G₂，H₁〜H₄，M₁，
M₂，P₁，P₂，T₁，T₂……環状ポート、E₁〜E₆，
E₁₁〜E₁₆……コミユテータの油孔群、F₁〜F₇……
サイドプレートの油孔群。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 操舵入力側に連結された入力軸にバルブスプー
   ルをヘリカルねじを介して螺合し、このスプール
   にコミユテータを係合し、コミユテータにメータ
   リングポンプの油室とバルブハウジングの環状ポ
   ートとを連通させる油孔群を形成する一方、前記
   入力軸の端部に軸方向に形成した切欠溝に円周方
   向に所定のクリアランスを有するようにダウエル
   ピンを配置し、このダウエルピンの端部を前記ス
   プールに軸方向に形成した溝にて挟持するととも
   に入力軸端部に形成した内孔にダウエルピンと入
   力軸とを連結する板状の反力ばねを収装し、かつ
   前記メータリングポンプのドライブシヤフトをダ
   ウエルピンに連結したことを特徴とする全油圧式
   動力舵取装置。