JPH0744865Y2

JPH0744865Y2 - 圧力制御弁

Info

Publication number: JPH0744865Y2
Application number: JP12111589U
Authority: JP
Inventors: 忠治横田; 修一郎塩山
Original assignee: 株式会社ユニシアジェックス
Priority date: 1989-10-17
Filing date: 1989-10-17
Publication date: 1995-10-11
Anticipated expiration: 2004-10-17
Also published as: JPH0359572U

Description

【考案の詳細な説明】（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、例えば、特開昭60−11793号
公報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、バルブ穴内に摺動自在に設け
られたバルブスプールの摺動で、液圧供給回路と出力回
路及びドレーン回路との間の絞り量を制御して出力回路
の出力液圧を制御するようにしたもので、バルブ穴とバ
ルブスプールとの相対摺動部分の断面形状が円形に形成
されたものであった。

（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、上述のように、相対摺動するバルブ穴とバルブスプ
ールの断面形状が円形であるため、バルブスプールがバ
ルブ穴内で回転し、この回転により出力液圧が変動する
という問題があった。

もっとも、この問題は、バルブ穴とバルブスプールの加
工精度を非常に高くすることで解消することは可能であ
るが、コストアップするという新たな問題が生じる。

本考案は、上述の従来の問題点に着目して成されたもの
で、大幅にコストアップすることなしに、バルブスプー
ルの回転により出力液圧の変動を防止することができる
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）上述の目的達成のために、本考案の圧力制御弁では、バ
ルブ穴内に摺動自在に設けられたバルブスプールの摺動
で、液圧供給回路と出力回路及びドレーン回路との間の
絞り量を制御して出力回路の出力液圧を制御する圧力制
御弁において、前記バルブ穴とバルブスプールとの相対
摺動部分の断面形状を楕円形状にした。

（作用）本考案の圧力制御弁では、バルブ穴とバルブスプールと
の相対摺動部分の断面形状が楕円形状であるため、軸方
向の摺動は確保されるが、その周方向の回転は阻止され
た状態となる。

従って、バルブスプールの回転によって生じる出力液圧
の変動を防止することができ、安定した制御が可能にな
ると共に、バルブ穴とバルブスプールの加工精度の善し
悪しと出力液圧の変動とは無関係になるから、コストア
ップにつながることもない。

（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。

第１図は、本考案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を反比例的に制御するものであ
る。このような、２つの出力回動S1,S2の出力液圧P₁，P
₂を反比例的に制御する制御は、例えば、後輪の舵角制
御装置の作動に用いられ、このような舵角制御装置で
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
されるものであって、通常この制御は前輪の操舵に応答
して成されるもので、精度の高い制御が望まれる。

図において、１はバルブボディであって、このバルブボ
ディ１には、横方向に幅広の楕円形状に形成されたバル
ブ穴11が穿設されている（第１図Ｉ−Ｉ断面図である第
２図参照）。そして、このバルブ穴11には、第１出力ポ
ート11a及び第２出力ポート11bが形成され、両ポート11
a,11b間位置には液圧供給回路２が接続され、また、両
ポート11a,11bの外側位置にはドレーン回路３が接続さ
れている。さらに、前記バルブ穴11の両端には、大径の
第１背室1a及び第２背室1bが形成されている。

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
給されるようになっている。

また、前記ドレーン回路３は、その途中にオリフィス10
0が設けられると共に、フィルタＦを介してリザーバタ
ンクＴに接続されていて、大気圧となっている。そし
て、このドレーン回路３の前記オリフィス100よりも下
流は、連通路101a,101bによって前記第１背室1a及び第
２背室1bと接続されている。

前記バルブ穴11にはバルブスプール４が摺動可能に内蔵
されている。

そして、このバルブスプール４には、前記第１出力ポー
ト11a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ランド4aと、第２出力ポー
ト11b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ランド4bと、両端部の端部
ランド4c,4dとが形成され、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。

即ち、このバルブスプール４は、図中右方向に摺動する
と、第１出力ポート11aではドレーン側の絞りｒが狭ま
ると共に液圧供給側の絞りｑが広がって第１出力回路S1
への出力液圧P₁が上昇し、一方、バルブスプール４が、
逆に図中左方向に摺動した場合には、絞りｔが狭まると
共に絞りｓが広がって第２出力回路S2の出力液圧P₂が上
昇する。

尚、前記バルブスプール４は、各ランド4a,4b,4c,4dの
部分を含む全体が、前記バルブ穴11に適合するように横
方向に幅広の楕円形状に形成されることによって、その
回転が阻止された状態で設けられている（第２図参
照）。

また、前記第１ランド4a及び第２ランド4bは、第３図に
示すように、端縁部に球面状の切欠部40がそれぞれ周方
向等間隔のもとに４箇所に形成されている。この切欠部
40は、バルブスプール４の摺動に対する各絞りq,r,s,t
の開度特性（出力液圧特性）をリニヤにするために形成
されるものであって、この切欠部40の形状の変形例を第
４図及び第５図に示している。

即ち、第４図に示す切欠部40aは四角形状に形成し、ま
た、第５図に示す切欠部40bは三角形状に形成してい
る。

また、前記バルブスプール４は両端をセンタリングスプ
リング4a,4bに弾性支持されていて、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に摺動付勢
されている。

また、センタリングスプリング4a,4bとバルブスプール
４との間にはリテーナ41a,41bが介在されている。この
リテーナ41a,41bには、バルブスプール４が中立位置と
なると、バルブボディ１に当接されるフランジ42a,42b
が形成されていて、バルブスプール４の中立位置や、セ
ンタリングスプリング4a,4bから離れる方向へ摺動した
状態では、弾発力がバルブスプール４へ伝達されないよ
うになっている。

前記バルブスプール４の摺動は、第1,第２ソレノイド5
a,5bにより成される。即ち、バルブ穴11の両端位置のバ
ルブボディ１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
に通電すると、その発生吸引力によりプランジャ51a,51
bがスライドしてバルブスプール４を押圧するもので、
第１ソレノイド5aへ通電すると、バルブスプール４は図
中右に摺動されて第１出力回路S1の出力液圧P₁が上昇さ
れ、逆に、第２ソレノイド5bに通電すると第２出力回路
S2の出力液圧P₂が上昇される。

尚、プランジャ51a,51bのスライドは、ソレノイド5a,5b
内の各ストッパ面52a,53a,52b,53bにより規制される。
また、プランジャ51a,51bは、それぞれ、ソレノイドス
プリング54a,54bによりバルブスプール４に対してプリ
セット荷重が与えられている。

前記バルブスプール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,63bには、両端が
丸まった円柱形状の第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。

前記両ピストン摺動孔63a,63bは、バルブスプール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
ク液圧を受圧する受圧面65a,65bとなっている。

また、前記パイロットピストン64a,64bと両ソレノイド5
a,5bのプランジャ51a,51bとの間には、金属製でもよい
が、望ましく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、図示するように、底部71a,7
1bを有する円筒形状を成し、底部71a,71bの外側面72a,7
2bが前記バルブスプール４の端面及びパイロットピスト
ン64a,64bの先端の両方に当接可能に形成され、これに
より、プランジャ51a,51bの押圧力がバルブスプール４
及びパイロットピストン64a,64bに伝達可能となってい
る。そして、このストッパ部材7a,7bの底部71a,71bの内
側面73a,73bがプランジャ51a,51bに当接されて配置され
ている。

また、このストッパ部材7a,7bの、底部71a,71bとは反対
側の端面はストッパ面74a,74bとされ、前記ソレノイド5
a,5bのケーシング55a,55bに形成されたスプリング着座
面56a,56bに当接可能に形成されている。

即ち、このストッパ部材7a,7bと、スプリング着座面56
a,56bによって、フィードバック液圧によるパイロット
ピストン64a,64bの摺動を規制するストッパ手段が構成
されている。

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４はセンタリングスプリング4a,4
bの付勢力によって中立位置に保持されていて、液圧供
給回路２から導かれた高圧の作動液は液圧導入側の絞り
q,sを通過してそれぞれドレーン側の絞りr,tからドレー
ン回路３を通ってリザーバタンクＴへ還流される。

ところで、ドレーン回路３の途中にはオリフィス100が
設けられているため、このオリフィス100の上流と下流
では着圧が発生していて、オリフィス100の上流のドレ
ーン上流液圧は、オリフィス100の下流のドレーン下流
液圧よりも高くなっている。

よって、オリフィス100よりも上流のドレーン回路３に
対して、絞りr,t及びフィードバック液圧導入孔61a,61b
を介して連通状態のピストン摺動孔63a,63bは、それぞ
れドレーン上流液圧となっており、一方、オリフィス10
0よりも下流のドレーン回路３と連通路101a,101bを介し
連通状態の両背室1a,1bは、ドレーン下流液圧となって
いる。

従って、パイロットピストン64a,64bでは、一端面の受
圧面65a,65bでドレーン上流液圧を受圧し、他端面では
ドレーン下流液圧を受圧しているもので、両パイロット
ピストン64a,64bは、この液圧差に基づいてそれぞれピ
ストン摺動孔63a,63bから両背室1a,1bの突出する方向に
摺動付勢されている。この実施例では、この液圧さによ
る付勢力が、ソレノイドスプリング54a,54bのセット荷
重及び、パイロットピストン64a,64bの制止摩擦係数の
合力よりも大きくなるような差圧が発生するように、オ
リフィス100を設定している。

このため、この中立状態では、両パイロットピストン64
a,64bはストッパ部材7a,7bに規制されるまで摺動した状
態となっていて、ストッパ部材7a,7bの、ストッパ面74
a,74bが、常にスプリング着座面56a,56bに当接され、バ
ルブスプール４の両端面とストッパ部材7a,7bとの間に
はha,hbが形成された状態となっている。

（ロ）第１ソレノイド5a駆動時第１ソレノイド5aに通電すると吸引力が発生し、この吸
引力が、オリフィス100の差圧に基づいて第２パイロッ
トピストン64bに与えられている付勢力からソレノイド
スプリング53aのセット荷重を差し引いた荷重より大き
くなった時点で、プランジャ51a,ストッパ部材7b及び第
２パイロットピストン64bが一体となってバルブスプー
ル４の方向へ移動する。そして、ストッパ部材7bの底部
外側面62bがバルブスプール４の端面に当接して、バル
ブスプール４を図中右方向に押圧して摺動させる。

このバルブスプール４の摺動により、絞りｑが広がり、
第１出力ポート11a及び第１出力回路S1の出力液圧P₁が
上昇される。

また、この第１出力ポート11aの液圧は、第１ピストン
摺動孔63aに伝達され、このフィードバック液圧を受圧
面65aで受圧することにより、第１パイロットピストン6
4aは、図中右方向に押圧されるが、この時、第１パイロ
ットピストン64aは、オリフィス100による差圧に基づき
与えられている付勢力によって、既に図中右方向の摺動
が規制された状態となっているため、この出力液圧P₁が
第１ピストン摺動孔63aに導かれるのと同時に、このフ
ィードバック液圧の反力がフィードバック力としてバル
ブスプール４に作用し、バルブスプール４が図中左方向
に押し戻される。

また、この時、オリフィス100の差圧に基づいた付勢力
は、バルブスプール４を押し戻す方向に作用するため、
このフィードバック力によりバルブスプール４の摺動
は、より一層スムーズになる。

そして、バルブスプール４が、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による押
圧力が釣り合う位置に配置されたところで、第１出力回
路S1の出力液圧P₁は、第１ソレノイド5aへ通電する電流
値I₁に比例した液圧に制御される。

（ハ）第２ソレノイド5b駆動時第２ソレノイド5bに通電した場合には、上記第１ソレノ
イド5a駆動時と逆に、第２出力回路S2の出力液圧P₂が上
昇されるもので、その作動は、上記の場合と対称的であ
るので説明を省略する。

以上説明したように、本実施例では、バルブ穴11とバル
ブスプール４との相対摺動部分となる各ランド4a,4b,4
c,4dの部分の両断面形状を楕円形状としたため、軸方向
の摺動は確保しつつ、その周方向の回転は阻止された状
態となり、従って、バルブスプール４の回転によって生
じる出力液圧P₁，P₂の変動を防止できるようになり、安
定した制御が可能になるという特徴を有している。そし
て、この回転防止によりバルブ穴11とバルブスプール４
の加工精度の善し悪しと出力液圧P₁，P₂の変動とは無関
係になるので、コストアップにつながることもない。

また、この実施例では、第１ランド4a及び第２ランド4b
の両側縁コーナー部に球面状の切欠部40を形成したこと
で、バルブスプール４の摺動に対する各絞りq,r,s,tの
開度特性（出力液圧特性）をリニヤにすることができる
という特徴を有している。

さらに、この実施例では、ピストンスプリング66a,66b
のセット荷重を、それぞれ、ソレノイドスプリング54b,
54aよりは高めに設定して、両パイロットピストン64a,6
4bのバルブスプール４から突出する方向への摺動を規制
した状態にしたため、両パイロットピストン64a,64bに
対して、フィードバック液圧が作用すると同時に、バル
ブスプールに対し、その反力であるフィードバック力が
作用する。

このため、電流−液圧特性が、液圧の立ち上り初期から
リニヤな特性が得られ、高精度な液圧制御が可能となる
という特徴を有している。

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本考案
の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本考案
に含まれる。

例えば、実施例では、ソレノイドがバルブスプールの両
端部に設けられて、２つの出力液圧を制御するタイプの
圧力制御弁を示したが、ソレノイドが１つで、１つの出
力液圧を制御するタイプの圧力制御弁にも本考案を適用
することができ、また、ソレノイドによらず他の液圧手
段等によってバルブスプールを作動させる形式のものに
も適用できる。

また、実施例では、バルブ穴及びバルブスプールの全体
を楕円形状にした場合を示したが、全体である必要性は
なく、両者の相対摺動部分の一部のみでもよい。

（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って
は、楕円形状により、バルブスプールの回転が阻止され
るので、回転によって生じる出力液圧の変動が防止さ
れ、安定した制御が可能になるという効果が得られる、また、バルブスプールの回転防止により、バルブ穴とバ
ルブスプールの加工精度の善し悪しと出力液圧の変動と
は無関係になるから、コストアップにつながることもな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例の圧力制御弁を示す断面図、第２
図は第１図II−II線における断面図、第３図はバルブス
プールの要部外観図、第４図及び第５図はバルブスプー
ルの変形例を示す要部外観図である。１…バルブボディ２…液圧供給回路３…ドレーン回路４…バルブスプール 11…バルブ穴 S1…第１出力回路 S2…第２出力回路

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】バルブ穴内に摺動自在に設けられたバルブ
スプールの摺動で、液圧供給回路と出力回路及びドレー
ン回路との間の絞り量を制御して出力回路の出力液圧を
制御する圧力制御弁において、前記バルブ穴とバルブスプールとの相対摺動部分の断面
形状を楕円形状にしたことを特徴とする圧力制御弁。