JPH0631257Y2

JPH0631257Y2 - 圧力制御弁

Info

Publication number: JPH0631257Y2
Application number: JP6671488U
Authority: JP
Inventors: 道郎赤岩
Original assignee: 株式会社ユニシアジェックス
Priority date: 1988-05-20
Filing date: 1988-05-20
Publication date: 1994-08-22
Anticipated expiration: 2003-05-20
Also published as: JPH01169681U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、例えば車両の姿勢制御に用いて好適な圧力制
御弁に係り、特に、圧力を電流に比例して制御する電磁
比例型の圧力制御弁に関する。

（従来の技術）近時、自動車にも高レベルな快適性が要求される傾向に
あり、例えば車高調整、コーナリングやブレーキング等
の車体の姿勢制御等が行われている。このような各種制
御は油圧を用いて行われることが多く、この場合、ソレ
ノイドの電流値に比例した油圧を発生させるための圧力
制御弁が用いられている。

従来のこの種の圧力制御弁としては、例えば実開昭６２
−２００８７４号公報に記載のものがあり、第２図のよ
うに示される。

同図において、１は圧力制御弁であり、圧力制御弁１に
は図示されないポンプ等によって加圧された圧油が供給
されている。圧力制御弁１に供給される圧油はスプール
弁２の周囲に開口する油路３により導かれており、スプ
ール弁２が一端にソレノイド４の電磁力を受けて図中矢
印Ａ方向に摺動すると、油路３により導かれた圧油はス
プール弁２の中央部に形成された制御室５に導かれ、油
路６を介して図示されない負荷に圧油を供給する。制御
室５の圧力が上昇すると、該圧力は油路７を介してスプ
ール弁２の他端部に画成されたフィードバック室８に導
かれる。フィードバック室８はスプール弁２の他端部に
形成された溝部９によって画成されており、スプール弁
２の先端部10は溝部９を境にしてスプール弁２の摺動部
11よりも小径に形成されている。このとき、フィードバ
ック室８に導かれた制御圧力は先端部10と摺動部11の径
の差に基づく受圧面積に作用することとなり、ソレノイ
ド４の電磁力に対向してスプール弁２に作用する。した
がって、制御圧力の増加に伴ってフィードバック室８の
フィードバック圧力が増加し、スプール弁２を図中矢印
Ｂ方向に押圧する。そして、ソレノイド４の電磁力とフ
ィードバック圧力に基づくスプール弁２の押圧力が一致
すると、スプール弁２は油路３を閉塞して制御圧力をソ
レノイド４の電磁力に応じた値に保持する。

一方、ソレノイド４の電磁力を減少させると、スプール
弁２のバランスが崩れて図中矢印Ｂ方向に移動し、制御
室５の圧油は油路12を介して図示されないリザーバタン
ク等に開放される。したがって、制御圧力は減少し、同
時にフィードバック圧力も減少するため、スプール弁２
は図中矢印Ａ方向に摺動し、ソレノイド４の電磁力とフ
ィードバック圧力に基づくスプール弁２の押圧力が一致
すると油路３および油路12を共に閉塞して制御圧力を減
少した電磁力に応じた値に維持する。

このように、スプール弁２のバランスはソレノイド４の
電磁力とフィードバック圧力に基づく押圧力によって行
われており、フィードバック室８の受圧面積を小さく設
定することにより、小さな電磁力で大きな圧力の制御を
意図している。

しかしながら、このような従来の圧力制御弁にあって
は、フィードバック室８を溝部９によって画成する構成
となっていたため、次のような問題が発生していた。す
なわち、フィードバック圧力の受圧面積を溝部９によっ
て環状に形成して、可及的に小さくすることによってフ
ィードバック力を小さくすることはできるものの、圧力
変動によってフィードバック力は大きく変動してしまう
という問題点があった。

そこで、このような問題を解決するために、従来、高圧
の制御圧力を発生する圧力制御弁として、２つのスプー
ル弁を備えたいわゆるパイロット型の圧力制御弁が提案
されていた。このパイロット型の圧力制御弁は、２つの
スプール弁の内、一方を構成するパイロットスプールに
よってパイロット圧力を発生させて、他方のスプール弁
を構成するメインスプールを押圧し、この押圧力に応じ
てメインスプールが制御圧力を発生するようにしてい
る。この場合、電磁力をパイロットスプールに作用さ
せ、夫々のスプールにフィードバック構造を設けること
により、小さな電磁力で大きな制御圧力を発生すること
を可能としているのである。

（考案が解決しようとする課題）しかしながら、このような従来の圧力制御弁にあって
は、パイロットスプールとメインスプールを平行に配置
する構成となっていたので、パイロットスプールで発生
するパイロット圧力をメインスプール側に伝達させるた
めの流路（油路）をバルブボディに形成せざるを得ず、
このためバルブボディの流路が複雑となり、バルブボデ
ィの加工も面倒であった。また、メインスプールとパイ
ロットスプールを隔離して、その間にパイロット圧力を
導く油路を設けるという構造が必要となり、大型化を招
くこととなる。

（考案の目的）そこで本考案は、パイロットスプールによって発生した
パイロット圧力をバルブボディの油路を介さずに直接メ
インスプールに作用させる構造にして、バルブボディの
油路を簡素化すると共にバルブボディの加工を簡単にし
て、バルブボディ構造を簡略化した圧力制御弁を提供す
ることを目的としている。

（課題を解決するための手段）本考案による圧力制御弁は、上記目的のため、バルブボ
ディ（２４）に形成した一対の収容孔（６０，６１）に
夫々メインスプール（２３）およびパイロットスプール
（２２）を収容し、ソレノイド（２５）電流に比例して
パイロットスプールを摺動させてパイロット制御室（３
４）のパイロット圧力を制御し、該パイロット圧力をメ
インスプールの収容孔の圧力室（３２）に導入してメイ
ンスプールを摺動させ、出力液圧を制御する圧力制御弁
において、前記一対の収容孔を略同軸上に形成してパイ
ロットスプールの収容孔と前記圧力室との間に小径の貫
通穴（６２）を形成する一方、該貫通穴に摺動可能に嵌
合して先端が前記圧力室に臨む小径部（３０）を前記パ
イロットスプールの一端に突設し、該小径部の先端に一
端が開口すると共に他端が前記パイロット制御室に開口
する油路（３５）を形成した。

（作用）本考案では、パイロットバルブ穴とメインバルブ穴とを
同軸に配置し、且つ、パイロットスプールに小径部を設
けてメインバルブ穴に突出させ、小径部内に設けた通絡
を介してパイロット液圧をメインスプールに加えるよう
にしている。したがって、パイロットスプールによって
発生したパイロット圧力によってメインスプールを、制
御圧力が増圧する方向に押圧すると共に、パイロットス
プールをソレノイドの付勢側に対向する方向に押圧し、
パイロット圧を所定圧に制御するので、構造が簡単なも
のとなるとともに、軸方向寸法が必要最小限のものとな
って小型化が図られる。

（実施例）以下、本考案を図面に基づいて説明する。

第１図は本考案に係る圧力制御弁の一実施例を示す図で
ある。

まず、構成を説明する。同図において、21はパイロット
型の圧力制御弁であり、圧力制御弁21は同軸に配列され
たパイロットスプール22およびメインスプール23を有す
る。パイロットスプール22およびメインスプール23は圧
力制御弁21のボディ24内のパイロットスプール22の収容
孔60及びメインスプール23の収容孔61に摺動自在に収納
されており、両収容孔60,61は、同軸上に形成されてい
る。ボディ24の端部にはソレノイド25（制御手段）が固
着されている。ソレノイド25は電磁力によって図中矢印
Ａ方向に付勢力を発生するプランジャ26を有し、プラン
ジャ26の先端部はパイロットスプール22の一端面に当接
する。パイロットスプール22の一端面はパイロットスプ
ール22のソレノイド25側に画成された低圧室27に臨んで
おり、低圧室27には圧油が充填されるとともに、パイロ
ットスプール22を図中矢印Ａ方向に付勢するスプリング
28が介挿される。パイロットスプール22の他端部にはパ
イロットスプール22の摺動部29よりも径の小さい断面積
Ａ_１の小径部30が形成されており、小径部30はパイロッ
トスプール22によって画成された低圧室31を貫通して断
面積Ａ_２のメインスプール23の一端面によって一部が画
成された圧力室32に突出する。従って、小径部30は、収
容孔60と圧力室32との間のボディ24に形成した小径の貫
通孔62に摺動可能に嵌合していることとなる。低圧室31
には圧油が充填されるとともに、スプリング33が介挿さ
れ、スプリング33はパイロットスプール22をソレノイド
25側に付勢する。すなわち、パイロットスプール22はス
プリング28およびスプリング33の各付勢力を両端面に受
けており、ソレノイド25に通電していないときは各付勢
力がバランスする位置で静止する。パイロットスプール
22の中央部にはパイロット制御室34が画成されており、
パイロット制御室34はパイロットスプール22内に形成さ
れた油路35（通路）を介して圧力室32と連通する。従っ
て、油路35は、その一端が小径部30の先端に開口し、他
端がパイロット制御室34に開口していることとなる。そ
して、圧力室32内は、パイロット圧となっており、パイ
ロットスプール22の小径部30にパイロット圧が加わるこ
とによりパイロット圧に応じてパイロットスプール22を
押し戻すフィードバック構造となっている。パイロット
スプール22の周囲にはパイロット供給ポート36およびパ
イロットドレンポート37が開口しており、パイロットス
プール22が各スプリング28、33の付勢力を受けて静止し
ているときパイロットスプール22はパイロット供給ポー
ト36およびパイロットドレンポート37を完全に閉塞（以
下、整定という）する。すなわち、整定時パイロットス
プール22はパイロット供給ポート36、パイロットドレン
ポート37およびパイロット制御室34を完全に独立させて
おり、パイロットスプール22の摺動に応じてパイロット
供給ポート36とパイロット制御室34あるいはパイロット
ドレンポート37とパイロット制御室34が連通する。

一方、メインスプール23の一端面が臨む圧力室32にはス
プリング38が介挿され、スプリング38はメインスプール
23を図中矢印Ａ方向に付勢する。メインスプール23の他
端部には断面積Ａ_３の小ピストン39がメインスプール23
の軸方向摺動自在に埋設され、小ピストン39はメインス
プール23内にフィードバック室40を画成するとともに、
ボディ24に固着されたエンドキャップ41のボール42に当
接する。エンドキャップ41はメインスプール23とともに
小ピストン39の一部が突出する低圧室43を画成し、低圧
室43にはメインスプール23をソレノイド25側に付勢する
スプリング44が介挿される。すなわち、メインスプール
23はスプリング38およびスプリング44の各付勢力を両端
面に受けており、各付勢力がバランスする位置で静止す
る。メインスプール23の中央部には制御室45が画成さ
れ、制御室45はメインスプール23内部に形成された油路
46を介してフィードバック室40と連通する。制御室45に
はボディ24の表面に一端が開口する油路47が開口してお
り、油路47は図示されないシリンダ等の負荷に制御圧力
を導く。メインスプール23の周囲にはメイン供給ポート
48およびメインドレンポート49が開口しており、メイン
スプール23が各スプリング28、44の付勢力を受けて静止
しているときメインスプール23はメイン供給ポート48お
よびメインドレンポート49を完全に閉塞（以下、整定と
いう）する。すなわち、整定時メインスプール23はメイ
ン供給ポート48、メインドレンポート49および制御室45
を完全に独立させており、メインスプール23の摺動に応
じてメイン供給ポート48と制御室45あるいはメインドレ
ンポート49と制御室45が連通する。メイン供給ポート48
にはボディ24の表面に一端が開口する油路50が開口して
おり、油路50は図示されないポンプによって加圧された
圧油をメイン供給ポート48に導く。油路50にはボディ24
のソレノイド25側に開口する油路51が直交して開口して
おり、油路51にはパイロット供給ポート36に一端が開口
するとともに、他端がボディ24表面に開口する油路52が
交差する。また、メインドレンポート49には一端がボデ
ィ24表面に開口する油路53が開口しており、油路53は図
示されないリザーバタンクに圧油を導く。油路53はメイ
ンドレンポート49を貫いて形成されており、パイロット
スプール22およびメインスプール23の配列方向に形成さ
れた油路54と交差する。油路54の一端はボディ24のエン
ドキャップ41側に開口しており、油路54には低圧室43に
開口する油路55、低圧室31に開口する油路56およびパイ
ロットドレンポート37に開口する油路57が交差する。油
路57には低圧室27に開口する油路58が合流しており、各
油路55、56、57は一端がボディ24の表面に開口する。な
お、各油路51、52、54〜57のボディ24表面開口部には盲栓
60a〜60fが圧入されて各開口部を封止する。

次に、作用を説明する。

ソレノイド25に所定の電流を流すと、ソレノイド25には
該電流に応じた電磁力Ｆ_Ｓが発生し、プランジャ26がパ
イロットスプール22を押圧してフィードバック制御室34
とパイロット供給ポート36が連通する。したがって、パ
イロット制御室34には加圧された圧油が油路50、51、52を
経て導かれ、フィードバック制御室34およびフィードバ
ック制御室34と連通する圧力室32の圧力が共に上昇す
る。このとき、メインスプール23には圧力室32内の圧力
（以下、パイロット圧力Ｐｐという）上昇に伴って図中
矢印Ａ方向の力が作用してメインスプール23は図中矢印
Ａ方向に摺動する。したがって、メイン供給ポート48と
制御室45が連通し、加圧された圧油が制御圧力Ｐｃとし
て負荷に供給される。また、制御室45の圧油は油路46を
介してフィードバック室40に導かれるのでフィードバッ
ク室40内の圧力（以下、フィードバック圧力Ｐ_Ｆとい
う）も上昇する。パイロット圧力Ｐｐが上昇すると、パ
イロットスプール22にはパイロット圧力Ｐｐと小径部30
の断面積Ａ_１の積で決まるバランス力Ｆ_B1がソレノイド
25の電磁力Ｆ_Ｓに抗して作用し、パイロットスプール22
をソレノイド25側に押圧する。そして、次式が成立す
ると、パイロットスプール22は整定し、パイロット圧力
Ｐｐが電磁力Ｆ_Ｓに応じた所定値に維持される。

Ｆｓ＝Ｐｐ×Ａ_１＝Ｆ_B1…… このとき、メインスプール23にはフィードバック圧力Ｐ
_Ｆと小ピストン39の断面積Ａ_３の積で決まるバランスＦ
_B3がパイロットスプール22をソレノイド25側に押圧する
方向に作用しており、次式が成立すると、メインスプ
ール23は整定する。

Ｐｐ×Ａ_２＝Ｐ_Ｆ×Ａ_３…… ここで、フィードバック圧力Ｐ_Ｆは制御圧力Ｐｃが導か
れたものであるから、上記式は次式で表わすことが
できる。

Ｐｐ×Ａ_２＝Ｐｃ×Ａ_３…… したがって、上記、式より次式が得られる。

すなわち、面積Ａ_２を面積Ａ_３よりも小さく設定すると
ともに面積Ａ_１を小さくすることにより、大きな制御圧
力Ｐｃを小さな電磁力Ｆｓで操作することができる。

この場合、パイロット圧力Ｐｐはメインスプール23に対
して作用するとともに、パイロットスプール22に対して
フィードバック圧力として作用しており、パイロットス
プール22とメインスプール23を圧力室32を挟んで同一軸
線上に配設することによってパイロットスプール22によ
り操作されるパイロット圧力Ｐｐを特別な油路等を介さ
ずに直接メインスプール23に作用させることができる。
したがって、高圧力を制御する圧力制御弁21の構造を簡
単なものとすることができる。また、パイロットスプー
ル22とメインスプール23を離隔して配設する必要がない
ので、圧力制御弁21の軸方向寸法を必要最小限のものと
することができ、圧力制御弁21の小型化を図ることがで
きる。

一方、ソレノイド25の電流を減少させると、電磁力Ｆｓ
が減少し、前記式のバランス力Ｆ_B1のほうが電磁力Ｆ
ｓよりも大きくなってパイロットスプール22はソレノイ
ド25側に摺動する。このとき、パイロット制御室34の圧
油はパイロットドレンポート37から油路57および油路53
を介してリザーバタンクに開放されるのでフィードバッ
ク制御室34の圧力が減少すると同時にパイロット圧力Ｐ
ｐも減少する。したがって、メインスプール23の整定条
件、すなわち前記式の関係が崩れ、制御室45の圧油、
すなわち制御圧力Ｐｃはメインドレンポート49から油路
53を介してリザーバタンクに開放される。そして、減少
した電磁力Ｆｓ′に対して前記式が成立すると、パイ
ロットスプール22は整定し、パイロット圧力Ｐｐが該電
磁力Ｆｓ′に応じた値に減圧される。したがって、制御
圧力Ｐｃは該パイロット圧力に応じた値に減圧される。

（効果）本考案によれば、バルブボディに形成した一対の収容孔
を略同軸上に形成してパイロットスプールの収容孔と圧
力室との間に小径の貫通穴を形成する一方、該貫通穴に
摺動可能に嵌合して先端が前記圧力室に臨む小径部を前
記パイロットスプールの一端に突設し、該小径部の先端
に一端が開口すると共に他端が前記パイロット制御室に
開口する油路を形成したので、従来のパイロット型圧力
制御弁ではパイロットスプールとメインスプールを平行
に配置する構成となっているに対し、パイロットスプー
ルおよびメインスプールを同軸上に形成した一対の収容
孔に収容するという構成を採っており、パイロットスプ
ールで発生するパイロット圧力をメインスプール側に伝
達する油路を、パイロットスプールに形成することとな
って、パイロット圧力をボディの油路を介さずに直接メ
インスプールに作用させることができ、バルブボディの
油路を簡素化すると共にバルブボディの加工を簡単にし
て、バルブボディ構造を簡略化できることとなる。ま
た、パイロットスプールで発生するパイロット圧力をメ
インスプール側に伝達する油路を、パイロットスプール
に形成することによって、圧力制御弁の全体構造を小形
化することができる。

【図面の簡単な説明】第１図は本考案に係る圧力制御弁の一実施例を示すその
断面図、第２図は従来の圧力制御弁を示すその断面図で
ある。 21……圧力制御弁、 22……パイロットスプール、 23……メインスプール、 24……バルブボデー、 25……ソレノイド（押圧手段）、 30……小径部、 32……圧力室、 35……油路、 40……フィードバック室、 60……収容孔、 61……収容孔、 62……貫通孔。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】バルブボディ（２４）に形成した一対の収
容孔（６０，６１）に夫々メインスプール（２３）およ
びパイロットスプール（２２）を収容し、ソレノイド
（２５）電流に比例してパイロットスプールを摺動させ
てパイロット制御室（３４）のパイロット圧力を制御
し、該パイロット圧力をメインスプールの収容孔の圧力
室（３２）に導入してメインスプールを摺動させ、出力
液圧を制御する圧力制御弁において、前記一対の収容孔
を略同軸上に形成してパイロットスプールの収容孔と前
記圧力室との間に小径の貫通穴（６２）を形成する一
方、該貫通穴に摺動可能に嵌合して先端が前記圧力室に
臨む小径部（３０）を前記パイロットスプールの一端に
突設し、該小径部の先端に一端が開口すると共に他端が
前記パイロット制御室に開口する油路（３５）を形成し
たことを特徴とする圧力制御弁