JP2606718B2

JP2606718B2 - 可変電磁絞り弁

Info

Publication number: JP2606718B2
Application number: JP4929288A
Authority: JP
Inventors: 勝博鈴木; 哲荒川; 敏昭野村
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1988-03-02
Filing date: 1988-03-02
Publication date: 1997-05-07
Anticipated expiration: 2012-05-07
Also published as: JPH01224582A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、中空スプール弁を用いたソレノイド弁に
おける圧力バランス構造に関する。

（従来の技術）中空スプール弁を用いたソレノイド弁として、第３図
に示した装置が従来から知られている。

この従来の装置は、例えば、第４図に示すように４輪
操舵装置に使用され、この場合、ハンドル１に設けた入
力軸２を制御弁３に連係するとともに、その入力軸２の
先端に設けたピニオン４を、前輪５のサイドロッド６に
形成したラック７にかみ合わせている。このサイドロッ
ド６はパワーシリンダS₁の駆動力を前輪５に伝達して、
当該前輪５に対する操舵力をパワーアシストする。

また、後輪10を転舵させるパワーシリンダS₂は、電磁
方向切換弁11および通路12、13を介して、上記制御弁３
に連通させている。そして、上記通路12、13には固定絞
り14、15を設けるとともに、この固定絞り14、15の下流
側における通路12、13を可変電磁絞り弁SVを介して接続
している。そして、上記電磁方向切換弁11および可変電
磁絞り弁SVに対する励磁電流は、車速センサー、舵角セ
ンサー、ポンプ回転数センサー等を接続したコントロー
ラCOによって制御される。

しかして、電磁方向切換弁11は上記コントローラCOに
よって制御された励磁電流に応じて、その切り換え方向
が制御され、電磁方向切換弁11の切り換え方向に応じ
て、圧油がパワーシリンダS₂に流入しパワーシリンダS₂
を駆動する。このパワーシリンダS₂の駆動力を後輪10に
伝達して、当該後輪10を転舵させる。

また、可変電磁絞り弁SVも、上記同様に制御された励
磁電流に応じて、当該可変電磁絞り弁SVの開度が制御さ
れるようにしている。そして、その制御された可変電磁
絞り弁SVの開度によって、上記電磁方向切換弁11へ供給
する作動流体の流量を制御するようにしている。

そして、上記可変電磁絞り弁SVに使われている中空ス
プールを用いたソレノイド弁の具体的かつ詳細な構成
は、第３図に示すとおりである。

すなわち、弁本体Ｃに一対の流出入ポートＡ、Ｂを形
成するとともに、この流出入ポートＡ、Ｂの内側に環状
溝16、17をそれぞれ形成し、この環状溝16、17を上記流
出入ポートＡ、Ｂにそれぞれ連通している。

そして、弁本体Ｃに中空スプール18を内装し、この中
空スプール18の一側の閉塞端をソレノイドSOのプッシュ
ロッド19に当接している。また、弁本体Ｃの一側であっ
てソレノイドSOとは反対側の側面にプラグ24をら合して
いる。そして、プラグ24の先端を中空スプール18に対応
させ、プラグ24と中空スプール18との間にスプリング室
20を形成している。また、上記スプリング室20にはスプ
リング21を内装し、このスプリング21のばね力を中空ス
プール18の端面に作用させている。

そして、上記中空スプール18には、その軸中心線に沿
って連通孔22を形成して油の通油路とするとともに、連
通孔22の一側に複数の通孔23を放射状に開口し、この通
孔23の一側縁にはノッチ部23aを一体形成して通孔23が
弁本体Ｃの環状溝16と相まって第１可変絞り部ａを構成
している。

なお、中空スプール18がスプリング21の作用でノーマ
ル位置にあるときには、上記通孔23は前記弁本体Ｃの環
状溝16に対して閉じるようにしている。

また、プラグ24にはその軸中心線に沿って連通孔25を
形成し、その一側はスプリング室20を介して中空スプー
ル18の連通孔22に連通している。そして、プラグ24の内
端外周であって弁本体Ｃの環状溝17に対応する位置に環
状溝27を形成し、この環状溝27の底部に複数の連通ポー
ト26を放射状に開口して上記連通孔25に連通している。

したがって、流出入ポートＢは上記環状溝17→環状溝
27→連通ポート26→連通孔25→スプリング室20→連通孔
22を介して、通孔23に常時連通している。

しかして、ソレノイドSOを励磁して、プッシュロッド
19が中空スプール18を押すと、当該中空スプール18は、
プッシュロッド19のソレノイド推力に応じて、図示の位
置に切り換わる。

中空スプール18が図示の位置に切り換わると、連通孔
22は第１可変絞り部ａを介して流出入ポートＡに連通す
る。したがって、流出入ポートＡは、第１可変絞り部ａ
→連通孔22→スプリング室20→連通孔25→連通ポート26
→環状溝27→環状溝17を介して、流出入ポートＢに連通
する。

上記のように、流出入ポートＡと流出入ポートＢとが
連通すると、作動流体は制御弁３の切り換え方向に応じ
て流出入ポートＡから流出入ポートＢへ、あるいは流出
入ポートＢから流出入ポートＡへのいずれかの方向に流
れる。

いま、例えば流出入ポートＡから流出入ポートＢへの
流れが発生するときは、当該中空スプール18には、それ
を第３図左方向に移動させようとする流体力が作用す
る。そのため、第１可変絞り部ａの開度が励磁電流によ
る制御以上に大きくなってしまう。また、流出入ポート
Ｂから流出入ポートＡへの流れが発生するときは、今度
は中空スプール18を図面右方向に移動させようとする前
よりも大きな流体力が作用する。そのために、第１可変
絞り部ａの開度が励磁電流による制御以上に小さくなっ
てしまう傾向がある。

このように、当該中空スプール18には左方向流れと右
方向流れとにおいて流体力が作用するとともに、その流
体力に差異があるので、流出入ポートＡから流出入ポー
トＢへ、あるいは流出入ポートＢから流出入ポートＡへ
というように、その流れの方向に応じて第１可変絞り部
ａの開度が変化し、上記流れの方向に応じて流量特性が
変化してしまう。

上記のように流れの方向に応じて作動流体の流量特性
が変化するということは、本来対称的であるべきステア
リング特性が、ハンドルの回転方向に応じて変ってしま
うことになる。このように操舵方向に応じてステアリン
グ感覚が相違してしまうため、従来の中空スプール型ソ
レノイド弁を用いた４輪操舵装置においては、ハンドル
の回転方向に応じてステアリング感覚が相違し危険を生
ずるので、結局この従来の電磁弁は、当該４輪操舵装置
には不適当なものであった。

（本発明が解決しようとする問題点）上記のようにした従来の可変電磁絞り弁では、当該中
空スプール18に作用する流体力とステアリング特性のア
ンバランスとによって、作動流体の一方向への流れに応
じて第１可変絞り部ａの開度が変化し、作動流体の流量
特性が、変化してしまうという問題があった。

本発明の目的は、中空スプールに流体力が作用したと
しても、作動流体の流量特性が変化しない可変電磁絞り
弁を提供することである。

（問題点を解決する手段）この発明は、一対の流出入ポートを形成した弁本体
に、弁本体との間で第１可変絞り部を形成する放射状に
開口された通孔を有する中空スプールを内装し、この中
空スプールの閉塞側端にはソレノイドのプッシュロッド
を当接させ、他方の開放側端にはスプリングを作用させ
る一方、この中空スプール中心の軸線方向に延びる連通
孔は、一端側を上記通孔に連通させ、他端側はプラグに
開口した連通ポートを介して他方の流出入ポートに連通
させるとともに、上記中空スプールの開放側端とプラグ
内端との間に第２可変絞り部を形成して、他方の流出入
ポートからのバイバス油を当該第２可変絞り部を介して
中空スプール内の連通孔に導くように構成し、かつ上記
第２可変絞り部の前あるいは後の圧力差を上記スプール
の閉塞側端を臨ませた圧力室へと導くパイロット通路を
設け、圧力をバランスさせる構成にしている。

（本発明の作用）この発明は、上記のように構成したので、第２可変絞
り部と他方の流出入ポートとを結ぶバイパス通路の流体
圧力が補正圧力として中空スプールの閉塞側端に作用す
る。したがって、流出入ポートの作動流体の流れ方向に
応じて、第２可変絞り部の上流側の流体圧力と下流側の
流体圧力とがそれぞれ中空スプールの両端に作用するこ
とになり、この中空スプールに作用する圧力差をもっ
て、それぞれの流れの方向においてスプールに作用する
流体力を相殺することができる。

（本発明の効果）この発明の可変電磁絞り弁によれば、中空スプールに
流体力が作用したとしても、その流体力が作動流体の何
れの流れ方向に応じても相殺されるので、作動流体の流
れの方向によって流量特性が変化することがない。

したがって、この可変電磁絞り弁を、例えば４輪操舵
装置に用いても、ハンドルの回転方向に応じてそのステ
アリング感覚が相違するというようなことがなくなる。

（本発明の実施例）第１図に示した第１実施例は、弁本体Ｃの環状溝17の
一側に円孔28を形成し、この円孔28の内周とプラグ24と
の間にバイパス油用の環状通路29を形成している。そし
て、上記プラグ24の内端とこれに対応する中空スプール
18の開放側端との間に第２可変絞り部ｂを形成し、この
第２可変絞り部ｂは、ソレノイドSOの励磁力によって移
動する中空中空スプール18の移動量に応じて、その絞り
量を変化するようにしている。

また、弁本体Ｃにはパイロット通路を構成する連通路
31を形成するとともに、この一端に連通路30を形成し、
連通路30の他端を上記環状通路29に開口している。さら
に、連通路31の他側には連通路32を形成し、連通路32の
他端を圧力室Ｒに開口している。そして、この圧力室Ｒ
には、スプリング室20とは反対側の中空スプール18の閉
塞側端を臨ませている。

このようにして、圧力室Ｒは連通路32→連通路31→連
通路30→第２可変絞り部ｂに連通し、さらに、この第２
可変絞り部ｂを介してスプリング室20→連通孔25→連通
ポート26→環状溝27→環状溝17→流出入ポートＢに連通
している。

また、圧力室Ｒは連通路32→連通路31→連通路30→環
状通路29→環状溝27→環状溝17を介して、流出入ポート
Ｂにも連通している。すなわち、流出入ポートＢと第２
可変絞り部ｂとを結ぶバイパス流路を、連通路30→連通
路31→連通路32を介して圧力室Ｒに連通している。

上記以外の構成は前記従来と同様なので、その同一構
成の部分については、前記従来の説明をそのまま採用す
る。

中空スプール18が図示の位置に切り換わると、その通
孔23が環状溝16に開口し、通孔23は環状溝16を介して流
出入ポートＡに連通する。しかも、この流出入ポートＡ
は、連通孔22→スプリング室20→連通孔25→連通ポート
26→環状溝27→環状溝17を介して、流出入ポートＢに連
通する。

上記のように、流出入ポートＡと流出入ポートＢとが
連通すると、作動流体は制御弁３の切り換え方向に応じ
て流出入ポートＡから流出入ポートＢへ、あるいは、流
出入ポートＢから流出入ポートＡへのいずれかの方向に
流れる。

いま、例えば流出入ポートＡから流出入ポートＢへの
流れが発生したときには、その作動流体は流出入ポート
Ａ→環状溝16→通孔23→連通孔22→スプリング室20→連
通ポート26→環状溝27→環状溝17を経由して流出入ポー
トＢに流れる。そして、このときには中空スプール18を
図の左方向に移動させようとする流体力が作用する。ま
た、上記スプリング室20から、第２可変絞り部ｂを介し
てバイパスされた一部の作動流体は、第２可変絞り部ｂ
を介し、環状通路29→環状溝27→流出入ポートＢへと流
出するが、この時の第２可変絞り部ｂの下流側電圧が連
通路30→連通路31→連通路32を経由して圧力室Ｒに導入
される。

したがって、この場合には、第２可変絞り部ｂの上流
側となるスプリング室20の圧力の方が、第２可変絞り部
ｂの下流側の圧力が導かれた圧力室Ｒの圧力よりも高く
なるので、この圧力差により中空スプール18には、これ
を図の右方向へ移動させようとする差圧推力が作用す
る。

そこで、中空スプール18を図の左方向へ移動させよう
とする前記の流体力は上記の差圧推力で相殺され、第１
可変絞り部ａの開度は所望の開度に保持される。

また、流出入ポートＢから流出入ポートＡへの流れが
発生したときには、その作動流体の流れは上記の流出入
ポートＡから流出入ポートＢへの流れのときとは逆の経
路になり、このときには中空スプール18に、それを図の
右方向に移動させようとする流体力が作用する。また、
流出入ポートＢから流入した作動流体は環状溝27→環状
通路29→第２可変絞り部ｂおよび環状溝27→連通ポート
26→連通孔25→スプリング室20を介してそれぞれ連通孔
22→通孔23→環状溝16→流出入ポートＡへと流れるが、
この時、第２可変絞り部ｂの上流側の圧力が連通路30→
連通路31→連通路32を経由して圧力室Ｒに導入される。

したがって、この場合には、上記第２可変絞り部ｂの
上流側の圧力が導かれる圧力室Ｒの圧力が、可変絞り部
ｂの下流側になるスプリング室20の圧力よりも高くなる
ので、この圧力差により中空スプール18には、これを図
の左方向へ移動させようとする差圧推力が作用する。

そこで、中空スプール18を図の右方向へ移動させよう
とする前記流体力は上記の差圧推力で相殺され、第１可
変絞り部ａの開度は所望の開度に保持される。

このように、一対の流出入ポートＡと流出入ポートＢ
との流れの方向に関係なく、中空スプール18に作用する
流体力が第２可変絞り部ｂの前後の差圧推力によって相
殺され、第１可変絞り部ａの開度は所望の開度に保持さ
れるので、作動流体の流れ方向によって流体の流量特性
が変化することがない。したがって、この可変電磁絞り
弁を４輪操舵装置に用いれば、ハンドルの回転方向に応
じたステアリング感覚が得られる。

第２図に示した第２実施例は、第１実施例における連
通路30を弁本体Ｃの環状溝17の底部に形成するとともに
この連通路30を、環状溝17→環状通路29を介して第２可
変絞り部ｂに連通されている。また、連通路30の他端側
は第１実施例と同様に連通路31に連通している。

したがって、中空スプール18の閉塞端を臨ませた圧力
室Ｒは、連通路32→連通路31→連通路30→環状溝17を介
して、流出入ポートＢに直接連通する一方、第２可変絞
り部ｂとは、環状溝17から一旦、環状通路29を介して連
通されることになる。

上記以外の構成および作用は前記第１実施例と同様な
ので、その同一構成および作用の部分については、第１
実施例の説明をそのまま採用する。

しかして、例えば流出入ポートＡから流出入ポートＢ
への流れが発生したときには、その作動流体は前記第１
実施例と同様に流れるが、圧力室Ｒへ向う第２可変絞り
部ｂの下流側の補正圧力は次の流路を介して導入され
る。

すなわち、スプリング室20→第２可変絞り部ｂ→環状
通路29→環状溝27→流出入ポートＢへ向うバイパス流れ
の下流側圧力として、環状溝17→連通路30→連通路31→
連通路32を経由して圧力室Ｒに導入される。

また、流出入ポートＢから流出入ポートＡへの流れが
発生したときにも、その作動流体は前記第１実施例と同
様に流れるが、圧力室Ｒへ向う第２可変絞り部ｂの上流
側の補正圧力は流出入ポートＢ→環状溝27→環状通路29
→第２可変絞り部ｂ→スプリング室20へと向かうバイパ
ス流れの上流側圧力として、環状溝17→連通路30→連通
路31→連通路32を介して圧力室Ｒに導入される。

このようにして、圧力室Ｒに導かれた補正圧力が中空
スプール18の閉塞端に作用し、前記第１実施例と同様に
中空スプール18の両端に作用する圧力の差によって、中
空スプール18に作用する前記流体力を相殺する。したが
って、前記第１実施例と同様に、一対の流出入ポートＡ
と流出入ポートＢとの流れの方向に関係なく、中空スプ
ール18に作用する流体力が相殺され、第１可変絞り部ａ
の開度は所望の開度に保持される。

【図面の簡単な説明】

図面第１、２図はこの発明の実施例を示すもので、第１
図は第１実施例の断面図、第２図は第２実施例の断面
図、第３図は従来の断面図、第４図は使用状態を示すシ
ステム図である。Ａ、Ｂ……流出入ポート、Ｃ……弁本体、SO……ソレノ
イド、Ｒ……圧力室、ａ……第１可変絞り部、18……中
空スプール、19……プッシュロッド、21……スプリン
グ、22……連通孔、23……通孔、17、27……環状溝、29
……環状通路、30、31、32……連通路、16……弁本体側
の環状溝、ｂ……第２可変絞り部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献実開昭62−200873（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−132182（ＪＰ，Ｕ) 実開昭62−151478（ＪＰ，Ｕ) 実開昭58−165304（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の流出入ポートを形成した弁本体に、
弁本体との間で第１可変絞り部を形成する放射状に開口
された通孔を有する中空スプールを内装し、この中空ス
プールの閉塞側端にはソレノイドのプッシュロッドを当
接させ、他方の開放側端にはスプリングを作用させる一
方、この中空スプール中心の軸線方向に延びる連通孔
は、一端側を上記通孔に連通させ、他端側はプラグに開
口した連通ポートを介して他方の流出入ポートに連通さ
せるとともに、上記中空スプールの開放側端とプラグ内
端との間に第２可変絞り部を形成して、他方の流出入ポ
ートからのバイバス油を当該第２可変絞り部を介して中
空スプール内の連通孔に導くように構成し、かつ上記第
２可変絞り部の前あるいは後の圧力差を上記スプールの
閉塞側端を臨ませた圧力室へと導くパイロット通路を設
けたことを特徴とする可変電磁絞り弁。