JPH04246707A - スプール式圧力制御弁 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスプール式圧力制御弁に
関する。

【０００２】

【従来技術】スプール式圧力制御弁のー形式として、本
出願人の出願に係る実開昭６３−１７５３７６号公報、
特願平２−１８２９３２号出願明細書および図面等に示
されているように、軸方向に延びる内孔を有するととも
に軸方向に所定間隔を保持して位置し同内孔に連通する
高圧ポート、低圧ポートおよび制御圧ポートを有するハ
ウジングと、同ハウジングの前記内孔内に液密的かつ軸
方向へ摺動可能に嵌挿され軸方向の摺動により前記制御
圧ポートを前記低圧ポートと高圧ポートとに選択的に連
通させるスプールと、同スプールのー端側に位置しー端
側に付与される前記制御圧ポートの流体圧の作用により
同スプールを前記制御圧ポートと前記高圧ポートとの連
通を遮断する方向へ押圧する反力ピストンと、前記スプ
ールの他端側に位置しソレノイドへの励磁電流に比例し
た駆動力を発生させて同スプールに対して前記押圧力に
対抗する制御力を付与する制御力付与手段を備えてなる
スプール式圧力制御弁がある。

【０００３】かかる形式のスプール式圧力制御弁におい
ては、同制御弁の非作動時スプールが設定された復帰位
置にあって制御圧ポートと高圧ポートとの連通が遮断さ
れているとともに、制御圧ポートと低圧ポートとは連通
している。かかる状態において制御力付与手段のソレノ
イドへ通電されると、同制御力付与手段はソレノイドへ
の励磁電流に比例した駆動力を発生してスプールに対し
て反力ピストンからの押圧力に対抗する制御力を付与す
る。このため、スプールはソレノイドの励磁電流に比例
した制御力にてー端側へ摺動し、制御圧ポートと低圧ポ
ートとの連通を遮断するとともに、制御圧ポートと高圧
ポートとを連通する。

【０００４】この結果、制御圧ポートに対して高圧ポー
ト側から高圧の流体圧が付与されるとともに、同流体圧
は反力ピストンのー端側に付与されて同反力ピストンに
流体圧に比例した押圧力が発生する。同押圧力は上記制
御力とは対抗する作用力としてスプールに付与され、ス
プールはこれらの制御力と押圧力とが釣り合った状態で
停止して、制御圧ポート側の流体圧を励磁電流に比例し
た所定の圧力に制御する。

【０００５】このように、当該圧力制御弁における制御
圧ポートの増圧時には、制御力付与手段による制御力に
よりスプールが軸方向へ摺動して制御圧ポートが高圧ポ
ートと連通し、高圧ポート側から制御圧ポート側へ高圧
流体が流動して制御圧ポート側の流体圧が増大するもの
である。高圧ポート側から流入する高圧流体に脈動が存
在するとスプールを振動させる原因となるため、かかる
高圧流体の脈動を可能な限り抑制することが必要であり
、ー般には高圧ポートと高圧流体供給源とを連通させる
連通管路に所定開度のオリフィスを配設する手段を採用
している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
手段を採用する場合に注意を要する点は如何なる開度の
オリフィスを採用するかである。開度の小さいオリフィ
スを採用する場合には、高圧流体供給源側の脈動を規制
する機能が大きくてスプールの振動の発生を抑制する効
果が大きいが、高圧ポート側から制御圧ポート側への圧
力流体の流動に遅れが発生して制御の応答性を損なうこ
とになる。これとは逆に開度の大きいオリフィスを採用
する場合には、高圧ポートから制御圧ポート側への圧力
流体の流動が速やかになされて制御の応答性は良いが、
脈動を規制する機能が劣るためにスプールの振動の発生
を抑制する効果が小さい。

【０００７】従って、本発明の目的はかかる問題に対処
しようとするものであり、当該形式のスプール式圧力制
御弁において上記したオリフィスの配設位置を考慮する
ことにより、スプールの振動の発生を防止するとともに
制御の応答性を向上させることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した形式の
スプール式圧力制御弁、すなわち軸方向に延びる内孔を
有するとともに軸方向に所定間隔を保持して位置し同内
孔に連通する高圧ポート、低圧ポートおよび制御圧ポー
トを有するハウジングと、同ハウジングの前記内孔内に
液密的かつ軸方向へ摺動可能に嵌挿され軸方向の摺動に
より前記制御圧ポートを前記低圧ポートと高圧ポートと
に選択的に連通させるスプールと、同スプールのー端側
に位置しー端側に付与される前記制御圧ポートの流体圧
の作用により同スプールを前記制御圧ポートと前記高圧
ポートとの連通を遮断する方向へ押圧する反力ピストン
と、前記スプールの他端側に位置しソレノイドへの励磁
電流に比例した駆動力を発生させて同スプールに対して
前記押圧力に対抗する制御力を付与する制御力付与手段
を備えてなるスプール式圧力制御弁において、前記制御
圧ポートと前記反力ピストンとのー端側とを連通する連
通管路にオリフィスを配設したことを特徴とするもので
ある。

【０００９】

【発明の作用】かかる構成のスプール式圧力制御弁にお
いては、制御力付与手段の制御力によりスプールが軸方
向へ摺動し、先づ制御圧ポートと低圧ポートとの連通が
遮断されるとともに、スプールがさらに摺動すると制御
圧ポートが高圧ポートに連通して同高圧ポート側から高
圧流体が制御圧ポート側へ流動し、制御圧ポート側の流
体圧が増圧される。この場合、スプールの軸方向への摺
動により反力ピストンがー端側に摺動するとともに、同
反力ピストンのー端側には増圧された制御圧ポート側の
圧力流体が付与される。従って、スプールは制御力付与
手段からの制御力と反力ピストンの押圧力とがバランス
した時点で停止し、制御圧ポート側の流体圧が励磁電流
に比例して制御される。また、反力ピストンの軸方向の
摺動により同ピストンのー端側に付与されている制御圧
ポート側の圧力流体が、連通管路に配設したオリフィス
を通して流動することとなり、反力ピストンおよびスプ
ールの摺動に対する抵抗力を発生するとともに制御圧ポ
ートでの油圧脈動がオリフィスにより減衰され、スプー
ルの振動伝達となるのを防止できる。

【００１０】

【発明の効果】従って、当該スプール式圧力制御弁にお
いては、スプールの軸方向の摺動時における高圧ポート
側から制御圧ポート側への高圧流体の流動が速やかにな
されるとともに、その後のスプールの摺動に対しては抵
抗力が作用するとともに油圧脈動のスプールへの伝達を
防止し、同スプールの振動を防止する。このため、当該
スプール式圧力制御弁は制御作用の応答性が良好である
とともに、スプールにおける振動の発生がなくて制御圧
ポート側の流体圧を設定された値に正確に制御すること
ができる。

【００１１】

【実施例】以下本発明のー実施例を図面に基づいて説明
するに、図１には本発明に係るスプール式圧力制御弁１
０が示されている。当該圧力制御弁１０は自動車用液圧
ブレーキシステムに使用されるものであり、図２に示す
ようにブレーキシステムに組込まれる。当該ブレーキシ
ステムはマスタシリンダ２１およびチェンジバルブ２２
を経て各車輪のホイールシリンダ２３に至る液圧系統と
、アキュムレータ２４、本実施例に係る圧力制御弁１０
およびチェンジバルブ２２を経て各車輪のホルシリンダ
２３に至る液圧経路の２系統がある。なお、チェンジバ
ルブ２２および圧力制御弁１０は各ホイールシリンダ２
３に対してそれぞれ配設されているが各１個のみ図示す
る。アキュムレータ２４には流体ポンプ２５にてリザー
バ２６のブレーキ液が常にー定の液圧範囲に貯溜されて
いて、同ブレーキ液は後述する圧力制御弁１０の高圧ポ
ート側に付与される。なお、本実施例においてはブレー
キ液が本発明の流体に該当する。

【００１２】当該ブレーキシステムにおいてはブレーキ
ペダル２７の踏力が踏力センサ３１により検出されて、
検出信号がコントローラ３２に入力される。同コントロ
ーラ３２は踏力検出信号と加速度センサ３３から入力さ
れる加速度検出信号に基づき圧力制御弁１０に対する励
磁電流を算出し、同励磁電流の指令信号を駆動回路３４
に出力して圧力制御弁１０のソレノイドを励磁する。こ
れにより、ホイールシリンダ２３に対してはブレーキペ
ダル２７の踏力に応じたブレーキ液圧が付与され、各車
輪は的確に制動される。

【００１３】また、圧力制御弁１０等の液圧系統に異常
が発生した場合にはチェンジバルブ２２の切替作用によ
りマスタシリンダ２１からブレーキペダル２７の踏力に
応じたブレーキ液圧がホイールシリンダ２３に付与され
、上記液圧系統の異常を補償する。

【００１４】しかして、圧力制御弁１０は図１に示すよ
うにハウジング１１、スプール１２、押圧力発生手段１
０ａおよび制御力付与手段１０ｂにて構成されている。 押圧力発生手段１０ａは反力ピストン１３および圧縮ス
プリング１４にて構成されており、また制御力付与手段
１０ｂは作動ピストン１５、ソレノイド１６、ヨーク１
７および磁石１８にて構成されている。

【００１５】ハウジング１１は軸方向に延びる内孔１１
ａ、同内孔１１ａのー端にて同軸的に位置する押圧力発
生手段１０ａの収容孔１１ｂおよび同内孔１１ａの他端
側にて同軸的に位置する制御力付与手段１０ｂの収容室
１１ｃをを有するとともに、制御圧ポート１１ｄ、高圧
ポート１１ｅおよび低圧ポート１１ｆを有している。こ
れら各ポート１１ｄ〜１１ｆは内孔１１ａに沿って軸方
向に所定の間隔を保持して位置し、内孔１１ａにそれぞ
れ開口している。また、収容孔１１ｂには分枝ポート１
１ｇが開口し、かつ収容室１１ｃにはドレンポート１１
ｈが開口している。

【００１６】かかるハウジング１１においては、制御圧
ポート１１ｄがホイールシリンダ２３に接続され、高圧
ポート１１ｅがアキュムレータ２４に接続され、低圧ポ
ート１１ｆがリザーバ２６に接続されている。また、分
枝ポート１１ｇは制御圧ポート１１ｄに接続され、かつ
ドレンポート１１ｈはリザーバ２６に接続されている。 しかして、制御ポート１１ｄと分枝ポート１１ｇとは連
通管路１１ｉを介して連通していて、同連通管路１１ｉ
にはオリフィス１１ｊが配設されている。

【００１７】スプール１２は円柱状を呈しその外周には
軸方向へ所定長さ延びる環状溝１２ａが形成されていて
、ハウジング１１の内孔１１ａ内に液密的に嵌挿されて
軸方向へ摺動可能になっている。かかるスプール１２に
おいて環状溝１２ａは、制御圧ポート１１ｄを高圧ポー
ト１１ｅまたは低圧ポート１１ｆに選択的に連通させる
長さで、かつ軸方向の摺動時制御ポート１１ｄと低圧ポ
ート１１ｆとの連通が遮断された後所定量摺動して制御
圧ポート１１ｄが高圧ポート１１ｅに連通する長さに形
成されている。

【００１８】押圧力発生手段１０ａを構成する反力ピス
トン１３は収容孔１１ｂ内に摺動可能に嵌挿されて内孔
１１ａ内に臨み、圧縮スプリング１４によりスプール１
２側へ付勢されている。収容孔１１ｂ内の反力ピストン
１３のー端側には分枝ポート１１ｇが開口している。こ
れにより、反力ピストン１３は圧縮スプリング１４と分
枝ポート１１ｇから付与される制御流体圧とにより付勢
されて、スプール１２のー端に弾撥的に当接している。

【００１９】制御力付与手段１０ｂを構成するヨーク１
７は収容室１１ｃ内に嵌着されていて、軸方向の中間部
外周に環状の磁石１８が固着されている。作動ピストン
１５はかかるヨーク１７に同軸的に嵌挿されて軸方向へ
摺動可能になっており、そのー端がスプール１２の他端
に当接して同スプール１２を受承している。かかる作動
ピストン１５においては他端側筒部に環状のソレノイド
１６を備えていて、ソレノイド１６に対する非通電時に
は図１に示す後退端に位置している。

【００２０】かかる構成の圧力制御弁１０を備えたブレ
ーキシステムにおいては、ブレーキペダル２７が踏込み
操作されていない場合圧力制御弁１０は図１に示す状態
にある。すなわち、制御力付与手段１０ｂを構成するソ
レノイド１６は非通電状態にあって、作動ピストン１５
は後退端に位置している。この状態においては、スプー
ル１２の環状溝１２ａが制御圧ポート１１ｄに連通して
いるとともに低圧ポート１１ｆに連通し、かつ高圧ポー
ト１１ｅとの連通は遮断されている。このため、制御圧
ポート１１ｄはリザーバ２６と連通していて、ホイール
シリンダ２３はリザーバ２６のブレーキ液圧と同じ大気
圧になつている。

【００２１】しかして、ブレーキペダル２７の踏込み操
作が開始されるとブレーキペダル２７に対する踏力に応
じた励磁電流がソレノイド１６に付与され、作動ピスト
ン１５が励磁電流に応じてー端側へ摺動する。これによ
り、スプール１２が反力ピストン１３および圧縮スプリ
ング１４に抗して摺動して環状溝１２ａの低圧ポート１
１ｆに対する連通を遮断し、さらに摺動すると環状溝１
２ａを高圧ポート１１ｅに連通するに至る。これにより
、制御圧ポート１１ｄが高圧ポート１１ｅに連通して高
圧ポート１１ｅ側の高圧ブレーキ液が制御圧ポート１１
ｄ側に流動し、高圧ブレーキ液がホイールシリンダ２３
に付与される。

【００２２】この場合、スプール１２の軸方向への摺動
により反力ピストン１３がー端側に摺動するとともに、
同反力ピストン１３のー端側には増圧された制御圧ポー
ト１１ｄ側のブレーキ液が付与される。従って、スプー
ル１２は作動ピストン１５からの制御力と反力ピストン
１３の押圧力とがバランスした時点で停止し、制御圧ポ
ート１１ｄ側のブレーキ液圧が励磁電流に比例して制御
される。また、反力ピストン１３の軸方向の摺動により
同ピストン１３のー端側に付与されているブレーキ液お
よび／または制御圧ポート１１ｄ側のブレーキ液圧が、
連通管路１１ｉに配設したオリフィス１１ｊを通して流
動することとなり、反力ピストン１３およびスプール１
２の摺動に対する抵抗力を発生するとともに制御圧の脈
動がオリフィス１１ｊにより減衰され、スプールへの振
動発生ほ防止する。

【００２３】従って、当該スプール式圧力制御弁１０に
おいては、スプール１２の軸方向の摺動時における高圧
ポート１１ｅ側から制御圧ポート１１ｄ側へのブレーキ
液の流動が速やかになされるとともに、その後のスプー
ル１２の摺動に対しては抵抗力および減衰力が作用して
同スプール１２の振動を防止する。このため、当該スプ
ール式圧力制御弁は制御作用の応答性が良好であるとと
もに、スプール１２における振動の発生がなくて制御圧
ポート１１ｄ側のブレーキ液圧を設定された値に正確に
制御することができる。

【００２４】なお、本実施例においてはさらに、高圧ポ
ート１１ｅとアキュムレータ２４とを連通させる連通管
路にも従来のごとくオリフィス２８を配設してもよい。 この場合のオリフィス２８については、開度の大きいも
のを選定することが必要である。これにより、高圧ポー
ト１１ｅ側の高圧ブレーキ液の大きな脈動を規制するこ
とができ、連通管路１１ｉに配設したオリフィス１１ｊ
との協働作用にてスプール１２の振動防止に一層の効果
をもたらす。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のー実施例に係る圧力制御弁の断面図で
ある。

【図２】同圧力制御弁を使用したブレーキシステムの系
統図である。

【符号の説明】

１０…圧力制御弁、１０ａ…押圧力発生手段、１０ｂ…
制御力付与手段、１１…ハウジング、１１ａ…内孔、１
１ｄ…制御圧ポート、１１ｅ…高圧ポート、１１ｆ…低
圧ポート、１１ｉ…連通管路、１１ｊ…オリフィス、１
２…スプール、１２ａ…環状溝、１３…反力ピストン、
１５…作動ピストン、１６…ソレノイド、２１…マスタ
シリンダ、２２…チェンジバルブ、２３…ホイールシリ
ンダ、２４…アキュムレータ、２７…ブレーキペダル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸方向に延びる内孔を有するとともに軸方
   向に所定間隔を保持して位置し同内孔に連通する高圧ポ
   ート、低圧ポートおよび制御圧ポートを有するハウジン
   グと、同ハウジングの前記内孔内に液密的かつ軸方向へ
   摺動可能に嵌挿され軸方向の摺動により前記制御圧ポー
   トを前記低圧ポートと高圧ポートとに選択的に連通させ
   るスプールと、同スプールのー端側に位置しー端側に付
   与される前記制御圧ポートの流体圧の作用により同スプ
   ールを前記制御圧ポートと前記高圧ポートとの連通を遮
   断する方向へ押圧する反力ピストンと、前記スプールの
   他端側に位置しソレノイドへの励磁電流に比例した駆動
   力を発生させて同スプールに対して前記押圧力に対抗す
   る制御力を付与する制御力付与手段を備えてなるスプー
   ル式圧力制御弁において、前記制御圧ポートと前記反力
   ピストンとのー端側とを連通する連通管路にオリフィス
   を配設したことを特徴とするスプール式圧力制御弁。