JP2567011Y2

JP2567011Y2 - 圧力制御弁

Info

Publication number: JP2567011Y2
Application number: JP6966791U
Authority: JP
Inventors: 聡窪沢
Original assignee: 株式会社ユニシアジェックス
Priority date: 1991-08-31
Filing date: 1991-08-31
Publication date: 1998-03-30
Anticipated expiration: 2006-08-31
Also published as: JPH0538482U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、車載の４輪操舵装置や
その他産業機器等に適用される圧力制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の圧力制御弁として、例えば、特開
昭５７−１８２８１１号公報に記載されているようなも
のが知られている。

【０００３】このような従来の圧力制御弁は、バルブス
プールの両端部にフィードバック液圧導入孔を介してフ
ィードバック液圧が導入されるピストン摺動孔が形成さ
れると共に、このピストン摺動孔にパイロットピストン
が摺動自在に挿入され、このパイロットピストンの端面
に、ソレノイドのプランジャが当接され、また、バルブ
スプールの両端部がリターンスプリングにより弾性支持
された構造であった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の圧力制御弁は、ソレノイドの押圧力とこの
押圧力に対抗する方向に作用するスプリング力及びフィ
ードバック液圧とが釣り合う位置にバルブスプールが配
置されて、出力液圧が制御されるようになっているため
に、そのユニットの動特性に限界があるものであった。
即ち、フィードバック液圧による押圧反力の周波数が、
バルブスプールの質量，リターンスプリングのスプリン
グ力，フィードバックゲインによる固有（共振）振動数
近くの特性となると、バルブスプールがそれに共振して
ハンチングを生じ、さらに、過応答を生じ、出力液圧が
減少するという問題点があった。

【０００５】また、通常、ソレノイドに印加される電流
には、バルブスプールの摺動抵抗を低減する目的でディ
ザが重畳され、このディザによりバルブスプールを微小
振動させるようにしているが、この振動が大きすぎる
と、出力液圧の圧力変動を生じさせることになる。

【０００６】そこで、このような問題を解決するものと
して、本件出願人が先に出願した実開平１−１４９０７
２号公報に記載の圧力制御弁がある。

【０００７】即ち、この先願の圧力制御弁は、前記フィ
ードバック液圧導入孔に、フィードバック液圧の周波数
がバルブスプールの固有振動数になると液圧低下を生じ
させるフィードバック液圧低下手段としての絞りを設け
ることにより、この絞りによるダンパ作用でハンチング
作用，過応答，出力液圧の減少及び変動を防止するよう
にしたものである。

【０００８】ところが、この先願の圧力制御弁では、フ
ィードバック液圧導入孔に液圧低下手段としての絞りを
形成するための細径の孔加工が非常に困難であることか
ら、コスト高になるという問題がある。

【０００９】そこで、本考案は、ハンチング等を防止す
るフィードバック液圧低下手段としての絞りの形成が容
易で、コストを低減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。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
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、この摺動に基づいて出力回路の出力液圧を制
御可能なバルブスプールと、該バルブスプールを出力液
圧が上昇する方向へ押圧する押圧手段と、前記バルブス
プールを出力液圧が低下する方向へ押し戻すリターンス
プリングと、前記押圧手段による押圧方向側の前記バル
ブスプールの端部に軸方向に穿設され、フィードバック
液圧導入孔を介して出力液圧のフィードバック液圧が導
かれるピストン摺動孔と、該ピストン摺動孔内に摺動自
在に挿入され、一端がフィードバック液圧を受圧するこ
とで前記バルブスプール端面から突出する方向に押圧摺
動されるパイロットピストンと、該パイロットピストン
が突出する方向に摺動した時にその摺動を停止させるこ
とにより前記パイロット液圧導入孔内の液圧を上昇させ
てその反力でバルブスプールを出力液圧が低下する方向
に押し戻すストッパ手段と、前記フィードバック液圧導
入孔内に挿入され、該フィードバック液圧導入孔内周面
との間に絞りを形成する絞り部材とを設けた。

【００１１】

【作用】本考案の圧力制御弁では、押圧手段により押圧
してバルブスプールを出力回路増圧方向へ摺動させる
と、それに応じて出力回路の出力液圧が増圧される。

【００１２】また、この出力液圧は、フィードバック液
圧導入孔を介して、フィードバック液圧としてピストン
摺動孔に導かれる。そして、パイロットピストンは、一
端の受圧面で、このピストン摺動孔に導かれたフィード
バック液圧を受圧して、バルブスプールから突出する方
向へ押圧される。

【００１３】そして、このパイロットピストンの摺動を
規制するストッパ手段により、パイロットピストンを押
圧する力がバルブスプールに対し反力として作用し、こ
の押圧反力によりバルブスプールは押し戻される。

【００１４】このようにして、バルブスプールは、押圧
手段による押圧力とフィードバック液圧による押圧反力
及び弾性部材による弾性力とが釣り合う位置に配置さ
れ、これによって、押圧手段の押圧力に比例した出力回
路の出力液圧が得られる。

【００１５】ところで、バルブスプールはリターンスプ
リングにより弾性支持されていることで、固有の振動数
を有している。そこで、ソレノイドへの印加電流の周波
数に対応して、フィードバック液圧の周波数がその周波
数に近づいてくると、フィードバック液圧導入孔内に挿
入された絞り部材により、フィードバック液圧導入孔内
周面との間に形成された絞りによってこのフィードバッ
ク液圧が低下される。

【００１６】これによって、押圧手段の押圧力とこれに
対応するフィードバック液圧との関係が変化することと
なって、即ち、フィードバックゲインが低減されること
となる。従って、押圧手段の押圧力（フィードバック液
圧による押圧反力）の周波数が、その固有振動数と略等
しくなっても、バルブスプールが、それに共振すること
はない。

【００１７】また、押圧手段がバルブスプールを微小振
動させるべくディザを重畳させた電流で駆動する場合
は、前記絞りによるダンパ作用でバルブスプールの振動
が抑制され、これにより、出力液圧の圧力変動を低減す
ることができる。

【００１８】尚、絞りは、フィードバック液圧導入孔内
に絞り部材を挿入することで形成されるので、細径の孔
を形成する場合に比べて絞り形成のための加工が容易
で、コストを低減することができる。

【００１９】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面により詳述す
る。

【００２０】まず、実施例の構成について説明する。

【００２１】図１は、本考案一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Ｓ
１及び第２出力回路Ｓ２の出力液圧Ｐ₁ ，Ｐ₂ を選択的
に制御するもので、即ち、一方の液圧を制御する際には
他方をドレーン圧とする制御を行なうものである。この
ような制御は、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Ｓ
１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
である。

【００２２】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、バルブ穴１１が穿設されてい
る。そして、このバルブ穴１１には、第１出力ポート１
１ａ及び第２出力ポート１１ｂが形成され、両ポート１
１ａ，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。

【００２３】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、一方、ドレ
ーン回路３は、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。

【００２４】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。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，４
ｄとが形成されている。そして、このバルブスプール４
は、図中右側に摺動すると、第１出力ポート１１ａでは
ドレーン側の絞りｒが狭められると共に液圧供給側の絞
りｑが広げられることにより出力液圧Ｐ₁ が上昇され、
一方、第２出力ポート１１ｂでは液圧供給側の絞りｓが
狭められると共にドレーン側の絞りｔが広げられて出力
液圧Ｐ₂が減少される。

【００２５】また、バルブスプール４が、逆に図中左方
向に摺動された場合には、絞りｑ，ｔが狭められると共
に絞りｒ，ｓが広げられることにより第１出力ポート１
１ａの出力液圧Ｐ₁ が減少されると共に、第２出力ポー
ト１１ｂの出力液圧Ｐ₂ が上昇される。尚、前記バルブ
スプール４は両端をリターンスプリング４１ａ，４１ｂ
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摺動付勢されてい
る。また、リターンスプリング４１ａ，４１ｂとバルブ
スプール４との間には、リテーナ４２ａ，４２ｂが介在
されている。このリテーナ４２ａ，４２ｂ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４３ａ，４３ｂが形成されていて、バルブ
スプール４の中立位置や、リターンスプリング４１ａ，
４１ｂ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。

【００２６】前記バルブスプール４の摺動は、第１，第
２ソレノイド（押圧手段）５ａ，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，５１ｂ
（押圧手段）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出力ポート１１ａ
（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出力ポート１
１ｂ（第２出力回路Ｓ２）の出力液圧Ｐ₂ が上昇され
る。

【００２７】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，５
３ａ，５２ｂ，５３ｂにより規制される。また、プラン
ジャ５１ａ，５１ｂは、それぞれ、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。

【００２８】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、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のランド４ａ，４ｂ部分に径方向に形成さ
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と、該導入孔６１ａ，６１
ｂの中間部とピストン摺動孔６３ａ，６３ｂとの間を連
通すべく軸方向に形成された第１フィードバック液圧導
入孔６２ａ及び第２フィードバック液圧導入孔６２ｂと
により、それぞれ、第１出力ポート１１ａと第２出力ポ
ート１１ｂとに連通されていて、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とされており、また、他端
にはストッパフランジ６６ａ，６６ｂが形成されてい
る。

【００２９】このストッパフランジ６６ａ，６６ｂは、
バルブスプール４の端面に係合して両パイロットピスト
ン６４ａ，６４ｂがピストン摺動孔６３ａ，６３ｂ内に
潜り込んでしまうのを防止するもので、また、この端面
には前記プランジャ５１ａ，５１ｂが当接されていて、
このプランジャの押圧力がバルブスプール４に伝達可能
となっている。

【００３０】また、前記ピストン摺動孔６３ａ，６３ｂ
と同軸に形成された軸方向のフィードバック液圧導入孔
６２ａ，６２ｂ内には、絞り部材としての円柱状のピン
６７ａ，６７ｂが挿入され、その先端が径方向のフィー
ドバック液圧導入孔６１ａ，６１ｂの側壁に形成された
孔内に嵌合固定されることにより、このピン６７ａ，６
７ｂの外周面と軸方向のフィードバック液圧導入孔６２
ａ，６２ｂの内周面との間で環状の絞り６８ａ，６８ｂ
が形成されている（図２参照）。

【００３１】そして、前記ピン６７ａ，６７ｂは、この
環状の絞り６８ａ，６８ｂがフィードバック液圧の周波
数が低周波数であるときにはその流れを妨げることがな
く、所定の高周波数となると減衰力が作用してフィード
バック液圧を低下させるような断面積となるように、そ
の外径寸法が設定されている。尚、この所定の高周波数
とは、前記バルブスプール４の質量，リターンスプリン
グ４１ａ，４１ｂのスプリング力，印加電流とフィード
バック液圧との関係であるフィードバックゲインにより
生じるバルブスプールの固有振動数に近い値である。

【００３２】次に、実施例の作用を説明する。

【００３３】（イ）中立時通常、バルブスプール４はリターンスプリング４１ａ，
４１ｂ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。

【００３４】これにより、両出力ポート１１ａ，１１ｂ
の液圧は等しく保たれ、かつ、両出力回路Ｓ１，Ｓ２の
出力液圧Ｐ₁ ，Ｐ₂ は等しく保たれる。

【００３５】（ロ）第１ソレノイド５ａ駆動時第１ソレノイド５ａに通電されると、発生吸引力により
プランジャ５１ａがパイロットピストン６４ｂを介して
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の摺動により第１出力ポート１１
ａ及び第１出力回路Ｓ１の出力液圧Ｐ₁ が上昇され、か
つ、第２出力ポート１１ｂ及び第２出力回路Ｓ２の出力
液圧Ｐ₂ が低下される。

【００３６】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、第１パイロ
ットピストン６４ａは、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図中右側にスライドさ
れ、第２ソレノイド５ｂのプランジャ５１ｂを右側へ押
す。そして、プランジャ５１ｂの右行がストッパ面５３
ｂにより規制されると、第１パイロットピストン６４ａ
によりプランジャ５１ｂを押圧する力の反力がバルブス
プール４に対して図中左方向に作用し、バルブスプール
４は押し戻される。

【００３７】そうして、第１ソレノイド５ａの通電電流
に比例した押圧力（Ｆ_SOL ）に対してリターンスプリン
グ４１ａのばね力（Ｆ_S ）とフィードバック液圧による
反力（Ｆ_R ）とが釣り合う位置（Ｆ_SOL ＝Ｆ_S ＋Ｆ_R と
なる位置）にバルブスプール４が配置され、両出力回路
Ｓ１，Ｓ２は、このときの絞りｑ〜ｔの開度、即ち、第
１ソレノイド５ａへの通電電流に比例した出力液圧に制
御される。

【００３８】このとき、第１ソレノイド５ａに通電する
電流の周波数が低い場合には、絞り６８ａ，６８ｂには
減衰力が生じず、上述のＦ_SOL ＝Ｆ_S ＋Ｆ_R が成り立
つ。

【００３９】しかし、この第１ソレノイド５ａへの通電
電流の周波数が高くなって、バルブスプール４の固有周
波数に近くなると、絞り６８ａ，６８ｂに減衰力が生
じ、フィードバック液圧が低下される。このために、第
１パイロットピストン６３ａによる液圧反力Ｆ_R が、こ
の絞り６８ａ，６８ｂがない状態に比べ小さくなり、従
って、フィードバック液圧による押圧反力にバルブスプ
ール４が共振することがなく、ハンチングの発生が防止
される。

【００４０】また、通電電流の周波数が高くなること
で、第１ソレノイド５ａの押圧力が減衰することがあっ
ても、このように、液圧反力Ｆ_R の方も小さくなるた
め、見かけ上減衰が生じないのと同じになり、応答性が
低下しないことになる。

【００４１】また、第１ソレノイド５ａの通電電流にバ
ルブスプール４を微小振動させるディザが重畳されてい
る場合は、前記絞り６８ａ，６８ｂによるダンパ作用で
バルブスプール４の振動が抑制され、これにより、出力
液圧Ｐ₁ の変動を低減することができる。

【００４２】（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 が上昇されると共に第１出力回路Ｓ１の出力液圧Ｐ
₁ が低下されるもので、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。

【００４３】以上説明してきたように、この実施例の圧
力制御弁にあっては、フィードバック液圧導入孔６２
ａ，６２ｂに絞り６８ａ，６８ｂを形成することによ
り、この絞りによるダンパ作用でハンチング作用，過応
答及び出力液圧の減少を防止することができると共に、
ディザの重畳に基づく出力液圧Ｐ₁ の圧力変動を低減す
ることができるという特徴を有している。

【００４４】また、この実施例では、フィードバック液
圧導入孔６２ａ，６２ｂ内にピン６７ａ，６７ｂを挿入
して、該ピン６７ａ，６７ｂの外周とフィードバック液
圧導入孔６２ａ，６２ｂ内周面との間の隙間で前記絞り
６８ａ，６８ｂを形成するようにしたことで、細径の孔
を形成する場合に比べて加工が容易になり、これによ
り、コストを低減することができるという特徴を有して
いる。

【００４５】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、例えば実施例では、バルブスプールの両側にソ
レノイドが設けられ、かつ、２つの出力回路の出力液圧
を制御するものを示したが、ソレノイドが１つで、１つ
の出力回路の液圧を制御する圧力制御弁にも適用するこ
とができる。また、実施例では、絞り部材として円柱状
のピン６７ａ，６７ｂを用い、フィードバック液圧導入
孔６２ａ，６２ｂの内周面との間に環状の絞り６８ａ，
６８ｂを形成するようにした場合を示したが、図３及び
図４に示すように、軸方向のフィードバック液圧導入孔
６２ａ，６２ｂ内にピン７１を直接嵌入させ、このピン
７１の外面側に軸方向に形成されたスリット７１ａや平
面部７１ｂ等で絞り７２を形成させるようにしてもよ
い。また、径方向のフィードバック液圧導入孔６１ａ，
６１ｂに絞りを形成することもできる。

【００４６】

【考案の効果】以上説明してきたように、本考案の圧力
制御弁では、フィードバック液圧導入孔内に挿入した絞
り部材により、フィードバック液圧導入孔内周面との間
に絞りを形成するようにしたことで、細径の孔を形成す
る場合に比べて絞り形成のための加工が容易になり、こ
れにより、コストを低減することができるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案実施例の圧力制御弁を示す断面図であ
る。

【図２】実施例の絞り部材部分を示す拡大断面図であ
る。

【図３】本考案の他の実施例を示す要部の拡大断面図で
ある。

【図４】本考案の他の実施例を示す要部の拡大断面図で
ある。

【符号の説明】

４バルブスプール５ａ第１ソレノイド（押圧手段）５ｂ第２ソレノイド（押圧手段）１１バルブ穴５１ａプランジャ（押圧手段）５１ｂプランジャ（押圧手段）５３ａストッパ面（ストッパ手段）５３ｂストッパ面（ストッパ手段）６２ａ第１フィードバック液圧導入孔６２ｂ第２フィードバック液圧導入孔６３ａ第１ピストン摺動孔６３ｂ第２ピストン摺動孔６４ａ第１パイロットピストン６４ｂ第２パイロットピストン６７ａピン（絞り部材）６７ｂピン（絞り部材）６８ａ絞り６８ｂ絞り７１ピン（絞り部材）７２絞りＰ₁ 出力液圧Ｐ₂ 出力液圧Ｓ１第１出力回路Ｓ２第２出力回路

Claims

(57)【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、この
摺動に基づいて出力回路の出力液圧を制御可能なバルブ
スプールと、該バルブスプールを出力液圧が上昇する方向へ押圧する
押圧手段と、前記バルブスプールを出力液圧が低下する方向へ押し戻
すリターンスプリングと、前記押圧手段による押圧方向側の前記バルブスプールの
端部に軸方向に穿設され、フィードバック液圧導入孔を
介して出力液圧のフィードバック液圧が導かれるピスト
ン摺動孔と、該ピストン摺動孔内に摺動自在に挿入され、一端がフィ
ードバック液圧を受圧することで前記バルブスプール端
面から突出する方向に押圧摺動されるパイロットピスト
ンと、該パイロットピストンが突出する方向に摺動した時にそ
の摺動を停止させることにより前記パイロット液圧導入
孔内の液圧を上昇させてその反力でバルブスプールを出
力液圧が低下する方向に押し戻すストッパ手段と、前記フィードバック液圧導入孔内に挿入され、該フィー
ドバック液圧導入孔内周面との間に絞りを形成する絞り
部材と、を備えていることを特徴とする圧力制御弁。