JPH02271182A - パイロット式遮断弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、遮断弁に係り、更に詳細にはパイロット式の
遮断弁に係る。

従来の技術 例えば実開昭６１−４０８０号公報に記載されている如
く、パイロット式の弁装置は、一般に、第一及び第二の
ポートと連通する弁室を有するハウジングと、弁室内に
往復動可能に配置された弁要素と、ハウジングと弁要素
の一端とにより郭定されパイロットポートと連通ずるパ
イロット室と、パイロット室内の圧力に抗して第一及び
第二のポートの相互の連通を遮断する閉弁位置へ向けて
弁要素を付勢する付勢手段とを有している。

発明が解決しようとする課題 しかし上述の如きパイロット式の弁装置に於ては、それ
が開弁じた状態にてパイロット圧力が急激に低下される
と、弁装置はパイロット圧力の変化に応答して急激に閉
弁する。かくして弁装置が急激に閉弁すると、それまで
弁装置を通過していた流体の流れが急激に遮断されてし
まうため、弁装置より上流側の通路内の圧力が急激に上
昇する所謂浦撃が生じ、該油撃に起因して異音が発生す
ることがある。

逆に弁装置が閉弁状態にある場合に於て、バイロット圧
力が急激に増大されると、弁装置は急激に開弁じ、これ
によりそれより下流側の通路内の圧力が急激に増大する
。

本発明は、パイロット圧力の変化に応答して作動するよ
う構成された従来の弁装置に於ける上述の如き問題に鑑
み、パイロット圧力が開弁圧力の近傍に於て急激に変化
しても急激に開閉することがないよう改良された遮断弁
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 上述の如き目的は、本発明によれば、第一及び第二のポ
ートと連通ずる弁室を有するハウジングと、前記弁室内
に往復動可能に配置された弁要素と、前記ハウジングと
前記弁要素の一端とにより郭定されパイロットポートと
連通ずるパイロット室と、前記パイロット室内の圧力に
抗して前記第一及び第二のポートの相互の連通を遮断す
る閉弁位置へ向けて前記弁要素を付勢する付勢手段とを
有し、前記弁要素が前記閉弁位置へ近付くにつれて前記
パイロット室と前記パイロットポートとの間の連通度合
が漸次低減されるよう構成されたパイロット式遮断弁に
よって達成される。

発明の作用及び効果 上述の如き構成によれば、弁要素が閉弁位置へ近付くに
つれてパイロット室とパイロットポートとの間の連通度
合が漸次低減されるよう構成されており、従って弁要素
が閉弁位置へ近付くにつれてパイロット室内の流体がパ
イロットポートへ流出しにくくなり、その結果弁要素は
閉弁位置へ近付くにつれてその運動速度が漸次低下する
。また逆に遮断弁が閉弁状態にある場合に於てパイロッ
ト圧力が急激に増大されても、パイロットポートよりパ
イロット室へ流体が急激には流れ得ないので、弁要素の
移動速度は漸次増大する。

従って上述の如き構成によれば、パイロットポートを経
てパイロット室へ導かれるパイロット圧力が遮断弁の開
弁圧力の近傍に於て急激に変化しても、遮断弁が急激に
開閉することが回避され、これによりかかる遮断弁が組
込まれた流体回路内に於ける油撃やこれに起因する異音
の発生等を回避することができる。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。

実施例 第１図は本発明による遮断弁の一つの実施例を示す軸線
に沿う断面図であり、特に上半分は閉弁状態を、下半分
は開弁状態を各々示しており、第２図は第１図の線■−
■に沿う断面図である。

これらの図に於て、１０はケーシングを示しており、該
ケーシングは軸線１２に沿って延在し端壁１４より開口
端へ向うにつれて段階的に内径が増大する実質的に円筒
形の孔１６を有している。

孔１６内にはその端壁１４の側より見て端部円筒体１８
、中間円筒体２０、弁座部材２２、ガイド部材２４、エ
ンドキャップ２６が配置されており、これらの部材は孔
１６の開口端にねじ込まれたロックナツト２８により孔
内に固定されている。円筒体１８、弁座部材２２、ガイ
ド部材２４、エンドキャップ２６の円筒状外周面に設け
られた環状溝にはＯリングシール３０が嵌込まれており
、これらのＯリングシールにより対応する部材とケーシ
ングとの間がシールされている。

端部円筒体１８内にはガイド部材３２が挿入されている
。円筒体１８は小径孔３４と大径孔３６とを有し、ガイ
ド部材３２は大径部３８とスリーブ部４０とを有し、ガ
イド部材はその大径部が円筒体の小径孔３４に圧入され
ることにより円筒体に固定されている。円筒体１８には
軸線１２に沿って延在する有底のガイド孔４２を有して
いる。

図示の如く、円筒体１８、ガイド部材３２、中間円筒体
２０、弁座部材２２、ガイド部材２４、エンドキャップ
２６は互いに共働して内部に弁室４４を郭定するハウジ
ング４６を構成している。

弁室４４内には軸線１２に沿って往復動可能に弁要素４
８が配置されている。図示の実施例に於ては、弁要素は
第一のスプール５０と第二のスプール５２とよりなって
いる。第一のスプールは一端にてボールジヨイント５４
により第二のスプールと連結されており、他端部はガイ
ド孔４２内に往復動可能に受入れられている。また第一
のスブ−ル５０は実質的に球面状の係合面５６を有し、
該係合面は後に詳細に説明する如く弁座部材２２の弁座
５８と共働して弁の開閉を行うようになっている。

更に第一のスプール５０にはばね座６０が一体に設けら
れており、該ばね座とガイド部材３２の弁室側の端壁と
の間には圧縮コイルばね６２が弾装きれている。ばね６
２は弁要素４８を第１図の上半分に示された閉弁位置へ
向けて付勢している。

第二のスプール５２はガイド部材２４に設けられたガイ
ド孔６４内に往復動可能に受入れられており、ガイド部
材２４及びエンドキャップ２６と共働して第一のパイロ
ット室６６を郭定している。

第一のスプールの他端部の外周面５１及び第二のスプー
ルの外周面５３にはそれぞれＯリングシール６８及び７
０が設けられている。

弁座部材２２の一端には径方向に延在する二つの満７２
が設けられており、これらの溝はガイド部材２４と共働
して一端にて弁室４４と連通する通路７４を郭定してい
る。通路７４の他端はケーシング１０と弁座部材２２と
ガイド部材２４との間に郭定され軸線の周りに環状に延
在する第一のポート７６と連通している。同様にガイド
部材２４の一端には径方向に延在する二つの溝７８が設
けられており、これらの溝はエンドキャップ２６と共働
して一端にてパイロット室６６と連通する通路８０を郭
定している。通路８０の他端はケーシングとガイド部材
２４とエンドキャップ２６とにより郭定され軸線の周り
に環状に延在する第一のパイロットポート８２と連通し
ている。

図示の如く、ガイド部材３２は端壁１４と共働して第一
のポート８４を郭定している。また第２図に良好に示さ
れている如く、ガイド部１４３２はその外周面に軸線に
沿って延在する二つの溝８６を有し、これらの溝は端部
円筒体１８と共働して一端にてポート８４と連通する通
路８８を郭定している。通路８８の他端は弁室４４と連
通している。また円筒体１８の外周面には環状溝９０が
設けられており、該環状溝はケーシング１０と共働して
軸線の周りに環状に延在する第二のパイロットポート９
２を郭定している。

ポート９２は円筒体１８及びガイド部材３２に設けられ
径方向に延在する通路９４により、ガイド部材３２と第
一のスプール５０の他端部との間に郭定された第二のパ
イロット室９６と連通接続されている。ケーシング１０
には通路９８〜１０４が設けられており、これらの通路
はそれぞれ第・−のポート７β、第二のポート８４、第
一のパイロットポート８２、第二のパイロットポート９
２と連通している。

図示の実施例に於ては、第二のスプール５２の円筒状外
周面５３のエンドキャップ側の部分はテーバ状をなして
おり、該外周面５３は第１図の上半分に示されている如
く弁要素４８がその閉弁位置にあるときには通路８０の
パイロット室６６側の開口部を部分的に覆うようになっ
ており、これにより弁要素が閉弁位置へ近付くにつれて
パイロット室６６と通路８０との間、従ってパイロット
室６６と第一のパイロットポート８２との間の連通度合
が漸次低減され、逆に弁要素が閉弁位置より全開位置へ
向かうにつれてパイロット室６６とポート８２との間の
連通度合が漸次増大されるようになっている。

更に図示の実施例に於ては、ばね６２の周りにはテンシ
ョンカラー１０８が配置されている。テンションカラー
１０８は例えばアルミシートをばねの周りに巻付けるこ
とにより形成されてよく、ばねの各巻回に摩擦係合し、
これによりばねの弾性変形を抑制するようになっている
。

以上の説明より明らかである如く、図示の遮断弁は第一
のパイロット室６６内の圧力Ｐ１と第二のパイロット室
９６内の圧力Ｐごとの間の差圧Ｐ、−Ｐ、が変化される
ことにより開閉する。即ち差圧ｐｌ−ｐ、、による力が
圧縮コイルばね６２のばねツノ以下であるときには、弁
要素４８が第１図の上半分に示された閉弁位置に位置し
、係合面５６が弁座５８に係合することにより第一のポ
ート７６と第二のポート８４との間の連通が遮断され、
差圧Ｐ、−Ｐ、による力が圧縮コイルばねのばね力を越
えると係合面が弁座より離脱し、差圧の増大につれて開
弁量が増大し、差圧が所定値に到達すると弁要素４８が
第１図の下半分に示された全開位置に到達し、それ以上
差圧が増大しても開弁量は増大しない。

特に図示の実施例に於ては、遮断弁が開弁状態にある場
合に於て差圧Ｐ、−ｐ、、が急激に低下されても、弁要
素４８がその閉弁位置へ近付くにつれて第二のスプール
５２により第一のパイロット室６６と第一のパイロット
ポート８２との間の連通度合が漸次低減され、これによ
り弁要素の閉弁位置へ向かう移動速度が漸次低減される
ので、遮断弁が急激に閉弁することが回避される。また
遮断弁が閉弁状態にある場合に於て差圧Ｐ、−ｐ。

が急激に増大されても、弁要素４８がその全開位置へ向
かうにつれて第二のスプール５２により第一のパイロッ
ト室６６と第一のパイロットポート８２との間の連通度
合が漸次増大され、これにより弁要素の全開位置へ向か
う移動速度が漸次増大されるので、遮断弁が急激に開弁
することが回避される。

第３図は本発明による遮断弁の一つの適用例として第１
図及び第２図に示された遮断弁が組込まれた流体正式の
サスペンションを示す概略構成図である。

第３図に於て、１１０及び１１２はそれぞれポンプ及び
リザーバを示しており、ポンプ及びリザーバはそれぞれ
高圧流路１１４及び低圧流路１１６により圧力制御弁１
１８に連通接続されている。

圧力制御弁１１８は接続流路１２０により各車輪に対応
して設けられたアクチュエータ１２２のピストン１２４
に設けられた通路１２６を介して作動流体室１２８と連
通接続されている。作動流体室１２８には絞り通路１３
０を介してアキュムレータ１３２が接続されている。第
３図に於ては、本発明による遮断弁１３４が接続流路１
２０の途中に設けられており、第１図に示された第一の
ポート７６は通路９８を介して圧力制御井側の接続流路
１２０に接続されており、第二のポート８４は通路１０
０を介してアクチュエータ側の接続流路に接続されてい
る。また第一のパイロツ］・ポート８２は通路１０２を
介してパイロット通路１３６の一端に接続されており、
該パイロット通路の他端は高圧流路１１４に接続されて
いる。また第二のパイロットポート９２は通路１０４を
介してパイロット通路１３８の一端に接続されており、
該パイロット通路の他端はりザーバ１１２に連通接続さ
れている。

圧力制御弁１１８は図には示されていない制御装置によ
り制御されるようになっており、周知の如く高圧流路１
１４及び低圧流路１１６と接続流路１２０とを選択的に
連通接続することにより接続流路内の作動流体の圧力を
制御するようになっている。更に高圧流路１１４及び低
圧流路１１６は途中にバイパス弁１４０を有するバイパ
ス通路１４２により互いに連通接続されている。

かくしてポンプ１１０が運転されていない場合等の如く
高圧流路１１４内の圧力が所定値以下のときには、パイ
ロット通路１３６を経て遮断弁１３４に導かれるパイロ
ット圧も低いことにより遮断弁が閉弁状態に維持され、
これにより作動流体室より接続流路を経て作動流体が流
出すること及びこれに起因する車高の低下が回避される
。また必要に応じてバイパス弁１４０が開弁され、ポン
プ１１０により吐出された作動流体がバイパス通路１４
２を経てバイパスされることにより、高圧流路１１４内
の圧力が低減され、これにより遮断弁１３４が閉弁され
、これによりアクチュエータ１２２の作動流体室１２８
に対し作動流体が給排されることが阻止される。

上述の如く遮断弁１３４は急激には開閉しないので、例
えば作動流体室１２８内の圧力が高い圧力又は増大する
状態にあり、圧力制御弁１１８により接続流路１２０よ
り低圧流路１１６へ作動流体の一部が排出される状態に
ある場合に於て、バイパス弁１４０が急激に開弁され、
これにより高圧流路１１４内の圧力が急激に低下され、
パイロット通路１３６を経て導かれる第一のパイロット
圧力が急激に低下されても、遮断弁１３４は急激には閉
弁せず、これにより遮断弁よりアクチュエータ側の接続
流路等の内部に油撃が生じること及び該油撃に起因して
異音が発生することを回避することができる。

また逆に作動流体室１２８内の圧力が低い圧力の状態に
ある場合に於て、バイパス弁１４０が急激に閉弁され、
これにより高圧流路１１４内の圧力が急激に増大され、
パイロット通路１３６を経て導かれる第一のパイロット
圧力が急激に増大されても、遮断弁１３４は急激に開弁
せず、これにより作動流体室内の圧力が急激に増大する
ことに起因して車輌の乗員が異和感を覚えることを回避
することができる。

また図示の実施例によれば、弁要素４８を閉弁位置へ付
勢する圧縮コイルばね６２に摩擦係合するテンションカ
ラー１０８が設けられており、該ア／ンヨンカラーによ
って圧縮コイルばねの弾性変形が抑制されるので、第一
のパイロット圧力ＰＩ　（及び第二のパイロット圧力Ｐ
！１）の瞬間的な僅かな変動に対しては弁要素４８は応
答しない。

第４図は差圧ｐ、−Ｐ、が比較的速く変化する場合に於
ける差圧と遮断弁の開弁ｆｆ１Ａとの関係を示す解図的
グラフであり、実線は図示の実施例の場合を、破線は従
来の遮断弁の場合を各々示している。このグラフからも
明ら′かである如く、従来の遮断弁に於ては、差圧ｐ、
−Ｐ、が遮断弁が開弁する差圧ｐｏ近傍に於て繰返し変
動すると、遮断弁は急激な開閉を繰返し、そのため油撃
やこれに起因する異音が発生し易い。これに対し図示の
実施例によれば、差圧Ｐ、−Ｐ、が所定値ｐｏ近傍に於
て繰返し急激に変動しても、遮断弁の開弁ｍＡは実質的
に０に維持され、このことによっても油撃やこれに起因
する異音の発生が回避される。

また例えば車輌の悪路走行時の如く、作動流体室１２８
内の圧力が繰返し増減し、これに起因して生じる圧力波
が弁室４４内へ伝播しても、かかる圧力波によって弁要
素４８が往復動されることがテンションカラー１０８に
よって阻止されるので、弁室内へ圧力波が伝播すること
に起因する遮断弁の誤作動を回避することができる。

更に上述の実施例によれば、弁要素４８は弁座５８に係
合して遮断弁の開閉を達成する係合面５６を有する第一
のスプール５０と、パイロット室６６とパイロットポー
ト８２との間の連通度合を制御する第二のスプール５２
とよりなり、これらがボールジヨイント５４により連結
され、これにより二つのスプールの互いに他に対する延
在方向が少くとも微小範囲内にて変化し得るようになっ
ているので、弁要素が一体の剛固な部材として構成され
る場合に比して、弁要素自体及びこれを往復動可能に支
持する部材の加工精度に高精度を要求されることがなく
、また部材の組付は精度に高精度を要求されることもな
い。

尚この場合第一及び第二のスプールの連結構造は、図示
の実施例の如きボールジヨイントに限定されるものでは
なく、第一のスプールにソケットが設けられ第二のスプ
ールにボールが設けられてもよく、また例えば第５図に
示されている如き構造であってもよい。第５図に示され
た構造に於ては、第一のスプール５０の一端には第二の
スプール５２が遊嵌状態にて嵌合している。スプール５
２の内周面の実質的に中央には環状溝１４４が設けられ
、該環状溝内にはＯリング１４６が嵌込まれている。ま
た第一のスプール５０の先端には止めリング１４８が装
着されており、該止めリングにより第二のスプール５２
が脱落することが防止されるようになっている。従って
この実施例に於ても第一及び第二のスプールは互いに他
に対する延在方向を微小範囲内にて変化することができ
る。

以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説明
したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
く、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能である
ことは当業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による遮断弁の一つの実施例を示す軸線
に沿う断面図、第２図は第１図の線■−■に沿う横断面
図、第３図は本発明による遮断弁が組込まれた流体圧式
サスペンションを示す概略構成図、第４図は第一及び第
二のパイロット圧力の間の差圧Ｐ、−ｐ、、が比較的速
く変化する場合に於ける差圧と遮断弁の開弁ｍＡとの関
係を示すグラフ、第５図は弁要素の第一及び第二のスプ
ール相互の連結構造の他の一つの実施例を示す部分断１
面図である。 １０・・・ケーシング、】４・・・端壁、１６・・・孔
、１８・・・端部円筒体、２０・・・中間円筒体、２２
・・・弁座部材、２４・・・ガイド部材、２６・・・エ
ンドキャップ。 ２８・・・ロックナツト、３０・・・０リングシール、
３２・・・ガイド部材、３４・・・小径孔、３６・・・
大径孔。 ３８・・・大径部、４０・・・スリーブ部、４２・・・
ガイド孔、４４・・・弁室、４６・・・ハウジング、４
８・・・弁要素、５０・・・第一のスプール、５２・・
・第二のスプール、５４・・・ボールジヨイント、５６
・・・係合凹、５８・・・弁座、６０・・・ばね座、６
２・・・圧縮コイルばね。 ６４・・・ガイド孔、６６・・・第一のパイロット室、
６８．７０・・・Ｏリングシール、７２・・・溝、７４
・・・通路、７６・・・第一のポート、７８・・・溝、
８０・・・通路。 ８２・・・第一のパイロットポート、８４・・・第二の
ポート、８６・・・溝、８８・・・通路、９０・・・環
状溝、９２・・・第二のパイロットポート、９４・・・
通路、９６・・・第二のパイロット室、９８〜１０４・
・・通路、１０８・・・テンションカラー、１１０・・
・ポンプ、１１２・・・リザーバ、１１４・・・高圧流
路、１６・・・低圧流路、１１８・・・圧力制御弁、１
２０・・・接続流路、１２２・・・アクチュエータ、１
２４・・・ピストン、１２６・・・通路、１２８・・・
作動流体室、１３０・・・絞り通路、１３２・・・アキ
ュムレータ、１２４・・・遮断弁。 １３６．１３８・・・パイロット通路、１４０・・・バ
イパス弁、１４２・・・バイパス通路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第一及び第二のポートと連通する弁室を有するハウジン
   グと、前記弁室内に往復動可能に配置された弁要素と、
   前記ハウジングと前記弁要素の一端とにより郭定されパ
   イロットポートと連通するパイロット室と、前記パイロ
   ット室内の圧力に抗して前記第一及び第二のポートの相
   互の連通を遮断する閉弁位置へ向けて前記弁要素を付勢
   する付勢手段とを有し、前記弁要素が前記閉弁位置へ近
   付くにつれて前記パイロット室と前記パイロットポート
   との間の連通度合が漸次低減されるよう構成されたパイ
   ロット式遮断弁。