JP2510475Y2 - 電磁圧力制御弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本考案は、アクティブサスペンションの油圧制御部な
どに用いられる電磁圧力制御弁に関するもので、特に、
スプール型の電磁圧力制御弁に関するものである。

【従来の技術】

例えば自動車のアクティブサスペンションにおいて
は、そのアクチュエータに供給される作動油を所定圧に
保つことが必要となっている。通常、その作動油は油圧
ポンプ等の油圧源から供給される。しかしながら、その
ような油圧源が発生する圧力は変動することが多い。 そこで、そのように供給作動油を所定圧に保つ必要が
ある場合には、一般に、油圧源とアクチュエータとの間
に、油圧源から供給される圧力を減圧して一定の大きさ
に制御する圧力制御弁を介在させるようにしている。そ
のような圧力制御弁としては、電磁ソレノイドによりス
プールに一方向の推力を加えるとともに、圧力反動室に
導かれる制御圧力によりそのスプールに反対方向の作動
力を加え、スプールの軸線方向移動によって連通するポ
ートを切り換えるようにしたスプール型の電磁圧力制御
弁が知られている。 第２図は、従来のそのような電磁圧力制御弁の一例を
示すものである。 この図に示されているように、この電磁圧力制御弁１
は、中心部に左右方向の弁孔２が形成されたバルブボデ
ィ３を備えている。その弁孔２は、図で左側の端部を除
いて一定の径とされ、その左端部のみが他の部分よりも
わずかに小径とされている。 バルブボディ３には、その左右方向の中央部に、油圧
源であるオイルポンプ４に連通する入力ポート５、アク
チュエータ６に連通する出力ポート７、及びタンク８に
連通するドレンポート９が設けられている。その入力ポ
ート５及びドレンポート９は、弁孔２の一定径部分の左
右両側部にそれぞれ開口するようにされている。また、
出力ポート７は、それらのポート5,9の中間部において
弁孔２に開口するようにされている。 更に、バルブボディ３には、入力ポート５の左側に、
制御圧力導入ポート10が設けられている。その制御圧力
導入ポート10は、弁孔２の一定径部分と小径部分との間
に設けられた圧力反動室11に開口するようにされてい
る。その制御圧力導入ポート10には絞り12が設けられ、
そのポート10の入口に、アクチュエータ６への供給油路
13から分岐する分岐油路14が接続されるようになってい
る。 バルブボディ３の弁孔２内には、スプール15が軸線方
向、すなわち左右方向に摺動自在に支持されている。そ
のスプール15には、中央の連結軸部16の左右両側に、そ
れぞれ同径のランド部17,18が設けられている。また、
そのスプール15の図で左側のランド部17の左側には、そ
のランド部17よりわずかに小径の小径ランド部19が同軸
上に設けられている。こうして、スプール15の左端部に
は、ランド部17と小径ランド部19との間に段差部20が形
成されるようになっている。 スプール15のランド部17,18は、弁孔２の一定径部分
に摺動自在に嵌合され、図示されているようにスプール
15が中立位置にあるときには、バルブボディ３の入力ポ
ート５及びドレンポート９にそれぞれ対向して位置する
ことにより、それらのポート5,9を遮断するようにされ
ている。また、その左端の小径ランド部19は、弁孔２の
左端部の小径部分に摺動自在に嵌合されている。そし
て、その小径ランド部19と左側のランド部17との間の段
差部20が、常に圧力反動室11内に位置するようにされて
いる。こうして、スプール15は、圧力反動室11内に導入
される制御圧力がその段差部20に作用することにより、
常に図で右側に向けて押圧されるようになっている。 また、スプール15の左右両側に形成される油室21,22
は油路23によって互いに連結され、その油路23がドレン
ポート９を介してタンク８に接続されることにより、ス
プール15の左右両端面に圧力が作用しないようにされて
いる。 一方、バルブボディ３には、スプール15を左側に向け
て押圧する電磁ソレノイド24が取り付けられている。 このように構成された電磁圧力制御弁１においては、
オイルポンプ４が停止しているときには反力反動室11に
圧力が作用しないので、スプール15は電磁ソレノイド24
の押圧力、すなわち推力により図で左側に移動してい
る。したがって、入力ポート５と出力ポート７とが連通
している。 この状態で、オイルポンプ４を作動させると、そのオ
イルポンプ４から供給される作動油が入力ポート５及び
出力ポート７を通してアクチュエータ６に導かれる。同
時に、その作動油の圧力が、分岐油路14から制御圧力導
入ポート10の絞り12を通して圧力反動室11に導かれる。
したがって、その圧力がスプール15の段差部20に作用
し、スプール15に図で右側に向けての押圧力、すなわち
作動力が加えられる。 電磁ソレノイド24から加えられる推力がスプール15の
段差部20に作用する作動力よりも大きいときには、入力
ポート５と出力ポート７とが連通状態に保たれるので、
オイルポンプ４から供給される作動油はそのままアクチ
ュエータ６に導かれる。 アクチュエータ６に供給される作動油の圧力が高くな
ると、それに伴って圧力反動室11に導入される圧力も高
くなる。そして、スプール15の段差部20に作用する作動
力が電磁ソレノイド24の推力よりも大きくなると、スプ
ール15が図で右側に移動する。その結果、入力ポート５
が遮断され、出力ポート７とドレンポート９とが連通す
る。したがって、アクチュエータ６に供給される作動油
の圧力が低下する。そして、その圧力が所定圧より低く
なると、スプール15の段差部20に作用する作動力が電磁
ソレノイド24の推力より小さくなるので、スプール15は
左側に押し戻される。 このようにして、スプール15が図示されている中立位
置を中心として左右に細かく振動することにより、アク
チュエータ６に供給される作動油の圧力が一定に保たれ
る。

【考案が解決しようとする課題】

ところで、このような電磁圧力制御弁１においては、
スプール15のランド部17と小径ランド部19との断面積
差、すなわち段差部20の面積を大きくすると、その段差
部20に作用する圧力によってスプール15に加えられる作
動力が大きくなるので、電磁ソレノイド24としても強力
なものを用いることが必要となる。そのような電磁ソレ
ノイドは大形で、しかも高価である。したがって、スプ
ール15の段差部20はできるだけ面積を小さくすることが
求められる。 しかしながら、その段差部20はスプール15の外周面に
設けられるので、そのように面積を小さくするために
は、ランド部17の外径と小径ランド部19の外径との差を
十分に小さくすることが必要となる。そして、バルブボ
ディ３の弁孔２にも、それらに対応して、そのようにわ
ずかに径の小さい部分を設けることが必要となる。しか
も、スプール15の移動方向によるヒステリシスを低減さ
せるために、それら径の異なる部分は、正確に同軸上に
位置するように形成しなければならない。 そのために、弁孔２及びスプール15は極めて精密に加
工することが必要となり、その製造コストが著しくかさ
むという問題がある。 また、上述のような電磁圧力制御弁１の場合には、ス
プール15が径方向にがたつくことのないように精密に形
成されるので、圧力反動室11に導かれた作動油中のエア
が抜けにくい。そのために、その圧力反動室11内にエア
が溜まりやすいという問題がある。そのように圧力反動
室11内にエアが溜まると、サージングが発生し、圧力制
御弁１による圧力制御特性が損なわれることになる。 本考案は、このような実情に鑑みてなされたものであ
って、その目的は、安価で圧力制御特性に優れた電磁圧
力制御弁を得ることである。

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するために、本考案では、圧力反動室
を、スプールに対して電磁ソレノイドとは反対側に設け
るとともに、その圧力反動室とスプールとの間に、スプ
ールの端面に当接して圧力反動室からの作動力をそのス
プールに伝えるステムスプールを配置するようにしてい
る。そのステムスプールは、スプールのランド部より小
径のものとされている。

【作用】

このように構成することにより、スプールにはステム
スプールを介して圧力反動室からの作動力が伝えられる
ようになるので、その圧力反動室をスプールから離して
配置することが可能となる。また、そのステムスプール
はスプールに作動力を加え得るものであればよいので、
スプールとは別体とすることができる。したがって、バ
ルブボディ及びスプールの加工が容易となる。そして、
そのステムスプールを小径のものとすることによって、
電磁ソレノイドとしても小形で安価なものを使用するこ
とが可能となる。 更に、そのように圧力反動室をスプールから離して配
置することができ、かつ、ステムスプールの嵌合にも余
裕を持たせることが可能となることにより、反力反動室
内に溜まったエアが抜けやすくなるので、サージングの
発生も防止されるようになる。

【実施例】

以下、図面を用いて本考案の実施例を説明する。 図中、第１図は本考案による電磁圧力制御弁の一実施
例を示すものである。なお、この実施例において、従来
のものとの対比が容易になされるようにするために、上
述の第２図により説明したものと対応する部分には同一
の符号を付すこととする。 第１図から明らかなように、この電磁圧力制御弁31
は、中心部に一定径の弁孔２が形成されたバルブボディ
３を備えている。その弁孔２の図で左側の端部は、バル
ブボディ３の左端面に取り付けられたステムガイド32に
よって閉塞されている。そのステムガイド32と弁孔２の
内周面との間はＯリング33によってシールされている。
また、弁孔２の右側の端部は、バルブボディ３の右端面
に取り付けられた電磁ソレノイド24によって閉塞されて
いる。その電磁ソレノイド24とバルブボディ３との間も
Ｏリング34によってシールされている。 バルブボディ３には、入力ポート５、出力ポート７、
及びドレンポート９が設けられている。その入力ポート
５及びドレンポート９は、それぞれ弁孔２の左右両側部
においてその弁孔２に開口するようにされている。ま
た、出力ポート７は、それら入力ポート５とドレンポー
ト９との間の中間部において弁孔２に開口するようにさ
れている。 入力ポート５には、油圧源であるオイルポンプ４及び
アキュムレータ35が接続されるようになっている。そし
て、出力ポート７から供給される作動油が、アクチュエ
ータ６に導かれるようになっている。ドレンポート９は
タンク８に接続されている。 ステムガイド32には、油孔状の圧力反動室11が設けら
れている。その圧力反動室11は、ステムガイド32からバ
ルブボディ３にわたって形成された制御圧力導入油路36
によって、出力ポート７と連通するようにされている。
その制御圧力導入油路36のステムガイド32とバルブボデ
ィ３との間はＯリング37によってシールされるようにな
っている。また、その制御圧力導入油路36には、出力ポ
ート７を流れる作動油の圧力のみが反力反動室11内に伝
えられるようにするための絞り12が設けられている。 バルブボディ３の弁孔２内には、スプール15が摺動自
在に支持されている。そのスプール15は、中央の小径軸
部16の左右両側にそれぞれ同径のランド部17,18を設け
たもので、そのランド部17,18の外周面が弁孔２の内周
面に摺接するようにされている。入力ポート５及びドレ
ンポート９は、図示されているようにスプール15が中立
位置にあるとき、そのランド部17,18によってそれぞれ
遮断されるようになっている。また、出力ポート７は、
常にスプール15の小径軸部16に対向するようにされてい
る。ランド部17,18の端部外周面には、放置しておくと
流体固着現象によりスプール15がスティックするのを防
止するための溝38,38が形成されている。 スプール15の左右両側のステムガイド32及び電磁ソレ
ノイド24との間には、それぞれ油室21,22が形成される
ようになっている。それらの油室21,22は、スプール15
内に形成された油路23によって互いに連通するようにさ
れている。そして、右側の油室22は、バルブボディ３内
に形成された油路39によって、ドレンポート９に接続さ
れている。こうして、スプール15の左右両端面には作動
油による圧力が作用せず、スプール15が左右方向、すな
わち軸線方向に自由に移動するようにされている。 ステムガイド32のほぼ中心部には、圧力反動室11から
油室21まで貫通する左右方向のガイド孔40が設けられて
いる。そして、そのガイド孔40に、ステムスプール41が
摺動自在に支持されている。そのステムスプール41は、
スプール15のランド部17より十分に小径の軸部42を有
し、その軸部42の先端に頭部43を設けたもので、その軸
部42がガイド孔40に摺動自在に嵌合され、その端面に圧
力反動室11内の圧力が作用するようにされている。ま
た、その頭部43の先端面は球面状に形成され、その先端
面がスプール15の左端面に当接するようにされている。
こうして、スプール15にはステムスプール41を介して圧
力反動室11内の圧力による作動力が伝えられ、その作動
力によってスプール15が右方向に押圧されるようになっ
ている。 一方、スプール15の右端面には電磁ソレノイド24のプ
ランジャ44が当接し、その電磁ソレノイド24によりプラ
ンジャ44を介してスプール15が左方向に押圧されるよう
になっている。 次に、このように構成された電磁圧力制御弁31の作用
について説明する。 従来のものと同様に、アクチュエータ６に供給される
作動油の圧力が低いときには、スプール15は電磁ソレノ
イド24の推力によって図で左側に移動している。したが
って、入力ポート５と出力ポート７とが連通し、オイル
ポンプ４及びアキュムレータ35からなる油圧源から供給
される高圧の作動油がそのままアクチュエータ６に導か
れる。 出力ポート７を高圧の作動油が流れると、その作動油
の圧力が制御圧力導入油路36を通して圧力反動室11に伝
えられる。したがって、ステムスプール41の左端面にそ
の圧力が作用し、ステムスプール41が右方向に押圧作動
される。そして、その作動力によってスプール15が右方
向に押圧される。 アクチュエータ６に導かれる作動油の圧力が所定の大
きさを超えると、圧力反動室11内の圧力も所定圧以上と
なる。そして、そのときには、圧力反動室11内の圧力に
よりステムスプール41を介してスプール15に加えられる
作動力が電磁ソレノイド24による推力よりも大きくな
る。したがって、スプール15が右側に移動して、左側の
ランド部17により入力ポート５が遮断される。また、右
側のランド部18がドレンポート９の右側へ移動するの
で、そのドレンポート９が開き、出力ポート７とドレン
ポート９とが連通する。その結果、出力ポート７を流れ
る作動油の圧力がドレンポート９を通して大気開放のタ
ンク８に伝えられることになり、その圧力が低下する。 このようにして出力ポート７内の圧力、すなわちアク
チュエータ６に供給される作動油の圧力が低下すると、
圧力反動室11内の圧力も低下する。したがって、ステム
スプール41を介してスプール15に加えられる作動力が電
磁ソレノイド24の推力よりも小さくなり、スプール15が
左側に押し戻される。その結果、入力ポート５と出力ポ
ート７とが連通するとともに、ドレンポート９が遮断さ
れることになり、油圧源から供給される高圧の作動油に
よりアクチュエータ６に導かれる作動油の圧力が高めら
れる。 こうして、この電磁圧力制御弁31においても、従来の
ものと同様に、スプール15が左右方向に細かく移動する
ことにより、アクチュエータ６に導かれる作動油の圧力
が一定に保たれる。 そして、この電磁圧力制御弁31の場合には、ステムス
プール41がスプール15の端面に当接して圧力反動室11内
の圧力を伝えることができるようにされていさえすれば
よいので、そのステムスプール41がスプール15と同軸上
に配置される必要はない。しかも、それらステムスプー
ル41とスプール15とは別体として形成される。更に、弁
孔２が設けられるバルブボディ３とステムスプール41を
摺動自在に支持するステムガイド32とも別体として形成
される。したがって、それらの加工が容易となり、その
製造コストが低減される。 また、ステムスプール41は、その軸部42の径を小さく
することによって容易に圧力作用面の面積を小さくする
ことができる。したがって、スプール15に対する作動力
を小さくすることができ、それに対抗する推力を発生す
る電磁ソレノイド24としても推力の小さい小形で安価な
ものを用いることが可能となる。 更に、ステムガイド32内に圧力反動室11を設けるとと
もに、スプール15内にタンク８側へ通じる油路23を設け
ることによた、スプール15の周囲にエア溜まりが生ずる
ことがなくなる。しかも、ステムガイド32のガイド孔40
とステムスプール41の軸部42との嵌合には余裕を持たせ
ることができるので、圧力反動室11内のエアも抜けやす
くなる。したがって、サージングの発生も防止されるよ
うになる。 なお、上記実施例においては、アクチュエータ６に供
給される作動油の圧力を圧力反動室11に導く制御圧力導
入油路36を、バルブボディ３及びステムガイド32内に設
けるようにしているが、その油路は、従来のものと同様
に圧力制御弁31とアクチュエータ６とを結ぶ供給油路13
から分岐させるようにしてもよい。

【考案の効果】 以上の説明から明らかなように、本考案によれば、圧
力反動室内の圧力をステムスプールに作用させ、そのス
テムスプールを介してスプールに作動力を加えるように
しているので、そのステムスプールをスプールとは別体
のものとすることができる。そして、それによって、そ
のステムスプールがスプールと同軸上になくてもヒステ
リシスが大きくなるようなことがなくなるので、それら
ステムスプール及びスプールがそれぞれ摺動するガイド
孔及び弁孔を同軸に形成する必要もなくなる。したがっ
て、その加工が容易となり、製造コストを低減させるこ
とができる。 また、そのステムスプールを小径のものとすれば、圧
力反動室内の圧力によってスプールに加えられる作動力
が小さくなるので、電磁ソレノイドとしても小形で安価
なものを用いることが可能となる。したがって、電磁圧
力制御弁全体を安価に構成することができる。 更に、圧力反動室はスプールから離して配置され、し
かも、その圧力反動室からスプールに作動力を伝えるス
テムスプールの嵌合には余裕を持たせることができるの
で、その圧力反動室からエアが抜けやすくすることがで
きる。したがって、その圧力反動室やスプールの周囲に
エアが溜まることは容易に防止することができ、サージ
ングの発生を抑えることができる。こうして、圧力制御
特性の良好な電磁圧力制御弁を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案による電磁圧力制御弁の一実施例を示
す縦断面図、 第２図は、従来の電磁圧力制御弁の一例を示す縦断面図
である。 １……電磁圧力制御弁 ２……弁孔、３……バルブボディ ４……オイルポンプ（油圧源） ５……入力ポート、６……アクチュエータ ７……出力ポート、８……タンク ９……ドレンポート、11……圧力反動室 15……スプール、17,18……ランド部 24……電磁ソレノイド 31……電磁圧力制御弁 32……ステムガイド 36……制御圧力導入油路、40……ガイド孔 41……ステムスプール 42……軸部、43……頭部

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧源に連通する入力ポートとタンクに連
   通するドレンポートとがそれぞれ左右に設けられるとと
   もに、その中間部に油圧アクチュエータに連通する出力
   ポートが設けられ、 その各ポート間が、軸線方向に移動するスプールにより
   選択的に連通あるいは遮断されるようにされていて、 そのスプールに、電磁ソレノイドによって軸線の一方向
   の推力を作用させるとともに、圧力反動室に導かれる制
   御圧力によってその反対方向の作動力を作用させること
   により、前記油圧アクチュエータに導かれる作動油の圧
   力を制御するようにした電磁圧力制御弁において； 前記圧力反動室が前記スプールに対して前記電磁ソレノ
   イドとは反対側に設けられており、 その圧力反動室と前記スプールとの間に、そのスプール
   のランド部より小径で、そのスプールの端面に当接して
   前記圧力反動室からの作動力をそのスプールに伝えるス
   テムスプールが配置されていることを特徴とする、 電磁圧力制御弁。