JP3951325B2 - 液圧制御弁 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両のブレーキ液圧制御装置に用いられる液圧制御弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両の液圧式制動装置において、運転者のブレーキ操作によって発生するマスタシリンダの液圧に基づいて、ホィールシリンダに供給する液圧を電気的に制御することにより、倍力制御、アンチロック制御およびトラクション制御等を可能としたブレーキ液圧制御装置がある。
【０００３】
この種のブレーキ液圧制御装置は、例えば、運転者のブレーキ操作によって液圧を発生させるマスタシリンダと、液圧によって各車輪のブレーキ装置を作動させるホィールシリンダと、ホィールシリンダに供給する液圧を発生させる液圧ポンプおよびアキュムレータ等からなる液圧供給源と、液圧供給源およびリザーバとホィールシリンダとの間のブレーキ液の給排を制御する液圧制御弁と、マスタシリンダの液圧に基づいて液圧制御弁を制御する電子制御ユニットとから概略構成されている。
【０００４】
この構成により、通常は、電子制御ユニットよって、運転者のブレーキ操作によるマスタシリンダの液圧に基づいて、液圧制御弁を制御して、所定の倍力比をもって液圧供給源からホィールシリンダへ液圧を供給して制動力を発生させる。また、車輪の回転速度情報に基づいて車輪のスリップ状態を判定し、これに基づいて液圧制御弁を制御して適宜車輪への制動力を加減することによって、アンチロック制御およびトラクション制御を行うことができる。
【０００５】
一般に、この種のブレーキ液圧制御装置に用いられる液圧制御弁について、図５を参照して説明する。図５に示すように、液圧制御弁１は、スプール弁であって、液圧制御弁本体２の案内穴３内にスプール４が摺動可能に嵌装されている。液圧制御弁本体２には、案内穴３に連通する入力ポート５、出力ポート６および排出ポート７が設けられており、これらは、それぞれ液圧供給源、ホィールシリンダおよびリザーバに接続されている。そして、スプール４によって入力ポート５と出力ポート６との間に可変絞りＳが形成され、出力ポート６と排出ポート７との間に可変絞りＴが形成されており、スプール４が図中左方へ移動すると可変絞りＳが開くとともに可変絞りＴが閉じ、図中右方に移動すると可変絞りＳが閉じるとともに可変絞りＴが開くようになっている。
【０００６】
液圧制御弁本体２の一端部には、比例ソレノイド８が取付けられ、その作動ロッド９がスプール４の一端部に当接されており、電子制御ユニットからの通電電流に比例した推力でスプール４を図中左方へ押圧するようになっている。液圧制御弁本体２の他端部には、制御室10が設けられ、制御室10は制御通路11によって出力ポート６に連通されている。また、制御室10は、ガイドボア12によって弁穴３に連通され、ガイドボア12には制御ピン13が摺動可能に挿通されており、制御室10内の液圧を受けてスプール４を図中右方へ押圧するようになっている。
【０００７】
スプール４は、戻しばね14のばね力によって図中右方に位置決めされており、作動ロッド９は補助ばね15によってスプール４に当接されている。また、制御ピン13は、戻しばね16によってスプール４に当接されている。
【０００８】
そして、通常は、戻しばね14のばね力によって、スプール４は、図中右方にあり、可変絞りＳが閉じ、可変絞りＴが開いているので、出力ポート６に液圧は作用せず、ホィールシリンダは作動しない。電子制御ユニットによって比例ソレノイド８に通電すると、その通電電流に応じて作動ロッド９がスプール４を図中左方へ移動させ、可変絞りＳが開き、可変絞りＴが閉じるので、液圧供給源の液圧が入力ポート５から出力ポート６へ供給され、ホィールシリンダを作動させて制動力を発生させる。
【０００９】
このとき、出力ポート６の液圧が制御管路11を介して制御室10に伝達され、制御ピン13がスプール４を図中右方へ押圧するので、比例ソレノイド８の推力と、制御室10（出力ポート６）の液圧および戻しばね14のばね力とがバランスして、スプール４が可変絞りＳおよびＴを閉鎖する位置で停止するまで、出力ポート６の液圧が上昇する。これにより、比例ソレノイド８への通電電流に応じて出力ポート６の液圧を制御することができ、制動力を制御することができる。
【００１０】
図５に示す液圧制御弁１では、制御室10の圧力による制御ピン13の押圧力と比例ソレノイド８の推力とのバランスによって出力ポート６の液圧を制御しているので、制御ピン13の受圧面積を小さくすることにより、比例ソレノイド８の推力に対する出力ポート６の圧力を大きくすることができ、比例ソレノイド８への負荷を軽減して省電力化および比例ソレノイドの小型軽量化を図ることができる。なお、実際の車両への搭載を考慮した場合、制御ピン13は、直径約１〜２mm程度の細径のものが望まれる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、受圧面積を小さくするために制御ピン13の直径を小さくすると、強度上、制御ピン13の全長が制限され、シール長を充分長くとれないので、制御ピン13の摺動部及びピン案内面側からの油液のリークが多くなって液圧制御弁１の作動効率が低下するという問題を生じる。また、細径の制御ピン13は、加工が困難であり製造コストが高い。
【００１２】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、細径の制御ピンを用いることなく、比例ソレノイドの推力に対する出力ポートの圧力を大きくできるようにした液圧制御弁を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明の液圧制御弁は、液圧供給源に接続される入力ポート、ホィールシリンダに接続される出力ポートおよびリザーバに接続される排出ポートを有する液圧制御弁本体と、該液圧制御弁本体内に嵌装され前記入力ポートと前記出力ポートとの連通、遮断を行う小径ランド部および前記出力ポートと前記排出ポートとの連通、遮断を行う大径ランド部を有し、一側への移動によって前記出力ポートを前記入力ポート側に連通させると共に前記排出ポート側から遮断し、他側への移動によって前記出力ポートを前記排出ポート側に連通させると共に前記入力ポート側から遮断し、前記出力ポート側の液圧を受けて前記大径ランド部と小径ランド部との受圧面積差によって他側へ付勢されるスプールと、該スプールを他側へ付勢する戻しばねと、通電によって前記スプールを前記戻しばねのばね力に抗して一側へ付勢する比例ソレノイドとを備え、大径ランド部を形成する大径スプールと、小径ランド部を形成する小径スプールとからスプールを構成し、該スプールの前記小径スプールの端部側に入力ポートを配置し前記大径スプールの端部側に排出ポートを配置して、出力ポート側の液圧が前記スプールの両端部側からその受圧面に作用するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
このように構成したことにより、ソレノイドの推力によってスプールが一側へ移動して出力ポートが入力ポート側に連通され、液圧供給源からの液圧によって出力ポート側の圧力が上昇すると、大径ランド部と小径ランド部との受圧面積差によってスプールが他側へ移動するため、比例ソレノイドの推力と出力ポート側の液圧がバランスするまで出力ポート側の液圧が上昇することになり、比例ソレノイドの発生推力に応じてホィールシリンダの液圧を制御することができる。このとき、大径ランド部と小径ランド部の受圧面積差を小さくすると、比例ソレノイドの推力に対する出力ポート側の圧力が大きくなる。
【００１６】
また、出力ポート側の液圧がスプールの両端部側からその受圧面に作用するので、大径スプールと小径スプールとは、出力ポート側の液圧によって互いに押圧されて分離することがない。そして、大径スプールと小径スプールとを別体として互いに当接させるようにしたので、大径ランド部と小径ランド部とを正確に同心上に配置する必要がない。
【００１７】
請求項２の発明の液圧制御弁は、上記請求項１の構成に加えて、液圧制御弁本体には、大径ランド部が嵌装される大径スリーブと、小径ランド部が嵌装される小径スリーブとが別体に設けられ、互いに当接されていることを特徴とする。
【００１８】
このように構成したことにより、大径スリーブと小径スリーブとを別体として互いに当接させるようにしたので、大径ランド部と小径ランド部とを正確に同心上に配置する必要がない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
第１実施形態に係る液圧制御弁について、これを装着したブレーキ液圧制御装置17を示す図１を用いて説明する。図１に示すように、本実施形態に係る液圧制御弁18は、スプール弁であって、液圧制御弁本体19に設けられた案内穴20内に、スプール21が摺動可能に嵌装され、案内穴20の開口部側に比例ソレノイド22が取付けられている。
【００２１】
液圧制御弁本体19の案内穴20は、その底部側に形成された小径部23と、開口部側に形成された小径部23より大径の大径部24とからなる段付形状となっている。液圧制御弁本体19には、小径部23の大径部24よりの部位に連通する入力ポート25と、大径部24の小径部23よりの部位に連通する出力ポート26と、大径部24の出力ポート26よりも開口部側に連通する排出ポート27とが設けられている。
【００２２】
スプール21には、小径部23内に嵌合する小径ランド部28と、大径部24に嵌合する大径ランド部29と、小径ランド部28と大径ランド部29と、これらの間に形成された外周溝30とが設けられている。外周溝30によって、案内穴20内に出力ポート26に常時連通する液圧室31が形成されており、小径ランド部28の液圧室31に対する受圧面積Ａよりも大径ランド部29の受圧面積Ｂのほうが大きくなっている。
【００２３】
また、小径ランド部28によって入力ポート25と液圧室31との間の流路面積を調整する可変絞りＳが形成され、大径ランド部29によって排出ポート27と液圧室31との間の流路面積を調整する可変絞りＴが形成されており、スプール21が図中左方に移動すると、可変絞りＳが開くとともに可変絞りＴが閉じ、中間位置では可変絞りＳ，Ｔが共に閉じ、図中右方に移動すると、可変絞りＳが閉じるとともに可変絞りＴが開くようになっている。スプール21は、戻しばね32によって、図中右方へ付勢されている。案内穴20内のスプール21の両端側に形成されたドレン室33，34は、それぞれドレン通路35，36によって排出ポート27に連通されている。
【００２４】
比例ソレノイド22は、その作動ロッド37の先端部がスプール21の大径ランド部29側の端部に当接されており、作動ロッド37の変位にかかわらず、コイル38への通電電流に比例した推力で、スプール21を図中左方へ押圧するようになっている。作動ロッド37は、補助ばね39のばね力によって、図中左方へ付勢されており、スプール21に常時当接されている。
【００２５】
次に、液圧制御弁18を装着したブレーキ液圧制御装置17について説明する。
【００２６】
ブレーキ液圧制御装置17は、液圧制御弁18の入力ポート25に、供給管路40によって電磁式開閉弁41を介して液圧供給源42が接続され、出力ポート26に、出力管路43によってフェイルセーフ弁44（パイロット型切換弁）を介してホィールシリンダ45が接続され、排出ポート27に、排出管路46によって液圧供給源42のリザーバ47が接続されている。また、ホィールシリンダ45には、フェイルセーフ弁44を介してマスタシリンダ48が接続されており、マスタシリンダ48は、パイロット型開閉弁49を介してアキュムレータ50に接続されている。
【００２７】
ブレーキ液圧制御装置17には、ホィールシリンダ45、マスタシリンダ48および液圧供給源42のアキュムレータ51の液圧をそれぞれ検出する液圧センサ52，53，54と、車輪の回転速度を検出する速度センサ55とが設けられており、これらの出力信号に基づいて、電磁式開閉弁41、液圧供給源42のモータ56および液圧制御弁18の比例ソレノイド22を制御する電子制御ユニット57が設けられている。
【００２８】
液圧供給源42は、モータ56によって液圧ポンプ58を駆動して発生させた液圧をアキュムレータ51に蓄圧して、所定の液圧を液圧制御弁18の入力ポート25へ供給するようになっている。アキュムレータ51の液圧は、電子制御ユニット57によって、液圧センサ54の出力信号に基づいてモータ56を制御することによって調整されている。なお、図中の符号59は、アキュムレータ51の所定以上の液圧をリザーバ47へ逃がす調圧弁である。
【００２９】
以上のように構成した液圧制御弁18を装着したブレーキ液圧制御装置17の作用について次に説明する。
【００３０】
ブレーキペダル60を操作してマスタシリンダ48から液圧を発生させると、この液圧を液圧センサ53が検知して液圧信号を出力する。電子制御ユニット57は、液圧センサ53からの液圧信号を受けて電磁式開閉弁41を開いて、液圧供給源42から液圧制御弁18の入力ポート25への供給管路40を連通させる。また、電子制御ユニット57は、液圧センサ53からの液圧信号に基づいて、液圧制御弁18の比例ソレノイド22のコイル38にマスタシリンダ48の液圧に応じた電流を通電する。
【００３１】
液圧制御弁18では、コイル38への通電によって、作動ロッド37がスプール21を戻しばね32のばね力（補助ばね39との合成ばね力）に抗して図中左方へ移動させる。この移動によって、可変絞りＴが閉じて出力ポート26と排出ポート27との連通が遮断され、さらに、スプール21が左方に移動すると、可変絞りＳが開いて、その開度に応じて、入力ポート25と出力ポート26とが液圧室31を介して連通される。これにより、入力ポート25に接続された液圧供給源42と出力ポート26に接続されたホィールシリンダ45とが可変絞りＳおよび液圧室31を介して連通され、液圧供給源42からの液圧がホィールシリンダ45に供給されて制動力が発生する。
【００３２】
このとき、液圧室31の液圧すなわち出力ポート26の液圧がスプール21の小径ランド部28（受圧面積Ａ）および大径ランド部29（受圧面積Ｂ（＞Ａ））の受圧面に作用して、その受圧面積差（Ｂ−Ａ）によって、スプール21が図中右方へ押圧される。そして、比例ソレノイド22の推力Ｆi と、液圧室31（すなわち出力ポート26）の液圧Ｐs および戻しばね32のばね力Ｆs （補助ばね39との合成ばね力）とがバランスしてスプール21が可変絞りＳおよびＴを閉鎖する中間位置で停止するまで、出力ポート26の液圧が上昇する。このときの出力ポートの液圧Ｐs は、(1) 式で表される。
Ｐs ＝（Ｆi −Ｆs ）／（Ｂ−Ａ） …(1)
【００３３】
これにより、比例ソレノイド22のコイル38への通電電流に応じて、出力ポート26の液圧を制御することができ、ホィールシリンダ45に供給する液圧を制御することができるので、ブレーキペダル60の操作力に応じて制動力を制御することができる。この場合、マスタシリンダ48が発生する液圧に対して、液圧制御弁18の出力ポート26に供給される液圧を大きくすることによって倍力制御を行うことができる。
【００３４】
なお、液圧制御弁18の出力ポート26から出力管路43を介してホィールシリンダ45へ正常に液圧が供給されている状態では、その液圧をパイロット圧としてフェイルセーフ弁44およびパイロット型開閉弁49が図示の位置とは異なる位置に切り換わっており、出力ポート26がホィールシリンダ45に接続される一方、マスタシリンダ48がホィールシリンダ45から遮断されてアキュムレータ50に接続されている。これによって、マスタシリンダ48が発生した液圧がアキュムレータ50に蓄圧されるので、ブレーキペダル60のストロークを確保して適度な操作感を得ることができる。
【００３５】
そして、上記制動状態からブレーキペダル60の操作を解除してマスタシリンダ48の液圧を低下させると、この液圧の低下に応じて液圧センサ53が液圧信号を出力する。電子制御ユニット57は、液圧センサ53からの液圧信号に基づいて比例ソレノイド22のコイル38への通電電流を低下させる。
【００３６】
液圧制御弁18では、コイル38への通電電流の低下によってスプール21が図中右方へ移動し、可変絞りＴが開いて出力ポート26と排出ポート27とが連通され、ブレーキ液がホィールシリンダ45側からリザーバ47へ戻されて制動が解除される。そして、マスタシリンダ48の液圧の解除が液圧センサ53によって検知されると、電子制御ユニット57が電磁式開閉弁41を閉じて、液圧供給源42から液圧制御弁18の入力ポート25への供給管路40を遮断する。
【００３７】
なお、上記ブレーキ液圧制御装置17によれば、制動操作時に液圧制御弁18の出力ポート26からホィールシリンダ45への液圧が上昇しない場合、フェイルセーフ弁44およびパイロット型開閉弁49が図示の位置に復帰してフェイルセーフ作動状態となる。この状態では、ホィールシリンダ45が出力ポート26から遮断されるとともにマスタシリンダ48に直接接続され、また、マスタシリンダ48がアキュムレータ50から遮断されるので、マスタシリンダ48が発生する液圧を直接ホィールシリンダ45へ伝達することができ、制動力を確保することができる。
【００３８】
さらに、上記ブレーキ液圧制御装置17によれば、電子制御ユニット57によって、速度センサ55の出力信号に基づいて車輪のスリップ状態を判定し、これに基づき液圧制御弁18のコイル38への通電電流を制御して適宜車輪への制動力を加減することによって、アンチロック制御およびトラクション制御を行うことができる。
【００３９】
また、液圧制御弁18では、小径ランド部28と大径ランド部29の受圧面積差（Ｂ−Ａ）を小さくすることにより、比例ソレノイド22の推力に対する出力ポート26の液圧Ｐs を大きくすることができ（(1) 式）、比例ソレノイド22への負荷を軽減して省電力化および比例ソレノイド22の小型軽量化を図ることができる。この場合、従来の細径の制御ピンを用いる必要がないので、制御ピンの摺動部からの油液のリークによる作動効率の低下を防止することができ、また、従来の制御ピン、制御室等が不要となるので、製造コストを低減することができる。
【００４０】
次に、本発明の第２実施形態に係る液圧制御弁について、図２を参照して説明する。なお、第２実施形態の液圧制御弁は、上記第１実施形態の液圧制御弁と同様の機能を有しており、同様のブレーキ液圧制御装置に装着されるものであるから、第１実施形態のものと同様の部分には同一の符号を付して液圧制御弁についてのみ詳細に説明する。
【００４１】
図２に示すように、第２実施形態に係る液圧制御弁61は、スプール弁であって、液圧制御弁本体62に設けられた案内穴63内に、大径スプール64および小径スプール65が摺動可能に嵌装され、案内穴63の開口部に比例ソレノイド22が取付けられている。
【００４２】
液圧制御弁本体62の案内穴63は、その底部側に形成された大径部66と、開口部側に形成された大径部66よりも小径の小径部67とからなる段付形状となっている。液圧制御弁本体62には、案内穴63の小径部67に連通する入力ポート68と、小径部67の入力ポート68よりも開口部側に連通する第１出力ポート69a および大径部の底部付近に連通する第２出力ポート69b からなる出力ポート69と、大径部66の第２出力ポート69b よりも小径部67側に連通する排出ポート70とが設けられている。
【００４３】
案内穴63の大径部66には大径ランド部を形成する大径スプール64（受圧面積Ｂ）が嵌装され、小径部67には小径ランド部を形成する小径スプール65（受圧面積Ａ（＜Ｂ））が嵌装されており、大径スプール64と小径スプール65とは互いに当接されて一体となっている。小径スプール65によって、その一端側に形成された第１液圧室71と入力ポート68との間の流路面積を調整する可変絞りＳが形成されている。また、大径スプール64によって、その一端側に形成された第２液圧室72と排出ポート70との間の流路面積を調整する可変絞りＴが形成されている。
【００４４】
そして、大径スプール64および小径スプール65が図中左方に移動すると、可変絞りＳが開くとともに可変絞りＴが閉じ、中間位置では可変絞りＳ，Ｔが共に閉じ、図中右方に移動すると、可変絞りＳが閉じるとともに可変絞りＴが開くようになっている。なお、第１、第２出力ポート69a ，69b は、それぞれ第１、第２液圧室71，72に常時連通されており、第１、第２液圧室71，72間が第１、第２出力ポート69a ，69b によって連通されている。また、大径スプール64と小径スプール65との間に形成されたドレン室73は、ドレンポート74によって排出ポート70に常時連通されている。大径スプール64および小径スプール65は、第２液圧室72内に設けられた戻しばね75によって図中右方へ付勢されている。
【００４５】
比例ソレノイド22は、その作動ロッド37の先端部が小径スプール65の端部に当接されており、作動ロッド37の変位にかかわらず、コイル38への通電電流に比例した推力で、小径スプール65および大径スプール64を図中左方へ押圧するようになっている。作動ロッド37は、補助ばね39のばね力によって、図中左方へ付勢されており、小径スプール65に常時当接されている。
【００４６】
液圧制御弁61は、入力ポート68、出力ポート69および排出ポート70に、それぞれ供給管路40、出力管路43および排出管路46が接続されてブレーキ液圧制御制御装置17に装着される。
【００４７】
以上のように構成した、液圧制御弁61の作用について次に説明する。
【００４８】
比例ソレノイド22のコイル38への通電によって、作動ロッド37が小径スプール65および大径スプール64を戻しばね75のばね力（補助ばね39との合成ばね力）に抗して図中左方へ移動させる。この移動によって、可変絞りＴが閉じて出力ポート69（第２出力ポート69b ）と排出ポート70との連通が遮断され、さらに、小径スプール65および大径スプール64が左方に移動すると、可変絞りＳが開いて、その開度に応じて、入力ポート68と出力ポート69（第１出力ポート69a ）とが第１液圧室71を介して連通される。これにより、入力ポート68に接続された液圧供給源42と出力ポート69に接続されたホィールシリンダ45とが可変絞りＳおよび第１液圧室71を介して連通され、液圧供給源42からの液圧がホィールシリンダ45に供給されて制動力が発生する。
【００４９】
このとき、第１液圧室71と第２液圧室72とは、第１、第２出力ポート69a ，69b によって互いに連通されているので、同圧力となり、出力ポート69の液圧が小径スプール65の受圧面（受圧面積Ａ）および大径スプール64の受圧面（受圧面積Ｂ）に作用して、その受圧面積差（Ｂ−Ａ）によって、大径スプール64および小径スプール65が図中右方へ押圧される。
【００５０】
ここで、互いに当接されて一体となった大径スプール64および小径スプール65の両端部に、第１、第２液圧室71，72の液圧が作用し、大径スプール64と小径スプール65との当接部側には、リザーバ47に接続されたドレン室73の液圧（ほぼ大気圧）が作用するので、大径スプール64と小径スプール65とは常時当接した状態に維持され、分離することはない。
【００５１】
そして、比例ソレノイド22の推力Ｆi と、第１、第２液圧室71，12（すなわち出力ポート69）の液圧および戻しばね75のばね力Ｆs （補助ばね39との合成ばね力）とがバランスして大径スプール64および小径スプール65が可変絞りＳおよびＴを閉鎖する中間位置で停止するまで、出力ポート69の液圧Ｐs が上昇する。このときの出力ポート69の液圧Ｐs は、上記(1) 式で表される。
【００５２】
これにより、上記第１実施形態と同様に、比例ソレノイド22のコイル38への通電電流に応じて、出力ポート69の液圧を制御することができ、ホィールシリンダ45に供給する液圧を制御することができるので、ブレーキペダル60の操作力に応じて制動力を制御することができる。そして、マスタシリンダ48が発生する液圧に対して、液圧制御弁61の出力ポート69の液圧を大きくすることによって倍力制御を行うことができる。
【００５３】
また、液圧制御弁61では、大径スプール64と小径スプール65との受圧面積差（Ｂ−Ａ）を小さくすることにより、比例ソレノイド22の推力に対する出力ポート26の液圧Ｐs を大きくすることができ（(1) 式）、比例ソレノイド22への負荷を軽減して省電力化および比例ソレノイド22の小型軽量化を図ることができる。この場合、従来の細径の制御ピンを用いる必要がないので、制御ピンの摺動部からの油液のリークによる作動効率の低下を防止することができ、また、従来の制御ピン、制御室等が不要となるので、製造コストを低減することができる。
【００５４】
さらに、液圧制御弁61によれば、大径スプール64と小径スプール65とを別体として、それらの両端側の第１、第２液圧室71，72の液圧によって、互いに当接させるようにしたことにより、案内穴63の大径部66、小径部67、大径スプール64および小径スプール65を正確に同心状に配置する必要がないので、これらを容易に加工することができ、製造コストを低減することができる。
【００５５】
次に、本発明の第３実施形態について図３を参照して説明する。なお、第３実施形態の液圧制御弁は、上記第２実施形態のものに対して、案内穴の大径部を形成する大径スリーブと小径部を形成する小径スリーブとを別体に設けたこと以外は、概略同様の構造であるから、上記第２実施例と同様の部分には同一の番号を付して異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００５６】
第３実施形態の液圧制御弁76では、液圧制御弁本体77は、案内穴63の大径部66を形成する円筒状の大径スリーブ78と、小径部67を形成する小径スリーブ79とが略同心上に配置され、互いに当接した状態で支持されている。
【００５７】
この構成により、上記第２実施形態の作用、効果に加えて、大径スリーブ78と、小径スリーブ79とを別体として互いに当接させるようにしたので、案内穴63の段付穴加工が不要となり、小径部66および大径部67を容易に加工することができ、製造コストを低減することができる。
【００５８】
次に、本発明の第４実施形態について図４を参照して説明する。なお、第４実施形態は、上記第３実施形態のより具体的な構成を示すものであるから、上記第３実施形態のものに対応する部分には同一の符号を付して、既に説明した事項については説明を省略する。
【００５９】
図４に示すように、第４実施形態では、液圧制御弁76は、液圧制御弁本体77に設けられた支持穴80内に、大径スリーブ78および小径スリーブ79が挿入され、これらに大径スプール64および小径スプール65が嵌装されており、支持穴80の開口部に比例ソレノイド22が取付けられて、大径スリーブ78および小径スリーブ79が固定されている。
【００６０】
支持穴80は、底部側から第１径部80a 、第２径部80b 、第３径部80c 、第４径部80d の順に大径となる段付穴であり、各径部間の段部はテーパ状に形成されている。また、第１径部80a および第２径部80b には、それぞれ大径スリーブ78の第２出力ポート69b に連通する第２出力通路81並びに排出ポート70およびドレンポート74に連通する排出通路82が開口されており、第３径部80c および第４径部80d には、それぞれ小径スリーブ79の入力ポート68に連通する入力通路83および第１出力ポート69a に連通する第１出力通路84が開口されている。
【００６１】
大径スリーブ78と小径スリーブ79とは、ほぼ同心上に配置され、互いに当接、嵌合されて支持穴80内に挿入されている。大径スリーブ78が支持穴80の第１径部80a に嵌合され、小径スリーブ79が第２径部80b および第３径部80c に嵌合されており、これらの嵌合部がそれぞれＯリング85，86，87によってシールされている。なお、支持穴80の各径部間の段部がテーパ状に形成されているので、大径スリーブ78および小径スリーブ79を支持穴80内に挿入する際に、段部によってＯリング85，86，87が損傷するのを防止することができる。
【００６２】
比例ソレノイド22は、第４径部80d に嵌合されて、支持穴80の開口部に取付けられており、小径スリーブ79の端部に当接、嵌合して大径スリーブ78および小径スリーブ79を固定している。比例ソレノイド22と第４径部80d との嵌合部は、Ｏリング88によってシールされている。
【００６３】
この構成により、上記第３実施形態と同様に、第２実施形態の作用、効果に加えて、大径スリーブ78、小径スリーブ79、大径スプール64および小径スプール65を正確に同心状に配置する必要がなく、また、大径スリーブ78、小径スリーブ79の案内穴63の段付穴加工が不要となるので、各部を容易に加工することができ、製造コストを低減することができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１の発明の液圧制御弁によれば、ソレノイドの推力によってスプールが一側へ移動して出力ポートが入力ポート側に連通され、液圧供給源からの液圧によって出力ポート側の圧力が上昇すると、大径ランド部と小径ランド部との受圧面積差によってスプールが他側へ移動するため、比例ソレノイドの推力と出力ポート側の液圧がバランスするまで出力ポート側の液圧が上昇することになり、比例ソレノイドの発生推力に応じてホィールシリンダの液圧を制御することができる。この場合、大径ランド部と小径ランド部の受圧面積差を小さくすると、比例ソレノイドの推力に対する出力ポート側の圧力が大きくなるので、比例ソレノイドへの負荷を軽減して省電力化および比例ソレノイドの小型軽量化を図ることができる。また、従来の細径の制御ピンを用いる必要がないので、制御ピンの摺動部からの油液のリークによる作動効率の低下を防止することができ、また、従来の制御ピン、制御室等が不要となるので、製造コストを低減することができる。
【００６５】
更に、出力ポート側の液圧がスプールの両端部側からその受圧面に作用するので、大径スプールと小径スプールとは、出力ポート側の液圧によって互いに押圧されて分離することがない。そして、大径スプールと小径スプールとを別体として互いに当接させるようにしたので、大径ランド部と小径ランド部とを正確に同心上に配置する必要がなく、液圧制御弁本体およびスプールを容易に加工することができ、製造コストを低減することができる。
【００６６】
また、請求項２の発明の液圧制御弁によれば、大径スリーブと小径スリーブとを別体として互いに当接させるようにしたので、大径ランド部と小径ランド部とを正確に同心上に配置する必要がなく、液圧制御弁本体およびスプールを容易に加工することができ、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の液圧制御弁を装着したブレーキ液圧制御装置の回路図である。
【図２】本発明の第２実施形態の液圧制御弁の縦断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態の液圧制御弁の縦断面図である。
【図４】本発明の第４実施形態の液圧制御弁の要部の縦断面図である。
【図５】従来の液圧制御弁の縦断面図である。
【符号の説明】
18 液圧制御弁
19 液圧制御弁本体
21 スプール
22 比例ソレノイド
25 入力ポート
26 出力ポート
27 排出ポート
28 小径ランド部
29 大径ランド部
42 液圧供給源
45 ホィールシリンダ
47 リザーバ
48 マスタシリンダ
61 液圧制御弁
62 液圧制御弁本体
64 大径スプール
65 小径スプール
68 入力ポート
69 出力ポート
70 排出ポート
76 液圧制御弁
77 液圧制御弁本体
78 大径スリーブ
79 小径スリーブ
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両のブレーキ液圧制御装置に用いられる液圧制御弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両の液圧式制動装置において、運転者のブレーキ操作によって発生するマスタシリンダの液圧に基づいて、ホィールシリンダに供給する液圧を電気的に制御することにより、倍力制御、アンチロック制御およびトラクション制御等を可能としたブレーキ液圧制御装置がある。
【０００３】
この種のブレーキ液圧制御装置は、例えば、運転者のブレーキ操作によって液圧を発生させるマスタシリンダと、液圧によって各車輪のブレーキ装置を作動させるホィールシリンダと、ホィールシリンダに供給する液圧を発生させる液圧ポンプおよびアキュムレータ等からなる液圧供給源と、液圧供給源およびリザーバとホィールシリンダとの間のブレーキ液の給排を制御する液圧制御弁と、マスタシリンダの液圧に基づいて液圧制御弁を制御する電子制御ユニットとから概略構成されている。
【０００４】
この構成により、通常は、電子制御ユニットよって、運転者のブレーキ操作によるマスタシリンダの液圧に基づいて、液圧制御弁を制御して、所定の倍力比をもって液圧供給源からホィールシリンダへ液圧を供給して制動力を発生させる。また、車輪の回転速度情報に基づいて車輪のスリップ状態を判定し、これに基づいて液圧制御弁を制御して適宜車輪への制動力を加減することによって、アンチロック制御およびトラクション制御を行うことができる。
【０００５】
一般に、この種のブレーキ液圧制御装置に用いられる液圧制御弁について、図５を参照して説明する。図５に示すように、液圧制御弁１は、スプール弁であって、液圧制御弁本体２の案内穴３内にスプール４が摺動可能に嵌装されている。液圧制御弁本体２には、案内穴３に連通する入力ポート５、出力ポート６および排出ポート７が設けられており、これらは、それぞれ液圧供給源、ホィールシリンダおよびリザーバに接続されている。そして、スプール４によって入力ポート５と出力ポート６との間に可変絞りＳが形成され、出力ポート６と排出ポート７との間に可変絞りＴが形成されており、スプール４が図中左方へ移動すると可変絞りＳが開くとともに可変絞りＴが閉じ、図中右方に移動すると可変絞りＳが閉じるとともに可変絞りＴが開くようになっている。
【０００６】
液圧制御弁本体２の一端部には、比例ソレノイド８が取付けられ、その作動ロッド９がスプール４の一端部に当接されており、電子制御ユニットからの通電電流に比例した推力でスプール４を図中左方へ押圧するようになっている。液圧制御弁本体２の他端部には、制御室10が設けられ、制御室10は制御通路11によって出力ポート６に連通されている。また、制御室10は、ガイドボア12によって弁穴３に連通され、ガイドボア12には制御ピン13が摺動可能に挿通されており、制御室10内の液圧を受けてスプール４を図中右方へ押圧するようになっている。
【０００７】
スプール４は、戻しばね14のばね力によって図中右方に位置決めされており、作動ロッド９は補助ばね15によってスプール４に当接されている。また、制御ピン13は、戻しばね16によってスプール４に当接されている。
【０００８】
そして、通常は、戻しばね14のばね力によって、スプール４は、図中右方にあり、可変絞りＳが閉じ、可変絞りＴが開いているので、出力ポート６に液圧は作用せず、ホィールシリンダは作動しない。電子制御ユニットによって比例ソレノイド８に通電すると、その通電電流に応じて作動ロッド９がスプール４を図中左方へ移動させ、可変絞りＳが開き、可変絞りＴが閉じるので、液圧供給源の液圧が入力ポート５から出力ポート６へ供給され、ホィールシリンダを作動させて制動力を発生させる。
【０００９】
このとき、出力ポート６の液圧が制御管路11を介して制御室10に伝達され、制御ピン13がスプール４を図中右方へ押圧するので、比例ソレノイド８の推力と、制御室10（出力ポート６）の液圧および戻しばね14のばね力とがバランスして、スプール４が可変絞りＳおよびＴを閉鎖する位置で停止するまで、出力ポート６の液圧が上昇する。これにより、比例ソレノイド８への通電電流に応じて出力ポート６の液圧を制御することができ、制動力を制御することができる。
【００１０】
図５に示す液圧制御弁１では、制御室10の圧力による制御ピン13の押圧力と比例ソレノイド８の推力とのバランスによって出力ポート６の液圧を制御しているので、制御ピン13の受圧面積を小さくすることにより、比例ソレノイド８の推力に対する出力ポート６の圧力を大きくすることができ、比例ソレノイド８への負荷を軽減して省電力化および比例ソレノイドの小型軽量化を図ることができる。なお、実際の車両への搭載を考慮した場合、制御ピン13は、直径約１〜２mm程度の細径のものが望まれる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、受圧面積を小さくするために制御ピン13の直径を小さくすると、強度上、制御ピン13の全長が制限され、シール長を充分長くとれないので、制御ピン13の摺動部及びピン案内面側からの油液のリークが多くなって液圧制御弁１の作動効率が低下するという問題を生じる。また、細径の制御ピン13は、加工が困難であり製造コストが高い。
【００１２】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、細径の制御ピンを用いることなく、比例ソレノイドの推力に対する出力ポートの圧力を大きくできるようにした液圧制御弁を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明の液圧制御弁は、液圧供給源に接続される入力ポート、ホィールシリンダに接続される出力ポートおよびリザーバに接続される排出ポートを有する液圧制御弁本体と、該液圧制御弁本体内に嵌装され前記入力ポートと前記出力ポートとの連通、遮断を行う小径ランド部および前記出力ポートと前記排出ポートとの連通、遮断を行う大径ランド部を有し、一側への移動によって前記出力ポートを前記入力ポート側に連通させると共に前記排出ポート側から遮断し、他側への移動によって前記出力ポートを前記排出ポート側に連通させると共に前記入力ポート側から遮断し、前記出力ポート側の液圧を受けて前記大径ランド部と小径ランド部との受圧面積差によって他側へ付勢されるスプールと、該スプールを他側へ付勢する戻しばねと、通電によって前記スプールを前記戻しばねのばね力に抗して一側へ付勢する比例ソレノイドとを備え、大径ランド部を形成する大径スプールと、小径ランド部を形成する小径スプールとからスプールを構成し、該スプールの前記小径スプールの端部側に入力ポートを配置し前記大径スプールの端部側に排出ポートを配置して、出力ポート側の液圧が前記スプールの両端部側からその受圧面に作用するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
このように構成したことにより、ソレノイドの推力によってスプールが一側へ移動して出力ポートが入力ポート側に連通され、液圧供給源からの液圧によって出力ポート側の圧力が上昇すると、大径ランド部と小径ランド部との受圧面積差によってスプールが他側へ移動するため、比例ソレノイドの推力と出力ポート側の液圧がバランスするまで出力ポート側の液圧が上昇することになり、比例ソレノイドの発生推力に応じてホィールシリンダの液圧を制御することができる。このとき、大径ランド部と小径ランド部の受圧面積差を小さくすると、比例ソレノイドの推力に対する出力ポート側の圧力が大きくなる。
【００１６】
また、出力ポート側の液圧がスプールの両端部側からその受圧面に作用するので、大径スプールと小径スプールとは、出力ポート側の液圧によって互いに押圧されて分離することがない。そして、大径スプールと小径スプールとを別体として互いに当接させるようにしたので、大径ランド部と小径ランド部とを正確に同心上に配置する必要がない。
【００１７】
請求項２の発明の液圧制御弁は、上記請求項１の構成に加えて、液圧制御弁本体には、大径ランド部が嵌装される大径スリーブと、小径ランド部が嵌装される小径スリーブとが別体に設けられ、互いに当接されていることを特徴とする。
【００１８】
このように構成したことにより、大径スリーブと小径スリーブとを別体として互いに当接させるようにしたので、大径ランド部と小径ランド部とを正確に同心上に配置する必要がない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
第１実施形態に係る液圧制御弁について、これを装着したブレーキ液圧制御装置17を示す図１を用いて説明する。図１に示すように、本実施形態に係る液圧制御弁18は、スプール弁であって、液圧制御弁本体19に設けられた案内穴20内に、スプール21が摺動可能に嵌装され、案内穴20の開口部側に比例ソレノイド22が取付けられている。
【００２１】
液圧制御弁本体19の案内穴20は、その底部側に形成された小径部23と、開口部側に形成された小径部23より大径の大径部24とからなる段付形状となっている。液圧制御弁本体19には、小径部23の大径部24よりの部位に連通する入力ポート25と、大径部24の小径部23よりの部位に連通する出力ポート26と、大径部24の出力ポート26よりも開口部側に連通する排出ポート27とが設けられている。
【００２２】
スプール21には、小径部23内に嵌合する小径ランド部28と、大径部24に嵌合する大径ランド部29と、小径ランド部28と大径ランド部29と、これらの間に形成された外周溝30とが設けられている。外周溝30によって、案内穴20内に出力ポート26に常時連通する液圧室31が形成されており、小径ランド部28の液圧室31に対する受圧面積Ａよりも大径ランド部29の受圧面積Ｂのほうが大きくなっている。
【００２３】
また、小径ランド部28によって入力ポート25と液圧室31との間の流路面積を調整する可変絞りＳが形成され、大径ランド部29によって排出ポート27と液圧室31との間の流路面積を調整する可変絞りＴが形成されており、スプール21が図中左方に移動すると、可変絞りＳが開くとともに可変絞りＴが閉じ、中間位置では可変絞りＳ，Ｔが共に閉じ、図中右方に移動すると、可変絞りＳが閉じるとともに可変絞りＴが開くようになっている。スプール21は、戻しばね32によって、図中右方へ付勢されている。案内穴20内のスプール21の両端側に形成されたドレン室33，34は、それぞれドレン通路35，36によって排出ポート27に連通されている。
【００２４】
比例ソレノイド22は、その作動ロッド37の先端部がスプール21の大径ランド部29側の端部に当接されており、作動ロッド37の変位にかかわらず、コイル38への通電電流に比例した推力で、スプール21を図中左方へ押圧するようになっている。作動ロッド37は、補助ばね39のばね力によって、図中左方へ付勢されており、スプール21に常時当接されている。
【００２５】
次に、液圧制御弁18を装着したブレーキ液圧制御装置17について説明する。
【００２６】
ブレーキ液圧制御装置17は、液圧制御弁18の入力ポート25に、供給管路40によって電磁式開閉弁41を介して液圧供給源42が接続され、出力ポート26に、出力管路43によってフェイルセーフ弁44（パイロット型切換弁）を介してホィールシリンダ45が接続され、排出ポート27に、排出管路46によって液圧供給源42のリザーバ47が接続されている。また、ホィールシリンダ45には、フェイルセーフ弁44を介してマスタシリンダ48が接続されており、マスタシリンダ48は、パイロット型開閉弁49を介してアキュムレータ50に接続されている。
【００２７】
ブレーキ液圧制御装置17には、ホィールシリンダ45、マスタシリンダ48および液圧供給源42のアキュムレータ51の液圧をそれぞれ検出する液圧センサ52，53，54と、車輪の回転速度を検出する速度センサ55とが設けられており、これらの出力信号に基づいて、電磁式開閉弁41、液圧供給源42のモータ56および液圧制御弁18の比例ソレノイド22を制御する電子制御ユニット57が設けられている。
【００２８】
液圧供給源42は、モータ56によって液圧ポンプ58を駆動して発生させた液圧をアキュムレータ51に蓄圧して、所定の液圧を液圧制御弁18の入力ポート25へ供給するようになっている。アキュムレータ51の液圧は、電子制御ユニット57によって、液圧センサ54の出力信号に基づいてモータ56を制御することによって調整されている。なお、図中の符号59は、アキュムレータ51の所定以上の液圧をリザーバ47へ逃がす調圧弁である。
【００２９】
以上のように構成した液圧制御弁18を装着したブレーキ液圧制御装置17の作用について次に説明する。
【００３０】
ブレーキペダル60を操作してマスタシリンダ48から液圧を発生させると、この液圧を液圧センサ53が検知して液圧信号を出力する。電子制御ユニット57は、液圧センサ53からの液圧信号を受けて電磁式開閉弁41を開いて、液圧供給源42から液圧制御弁18の入力ポート25への供給管路40を連通させる。また、電子制御ユニット57は、液圧センサ53からの液圧信号に基づいて、液圧制御弁18の比例ソレノイド22のコイル38にマスタシリンダ48の液圧に応じた電流を通電する。
【００３１】
液圧制御弁18では、コイル38への通電によって、作動ロッド37がスプール21を戻しばね32のばね力（補助ばね39との合成ばね力）に抗して図中左方へ移動させる。この移動によって、可変絞りＴが閉じて出力ポート26と排出ポート27との連通が遮断され、さらに、スプール21が左方に移動すると、可変絞りＳが開いて、その開度に応じて、入力ポート25と出力ポート26とが液圧室31を介して連通される。これにより、入力ポート25に接続された液圧供給源42と出力ポート26に接続されたホィールシリンダ45とが可変絞りＳおよび液圧室31を介して連通され、液圧供給源42からの液圧がホィールシリンダ45に供給されて制動力が発生する。
【００３２】
このとき、液圧室31の液圧すなわち出力ポート26の液圧がスプール21の小径ランド部28（受圧面積Ａ）および大径ランド部29（受圧面積Ｂ（＞Ａ））の受圧面に作用して、その受圧面積差（Ｂ−Ａ）によって、スプール21が図中右方へ押圧される。そして、比例ソレノイド22の推力Ｆi と、液圧室31（すなわち出力ポート26）の液圧Ｐs および戻しばね32のばね力Ｆs （補助ばね39との合成ばね力）とがバランスしてスプール21が可変絞りＳおよびＴを閉鎖する中間位置で停止するまで、出力ポート26の液圧が上昇する。このときの出力ポートの液圧Ｐs は、(1) 式で表される。
Ｐs ＝（Ｆi −Ｆs ）／（Ｂ−Ａ） …(1)
【００３３】
これにより、比例ソレノイド22のコイル38への通電電流に応じて、出力ポート26の液圧を制御することができ、ホィールシリンダ45に供給する液圧を制御することができるので、ブレーキペダル60の操作力に応じて制動力を制御することができる。この場合、マスタシリンダ48が発生する液圧に対して、液圧制御弁18の出力ポート26に供給される液圧を大きくすることによって倍力制御を行うことができる。
【００３４】
なお、液圧制御弁18の出力ポート26から出力管路43を介してホィールシリンダ45へ正常に液圧が供給されている状態では、その液圧をパイロット圧としてフェイルセーフ弁44およびパイロット型開閉弁49が図示の位置とは異なる位置に切り換わっており、出力ポート26がホィールシリンダ45に接続される一方、マスタシリンダ48がホィールシリンダ45から遮断されてアキュムレータ50に接続されている。これによって、マスタシリンダ48が発生した液圧がアキュムレータ50に蓄圧されるので、ブレーキペダル60のストロークを確保して適度な操作感を得ることができる。
【００３５】
そして、上記制動状態からブレーキペダル60の操作を解除してマスタシリンダ48の液圧を低下させると、この液圧の低下に応じて液圧センサ53が液圧信号を出力する。電子制御ユニット57は、液圧センサ53からの液圧信号に基づいて比例ソレノイド22のコイル38への通電電流を低下させる。
【００３６】
液圧制御弁18では、コイル38への通電電流の低下によってスプール21が図中右方へ移動し、可変絞りＴが開いて出力ポート26と排出ポート27とが連通され、ブレーキ液がホィールシリンダ45側からリザーバ47へ戻されて制動が解除される。そして、マスタシリンダ48の液圧の解除が液圧センサ53によって検知されると、電子制御ユニット57が電磁式開閉弁41を閉じて、液圧供給源42から液圧制御弁18の入力ポート25への供給管路40を遮断する。
【００３７】
なお、上記ブレーキ液圧制御装置17によれば、制動操作時に液圧制御弁18の出力ポート26からホィールシリンダ45への液圧が上昇しない場合、フェイルセーフ弁44およびパイロット型開閉弁49が図示の位置に復帰してフェイルセーフ作動状態となる。この状態では、ホィールシリンダ45が出力ポート26から遮断されるとともにマスタシリンダ48に直接接続され、また、マスタシリンダ48がアキュムレータ50から遮断されるので、マスタシリンダ48が発生する液圧を直接ホィールシリンダ45へ伝達することができ、制動力を確保することができる。
【００３８】
さらに、上記ブレーキ液圧制御装置17によれば、電子制御ユニット57によって、速度センサ55の出力信号に基づいて車輪のスリップ状態を判定し、これに基づき液圧制御弁18のコイル38への通電電流を制御して適宜車輪への制動力を加減することによって、アンチロック制御およびトラクション制御を行うことができる。
【００３９】
また、液圧制御弁18では、小径ランド部28と大径ランド部29の受圧面積差（Ｂ−Ａ）を小さくすることにより、比例ソレノイド22の推力に対する出力ポート26の液圧Ｐs を大きくすることができ（(1) 式）、比例ソレノイド22への負荷を軽減して省電力化および比例ソレノイド22の小型軽量化を図ることができる。この場合、従来の細径の制御ピンを用いる必要がないので、制御ピンの摺動部からの油液のリークによる作動効率の低下を防止することができ、また、従来の制御ピン、制御室等が不要となるので、製造コストを低減することができる。
【００４０】
次に、本発明の第２実施形態に係る液圧制御弁について、図２を参照して説明する。なお、第２実施形態の液圧制御弁は、上記第１実施形態の液圧制御弁と同様の機能を有しており、同様のブレーキ液圧制御装置に装着されるものであるから、第１実施形態のものと同様の部分には同一の符号を付して液圧制御弁についてのみ詳細に説明する。
【００４１】
図２に示すように、第２実施形態に係る液圧制御弁61は、スプール弁であって、液圧制御弁本体62に設けられた案内穴63内に、大径スプール64および小径スプール65が摺動可能に嵌装され、案内穴63の開口部に比例ソレノイド22が取付けられている。
【００４２】
液圧制御弁本体62の案内穴63は、その底部側に形成された大径部66と、開口部側に形成された大径部66よりも小径の小径部67とからなる段付形状となっている。液圧制御弁本体62には、案内穴63の小径部67に連通する入力ポート68と、小径部67の入力ポート68よりも開口部側に連通する第１出力ポート69a および大径部の底部付近に連通する第２出力ポート69b からなる出力ポート69と、大径部66の第２出力ポート69b よりも小径部67側に連通する排出ポート70とが設けられている。
【００４３】
案内穴63の大径部66には大径ランド部を形成する大径スプール64（受圧面積Ｂ）が嵌装され、小径部67には小径ランド部を形成する小径スプール65（受圧面積Ａ（＜Ｂ））が嵌装されており、大径スプール64と小径スプール65とは互いに当接されて一体となっている。小径スプール65によって、その一端側に形成された第１液圧室71と入力ポート68との間の流路面積を調整する可変絞りＳが形成されている。また、大径スプール64によって、その一端側に形成された第２液圧室72と排出ポート70との間の流路面積を調整する可変絞りＴが形成されている。
【００４４】
そして、大径スプール64および小径スプール65が図中左方に移動すると、可変絞りＳが開くとともに可変絞りＴが閉じ、中間位置では可変絞りＳ，Ｔが共に閉じ、図中右方に移動すると、可変絞りＳが閉じるとともに可変絞りＴが開くようになっている。なお、第１、第２出力ポート69a ，69b は、それぞれ第１、第２液圧室71，72に常時連通されており、第１、第２液圧室71，72間が第１、第２出力ポート69a ，69b によって連通されている。また、大径スプール64と小径スプール65との間に形成されたドレン室73は、ドレンポート74によって排出ポート70に常時連通されている。大径スプール64および小径スプール65は、第２液圧室72内に設けられた戻しばね75によって図中右方へ付勢されている。
【００４５】
比例ソレノイド22は、その作動ロッド37の先端部が小径スプール65の端部に当接されており、作動ロッド37の変位にかかわらず、コイル38への通電電流に比例した推力で、小径スプール65および大径スプール64を図中左方へ押圧するようになっている。作動ロッド37は、補助ばね39のばね力によって、図中左方へ付勢されており、小径スプール65に常時当接されている。
【００４６】
液圧制御弁61は、入力ポート68、出力ポート69および排出ポート70に、それぞれ供給管路40、出力管路43および排出管路46が接続されてブレーキ液圧制御制御装置17に装着される。
【００４７】
以上のように構成した、液圧制御弁61の作用について次に説明する。
【００４８】
比例ソレノイド22のコイル38への通電によって、作動ロッド37が小径スプール65および大径スプール64を戻しばね75のばね力（補助ばね39との合成ばね力）に抗して図中左方へ移動させる。この移動によって、可変絞りＴが閉じて出力ポート69（第２出力ポート69b ）と排出ポート70との連通が遮断され、さらに、小径スプール65および大径スプール64が左方に移動すると、可変絞りＳが開いて、その開度に応じて、入力ポート68と出力ポート69（第１出力ポート69a ）とが第１液圧室71を介して連通される。これにより、入力ポート68に接続された液圧供給源42と出力ポート69に接続されたホィールシリンダ45とが可変絞りＳおよび第１液圧室71を介して連通され、液圧供給源42からの液圧がホィールシリンダ45に供給されて制動力が発生する。
【００４９】
このとき、第１液圧室71と第２液圧室72とは、第１、第２出力ポート69a ，69b によって互いに連通されているので、同圧力となり、出力ポート69の液圧が小径スプール65の受圧面（受圧面積Ａ）および大径スプール64の受圧面（受圧面積Ｂ）に作用して、その受圧面積差（Ｂ−Ａ）によって、大径スプール64および小径スプール65が図中右方へ押圧される。
【００５０】
ここで、互いに当接されて一体となった大径スプール64および小径スプール65の両端部に、第１、第２液圧室71，72の液圧が作用し、大径スプール64と小径スプール65との当接部側には、リザーバ47に接続されたドレン室73の液圧（ほぼ大気圧）が作用するので、大径スプール64と小径スプール65とは常時当接した状態に維持され、分離することはない。
【００５１】
そして、比例ソレノイド22の推力Ｆi と、第１、第２液圧室71，12（すなわち出力ポート69）の液圧および戻しばね75のばね力Ｆs （補助ばね39との合成ばね力）とがバランスして大径スプール64および小径スプール65が可変絞りＳおよびＴを閉鎖する中間位置で停止するまで、出力ポート69の液圧Ｐs が上昇する。このときの出力ポート69の液圧Ｐs は、上記(1) 式で表される。
【００５２】
これにより、上記第１実施形態と同様に、比例ソレノイド22のコイル38への通電電流に応じて、出力ポート69の液圧を制御することができ、ホィールシリンダ45に供給する液圧を制御することができるので、ブレーキペダル60の操作力に応じて制動力を制御することができる。そして、マスタシリンダ48が発生する液圧に対して、液圧制御弁61の出力ポート69の液圧を大きくすることによって倍力制御を行うことができる。
【００５３】
また、液圧制御弁61では、大径スプール64と小径スプール65との受圧面積差（Ｂ−Ａ）を小さくすることにより、比例ソレノイド22の推力に対する出力ポート26の液圧Ｐs を大きくすることができ（(1) 式）、比例ソレノイド22への負荷を軽減して省電力化および比例ソレノイド22の小型軽量化を図ることができる。この場合、従来の細径の制御ピンを用いる必要がないので、制御ピンの摺動部からの油液のリークによる作動効率の低下を防止することができ、また、従来の制御ピン、制御室等が不要となるので、製造コストを低減することができる。
【００５４】
さらに、液圧制御弁61によれば、大径スプール64と小径スプール65とを別体として、それらの両端側の第１、第２液圧室71，72の液圧によって、互いに当接させるようにしたことにより、案内穴63の大径部66、小径部67、大径スプール64および小径スプール65を正確に同心状に配置する必要がないので、これらを容易に加工することができ、製造コストを低減することができる。
【００５５】
次に、本発明の第３実施形態について図３を参照して説明する。なお、第３実施形態の液圧制御弁は、上記第２実施形態のものに対して、案内穴の大径部を形成する大径スリーブと小径部を形成する小径スリーブとを別体に設けたこと以外は、概略同様の構造であるから、上記第２実施例と同様の部分には同一の番号を付して異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００５６】
第３実施形態の液圧制御弁76では、液圧制御弁本体77は、案内穴63の大径部66を形成する円筒状の大径スリーブ78と、小径部67を形成する小径スリーブ79とが略同心上に配置され、互いに当接した状態で支持されている。
【００５７】
この構成により、上記第２実施形態の作用、効果に加えて、大径スリーブ78と、小径スリーブ79とを別体として互いに当接させるようにしたので、案内穴63の段付穴加工が不要となり、小径部66および大径部67を容易に加工することができ、製造コストを低減することができる。
【００５８】
次に、本発明の第４実施形態について図４を参照して説明する。なお、第４実施形態は、上記第３実施形態のより具体的な構成を示すものであるから、上記第３実施形態のものに対応する部分には同一の符号を付して、既に説明した事項については説明を省略する。
【００５９】
図４に示すように、第４実施形態では、液圧制御弁76は、液圧制御弁本体77に設けられた支持穴80内に、大径スリーブ78および小径スリーブ79が挿入され、これらに大径スプール64および小径スプール65が嵌装されており、支持穴80の開口部に比例ソレノイド22が取付けられて、大径スリーブ78および小径スリーブ79が固定されている。
【００６０】
支持穴80は、底部側から第１径部80a 、第２径部80b 、第３径部80c 、第４径部80d の順に大径となる段付穴であり、各径部間の段部はテーパ状に形成されている。また、第１径部80a および第２径部80b には、それぞれ大径スリーブ78の第２出力ポート69b に連通する第２出力通路81並びに排出ポート70およびドレンポート74に連通する排出通路82が開口されており、第３径部80c および第４径部80d には、それぞれ小径スリーブ79の入力ポート68に連通する入力通路83および第１出力ポート69a に連通する第１出力通路84が開口されている。
【００６１】
大径スリーブ78と小径スリーブ79とは、ほぼ同心上に配置され、互いに当接、嵌合されて支持穴80内に挿入されている。大径スリーブ78が支持穴80の第１径部80a に嵌合され、小径スリーブ79が第２径部80b および第３径部80c に嵌合されており、これらの嵌合部がそれぞれＯリング85，86，87によってシールされている。なお、支持穴80の各径部間の段部がテーパ状に形成されているので、大径スリーブ78および小径スリーブ79を支持穴80内に挿入する際に、段部によってＯリング85，86，87が損傷するのを防止することができる。
【００６２】
比例ソレノイド22は、第４径部80d に嵌合されて、支持穴80の開口部に取付けられており、小径スリーブ79の端部に当接、嵌合して大径スリーブ78および小径スリーブ79を固定している。比例ソレノイド22と第４径部80d との嵌合部は、Ｏリング88によってシールされている。
【００６３】
この構成により、上記第３実施形態と同様に、第２実施形態の作用、効果に加えて、大径スリーブ78、小径スリーブ79、大径スプール64および小径スプール65を正確に同心状に配置する必要がなく、また、大径スリーブ78、小径スリーブ79の案内穴63の段付穴加工が不要となるので、各部を容易に加工することができ、製造コストを低減することができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１の発明の液圧制御弁によれば、ソレノイドの推力によってスプールが一側へ移動して出力ポートが入力ポート側に連通され、液圧供給源からの液圧によって出力ポート側の圧力が上昇すると、大径ランド部と小径ランド部との受圧面積差によってスプールが他側へ移動するため、比例ソレノイドの推力と出力ポート側の液圧がバランスするまで出力ポート側の液圧が上昇することになり、比例ソレノイドの発生推力に応じてホィールシリンダの液圧を制御することができる。この場合、大径ランド部と小径ランド部の受圧面積差を小さくすると、比例ソレノイドの推力に対する出力ポート側の圧力が大きくなるので、比例ソレノイドへの負荷を軽減して省電力化および比例ソレノイドの小型軽量化を図ることができる。また、従来の細径の制御ピンを用いる必要がないので、制御ピンの摺動部からの油液のリークによる作動効率の低下を防止することができ、また、従来の制御ピン、制御室等が不要となるので、製造コストを低減することができる。
【００６５】
更に、出力ポート側の液圧がスプールの両端部側からその受圧面に作用するので、大径スプールと小径スプールとは、出力ポート側の液圧によって互いに押圧されて分離することがない。そして、大径スプールと小径スプールとを別体として互いに当接させるようにしたので、大径ランド部と小径ランド部とを正確に同心上に配置する必要がなく、液圧制御弁本体およびスプールを容易に加工することができ、製造コストを低減することができる。
【００６６】
また、請求項２の発明の液圧制御弁によれば、大径スリーブと小径スリーブとを別体として互いに当接させるようにしたので、大径ランド部と小径ランド部とを正確に同心上に配置する必要がなく、液圧制御弁本体およびスプールを容易に加工することができ、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の液圧制御弁を装着したブレーキ液圧制御装置の回路図である。
【図２】本発明の第２実施形態の液圧制御弁の縦断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態の液圧制御弁の縦断面図である。
【図４】本発明の第４実施形態の液圧制御弁の要部の縦断面図である。
【図５】従来の液圧制御弁の縦断面図である。
【符号の説明】
18 液圧制御弁
19 液圧制御弁本体
21 スプール
22 比例ソレノイド
25 入力ポート
26 出力ポート
27 排出ポート
28 小径ランド部
29 大径ランド部
42 液圧供給源
45 ホィールシリンダ
47 リザーバ
48 マスタシリンダ
61 液圧制御弁
62 液圧制御弁本体
64 大径スプール
65 小径スプール
68 入力ポート
69 出力ポート
70 排出ポート
76 液圧制御弁
77 液圧制御弁本体
78 大径スリーブ
79 小径スリーブ
Claims (2)
- 液圧供給源に接続される入力ポート、ホィールシリンダに接続される出力ポートおよびリザーバに接続される排出ポートを有する液圧制御弁本体と、該液圧制御弁本体内に嵌装され前記入力ポートと前記出力ポートとの連通、遮断を行う小径ランド部および前記出力ポートと前記排出ポートとの連通、遮断を行う大径ランド部を有し、一側への移動によって前記出力ポートを前記入力ポート側に連通させると共に前記排出ポート側から遮断し、他側への移動によって前記出力ポートを前記排出ポート側に連通させると共に前記入力ポート側から遮断し、前記出力ポート側の液圧を受けて前記大径ランド部と小径ランド部との受圧面積差によって他側へ付勢されるスプールと、該スプールを他側へ付勢する戻しばねと、通電によって前記スプールを前記戻しばねのばね力に抗して一側へ付勢する比例ソレノイドとを備え、大径ランド部を形成する大径スプールと、小径ランド部を形成する小径スプールとからスプールを構成し、該スプールの前記小径スプールの端部側に入力ポートを配置し前記大径スプールの端部側に排出ポートを配置して、出力ポート側の液圧が前記スプールの両端部側からその受圧面に作用するようにしたことを特徴とする液圧制御弁。
- 液圧制御弁本体には、大径ランド部が嵌装される大径スリーブと、小径ランド部が嵌装される小径スリーブとが別体に設けられ、互いに当接されていることを特徴とする請求項１に記載の液圧制御弁。
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- 1996-09-20 JP JP27185396A patent/JP3951325B2/ja not_active Expired - Fee Related
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