JP2020139523A

JP2020139523A - 圧力制御弁

Info

Publication number: JP2020139523A
Application number: JP2019033679A
Authority: JP
Inventors: 友泰安部; Tomoyasu Abe; 義史小林; Yoshifumi Kobayashi
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2019-02-27
Filing date: 2019-02-27
Publication date: 2020-09-03
Anticipated expiration: 2039-02-27
Also published as: JP7132874B2

Abstract

【課題】安定した圧力制御が可能な圧力制御弁の提供である。【解決手段】前記した課題を解決するために、本発明における圧力制御弁ＰＶは、弁座１ａと、弁座１ａに離着座する弁体２と、弁体２を弁座１ａから離間させる方向へ付勢するばね３と、弁体２を弁座１ａへ接近させる方向へ推力を付与可能なアクチュエータＳｏｌと、ばね３で仕切られる弁座側の空間Ａ１をばね３の一端から他端までの間を介さずに下流に連通する通路Ｐとを備えている。【選択図】図３

Description

この発明は、圧力制御弁に関する。

圧力制御弁は、開弁圧を調節して上流側の圧力を制御する弁であって、たとえば、車両の車体と車軸との間に介装される緩衝器の減衰力を可変にする可変減衰弁に使用される。

圧力制御弁を用いた可変減衰弁は、たとえば、緩衝器のシリンダからリザーバへ通じる流路の途中に設けた環状弁座と、当該環状弁座に離着座して上記流路を開閉する主弁体と、流路から分岐されるパイロット通路と、パイロット通路の途中に設けたオリフィスと、上記パイロット通路の前記オリフィスよりも下流に設けた圧力制御弁と、上記主弁体の反弁座側の背面側に設けられて前記オリフィスと前記圧力制御弁との間の圧力が導入される背圧室とを備えて構成されている。

このように構成された可変減衰弁では、主弁体が背圧室の圧力によって弁座側へ押しつけられており、主弁体の正面には流路の上流から主弁体を撓ませて弁座から離座させるように圧力が作用する。よって、可変減衰弁は、流路の上流側の圧力で主弁体を弁座から離座させる力が背圧室の圧力による主弁体を弁座へ押しつける力を上回ると開弁動作する。

また、圧力制御弁は、弁座を備えた弁座部材と、弁座に離着座する弁体と、弁体と弁座部材との間に介装されて弁体を弁座から離座する方向へ付勢するコイルばねと、弁体を弁座へ接近させる方向へ推力を与えるソレノイドとを備えて構成されている。このように構成された圧力制御弁は、ソレノイドの推力調整によって弁体が弁座から離座する際の開弁圧を調節して、背圧室の圧力を制御する。

このように、圧力制御弁によって背圧室の圧力を調節できるので、可変減衰弁は、流路を通過する作動油の流れに与える抵抗を調節でき、所望する減衰力を緩衝器に発生させ得る（たとえば、特許文献１参照）。

特開２０１４−１７３７１４号公報

従来の圧力制御弁は、ソレノイドの推力調整によって開弁圧を調節するために弁体と弁座部材との間に弁体を弁座から離間させる方向に付勢するコイルばねを備えており、構造上、弁体と弁座との間を通過した作動油はコイルばねの線材間を通って下流に向かう。

他方、緩衝器は、車両における車体と車輪との間の狭い搭載スペースに収容される関係上、圧力制御弁も小型となる場合が多く、作動油がコイルばねの狭い線材間を通過する際に、圧力損失が生じてしまう。また、コイルばねの線材間を通過する作動油量が多くなると、大きな流体力が生じて、コイルばねが振動する場合がある。

このように、圧力制御弁の弁体を付勢するコイルばねの線材間を作動油が通過する際に圧力損失が生じたり、コイルばねが振動したりすると、上流側の圧力が変動して緩衝器の減衰力が乱れてしまう。

そこで、本発明は、安定した圧力制御が可能な圧力制御弁の提供を目的とする。

前記課題を解決するため、本発明の圧力制御弁は、弁座と、弁座に離着座する弁体と、弁体を弁座から離間させる方向へ付勢するばねと、弁体を弁座へ接近させる方向へ推力を付与可能なアクチュエータと、ばねで仕切られる弁座側の空間をばねの一端から他端までの間を介さずに下流に連通する通路とを備えている。

このように圧力制御弁が構成されると、圧力制御弁を通過して弁座側の空間から下流へ移動する作動油は、ばねの一端から他端までの狭い隙間を通過する以外にもこの隙間を迂回する通路をも通過でき、ばねの一端から他端の間の狭い隙間を通過する作動油の流量を減らせる。なお、通路は、弁座部材に設けてもよいし、弁体に設けられもよい。

また、通路の形成にあたっては、弁座を有する弁座側部材と、弁座側部材に嵌合してばねを内部に収容する筒部材とで弁座部材を構成し、弁座側部材と筒部材の組み合わせ部に設けた凹部で通路を形成してもよい。このように構成された圧力制御弁によれば、製造コストを低減できる。

本発明の圧力制御弁によれば、安定した圧力制御が可能となる。

一実施の形態における圧力制御弁が適用された可変減衰弁の断面図である。一実施の形態における圧力制御弁が適用された可変減衰弁を備えた緩衝器の断面図である。一実施の形態における圧力制御弁の拡大断面図である。一実施の形態の第一変形例における圧力制御弁の拡大断面図である。一実施の形態の第二変形例における圧力制御弁の拡大断面図である。

以下に、図示した一実施の形態に基づいて、この発明を説明する。一実施の形態における圧力制御弁ＰＶは、図１に示すように、弁座１ａと、弁座１ａに離着座する弁体２と、弁体２を弁座１ａから離間させる方向へ付勢するばね３と、弁体２を弁座１ａへ接近させる方向へ推力を付与可能なアクチュエータとしてのソレノイドＳｏｌと、通路Ｐとを備えて構成されており、本実施の形態では可変減衰弁ＤＶに利用されて可変減衰弁ＤＶの一部を構成している。

なお、可変減衰弁ＤＶは、緩衝器Ｄに適用されており、緩衝器Ｄは、主として伸縮時に可変減衰弁ＤＶを通過する流体に抵抗を与えることによって減衰力を発生するようになっている。

この可変減衰弁ＤＶが適用される緩衝器Ｄは、たとえば、図２に示すように、シリンダ１００と、シリンダ１００内に摺動自在に挿入されるピストン１０１と、シリンダ１００内に移動挿入されてピストン１０１に連結されるロッド１０２と、シリンダ１００内に挿入したピストン１０１で区画したロッド側室１０３とピストン側室１０４と、シリンダ１００の外周を覆ってシリンダ１００との間に排出通路１０５を形成する中間筒１０６と、さらに、中間筒１０６の外周を覆って中間筒１０６との間にリザーバ１０７を形成する外筒１０８とを備えて構成されており、ロッド側室１０３、ピストン側室１０４およびリザーバ１０７内には流体として作動油が充填されるとともにリザーバ１０７には作動油の他に気体が充填されている。なお、流体は、作動油以外にも、減衰力を発揮可能な流体であれば使用可能である。

そして、この緩衝器Ｄの場合、リザーバ１０７からピストン側室１０４へ向かう作動油の流れのみを許容する吸込通路１０９と、ピストン１０１に設けられてピストン側室１０４からロッド側室１０３へ向かう作動油の流れのみを許容する整流通路１１０とを備え、排出通路１０５はロッド側室１０３とリザーバ１０７とを連通し、可変減衰弁ＤＶは、排出通路１０５の途中に設けられている。

したがって、この緩衝器Ｄは、圧縮作動する際には、ピストン１０１が図２中下方へ移動してピストン側室１０４が圧縮され、ピストン側室１０４内の作動油が整流通路１１０を介してロッド側室１０３へ移動する。この圧縮作動時には、ロッド１０２がシリンダ１００内に侵入するためシリンダ１００内でロッド侵入体積分の作動油が過剰となり、過剰分の作動油がシリンダ１００から押し出されて排出通路１０５を介してリザーバ１０７へ排出される。緩衝器Ｄは、排出通路１０５を通過してリザーバ１０７へ移動する作動油の流れに可変減衰弁ＤＶで抵抗を与えることによって、シリンダ１００内の圧力を上昇させて圧側減衰力を発揮する。

反対に、緩衝器Ｄが伸長作動する際には、ピストン１０１が図２中上方へ移動してロッド側室１０３が圧縮され、ロッド側室１０３内の作動油が排出通路１０５を介してリザーバ１０７へ移動する。この伸長作動時には、ピストン１０１が上方へ移動してピストン側室１０４の容積が拡大して、この拡大分に見合った作動油が吸込通路１０９を介してリザーバ１０７から供給される。そして、緩衝器Ｄは、排出通路１０５を通過してリザーバ１０７へ移動する作動油の流れに可変減衰弁ＤＶで抵抗を与えることによってロッド側室１０３内の圧力を上昇させて伸側減衰力を発揮する。

上述したところから理解できるように、緩衝器Ｄは、伸縮作動を呈すると、必ずシリンダ１００内から排出通路１０５を介して作動油をリザーバ１０７へ排出し、作動油がピストン側室１０４、ロッド側室１０３、リザーバ１０７を順に一方通行で循環するユニフロー型の緩衝器に設定され、伸圧両側の減衰力を単一の可変減衰弁ＤＶによって発生するようになっている。なお、ロッド１０２の断面積をピストン１０１の断面積の二分の一に設定すると、同振幅であればシリンダ１００内から排出される作動油量を伸圧両側で等しく設定できる。このように設定すれば、可変減衰弁ＤＶが流れに与える抵抗を同じにすると、伸側と圧側の減衰力を等しくできる。

つづいて、可変減衰弁ＤＶは、本実施の形態では、中間筒１０６の開口部に設けたスリーブ１０６ａに嵌合されるバルブディスク１０と、バルブディスク１０に設けた組付軸１０ｃの外周に装着されて主弁座１０ｂに離着座する主弁体１１と、バルブディスク１０の組付軸１０ｃに連結される中空なバルブハウジング１２と、パイロット通路ＰＰと、パイロット通路ＰＰに連通される主弁体１１を内部圧力で付勢する背圧室ＢＰと、パイロット通路ＰＰの途中に設けられて背圧室ＢＰ内の圧力を制御する圧力制御弁ＰＶと、フェール弁ＦＶとを備えている。

バルブディスク１０は、図１に示すように、スリーブ１０６ａ内に嵌合される大径の基部１０ｄと、基部１０ｄから図１中右方へ突出する組付軸１０ｃと、基部１０ｄと組付軸１０ｃとを軸方向に貫くように形成されてパイロット通路ＰＰの一部を形成する中空部１０ｅと、中空部１０ｅの途中に設けたオリフィス１０ｆと、基部１０ｄの図１中左端から右端へ貫く複数のポート１０ａと、基部１０ｄの図１中右端に設けられてポート１０ａの出口の外周側に形成される環状の主弁座１０ｂとを備えて構成されている。

ポート１０ａは、上記したように基部１０ｄを貫いていて、ポート１０ａにおける基部１０ｄの図１中左端側の開口は、中間筒１０６で形成した排出通路１０５を介してロッド側室１０３内に連通され、ポート１０ａにおける基部１０ｄの図１中右端側の開口は、リザーバ１０７に連通されている。つまり、この緩衝器Ｄの場合、伸縮時にロッド側室１０３から排出通路１０５およびポート１０ａを介してリザーバ１０７へ作動油を排出するようになっていて、ポート１０ａの上流はロッド側室１０３となる。また、中空部１０ｅの図１中左端側の開口も、ポート１０ａと同様に、排出通路１０５を介してロッド側室１０３内に連通されている。

なお、このバルブディスク１０の基部１０ｄの図１中左方側を小径にして形成した小径部１０ｇをスリーブ１０６ａ内に嵌合しており、この小径部１０ｇの外周には、シールリング１３が装着されている。このようにシールリング１３がスリーブ１０６ａとバルブディスク１０との間をシールするので、基部１０ｄの外周を通じての排出通路１０５とリザーバ１０７との連通が阻止される。

つづいて、バルブディスク１０の基部１０ｄの図１中右端には、主弁座１０ｂに離着座してポート１０ａを開閉する主弁体１１が積層されている。この主弁体１１は、環状の積層リーフバルブとされており、内周が組付軸１０ｃに組付けられてバルブディスク１０と組付軸１０ｃに螺子締結されるバルブハウジング１２とで挟持されている。したがって、主弁体１１は、外周側の撓みが許容されて主弁座１０ｂに着座しており、外周側が撓むと主弁座１０ｂから離座してポート１０ａを開放する。

なお、主弁体１１は、複数の環状板を積層した積層リーフバルブとして構成されているが、環状板の枚数は任意である。また、主弁体１１が離着座する主弁座１０ｂには、切欠で形成されるオリフィスＯが設けられている。

つづいて、主弁体１１の図１中右方には、間座１５、環状の板ばね１６および間座１７が順に積層されており、組付軸１０ｃに組付けられる。そして、組付軸１０ｃの先端である図１中右端には、バルブハウジング１２が螺着される。すると、組付軸１０ｃに組み付けられた主弁体１１、間座１５、板ばね１６および間座１７がバルブディスク１０の基部１０ｄとバルブハウジング１２とで挟持されて固定される。

バルブハウジング１２は、図１に示すように、筒状であって、図１中左方の外径が小さい小径筒部１２ａと、図１中右方の外径が大きな大径筒部１２ｂと、大径筒部１２ｂの外周に設けた環状溝１２ｃと、大径筒部１２ｂの左端から開口して大径筒部１２ｂの内周へ通じる圧力導入孔１２ｄとを備えている。また、バルブハウジング１２は、小径筒部１２ａの内方に設けた螺子孔部１２ｅにバルブディスク１０の組付軸１０ｃが挿入されるとともに螺着されることによって、バルブディスク１０に連結される。大径筒部１２ｂには、図３中右端内周側に環状突部１２ｆが設けられる他に、環状突部１２ｆの外周に設けた環状溝１２ｇと環状溝１２ｇの外周に設けられた図３中右方へ突出する環状のフェール弁弁座１２ｈと、大径筒部１２ｂの内周から開口して環状溝１２ｇに連通されるフェール通路１２ｉとを備えている。

バルブハウジング１２内は、バルブディスク１０の中空部１０ｅに連通されてオリフィス１０ｆを介してポート１０ａの上流であるロッド側室１０３内に連通されている。そして、バルブハウジング１２内は、中空部１０ｅとともにパイロット通路ＰＰの一部として機能している。

また、バルブハウジング１２の大径筒部１２ｂの外周に設けた環状溝１２ｃには、合成樹脂製のリング１８が装着されており、このリング１８の外周に筒状のスプール１９が摺動自在に装着されている。スプール１９は、筒状であって、下端に設けられて内方へ突出するフランジ１９ａと、このフランジ１９ａの下方に環状突起１９ｂを備えている。つまり、スプール１９は、バルブハウジング１２に対して軸方向となる図１中左右方向へ移動可能となっている。

さらに、フランジ１９ａの図１中右端には板ばね１６の外周が当接しており、スプール１９は、この板ばね１６によって、図１中左方である主弁体１１側へ向けて付勢されていて、環状突起１９ｂが主弁体１１の反主弁座側面に当接している。

そして、スプール１９は、その内周側に、板ばね１６およびバルブハウジング１２と協働して背圧室ＢＰを形成しており、この背圧室ＢＰは、上記した圧力導入孔１２ｄを介してバルブハウジング１２内に連通されている。よって、ロッド側室１０３から排出された作動油は、オリフィス１０ｆを介して背圧室ＢＰに導かれるようになっており、ポート１０ａの上流の圧力がオリフィス１０ｆによって減圧されて背圧室ＢＰに導入される。以上から、主弁体１１には、スプール１９を付勢する板ばね１６による付勢力以外に、背圧室ＢＰの内部圧力によって主弁体１１を主弁座１０ｂへ向けて押しつける付勢力が作用している。

すなわち、緩衝器Ｄが伸縮作動する際に、主弁体１１は、正面側からポート１０ａを介してロッド側室１０３内の圧力を受けるとともに、背面側からは背圧室ＢＰの内部圧力と板ばね１６による付勢力を受ける。なお、板ばね１６に孔を設けておき、背圧室ＢＰ内の圧力を直接に主弁体１１に作用させてもよい。

そして、ロッド側室１０３内の圧力によって、主弁体１１の外周を図１中右方へ撓ませようとする力が、背圧室ＢＰの内部圧力と板ばね１６による付勢力に打ち勝つと、主弁体１１が撓んで主弁座１０ｂから離座して主弁体１１と主弁座１０ｂとの間に隙間が形成されてポート１０ａが開放される。

つづいて、バルブハウジング１２内であって螺子孔部１２ｅよりも図１中右方には、圧力制御弁ＰＶが組み付けられている。圧力制御弁ＰＶは、パイロット通路ＰＰの途中に設けられており、非通電時にパイロット通路ＰＰを閉じるとともに通電時に圧力制御を行う。

圧力制御弁ＰＶは、図１及び図３に示すように、弁座１ａと弁収容筒１ｂとを備えた弁座部材１と、弁座１ａに離着座する弁体２と、弁体２を弁座１ａから離座させる方向に付勢するばね３と、弁体２に推力を与えこれを軸方向に駆動するアクチュエータとしてのソレノイドＳｏｌと、通路Ｐとを備えて構成されている。

そして、弁座部材１は、バルブハウジング１２の大径筒部１２ｂ内に嵌合されて、大径筒部１２ｂの図３中右端に重ねられて径方向へ位置決めされつつ、バルブハウジング１２に組付けられる。弁座部材１は、有底筒状であって図３中右端外周にフランジ１ｃを備えた弁収容筒１ｂと、弁収容筒１ｂの図３中右端に軸方向へ向けて突出する環状の弁座１ａと、フランジ１ｃの外周に図３中右方へ向けて設けられた外筒部１ｄと、弁収容筒１ｂの側方から開口して内部へ通じる透孔１ｅと、フランジ１ｃから外筒部１ｄにかけて設けられた溝でなる通路Ｐとを備えて構成されている。

また、弁座部材１の弁収容筒１ｂの外周には、環状のリーフバルブであるフェール弁弁体２１が装着されている。弁収容筒１ｂをバルブハウジング１２に挿入して弁座部材１をバルブハウジング１２に組み付けると、フェール弁弁体２１は、内周が弁座部材１におけるフランジ１ｃとバルブハウジング１２の図３中右端とで挟持されて固定される。よって、フェール弁弁体２１は、外周側がバルブハウジング１２に設けたフェール弁弁座１２ｈに初期撓みが与えられた状態で着座し、環状溝１２ｇを閉塞する。このフェール弁弁体２１は、フェール通路１２ｉを通じて環状溝１２ｇ内に作用する圧力が開弁圧に達すると撓んで、フェール通路１２ｉを開放してリザーバ１０７へ連通させる。このように、フェール弁弁体２１とフェール弁弁座１２ｈとでフェール弁ＦＶが形成されている。

また、弁収容筒１ｂの外径は、バルブハウジング１２の内周径よりも小径であって、弁収容筒１ｂをバルブハウジング１２に挿入して弁座部材１をバルブハウジング１２に組み付けると、透孔１ｅが中空部１０ｅを通じてロッド側室１０３に連通される。

さらに、弁座部材１の弁収容筒１ｂ内には、弁体２が摺動自在に挿入されている。詳しくは、弁体２は、弁収容筒１ｂ内に摺動自在に挿入される弁座部材側である図３中左側に設けた小径部２ａと、反弁座部材側である図３中右側に設けた大径部２ｂと、小径部２ａと大径部２ｂとの間に設けた環状の凹部２ｃと、反弁座部材側端の外周に設けたフランジ状のばね受部２ｄと、弁体２の先端から後端へ貫通する連通路２ｅ、連通路２ｅの途中に設けたオリフィス２ｆとを備えて構成されている。

また、弁体２にあっては、前述したように、凹部２ｃを境にして反弁座部材側の外径が大径になっており、大径部２ｂの図３中左端に弁座１ａに対向する環状の着座部２ｇを備えている。よって、弁体２が弁座部材１に対して軸方向へ移動して弁座部材１に遠近すると着座部２ｇが弁座１ａに対して離着座する。そして、着座部２ｇが弁座１ａに着座すると圧力制御弁ＰＶが閉弁し、着座部２ｇが弁座１ａから離座すると圧力制御弁ＰＶが開弁する。圧力制御弁ＰＶは、開弁すると中空部１０ｅを介してロッド側室１０３をリザーバ１０７に連通し、閉弁すると中空部１０ｅを介してのロッド側室１０３とリザーバ１０７との連通を断つ。

弁体２は、弁座部材１に対して軸方向へ移動でき、弁座部材１に着座した状態から最大限離間するまで凹部２ｃが透孔１ｅに対向した状態に維持される。よって、圧力制御弁ＰＶの開弁時に、バルブディスク１０の中空部１０ｅからリザーバ１０７へ向かう作動油は、弁座部材１の弁収容筒１ｂと凹部２ｃとの間を通過し得る。他方、弁座部材１に対して軸方向へ最大限に離間した際に弁体２のばね受部２ｄが後述するキャップ２０に当接してパイロット通路ＰＰを閉塞するので、作動油は圧力制御弁ＰＶを通過し得なくなる。

このように、圧力制御弁ＰＶは、本実施の形態では、着座部２ｇが弁座１ａに着座した状態で閉弁するとともに、弁体２が弁座部材１から最大限離間した状態でも閉弁する。なお、圧力制御弁ＰＶが閉弁した場合にあっても、フェール通路１２ｉは、中空部１０ｅを通じて常時ロッド側室１０３に連通されているので、ロッド側室１０３の圧力がフェール弁ＦＶの開弁圧に達すると、フェール弁弁体２１が撓んでフェール弁ＦＶが開弁して、背圧室ＢＰ内の圧力はフェール弁ＦＶによってフェール弁ＦＶの開弁圧となるように調節される。

なお、弁体２は、弁座部材１の弁収容筒１ｂ内に挿入されると、弁収容筒１ｂ内であって透孔１ｅより先端側に空間Ｋを形成する。この空間Ｋは、弁体２に設けた連通路２ｅおよびオリフィス２ｆを介して弁体２外に連通されている。これにより、弁体２が弁座部材１に対して図３中左右方向である軸方向に移動する際、上記空間Ｋがダッシュポットとして機能して、弁体２の急峻な変位を抑制するとともに、弁体２の振動的な動きを抑制できる。

さらに、弁体２におけるばね受部２ｄと弁座部材１のフランジ１ｃとの間には、弁体２を弁座部材１に対して軸方向に離間させる方向へ付勢するばね３が介装されている。ばね３は、本実施の形態では、円錐コイルばねとされており、大径側の端部３ａの外周が外筒部１ｄの内周に嵌合し、小径側の端部３ｂの内周が弁体２の大径部２ｂの外周に嵌合して、弁座部材１および弁体２に対して径方向で位置決めされている。

ばね３は、環状であって弁座部材１と弁体２との間に介装されており、弁座部材１と弁体２との間の空間を弁座１ａに面する弁座側の空間Ａ１と弁座１ａに面していない反弁座側の空間Ａ２とに仕切っている。作動油の流れで説明すると、ばね３によって弁座１ａに面する上流側の空間Ａ１と空間Ａ１に対して下流側の空間Ａ２とが仕切られており、圧力制御弁ＰＶを通過した作動油は、ロッド側室１０３からリザーバ１０７へ向かう際に、空間Ａ１、空間Ａ２の順に通過して流れる。

これに対して、弁座部材１に設けられた通路Ｐは、フランジ１ｃから外筒部１ｄの端部にかけて設けられていて、ばね３の大径側の端部３ａより内周側から開口して端部３ａの外周側へ通じている。よって、通路Ｐは、ばね３の一端である端部３ａから他端である端部３ｂの間を介さずに上流側の弁座側の空間Ａ１と下流側の反弁座側の空間Ａ２とを連通している。したがって、圧力制御弁ＰＶを通過して弁座側の空間Ａ１から反弁座側の空間Ａ２へ移動する作動油は、ばね３の線材間の狭い隙間を通過する以外にもばね３の線材間の隙間を迂回する通路Ｐをも通過できる。このように、通路Ｐを設ければ、ばね３の線材間の隙間を通過する作動油の流量を減らせるので、ばね３の線材間の隙間を通過する際の圧力損失と流体力を低減できる。なお、通路Ｐの流路面積をばね３の線材間の螺旋状の隙間の全流路面積よりも大きくすると抵抗の少ない通路Ｐを優先的に通過するので、圧力損失と流体力をより一層効果的に低減できる。本実施の形態では、ばね３を円錐コイルばねとしているが、円筒コイルばねとされてもよいし、ダイヤフラムスプリング等の溝付の皿ばねとされてもよい。また、通路Ｐの設置数は、十分な大きさの流路面積が確保されていればいくつでもよい。

また、バルブハウジング１２の図１中右端には、キャップ２０が嵌合されている。キャップ２０は、環状であって、バルブハウジング１２の大径筒部１２ｂの外周に嵌合するソケット２０ａと、弁座部材１の外筒部１ｄの端部に嵌合する嵌合部２０ｂと、ソケット２０ａを貫く貫通孔２０ｃと、図３中右端の内周に突出する環状弁座２０ｄと、図３中右端に設けられて内周から外周に通じる切欠溝２０ｅとを備えて構成されている。

そして、キャップ２０のソケット２０ａをバルブハウジング１２に嵌合するとともに嵌合部２０ｂを弁座部材１の外筒部１ｄに嵌合すると、弁座部材１は、キャップ２０およびバルブハウジング１２に対して径方向に位置決めされるとともにキャップ２０とバルブハウジング１２によって挟み込まれてフェール弁弁体２１とともに両者に固定される。

キャップ２０の環状弁座２０ｄには、弁体２のばね受部２ｄが離着座するようになっており、弁体２が弁座部材１に対して軸方向へ最大限に離間するとばね受部２ｄが環状弁座２０ｄに着座し、それ以外ではばね受部２ｄは環状弁座２０ｄから離間する。

キャップ２０のバルブハウジング１２への装着によって、キャップ２０内に圧力制御弁ＰＶが収容される空間が仕切られるが、弁体２が環状弁座２０ｄに着座すると、弁体２と環状弁座２０ｄとの間を介しての前記空間とリザーバ１０７との連通が断たれる一方、弁体２が環状弁座２０ｄから離座した状態では、前記空間とリザーバ１０７とが切欠溝２０ｅによって連通される。

前述したところを整理すると、可変減衰弁ＤＶは、ロッド側室１０３とリザーバ１０７とをポート１０ａにて連通し、このポート１０ａを主弁体１１で開閉する。また、このポート１０ａを通るルートとは別に、バルブディスク１０の中空部１０ｅ、バルブハウジング１２内、弁座部材１に設けた透孔１ｅ、弁座部材１内、弁体２に設けた凹部２ｃ、空間Ａ１、通路Ｐ、空間Ａ２、および切欠溝２０ｅを介して、ロッド側室１０３とリザーバ１０７とが連通され、これらでパイロット通路ＰＰを形成している。このパイロット通路ＰＰは、バルブハウジング１２に設けた圧力導入孔１２ｄを通じて背圧室ＢＰに連通されており、ポート１０ａの上流の圧力がパイロット通路ＰＰの途中に設けたオリフィス１０ｆによって減圧されて背圧室ＢＰに導入される。さらに、パイロット通路ＰＰは、圧力制御弁ＰＶによって開閉され、圧力制御弁ＰＶの開弁圧の調節によって背圧室ＢＰ内の圧力を制御できる。圧力制御弁ＰＶは、開弁圧の調節のために弁体２に推力を与えるアクチュエータとしてソレノイドＳｏｌを備えている。また、ソレノイドＳｏｌが推力を弁体２に与えない状態では、弁体２がばね３によって弁座部材１から最大限離間して圧力制御弁ＰＶが閉弁するが、パイロット通路ＰＰの圧力制御弁ＰＶの上流がフェール通路１２ｉに通じているので、パイロット通路ＰＰ内の圧力が高まりフェール弁ＦＶの開弁圧に達すると、フェール弁ＦＶが開弁してロッド側室１０３をリザーバ１０７に連通する。なお、アクチュエータは、ソレノイドＳｏｌに限られず、たとえば、リニアモータやエアシリンダ等といった弁体２にばね３の付勢力に抗する推力を与えて圧力制御弁ＰＶの開弁圧を調節可能なものであればよい。

つづいて、ソレノイドＳｏｌは、外筒１０８に設けた開口に取り付けたスリーブ１０８ａの外周に螺着される有底筒状のケース３５内に収容されており、巻線３８が巻回されるとともにケース３５の底部に固定される環状のソレノイドボビン３９と、有底筒状であってソレノイドボビン３９の内周に嵌合される第一固定鉄心４０と、ソレノイドボビン３９の内周に嵌合される筒状の第二固定鉄心４１と、同じくソレノイドボビン３９の内周に嵌合されるとともに第一固定鉄心４０と第二固定鉄心４１との間に空隙を形成するために介装される非磁性体のフィラーリング４２と、第一固定鉄心４０の内周側に配置される筒状の可動鉄心４３と、可動鉄心４３の内周に固定されるシャフト４４とを備えて構成されている。

ケース３５は、筒部３５ａと筒部３５ａの開口端を加締めて固定される底部３５ｂとを備えて構成されており、筒部３５ａの開口端を加締める際に、底部３５ｂとともに筒部３５ａの内周にボビンホルダ３６が固定される。ボビンホルダ３６は、ソレノイドボビン３９を保持しており、ソレノイドボビン３９は、ケース３５にボビンホルダ３６を介して取り付けられている。

そして、ケース３５をスリーブ１０８ａに螺着すると、ケース３５とスリーブ１０８ａとの間に第二固定鉄心４１の外周に設けたフランジ４１ａが挟持され、第二固定鉄心４１によって、フィラーリング４２および第一固定鉄心４０がケース３５内で固定される。

可動鉄心４３は、筒状であって、内周には可動鉄心４３の両端から図１中左右に伸びるシャフト４４が装着されている。このシャフト４４は、第一固定鉄心４０の底部に設けられた環状のブッシュ４５と、第二固定鉄心４１の内周に嵌合される環状のガイド４６の内周に保持された環状のブッシュ４７によって軸方向移動可能に保持されており、これらブッシュ４５，４７によってシャフト４４の軸方向の移動が案内されている。

また、第二固定鉄心４１を上記のようにケース３５に固定すると、第二固定鉄心４１の内周に嵌合されたガイド４６がキャップ２０に当接し、キャップ２０、弁座部材１、フェール弁弁体２１、バルブハウジング１２およびバルブディスク１０が緩衝器Ｄに固定される。

シャフト４４の図１中左端は、弁体２の図１中右端に嵌合された孔空きディスク３２に当接しており、弁体２を介してばね３の付勢力がシャフト４４にも作用し、ばね３は、弁体２を付勢するだけでなく、ソレノイドＳｏｌの一部品としてシャフト４４を付勢する役割をも果たしている。

なお、第二固定鉄心４１は、スリーブ１０８ａの内周に嵌合する筒状のスリーブ４１ｂを備えており、これにより、ソレノイドＳｏｌを構成する各部材がスリーブ１０８ａに対して径方向に位置決めされている。なお、キャップ２０の外周には切欠（符示せず）が設けられており、弁体２とソレノイドＳｏｌとの間の空隙は、この切欠と切欠溝２０ｅを通じてリザーバ１０７に連通されるので、弁体２の移動を妨げる恐れはない。

なお、ガイド４６には、軸方向に貫く孔４６ａが設けられており、ガイド４６の図１中左側と右側とで圧力差が生じないようになっており、また、可動鉄心４３にも軸方向に貫く孔４３ａが設けられており、可動鉄心４３の図１中左側と右側とで圧力差が生じて可動鉄心４３の円滑な移動を妨げることが無いよう配慮されている。

上述したところから、このソレノイドＳｏｌにあっては、磁路が第一固定鉄心４０、可動鉄心４３および第二固定鉄心４１を通過するように形成されており、巻線３８が励磁されると、第一固定鉄心４０寄りに配置される可動鉄心４３が第二固定鉄心４１側に吸引され、可動鉄心４３には図１中左側へ向かう推力が作用するようになっている。

そして、この可動鉄心４３に一体となって移動するシャフト４４は、図１に示すように、弁体２に当接しており、ソレノイドＳｏｌの推力が弁体２に伝わるようになっている。

ソレノイドＳｏｌは、励磁時において吸引される可動鉄心４３を介して弁体２に図１中左側へ向かう方向の推力を与えて弁体２を弁座１ａに着座させつつ、供給される電流量に応じて圧力制御弁ＰＶの開弁圧を調節する。具体的には、ソレノイドＳｏｌの巻線３８への通電量を調節すると、弁体２へ与える推力を調節でき、圧力制御弁ＰＶの開弁圧を制御できる。

また、ソレノイドＳｏｌは、非励磁時においては推力を弁体２に与えないので、弁体２がばね３に押されて弁座１ａから離座して弁座部材１から最大限遠ざかり、圧力制御弁ＰＶを閉弁させる。

圧力制御弁ＰＶは、前述のように構成されて可変減衰弁ＤＶに組み込まれ、アクチュエータとしてのソレノイドＳｏｌの推力の調整で緩衝器Ｄが発生する減衰力を変更する。

詳細には、緩衝器Ｄが伸縮してロッド側室１０３から作動油が可変減衰弁ＤＶを経てリザーバ１０７へ排出されると、圧力制御弁ＰＶが正常動作する場合には、ポート１０ａおよびパイロット通路ＰＰの上流の圧力が高まり、ソレノイドＳｏｌに電流を供給して、圧力制御弁ＰＶの開弁圧を調節すると、パイロット通路ＰＰにおけるオリフィス１０ｆと圧力制御弁ＰＶとの間の圧力が背圧室ＢＰに導かれる。

背圧室ＢＰの内部圧力は圧力制御弁ＰＶの開弁圧に等しくなるように制御され、当該開弁圧はソレノイドＳｏｌで調節される。よって、圧力制御弁ＰＶは、主弁体１１の背面に作用する圧力を調節でき、ひいては、主弁体１１がポート１０ａを開放する開弁圧を制御できる。

そして、本発明の圧力制御弁ＰＶは、弁座１ａと、弁座１ａに離着座する弁体２と、弁体２を弁座１ａから離間させる方向へ付勢するばね３と、弁体２を弁座１ａへ接近させる方向へ推力を付与可能なソレノイド（アクチュエータ）Ｓｏｌと、ばね３で仕切られる弁座側の空間Ａ１をばね３の一端から他端までの間を介さずに空間（下流）Ａ２に連通する通路Ｐとを備えている。

このように圧力制御弁ＰＶが構成されると、圧力制御弁ＰＶを通過して弁座側の空間Ａ１から空間（下流）Ａ２へ移動する作動油は、ばね３の線材間の狭い隙間を通過する以外にもばね３の線材間の隙間を迂回する通路Ｐをも通過できる。

本発明の圧力制御弁ＰＶによれば、通路Ｐを設けてばね３の一端から他端の間の狭い隙間を通過する作動油の流量を減らせるので、ばね３の一端から他端までの間の隙間を通過する際の圧力損失と流体力を低減できる。

よって、本発明の圧力制御弁ＰＶによれば、ばね３の一端から他端までの間の隙間を通過する際の圧力損失と流体力を低減できるので、意図しない圧力損失によって狙い通りの圧力制御が難しくなったり、ばね３が振動して圧力変動を来したりする問題が解消され、安定した圧力制御が可能となる。

また、通路Ｐの流路面積をばね３の一端から他端までの間の隙間の全流路面積よりも大きくすると、作動油はより抵抗の少ない通路Ｐを優先的に通過するので、ばね３の一端から他端までの隙間を作動油が通過することによる圧力損失と流体力を極小さくできるので、より一層効果的に安定した圧力制御が可能となる。

また、通路Ｐの形成にあたって、図４に示した第一変形例の圧力制御弁ＰＶ１のように、弁座１ａを有する弁座側部材１Ａと、弁座側部材１Ａに嵌合してばね３を収容する筒部材としてのキャップ２０Ａとで弁座部材１を構成して、通路Ｐを弁座側部材１Ａとキャップ２０Ａの組み合わせ部の双方に設けた凹部５０，５１で形成してもよい。具体的には、弁座側部材１Ａは、有底筒状であって図４中右端外周にフランジ１ｃを備えた弁収容筒１ｂと、弁収容筒１ｂの図４中右端に軸方向へ向けて突出する環状の弁座１ａと、フランジ１ｃの外周に設けられた段部で形成されるキャップ２０Ａが嵌合される組み合わせ部１Ａ１と、フランジ１ｃの組み合わせ部１Ａ１の外周からばね３が着座する部位よりも内周側に開口する凹部５０とを備えている。また、筒部材としてのキャップ２０Ａは、ばね３を内方に収容する筒状の嵌合部２０ｂを組み合わせ部として弁座側部材１Ａのフランジ１ｃに設けた組み合わせ部１Ａ１に嵌合させており、嵌合部２０ｂの内周であって図４中左端から軸方向に設けられる凹部５１とを備える他は、前述のキャップ２０と同様の構成を備えている。

そして、弁座側部材１Ａの組み合わせ部１Ａ１にキャップ２０Ａの嵌合部２０ｂを組み合わせると、凹部５０と凹部５１とが連通されて通路Ｐが形成される。通路Ｐは、弁座１ａを有する弁座側部材１Ａと、弁座側部材１Ａに嵌合してばね３を収容する筒部材としてのキャップ２０Ａとの組み合わせ部（嵌合部２０ｂ）に形成されるので、ばね３で仕切られる弁座側の空間Ａ１をばね３の一端から他端までの間を介さずに空間（下流）Ａ２に連通できる。このように、弁座部材１を弁座側部材１Ａの組み合わせ部１Ａ１と筒部材としてのキャップ２０Ａの組み合わせ部としての嵌合部２０ｂとに設けた凹部５０，５１で通路Ｐを形成すると、弁座側部材１Ａおよび筒部材としてのキャップ２０Ａを焼結成形によって製造すると通路Ｐも形成できるので、孔空け加工の必要が無くなり、加工工数が減少して製造コストを低減できる。また、弁座側部材１Ａと筒部材としてのキャップ２０Ａとが組み合わせ部によって組み合わされるので、双方が互いに径方向に位置決めされるとともに、キャップ２０Ａにおける嵌合部２０ｂの内周でばね３の外周を拘束させてばね３の位置決めも行える。

さらに、通路Ｐは、前述したところでは、弁座部材１に設けていたが、図５に示した第二変形例における圧力制御弁ＰＶ２のように、弁体２に通路Ｐを設けてもよい。この場合、図５に示すように、弁体２の大径部２ｂのばね３が当接する箇所より図５中左方から開口して、ばね受部２ｄのばね３が当接する箇所よりも外周側へ通じるように通路Ｐを設けると、ばね３の一端から他端までの間の線材間の隙間を迂回して上流である空間Ａ１を下流の空間Ａ２へ連通できる。よって、このように構成された圧力制御弁ＰＶ２にあっても、ばね３の一端から他端までの間の隙間を通過する際の圧力損失と流体力を低減できるので、安定した圧力制御が可能となる。

また、圧力制御弁ＰＶが適用された可変減衰弁ＤＶにあっては、ソレノイドＳｏｌへの供給電流に応じた推力を圧力制御弁ＰＶに与えて背圧室ＢＰの内部圧力を制御して主弁体１１における開弁圧を調節する。そのため、パイロット通路ＰＰを流れる流量に依存することなく背圧室ＢＰの内部圧力を狙い通りに調節でき、緩衝器Ｄのピストン速度が低速域にある場合にもソレノイドＳｏｌへの供給電流に対する減衰力変化が線形に近く、制御性が向上する。また、ソレノイドＳｏｌへの供給電流に応じた推力を弁体２に与えて主弁体１１を付勢する背圧室ＢＰの内部圧力を制御するので、減衰力のばらつきも小さくできる。

また、フェール時には、ソレノイドＳｏｌへ電流供給が断たれ、圧力制御弁ＰＶがばね３によって押圧されて閉弁し、ロッド側室１０３内の圧力がフェール弁ＦＶの開弁圧に達するとフェール弁ＦＶが開弁してパイロット通路ＰＰをリザーバ１０７へ連通する。よって、フェール弁ＦＶが作動油の流れに対して抵抗となって、緩衝器Ｄはパッシブな緩衝器として機能できる。なお、フェール弁ＦＶの開弁圧の設定によって、緩衝器Ｄのピストン速度に対するフェール時の減衰特性を予め任意に設定できる。

なお、本実施の形態では、圧力制御弁ＰＶを可変減衰弁ＤＶに適用しているが、圧力制御弁ＰＶは油圧回路中で単独で使用可能であり、単独で使用されても本願発明の効果は失われない。

以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形、および変更が可能である。

１・・・弁座部材、１Ａ・・・弁座側部材、１ａ・・・弁座、１Ａ１・・・組み合わせ部、２・・・弁体、３・・・ばね、２０Ａ・・・キャップ（筒部材）、２０ｂ・・・嵌合部（組み合わせ部）、５０，５１・・・凹部、Ａ１・・・空間、Ｐ・・・通路、ＰＶ，ＰＶ１，ＰＶ２・・・圧力制御弁、Ｓｏｌ・・・ソレノイド（アクチュエータ）

Claims

弁座と、
前記弁座に離着座する弁体と、
前記弁体を前記弁座から離間させる方向へ付勢するばねと、
前記弁体を前記弁座へ接近させる方向へ推力を付与可能なアクチュエータと、
前記ばねで仕切られる弁座側の空間を前記ばねの一端から他端までの間を介さずに下流に連通する通路とを備えた
ことを特徴とする圧力制御弁。
前記弁座を有する弁座部材を備え、
前記弁座部材に前記通路が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の圧力制御弁。
前記弁座部材は、前記弁座を有する弁座側部材と、前記弁座側部材に嵌合して前記ばねを内部に収容する筒部材とを有し、
前記通路は、前記弁座側部材と前記筒部材の組み合わせ部に設けた凹部で形成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の圧力制御弁。
前記弁体に前記通路が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の圧力制御弁。