JP2585339Y2 - 差圧制御バルブ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、車両のサスペンショ
ン装置やステアリング装置、或いは産業用機械等に用い
られる複動型アクチュエータの推力を制御するための差
圧制御バルブの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の差圧制御バルブとして
は、例えば、昭和６３年実用新案出願公開第１８７７８
７号公報に示されるものが既に知られている。

【０００３】すなわち、このものは、圧力作動油の供給
ポートと排出ポートおよび二つの制御ポートとを有する
バルブハウジング内にアンダラップタイプの制御スプー
ルを摺動自在に挿入し、この制御スプールをバルブハウ
ジングとの間に介装したセンタスプリングで通常中立位
置に保つ。

【０００４】一方、上記バルブハウジングには、制御ス
プールの両端に対向してそれぞれ電磁ソレノイドを配設
し、これら電磁ソレノイドで制御スプールの各端部を押
圧するようにしている。

【０００５】また、前記制御スプールの両端部分に対し
てそれぞれ摺動自在に反力ピンを挿入し、これら反力ピ
ンの基端をそれぞれの側の電磁ソレノイドの出力端に当
てることで制御スプール内に二つのフィードバック室を
形成する。

【０００６】そして、これらフィードバック室をそれぞ
れの側の制御ポートに連通して構成してある。

【０００７】これにより、両電磁ソレノイドに対する通
電電流に差を与えると、この通電電流の差に応じて制御
スプールが電流値の小さい方の電磁ソレノイドを押し込
みつつ左右に切換動作し、この制御スプールの切換動作
に伴って二つの制御ポート間の作動油圧力に差圧が生じ
る。

【０００８】一方、この差圧は、それぞれの側のフィー
ドバック室内に伝わって各反力の先端に作用し、これら
反力ピンを通して各電磁ソレノイドの出力端に対向力を
加える。

【０００９】その結果、制御スプールは、センタスプリ
ングの復元力の変化（この力は油圧力に比べて極めて小
さい）を無視したとすると、それぞれの側の電磁ソレノ
イドの推力と反力ピンの対向力とが釣り合った切換位置
で停止する。

【００１０】かくして、二つの制御ポート間の作動油圧
力の差圧は、両電磁ソレノイドに対する通電電流の差に
見合ったかたちで調圧されることになる。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の差圧制御バルブにあっては、二つの制御ポート間の差
圧を制御するのに、それぞれ独立した二つの電磁ソレノ
イドと二つのフィードバック室とを必要とする。

【００１２】そのために、部品点数の増大とバルブ自体
の構造の複雑化をもたらし、製作に多大の手数を要する
ばかりか、非常に高価なものになるというコスト面での
デメリットを有する。

【００１３】また、上記に加えて、バルブ自体の形態が
大型になると共に重量も嵩むことから、特に、組込みス
ペースや重さに制約を受ける車載用としての使用には不
向きであるという問題点をも有する。

【００１４】したがって、この考案の目的は、一組の電
磁ソレノイドとフィードバック室とを用いて二つの制御
ポート間の作動油圧力の差圧を制御することのできる差
圧制御バルブを提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、この考案に
よれば、供給ポートと排出ポートおよび出力ポートであ
る二つの制御ポートとを有するバルブハウジング内に制
御スプールを両端面でそれぞれ背圧室を区画して摺動自
在に挿入し、かつ、この制御スプールの一方の端部に反
力ピンを摺動自在に挿入して当該反力ピンの基端をバル
ブハウジングに当てることで制御スープル内にフィード
バック室を形成する。

【００１６】一方、上記制御スプールの両端面に対して
反力ピン側の端面とバルブハウジングとの間にはスプリ
ングを、また、反対側の端面には当該端面に推力を加え
て前記スプリングと協同しつつ制御スプールを切換動作
する電磁ソレノイドをそれぞれ配設する。

【００１７】そして、前記バルブハウジングの二つの制
御ポートのうち、電磁ソレノイドの推力がスプリングに
打ち勝って制御スプールを切換動作したときに高圧側と
なる制御ポートをフィードバック室に連通すると共に、
低圧側となる他方の制御ポートをそれぞれ背圧室に連通
することによって達成される。

【００１８】

【作用】すなわち、上記の構成によって、二つの制御ポ
ートの作動油圧力が同圧（差圧零）のときには両背圧室
とフィードバック室内の圧力が等しく、これら作動油圧
力によって制御スプールの両端に作用する力は互いに打
ち消されて制御スプールにはスラスト力が働かない。

【００１９】そのために、このとき電磁ソレノイドの推
力が対向するスプリングの復元力と等しくなるように当
該電磁ソレノイドに所定の電流を流しておけば、制御ス
プールはその位置（中立位置）に保たれたままとなって
二つの制御ポート間の作動油圧力は差圧零の状態に保持
される。

【００２０】一方、上記の状態から電磁ソレノイドに通
電する電流値を増減させて当該電磁ソレノイドの推力を
変えると、この通電電流の増減に応じて制御スプールが
スプリングを押し縮めつつ或いはスプリングにより押さ
れて左右に切換動作し、この制御スプールの切換動作に
伴って一方の制御ポートの作動油圧力が上昇すると共
に、他方の制御ポートの作動油圧力が低下する。

【００２１】これに伴って両背圧室とフィードバック室
内の作動油圧力も変わり、この両作動油圧力の差圧によ
り制御スプールに切換動作方向と逆向きのスラスト力が
働くことになる。

【００２２】その結果、制御スプールは、上記差圧の発
生によって生じたスラスト力とスプリング力の変化値と
の和が電磁ソレノイドの推力の変化値と等しくなったと
ころで釣り合って停止する。

【００２３】かくして、二つの制御ポートの作動油圧力
間の差圧は、一組の電磁ソレノイドとフィードバック室
とを用いるだけで当該電磁ソレノイドに対する通電電流
の変化に見合ったかたちで調圧されることになる。

【００２４】

【実施例】図１は、この考案による差圧制御バルブの一
実施例を示すもので、バルブハウジング１は、供給ポー
ト２と排出ポート３および第一と第二の二つの制御ポー
ト４，５をそれぞれ有し、かつ、中心部分には軸方向に
向うバルブ孔６が穿設してあると共に、このバルブ孔６
の内壁には三つの環状溝７，８および９がそれぞれ形成
してある。

【００２５】これら三つの環状溝７，８および９のう
ち、中央の環状溝７は、上記供給ポート２を通して油圧
ポンプＰに通じており、残りの二つの環状溝８および９
は、バルブハウジング１に穿った排出通路３ａと上記排
出ポート３を通してそれぞれリザーバＴに通じている。

【００２６】また、上記環状溝７と８および環状溝７と
９との間のランド１０，１１の部分は、第一および第二
の制御ポート４，５を通してアクチュエータＡの左右の
油室ｂ，ｃにそれぞれ通じている。

【００２７】前記バルブハウジング１におけるバルブ孔
６内には、三つのランド１２，１３および１４とそれら
の間に環状溝１５，１６をもつ制御スプール１７が摺動
自在に挿入してある。

【００２８】制御スプール１７は、この実施例の場合、
アンダラップタイプとして構成してあり、かつ、両端の
それぞれの面でバルブ孔６を左右の背圧室１８，１９に
区画し、これら背圧室１８，１９は、途中にダンピング
オリフィス２０ａ，２０ｂをもつ通路２１ａ，２１ｂで
共に前記第二の制御ポート５に通じている。

【００２９】上記制御スプール１７には、背圧室１９側
の端面から軸心に沿って底付きの孔２２が穿設してあ
り、この孔２２の開口端から内部に向って反力ピン２３
を摺動自在に挿入し、この反力ピン２３の基端をバルブ
ハウジング１に当接することにより、当該反力ピン２３
で孔２２内にフィードバック室２４を区画すると共に、
このフィードバック室２４を制御スプール１７に穿った
通孔２５で環状溝１５から第一の制御ポート４に連通し
ている。

【００３０】一方、上記制御スプール１７の両端面に対
して反力ピン２３側の端面とバルブハウジング１との間
にはスプリング２６を、また、反対側の端面には当該端
面に推力を加えて上記スプリング２６と協同しつつ制御
スプール１７を切換動作する電磁ソレノイド２７をそれ
ぞれ配設し、かつ、この電磁ソレノイド２７に通電する
電流をコントローラ２８で制御するようにしている。

【００３１】次に、上記のように構成されたこの考案に
よる差圧制御バルブの作動について説明する。

【００３２】今、電磁ソレノイド２７の推力をＦ，スプ
リング２６の復元力をＷ，反力ピン２３の断面積をａ，
第一の制御ポート４の作動油圧力をＰａ，第二の制御ポ
ート５の作動油圧力をＰｂとすると、制御スプール１７
が静止状態を保つための釣り合い条件式は「Ｆ＝Ｗ＋ａ
（Ｐａ−Ｐｂ）」で与えられる。

【００３３】そのため、第一の制御ポート４の作動油圧
力Ｐａと第二の制御ポート５の作動油圧力Ｐｂが同圧
（差圧零）で「Ｐａ＝Ｐｂ」のときには、第一制御ポー
ト４と連通するフィードバック室２４と第二制御ポート
５に連通する背圧室１８，１９内の作動油圧力も「Ｐａ
＝Ｐｂ」となって共に等しく、したがって、このときの
制御スプール１７の釣り合い条件は「Ｆ＝Ｗ」となる。

【００３４】このことから、コントローラ２８を通して
電磁ソレノイド２７に流す制御電流Ｉを、電磁ソレノイ
ド２７の推力Ｆがスプリング２６の復元力Ｗと等しくな
るように電流ｉｍを流しておけば、制御スプール１７
は、両端に作用する力が互いに打ち消し合って静止状態
を保ったまま図１に示す中立位置を保持し、これによっ
て、第一および第二の制御ポート４，５の作動油圧力Ｐ
ａ，Ｐｂは同圧の差圧零の状態に保たれることになる。

【００３５】そのために、第一および第二の制御ポート
４，５間の作動油圧力Ｐａ，Ｐｂに差圧が生じないので
アクチュエータＡには何れの方向の推力も働かず、当該
アクチュエータＡは停止状態を保持している。

【００３６】ここで、上記の状態からコントローラ２８
を介して電磁ソレノイド２７に流す制御電流Ｉを上げ
て、当該電磁ソレノイド２７の推力Ｆを推力Ｆｉに増加
したとすると、上記制御スプール１７の釣り合い条件が
「Ｆｉ＞Ｗ］となって崩れ、制御スプール１７が電磁ソ
レノイド２７の推力の増加分Δｆ（＝Ｆｉ−Ｆ）に応じ
てスプリング２６を押し縮めつつ図１において左方に切
換動作する。

【００３７】上記制御スプール１７の切換動作は、それ
に伴ってバルブハウジング１と制御スプール１７におけ
るランド１０と１２およびランド１１と１４との間の開
口面積を大きくすると共に、逆に、ランド１０と１３お
よびランド１１と１２との間の開口面積を小さくする。

【００３８】その結果、第一の制御ポート４側の作動油
圧力Ｐａが上昇すると共に、第二の制御ポート５側の作
動油圧力Ｐｂが低下して、それぞれと連通するフィード
バック室２４と両背圧室１８，１９間に差圧Δｐ（＝Ｐ
ａ−Ｐｂ）が生じ、この差圧Δｐにより制御スプール１
７に切換動作方向と逆向きのスラスト力Ｓ（＝Δｐ×
ａ）が働くことになる。

【００３９】これにより、制御スプール１７は、上記差
圧Δｐによるスラスト力Ｓと制御スプール１７の変位に
よるスプリング２６の復元力Ｗの増加分Δｗとの和が電
磁ソレノイド２７の推力の増加分Δｆとが等しくなった
ところで、すなわち「Δｆ＝Δｗ＋Δｐ×ａ」となった
ところで釣り合って停止し、第一および第二の制御ポー
ト４，５間を差圧Δｐの状態に保ってアクチュエータＡ
を図１において左方に動作させる。

【００４０】また、上記とは逆に、コントローラ２８を
介して電磁ソレノイド２７に流す制御電流Ｉを下げてや
れば、今度は、制御スプール１７が電磁ソレノイド２７
の推力の減少分「−Δｆ」に応じてスプリング２６によ
り押されつつ図１において右方に切換動作し、先とは逆
の作用により「−Δｆ＝−Δｗ−Δｐ×ａ」となったと
ころで釣り合って停止し、第一および第二の制御ポート
４，５間を差圧「−Δｐ」の状態に保ってアクチュエー
タＡを図１において右方に動作させる。

【００４１】そして、これら何れの場合にあっても、コ
ントローラ２８を介して電磁ソレノイド２７に流す制御
電流Ｉを元の値の電流ｉｍに戻してやれば、制御スプー
ル１７が中立位置に切り換わって第一および第二の制御
ポート４，５間の差圧Δｐが零となり、アクチュエータ
Ａはその位置で停止することになる。

【００４２】かくして、第一および第二の制御ポート
４，５間の差圧Δｐは、一組の電磁ソレノイド２７とフ
ィードバック室２４により図２にみられるように、当該
電磁ソレノイド２４に対する制御電流Ｉの変化に見合っ
たかたちで調圧されることになるのである。

【００４３】

【考案の効果】以上のように、この考案によれば、制御
スプール内のフィードバック室に一方の制御ポートの圧
力を、また、制御スプールの両端の背圧室には他方の制
御ポートの圧力をそれぞれ導き、これら両圧力の差圧に
よって発生する制御スプールのスラスト力とスプリング
力の変化値との和を電磁ソレノイドの推力と釣り合わせ
ることにより、電磁ソレノイドへの制御電流で二つの制
御ポート間の作動油圧力の差圧を制御するようにしたの
で、一組の電磁ソレノイドとフィードバック室とを用い
るだけでこれら二つの制御ポート間の作動油圧力の差圧
を制御することが可能になる。

【００４４】かくして、従来のこの種の差圧制御バルブ
に比べ、コントローラ内における電磁ソレノイドの駆動
用回路やコネクタおよびハーネス等を半減させることが
できるので、製作が容易になると共にコストの低減をも
図ることができる。

【００４５】さらに、上記に加えて、バルブ自体の形態
も小型になり、かつ、重量も軽減されるため、特に、組
込みスペースや重さに制約を受ける車載用としての使用
に最適なものとすることができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案による差圧制御バルブの一実施例を示
す縦断正面図である。

【図２】電磁ソレノイドへの制御電流と制御差圧との関
係を示すグラフある。

【符号の説明】

１ ハウジング ２ 供給ポート ３ 排出ポート ４ 第一の制御ポート ５ 第二の制御ポート １７ 制御スプール １８，１９ 背圧室 ２３ 反力ピン ２４ フィードバック室 ２６ スプリング ２７ 電磁ソレノイド ２８ コントローラ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給ポートと排出ポートおよび出力ポー
   トである二つの制御ポートとを有するバルブハウジング
   と、このバルブハウジング内に両端面でそれぞれ背圧室
   を区画して摺動自在に挿入した制御スプールと、この制
   御スプールの一方の端部に摺動自在に挿入した反力ピン
   の基端をバルブハウジングに当てることで当該制御スー
   プル内に形成したフィードバック室とを有し、前記制御
   スプールの両端面に対して反力ピン側の端面とバルブハ
   ウジングとの間にはスプリングを、また、反対側の端面
   には当該端面に推力を加えて前記スプリングと協同しつ
   つ制御スプールを切換動作する電磁ソレノイドをそれぞ
   れ配設し、かつ、前記二つの制御ポートのうち、電磁ソ
   レノイドの推力がスプリングに打ち勝って制御スプール
   を切換動作したときに高圧側となる制御ポートをフィー
   ドバック室に連通すると共に、低圧側となる他方の制御
   ポートをそれぞれ背圧室に連通したことを特徴とする差
   圧制御バルブ。