JPH0426723Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、２つの制御圧ポートを有した圧力制
御弁に関する。

（従来の技術） 従来の圧力制御弁としては、例えばウチダレツ
クスロス ダイレクト形電磁比例切換弁のカタロ
グ（昭和61年５月，(株)シルバー・デザイン発行）
に記載されているようなものが知られている。

この従来の圧力制御弁は、液圧導入穴、ドレン
穴、第１制御圧ポート及び第２制御圧ポートが形
成されたバルブ穴を備えたバルブボデイと、該バ
ルブボデイのバルブ穴に摺動可能に設けられ前記
液圧導入穴に導かれた液圧を第１制御圧ポートと
第２制御圧ポートとに比例的に切り換えるランド
が形成されたバルブスプールと、該バルブスプー
ルの両端を摺動方向に弾性支持するスプリング
と、前記バルブスプールを電磁力に応じ第１制御
圧ポート増圧方向へ摺動させる第１ソレノイド及
び、第２制御圧ポート増圧方向へ摺動させる第２
ソレノイドと、を備えたものであつた。

従つて、両ソレノイドに通電する電流を変化さ
せ、ソレノイドの電磁力とスプリングの弾性力と
でバルブスプールのストローク量を制御し、その
ストローク量制御により第１制御圧ポートと第２
制御圧ポートとの液圧を比例的に制御するもので
あつた。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、上述のような圧力制御弁では、バル
ブスプールのストローク量により両制御圧ポート
の液圧を制御するようにしているが、この制御液
圧は、第４図に示すようにストローク量に対して
２次曲線的に変化する。これは、バルブスプール
のストローク量変化に応じランドとポート間の絞
り部において液圧導入側面積と液圧ドレン側面積
とが同時に変化し、この面積変化で圧力が決定さ
れるためである。

よつて、ソレノイドの電磁力（制御電流や電
圧）に対する制御液圧の変化も２次曲線の変化と
なり、延いては、液圧で駆動されるアクチユエー
タの動きも２次的となる。

このように従来の圧力制御弁にあつては、ソレ
ノイドの電磁力に対し制御液圧及びアクチユエー
タが２次的に変化するため、制御が難しく、特
に、第４図に示すように、バルブスプールのスト
ローク量が大きくなる制御圧ポート閉じ切り付近
で、圧力変化が大きくなつてこの付近での制御が
難しいという問題点があつた。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、上述のような問題点を解決すること
を目的としてなされたもので、この目的達成のた
めに、第１制御圧ポート、第２制御圧ポート、液
圧導入穴及びドレン穴が形成されたバルブ穴を備
えたバルブボデイと、前記バルブ穴に摺動可能に
設けられ、前記液圧導入穴に導かれた液圧を第１
制御圧ポートと第２制御圧ポートとに逆比例的に
切り換えるランドが形成されたバルブスプール
と、前記バルブスプールの両端側のバルブボデイ
にそれぞれ設けられ、電磁力に応じてプランジヤ
で押圧し前記バルブスプールを第１制御圧ポート
増圧方向へ摺動させる第１ソレノイド及び、第２
制御圧ポート増圧方向へ摺動させる第２ソレノイ
ドと、前記バルブスプールの一端部に形成され、
前記第２ソレノイドのプランジヤの当接状態で設
けた第１パイロツトピストンが摺動可能に挿入さ
れた第１ピストン室及び、前記バルブスプールの
他端部に形成され、前記第１ソレノイドのプラン
ジヤに当接状態で設けた第２パイロツトピストン
が摺動可能に挿入された第２ピストン室と、前記
第１ピストン室に第１制御圧ポートの液圧を導入
可能に形成された第１フイードバツク液圧路及
び、前記第２ピストン室に第２制御圧ポートの液
圧を導入可能に形成された第２フイードバツク液
圧路と、両フイードバツク液圧路に設けられた緻
密なフイルタと、を備えていることを特徴とする
手段とした。

（作用） 本考案の圧力制御弁では、両ソレノイドのいず
れかの電磁力が上昇されてプランジヤがバルブス
プールを押すと、バルブスプールが中立位置から
摺動して両制御圧ポートのいずれかの制御液圧が
上昇されると共に、バルブスプールにはそのフイ
ードバツク制御液圧が作用し、バルブスプールが
ソレノイドの電磁力とフイードバツク液圧とが釣
り合う位置に配置されることで両制御圧ポートの
制御液圧が決定されるものである。

即ち、第１ソレノイドの電磁力を上昇させた場
合について説明すると、第１ソレノイドの電磁力
を上昇するとバルブスプールが摺動して第１制御
圧ポートの制御液圧が上昇され、その上昇された
制御液圧が、第１フイードバツク液圧路を介して
第１ピストン室に伝達される。

この第１ピストン室の液圧上昇により第１パイ
ロツトピストンはバルブスプールから突出方向、
つまり、第１ソレノイドとは反対側の第２ソレノ
イドのプランジヤを押圧する方向に摺動し、同時
にその反力がバルブスプールを第１ソレノイド方
向に押し戻すように作用する。

よつて、バルブスプールは、第１ソレノイドの
電磁力と第１ピストン室で受圧される制御液圧
（フイードバツク液圧）とが釣り合う位置に配置
され、それによつて第１制御圧ポートの液圧が決
定されるものである。また、第２ソレノイドが駆
動した場合には、その電磁力と第２ピストン室で
受圧される制御液圧とが釣り合う位置に配置され
て第２制御圧ポートの制御液圧が決定される。

従つて、両制御圧ポートの液圧はバルブスプー
ルのストローク量によらずに、両ソレノイドの電
磁力と両フイードバツク圧との釣り合いで決定さ
れるもので、それによつて、両ソレノイドの電磁
力特性に対応した油圧の制御が可能となり、その
結果、両ソレノイドの電磁力変化が１次的であれ
ば制御液圧の特性を１次的にすることができると
共に、制御液圧で駆動されるアクチユエータの動
きを１次的に制御できる。

また、両ピストン室にあつては制御液圧がかけ
られるため、パイロツトピストンの摺動部分の微
少な〓間に僅かなリークが生じる。このため、両
フイードバツク液圧路では両制御圧ポートから両
ピストン室へ僅かに作動液が流れ、そこに設けら
れたフイルタによつて濾過され作動液に含まれて
いる微少な異物が取り除かれる。

従つて、両パイロツトピストンの摺動部分の微
少な〓間に異物が入ることはなく、その異物によ
り両パイロツトピストンに作動不良が生じること
がない。尚、このように両ピストン室からのリー
クは極めて微少な〓間から成されるためその流量
は小量であり、フイルタの緻密性を高めても圧力
損出はほとんどなく、作動への影響はない。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面により詳述する。

まず、実施例の構成について説明する。本考案
一実施例の圧力制御弁Ａは、第３図のシステム全
体図に示す車両用舵角制御装置Ｂに適用されてお
り、マイクロコンピユータ１からの制御電流i1，
i2に基き液圧式ステアリング装置Ｃを駆動させる
ものである。尚、この液圧式ステアリング装置Ｃ
は、自動車の後輪２に設けられ、運転者による操
舵に応じて前輪３と併せて後輪２を転舵させるも
ので、液圧の導入により後輪２を右に転舵させる
右転舵室４と、同様に左に転舵する左転舵室５と
が設けられている。尚、図において６はマイクロ
コンピユータ１へ操舵に必要な様々な状態を検知
する入力センサである。また、Ｆは回収フイルタ
であつて、タンクＴに回収時に作動液に含まれる
異物を除去するものである。

第１図は、実施例の圧力制御弁Ａを示す断面図
であつて、この図に示すように、圧力制御弁Ａ
は、バルブボデイ１０、バイブスプール２０、第
１ソレノイド３０、第２ソレノイド４０を主要な
構成としている。

前記バルブボデイ１０には、バルブ穴６１が穿
設され、このバルブ穴５１には液圧導入穴６２、
第１ドレン穴６３、第２ドレン穴６４、第１制御
圧ポート６５及び第２制御圧ポート６６が形成さ
れている。

前記液圧導入穴６２は、バルブ穴６１のほぼ中
央位置に形成され、圧力供給路５２を介してポン
プＰから液圧が供給される。

両ドレン穴６３，６４は、それぞれバルブ穴６
１の両端側位置に形成されると共に、連通路６７
で連通され、かつ、ドレン液路５３を介して液圧
をタンクＴ側へ逃がす。

前記第１制御圧ポート６５は、第１ドレン穴６
３と液圧導入穴６２間位置に設けられ、第１制御
液圧路５４を介して、前記液圧式ステアリング装
置Ｃの右転舵室４に連通されている。

前記第２制御圧ポート６６は、第２ドレン穴６
４と液圧導入穴６２間位置に設けられ、第２制御
液圧路５５を介して、前記液圧式ステアリング装
置Ｃの左転舵室５に連通されている。

前記バルブスプール２０は、バルブ穴６１にそ
の内径に対し一定の〓間を有して摺動可能に設け
られると共に、両端をコイルスプリング２１，２
２に弾性支持状態で設けられ、かつ、このバルブ
スプール２０には、前記第１制御圧ポート６５に
アンダラツプ状態で設けられる第１ランド２３
と、第２制御圧ポート６６にアンダラツプ状態で
設けられる第２ランド２４と、両端部の端部ラン
ド２５，２６とが形成され、前記液圧導入穴６２
に導かれた液圧を第１制御圧ポート６５と第２制
御圧ポート６６とに逆比例的に切り換えるように
なつている。

即ち、このバルブスプール２０は、第１図に示
す状態において、右側に摺動すれば第１制御圧ポ
ート６５ではドレン側絞り部２３１の面積が狭ま
ると共に液圧導入側絞り部２３２が広がつて増圧
され、一方第２制御圧ポート６６では液圧導入側
絞り部２４２が狭まると共にドレン側絞り部２４
１が広がつて減圧される。尚、逆方向に摺動すれ
ば第１制御圧ポート６５が減圧され、第２制御圧
ポート６６が増圧される。尚、バルブボデイ１０
において、このバルブスプール２０の両端位置に
は背室５６，５６が設けられ、この背室５６，５
６は、それぞれ前記ドレン液路５３に連通されて
いる。

また、このバルブスプール２０の両端部にはこ
のバルブスプール２０と同軸に第１ピストン室７
０と第２ピストン室８０が形成されている。

前記第１ピストン室７０（図中右側端部）には
第１パイロツトピストン７１が摺動可能に設けら
れ、また、第１フイードバツク液圧路７２により
前記第１制御圧ポート６５に連通されている。

前記第２ピストン室８０（図中左側端部）には
第２パイロツトピストン８１が摺動可能に設けら
れ、また、第２フイードバツク液圧路８２により
前記第２制御圧ポート６６に連通されている。

また、両フイードバツク液圧路７２，８２には
それぞれピストン室フイルタ７３，８３が設けら
れていて両フイードバツク液圧路７２，８２を流
れる作動液を濾過して異物を取り除くようになつ
ている。このピストン室フイルタ７３，８３は特
に緻密なものが用いられていて、両パイロツトピ
ストン７１，８２の摺動部の微少な〓間に入り込
む恐れがある極めて微細な異物を取り除くことが
できるようになつている。

尚、両パイロツトピストン７１，８１の先端に
はバルブスプール２０に対する陥入方向のスライ
ドを規制するストツパフランジ７１１，８１１が
設けられている。

さらに、このバルブスプール２０の両端には、
バルブスプール２０の両端部に対して遊嵌状態
で、かつ、端部ランド２５，２６に当接してバル
ブスプール２０に対する中央側へのスライドを規
制されてリテーナ９０が設けられている。

また、このリテーナ９０にはフランジ９１が形
成されている。即ち、このフランジ９１は、表面
がコイルスプリング２１，２２の座面となつてそ
の付勢力をプリロードとしてバルブスプール２０
に与え、また、バルブスプール２０がリテーナ９
０から離れる方向へ摺動した場合にはフランジ９
１の裏面が、バルブ穴６１の縁部周辺位置に当接
して移動が規制される。

前記バルブスプール２０の両端には第１ソレノ
イド３０（図中左側）と第２ソレノイド４０（図
中右側）とが設けられていて、バルブスプール２
０はこれらのプランジヤ３１，４１に両パイロツ
トピストン７１，８１を介して押圧されてスライ
ドする。

尚、両ソレノイド３０，４０の電磁力は、マイ
クロコンピユータ１からの制御電流i1，i2により
制御されるもので、この制御電流i1，i2に対する
電磁力特性は１次的なものとなつている。

また、両ソレノイド３０，４０のプランジヤ３
１，４１は突出側ストツパ面３２，４２及び没入
側ストツパ面３３，４３で規制される範囲でスラ
イドし、かつ、プランジヤスプリング３４，４４
で弾性支持されている。

尚、図中１０１，１０２はＯリングである。

次に、実施例の作用を説明する。

(イ) 中立時 通常バルブスプール２０はコイルスプリング２
１，２２の付勢力によつて一定のプリロードが与
えられた状態で中立位置に保持されていて、液圧
導入穴６２から導かれた高作動液圧は両液圧導入
側絞り部２３２，２４２を通過してそれぞれ両ド
レン穴６３，６４からドレン液路５３を通つてタ
ンクＴへ還る。

これにより、両制御圧ポート６５，６６の液圧
は等しく保たれ、液圧式ステアリング装置Ｃにお
いても両転舵室４，５の液圧は等しく後輪２は直
進状態を保つ。

(ロ) 第１ソレノイド駆動時 マイクロコンピユータ１からの制御電流i1が上
昇されると、プランジヤ３１が第２パイロツトピ
ストン８１の端面をコイルスプリング２１のプリ
ロードに抗して押し、バルブスプール２０は第２
図に示すように、第２ソレノイド４０側（図中右
側）へ摺動して第１ランド２３のドレン側絞り部
２３１と第２ランド２４の液圧導入側絞り部２４
２とを閉じ、第１制御圧ポート６５の液圧が上昇
する。

この第１制御圧ポート６５の圧力上昇は第１フ
イードバツク液圧路７２を介して第１ピストン室
７０に伝えられ、この上昇液圧は第１パイロツト
ピストン７１をバルブスプール２０から突出させ
るように作用する。

そして、第１パイロツトピストン７１の摺動に
より第２ソレノイド４０のプランジヤ４１が没入
側ストツパ４３にスライド規制されるまで没入す
ると、第１パイロツトピストン７１を押圧する力
の反力、即ち、フイードバツク圧Fpがバルブス
プール２０に作用し、バルブスプール２０が第１
ソレノイド３０側に押し戻される。

その結果、第２図に示すように、第１ソレノイ
ド３０の電磁力Fsolとバルブスプール２０に作用
するフイードバツク圧Fp、加えてプランジヤス
プリング３４のばね力Fk1とコイルスプリング２
１のばね力Fk2とが釣り合う（Fsol＋Fk1＝Fp＋
Fk2となる）位置にバルブスプール２０は保た
れ、第１制御圧ポート６５の圧力がマイクロコン
ピユータ１からの制御電流i1に基く所定の圧力に
保たれる。

尚、第１ソレノイド３０の電磁力FSOLとフイ
ードバツク圧Fpとの関係は、 Fp＝FSOL＋Fk1−Fk2の式で示されるように
１次の比例関係となる。また、コイルスプリング
２１とプランジヤスプリング３４にあつては両者
のばね常数イニシヤルセツト力を等しくしておく
のが望ましい。

上述の第１制御圧ポート６５における液圧上昇
及び液圧保持により、液圧式ステアリング装置Ｃ
では右転舵室４の液圧が上昇され、後輪２を所定
角度の右転舵状態を保つように作動する。

(ハ) 第２ソレノイド駆動時 第１ソレノイド３０の駆動時と同様にして、第
２ソレノイド４０へのマイクロコンピユータ１か
らの制御電流i2の上昇によりプランジヤ４１が突
出し、バルブスプール２０は第１ソレノイド３０
側へ摺動され、それによつて、ドレン側絞り部２
３１及び液圧導入側絞り部２４２が開かれ、第２
制御圧ポート６６の液圧が上昇される。この液圧
上昇により、第２パイロツトピストン８１が摺動
され、その反力に基くフイードバツク圧と第２ソ
レノイド４０の電磁力との釣り合う位置にバルブ
スプール２０は保たれ、その結果、液圧式ステア
リング装置Ｃでは左転舵室５の液圧が上昇され
て、後輪２が所定角度の左転舵状態を保つように
作動する。

尚、両パイロツトピストン７１，８１は、両ピ
ストン室７０，８０の液圧が低下したときに両プ
ランジヤ３１，４１のいずれかに押圧されてスト
ツパフランジ７１１，８１１がバルブスプール２
０に当接するまで没入スライドされる。

また、上述のように両ピストン室７０，８０に
液圧が与えられているため、両パイロツトピスト
ン７１，８１の摺動部との間の微少な〓間を通つ
て両背室５６，５７へリークが生じている。この
リークにより両フイードバツク液圧路７２，８２
を作動液が流れる際に、前記微少な〓間に入り込
む恐れのある異物はピストン室フイルタ７３，８
３により除去される。

尚、このような両ピストン室７０，８０からの
リークは極めて小量であり、フイルタの緻密性を
高めても圧力損出はほとんどなく、作動への影響
はない。また、両パイロツトピストン７１，８１
は、両ピストン室７０，８０の液圧が低下したと
きに両プランジヤ３１，４１のいずれかに押圧さ
れてストツパフランジ７１１，８１１がバルブス
プール２０に当接するまで没入スライドされる。

以上のように、両制御圧ポート６５，６６の液
圧はバルブスプール２０のストローク量によらず
に、両ソレノイド３０，４０の電磁力と両フイー
ドバツク面７５，８５で受圧するフイードバツク
圧との釣り合いで決定されるものであるから、両
ソレノイド３０，４０の電磁力特性に対応した油
圧の制御が可能となるもので、制御電流i1，i2に
対して両ソレノイド３０，４０の電磁力が１次的
に変化するから、制御電流i1，i2に対する制御液
圧の特性を１次的にすることができると共に、制
御液圧で駆動される液圧式ステアリング装置Ｃの
作動も１次的に制御できる。

以上説明したように、本実施例は以下の特徴を
有する。

制御電流i1，i2に対して両制御圧ポート６
５，６６の液圧及びこの液圧で作動される液圧
式ステアリング装置Ｃの作動を１次的に制御で
きるために、精度の高い制御を容易に行うこと
ができる。

両制御圧ポート６５，６６と両ピストン室７
０，８０を連通する両フイードバツク液圧路７
２，７３をバルブスプール２０内に形成したた
めに、バルブボデイ１０に形成する場合に比較
してコンパクトにすることができる。

圧力フイードバツク用の両ピストン室７０，
８０に通じる両フイードバツク液圧路７２，８
２にピストン室フイルタ７３，８３を設け異物
を除去するようにしたため、微少な〓間で摺動
し高精度が要求される両パイロツトピストン７
１，８１の異物によるトラブルを回避できると
共に、油圧回路の信頼性が向上する。尚、この
フイルタは流量が殆ど発生しない部位に設けら
れるので、小型化が容易である。

バルブスプール２０に対するフイードバツク
液圧がバルブスプール２０内で作用するように
して両端の背室５６，５７側からフイードバツ
ク液圧をかけないようにしたために、両制御圧
ポート６５，６６及び両ピストン室７０，８０
からのリークは常に一定の方向に成され、作動
が安定する。

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、例えば、実施例では両ピストン室に至
る両フイードバツク液圧路をバルブスプール内に
形成したが、バルブボデイに形成してもよい。

また、実施例では、圧力制御弁を車両用舵角制
御装置に適用した例を示したが、２系統の液圧を
比例制御するものであれば適用範囲はこれに限ら
れない。

また、実施例では背室をドレン側に直接接続し
た例を示したが、この間にオリフイスを設けても
よい。

（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
にあつては、両制御圧ポートの液圧はバルブスプ
ールのストローク量によらずに、両ソレノイドの
電磁力と両ピストン室で受圧する制御液圧（フイ
ードバツク液圧）との釣り合いで決定される手段
としたために、両ソレノイドの電磁力特性に対応
した油圧の制御が可能となり、制御液圧の特性を
１次的にすることができると共に、制御液圧で駆
動されるアクチユエータの動きを１次的に制御す
ることができ、制御が容易になるという効果が得
られる。

同時に、両フイードバツク液圧路に緻密なフイ
ルタを設けた手段としたために、異物により両パ
イロツトピストンに作動不良が生じることがない
という効果及び、その場合にフイルタの抵抗によ
る作動への影響もないという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案一実施例の圧力制御弁示す断面
図、第２図は実施例制御弁の作動を示す断面図、
第３図は実施例制御弁を適用した装置のシステム
を示す全体図、第４図は従来のストローク量変化
に対する制御液圧変化を示すグラフである。 Ａ……圧力制御弁、１０……バルブボデイ、２
０……バルブスプール、２３……第１ランド、２
４……第２ランド、３０……第１ソレノイド、４
０……第２ソレノイド、６１……バルブ穴、６２
……液圧導入穴、６３……第１ドレン穴、６４…
…第２ドレン穴、６５……第１制御圧ポート、６
６……第２制御圧ポート、７０……第１ピストン
室、７１……第１パイロツトピストン、７２……
第１フイードバツク液圧路、７３……ピストン室
フイルタ、８０……第２ピストン室、８１……第
２パイロツトピストン、８２……第２フイードバ
ツク液圧路、８３……ピストン室フイルタ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 第１制御圧ポート、第２制御圧ポート、液圧導
   入穴及びドレン穴が形成されたバルブ穴を備えた
   バルブボデイと、 前記バルブ穴に摺動可能に設けられ、前記液圧
   導入穴に導かれた液圧を第１制御圧ポートと第２
   制御圧ポートとに逆比例的に切り換えるランドが
   形成されたバルブスプールと、 前記バルブスプールの両端側のバルブボデイに
   それぞれ設けられ、電磁力に応じてプランジヤで
   押圧し前記バルブスプールを第１制御圧ポート増
   圧方向へ摺動させる第１ソレノイド及び、第２制
   御圧ポート増圧方向へ摺動させる第２ソレノイド
   と、 前記バルブスプールの一端部に形成され、前記
   第２ソレノイドのプランジヤに当接状態で設けた
   第１パイロツトピストンが摺動可能に挿入された
   第１ピストン室及び、前記バルブスプールの他端
   部に形成され、前記第１ソレノイドのプランジヤ
   に当接状態で設けた第２パイロツトピストンが摺
   動可能に挿入された第２ピストン室と、 前記第１ピストン室に第１制御圧ポートの液圧
   を導入可能に形成された第１フイードバツク液圧
   路及び、前記第２ピストン室に第２制御圧ポート
   の液圧を導入可能に形成された第２フイードバツ
   ク液圧路と、 両フイードバツク液圧路に設けられた緻密なフ
   イルタと、 を備えていることを特徴とする圧力制御弁。