JPH0559060U - 制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各絞りの流動特性を一致させることで、流量
変動や発振・異音の発生を防止することができる制御弁
の提供。 【構成】 第１絞りランド４ａ及び第２絞りランド４ｂ
と第１出力ポート１１ａ及び第２出力ポート１１ｂにお
ける各絞り形成部で、少なくとも絞りｑ，ｒ，ｓ，ｔの
上流側となる第１絞りランド４ａ及び第２絞りランド４
ｂにおける液圧供給ポート１１ｃ側の絞り形成部と第１
出力ポート１１ａ及び第２出力ポート１１ｂ開口部にお
けるドレーンポート１１ｄ，１１ｅ側の絞り形成部にそ
れぞれチャンファａ，ｂ，ｃ，ｄを形成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、車載の操舵装置やその他産業機器等に適用される、スプールを摺動 させて流体を制御する流量制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、出力回路をドレーン回路と液圧供給回路とに比例的に持続して出力回路 側の液圧を制御するようにした圧力制御弁として、例えば、実開平１−１２２５ ７３号公報に記載されているものが知られている。

【０００３】 即ち、この従来の圧力制御弁は、液圧供給ポートを挟んでその外側に第１出力 ポートと第２出力ポートが形成され、かつ、該第１出力ポートと第２出力ポート の外側にはそれぞれドレーンポートが形成されたバルブ穴を備えたバルブボディ と、前記バルブ穴内にその内周面との間に液体流通空間を形成して軸方向摺動自 在に設けられたスプールと、前記スプールに設けられ、第１出力ポートと第２出 力ポートにそれぞれアンダラップ状態で設けられて各出力ポートと液圧供給ポー ト及びドレーンポートとの間に逆比例的に開閉する絞りをそれぞれ形成する第１ 絞りランド及び第２絞りランドと、バルブボディの両端に設けられ、第１出力ポ ート及び第２出力ポートの出力液圧をそれぞれ増圧する方向へ押圧する第１ソレ ノイド及び第２ソレノイドとを備え、前記第１絞りランド及び第２絞りランドの 各絞り形成部にチャンファを形成したものであった。

【０００４】 即ち、この従来の圧力制御弁では、例えば、第１ソレノイドへ通電すると、ス プールが第２ソレノイド方向へ押圧摺動されて第１出力ポート（第１出力回路） の出力液圧が上昇されると共に、第２出力ポート（第２出力回路）の出力液圧が ドレーン圧となり、逆に、第２ソレノイドに通電すると第２出力ポート（第２出 力回路）の出力液圧が上昇されると共に、第１出力ポート（第１出力回路）の出 力液圧がドレーン圧となる。

【０００５】 尚、前記チャンファは、制御対象である出力液圧や流量の変動や発振を抑える と共に、静的な特性や動的な特性を確保する絞り部を形成するために形成される ものである。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述の従来技術にあっては、チャンファがスプールの両絞りラ ンド側にのみ形成されていることから、以下に述べるような問題があった。

【０００７】 即ち、図４に示すように、第１または第２出力ポート１１ａ，１１ｂの出力液 圧の制御を行なう場合に、各絞りｑ，ｒ，ｓ，ｔにおける液体の流れとしては、 スプール４側に形成されて液圧供給ポート１１ｃと連通する第３液室４ｅから絞 りｑ，ｓを経由し、バルブボディ１側に形成される第１または第２液室１１ｆ， １１ｇ方向へ向かう流れと、その逆にバルブボディ１側に形成される第１または 第２液室１１ｆ，１１ｇから絞りｒ，ｔを経由し、スプール４側に形成されて第 １または第２ドレーンポート１１ｄ，１１ｅと連通する第４または第５液室４ｆ ，４ｇ方向へ向かう流れとが存在し、上流側にチャンファｅ，ｇが形成される絞 りｑ，ｓでは、液体はチャンファｅ，ｇで形成されたテーパ部で徐々に絞られた 後に最小面積部分を通過するのに対し、下流側にチャンファｆ，ｈが形成される 絞りｒ，ｔでは、液体は最小面積部分で急激に絞られることになるため、流れ方 向で流動特性（即ち、キャビテーションの発生限界，流量係数，通過流量）が異 なることになる。そして、第１または第２出力ポート１１ａ，１１ｂの出力液圧 制御を行なう場合、その出力液圧特性は、この流れ方向の異なる一組の絞りｓ， ｒまたは絞りｑ，ｔによって形成されることになるため、流動特性が相違するこ とによってスプールの動きが不安定となり、これにより、出力液圧の圧力や流量 を変動させたり、発振や異音を発生させるという不具合が生じる。

【０００８】 本考案は、上述の問題に着目して成されたもので、各絞りの流動特性を一致さ せることで、流量変動や発振・異音の発生を防止することができる流量制御弁を 提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上述のような問題を解決するための手段として、本考案の圧力制御弁では、内 周面に大径の凹部と小径のランドが形成されたハウジングと、外周面に大径のラ ンドと小径の凹部とが形成されたスプールとを摺動自在に嵌合し、ハウジングと スプールの一方の凹部に対し他方のランドを相互に対向させて対向面間に複数の 液室を形成し、スプールの摺動により、液室と該液室と隣接する２つの液室との 間に形成される絞りの一方を狭め、他方を広げることにより液体を制御するよう にした制御弁において、前記絞りを形成するハウジングとスプールの各ランドの 内少なくとも上流側の室を形成するランドの絞り形成部にチャンファを形成した 手段とした。

【００１０】

【作用】

この考案では上述のように、絞りを形成するハウジングとスプールの各ランド の内少なくとも上流側の室を形成するランドの絞り形成部にチャンファが形成さ れていることから、流体はこのチャンファにより徐々に絞られた後に絞りの最小 面積部分を通過することになる。

【００１１】 このように、各絞りにおける流れ方向の流動特性がチャンファにより一致する ことで、スプールの動きを安定させることができ、これにより、流量変動や発振 ・異音の発生を防止することができる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面により詳述する。尚、この実施例では、本考案を 圧力制御弁に適用した場合について述べる。

【００１３】 まず、実施例の構成について説明すると、図２は、本考案一実施例の圧力制御 弁を示す断面図であって、この圧力制御弁は、第１出力回路Ｓ１及び第２出力回 路Ｓ２の出力液圧Ｐ₁ ，Ｐ₂ を選択的に制御するもので、即ち、一方の液圧を制 御する際には他方をドレーン圧とする制御を行うものである。尚、このような制 御は、例えば、後輪の舵角制御装置の作動に用いられるもので、舵角制御装置で は、第１出力回路Ｓ１の出力液圧上昇及び第２出力回路Ｓ２の出力液圧下降によ り後輪が右に転舵され、逆に第１出力回路Ｓ１の出力液圧下降及び第２出力回路 Ｓ２の出力液圧上昇により後輪が左に転舵されるというような作動が成されるも のである。

【００１４】 図において、１はバルブボディ（ハウジング）であって、このバルブボディ１ には、バルブ穴１１が穿設されている。そして、このバルブ穴１１には、図１に その詳細を示すように、第１出力ポート１１ａと該第１出力ポート１１ａと連通 する環状の第１液室１１ｆ、及び、第２出力ポート１１ｂと該第２出力ポート１ １ｂと連通する第２液室１１ｇが形成され、両ポート１１ａ，１１ｂ間位置には 液圧供給回路２に接続される液圧供給ポート１１ｃが形成され、また、両ポート １１ａ，１１ｂの外側位置にはドレーン回路３に接続されるドレーンポート１１ ｄ，１１ｅが形成されている。尚、前記第１・第２両液室１１ｆ，１１ｇを画成 するバルブボディ部分、及び、第１・第２両液室１１ｆ，１１ｇの外側壁を構成 するバルブボディ部分で、請求範囲の小径のランドを構成させている。

【００１５】 また、前記バルブ穴１１の両端には、バルブ穴１１よりも大径の第１背室１ａ 及び第２背室１ｂが形成されている。 さらに、前記バルブボディ１には、ドレーン回路３を構成する戻り配管を両ド レーンポート１１ｄ，１１ｅに接続するためのねじ穴１３が形成されている。

【００１６】 尚、前記第１出力ポート１１ａは第１出力回路Ｓ１に接続され、一方、第２出 力ポート１１ｂは第２出力回路Ｓ２に接続されている。また、前記液圧供給回路 ２にはポンプＰからの液圧が供給され、一方、ドレーン回路３はリザーバタンク Ｔに接続されていて、大気圧となっている。また、両背室１ａ，１ｂは、途中に オリフィス１４を有した連通路１５により連通されていて、両背室１ａ，１ｂ内 の液が相互に流通可能となっている。

【００１７】 前記バルブ穴１１にはスプール４が摺動可能に内蔵されている。このスプール ４には、図１にその詳細を示すように、前記第１液室１１ｆにアンダラップ状態 で設けられてバルブ穴１１との間に絞りｑ，ｒを形成する第１絞りランド４ａと 、第２液室１１ｇにアンダラップ状態で設けられてバルブ穴１１との間に絞りｓ ，ｔを形成する第２絞りランド４ｂと、両端部の端部ランド４ｃ，４ｄとが形成 されると共に、第１・第２絞りランド４ａ，４ｂ相互間には液圧供給ポート１１ ｃと連通する環状の第３液室４ｅが形成され、第１絞りランド４ａと端部ランド ４ｃとの間には環状の第４液室４ｆが形成され、第２絞りランド４ｂと端部ラン ド４ｄとの間には第５液室４ｇが形成されていて、各絞りｑ，ｒ，ｓ，ｔの開度 を調整して前記液圧供給回路２から導かれた液圧の両出力回路Ｓ１，Ｓ２への供 給量及びドレーン回路３へのドレーン量を制御するようになっている。そして、 第１絞りランド４ａ及び第２絞りランド４ｂと第１液室１１ｆ及び第２液室１１ ｇにおける各絞り形成部のうち、各絞りｑ，ｒ，ｓ，ｔの上流側となる第１絞り ランド４ａ及び第２絞りランド４ｂにおける液圧供給ポート１１ｃ側の絞り形成 部と第１液室１１ｆ及び第２液室１１ｇの開口部におけるドレーンポート１１ｄ ，１１ｅ側の絞り形成部に、それぞれ面取り状のチャンファａ，ｂ，ｃ，ｄが形 成されている。

【００１８】 即ち、このスプール４は、図１に示すように、図中右側に摺動すると、絞りｒ ，ｓが狭まると共に絞りｑ，ｔが広がって第１出力回路Ｓ１への第１出力液圧Ｐ₁ が上昇し、一方、スプール４が、逆に図中左側に摺動すると、絞りｑ，ｔが狭 まると共に絞りｒ，ｓが広がって第２出力回路Ｓ２への第２出力液圧Ｐ₂ が上昇 する。

【００１９】 尚、前記スプール４は両端をセンタリングスプリング４０ａ，４０ｂに弾性支 持されて、両出力液圧Ｐ₁ ，Ｐ₂ が同じ液圧となる中立位置に配置されるよう摺 動付勢されている。また、センタリングスプリング４０ａ，４０ｂのスプール４ 側端部はリテーナ４１ａ，４１ｂに着座されている。

【００２０】 前記リテーナ４１ａ，４１ｂは、その内側端面がスプール４の中立位置でバル ブ穴１１の両開口部端面及び両端部ランド４ｃ，４ｄの外側端面に同時に当接さ れる状態となっていて、スプール４が中立位置にある時や、センタリングスプリ ング４０ａ，４０ｂから離れる方向へ摺動した状態では、弾発力がスプール４へ 伝達されないようになっている。

【００２１】 前記スプール４の両端部には、軸方向に第１ピストン摺動孔６３ａ及び第２ピ ストン摺動孔６３ｂが形成されていて、さらにこのピストン摺動孔６３ａ，６３ ｂには、円柱形状の第１パイロットピストン６４ａ及び第２パイロットピストン ６４ｂが摺動自在に挿入されている。

【００２２】 前記スプール４の摺動は、押圧手段としての第１，第２ソレノイド５ａ，５ｂ により成される。即ち、バルブボディ１の両端には、それぞれ、第１ソレノイド ５ａ及び第２ソレノイド５ｂが設けられていて、両ソレノイド５ａ，５ｂのコイ ル５２ａ，５２ｂに通電すると、その発生吸引力によりプランジャ５１ａ，５１ ｂがスライドしてロッド５３ａ，５３ｂでスプール４を押圧するもので、第１ソ レノイド５ａへ通電すると、スプール４は図中右に摺動されて第１出力ポート１ １ａ（第１出力回路Ｓ１）の出力液圧Ｐ₁ が上昇されると共に、第２出力ポート １１ｂ（第２出力回路Ｓ２）の出力液圧Ｐ₂ がドレーン圧となり、逆に、第２ソ レノイド５ｂに通電すると第２出力ポート１１ｂ（第２出力回路Ｓ２）の出力液 圧Ｐ₂ が上昇されると共に、第１出力ポート１１ａ（第１出力回路Ｓ１）の出力 液圧Ｐ₁ がドレーン圧となる。

【００２３】 また、前記両パイロットピストン６４ａ，６４ｂと両ソレノイド５ａ，５ｂの ロッド５３ａ，５３ｂとの間には、樹脂製で質量の小さなストッパ部材７ａ，７ ｂが介在されている。このストッパ部材７ａ，７ｂは、図示のように、底部を有 した円筒形状を成し、これにより、ロッド５３ａ，５３ｂの押圧力がスプール４ 及びパイロットピストン６４ａ，６４ｂに伝達可能で、かつ、スプール４の摺動 量を所定量に規制可能となっている。

【００２４】 前記両ピストン摺動孔６３ａ，６３ｂは、スプール４に形成された第１フィー ドバック液圧導入孔６１ａ及び第２フィードバック液圧導入孔６１ｂにより、そ れぞれ、第１出力ポート１１ａと第２出力ポート１１ｂとに連通され、両パイロ ットピストン６４ａ，６４ｂは、一端面側がフィードバック液圧を受圧するよう になっていて、このフィードバック液圧による反力でスプール４が押し戻される ようになっている。そして、このフィードバック液圧の反力（フィードバック力 ）と、ソレノイド５ａ，５ｂによる押圧力が釣り合う位置にスプール４が配置さ れたところで、出力回路Ｓ₁ ，Ｓ₂ の出力液圧Ｐ₁ ，Ｐ₂ が、ソレノイド５ａ， ５ｂへ通電する電流値に比例した液圧に制御される。

【００２５】 次に、実施例の作用を説明する。尚、実施例を説明するにあたり、両出力回路 Ｓ１，Ｓ２の液圧をフィードバック制御するための作用については、前述の従来 技術で提示した公報にも記載されている周知の内容であるので説明を省略し、本 実施例特有の作用について説明する。

【００２６】 例えば、第１ソレノイド５ａ側に通電すると、スプール４は、図１に示すよう に、図中右側に摺動し、これにより、絞りｒ，ｓが狭まると共に絞りｑ，ｔが広 がって第１出力ポート１１ａ（第１出力回路Ｓ１）の第１出力液圧Ｐ₁ が上昇す る。

【００２７】 そして、この場合、第１出力ポート１１ａにおける第１出力液圧Ｐ₁ の特性は 狭められた方の一組の絞りｒ，ｓにより決定されるもので、一方の絞りｒでは、 その上流側であるバルブボディ１の絞り形成部に形成されたチャンファｂにより 流体が徐々に絞られた後に最小面積部分を通過すると共に、他方の絞りｓもその 上流側となる第２絞りランド４ｂの絞り形成部に形成されたチャンファｃにより 流体が徐々に絞られた後に最小面積部分を通過することになる。

【００２８】 以上のように、この実施例の圧力制御弁では、出力特性を決定する一組の絞り ｒ，ｓにおけるその流れ方向の流動特性が同一になるため、スプールの動きを安 定させることができ、これにより、出力液圧の圧力・流量変動や発振・異音の発 生を防止することができるようになるという特徴を有している。

【００２９】 また、出力特性を決定する一組の絞りにその流れ方向における同一の流動特性 を持たせることにより、キャビテーションの発生限界等の絞り固有の特性も調整 が容易に行なえるようになる。

【００３０】 尚、スプール４が、以上とは逆に図中左側に摺動した場合の作用も、上記と同 様であるので、その説明を省略する。

【００３１】 以上、本考案の実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施 例に限られるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等 があっても本考案に含まれる。

【００３２】 例えば、実施例では、流体の上流側にチャンファを形成したが、図３に示すよ うに下流側にもチャンファを形成してもよい。

【００３３】 また、実施例では、押圧手段としてソレノイドを用いたが、他の手段を用いる ことができる。

【００３４】

【考案の効果】

以上説明してきたように、本考案の圧力制御弁にあっては、絞りを形成するハ ウジングとスプールの各ランドの内少なくとも上流側の室を形成するランドの絞 り形成部にチャンファを形成したことにより、各絞りにおける流動特性が一致し てスプールの動きを安定させることができ、従って、流量変動や発振・異音の発 生を防止することができるようになるという効果が得られる。

【００３５】 また、各絞りにその流れ方向における同一の流動特性を持たせることにより、 キャビテーションの発生限界等の絞り固有の特性も調整が容易に行なえるように なるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案一実施例の圧力制御弁の作用を説明する
要部の拡大断面図である。

【図２】実施例圧力制御弁のスプール中立状態を示す全
体断面図である。

【図３】本考案の他の実施例を示す要部の拡大断面図で
ある。

【図４】従来例の作用を説明する要部の拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

１ バルブボディ（ハウジング） ４ スプール ４ａ 第１絞りランド ４ｂ 第２絞りランド ４ｃ 端部ランド ４ｄ 端部ランド ４ｅ 第３液室 ４ｆ 第４液室 ４ｇ 第５液室 １１ｆ 第１液室 １１ｇ 第２液室 ａ チャンファ ｂ チャンファ ｃ チャンファ ｄ チャンファ ｑ 絞り ｒ 絞り ｓ 絞り ｔ 絞り

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周面に大径の凹部と小径のランドが形
   成されたハウジングと、外周面に大径のランドと小径の
   凹部とが形成されたスプールとを摺動自在に嵌合し、ハ
   ウジングとスプールの一方の凹部に対し他方のランドを
   相互に対向させて対向面間に複数の液室を形成し、スプ
   ールの摺動により、液室と該液室と隣接する２つの液室
   との間に形成される絞りの一方を狭め、他方を広げるこ
   とにより液体を制御するようにした制御弁において、 前記絞りを形成するハウジングとスプールの各ランドの
   内少なくとも上流側の室を形成するランドの絞り形成部
   にチャンファを形成したことを特徴とする制御弁。