JP2000234677A

JP2000234677A - 圧力制御弁

Info

Publication number: JP2000234677A
Application number: JP11037543A
Authority: JP
Inventors: Tadaaki Nakamura; 忠秋中村; Junichi Ikeda; 純一池田; Susumu Sugiura; 杉浦　　進
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1999-02-16
Filing date: 1999-02-16
Publication date: 2000-08-29

Abstract

(57)【要約】【課題】必要とされる電流を少なくできるコンパクト
な圧力制御弁を提供する。【解決手段】スプールが位置Ｓ₂ に達するとポペット
弁体はスプールに係止し、位置Ｓ₂ を越えたスプールの
移動に際し、スプールと一体化する。ストロークＳ₀ 〜
Ｓ₂ ではソレノイド機構の可動子の押圧力により第２バ
ネ４０のみが変形し、駆動力Ｆは、第２バネ４０にかか
る荷重により規定される。また、電磁力が大きくなって
ポペット弁体にスプールが当接した（位置Ｓ₂ ）後のス
トロークＳ ₂ 〜Ｓ₃ では可動子の押圧力により第１バネ
３９のみが変形し、駆動力Ｆ（ひいてはソレノイドに必
要とされる電磁力）は、第１バネ３９にかかる荷重にの
み規定される。このため、上述した従来技術で必要とさ
れたソレノイドへの高電流の通電や巻数の多いソレノイ
ドの準備が不要となり、この分、装置の小型化を図るこ
とが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アンチロックブレ
ーキ制御装置などのブレーキ液圧制御装置に用いて好適
な圧力制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の圧力制御弁の一例として図４及び
図５に示す圧力制御弁がある（特開平７−１４４６２９
号公報参照）。この圧力制御弁１は、図４に示すよう
に、シリンダ孔２に連通する３つのポート３ａ，３ｂ，
３ｃを形成したシリンダ４を備えている。３つのポート
３ａ，３ｂ，３ｃのうち２つはシリンダ４の側面部に形
成され、残りの１つはシリンダ４の底部（図４右側）に
形成されている。シリンダ４の一端側（図４左側）、他
端側（図４右側）に設けられたポートをそれぞれ、便宜
上、第１ポート３ａ、第２ポート３ｂといい、底部に形
成されたポートを第３ポート３ｃという。

【０００３】シリンダ孔２には、挿通孔（以下、スプー
ル孔という）５及びスプール孔５に連通して側面部に開
口する通路（スプール通路）６が形成されたスプール７
が第１ポート３ａに対応して移動可能に設けられている
と共に、第３ポート３ｃに対応してポペット弁８の断面
略Ｃ字形の弁体（ポペット弁体）９が第３ポート３ｃに
対応して移動可能に設けられている。シリンダ４の一端
側（図４左側）にはソレノイド機構１０のソレノイド１
１が備えられている。ソレノイド１１に挿通するように
して、このソレノイド１１により駆動される軸状の可動
子１２が設けられている。可動子１２はスプール７のス
プール孔５を通してポペット弁体９の中空部（符号省
略）に達している。可動子１２の先端部にはポペット弁
体９の開口部の壁部１３に係合する凸部（第１凸部とい
う）１４が形成されている。可動子１２の途中の部分に
は、スプール７に係合する凸部（第２凸部という）１５
が形成されている。

【０００４】シリンダ孔２の一端側に形成された段差部
１６とスプール７との間にはスプール７を他端側に付勢
するバネ（スプール用バネ）１７が介装されている。シ
リンダ孔２における第１ポート３ａ、第２ポート３ｂの
間に内方に突出して形成されたバネ受部１８とポペット
弁体９との間にはポペット弁体９をＣポート３ｃに押圧
するバネ（ポペット弁用バネ）１９が介装されている。

【０００５】この圧力制御弁１では、非通電状態では、
第１ポート３ａとスプール通路６は連通した状態（スプ
ール７は開状態）になっていると共に、ポペット弁体９
はＣポート３ｃを閉じた状態（ポペット弁８が閉じた状
態）になっている。そして、ソレノイド１１に供給され
る電流値（ソレノイド１１が発生する電磁力）に応じて
可動子１２が変位し、可動子１２ひいてはスプール７の
変位量（ストローク）に応じて、スプール７及びポペッ
ト弁８の開閉モードが第１表に示すように切換えられる
ようになっている。また、この際の可動子１２（スプー
ル７）のストロークに対するスプール用バネ１７、ポペ
ット弁用バネ１９にかかる荷重、及びスプール用バネ１
７、ポペット弁用バネ１９に抗してソレノイド１１に必
要とされる電磁力（以下、駆動力という）Ｆの関係を示
すと図５のようになる。

【０００６】

【０００７】図５及び第１表においてストロークＳ₀ は
初期位置、Ｓ₁ は第１ポート３ａが閉じた位置、Ｓ₂ は
第１凸部１４がポペット弁体９に係合した位置、Ｓ₃ は
Ｓ₂を越えた所定のストローク位置を示す。第１、第
２、第３基準範囲になるに従って電流値（電磁力ひいて
は駆動力Ｆ）が大きくなる。また、図５に示されるよう
に、ストロークＳ₀ 〜Ｓ₂ ではスプール用バネ１７はス
トロークが長くなるに従いバネ力が増大する一方、ポペ
ット弁用バネ１９は可動子１２の変位（ソレノイド１
１）に影響されず一定のバネ力を発揮する。また、スト
ロークＳ₂ 〜Ｓ₃ ではスプール弁用、ポペット弁用バネ
１７，１９共にストロークが長くなるに従いバネ力が増
大する。これによりスプール弁用、ポペット弁用バネ１
７，１９に抗してソレノイド１１に必要とされる駆動力
Ｆは急激に大きくなる特性を示す。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来例では、図５に示されるようにストロークＳ₂ 〜Ｓ₃
においてストロークが長くなるのに従ってスプール弁
用、ポペット弁用バネ１７，１９に作用する荷重が共に
増大し、これに伴いソレノイド１１に必要とされる電磁
力（駆動力Ｆ）が極めて大きくなる。このため、ソレノ
イド１１に高電流を流したりあるいは巻数の多いソレノ
イドを用意したりする必要があり、大型化を招いて配置
スペースの確保が容易でなくなる上、バッテリ容量の増
大を招く虞があった。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、必要とされる電流を少なくできるコンパクトな圧力
制御弁を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
第１、第２、第３ポートを備えたスリーブと、該スリー
ブ内に軸方向に変位可能に配置されて該変位に応じて第
１、第２ポートの連通、遮断及び第２、第３ポートの連
通、遮断をそれぞれ行う第１、第２弁体と、前記スリー
ブと第２弁体との間に介装されて該第２弁体を閉じる方
向に付勢する第１付勢手段と、第１弁体と第２弁体との
間に介装されて第１弁体を開く方向に付勢する第２付勢
手段と、電磁力により作動して第１、第２弁体を連動さ
せる可動子を有する電磁付勢手段と、を備え、可動子の
変位に応じて第１、第２弁体の開閉モードを複数段に切
換え設定する圧力制御弁であって、可動子が所定位置に
達すると第２弁体が第１弁体に係止され、可動子が前記
所定位置に達するまでは電磁付勢手段の電磁力が第２付
勢手段の付勢力に抗して作用し、かつ可動子が前記所定
位置を越えた場合、電磁付勢手段の電磁力が第１付勢手
段にのみ抗して作用することを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
の圧力制御弁１を図１及び図２に基づいて説明する。こ
の圧力制御弁１（３位置電磁弁）は、図示しないアンチ
ロックブレーキ制御装置などのブレーキ液圧制御装置に
設けられ、液通路が形成されたマニホールドなど（ハウ
ジング）に、プラグ等と同様に差し込まれるように構成
され、ユニット化されたものになっている。

【００１２】図１において、ハウジング２０に形成され
た穴２１内には第１、第２、第３ポート３ａ，３ｂ，３
ｃを備えたシリンダ４（スリーブ）が差し込まれてい
る。シリンダ４は、略筒状のシリンダ本体２２と、シリ
ンダ本体２２の開口部（図１左側）に嵌合された蓋２３
と、シリンダ本体２２の孔（シリンダ孔）２における蓋
２３と対向する側（図１右側）に嵌挿された中間部材２
４とからなっている。

【００１３】前記第１、第２、第３ポート３ａ，３ｂ，
３ｃは、ハウジング２０に形成されたアキュムレータ通
路２５、ホイールシリンダ通路２６及びリザーバ通路２
７に連通したものになっている。そして、第１ポート３
ａは、シリンダ本体２２の側面部に開口しかつシリンダ
孔２に連通するようにシリンダ本体２２の蓋２３寄りの
部分に形成されている。また、第２ポート３ｂは蓋２３
に形成されてシリンダ孔２に開口したものになってい
る。第３ポート３ｃは、シリンダ本体２２の側部に形成
されたリザーバ通路２７に連通する第３ポート主部２８
と、中間部材２４に形成されて一端側が第３ポート主部
２８に連通し他端側が軸方向に向けて配置された弁座２
９を通してシリンダ孔２に開口した中間部材通路３０と
からなっている。シリンダ孔２の蓋２３と中間部材２４
との間にはスプール弁３１の弁体を構成する有底筒状の
スプール７（第１弁体）が軸方向に移動可能に設けられ
ている。スプール７内に形成された内部空間には、前記
弁座２９と共にポペット弁８を構成する弁体〔ポペット
弁体（第２弁体を構成する）〕９が軸方向に移動可能に
配置されている。

【００１４】本実施の形態では、圧力制御弁１はアンチ
ロックブレーキ制御装置に用いられるようになってお
り、第１ポート３ａがアキュムレータ通路２５を介して
アキュムレータ（図示省略）、第２ポート３ｂがホイー
ルシリンダ通路２６を介してホイールシリンダ（図示省
略）、第３ポート３ｃにリザーバ通路２７を介してリザ
ーバ（低圧室、図示省略）が接続され、アンチロックブ
レーキ制御における増圧、減圧、液圧保持の機能を果た
すようにしている。

【００１５】スプール７には側面部に開口するスプール
通路６がスプール７の内部を軸方向に貫通して延びる内
部空間（スプール孔５）に連通して形成されている。ス
プール通路６は初期状態（図１）で、第１ポート３ａと
対面しており、スプール通路６、スプール孔５及びシリ
ンダ孔２を介して第１ポート３ａと第２ポート３ｂとが
連通する（スプール弁３１が開弁する）ようになってい
る。また、スプール７が前進（図１左方向へ移動）して
スプール通路６が第１ポート３ａから離間すると第１ポ
ート３ａと第２ポート３ｂとの連通が遮断する（スプー
ル弁３１が閉弁する）ことになる。ここで、シリンダ本
体２２の第１ポート３ａを形成部分がスプール弁３１の
弁座を構成する。

【００１６】ポペット弁８のポペット弁体９は、スプー
ル孔５に沿って案内される筒状のガイド部３２と、ガイ
ド部３２に嵌挿してガイド部３２と一体化されたポペッ
ト弁体主軸３３とからなっている。ガイド部３２は、ス
プール孔５と略同等径の大径部３４と、この大径部３４
から延設される小径部３５と、からなり、大径部３４に
は両面側（図１左右側）に開口する通路（ポペット通
路）３６が形成されている。ポペット弁体主軸３３は、
先端側がスプール７の底部３７の孔（スプール底部孔）
３８を通して弁座２９側に延びており、前記弁座２９に
着座、離座するようになっている。ポペット弁体主軸３
３の先端部は略半球状に形成されている。

【００１７】そして、ポペット弁体９は初期状態（図
１）で、第３ポート３ｃの弁座２９に押し付けられてお
り、これにより第３ポート３ｃは閉じられて（ポペット
弁８は閉弁状態となって）いる。また、後述するように
可動子１２の変位に伴ってポペット弁体９が弁座２９に
対して相対的に図１左方向に移動することによりポペッ
ト弁体９は第３ポート３ｃの開口部すなわち弁座２９か
ら離間する（ポペット弁８は開弁する）ようになってい
る。ポペット弁体９は、スプール７が所定量図１左方向
に移動すると小径部３５が、スプール７の底部３７に係
止し、スプール７のこれ以降の左方向への移動に際し、
スプール７と一体化するようになっている。

【００１８】蓋２３とポペット弁体９との間には第１バ
ネ（第１付勢手段）３９が介装されており、ポペット弁
体９を弁座２９側（閉弁方向）に押圧付勢している。ス
プール７の底部３７とポペット弁体９との間には第１バ
ネ３９のバネ定数に比して小さいバネ定数の第２バネ
（第２付勢手段）４０が介装されており、スプール７及
びポペット弁体９を離間する方向（ポペット弁８を閉弁
する方向）に付勢するようにしている。

【００１９】シリンダ４の中間部材２４側にはソレノイ
ド機構１０（電磁付勢手段）が設けられている。ソレノ
イド機構１０は、中間部材２４に一端側が嵌挿されるチ
ューブ４１と、図示しないバッテリからの電流供給によ
り電流に比例した大きさの電磁力を発生するソレノイド
１１と、チューブ４１内に軸方向に移動可能に挿入さ
れ、電磁力により移動してスプール７及びポペット弁体
９を連動させる可動子１２と、可動子１２に固定されて
先端側が中間部材２４に形成した孔（符号省略）を通し
てスプール７に延びるプッシュロッド４２と、から大略
構成されている。ソレノイド機構１０は、可動子１２ひ
いてはプッシュロッド４２を変位させてスプール７を移
動し、スプール７及びポペット弁８の開閉モードを切換
えるようにしている。

【００２０】この圧力制御弁１では、非通電状態（図
１）では、ポペット弁体主軸３３が第１バネ３９のバネ
力により弁座２９に押圧されてポペット弁８が閉弁して
いると共に、プッシュロッド４２がスプール７に当接し
た状態になっている。また、上述したようにスプール通
路６は第１ポート３ａと対面しており、スプール通路
６、スプール孔５及びシリンダ孔２を介して第１ポート
３ａ（アキュムレータ）と第２ポート３ｂ（ホイールシ
リンダ）とが連通する（第２表に示すようにスプール７
が開弁する）ようになっている。

【００２１】

【００２２】そして、ソレノイド１１に通電して電流値
を大きくして発生する電磁力を大きくすると、電磁力に
応じて可動子１２（プッシュロッド４２）が図１左方向
に移動し、スプール７が左方向の力を受け前進する。こ
の際、スプール７が受けた力は第２バネ４０、ポペット
弁体９及び第１バネ３９を介して蓋２３に伝達される
が、第１バネ３９に比してバネ定数が小さくて変形しや
すい第２バネ４０が縮んで、ポペット弁体９が同等位置
に維持された状態でスプール７が左方向に移動する（前
進する）。この際、ソレノイド機構１０の電磁力が第２
バネ４０のバネ力に抗してスプール７に作用する。すな
わち、ソレノイド１１に必要とされる電磁力（駆動力
Ｆ）は第２バネ４０のバネ力により定められることにな
る。

【００２３】さらにソレノイド１１に供給される電流値
（ひいては電磁力）が大きくされ、電磁力の大きさが第
１所定値になってスプール７が位置Ｓ₁ に達すると、第
２表に示すようにスプール７は閉じる（スプール通路６
の開口部が第１ポート３ａから離間して第１ポート３ａ
と第２ポート３ｂとの連通が遮断される）。

【００２４】さらに、ソレノイド１１に供給される電流
値が大きくなり、ソレノイド１１が発生する電磁力が第
１所定値に比して大きい第２所定値になってスプール７
が位置（本発明の所定位置を構成する。）Ｓ₂ に達する
と、スプール７の底部３７がポペット弁体９の小径部３
５に当接する。そして、スプール７の底部３７がポペッ
ト弁体９の小径部３５に当接するまでは（Ｓ₀ 〜Ｓ
₂ ）、プッシュロッド４２によりスプール７が押圧され
て変位する際、第１バネ３９は所定長に維持され、図２
に示すように第１バネ３９に作用する荷重は所定値に維
持された状態で第２バネ４０に作用する荷重が大きくな
って第２バネ４０が縮み、ソレノイド機構１０の電磁力
が第２バネ４０のバネ力に抗してスプール７に作用する
（すなわち、駆動力Ｆは第２バネ４０のバネ力により定
められる）ことになる。

【００２５】スプール７の底部３７がポペット弁体９の
小径部３５に当接した状態（位置Ｓ ₂ ）で、さらに、ソ
レノイド１１に供給される電流値が大きくなると、スプ
ール７とポペット弁体９は一体化されて（すなわち、第
２バネ４０に作用する荷重が変化しない状態となり）、
第１バネ３９のバネ力に抗して左方向に移動する。この
ポペット弁体９の左方向への移動によりポペット弁体９
が弁座２９から離座し、ポペット弁８が開く（第２ポー
ト３ｂと第３ポート３ｃとが連通する）。そして、スプ
ール７が位置Ｓ₂ を越えて前進すると、ソレノイド機構
１０の電磁力は、第２バネ４０に抗することなく第１バ
ネ３９のバネ力にのみ抗してスプール７及びポペット弁
体９に作用する（すなわち、駆動力Ｆは第１バネ３９の
バネ力のみにより定められる）ことになる。

【００２６】このように構成される圧力制御弁１では、
図２に示されるように、ストロークＳ₀ 〜Ｓ₂ ではプッ
シュロッド４２の押圧力により第２バネ４０のみが変形
し、駆動力Ｆは、第２バネ４０にかかる荷重により規定
される。また、電磁力が大きくなってポペット弁体９に
スプール７が当接した（位置Ｓ₂ ）後のストロークＳ ₂
〜Ｓ₃ ではプッシュロッド４２の押圧力により第１バネ
３９のみが変形し、駆動力Ｆは、第１バネ３９にかかる
荷重にのみ規定される。このため、ストロークＳ₀ 〜Ｓ
₂ では第２バネ４０のバネ特性、ストロークＳ₂ 〜Ｓ₃
では第１バネ３９のバネ特性によってストロークの特性
をそれぞれ独立してかつ容易に設定できると共に、上述
した従来技術で必要とされたソレノイド１１への高電流
の通電や巻数の多いソレノイドの準備が不要となり、こ
の分、装置の小型化を図ることが可能となる。

【００２７】また、ストロークＳ₀ 〜Ｓ₁ の第１モード
ではスプール弁３１は開弁し、ポペット弁８は閉弁して
おり、第１ポート３ａ（アキュムレータ）と第２ポート
３ｂ（ホイールシリンダ）とが連通する一方、第２ポー
ト３ｂ（ホイールシリンダ）と第３ポート３ｃ（低圧
室）とは遮断されている。これにより、アキュムレータ
からのブレーキ液圧がホイールシリンダに供給されるよ
うになっている。また、ストロークＳ₁ 〜Ｓ₂ の第２モ
ードではスプール弁３１は閉弁し、ポペット弁８は閉弁
しており、第２ポート３ｂ（ホイールシリンダ）は第１
ポート３ａ（アキュムレータ）及び第３ポート３ｃ（リ
ザーバ）の双方に遮断された状態になっており、ホイー
ルシリンダの液圧が保持される（液圧保持モードを構成
する）ようにしている。また、ストロークＳ₂ 〜Ｓ₃ の
第３モードではスプール弁３１は閉弁し、ポペット弁８
は開弁しており、第２ポート３ｂ（ホイールシリンダ）
は第３ポート３ｃ（リザーバ）に連通し、これにより、
ホイールシリンダの減圧が行われる（減圧モードを構成
する）。

【００２８】なお、第１ポート３ａにリザーバ、第２ポ
ート３ｂにホイールシリンダ、第３ポート３ｃにアキュ
ムレータを接続することも可能である。

【００２９】上記実施の形態では、ソレノイド機構１０
がスプール７を押圧するいわゆるプッシュ式のものを例
にしたが、これに代えてスプール７を引っ張るようにし
たいわゆるプル式のソレノイド機構１０を用いるように
してもよい。このプル式のソレノイド機構１０を用いた
圧力制御弁１（以下、適宜、第２の実施の形態とい
う。）を図３に示す。図３において、シリンダ本体２２
のシリンダ孔２には有底筒状のスプール７が軸方向に移
動可能に挿入されている。スプール７には可動子１２が
嵌挿されており、可動子１２と一体に変位する（可動子
１２は電磁力により図３右方向に変位する）ようになっ
ている。可動子１２には軸方向に延びる孔（符号省略）
が形成されており、この孔には図示しない固定部に一端
側が固定された固定ロッド５０が挿入され、他端部がス
プール孔５に達している。固定ロッド５０の他端部には
バネ受け５１が取り付けられている。このバネ受け５１
とスプール７の底部３７との間にはポペット弁８のガイ
ド部３２が軸方向に移動可能に収納されている。ポペッ
ト弁８のポペット弁体主軸３３の先端側はスプール底部
孔３８を通して、シリンダ本体２２の開口部側に延びて
いる。

【００３０】シリンダ本体２２の開口部には副スリーブ
５２が嵌合されている。副スリーブ５２にはリザーバ通
路２７とシリンダ孔２とを連通する第３ポート３ｃが形
成されている。第３ポート３ｃには前記ポペット弁８の
ポペット弁体主軸３３が離・着座する弁座２９が設けら
れている。ポペット弁８のガイド部３２とバネ受け５１
（固定部ひいてはスリーブ）との間には第１バネ３９が
介装されており、ポペット弁体主軸３３を弁座２９方向
（ポペット弁８の閉弁方向）に付勢している。ポペット
弁８のガイド部３２とスプール７の底部３７との間に
は、第１バネ３９のバネ定数に比して小さいバネ定数の
第２バネ４０が介装されており、スプール７を図３左方
向（スプール弁３１の開弁方向）に付勢している。スプ
ール孔５におけるスプール７の底部３７側部分には段差
部５３が形成されており、スプール７がポペット弁体９
に対して相対的に右方向に移動することにより、段差部
５３がポペット弁体９に係止され、更にスプール７が右
方向に移動する際、ポペット弁体９がスプール７と一体
化された状態で移動するようになっている。

【００３１】第１、第２、第３ポート３ａ，３ｂ，３ｃ
は、ハウジング２０に形成されたアキュムレータ通路２
５、ホイールシリンダ通路２６及びリザーバ通路２７に
連通したものになっていることは、前記第１の実施の形
態と同様であるが、第２ポート３ｂはシリンダ本体２２
の蓋２３寄りの部分に形成され、第１ポート３ａはシリ
ンダ本体２２の側面部におけるソレノイド機構１０寄り
の部分に形成され、第３ポート３ｃは上述したように副
スリーブ５２に形成されている。

【００３２】この圧力制御弁１では、非通電状態（図
３）では、ポペット弁体主軸３３が弁座２９に押圧され
てポペット弁８は閉弁している。この状態では、スプー
ル通路６は第１ポート３ａと対面しており、スプール通
路６、スプール孔５及びシリンダ孔２を介して第１ポー
ト３ａ（アキュムレータ）と第２ポート３ｂ（ホイール
シリンダ）とが連通する（第３表に示すようにスプール
７が開弁する）ようになっている。

【００３３】

【００３４】そして、ソレノイド１１に通電して電流値
を大きくし発生する電磁力を大きくすると、電磁力に応
じて可動子１２（スプール７）が図１右方向に移動す
る。この際、スプール７の右方向への移動の力は第２バ
ネ４０、ポペット弁体９及び第１バネ３９を介してバネ
受け５１（固定部）に伝達されるが、第１バネ３９に比
してバネ定数が小さくて変形しやすい第２バネ４０が縮
んで、ポペット弁体９が同等位置に維持された状態でス
プール７が右方向に移動する。この際、ソレノイド機構
１０の電磁力が第２バネ４０のバネ力に抗してスプール
７に作用する。すなわち、駆動力Ｆは第２バネ４０のバ
ネ力により定められることになる。

【００３５】さらにソレノイド１１に供給される電流値
（ひいては電磁力）が大きくされ、電磁力の大きさが第
１所定値になってスプール７が位置Ｓ₁ に達すると、第
３表に示すようにスプール７は閉じる（スプール通路６
の開口部が第１ポート３ａから離間して第１ポート３ａ
と第２ポート３ｂとの連通が遮断される）。

【００３６】さらに、ソレノイド１１に供給される電流
値が大きくなり、ソレノイド１１が発生する電磁力が第
１所定値に比して大きい第２所定値になってスプール７
が位置Ｓ₂ に達すると、スプール７の段差部５３がポペ
ット弁体９に当接する。そして、段差部５３がポペット
弁体９に当接するまでは（Ｓ₀ 〜Ｓ₂ ）、電磁力により
可動子１２ひいてはスプール７が変位する際、第１バネ
３９は所定長に維持され、図３に示すように第１バネ３
９に作用する荷重が所定値に維持された状態で第２バネ
４０に作用する荷重が大きくなって第２バネ４０が縮
み、ソレノイド機構１０の電磁力が第２バネ４０のバネ
力に抗してスプール７に作用する（すなわち、駆動力Ｆ
は第２バネ４０のバネ力により定められる）ことにな
る。

【００３７】スプール７の段差部５３がポペット弁体９
に当接した状態（位置Ｓ₂ ）で、さらに、ソレノイド１
１に供給される電流値が大きくなると、スプール７とポ
ペット弁体９は一体化されて（すなわち、第２バネ４０
に作用する荷重が変化しない状態となり）、第１バネ３
９のバネ力に抗して右方向に移動する。このポペット弁
体９の右方向への移動によりポペット弁体主軸３３が弁
座２９から離座し、ポペット弁８が開く（第２ポート３
ｂと第３ポート３ｃとが連通する）。そして、スプール
７が位置Ｓ₂ を越えて前進すると、ソレノイド機構１０
の電磁力は、第２バネ４０に抗することなく第１バネ３
９のバネ力にのみ抗してスプール７及びポペット弁体９
に作用する（すなわち、駆動力Ｆは第１バネ３９のバネ
力のみにより定められる）ことになる。

【００３８】このように構成される圧力制御弁１では、
ストロークＳ₀ 〜Ｓ₂ では可動子１２の引張力により第
２バネ４０のみが変形し、駆動力Ｆは、第２バネ４０に
かかる荷重により規定される。また、電磁力が大きくな
ってポペット弁体９にスプール７が当接した（位置Ｓ
₂ ）後のストロークＳ₂ 〜Ｓ₃ では可動子１２の引張力
により第１バネ３９のみが変形し、駆動力Ｆは、第１バ
ネ３９にかかる荷重にのみ規定される。このため、スト
ロークＳ₀ 〜Ｓ₂ では第２バネ４０のバネ特性、ストロ
ークＳ₂ 〜Ｓ₃ では第１バネ３９のバネ特性によってス
トロークの特性をそれぞれ独立してかつ容易に設定でき
ると共に、上述した従来技術で必要とされたソレノイド
１１への高電流の通電や巻数の多いソレノイド１１の準
備が不要となり、この分、装置の小型化を図ることが可
能となる。

【００３９】

【発明の効果】本発明は、可動子が所定位置に達するま
では電磁付勢手段の電磁力が第２付勢手段の付勢力に抗
して作用し、かつ可動子が前記所定位置を越えた場合、
電磁付勢手段の電磁力が第１付勢手段にのみ抗して作用
するので、可動子が所定位置を越えた場合に必要とされ
る電磁力が、第１付勢手段による付勢力に対応した大き
さであればよくなり、従来技術で必要とされたソレノイ
ドへの高電流の通電や巻数の多いソレノイドの準備が不
要となり、装置の小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の圧力制御弁を示す
断面図である。

【図２】図１の圧力制御弁のストローク−荷重特性を示
す図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態の圧力制御弁を示す
断面図である。

【図４】従来の一例の圧力制御弁を示す断面図である。

【図５】図４の圧力制御弁のストローク−荷重特性を示
す図である。

【符号の説明】

１圧力制御弁４シリンダ（スリーブ）７スプール（第１弁体）８ポペット弁９ポペット弁体（第２弁体）１０ソレノイド機構（電磁付勢手段）１２可動子３９第１バネ４０第２バネ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者杉浦進神奈川県綾瀬市小園1116番地トキコ技研株式会社相模事業所内Ｆターム(参考） 3D046 BB28 CC02 EE01 JJ11 JJ19 JJ21 LL23 LL27 LL50 LL54 3H059 AA03 BB22 3H067 AA04 AA17 AA33 BB04 BB12 CC32 DD05 DD12 DD32 FF11 GG15 GG22 3H106 DA07 DA33 DB23 DB32 DC02 DC09 DD09 EE22 KK22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１、第２、第３ポートを備えたスリー
ブと、該スリーブ内に軸方向に変位可能に配置されて該
変位に応じて第１、第２ポートの連通、遮断及び第２、
第３ポートの連通、遮断をそれぞれ行う第１、第２弁体
と、前記スリーブと第２弁体との間に介装されて該第２
弁体を閉じる方向に付勢する第１付勢手段と、第１弁体
と第２弁体との間に介装されて第１弁体を開く方向に付
勢する第２付勢手段と、電磁力により作動して第１、第
２弁体を連動させる可動子を有する電磁付勢手段と、を
備え、可動子の変位に応じて第１、第２弁体の開閉モー
ドを複数段に切換え設定する圧力制御弁であって、可動子が所定位置に達すると第２弁体が第１弁体に係止
され、可動子が前記所定位置に達するまでは電磁付勢手
段の電磁力が第２付勢手段の付勢力に抗して作用し、か
つ可動子が前記所定位置を越えた場合、電磁付勢手段の
電磁力が第１付勢手段にのみ抗して作用することを特徴
とする圧力制御弁。