JP4151091B2 - 流量制御弁 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流量制御弁に関し、特にＡＢＳ用の油圧回路の増圧制御弁に適する流量制御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＡＢＳ制御において、ホイールシリンダ（以下「Ｗ／Ｃ」という）の油圧をきめ細かく制御したり、作動音の低減のために通常ブレーキの弁の流路面積に対して、弁体のリフト量を可変にし、ＡＢＳ制御時の流路面積を小さくすることが提案されている。
【０００３】
例えば、特開平３−１３４８５号に開示された流量制御弁は、図４２に示すように、制御油圧ポート１０１から調節用ピストン１０２のヘッド部にマスタシリンダ（以下「Ｍ／Ｃ」という）の油圧が与えられており、閉弁状態から開弁状態に移行する時のようにＭ／Ｃ油圧がＷ／Ｃ油圧より十分に高いとき、調節用ピストン１０２がショルダ部１０３まで押下されてストップする。この調節用ピストン１０２がストップ位置にあるとき、ピストンロッド１０４が弁体１０５の正常の開放ストロークを減少させる（即ち弁体のリフト量を減少させる）ため、弁は全開せず流路面積が小さく制限され、増圧量が調節される。
【０００４】
また、例えば、図４３に示すように、弁体１３０と円錐テーパ状のシート面１２２ａを有するシートバルブ１２０とを備えた流量制御弁も開発されている。この流量制御弁では、弁体が上流側通路の開口部であるシート面１２２ａを閉鎖した状態から開放状態になったとき、バネ力及び油圧によって弁体１３０は上昇する。このとき、シート面１２２ａと弁体１３０との隙間を流れるブレーキ油は流速が速いため、弁体１３０の下面は低圧領域となり、これにより弁体１３０にはシート面１２２ａに向かう吸引作用が働く。このため、ボール状弁体１３０はシート面１２２ａを微小に開いたいわゆる絞り状態を維持する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４２のような流量制御弁では、制御油圧ポート１０１や調節用ピストン１０２が必要であり、また調節用ピストン１０２のシール構造が必要になり、また、調節用ピストン１０２の作動のためのポート１０１が必要になり、そのための油路が必要になる等、構造が複雑であった。
【０００６】
一方、図４３のような流量制御弁では、Ｗ／ＣとＭ／Ｃの差圧がある程度ないと上述の吸引作用が働かず、また、Ｗ／Ｃ油圧が小さすぎると、弁室１２５内の圧力つまり弁体１３０の周りの圧力の低下が大きくなり、この結果上述の吸引作用が働かない。このように吸引作用が働かない場合には、弁体１３０はシート面１２２ａから離間してしまい、増圧量が増大する場合があり、従来はこのような場合には数ｍｓの増圧時間を短縮することにより増圧量を調整していた。
【０００７】
本発明の第１は上記課題に鑑みなされたものであり、閉弁状態から開弁状態に移行する際の絞り状態を簡易な構成で実現でき、Ｍ／ＣとＷ／Ｃの差圧が小さくても、また下流側の流体圧力が低くても、絞り状態を維持可能な流量制御弁を提供することを目的とする。
【０００８】
ところで、ＡＢＳ制御時の流路面積を小さくするためのリフト量は、ＡＢＳ制御の増圧時に弁を通過していく流体の流量（即ち増圧量）のバラツキに影響を与えるため、このリフト量のバラツキを抑えることが要求される。つまり、増圧量のバラツキを抑えるには、ＡＢＳ制御時のリフト量の公差を１０数μｍで調整することが要求される。
【０００９】
この点につき、図４２の流量制御弁では、調節用ピストン１０２とショルダ部１０３によってＡＢＳ制御時のリフト量が決まるため、このリフト量の公差を１０数μｍで調整するには、これらの部品の寸法公差を非常に小さくする必要があり、現実的には非常に困難である。
【００１０】
本発明の第２及び第３は上記課題に鑑みなされたものであり、開弁状態から閉弁状態に移行する際の弁体のリフト量を所定の微小リフト量に調節することが容易な流量制御弁を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するため、本発明の第１としての流量制御弁は、請求項１に記載した通り、
流体が上流側通路から弁室を経て下流側通路に至るように形成された流路と、
該弁室内にて前記下流側通路の開口部を開放又は閉鎖する弁体と、
閉弁状態から開弁状態に移行する際、前記上流側通路から流出した流体が前記弁体と前記開口部との隙間を通過することによって前記弁体には前記開口部を閉鎖する方向の力（以下「自閉力」という）が作用するが、前記弁体を前記開口部から離間させる方向の弾性力によって前記弁体と前記開口部との間隙が微小の第１リフト量となるように前記弁体を維持する弾性部材を備えた弁体維持機構と、
前記弁体が前記開口部を開放するのを弾性力により補助する補助部材と、
通電されると、前記弾性部材および前記補助部材の付勢に抗して前記弁体を閉弁状態にするソレノイドコイルと
を備えた流量制御弁であって、
前記ソレノイドコイルを通電状態から非通電状態に切り替えると、閉弁状態となっていた前記弁体を、前記弾性部材および前記補助部材が前記開口部から離間させる方向へ移動させ、その移動に伴って生じる前記弁体と前記開口部との隙間を前記流体が通過することによって前記自閉力が生じ、前記自閉力、前記弾性部材の弾性力、および前記補助部材の弾性力が前記弁体に作用する間は、前記弁体と前記開口部との間隙が前記第１リフト量に維持される一方、前記弁体に作用する前記自閉力が前記補助部材の弾性力よりも弱まった場合には、前記補助部材の弾性力で前記弁体と前記開口部との間隙が前記第１リフト量よりも拡大して前記弁体が開弁状態になることを特徴とする。
【００１２】
本発明の流量制御弁では、弁体は下流側通路の開口部を開閉するように構成されているため、流体流れは弁体が自閉する方向（この方向を「狭まり流れ」という）である。従来、このような狭まり流れを流量制御弁に適用するのは、弁体が閉じるおそれがあることが懸念されていたが、本発明では狭まり流れの性質を積極的に流量制御弁に適用することにより、種々の課題を解決したものである。
【００１３】
かかる流量制御弁では、通常、開弁して全開状態になると弁体は下流側通路の開口部から大きく離間するように構成されている。そして、一旦閉状態になり、この閉状態から開状態に移行する際、弁体を開口部から離間させる方向へ移動させ、その移動に伴って生じる弁体と下流側通路の開口部との隙間を上流側通路から流出した流体が通過すると、それにより弁体には下流側通路の開口部を閉鎖する方向の自閉力が作用する。この自閉力は補助部材の弾性力に打ち勝つような大きさであるため、弁体には開口部を閉鎖する方向の力が作用する。しかし、弁体維持機構（例えばバネ、クッション等の弾性体）が、弁体と下流側通路の開口部との間隙が微小となる第１リフト量で弁体を維持する。すなわち、弁体は下流側通路の開口部を閉鎖することなく、自閉力、補助部材の弾性力、および弁体維持機構の弾性力が弁体に作用する間は、所定の第１リフト量で維持されるのである。そして、弁体に作用する自閉力が補助部材の弾性力よりも弱まった場合には、補助部材の弾性力が弁体に作用し、弁体は開口部との間隙が第１リフト量よりも拡大した状態である開弁状態になる。
【００１４】
また、弁体に自閉力が作用するか否かは、差圧（つまり上流側通路の流体圧力と下流側通路の流体圧力の差）とリフト量とによって決まる。従って、下流側通路の圧力が著しく低く（例えば０ＭＰａ）なった場合であっても、上流側通路の圧力がある程度あれば自閉するための差圧が生じ、本発明の作用を十分に奏する。
【００１５】
このように、本発明によれば、流体の流れ方向を通常と逆の狭まり流れを採用しバネ等の弁体維持機構を設けるという簡易な構成により、閉弁状態から開弁状態に移行する際の絞り状態を実現できる。しかも下流側の流体圧力が著しく低くなったとしても絞り状態を維持することができる。また、かかる流量制御弁では、例えばコイルバネなどの弾性部材により弁体維持機構を構成にできるため、簡易な構成により本発明の効果を得ることができる。
【００１６】
本発明においては、請求項２に記載したように、前記弾性部材により付勢され、前記弁体または前記弁体が有する係合部が係合する被係合部を備え、前記弁体または前記係合部が前記被係合部に係合することによって、前記弁体は、前記弁体の前記開口部を閉鎖する方向への移動を規制されるように構成してもよい。この場合、例えば、弁体に凹凸部を設けて、この凹凸部が被係合部に引っかかるような構成等の簡易に構成により本発明の効果を得ることができる。
【００１７】
本発明においては、請求項３に記載したように、自閉差圧とリフト量との関係には、少なくとも、リフト量がＬ0 未満の領域であって自閉差圧がＰ0 で略一定である自閉差圧の小さな第１領域と、リフト量がＬ0 以上の領域であって自閉差圧がＰ0 から増大する自閉差圧の大きな第２領域とが存在し、前記第１リフト量はこのうちの第１領域の所定のリフト量に設定されていることが好ましい。ここで、本発明者が行った実験によれば、弁体を弱いバネで支え、弁体と下流側通路の開口部との隙間に流体を流す（つまり狭まり方向に流体を流す）と、図２３（ａ）のように弁体のリフト量が小さい場合には、弁体下面の圧力が上面の圧力より低下するので大きな自閉力が作用する。しかし、図２３（ｂ）のように弁体のリフト量が大きい場合には、自閉力は極端に減少することがわかった。
【００１８】
図２４は、ボール径：φ１．５ｍｍの場合の弁体が自閉を開始するときの上流側通路と下流側通路の差圧（自閉差圧）と、弁体のリフト量との関係を測定したものである。これによれば、弁体のリフト量が小さい場合には自閉差圧が小さく、弁体のリフト量が大きい場合には自閉差圧が大きいことがわかる。具体的には、弁体のリフト量がＬ0 未満では自閉差圧がＰ0 で略一定であり（この領域を第１領域という）、弁体のリフト量がＬ0 以上では自閉差圧がＰ0 から増大していく（これを第２領域という）。
【００１９】
従って、第１リフト量が自閉差圧の小さい第１領域内のいずれかのリフト量に設定されていれば、上流側通路と下流側通路の差圧が小さくても自閉力が作用するため、本発明の作用効果を良好に奏する。
このとき、請求項４に記載したように、弁体維持機構は、（弾性力／弁体の受圧面積）が図２４にて太い１点鎖線で示すように自閉差圧の最大値△Ｐmax 以上に設定されていれば、第１リフト量において差圧が変化して自閉差圧の最大値△Ｐmax に至ったとしても、（弾性力／弁体の受圧面積）の方がこの△Ｐmax に比して十分大きいため第１リフト量のまま維持される。尚、太い１点鎖線で示した部分は、弁体維持機構の弁体維持機能が作動する範囲である。
【００２０】
また、本発明においては、請求項５に記載したように、通常の開弁時には弁体はこの補助部材によって自閉力が作用しないほど大きな第２リフト量に維持されることが好ましい。この場合、通常の開弁時つまり全開状態では、弁体は第２リフト量に維持されるため、弁体に自閉力が作用することがなく、誤って絞り状態（即ち第１リフト量）に移行したりするおそれがない。ましてや全閉状態に移行することはない。このような第２リフト量は、例えば本発明の流量制御弁を実際に使用する場面における自閉差圧の最大値△Ｐ max が実測あるいは推測できれば、この自閉差圧△Ｐ max に対応するリフト量（Ｌｂ）以上に設定すればよい。尚、弁体のリフト量が通常の開弁時において、より自閉しにくくするには弁体の直径を小さくし、シート径を小さくした方がよい。
【００２１】
ところで、ＡＢＳ用の油圧回路における増圧制御弁に本発明の流量制御弁を適用する場合、通常、流量制御弁と並列にチェック弁を設ける。これは、車輪がロックして流量制御弁が遮断位置（保持状態）にあるときにブレーキペダルの踏み込みが解除されると上流側であるＭ／Ｃ油圧よりも下流側であるＷ／Ｃ油圧が大きくなる場合があり、この場合にはチェック弁が機能して、直ちにＷ／Ｃ油圧が下がるように構成されている。
【００２２】
ここで、チェック弁を流量制御弁に組み込むことによりコンパクト化を図ってもよい。本発明においては、請求項６に記載したように、前記上流側通路及び前記下流側通路を内蔵するガイドと、前記ガイドが油密に圧入されたハウジングとを備えている場合、狭まり流れを採用しているため、ガイドとハウジングとの間隙に下流側通路から上流側通路に向かって開弁するチェック弁を前記ガイドの側面に沿って設けることができる。仮に広がり流れを採用した場合には、ガイド自身に細長い穴を開ける必要があるため、穴あけ加工が必要なうえガイドの体格が大きくなるが、上記本発明の構成ではガイドの側面にチェック弁を設けることができるためガイドに細長い穴を開ける必要がなく、穴あけ加工が不要なうえガイドの体格がコンパクトになる。
【００２３】
また、チェック弁を別部品として設けるのはコストが嵩むため、本発明の流量制御弁の弁体をチェック弁としても機能させるべく、請求項７に記載したように、弁体は、閉弁時において、上流側通路の流体圧力によって下流側通路の開口部を閉鎖するが、下流側通路の流体圧力が上流側通路の流体圧力よりも大きくなったときには下流側通路の開口部を開放するように構成してもよい。
【００２４】
更に、本発明においては、請求項８に記載したように、前記上流側通路は前記弁室の下方から上方に延びて該弁室の底面に開口するように形成され、前記下流側通路は前記弁室の底面に設けられた前記開口部から下方に延びたあと横方向に屈曲した形状に形成されていることが好ましい。通常、流量制御弁を設置する場合には、ブレーキ液などの流体は流量制御弁の下面側から弁室に入って側面側に抜け出るように油路が構成されている。そこで、流量制御弁を上記のような構成とすれば、このような通常の油路構成をそのまま適用できるという利点がある。
【００２５】
この流路は更に、請求項９に記載したように、前記弁室内のブレーキ液を前記開口部からチェック弁を介して下面側に流出して上流側通路に至るように構成されていてもよい。ここで、チェック弁は前記下流側通路から前記上流側通路に向かって開弁する。この場合には、チェック弁をコンパクトに構成できる。
【００２６】
本発明の第２としての流量制御弁は、請求項１０に記載したように、
流体が上流側通路から弁室を経て下流側通路に至るように形成された流路と、
該弁室内にて前記下流側通路又は前記上流側通路のいずれかの開口部を開放又は閉鎖する弁体と、
閉弁状態から開弁状態に移行する際、前記上流側通路から流出した流体が前記弁体と前記開口部との隙間を通過することによって前記弁体には前記開口部を閉鎖する方向の力（以下「自閉力」という）が作用するが、前記弁体を前記開口部から離間させる方向の弾性力によって前記弁体と前記開口部との間隙が所定の微小リフト量となるように前記弁体を維持する弾性部材を備えた弁体維持機構と、
前記弁体が前記開口部を開放するのを弾性力により補助する補助部材と、
通電されると、前記弾性部材および前記補助部材の付勢に抗して前記弁体を閉弁状態にするソレノイドコイルとを備えた流量制御弁であって、
前記弁体維持機構は、
前記弾性部材によって維持される前記弁体のリフト量を所定の第１リフト量となるように調整する調整部材を備え、
前記ソレノイドコイルを通電状態から非通電状態に切り替えると、閉弁状態となっていた前記弁体を、前記弾性部材および前記補助部材が前記開口部から離間させる方向へ移動させ、その移動に伴って生じる前記弁体と前記開口部との隙間を前記流体が通過することによって前記自閉力が生じ、前記自閉力、前記調整部材により調整された前記弾性部材の弾性力、および前記補助部材の弾性力が前記弁体に作用する間は、前記弁体と前記開口部との間隙が前記第１リフト量に維持される一方、前記弁体に作用する前記自閉力が前記補助部材の弾性力よりも弱まった場合には、前記補助部材の弾性力で前記弁体と前記開口部との間隙が前記第１リフト量よりも拡大して前記弁体が開弁状態になることを特徴とする。
【００２７】
この場合、弾性部材の弾性力によって弁体をあるリフト量で維持するが、このリフト量を調整部材によって適宜調整することができる。従って、簡易な構成で弁体のリフト量を調整することができ、リフト量のバラツキつまり絞り量のバラツキを容易に抑えることができる。このため、例えばＡＢＳ制御時の増圧量のバラツキを抑えて、制御を良好に行うことができる。
【００２８】
本発明において、請求項１１に記載したように、弁体維持機構は、前記弁室を備えたガイドと、前記ガイドに対向して設けられ、該ガイドに対して接近離間可能なプランジャと、前記ガイドに設けられ、前記弾性部材を内包すると共に、該弾性部材を前記プランジャ側から前記開口部側に押圧する筒状の前記調整部材が圧入された挿通孔と、一端に前記弁体、他端に前記プランジャを有し、前記筒状の調整部材に挿通されたシャフトとを備えて構成してもよい。この場合、絞り状態における弁体のリフト量は、調整部材の挿通孔への圧入量を調整することによって調整することができる。このとき、調整部材はガイドに設けた挿通孔のプランジャ側つまりガイドの上面側から圧入できるため、弾性部材や補助部材などを組み付けたままの状態で、調整部材の圧入量の調整を行うことができる。このため、調整作業を容易に行うことができる。
【００２９】
この構成に加えて、請求項１２に記載したように、前記弾性部材により付勢され、前記弁体または前記弁体が有する係合部が係合する被係合部を備え、前記弁体または前記係合部が前記被係合部に係合することによって、前記弁体は、前記弁体の前記開口部を閉鎖する方向への移動を規制され、前記調整部材は、前記ガイドに対する前記被係合部の位置を調整するように構成してもよい。この場合、例えば、弁体に凹凸部を設けて、この凹凸部が被係合部に引っかかるような構成等の簡易に構成により本発明の効果を得ることができる。
また、本発明において、請求項１３に記載したように、前記ガイド、前記プランジャ及び前記調整部材はいずれも磁性体であり、ソレノイドコイルに通電されると、前記ガイド及び前記調整部材は前記プランジャを吸引して前記弾性部材及び前記補助部材の付勢に抗して前記弁体を閉弁状態にするように構成してもよい。一般にソレノイドコイルに通電することによって生じる吸引力は吸引し合う磁性体同士の対向面積に比例するが、ガイドと共に調整部材も磁性体としたためこの面積が大きくなり、吸引力が大きくなって閉弁時に確実に閉弁できる。
【００３０】
更にこの構成に加えて、請求項１４に記載したように、前記ガイドのうち前記プランジャに対向する面と、前記調整部材のうち前記プランジャに対向する面とは、略同一平面をなすようにしてもよい。一般にソレノイドコイルに通電することによって生じる吸引力は、調整部材のプランジャ対向面がガイドのプランジャ対向面よりも凹んでいるとプランジャとのエアギャップ量が大きくなるため、その分吸引力が下がる。逆に調整部材のプランジャ対向面が突出しているとプランジャが吸引されたときに障害になるおそれがある。このため、調整部材のプランジャ対向面をガイドのプランジャ対向面に略一致させ、このような問題を解消したのである。
【００３１】
また、本発明において、請求項１５に記載したように、前記開口部を備えたガイドと、前記ガイドに対向して設けられ、該ガイドに対して接近離間可能なプランジャと、前記プランジャに設けられ、前記弾性部材とこの弾性部材を閉弁時に前記開口部から所定距離隔てた位置にて支持する支持台とを内包すると共に、前記弾性部材を前記ガイド側から前記支持台を介して押圧する前記調整部材が圧入された挿通孔と、一端に前記弁体を有し、前記筒状の調整部材に挿通された状態で他端が前記プランジャに固着されたシャフトとを備えて構成してもよい。この場合も、絞り状態における弁体のリフト量は、調整部材の挿通孔への圧入量を調整することによって調整することができる。このとき、調整部材はプランジャに設けた挿通孔のガイド側から圧入できるため、弾性部材や支持台を組み付けたままの状態で、調整部材の圧入量の調整を行うことができる。このため、調整作業を容易に行うことができる。
【００３２】
この構成に加えて、請求項１６に記載したように、前記支持台に係合された前記調整部材によって調整された前記弾性部材の弾性力の作用により、前記弁体は前記開口部を閉鎖する方向への移動を規制されるように構成してもよい。この場合、調整部材は支持台に係合されているため、調整部材により支持台の位置を調整するだけで弁体のリフト量を調整することができる。
また、本発明において、請求項１７に記載したように、前記ガイド、前記プランジャ及び前記調整部材はいずれも磁性体であり、ソレノイドコイルに通電されると、前記ガイドは前記プランジャ及び前記調整部材を吸引して前記弾性部材及び前記補助部材の付勢に抗して前記弁体を閉弁状態にするように構成してもよい。この場合、ガイドと共に調整部材も磁性体としたため、吸引力が大きくなって閉弁時に確実に閉弁できる。
【００３３】
更にこの構成に加えて、請求項１８に記載したように、前記プランジャのうち前記ガイドに対向する面と、前記調整部材のうち前記ガイドに対向する面とは、略同一平面をなすように構成してもよい。この場合、調整部材のガイド対向面が凹んでエアギャップ量が大きくなるとか、あるいは突出して吸引時に障害になるとかのおそれが解消される。
【００３４】
本発明の第３としての流量制御弁は、請求項１９に記載したように、流体が上流側通路から弁室を経て下流側通路に至るように形成された流路と、該弁室内にて前記下流側通路又は前記上流側通路のいずれかの開口部を開放又は閉鎖する弁体と、閉弁状態から開弁状態に移行した時、前記上流側通路から流出した流体が前記弁体と前記開口部との隙間を通過することによって前記弁体には前記開口部を閉鎖する方向の力（以下「自閉力」という）が作用するが、前記弁体を前記開口部から離間させる方向の弾性力によって前記弁体と前記開口部との間隙が所定の微小リフト量となるように前記弁体を維持する弾性部材を備えた弁体維持機構と、前記弁体が前記開口部を開放するのを弾性力により補助する補助部材と、通電されると、前記弾性部材および前記補助部材の付勢に抗して前記弁体を閉弁状態にするソレノイドコイルとを備えた流量制御弁であって、
前記弁体は球面を持つ形状に形成され、前記開口部には前記弁体の球面の曲率半径と略一致する球面弁座が形成され、前記弁体と前記球面弁座とが接触したときの接触部分である円の直径即ちシート径は前記球面弁座の穴径と略一致し、前記ソレノイドコイルを通電状態から非通電状態に切り替えると、閉弁状態となっていた前記弁体を、前記弾性部材および前記補助部材が前記開口部から離間させる方向へ移動させ、その移動に伴って生じる前記弁体と前記開口部との隙間を前記流体が通過することによって前記自閉力が生じ、前記自閉力、前記弾性部材の弾性力、および前記補助部材の弾性力が前記弁体に作用する間は、前記弁体と前記開口部との間隙が前記第１リフト量に維持される一方、前記弁体に作用する前記自閉力が前記補助部材の弾性力よりも弱まった場合には、前記補助部材の弾性力で前記弁体と前記開口部との間隙が前記第１リフト量よりも拡大して前記弁体が開弁状態になることを特徴とする。
【００３５】
球面形状の弁体を用いた場合には、弁座として球面弁座を用いた方がテーパ状の弁座を用いた場合に比べて弁体のリフト量に対する開口面積の感度が低い。例えば、図２５に示すように、同じリフト量に対して、球面弁座の開口面積（図２５（ａ）参照）はテーパ状の開口面積（図２５（ｂ）参照）よりも小さい。このため、所定の微小リフト量のバラツキをある公差幅に抑えるには、球面弁座の場合の方がリフト量の公差を大きくとることができる。従って、計測誤差や組付寸法誤差等のバラツキによる所定の微小リフト量のバラツキの発生を抑えることができ、的確な制御が可能となる。このため、開弁状態から閉弁状態に移行する際の弁体のリフト量を所定の微小リフト量に調整することが容易となる。
【００３６】
また、閉弁状態において、弁体と球面弁座とはその材質のもつ弾性によって面接触するが、球面弁座の場合の方がテーパ状の弁座に比べて接触面積が大きくなるため、接触応力が緩和されて耐久性がよくなり、寿命が長くなる。更に、図２６（ａ）に示すようにシート径は弁座穴径と同じであるため、図２６（ｂ）に示すようにシート径が弁座穴径より大きい場合のように流体が弁座と弁体の隙間に回り込むことがなく、弁体が流体から力を受けるときの受圧面積が小さい。このため、弁の開閉に関わる力は前者の方が小さくてよく、このため弁体と弁座との接触応力が緩和され、弁体の寿命が長くなる。
【００３７】
本発明においては、請求項２０に記載したように、球面弁座の穴径に対する弁体の球の直径の比βは１．１〜１．５の範囲内であることが好ましい。この比βは小さい方が実質のシート角度（即ち、弁体と球面弁座とが接触したときの接触部分における前記弁体の接線のなす角度）が小さくなり、弁体のリフト量に対する開口面積の感度が下がるので、好ましい。しかし、この比βが小さくなり過ぎると、球面弁座に加わる接触応力が増大するので、耐久性が劣化する傾向にある。そこで、現実的にはβ＝１．１〜１．５の範囲で選択するのが好ましいのである。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。尚、本発明の実施の形態は、下記の実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
［第１実施例］
図１は本実施例の流量制御弁の概略構成を表す断面図である。
【００４９】
ハウジング１１には、流量制御弁１０の側方に連通され、Ｍ／Ｃからブレーキ液を供給する供給通路１２と、流量制御弁１０の下方に連通され、Ｗ／Ｃにブレーキ液を排出する排出通路１３が設けられている。ハウジング１１の内部には、流量制御弁１０のガイド１４が挿入されており、このガイド１４の上部外周と下部外周はＯリング１５、１６によりハウジング１１の内部側壁と油密にシールされている。
【００５０】
ガイド１４の内部は上下方向に貫通されており、この内部の下方にシートバルブ２０、上方に半球状の弁体３０及びプランジャ３２を備えたシャフト３１が配置されている。
シートバルブ２０は、弁体３０の配置されている弁室２５から排出通路１３までを連通する下流側通路２１を備えている。この下流側通路２１の弁室２５側の開口部には、弁室２５に向かって広がるテーパ状のシート面２１ａが形成されている。このため、弁体３０が下流側通路２１を閉塞する際、このシート面２１ａにしっかりと密着でき、閉塞時のシール性が優れている。
【００５１】
弁室２５には、バネ力の比較的大きな第１バネ２６が配置されている。第１バネ２６は、シャフト３１を挿通している略リング状のストッパ２８を弁室２５の内部上面に当接するように付勢している。尚、第１バネ２６が、本発明の弁体維持機構（弾性部材）に相当する。
【００５２】
ガイド１４の外周とハウジング１１の内部との間には、間隙部１８が設けられている。また、ガイド１４のうち弁室２５の側壁に当たる部分には、弁室２５と間隙部１８とを連通する上流側通路１７が設けられている。このため、供給通路１２から間隙部１８、上流側通路１７を経て弁室２５に流入してきたブレーキ液は、弁体３０とシート面２１ａの隙間を通って、下流側通路２１を経て排出通路１３へ流出する。
【００５３】
ハウジング１１の上方にはヨーク３５が設けられ、このヨーク３５の内側にはソレノイドコイル（以下「コイル」という）３６が設置されている。このコイル３６は図示しない外部装置により通電・非通電を制御できるように電気的に接続されている。また、コイル３６の内側には非磁性体のスリーブ３７が配設され、コイル３６の下側には磁性体であるコアステータ３８が配設されている。
【００５４】
スリーブ３７の内部には、非磁性体のシャフト３１が圧入された可動鉄心であるプランジャ３２が配置されている。シャフト３１は、プランジャ３２と一体化されてガイド１４の上部内側に沿って上下に摺動可能となっている。
シャフト３１の外周には半径外方向に突出した凸部３３が設けられ、この凸部３３は、弁室２５内に配設されたストッパ２８と係合可能な位置に配置されている。このため、シャフト３１と一体化されたプランジャ３２の頂部がスリーブ３７の上面に当接した位置から下方向に摺動すると、その途中でシャフト３１の凸部３３がストッパ２８と係合し、その後ストッパ２８は凸部３３と共に下方向に移動可能なように構成されている。なお、弁室２５の内部上面に当接しているストッパ２８と凸部３３とが係合したときの弁体３０のリフト量は、後述の第１リフト量となるように設計されている。
【００５５】
また、ガイド１４の上部内側には段差１４ａが設けられ、この段差１４ａとプランジャ３２の下面との間には比較的バネ力の小さな第２バネ２７が配設されている。この第２バネ２７はプランジャ３２の頂部がスリーブ３７の上面に当接する位置までシャフト３１及びプランジャ３２を付勢している。尚、この第２バネ２７が本発明の補助部材に相当する。
【００５６】
次にこの流量制御弁１０の作動につき、ＡＢＳ用の油圧回路の増圧制御弁にこの流量制御弁１０を用いたときを例にあげて説明する。図２はＡＢＳ用の油圧回路図であり、この油圧回路は、Ｍ／Ｃから増圧制御弁である流量制御弁１０を介してＷ／Ｃに至る第１油路と、第１油路のうちＭ／Ｃと流量制御弁１０との間からＷ／Ｃと流量制御弁１０との間に至る第２油路とを備えている。第２油路にはＷ／Ｃ側からＭ／Ｃ側に向かって減圧制御弁２とポンプ６が設けられ、両者の間にはリザーバ４が配置されている。流量制御弁１０のうち供給通路１２はＭ／Ｃ油圧がかかる通路であり、排出通路１３はＷ／Ｃ油圧がかかる通路である。
【００５７】
ノーマルブレーキ時では、図２に示すように、流量制御弁１０は連通位置（非通電状態）、減圧制御弁２は遮断位置（非通電状態）にある。このときの流量制御弁１０は、コイル３６に電流が流れていないため吸引力が発生せず、図１に示すように、第２バネ２７のバネ力により、弁体３０、シャフト３１及びプランジャ３２は上方に付勢され、プランジャ３２の頂部がスリーブ３７の上面に当接する位置で停止している。このとき、弁体３０のリフト量（つまり弁体３０とシート面２１ａとの間隔）は、第２リフト量になるように設計されている。
【００５８】
ここで、この油圧回路においてＭ／Ｃ油圧とリフト量、弁体３０が自閉を開始するＷ／Ｃ油圧とリフト量の関係を図３に示す。第２リフト量は、図３に示すように、自閉領域の存在しないリフト量に設定されているため、弁体３０には自閉力が作用することはない。このため、弁体３０はシートバルブ２０のシート面２１ａから完全に離間し、供給通路１２と排出通路１３とを全開状態で連通している。
【００５９】
ところで、一般にＡＢＳ制御は、例えばドライバの急激なブレーキ操作によって各車輪のスリップが発生すると車両をコントロールできなくなるおそれがあるため、このような現象を防止すべく、運転者がブレーキ操作を行って車両を制動しようとしている場合に、各車輪のスリップ状態を適正にするために行われるものである。
【００６０】
図２に基づいてＡＢＳ制御を説明すると、図示しない電子制御装置が車輪がロック傾向にあると判断すると、流量制御弁１０を遮断位置（通電状態）にすると共に、減圧制御弁２を連通位置（通電状態）にして、Ｗ／Ｃ油圧を減圧し、車輪のロックを防止する。このときＷ／Ｃから減圧された油量は減圧制御弁２を介してリザーバ４に排出され、ポンプ６によりＭ／Ｃ側へ還流される。
【００６１】
このときの流量制御弁１０は、コイル３６に電流が流れるため、図４に示すように、プランジャ３２がガイド１４に接近するような吸引力が働き、この吸引力が第１、第２バネ２６、２７のバネ力等に打ち勝ってプランジャ３２がシャフト３１と共に下方に動き、弁体３０がシートバルブ２０のシート面２１ａに密着して供給通路１２と排出通路１３とを遮断する。
【００６２】
その後、図示しない電子制御装置が車輪のロック傾向が解消したと判断すると、流量制御弁１０を連通位置（非通電状態）にすると共に、減圧制御弁２を遮断位置（非通電状態）にして、Ｗ／Ｃ油圧を増圧させる。この場合、Ｗ／Ｃ油圧を急激に増加させると車輪がロック傾向となるため、流量制御弁１０と減圧制御弁２を共に遮断させてＷ／Ｃ油圧を保持する状態をつくる。そして、このような制御により、Ｗ／Ｃ油圧を徐々に増加させ、車輪のロックを防止しつつ車両の安定性を確保する。
【００６３】
このときの流量制御弁１０は、コイル３６に流れていた電流が数ｍｓ（例えば６ｍｓ）だけ切断されて吸引力が消失するため、図５に示すように、第１、第２バネ２６、２７のバネ力等によって、弁体３０、シャフト３１及びプランジャ３２は上昇する。このとき、ブレーキ液は弁体３０とシート面２１ａとの間を狭まり方向に流れるため、自閉力が弁体３０に作用する。ここで、流量制御弁１０では自閉力が第２バネ２７のバネ力等よりも打ち勝つように設計されているため、弁体３０はシート面２１ａを閉じようとする。しかし、シャフト３１の凸部３３がストッパ２８と係合した後は、第１バネ２６の弾性力によってシャフト３１がそれ以上下降するのを阻止するように設計されている。このため、弁体３０は第１リフト量で維持され、絞り状態で維持される。このときの弁体３０のリフト量は、第１リフト量になるように設計されている。
【００６４】
ここで、第１リフト量は、図３に示すように、自閉開始Ｗ／Ｃ油圧の大きな領域、つまりＭ／ＣとＷ／Ｃとの差圧がＰ0 という小さな値で略一定している第１領域（リフト量＜Ｌ0 ）に設定されているため、弁体３０には僅かな差圧があれば自閉力が作用する。このため、Ｗ／Ｃ油圧とＭ／Ｃ油圧との差圧が第１リフト量における自閉差圧未満になるまで、つまりＷ／Ｃ油圧とＭ／Ｃ油圧とが所定の差圧になるまで、シャフト３１の凸部３３は自閉力によってストッパ２８の上面に係合した状態で維持され、弁体３０はシートバルブ２０のシート面２１ａと第１リフト量（所定の微小間隔）をもって対向している状態となる。この結果、流量制御弁１０を数ｍｓだけ開けて増圧する場合にその増圧量が大きくならず、良好なＡＢＳ制御が可能となる。
【００６５】
また、第１バネ２６の開弁圧（ばね力／弁体３０の受圧面積）は、自閉差圧の最大値であるＭ／Ｃ油圧よりも大きな値に設定されている。このため、第１リフト量で維持している際に自閉差圧が最大になったとしても、第１リフト量のまま維持できる。
【００６６】
ところで、本実施例の流量制御弁の構成を用いて、流体が狭まり流れの場合（弁の中心に向かって流体が流れる場合、本実施例に相当）と、広がり流れの場合（弁の中心から半径方向に広がって流れる場合、本実施例とは逆向き、つまり図４３においてブレーキ液が矢印方向に流れる場合）の各々につき、弁リフト量と弁への作用力との関係を調査した。その結果を図６に示す。狭まり流れの場合には、図６（ａ）に示すように、第１リフト量において、Ｍ／ＣとＷ／Ｃとの差圧△Ｐが大きい場合（△Ｐ＝ＰL ）でも小さい場合でも（△Ｐ＝ＰS ）、閉弁方向の作用力即ち自閉力が働いた。但し、自閉力の大きさは差圧が大きいほど大きかった。一方、広がり流れの場合には、図６（ｂ）に示すように、同じ第１リフト量において、差圧△Ｐが大きい場合（△Ｐ＝ＰL ）には自閉力が働いたが、小さい場合（△Ｐ＝ＰS ）には自閉力が働かなかった。
【００６７】
また、両者の各々につき、リフト量を第１リフト量に設定した上で、差圧△Ｐと増圧量との関係を調査したところ、図７のグラフが得られた。狭まり流れの場合には、実線で示すように、差圧△Ｐが大きい場合（△Ｐ＝ＰL ）でも小さい場合でも（△Ｐ＝ＰS ）、増圧量は小さい値で略安定していた。一方、広がり流れの場合には、点線で示すように、差圧△Ｐが大きい場合（△Ｐ＝ＰL ）には狭まり流れと同等の増圧量であったが、小さい場合（△Ｐ＝ＰS ）には増圧量が増大した。これは広がり流れにおいて差圧が小さい場合には自閉力が働かない、つまり閉弁方向の作用力が働かない（図６（ｂ）の△Ｐ＝ＰS 参照）ことに起因する。
【００６８】
更に、広がり流れの場合には、Ｗ／Ｃ油圧が著しく低くなると吸引作用が働きにくくなり、増圧量が増大する傾向にある。このため、広がり流れの場合には、流量制御弁を開ける時間を短縮することにより制御性を良好に保つようにしていた。これに対して、本実施例のように狭まり流れの場合には、図３から明らかなように、自閉力が作用するか否かは差圧△Ｐとリフト量によって決まり、第１リフト量においてはＷ／Ｃ油圧が著しく低く（例えば０ＭＰａ）なったとしてもＭ／Ｃ油圧との差圧が自閉差圧より大きければ自閉力が作用し、増圧量が増大することはない。このため、広がり流れの場合のように流量制御弁を開ける時間を調整する必要がない。
【００６９】
以上詳述した本実施例によれば、以下の効果が得られる。即ち、弁体維持機構としてストッパ２８及び第１バネ２６を設けて狭まり流れを採用するという簡易な構成により、閉弁状態から開弁状態に移行する際の絞り状態を実現できる。
また、絞り状態は上流側と下流側の差圧によって維持されるため、下流側の流体圧力が著しく低下（例えば０ＭＰａ）したとしてもそれによって絞り状態が維持できなくなることはない。特に第１リフト量は自閉差圧の小さい第１領域のリフト量に設定されているため、自閉差圧が小さくても絞り状態が維持できる。
【００７０】
また、第１バネ２６の開弁圧（ばね力／弁体３０の受圧面積）は、自閉差圧の最大値であるＭ／Ｃ油圧よりも大きな値に設定されている。このため、第１リフト量で維持している際に自閉差圧が最大になったとしても、第１リフト量のまま維持できる。
【００７１】
更に、全開状態では自閉力が働かないように第２リフト量を設定したため、全開状態時に誤って絞り状態に移行したり閉状態に移行したりするおそれがない。次に、上記第１実施例の変形例を図８（ａ）に示す。この変形例は、第１実施例の流量制御弁１０の内部に排出通路１３から供給通路１２に開弁するチェック弁を組み込んだ場合を示す。このチェック弁は、金属製のボール弁４１と、このボール弁４１を配置する弁室４２と、このボール弁４１を受ける弁座４３とを備えている。弁室４２はガイド１４の側面のうちＯリング１６の上方に設けられている。この弁室４２は間隙部１８とシートバルブ２０の下面側とを連通している。かかるチェック弁は、例えば車輪がロックして流量制御弁が遮断位置にあるときにブレーキペダルの踏み込みが解除されて上流側であるＭ／Ｃ油圧よりも下流側であるＷ／Ｃ油圧が大きくなったとき、直ちにＷ／Ｃ油圧を下げるという機能を果たす。このチェック弁は第１実施例におけるガイド１４の側面に弁室４２を加工するだけでよいため、ガイド１４自身の体格は第１実施例と同様である。
【００７２】
一方、図８（ｂ）に示す比較例は、同様の流量制御弁であるが、流体を広がり流れとした場合に、同様のチェック弁を設けたときの例示である。このときには第１実施例のガイド１４よりも径の大きなガイド５４を用いて軸方向に沿った流路５６を別途設け、その流路５６の下端に弁室５５を設ける必要がある。これは、上記第１実施例ではＯリング１６がガイド１４の側面に配設されているため、このＯリング１６を避けるようにして流路５６や弁室５５を設けなければならないからである。このようにガイド５４の体格が大きくなると、ガイド５４の受圧力が増大するため、ガイド５４をハウジングに固定する際に固定のための必要強度が増大し、流量制御弁全体の体格が大きくなるという不具合がある。また、流路５６のような細長い穴あけ加工が必要である。これに対して、図８（ａ）ではこのような細長い穴が不要であるため、穴あけ加工が不要となり加工性がよく、また、ガイドの体格もコンパクトとなる。
【００７３】
このように、金属製のボール弁をチェック弁として内蔵させる場合に、本実施例のように狭まり流れを採用した方が、従来のように広がり流れを採用した場合に比べて有利である。
［第２実施例］
図９は本実施例の流量制御弁の概略構成を表す断面図である。
【００７４】
ハウジング６１には、流量制御弁６０の側方に連通され、Ｍ／Ｃからブレーキ液を供給する供給通路６２と、流量制御弁６０の下方に連通され、Ｗ／Ｃにブレーキ液を排出する排出通路６３が設けられている。ハウジング６１の内部には、流量制御弁６０のガイド６４が挿入されており、このガイド６４の上部外周と下部外周はＯリング６５、６６によりハウジング６１の内部側壁と油密にシールされている。
【００７５】
ガイド６４の内部は上下方向に貫通されており、この内部の下方にシートバルブ７０、上方にシャフト８１を嵌挿した略リング状のストッパ７８が配置されている。
シートバルブ７０は上下方向に貫通されており、下側には第１凹部７１、上側には第２凹部７３が形成され、両者は通孔７２により連通されている。第１凹部７１には、複数の孔７４ａ（本発明の上流側通路に相当）を有する仕切り板７４により弁室７５が形成されている。この弁室７５には、通孔７２の第１凹部７１側の開口部分であるテーパ状のシート面７２ａに密着・離間可能なボール状の弁体８０が配置されている。一方、第２凹部７３の上端部には半径外方向に複数の溝７３ａが設けられている。
【００７６】
ガイド６４の外周とハウジング６１の内部との間には、間隙部６８が設けられている。また、ガイド６４のうち第２凹部７３の溝７３ａに面する部分には、この溝７３ａと間隙部６８とを連通する連通路６７が形成されている。このため、供給通路６２から仕切り板７４の孔７４ａを経て弁室７５に流入してきたブレーキ液は、弁体８０とシート面７２ａとの間を通って、通孔７２、溝７３ａ、連通路６７、間隙部６８を経て排出通路６３へ流出する。このように、本実施例でも狭まり流れを採用している。尚、仕切り板７４の複数の孔７４ａが本発明の上流側通路に相当し、通孔７２、溝７３ａ、連通路６７が下流側通路に相当し、シート面７２ａが下流側通路の開口部に相当する。
【００７７】
ストッパ７８は、その下面が第２凹部７３の上端部と当接可能に配置されている。このストッパ７８は、ガイド６４とストッパ７８の間に配設された比較的バネ力の強い第１バネ７６によって、第２凹部７３の上端部に当接するように付勢されている。尚、この第１バネ７６が本発明の弁体維持機構（弾性部材）に相当する。
【００７８】
ハウジング６１の上方にはヨーク８５が設けられ、このヨーク８５の内側にはコイル８６が設置されている。このコイル８６は図示しない外部装置により通電・非通電を制御できるように電気的に接続されている。また、コイル８６の内側には非磁性体のスリーブ８７が配設され、スリーブ８７には非磁性体のシャフト８１の上端を摺動可能に挿通する磁性体のコアステータ８８が固設されている。
【００７９】
また、コアステータ８８とガイド６４との間には、シャフト８１が圧入された可動鉄心であるプランジャ８２が配置されている。シャフト８１は、プランジャ８２と一体化されてガイド６４の上部内側に沿って上下に摺動可能となっている。
【００８０】
シャフト８１の外周には半径外方向に突出した凸部８３が設けられている。この凸部８３は、シートバルブ７０の第２凹部７３内にて、ストッパ７８と係合可能な位置に配置されている。シャフト８１の下端はボール状の弁体８０と接触・離間可能であり、凸部８３とガイド６４との間に設けた比較的バネ力の小さい第２バネ７７により弁体８０を仕切り板７４に当接するように付勢している。このとき弁体８０は仕切り板７４の孔７４ａを塞ぐことのないように構成されている。尚、この第２バネ７７が本発明の補助部材に相当する。
【００８１】
次にこの流量制御弁６０の作動につき、第１実施例と同様に、ＡＢＳ用の油圧回路の増圧制御弁として用いたときを例にあげて説明する。
ノーマルブレーキ時では、第１実施例と同様、図２に示すように、流量制御弁６０は連通位置（非通電状態）、減圧制御弁２は遮断位置（非通電状態）である。このときの流量制御弁６０は、コイル８６に電流が流れていないため吸引力が発生せず、図９に示すように、第２バネ７７のバネ力により、弁体８０はシャフト８１とプランジャ８２と共に下方に付勢され、シャフト８１の下端が弁体８０を仕切り板７４に当接するまで押し下げた位置で停止している。このとき、弁体８０は、シートバルブ７０のシート面７２ａから完全に離間しているため、供給通路６２と排出通路６３とを全開状態で連通している。
【００８２】
そして、図示しない電子制御装置が車輪がロック傾向にあると判断すると、流量制御弁６０を遮断位置（通電状態）にすると共に、減圧制御弁２を連通位置（通電状態）にして、Ｗ／Ｃ油圧を減圧し、車輪のロックを防止する。
このときの流量制御弁６０は、コイル８６に電流が流されるため、図１０に示すように、プランジャ８２がコアステータ８８に接近するような吸引力が働き、プランジャ８２はシャフト８１と共に第１、第２バネ７６、７７のバネ力に打ち勝って上方に動く。このとき、弁体８０はシャフト８１と独立して設けられているため、シャフト８１と共に上方に動くわけではないが、弁室７５内の圧力によりシートバルブ７０のシート面７２ａに密着される。この結果、弁体８０は供給通路６２と排出通路６３とを遮断する。
【００８３】
その後、図示しない電子制御装置が車輪のロック傾向が解消したと判断すると、流量制御弁６０を連通位置（非通電状態）にすると共に、減圧制御弁２を遮断位置（非通電状態）にして、Ｗ／Ｃ油圧を増圧させる。この場合、Ｗ／Ｃ油圧を急激に増加させると車輪がロック傾向となるため、流量制御弁６０と減圧制御弁２を共に遮断させてＷ／Ｃ油圧を保持する状態をつくる。そして、このような制御により、Ｗ／Ｃ油圧を徐々に増加させ、車輪のロックを防止しつつ車両の安定性を確保する。
【００８４】
このときの流量制御弁６０は、コイル８６に流れていた電流が数ｍｓ（例えば６ｍｓ）だけ切断されて吸引力が消失するため、図１１に示すように、第１、第２バネ７６、７７のバネ力等によって、弁体８０はシャフト８１やプランジャ８２と共に下降する。このとき、ブレーキ液が弁体８０とシート面７２ａとの隙間を狭まり方向に流れるため、弁体８０に自閉力が作用する。ここで、流量制御弁６０では自閉力が第２バネ７７のバネ力等よりも打ち勝つように設計されているため、弁体８０はシャフト８１を押し上げつつシート面７２ａに接近する。しかし、シャフト８１が凸部８３がストッパ７８と係合した後は、第１バネ７６の弾性力によってシャフト８１がそれ以上上昇するのを阻止するように設計されている。このときの弁体８０のリフト量は、第１リフト量になるように設計されている。つまり、弁体８０は第１リフト量で維持され、絞り状態で維持される。尚、本実施例の第１リフト量は、第１実施例に準じて定めることができる。
【００８５】
ところで、図１０に示すように、車輪のロックを防止するために流量制御弁６０が遮断位置（通電状態）に配置されているときに、ドライバがブレーキの踏み込みを解除すると、Ｍ／Ｃ油圧が減圧されてＷ／Ｃ油圧よりも低くなる場合がある。このような場合、本実施例では、排出通路６３の圧力即ちシートバルブ２０の第２凹部７３の圧力が、供給通路６２の圧力即ち第１凹部７１の圧力よりも高くなるため、その差圧によってボール状の弁体８０はシャフト８１の下端から離間する（図１２参照）。このため、Ｗ／Ｃ油圧は迅速に減圧される。つまり、本実施例の流量制御弁６０は、通常これと並列に設けるべきチェック弁の機能も備えているのである。
【００８６】
以上詳述したように、本実施例の流量制御弁６０によれば、第１実施例と同様、閉弁状態から開弁状態に移行する際の絞り状態を簡易な構成で実現でき、また、下流側の流体圧力が著しく低下（例えば０ＭＰａ）としてもそれによって絞り状態が維持できなくなることはなく、更に、全開状態では自閉力が働かないように第２リフト量を設定したため、全開状態時に誤って絞り状態に移行したり閉状態に移行したりするおそれがないという効果が得られる。そのうえ、弁体８０はチェック弁としても機能するため、チェック弁を別部品として設ける場合に比べて部品コストが低減される等のメリットがある。
【００８７】
尚、本実施例では第２バネ７７を凸部８３とガイド６４との間に設けたが、図１３に示すように、コアステータ８８に段差８８ａをつくりこの段差８８ａとプランジャ８２の上面との間に第２バネ７７を設けてもよい。この場合も第２バネ７７は弁体８０を仕切り板７４に当接するように付勢している。
【００８８】
［第３実施例］
図１４は本実施例の流量制御弁の概略構成を表す断面図である。
ハウジング３１１には、流量制御弁３００の下方に連通され、Ｍ／Ｃからブレーキ液を供給する供給通路３１２と、流量制御弁３００の側方に連通され、Ｗ／Ｃにブレーキ液を排出する排出通路３１３が設けられている。ハウジング３１１の内部には、流量制御弁３００のガイド３１４が油密に挿入されている。また、ガイド３１４とハウジング３１１との間には間隙部３１８が設けられ、この間隙部２１８にはオイルフィルタ３７０が設けられている。
【００８９】
流量制御弁３００のうち、磁性体であるガイド３１４の内部には、上下方向に貫通する挿通孔３１５が設けられている。この挿通孔３１５の中央やや下寄りには弁室３２５が設けられている。
ガイド３１４の下方には、上流側通路３４１が、弁室３２５の下方から上方に延びて、供給通路３１２から弁室３２５の底面に開口するように設けられている。同じくガイド３１４の下方には、下流側通路３４３が、弁室３２５の底面略中央に設けられた開口部であるシート面３２１ａから下方に延びたあと横方向に曲がって排出通路３１３に連通するように設けられている。下流側通路３４３のうちこの横方向に屈曲している経路が請求項８の流出用経路に相当する。なお、下流側通路３４３のうち弁室３２５近傍は、径の小さな弁座穴３２１が形成されている。更に、下流側通路３４３のうち横方向に曲がる屈曲位置には、下方向に分岐する合流経路３４２が設けられている。この合流経路３４２は下流側通路３４３と上流側通路３４１とを連通し、その途中には下流側通路３４３から上流側通路３４１（又は供給通路３１２）に開弁可能なチェック弁３８０が設けられている。このチェック弁３８０は、下流側通路３４３の圧力が上流側通路３４１の圧力よりも高くなったときに、直ちに下流側通路３４３と上流側通路３４１を連通させてこの状態を解消させる役割を果たす。
【００９０】
以上のように各油路が形成されているため、供給通路３１２から上流側通路３４１を経て弁室３２５に流入してきた流体は、弁体３３０とシート面３２１ａとの隙間を通って、弁座穴３２１、下流側通路３４３を経て、排出通路３１３へ流出する。
【００９１】
ガイド３１４に設けられた挿通孔３１５には、本発明の弾性部材としての第１バネ３２６と、ストッパ３２８が内包され、更に筒状の調整部材３５０がプランジャ３３２側つまりガイド上端面３１４ａ側から圧入されている。第１バネ３２６はバネ力の比較的大きなバネであり、挿通孔３１５の下方に設けられた弁室３２５内に設置されている。ストッパ３２８は略リング状であり、シャフト３３１に遊挿されている。このストッパ３２８は、第１バネ３２６によって付勢されてシート面３２１ａ側から調整部材３５０の下端面３５０ｂに押しつけられている。
【００９２】
調整部材３５０は磁性体であり、その内部には、非磁性体のシャフト３３１が上下動可能に設置されている。この調整部材３５０は、その下端面３５０ｂにてストッパ３２８と弁室３２５の底面との距離を規制すると共に、挿通孔３１５への圧入量を変化させることにより下端面３５０ｂの上下位置を変化させ、ストッパ３２８と弁室３２５の底面との距離を適宜調整するものである。換言すれば、調整部材３５０はプランジャ３３２側からシート面３２１ａ側に向かってストッパ３２８を介して第１バネ３２６を押圧しているため、その圧入量を調整すれば第１バネ３２６のバネ長さを適宜調整できる。また調整部材３５０のプランジャ対向面である上端面３５０ａは、ガイド３１４のプランジャ対向面である上端面３１４ａと略同一平面となるように設計されている。
【００９３】
本実施例の調整部材３５０の長さＬ１は、図１５に示す閉弁時（コイル３３６に通電することにより発生する吸引力のため、第１バネ３２６は調整部材３５０によって決められたバネ長さよりも短くなっている）において、シャフト３３１の長さＬ２から、シャフト３３１の上端面とガイド３１４の上端面３１４ａとの間隙Ｇ、及び、第１リフト量Ｋ（＝ストッパ３２８と調整部材３５０との間隙）を減じた値に設定される（下記数１参照）。
【００９４】
【数１】
Ｌ１＝Ｌ２−Ｇ−Ｋ
【００９５】
ガイド３１４の上方にはヨーク３３５が設けられ、このヨーク３３５の内側にはソレノイドとしてのコイル３３６が設置されている。このコイル３３６は図示しない外部装置により通電・非通電を制御できるように電気的に接続されている。また、コイル３３６の内側には非磁性体のスリーブ３３７が配設されている。
【００９６】
スリーブ３３７の内部には、可動鉄心であるプランジャ３３２が配置されている。シャフト３３１は、プランジャ３３２と一体化されて調整部材３５０の内側に沿って上下に移動可能となっている。
シャフト３３１は非磁性体であり、下端に弁体３３０、上端に磁性体のプランジャ３３２を備えると共に、第１段差部３３１ａ、第２段差部３３１ｂを備えている。第１段差部３３１ａとシート面３２１ａの周囲との間には比較的バネ力の小さな第２バネ３２７が配設されている。この第２バネ３２７はプランジャ３３２の頂部がスリーブ３３７の上面に当接する位置までシャフト３３１及びプランジャ３３２を付勢している。尚、この第２バネ３２７が本発明の補助部材に相当する。
【００９７】
また、シャフト３３１の第２段差部３３１ｂは、弁室３２５内に配設されたストッパ３２８と係合可能な位置に配置されている。プランジャ３３２の頂部がスリーブ３３７の上面に当接した位置から下方向に摺動すると、その途中でシャフト３３１の第２段差部３３１ｂがストッパ３２８と係合し、その後ストッパ３２８は第２段差部３３１ｂと共に下方向に移動可能なように構成されている。
【００９８】
次にこの流量制御弁３００の作動につき、上述の流量制御弁と同様、ＡＢＳ用の油圧回路の増圧制御弁として用いたときを例にあげて説明する。
上述した通り、ノーマルブレーキ時では、流量制御弁３００は連通位置（非通電状態）にある。このとき、コイル３３６に電流が流れていないため吸引力が発生せず、図１４に示すように、第２バネ３２７のバネ力により、プランジャ３３２の頂部がスリーブ３３７の上面に当接する位置で停止している。このとき、弁体３３０のリフト量（つまり弁体３３０とシート面３２１ａとの間隔）は、既述の第２リフト量になるように設計されている。
【００９９】
一方、ＡＢＳ制御時では、コイル３３６に電流が流れて磁界が発生するため、図１５に示すように、プランジャ３３２がガイド３１４に接近するような吸引力が働き、この吸引力が第１、第２バネ３２６、３２７のバネ力等に打ち勝ってプランジャ３３２がシャフト３３１と共に下方に動き、弁体３３０がシート面３２１ａに密着して上流側通路３４１と下流側通路３４３とを遮断する。このとき、コイル３３６に通電したことにより発生する強力な吸引力のため、シャフト３３１の第２段差部３３１ｂがストッパ３２８を介して第１バネ３２６を押圧する。このため、第１バネ３２６は調整部材３５０の圧入量によって決められたバネ長さよりも短くなっている。
【０１００】
なお、調整部材３５０はガイド３１４と同様、磁性体であるので、コイル３３６に電流が流れることにより発生する吸引力が大きくなる。また、調整部材３５０の上端面３５０ａとガイド３１４の上端面３１４ａとは略同一平面であるため、エアギャップ量が大きくなる箇所がないので大きな吸引力が得られる。この結果、確実に閉弁状態にすることができる。
【０１０１】
その後、図示しない電子制御装置が車輪のロック傾向が解消したと判断すると既述の通り、コイル３３６の通電、非通電を繰り返し行う。このとき、コイル３３６に流れていた電流が数ｍｓ（例えば６ｍｓ）だけ切断されて上記吸引力が消失するため、図１６に示すように、第１、第２バネ３２６、３２７のバネ力等によって、弁体３３０、シャフト３３１及びプランジャ３３２は上昇する。このとき、ブレーキ液は弁体３３０とシート面３２１ａとの間を狭まり方向に流れるため、自閉力が弁体３３０に作用する。ここで、流量制御弁３００では自閉力が第２バネ３２７のバネ力等よりも打ち勝つように設計されているため、弁体３３０はシート面３２１ａを閉じようとする。しかし、シャフト３３１の第２段差部３３１ｂがストッパ３２８と係合した後は、第１バネ３２６の弾性力によってシャフト３３１がそれ以上下降するのを阻止するように設計されている。即ち、第１バネ３２６は調整部材３５０によって決められたバネ長さを維持する。このため、弁体３３０は微小の第１リフト量Ｋで維持され、絞り状態で維持される。なお、この第１リフト量、第１バネ３２６のバネ力については第１実施例で既述したとおりである。
【０１０２】
ここで、流量制御弁３００の組付工程について概説する。まず、ガイド３１４を図示しないパレット（治具）上に配置した後、挿通孔３１５内に第１バネ３２６、ストッパ３２８をこの順序で入れる。次いで、調整部材３５０を挿通孔３１５の上方から圧入する。このとき、調整部材３５０の上端面３５０ａとガイド３１４の上端面３１４ａとが略同一平面となるまで仮圧入する（仮圧入状態）。仮圧入状態では、調整部材３５０の下端面３５０ｂは、ストッパ３２８を介して第１バネ３２６を弁室２５の底面に押しつけている。次いで、シャフト３３１と一体化された弁体３３０に第２バネ３２７を挿通し、このシャフト３３１を筒状の調整部材３５０内に挿通させる。そして、このシャフト３３１の上端面に下向きの荷重を徐々に加えていき、そのときのシャフト変位量と荷重との関係を測定する。この結果、図１７のようなグラフが得られる。
【０１０３】
即ち、測定開始点（シャフト変位量が最大）からある荷重を加えたとき、シャフト３３１の第１段差部３３１ａに押されて第２バネ３２７が圧縮し始めるためシャフト変位量は徐々に小さくなる。その後、シャフト３３１の第２段差部３３１ｂがストッパ３２８と当接すると、上記荷重では第１バネ３２６が圧縮されないため、シャフト３３１は変位しない。そして上記荷重よりも大きな所定荷重に至ると、第１バネ３２６が圧縮され始めるため、シャフト変位量は更に小さくなる。その後、弁体３３０が弁座穴３２１のシート面３２１ａに達すると、シャフト３３１は停止する。
【０１０４】
ここで、第１バネ３２６が圧縮される区間Ｋ’が第１リフト量に相当する値である。従って、この区間Ｋ’の値が当初の設計値であるＫよりも例えばｄ（μｍ）だけ大きかった場合には、調整部材３５０を更にｄ（μｍ）だけ圧入すればよい。このようにして、ＡＢＳ制御時の微小なリフト量を第１リフト量Ｋに容易に調整することができる。
【０１０５】
以上詳述したように、本実施例によれば、上記第１実施例と同様の効果を奏するほか、ＡＢＳ制御時の絞り状態における微小な第１リフト量に調整する調整部材３５０を備えたことにより、部品の寸法精度がラフでも、組付時に所望のリフト量（第１リフト量Ｋ）に容易に調整することができる。この結果、流量制御弁を安価に製造できるという効果が得られる。特に、調整部材３５０はガイド３１４の上面３１４ａ側から挿通孔３１５に圧入されているため、第１、第２バネ３２６、３２７などを組み付けたままの状態で、その圧入量の調整を行うことができる。このため、調整作業を容易に行うことができる。
【０１０６】
また、従来より流量制御弁を設置する場合、例えば図４３に示すように、ブレーキ液は流量制御弁の下面側から弁室に入って側面側に抜け出るようにハウジング内に油路（供給通路、排出通路）が構成されているが、本実施例では上記のように上流側通路３４１、下流側通路３４３を配設したため、従来の油路構成をそのまま適用できるという効果も得られる。更に、チェック弁３８０を下流側通路３４３と上流側通路３４１（又は供給通路３１２）との間に設けたため、チェック弁３８０を内蔵しているものの体格が大きくなることがなく、コンパクトに構成できる。
【０１０７】
更にまた、調整部材３５０を磁性体とし、プランジャ３３２に対向する上端面３５０ａをガイド３１４の上端面３１４ａと略同一平面となるように設計したため、閉弁時の吸引力が大きくなり、確実に閉弁するという効果も得られる。
なお、ガイド３１４には、いわゆるシートバルブ（第１実施例のシートバルブ２０を参照）が一体として形成されているため、シートバルブを別体として組み付けた場合に比べて、製造コストが安価となる。
【０１０８】
［第４実施例］
図１８は本実施例の流量制御弁の概略構成を表す断面図である。
ハウジング４１１には、流量制御弁４００の下方に連通され、Ｍ／Ｃからブレーキ液を供給する供給通路４１２と、流量制御弁４００の側方に連通され、Ｗ／Ｃにブレーキ液を排出する排出通路４１３が設けられている。ハウジング４１１の内部には、流量制御弁４００のガイド４１４がＯリング４１６、４１６により油密にシールされている。また、ガイド４１４とハウジング４１１との間には間隙部４１８が設けられ、この間隙部４１８にはオイルフィルタ４７０が設けられている。
【０１０９】
流量制御弁４００のうち、磁性体であるガイド４１４の上方空間には、弁室４２５が形成されている。またガイド４１４の内部には、上流側通路４４１が、供給通路４１２から弁室４２５の底面に開口するように、弁室４２５の下方から上方に延びた形状に設けられている。同じくガイド４１４の下方には、下流側通路４４３が、ガイド４１４の上面略中央に設けられた開口部であるシート面４２１ａから下方に延びたあと横方向に曲がって排出通路４１３に連通するように設けられている。なお、下流側通路４４３のうち弁室４２５近傍は、径の小さな弁座穴４２１が形成されている。更に、下流側通路４４３のうち横方向に曲がる屈曲位置には、下方向に分岐する合流経路４４２が設けられている。この合流経路４４２は下流側通路４４３と供給通路４１２とを連通し、その途中には下流側通路４４３から供給通路４１２に開弁可能なチェック弁４８０が設けられている。このチェック弁４８０は、第３実施例のチェック弁３８０と同様の役割を果たす。
【０１１０】
以上のように各油路が形成されているため、供給通路４１２から上流側通路４４１を経て弁室４２５に流入してきたブレーキ液は、弁体４３０とシート面４２１ａとの隙間を通って、弁座穴４２１、下流側通路４４３を経て、排出通路４１３へ流出する。
【０１１１】
ガイド４１４の上方には、このガイド４１４の上端面に対して接近離間可能な磁性体のプランジャ４３２が配置されている。このプランジャ４３２の内部にはシート面４２１ａに対向する位置に挿通孔４１５が設けられている。また、この挿通孔４１５には、本発明の弾性部材としての第１バネ４２６、リング状の支持台４２８が内包され、更に筒状の調整部材４５０が圧入されている。第１バネ４２６はバネ力の比較的大きなバネであり、挿通孔４１５の上底面４１５ａと、シャフト４３１に遊挿された支持台４２８との間に配設されている。支持台４２８の内周側には、調整部材４５０に遊挿された円筒脚４２９が一体化されている。この円筒脚４２９の下端４２９ｂ（図１９、図２０参照）は、プランジャ４３２の下端面４３２ｂよりも下方に突出するように設計されており、また内と外とを連通する複数の切欠溝４２９ａが形成されている。
【０１１２】
筒状の調整部材４５０は磁性体であり、その内部には、非磁性体のシャフト４３１が挿通されている。この調整部材４５０は、ガイド４１４側から挿通孔４１５へ圧入されており、その上端面４５０ａ（図１９、図２０参照）にて支持台４２８を介して第１バネ４２６を挿通孔４１５の上底面４１５ａに押圧している。このため、調整部材４５０の圧入量を調整することにより、第１バネ４２６のバネ長さを適宜調整することができる。また調整部材４５０のガイド対向面である下端面４５０ｂ（図１９、図２０参照）は、プランジャ４３２のガイド対向面である下端面４３２ｂと略同一平面となるように設計されている。
【０１１３】
本実施例の調整部材４５０の長さＬ１は、図１９に示す閉弁時（コイル４３６に通電することにより発生する吸引力のため、第１バネ４２６は調整部材４５０によって決められたバネ長さよりも短くなっている）において、支持台４２８の円筒脚４２９の長さＬ２から、プランジャ４３２の下端面４３２ｂとガイド４１４の上端面４１４ａとの間隙Ｇ、及び、第１リフト量Ｋ（＝支持台４２８と調整部材４５０との間隙）を減じた値に設定される（下記数２参照）。
【０１１４】
【数２】
Ｌ１＝Ｌ２−Ｇ−Ｋ
【０１１５】
ガイド４１４の上方にはヨーク４３５が設けられ、このヨーク４３５の内側にはコイル４３６が設置されている。このコイル４３６は図示しない外部装置により通電・非通電を制御できるように電気的に接続されている。また、コイル４３６の内側には非磁性体のスリーブ４３７が配設されている。スリーブ４３７の内部には、可動鉄心であるプランジャ４３２が配置されている。
【０１１６】
シャフト４３１は非磁性体であり、下端に弁体４３０を備え、上端がプランジャ４３２に設けた挿通孔４１５の上底面４１５ａに固着されると共に、第１段差部４３１ａを備えている。第１段差部４３１ａとシート面４２１ａの周囲との間には比較的バネ力の小さな第２バネ４２７が配設されている。この第２バネ４２７はプランジャ４３２の頂部がスリーブ４３７の上面に当接する位置までシャフト４３１及びプランジャ４３２を付勢している。尚、この第２バネ４２７が本発明の補助部材に相当する。
【０１１７】
プランジャ４３２の頂部がスリーブ４３７の上面に当接した位置から下方向に移動すると、その途中で支持台４２８の円筒脚４２９の下端４２９ｂがガイド４１４の上端面４１４ａに当たり、その後第１バネ４２６が挿通孔４１５の上底面４１５ａによって圧縮されて更に下方向に移動可能なように構成されている。
【０１１８】
次にこの流量制御弁４００の作動につき、上記第１実施例の流量制御弁と同様、ＡＢＳ用の油圧回路の増圧制御弁として用いたときを例にあげて説明する。
上述した通り、ノーマルブレーキ時では、流量制御弁４００は連通位置（非通電状態）にある。このとき、コイル４３６に電流が流れていないため吸引力が発生せず、図１８に示すように、第２バネ４２７のバネ力により、プランジャ４３２の頂部がスリーブ４３７の上面に当接する位置で停止している。このとき、弁体４３０のリフト量（つまり弁体４３０とシート面４２１ａとの間隔）は、既述の第２リフト量になるように設計されている。なお、このときの第１バネ４２６の長さは調整部材４５０の圧入量によって決められた長さとなっている。
【０１１９】
一方、ＡＢＳ制御時では、コイル４３６に電流が流れて磁界が発生するため、図１９に示すように、プランジャ４３２がガイド４１４に接近するような吸引力が働き、この吸引力が第１、第２バネ４２６、４２７のバネ力等に打ち勝ってプランジャ４３２がシャフト４３１と共に下方に動き、弁体４３０がシート面４２１ａに密着して上流側通路４４１と下流側通路４４３とを遮断する。このとき、支持台４２８の円筒脚４２９はガイド４１４の上端面４１４ａに達しており、第１バネ４２６は、コイル４３６に通電したことにより発生する強力な吸引力のため、挿通孔４１５の上底面によって支持台４２８側に押圧され、調整部材４５０の圧入量によって決められたバネ長さよりも短くなっている。
【０１２０】
なお、調整部材４５０はプランジャ４３２と同様、磁性体であるので、コイル４３６に電流が流れることにより発生する吸引力が大きくなる。更に、調整部材４５０の下端面４５０ｂとプランジャ４３２の下端面４３２ｂとは略同一平面であるため、エアギャップ量が大きくなる箇所がないので大きな吸引力が得られる。この結果、確実に閉弁状態にすることができる。
【０１２１】
その後、図示しない電子制御装置が車輪のロック傾向が解消したと判断すると既述の通り、コイル４３６の通電、非通電を繰り返し行う。このとき、コイル４３６に流れていた電流が数ｍｓ（例えば６ｍｓ）だけ切断されて上記吸引力が消失するため、図２０に示すように、第１バネ４２６のバネ力等によって、弁体４３０、シャフト４３１及びプランジャ４３２は上昇する。即ち、第１バネ４２６は吸引力によって長さを圧縮されていた状態から拡張し、調整部材４５０によって決められたバネ長さに戻る。
【０１２２】
このとき、ブレーキ液は弁体４３０とシート面４２１ａとの間を狭まり方向に流れるため、自閉力が弁体４３０に作用する。ここで、流量制御弁４００では自閉力が第２バネ４２７のバネ力等よりも打ち勝つように設計されているため、弁体４３０はシート面４２１ａを閉じようとする。しかし、調整部材４５０が支持台４２８と係合した後は、第１バネ４２６の弾性力によって、プランジャ４３２に設けた挿通孔４１５の上底面４１５ａがそれ以上下降するのを阻止するように設計されている。即ち、第１バネ４２６は調整部材４５０によって決められたバネ長さを維持する。このため、弁体４３０は微小の第１リフト量Ｋで維持され、絞り状態で維持される。
【０１２３】
なお、この第１リフト量、第１バネ４２６のバネ力については第１実施例で既述したとおりである。また、流量制御弁４００の組付工程については、上記第３実施例の流量制御弁３００の組付工程に準じて行うことができる。以上の本実施例によれば、上記第３実施例と同様の効果を奏する。
【０１２４】
ところで、上記第４実施例において、流量制御弁４００のＡＢＳ制御時のリフト量を設定する上で、現実には計測誤差、組付寸法誤差等のバラツキにより、ＡＢＳ制御時のリフト量のバラツキが発生する。このため、流量制御弁４００のリフト量に対する開口面積（弁体４３０とシート面４２１ａとの隙間）の変化量をできるだけ小さくするのが、同じ第１リフト量Ｋに設定する場合でも、結果として流量のバラツキを抑制することができるので好ましい。具体的には、図２１に示すように、弁座穴４２１のシート面４２１ａを、半球面状（直径ｄ２）の弁体４３０の形状に沿って球面状に凹むように、且つシート径Ｄ（弁体４３０とシート面４２１ａとが接触したときの接触部分である円の直径）が弁座穴４２１の穴径ｄ１と一致するように形成すればよい。具体的には、球面弁座の曲率半径を弁体の半径と略同じだがやや大きくなるように設定すればよい。
【０１２５】
ここで、弁体のリフト量と弁の開口面積との関係を表すグラフを図２２に示す。シート面４２１ａが球面弁座の場合には、テーパ弁座と比べて弁体のリフト量に対する弁の開口面積の感度が低い。例えば、図２５に示したように、同じリフト量であっても球面弁座の場合の方がテーパ弁座の場合に比べて開口面積が小さいため、リフト量に対する開口面積の感度が低いことがわかる。図２２のグラフに戻り、ＡＢＳ制御時のリフト量のバラツキ（弁の開口面積のバラツキ）を公差幅△Ａ内に抑えるには、リフト量につき球面弁座の場合はＫ３〜Ｋ４、テーパ弁座の場合はＫ１〜Ｋ２に設定する必要がある。このとき、これらの値は下記数３に示す関係にある。
【０１２６】
【数３】
【０１２７】
したがって、球面弁座の方がリフト量の公差を大きくとることができるため、計測誤差や組付寸法誤差等のバラツキによる、ＡＢＳ制御時のリフト量のバラツキの発生を抑えることができる。その結果、ＡＢＳ制御時の流量のバラツキを抑えることができ、的確な制御が可能となる。また、閉弁状態において吸引力を受けたとき、弁体と弁座とはそれら自身の弾性によって面接触するが、球面の場合の方がテーパの場合に比べて接触面積が大きくなるため、接触応力が緩和されて耐久性がよくなり、寿命が長くなるという効果が得られる。
【０１２８】
ところで、球面弁座の曲率半径を弁体の半径と略同じだがやや小さくなるように設定した場合、シート径Ｄは弁座穴径ｄ１よりも大きな開口径と一致する（図２６（ｂ）参照）。ここで、閉弁状態において弁体４３０が流体から受ける力を考えると、シート径Ｄが弁座穴径ｄ１と一致したときの方が受圧面積（シート径に依存する）が小さい分、流体から受ける力が小さくなる。このため弁体４３０と球面弁座であるシート面４２１との接触応力が緩和され、寿命が長くなるという効果が得られる。
【０１２９】
このような球面弁座につき、弁座穴径ｄ１に対するボール径ｄ２の比β（＝ｄ２／ｄ１）は小さい方が実質のシート角度（弁体４３０と球面弁座であるシート面４２１ａとが接触したときの接触部分における接線のなす角度、図２１参照）が小さくなり、弁体のリフト量に対する開口面積の感度が下がり、好ましい。しかし、コイル４３６によって吸引力が付与されて弁体４３０と球面弁座であるシート面４２１ａとが接触した場合を考慮すると、シート角度が小さいほど球面弁座に及ぼされる接触応力が増大する傾向にあるので、現実的にはβ＝１．１〜２．２の範囲で選択するのが好ましく、β＝１．１〜１．５の範囲で選択するのがより好ましい。
【０１３０】
なお、このような球面を有する弁体と球面弁座を備えた構成は、上記第１〜第３実施例に採用してもよいし、従来例である広がり流れの流量制御弁（図４３参照）に採用してもよい。また、上記第３、第４実施例で採用した調整部材は、第１、第２実施例に採用してもよいし、従来例である広がり流れの流量制御弁に採用してもよい。
【０１３１】
［第５実施例］
図２３は本実施例の流量制御弁の概略構成を表す断面図である。
ハウジング５１１には、流量制御弁５００の下方に連通され、Ｍ／Ｃからブレーキ液を供給する供給通路５１２と、流量制御弁５００の側方に連通され、Ｗ／Ｃにブレーキ液を排出する排出通路５１３が設けられている。ハウジング５１１の内部には、流量制御弁５００のガイド５１４が油密に挿入されている。また、ガイド５１４とハウジング５１１との間には間隙部５１８が設けられ、この間隙部５１８にはオイルフィルタ５７０が設けられている。
【０１３２】
流量制御弁５００のうち、磁性体であるガイド５１４の内部には、上下方向に貫通する挿通孔５１５が設けられている。この挿通孔５１５の下方にはシートバルブ５２０、上方には補助弁５５２及びプランジャ５３２を備えたシャフト５３１が配置され、シートバルブ５２０の上方空間が弁室５２５となっている。なお、シャフト５３１は大径シャフト５３１ａと小径シャフト５３１ｂから構成され、小径シャフト５３１ｂの下方のテーパ状に絞られた端部に補助弁５５２が設けられている。
【０１３３】
シートバルブ５２０には、供給通路５１２と弁室５２５とを連通する上流側通路５４１と、弁室５２５からシートバルブ５２０の中心軸に沿うようにして下方向に延びたあと横方向に曲がって排出通路５１３に連通する下流側通路５４３とが設けられている。下流側通路５４３の弁室５２５側の開口部には、弁室５２５に向かって広がるテーパ状のシート面５２１ａが形成されている。
【０１３４】
下流側通路５４３のうち横方向に曲がる屈曲位置には、下方向に延びる連通路５４２が設けられている。この連通路５４２は下流側通路５４３と上流側通路５４１とを連通し、その途中には下流側通路５４３から上流側通路５４１（又は供給通路５１２）に開弁可能なチェック弁５８０が設けられている。このチェック弁５８０は、下流側通路５４３の圧力が上流側通路５４１の圧力よりも高くなったときに、直ちに下流側通路５４３と上流側通路５４１を連通させてこの状態を解消させる役割を果たす。
【０１３５】
以上のように各油路が形成されているため、供給通路５１２から上流側通路５４１を経て弁室５２５に流入してきた流体は、主弁５５１とシート面５２１ａとの隙間を通ってまたは主弁５５１と補助弁５５２との隙間から主弁５５１のオリフィス５５１ａを通って、シート面５２１ａ、下流側通路５４３を経て、排出通路５１３へ流出する。
【０１３６】
弁室５２５には、バネ径の大きな第１バネ５２６（補助弁規制部材に相当）が配置されている。この第１バネ５２６の上端は大径シャフト５３１ａの下端側に取り付けられ、第１バネ５２６の下端はシートバルブ５２０の上端側に取り付けられている。この第１バネ５２６は、シャフト５３１を絶えず上方に付勢している。
【０１３７】
また、弁室５２５には、略半球面の底部を有するコップ状に形成された主弁５５１が配置され、この主弁５５１はバネ径の小さな第２バネ５２７（主弁規制部材に相当）により絶えず上方へ付勢されている。また主弁５５１は、略半球面の底部がシート面５２１ａに密着・離間可能となるように設けられ、更にその底部がシート面５２１ａに密着した際に下流側通路５４３と主弁５５１の内部とを連通するオリフィス５５１ａを有している。このオリフィス５５１ａは、ＡＢＳ制御における増圧量が所定量となるように、その流路面積、流路長が決められている。なお、シート面５２１ａはテーパ面であってもよいし、球面であってもよい。
【０１３８】
補助弁５５２は、主弁５５１のオリフィス５５１ａを開閉できるように略半球面状に形成されている。この補助弁５５２は、主弁５５１の内部を主弁５５１とは独立して上下動可能に設けられており、また、補助弁５５２と主弁５５１との隙間の断面積は、オリフィス５５１ａの流路面積よりも十分大きくなるように設定されている。なお、オリフィス５５１ａはストレート状の穴であってもよいが、補助弁５５２と接触する開口部分をテーパ面あるいは球面とするのが接触面積が大きくなるため好ましい。
【０１３９】
ガイド５１４の上方にはヨーク５３５が設けられ、このヨーク５３５の内側にはソレノイドとしてのコイル５３６が設置されている。このコイル５３６は図示しない外部装置により通電・非通電を制御できるように電気的に接続されている。また、コイル５３６の内側には非磁性体のスリーブ５３７が配設されている。
【０１４０】
スリーブ５３７の内部には、可動鉄心であるプランジャ５３２が配置されている。このプランジャ５３２の下端には凸部５３２ａが形成されており、この凸部５３２ａがガイド５１４の挿通孔５１５に挿入可能な構成となっている。シャフト５３１は、非磁性体であり、プランジャ５３２及び補助弁５５２と一体化されて上下に移動可能となっている。
【０１４１】
次にこの流量制御弁５００の作動につき、第１実施例等と同様、ＡＢＳ用の油圧回路の増圧制御弁として用いたときを例にあげて説明する。
上述した通り、ノーマルブレーキ時では、流量制御弁５００は連通位置（非通電状態）にある。このとき、コイル５３６に電流が流れていないため吸引力が発生せず、図２３に示すように、第１、第２バネ５２６、５２７は補助弁５５２および主弁５５１を上方に付勢して、そのバネ力によりプランジャ５３２の頂部をスリーブ５３７の上面に当接させている。このとき、主弁５５１のリフト量（つまり主弁５５１とシート面５２１ａとの間隔）は、既述の第２リフト量になるように設計されている。このため、ブレーキ液が弁室５２５からシート面５２１ａに流れ込んでも主弁５５１に自閉力が働くことはない。
【０１４２】
一方、ＡＢＳ制御時では、コイル５３６に電流が流れて磁界が発生するため、図２４に示すように、プランジャ５３２がガイド５１４に接近するような吸引力が働き、この吸引力が第１、第２バネ５２６、５２７のバネ力等に打ち勝ってプランジャ５３２がシャフト５３１と共に下方に動き、補助弁５５２が主弁５５１のオリフィス５５１ａを閉鎖すると共に主弁５５１がシート面５２１ａに密着して上流側通路５４１と下流側通路５４３とを遮断する。より詳しくは、図２３のノーマルブレーキ状態からシャフト５３１が下方に移動し始めると、補助弁５５２が第１バネ５２６に抗して下降すると共に主弁５５１が補助弁５５２によって第２バネ５２７に抗して下降していく。つまり、第１バネ５２６は補助弁５５２の全ストローク区間で補助弁５５２にバネ力を作用させる。このため、シャフト５３１を吸引するのに必要な吸引力特性は図２５の破線で示すグラフとなる。
【０１４３】
ここで、プランジャ５３２は下端面に凸部５３２ａが形成されているため、磁束はこの凸部５３２ａの外周面にて半径方向（つまり補助弁５５２の移動方向と略直交する方向）を向いている。この場合、プランジャ５３２の吸引力特性は吸引ギャップ量にかかわらず略フラットな特性になる（図２５の実線を参照）。なお、保持位置近傍では半径方向に加えて軸方向の磁束も加わるためやや吸引力が上昇するが、主弁５５１がシート面５２１ａに滑り込む際にはバネ力以外に摩擦力が作用し、上記吸引力の上昇分はこの摩擦力に抗する力となるので、好適である。補助弁５５２がオリフィス５５１ａを閉鎖し且つ主弁５５１がシート面５２１ａを閉鎖したとき、補助弁５５２は図２５の保持位置に配置されるが、この保持位置におけるプランジャ５３２の吸引力とオリフィス５５１ａを閉じるのに必要な吸引力との差が必要以上に大きくならない。このため、保持位置における補助弁５５２とオリフィス５５１ａとの接触面圧が必要以上に大きくならず、補助弁５５２及びオリフィス５５１ａの耐久性が向上するというメリットが得られる。これに対して、例えば第１実施例で使用したような通常のプランジャ（平面プランジャ）を用いた場合には磁束は軸方向（つまり補助弁５５２の移動方向）を向いているため、吸引力は吸引ギャップ量に反比例する（図２５の点線を参照）。このため上記接触面圧は上記凸部５３２ａを有するプランジャ５３２を用いた場合に比べてかなり大きくなる。
【０１４４】
その後、図示しない電子制御装置が車輪のロック傾向が解消したと判断すると既述の通り、コイル５３６の通電、非通電を繰り返し行う。このとき、コイル５３６に流れていた電流が数ｍｓ（例えば６ｍｓ）だけ切断されて上記吸引力が消失するため、図２６に示すように、第１バネ５２６のバネ力によって、補助弁５５２、シャフト５３１及びプランジャ５３２は上昇し、プランジャ５３２はスリーブ５３７の内部上面に当接する。しかし、主弁５５１は、主弁５５１に及ぼされる力すなわち（上流側通路と下流側通路との差圧）×（受圧面積）によって閉じたままである。なお、ここでは主弁５５１とシート面５２１ａとの隙間がゼロのため狭まり流れが生じていないが、主弁５５１に及ぼされる力は自閉力の最大値と一致する。
【０１４５】
このとき補助弁５５２のリフト量Ｋは、オリフィス５５１ａの流路面積（断面積）よりもオリフィス５５１ａと補助弁５５２との開口面積（隙間面積）の方が十分大きくなるような適当な値に設定されている。このため、増圧量はオリフィス５５１ａの流路面積、流路長によって決定される。したがって、この補助弁５５２のリフト量Ｋは精度良く設定する必要がない。
【０１４６】
また、第１バネ５２６が補助弁５５２に作用するバネ力は、下記数４に示すようにこの流量制御弁５００を流れるブレーキ液のライン圧（最大圧力値）に、受圧面積すなわち補助弁５５２の断面積を乗じた値以上に設定されている。
【０１４７】
【数４】
【０１４８】
弁室５２５内のブレーキ液の圧力による補助弁５５２を閉じる力の最大値は、ブレーキ液のライン圧（最大圧力値）に補助弁５５２の断面積を乗じた値であるが、第１バネ５２５が補助弁５５２に作用するバネ力はこの値以上に設定されているため（上記数４参照）、増圧状態のときに補助弁５５２がオリフィス５５１ａを閉じてしまうおそれがない。
【０１４９】
以上詳述したように、本実施例によれば、オリフィス５５１ａによって増圧量を調節するように構成したため、増圧時において補助弁５５２のリフト量Ｋを精度良く設定する必要がなく、この結果、流量制御弁５００を安価に製造できるという効果が得られる。
【０１５０】
また、本実施例では上記のように上流側通路５４１を下から上向きに、下流側通路５４３を横向きに配設したため、従来の油路構成をそのまま適用できる。そのうえ、上流側通路５４１がシートバルブ５２０の上面側と下面側とを連通しているため、上流側通路５４１と弁室５２５との間で圧力差が生じることがなく、シートバルブ５２０がその圧力差による力を受けることもないので、シートバルブ５２０の抜け落ちを考慮して高い圧入強度を維持すするための不必要な圧入寸法精度も不要となる。
【０１５１】
更に、チェック弁５８０を下流側通路５４３と上流側通路５４１（又は供給通路５１２）との間に設けたため、チェック弁５８０を内蔵しているにもかかわらず体格が大きくなることがなく、コンパクトに構成できる。
更に又、第１バネ５２５のバネ力は上記数４のように設定されているため、増圧状態のときに補助弁５５２がオリフィス５５１ａを閉じてしまうおそれがない。
【０１５２】
なお、プランジャ５３２は凸部５３２ａを有する代わりに、図２７に示すようなテーパ部５３２ｂを有していてもよく（便宜上、テーパプランジャと称する）、この場合にはガイド５１４の挿通孔５１５の開口はこのテーパ部５３２ｂに略一致する形状に形成される。このテーパプランジャではコイル５３６に通電されると発生する磁束の方向はシャフト５３１の移動方向と斜めに交差する方向になる。この場合、図２８に示すようにテーパプランジャの吸引力特性は吸引ギャップ量が大きくなるにしたがってやや小さくなる傾向にあるため、必要吸引力特性と類似の傾向にあり、相性がよい。
【０１５３】
［第６実施例］
図２９は本実施例の流量制御弁の概略構成を表す断面図である。
第６実施例の流量制御弁のうち第５実施例と同様の構成要素については同様の符号を付し、その説明を省略する。
【０１５４】
流量制御弁６００の弁室５２５には、バネ径の大きな第１バネ６２６が配置されている。この第１バネ６２６は、シャフト５３１を挿通している略リング状のストッパ６２８を弁室５２５の内部上面に当接するように付勢している。このストッパ６２８は、シャフト５３１の段差部６３３と係合可能となるように設けられている。このため、プランジャ５３２の頂部がスリーブ５３７の上面に当接した位置から下方向に摺動すると、その途中でシャフト５３１の段差部６３３がストッパ６２８と係合し、その後ストッパ６２８は段差部６３３と共に下方向に移動する。
【０１５５】
次にこの流量制御弁６００の作動につき、第１実施例等と同様、ＡＢＳ用の油圧回路の増圧制御弁として用いたときを例にあげて説明する。
上述した通り、ノーマルブレーキ時では、流量制御弁６００は連通位置（非通電状態）にある。このとき、コイル５３６に電流が流れていないため吸引力が発生せず、図２９に示すように、第２バネ５２７は補助弁５５２ごと主弁５５１を上方に付勢して、そのバネ力によりプランジャ５３２の頂部をスリーブ５３７の上面に当接させている。このとき、主弁５５１のリフト量（つまり主弁５５１とシート面５２１ａとの間隔）は、既述の第２リフト量になるように設計されている。このため、ブレーキ液が弁室５２５からシート面５２１ａに流れ込んでも主弁５５１に自閉力が働くことはない。
【０１５６】
一方、ＡＢＳ制御時では、コイル５３６に電流が流れて磁界が発生するため、図３０に示すように、プランジャ５３２がガイド５１４に接近するような吸引力が働き、この吸引力が第１、第２バネ６２６、５２７のバネ力等に打ち勝ってプランジャ５３２がシャフト５３１と共に下方に動き、補助弁５５２が主弁５５１のオリフィス５５１ａを閉鎖すると共に主弁５５１がシート面５２１ａに密着して上流側通路５４１と下流側通路５４３とを遮断する。このとき、コイル５３６に通電したことにより発生する強力な吸引力のため、シャフト５３１の段差部６３３がストッパ６２８を介して第１バネ６２６を押圧する。より詳しくは、図２９のノーマルブレーキ状態からシャフト５３１が下方に移動し始めると、まず補助弁５５２が主弁５５１をバネ力の弱い第２バネ５２７に抗して押し下げていき、段差部６３３がストッパ６２８に係合した後は補助弁５５２はバネ力の強い第１バネ６２６に抗して更に主弁５５１を押し下げていく。このため、シャフト５３１を吸引するのに必要な吸引力特性は図３１の点線で示すグラフとなる。
【０１５７】
ここで、プランジャ５３２の吸引力特性は上述の通り、略フラットな特性となる。第６実施例では、第５実施例と比較して補助弁５５２の動作開始当初は第１バネ６２６のバネ力が作用しない分吸引力に十分な余裕がある（図３１の初期位置における、プランジャの吸引力と必要吸引力との差が大きい）ため、応答性に優れるという利点がある。また、第５実施例と同様、補助弁５５２がオリフィス５５１ａを閉鎖したときの補助弁５５２の接触面圧が必要以上に大きくならず、補助弁５５２及びオリフィス５５１ａの耐久性が向上するというメリットが得られる。
【０１５８】
その後、図示しない電子制御装置が車輪のロック傾向が解消したと判断すると既述の通り、コイル５３６の通電、非通電を繰り返し行う。このとき、コイル５３６に流れていた電流が数ｍｓ（例えば６ｍｓ）だけ切断されて上記吸引力が消失するため、図３２に示すように、第１バネ６２６のバネ力等によって、補助弁５５２、シャフト５３１及びプランジャ５３２は上昇し、増圧位置（図３２の位置）に配置される。しかし、主弁５５１は、主弁５５１に及ぼされる力すなわち（上流側通路と下流側通路との差圧）×（受圧面積）によって閉じたままである。なお、ここでは主弁５５１とシート面５２１ａとの隙間がゼロのため狭まり流れが生じていないが、主弁５５１に及ぼされる力は自閉力の最大値と一致する。
【０１５９】
ここで、流量制御弁５００では、弁室５２５の内部上面に当接したストッパ６２８にシャフト５３１の段差部６３３が係合した状態において、補助弁５５２のリフト量Ｋはオリフィス５５１ａの流路面積（断面積）よりもオリフィス５５１ａと補助弁５５２との開口面積（隙間面積）の方が十分大きくなるような適当な値に設定されている。このため、増圧量はオリフィス５５１ａの流路面積、流路長によって決定される。したがって、この補助弁５５２のリフト量Ｋは精度良く設定する必要がない。
【０１６０】
以上詳述したように、本実施例によれば、第５実施例と同様の効果が得られるほか、ＡＢＳ制御時の補助弁５５２の応答性に優れるという効果が得られる。
なお、プランジャ５３２は凸部５３２ａを有する代わりに、図２７のようなテーパプランジャを採用してもよい。また、図３３に示すような下端面が平面である平面プランジャ６３２を採用してもよい。この場合、平面プランジャ６３２の下端面とガイド５１４の上端面との間に発生する磁束の方向はシャフト５３１の移動方向（つまり補助弁５５２の移動方向）と一致するため、吸引力は吸引ギャップ量に反比例する（図３１の点線を参照）。つまり、平面プランジャ６３２の吸引力特性は吸引ギャップ量が減少するにつれて増加するが、この傾向は第６実施例の必要吸引力特性（図３１の破線を参照）と類似している。このため、補助弁５５１の移動途中で第１バネ６２６のバネ力が作用する構成は、平面プランジャとの相性がよい。また、図２７のようなテーパプランジャを採用してもよい。
【０１６１】
上記第５、第６実施例では、以下に示す▲１▼〜▲３▼の構成を採用してもよい。
▲１▼図２６又は図３２のような増圧状態において、オリフィス５５１ａからブレーキ液が下流側通路５４３へ流出したとき、主弁内部５５１inの圧力が低下すると主弁５５１が開放する方向（上方向）の力が作用するおそれがあるため、主弁内部５５１inと弁室５２５とを積極的に連通させて主弁内部５５１inの圧力低下を防止することが好ましい。例えば、図３４に示すように主弁５５１の側面に主弁内部５５１inと弁室５２５とを連通させる導通穴５５３を１つ又は複数設けてもよい。あるいは、図３５に示すように小径シャフト５３１ｂを面取り形状（例えば２面幅）にして、この面取り部分と主弁５５１との間隙を通じて主弁内部５５１inと弁室５２５とを連通させてもよい。なお、図３５は図３４のＡ−Ａ断面図である。
【０１６２】
▲２▼上記第５、第６実施例では、上流側通路５４１は、シートバルブ５２０に上下方向に貫通する穴を開けることにより形成したが、図３６に示すようにシートバルブ５２０の外周面に少なくとも１つの連通溝を設けて形成してもよい。この場合、シートバルブの穴加工が不要になり、例えば冷間鍛造等の加工で外周面と同時にこの連通溝が形成できるという利点がある。この連通溝は、図３６（ｂ）に示すように丸溝であってもよいし、図３６（ｃ）に示すように面取り形状であってもよいし、図３６（ｄ）に示すように、２面幅形状であってもよい。２面幅形状は通路面積を大きく取れるので好ましい。
【０１６３】
▲３▼球面を有する補助弁５５２の直径はオリフィス径に対して、０．０５〜０．２ｍｍ（あるいは１．１〜１．７倍）の範囲で大きくなるように設定するのが好ましい。補助弁５５２の直径が下限値未満の場合、寸法精度を高くしないと補助弁５５２がオリフィス５５１ａ内に入り込むおそれがあるため好ましくない。一方、上限値を越えた場合、補助弁５５２あるいはオリフィス５５１ａが経時的に摩耗したとき受圧面積が大きくなり過ぎて補助弁５５２にかかるブレーキ液の圧力によって本来開いているべき補助弁５５２が閉じてしまうおそれがあるため好ましくなく、また、この点を考慮して第１バネ５２６（又は６２６）のバネ力を強くするとそれに応じてコイルの巻き数が増え、コイル径も大きくなるため好ましくない。
【０１６４】
なお、上記第１〜第４実施例においても凸部を有するプランジャ（図２３参照）やテーパ面を有するプランジャ（図２７参照）を用いてもよく、この場合も弁体及びシート面の接触面圧が軽減されるため耐久性が向上するという効果が得られる。また、上記第３、第４実施例においても、第５、第６実施例のように上流側通路及び下流側通路を備えたシートバルブをガイドにはめ込む構成を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施例の流量制御弁の概略構成を表すと共に連通位置（非通電状態）を表す断面図である。
【図２】 ＡＢＳ用の油圧回路図である。
【図３】 Ｍ／Ｃ油圧とリフト量との関係、及び、弁体が自閉を開始するＷ／Ｃ油圧とリフト量との関係を表すグラフである。
【図４】 第１実施例の流量制御弁の遮断位置（通電状態）を表す断面図である。
【図５】 第１実施例の流量制御弁の絞り状態を表す断面図である。
【図６】 狭まり流れの場合と広がり流れの場合の各々につき、弁リフト量と弁への作用力との関係を表すグラフである。
【図７】 第１リフト量における差圧と増圧量との関係を表すグラフである。
【図８】 （ａ）は第１実施例の変形例の要部断面図、（ｂ）は比較例の要部断面図である。
【図９】 第２実施例の流量制御弁の概略構成を表すと共に連通位置（非通電状態）を表す断面図である。
【図１０】 第２実施例の流量制御弁の遮断位置（通電状態）を表す断面図である。
【図１１】 第２実施例の流量制御弁の絞り状態を表す断面図である。
【図１２】 第２実施例の流量制御弁がチェック弁として機能したときの様子を表す断面図である。
【図１３】 第２実施例の変形例の断面図である。
【図１４】 第３実施例の流量制御弁の概略構成を表すと共に連通位置（非通電状態）を表す断面図である。
【図１５】 第３実施例の流量制御弁の遮断位置（通電状態）を表す断面図である。
【図１６】 第３実施例の流量制御弁の絞り状態を表す断面図である。
【図１７】 シャフト変位量と荷重との関係を表すグラフである。
【図１８】 第４実施例の流量制御弁の概略構成を表すと共に連通位置（非通電状態）を表す断面図である。
【図１９】 第４実施例の流量制御弁の遮断位置（通電状態）を表す断面図である。
【図２０】 第４実施例の流量制御弁の絞り状態を表す断面図である。
【図２１】 球面弁座の説明図である。
【図２２】 球面弁座とテーパ弁座に関し、弁体のリフト量と弁の開口面積との関係を表すグラフである。
【図２３】 第５実施例の流量制御弁の概略構成を表すと共に連通位置（非通電状態、ノーマルブレーキ状態）を表す断面図である。
【図２４】 第５実施例の流量制御弁の保持位置（通電状態）を表す断面図である。
【図２５】 第５実施例の吸引ギャップ量と吸引力との関係を表すグラフである。
【図２６】 第５実施例の流量制御弁の増圧位置（絞り状態すなわち増圧状態）を表す断面図である。
【図２７】 第５実施例の変形例の説明図である。
【図２８】 第５実施例の変形例の吸引ギャップ量と吸引力との関係を表すグラフである。
【図２９】 第６実施例の流量制御弁の概略構成を表すと共に連通位置（非通電状態、ノーマルブレーキ状態）を表す断面図である。
【図３０】 第６実施例の流量制御弁の保持位置（通電状態）を表す断面図である。
【図３１】 第６実施例の吸引ギャップ量と吸引力との関係を表すグラフである。
【図３２】 第６実施例の流量制御弁の増圧位置（絞り状態すなわち増圧状態）を表す断面図である。
【図３３】 平面プランジャの説明図である。
【図３４】 主弁内部と弁室とを連通する構造の説明図である。
【図３５】 図３４のＡ−Ａ断面に相当する、主弁内部と弁室とを連通する構造の説明図である。
【図３６】 連通溝を有するシートバルブの説明図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）〜（ｄ）はＢ−Ｂ断面図である。
【図３７】 補助弁の直径とオリフィス径との関係を表す説明図である。
【図３８】 弁体のリフト量と自閉力の大きさとの関係を表す説明図である。
【図３９】 自閉差圧と弁体のリフト量との関係を表すグラフである。
【図４０】 球面弁座とテーパ弁座に関し、リフト量に対する開口面積の感度を表す説明図である。
【図４１】 シート径と弁座穴径の関係による受圧面積の変化を表す説明図である。
【図４２】 従来の流量制御弁の説明図である。
【図４３】 従来の流量制御弁の説明図である。
【符号の説明】
２・・・減圧制御弁、４・・・リザーバ、６・・・ポンプ、１０・・・流量制御弁、１１・・・ハウジング、１２・・・供給通路、１３・・・排出通路、１４・・・ガイド、１７・・・上流側通路、１８・・・間隙部、２０・・・シートバルブ、２１・・・下流側通路、２１ａ・・・シート面、２５・・・弁室、２６・・・第１バネ、２７・・・第２バネ、２８・・・ストッパ、３０・・・弁体、３１・・・シャフト、３２・・・プランジャ、３３・・・凸部、３５・・・ヨーク、３６・・・コイル、３７・・・スリーブ、３８・・・コアステータ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、流量制御弁に関し、特にＡＢＳ用の油圧回路の増圧制御弁に適する流量制御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＡＢＳ制御において、ホイールシリンダ（以下「Ｗ／Ｃ」という）の油圧をきめ細かく制御したり、作動音の低減のために通常ブレーキの弁の流路面積に対して、弁体のリフト量を可変にし、ＡＢＳ制御時の流路面積を小さくすることが提案されている。
【０００３】
例えば、特開平３−１３４８５号に開示された流量制御弁は、図４２に示すように、制御油圧ポート１０１から調節用ピストン１０２のヘッド部にマスタシリンダ（以下「Ｍ／Ｃ」という）の油圧が与えられており、閉弁状態から開弁状態に移行する時のようにＭ／Ｃ油圧がＷ／Ｃ油圧より十分に高いとき、調節用ピストン１０２がショルダ部１０３まで押下されてストップする。この調節用ピストン１０２がストップ位置にあるとき、ピストンロッド１０４が弁体１０５の正常の開放ストロークを減少させる（即ち弁体のリフト量を減少させる）ため、弁は全開せず流路面積が小さく制限され、増圧量が調節される。
【０００４】
また、例えば、図４３に示すように、弁体１３０と円錐テーパ状のシート面１２２ａを有するシートバルブ１２０とを備えた流量制御弁も開発されている。この流量制御弁では、弁体が上流側通路の開口部であるシート面１２２ａを閉鎖した状態から開放状態になったとき、バネ力及び油圧によって弁体１３０は上昇する。このとき、シート面１２２ａと弁体１３０との隙間を流れるブレーキ油は流速が速いため、弁体１３０の下面は低圧領域となり、これにより弁体１３０にはシート面１２２ａに向かう吸引作用が働く。このため、ボール状弁体１３０はシート面１２２ａを微小に開いたいわゆる絞り状態を維持する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４２のような流量制御弁では、制御油圧ポート１０１や調節用ピストン１０２が必要であり、また調節用ピストン１０２のシール構造が必要になり、また、調節用ピストン１０２の作動のためのポート１０１が必要になり、そのための油路が必要になる等、構造が複雑であった。
【０００６】
一方、図４３のような流量制御弁では、Ｗ／ＣとＭ／Ｃの差圧がある程度ないと上述の吸引作用が働かず、また、Ｗ／Ｃ油圧が小さすぎると、弁室１２５内の圧力つまり弁体１３０の周りの圧力の低下が大きくなり、この結果上述の吸引作用が働かない。このように吸引作用が働かない場合には、弁体１３０はシート面１２２ａから離間してしまい、増圧量が増大する場合があり、従来はこのような場合には数ｍｓの増圧時間を短縮することにより増圧量を調整していた。
【０００７】
本発明の第１は上記課題に鑑みなされたものであり、閉弁状態から開弁状態に移行する際の絞り状態を簡易な構成で実現でき、Ｍ／ＣとＷ／Ｃの差圧が小さくても、また下流側の流体圧力が低くても、絞り状態を維持可能な流量制御弁を提供することを目的とする。
【０００８】
ところで、ＡＢＳ制御時の流路面積を小さくするためのリフト量は、ＡＢＳ制御の増圧時に弁を通過していく流体の流量（即ち増圧量）のバラツキに影響を与えるため、このリフト量のバラツキを抑えることが要求される。つまり、増圧量のバラツキを抑えるには、ＡＢＳ制御時のリフト量の公差を１０数μｍで調整することが要求される。
【０００９】
この点につき、図４２の流量制御弁では、調節用ピストン１０２とショルダ部１０３によってＡＢＳ制御時のリフト量が決まるため、このリフト量の公差を１０数μｍで調整するには、これらの部品の寸法公差を非常に小さくする必要があり、現実的には非常に困難である。
【００１０】
本発明の第２及び第３は上記課題に鑑みなされたものであり、開弁状態から閉弁状態に移行する際の弁体のリフト量を所定の微小リフト量に調節することが容易な流量制御弁を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するため、本発明の第１としての流量制御弁は、請求項１に記載した通り、
流体が上流側通路から弁室を経て下流側通路に至るように形成された流路と、
該弁室内にて前記下流側通路の開口部を開放又は閉鎖する弁体と、
閉弁状態から開弁状態に移行する際、前記上流側通路から流出した流体が前記弁体と前記開口部との隙間を通過することによって前記弁体には前記開口部を閉鎖する方向の力（以下「自閉力」という）が作用するが、前記弁体を前記開口部から離間させる方向の弾性力によって前記弁体と前記開口部との間隙が微小の第１リフト量となるように前記弁体を維持する弾性部材を備えた弁体維持機構と、
前記弁体が前記開口部を開放するのを弾性力により補助する補助部材と、
通電されると、前記弾性部材および前記補助部材の付勢に抗して前記弁体を閉弁状態にするソレノイドコイルと
を備えた流量制御弁であって、
前記ソレノイドコイルを通電状態から非通電状態に切り替えると、閉弁状態となっていた前記弁体を、前記弾性部材および前記補助部材が前記開口部から離間させる方向へ移動させ、その移動に伴って生じる前記弁体と前記開口部との隙間を前記流体が通過することによって前記自閉力が生じ、前記自閉力、前記弾性部材の弾性力、および前記補助部材の弾性力が前記弁体に作用する間は、前記弁体と前記開口部との間隙が前記第１リフト量に維持される一方、前記弁体に作用する前記自閉力が前記補助部材の弾性力よりも弱まった場合には、前記補助部材の弾性力で前記弁体と前記開口部との間隙が前記第１リフト量よりも拡大して前記弁体が開弁状態になることを特徴とする。
【００１２】
本発明の流量制御弁では、弁体は下流側通路の開口部を開閉するように構成されているため、流体流れは弁体が自閉する方向（この方向を「狭まり流れ」という）である。従来、このような狭まり流れを流量制御弁に適用するのは、弁体が閉じるおそれがあることが懸念されていたが、本発明では狭まり流れの性質を積極的に流量制御弁に適用することにより、種々の課題を解決したものである。
【００１３】
かかる流量制御弁では、通常、開弁して全開状態になると弁体は下流側通路の開口部から大きく離間するように構成されている。そして、一旦閉状態になり、この閉状態から開状態に移行する際、弁体を開口部から離間させる方向へ移動させ、その移動に伴って生じる弁体と下流側通路の開口部との隙間を上流側通路から流出した流体が通過すると、それにより弁体には下流側通路の開口部を閉鎖する方向の自閉力が作用する。この自閉力は補助部材の弾性力に打ち勝つような大きさであるため、弁体には開口部を閉鎖する方向の力が作用する。しかし、弁体維持機構（例えばバネ、クッション等の弾性体）が、弁体と下流側通路の開口部との間隙が微小となる第１リフト量で弁体を維持する。すなわち、弁体は下流側通路の開口部を閉鎖することなく、自閉力、補助部材の弾性力、および弁体維持機構の弾性力が弁体に作用する間は、所定の第１リフト量で維持されるのである。そして、弁体に作用する自閉力が補助部材の弾性力よりも弱まった場合には、補助部材の弾性力が弁体に作用し、弁体は開口部との間隙が第１リフト量よりも拡大した状態である開弁状態になる。
【００１４】
また、弁体に自閉力が作用するか否かは、差圧（つまり上流側通路の流体圧力と下流側通路の流体圧力の差）とリフト量とによって決まる。従って、下流側通路の圧力が著しく低く（例えば０ＭＰａ）なった場合であっても、上流側通路の圧力がある程度あれば自閉するための差圧が生じ、本発明の作用を十分に奏する。
【００１５】
このように、本発明によれば、流体の流れ方向を通常と逆の狭まり流れを採用しバネ等の弁体維持機構を設けるという簡易な構成により、閉弁状態から開弁状態に移行する際の絞り状態を実現できる。しかも下流側の流体圧力が著しく低くなったとしても絞り状態を維持することができる。また、かかる流量制御弁では、例えばコイルバネなどの弾性部材により弁体維持機構を構成にできるため、簡易な構成により本発明の効果を得ることができる。
【００１６】
本発明においては、請求項２に記載したように、前記弾性部材により付勢され、前記弁体または前記弁体が有する係合部が係合する被係合部を備え、前記弁体または前記係合部が前記被係合部に係合することによって、前記弁体は、前記弁体の前記開口部を閉鎖する方向への移動を規制されるように構成してもよい。この場合、例えば、弁体に凹凸部を設けて、この凹凸部が被係合部に引っかかるような構成等の簡易に構成により本発明の効果を得ることができる。
【００１７】
本発明においては、請求項３に記載したように、自閉差圧とリフト量との関係には、少なくとも、リフト量がＬ0 未満の領域であって自閉差圧がＰ0 で略一定である自閉差圧の小さな第１領域と、リフト量がＬ0 以上の領域であって自閉差圧がＰ0 から増大する自閉差圧の大きな第２領域とが存在し、前記第１リフト量はこのうちの第１領域の所定のリフト量に設定されていることが好ましい。ここで、本発明者が行った実験によれば、弁体を弱いバネで支え、弁体と下流側通路の開口部との隙間に流体を流す（つまり狭まり方向に流体を流す）と、図２３（ａ）のように弁体のリフト量が小さい場合には、弁体下面の圧力が上面の圧力より低下するので大きな自閉力が作用する。しかし、図２３（ｂ）のように弁体のリフト量が大きい場合には、自閉力は極端に減少することがわかった。
【００１８】
図２４は、ボール径：φ１．５ｍｍの場合の弁体が自閉を開始するときの上流側通路と下流側通路の差圧（自閉差圧）と、弁体のリフト量との関係を測定したものである。これによれば、弁体のリフト量が小さい場合には自閉差圧が小さく、弁体のリフト量が大きい場合には自閉差圧が大きいことがわかる。具体的には、弁体のリフト量がＬ0 未満では自閉差圧がＰ0 で略一定であり（この領域を第１領域という）、弁体のリフト量がＬ0 以上では自閉差圧がＰ0 から増大していく（これを第２領域という）。
【００１９】
従って、第１リフト量が自閉差圧の小さい第１領域内のいずれかのリフト量に設定されていれば、上流側通路と下流側通路の差圧が小さくても自閉力が作用するため、本発明の作用効果を良好に奏する。
このとき、請求項４に記載したように、弁体維持機構は、（弾性力／弁体の受圧面積）が図２４にて太い１点鎖線で示すように自閉差圧の最大値△Ｐmax 以上に設定されていれば、第１リフト量において差圧が変化して自閉差圧の最大値△Ｐmax に至ったとしても、（弾性力／弁体の受圧面積）の方がこの△Ｐmax に比して十分大きいため第１リフト量のまま維持される。尚、太い１点鎖線で示した部分は、弁体維持機構の弁体維持機能が作動する範囲である。
【００２０】
また、本発明においては、請求項５に記載したように、通常の開弁時には弁体はこの補助部材によって自閉力が作用しないほど大きな第２リフト量に維持されることが好ましい。この場合、通常の開弁時つまり全開状態では、弁体は第２リフト量に維持されるため、弁体に自閉力が作用することがなく、誤って絞り状態（即ち第１リフト量）に移行したりするおそれがない。ましてや全閉状態に移行することはない。このような第２リフト量は、例えば本発明の流量制御弁を実際に使用する場面における自閉差圧の最大値△Ｐ max が実測あるいは推測できれば、この自閉差圧△Ｐ max に対応するリフト量（Ｌｂ）以上に設定すればよい。尚、弁体のリフト量が通常の開弁時において、より自閉しにくくするには弁体の直径を小さくし、シート径を小さくした方がよい。
【００２１】
ところで、ＡＢＳ用の油圧回路における増圧制御弁に本発明の流量制御弁を適用する場合、通常、流量制御弁と並列にチェック弁を設ける。これは、車輪がロックして流量制御弁が遮断位置（保持状態）にあるときにブレーキペダルの踏み込みが解除されると上流側であるＭ／Ｃ油圧よりも下流側であるＷ／Ｃ油圧が大きくなる場合があり、この場合にはチェック弁が機能して、直ちにＷ／Ｃ油圧が下がるように構成されている。
【００２２】
ここで、チェック弁を流量制御弁に組み込むことによりコンパクト化を図ってもよい。本発明においては、請求項６に記載したように、前記上流側通路及び前記下流側通路を内蔵するガイドと、前記ガイドが油密に圧入されたハウジングとを備えている場合、狭まり流れを採用しているため、ガイドとハウジングとの間隙に下流側通路から上流側通路に向かって開弁するチェック弁を前記ガイドの側面に沿って設けることができる。仮に広がり流れを採用した場合には、ガイド自身に細長い穴を開ける必要があるため、穴あけ加工が必要なうえガイドの体格が大きくなるが、上記本発明の構成ではガイドの側面にチェック弁を設けることができるためガイドに細長い穴を開ける必要がなく、穴あけ加工が不要なうえガイドの体格がコンパクトになる。
【００２３】
また、チェック弁を別部品として設けるのはコストが嵩むため、本発明の流量制御弁の弁体をチェック弁としても機能させるべく、請求項７に記載したように、弁体は、閉弁時において、上流側通路の流体圧力によって下流側通路の開口部を閉鎖するが、下流側通路の流体圧力が上流側通路の流体圧力よりも大きくなったときには下流側通路の開口部を開放するように構成してもよい。
【００２４】
更に、本発明においては、請求項８に記載したように、前記上流側通路は前記弁室の下方から上方に延びて該弁室の底面に開口するように形成され、前記下流側通路は前記弁室の底面に設けられた前記開口部から下方に延びたあと横方向に屈曲した形状に形成されていることが好ましい。通常、流量制御弁を設置する場合には、ブレーキ液などの流体は流量制御弁の下面側から弁室に入って側面側に抜け出るように油路が構成されている。そこで、流量制御弁を上記のような構成とすれば、このような通常の油路構成をそのまま適用できるという利点がある。
【００２５】
この流路は更に、請求項９に記載したように、前記弁室内のブレーキ液を前記開口部からチェック弁を介して下面側に流出して上流側通路に至るように構成されていてもよい。ここで、チェック弁は前記下流側通路から前記上流側通路に向かって開弁する。この場合には、チェック弁をコンパクトに構成できる。
【００２６】
本発明の第２としての流量制御弁は、請求項１０に記載したように、
流体が上流側通路から弁室を経て下流側通路に至るように形成された流路と、
該弁室内にて前記下流側通路又は前記上流側通路のいずれかの開口部を開放又は閉鎖する弁体と、
閉弁状態から開弁状態に移行する際、前記上流側通路から流出した流体が前記弁体と前記開口部との隙間を通過することによって前記弁体には前記開口部を閉鎖する方向の力（以下「自閉力」という）が作用するが、前記弁体を前記開口部から離間させる方向の弾性力によって前記弁体と前記開口部との間隙が所定の微小リフト量となるように前記弁体を維持する弾性部材を備えた弁体維持機構と、
前記弁体が前記開口部を開放するのを弾性力により補助する補助部材と、
通電されると、前記弾性部材および前記補助部材の付勢に抗して前記弁体を閉弁状態にするソレノイドコイルとを備えた流量制御弁であって、
前記弁体維持機構は、
前記弾性部材によって維持される前記弁体のリフト量を所定の第１リフト量となるように調整する調整部材を備え、
前記ソレノイドコイルを通電状態から非通電状態に切り替えると、閉弁状態となっていた前記弁体を、前記弾性部材および前記補助部材が前記開口部から離間させる方向へ移動させ、その移動に伴って生じる前記弁体と前記開口部との隙間を前記流体が通過することによって前記自閉力が生じ、前記自閉力、前記調整部材により調整された前記弾性部材の弾性力、および前記補助部材の弾性力が前記弁体に作用する間は、前記弁体と前記開口部との間隙が前記第１リフト量に維持される一方、前記弁体に作用する前記自閉力が前記補助部材の弾性力よりも弱まった場合には、前記補助部材の弾性力で前記弁体と前記開口部との間隙が前記第１リフト量よりも拡大して前記弁体が開弁状態になることを特徴とする。
【００２７】
この場合、弾性部材の弾性力によって弁体をあるリフト量で維持するが、このリフト量を調整部材によって適宜調整することができる。従って、簡易な構成で弁体のリフト量を調整することができ、リフト量のバラツキつまり絞り量のバラツキを容易に抑えることができる。このため、例えばＡＢＳ制御時の増圧量のバラツキを抑えて、制御を良好に行うことができる。
【００２８】
本発明において、請求項１１に記載したように、弁体維持機構は、前記弁室を備えたガイドと、前記ガイドに対向して設けられ、該ガイドに対して接近離間可能なプランジャと、前記ガイドに設けられ、前記弾性部材を内包すると共に、該弾性部材を前記プランジャ側から前記開口部側に押圧する筒状の前記調整部材が圧入された挿通孔と、一端に前記弁体、他端に前記プランジャを有し、前記筒状の調整部材に挿通されたシャフトとを備えて構成してもよい。この場合、絞り状態における弁体のリフト量は、調整部材の挿通孔への圧入量を調整することによって調整することができる。このとき、調整部材はガイドに設けた挿通孔のプランジャ側つまりガイドの上面側から圧入できるため、弾性部材や補助部材などを組み付けたままの状態で、調整部材の圧入量の調整を行うことができる。このため、調整作業を容易に行うことができる。
【００２９】
この構成に加えて、請求項１２に記載したように、前記弾性部材により付勢され、前記弁体または前記弁体が有する係合部が係合する被係合部を備え、前記弁体または前記係合部が前記被係合部に係合することによって、前記弁体は、前記弁体の前記開口部を閉鎖する方向への移動を規制され、前記調整部材は、前記ガイドに対する前記被係合部の位置を調整するように構成してもよい。この場合、例えば、弁体に凹凸部を設けて、この凹凸部が被係合部に引っかかるような構成等の簡易に構成により本発明の効果を得ることができる。
また、本発明において、請求項１３に記載したように、前記ガイド、前記プランジャ及び前記調整部材はいずれも磁性体であり、ソレノイドコイルに通電されると、前記ガイド及び前記調整部材は前記プランジャを吸引して前記弾性部材及び前記補助部材の付勢に抗して前記弁体を閉弁状態にするように構成してもよい。一般にソレノイドコイルに通電することによって生じる吸引力は吸引し合う磁性体同士の対向面積に比例するが、ガイドと共に調整部材も磁性体としたためこの面積が大きくなり、吸引力が大きくなって閉弁時に確実に閉弁できる。
【００３０】
更にこの構成に加えて、請求項１４に記載したように、前記ガイドのうち前記プランジャに対向する面と、前記調整部材のうち前記プランジャに対向する面とは、略同一平面をなすようにしてもよい。一般にソレノイドコイルに通電することによって生じる吸引力は、調整部材のプランジャ対向面がガイドのプランジャ対向面よりも凹んでいるとプランジャとのエアギャップ量が大きくなるため、その分吸引力が下がる。逆に調整部材のプランジャ対向面が突出しているとプランジャが吸引されたときに障害になるおそれがある。このため、調整部材のプランジャ対向面をガイドのプランジャ対向面に略一致させ、このような問題を解消したのである。
【００３１】
また、本発明において、請求項１５に記載したように、前記開口部を備えたガイドと、前記ガイドに対向して設けられ、該ガイドに対して接近離間可能なプランジャと、前記プランジャに設けられ、前記弾性部材とこの弾性部材を閉弁時に前記開口部から所定距離隔てた位置にて支持する支持台とを内包すると共に、前記弾性部材を前記ガイド側から前記支持台を介して押圧する前記調整部材が圧入された挿通孔と、一端に前記弁体を有し、前記筒状の調整部材に挿通された状態で他端が前記プランジャに固着されたシャフトとを備えて構成してもよい。この場合も、絞り状態における弁体のリフト量は、調整部材の挿通孔への圧入量を調整することによって調整することができる。このとき、調整部材はプランジャに設けた挿通孔のガイド側から圧入できるため、弾性部材や支持台を組み付けたままの状態で、調整部材の圧入量の調整を行うことができる。このため、調整作業を容易に行うことができる。
【００３２】
この構成に加えて、請求項１６に記載したように、前記支持台に係合された前記調整部材によって調整された前記弾性部材の弾性力の作用により、前記弁体は前記開口部を閉鎖する方向への移動を規制されるように構成してもよい。この場合、調整部材は支持台に係合されているため、調整部材により支持台の位置を調整するだけで弁体のリフト量を調整することができる。
また、本発明において、請求項１７に記載したように、前記ガイド、前記プランジャ及び前記調整部材はいずれも磁性体であり、ソレノイドコイルに通電されると、前記ガイドは前記プランジャ及び前記調整部材を吸引して前記弾性部材及び前記補助部材の付勢に抗して前記弁体を閉弁状態にするように構成してもよい。この場合、ガイドと共に調整部材も磁性体としたため、吸引力が大きくなって閉弁時に確実に閉弁できる。
【００３３】
更にこの構成に加えて、請求項１８に記載したように、前記プランジャのうち前記ガイドに対向する面と、前記調整部材のうち前記ガイドに対向する面とは、略同一平面をなすように構成してもよい。この場合、調整部材のガイド対向面が凹んでエアギャップ量が大きくなるとか、あるいは突出して吸引時に障害になるとかのおそれが解消される。
【００３４】
本発明の第３としての流量制御弁は、請求項１９に記載したように、流体が上流側通路から弁室を経て下流側通路に至るように形成された流路と、該弁室内にて前記下流側通路又は前記上流側通路のいずれかの開口部を開放又は閉鎖する弁体と、閉弁状態から開弁状態に移行した時、前記上流側通路から流出した流体が前記弁体と前記開口部との隙間を通過することによって前記弁体には前記開口部を閉鎖する方向の力（以下「自閉力」という）が作用するが、前記弁体を前記開口部から離間させる方向の弾性力によって前記弁体と前記開口部との間隙が所定の微小リフト量となるように前記弁体を維持する弾性部材を備えた弁体維持機構と、前記弁体が前記開口部を開放するのを弾性力により補助する補助部材と、通電されると、前記弾性部材および前記補助部材の付勢に抗して前記弁体を閉弁状態にするソレノイドコイルとを備えた流量制御弁であって、
前記弁体は球面を持つ形状に形成され、前記開口部には前記弁体の球面の曲率半径と略一致する球面弁座が形成され、前記弁体と前記球面弁座とが接触したときの接触部分である円の直径即ちシート径は前記球面弁座の穴径と略一致し、前記ソレノイドコイルを通電状態から非通電状態に切り替えると、閉弁状態となっていた前記弁体を、前記弾性部材および前記補助部材が前記開口部から離間させる方向へ移動させ、その移動に伴って生じる前記弁体と前記開口部との隙間を前記流体が通過することによって前記自閉力が生じ、前記自閉力、前記弾性部材の弾性力、および前記補助部材の弾性力が前記弁体に作用する間は、前記弁体と前記開口部との間隙が前記第１リフト量に維持される一方、前記弁体に作用する前記自閉力が前記補助部材の弾性力よりも弱まった場合には、前記補助部材の弾性力で前記弁体と前記開口部との間隙が前記第１リフト量よりも拡大して前記弁体が開弁状態になることを特徴とする。
【００３５】
球面形状の弁体を用いた場合には、弁座として球面弁座を用いた方がテーパ状の弁座を用いた場合に比べて弁体のリフト量に対する開口面積の感度が低い。例えば、図２５に示すように、同じリフト量に対して、球面弁座の開口面積（図２５（ａ）参照）はテーパ状の開口面積（図２５（ｂ）参照）よりも小さい。このため、所定の微小リフト量のバラツキをある公差幅に抑えるには、球面弁座の場合の方がリフト量の公差を大きくとることができる。従って、計測誤差や組付寸法誤差等のバラツキによる所定の微小リフト量のバラツキの発生を抑えることができ、的確な制御が可能となる。このため、開弁状態から閉弁状態に移行する際の弁体のリフト量を所定の微小リフト量に調整することが容易となる。
【００３６】
また、閉弁状態において、弁体と球面弁座とはその材質のもつ弾性によって面接触するが、球面弁座の場合の方がテーパ状の弁座に比べて接触面積が大きくなるため、接触応力が緩和されて耐久性がよくなり、寿命が長くなる。更に、図２６（ａ）に示すようにシート径は弁座穴径と同じであるため、図２６（ｂ）に示すようにシート径が弁座穴径より大きい場合のように流体が弁座と弁体の隙間に回り込むことがなく、弁体が流体から力を受けるときの受圧面積が小さい。このため、弁の開閉に関わる力は前者の方が小さくてよく、このため弁体と弁座との接触応力が緩和され、弁体の寿命が長くなる。
【００３７】
本発明においては、請求項２０に記載したように、球面弁座の穴径に対する弁体の球の直径の比βは１．１〜１．５の範囲内であることが好ましい。この比βは小さい方が実質のシート角度（即ち、弁体と球面弁座とが接触したときの接触部分における前記弁体の接線のなす角度）が小さくなり、弁体のリフト量に対する開口面積の感度が下がるので、好ましい。しかし、この比βが小さくなり過ぎると、球面弁座に加わる接触応力が増大するので、耐久性が劣化する傾向にある。そこで、現実的にはβ＝１．１〜１．５の範囲で選択するのが好ましいのである。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。尚、本発明の実施の形態は、下記の実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
［第１実施例］
図１は本実施例の流量制御弁の概略構成を表す断面図である。
【００４９】
ハウジング１１には、流量制御弁１０の側方に連通され、Ｍ／Ｃからブレーキ液を供給する供給通路１２と、流量制御弁１０の下方に連通され、Ｗ／Ｃにブレーキ液を排出する排出通路１３が設けられている。ハウジング１１の内部には、流量制御弁１０のガイド１４が挿入されており、このガイド１４の上部外周と下部外周はＯリング１５、１６によりハウジング１１の内部側壁と油密にシールされている。
【００５０】
ガイド１４の内部は上下方向に貫通されており、この内部の下方にシートバルブ２０、上方に半球状の弁体３０及びプランジャ３２を備えたシャフト３１が配置されている。
シートバルブ２０は、弁体３０の配置されている弁室２５から排出通路１３までを連通する下流側通路２１を備えている。この下流側通路２１の弁室２５側の開口部には、弁室２５に向かって広がるテーパ状のシート面２１ａが形成されている。このため、弁体３０が下流側通路２１を閉塞する際、このシート面２１ａにしっかりと密着でき、閉塞時のシール性が優れている。
【００５１】
弁室２５には、バネ力の比較的大きな第１バネ２６が配置されている。第１バネ２６は、シャフト３１を挿通している略リング状のストッパ２８を弁室２５の内部上面に当接するように付勢している。尚、第１バネ２６が、本発明の弁体維持機構（弾性部材）に相当する。
【００５２】
ガイド１４の外周とハウジング１１の内部との間には、間隙部１８が設けられている。また、ガイド１４のうち弁室２５の側壁に当たる部分には、弁室２５と間隙部１８とを連通する上流側通路１７が設けられている。このため、供給通路１２から間隙部１８、上流側通路１７を経て弁室２５に流入してきたブレーキ液は、弁体３０とシート面２１ａの隙間を通って、下流側通路２１を経て排出通路１３へ流出する。
【００５３】
ハウジング１１の上方にはヨーク３５が設けられ、このヨーク３５の内側にはソレノイドコイル（以下「コイル」という）３６が設置されている。このコイル３６は図示しない外部装置により通電・非通電を制御できるように電気的に接続されている。また、コイル３６の内側には非磁性体のスリーブ３７が配設され、コイル３６の下側には磁性体であるコアステータ３８が配設されている。
【００５４】
スリーブ３７の内部には、非磁性体のシャフト３１が圧入された可動鉄心であるプランジャ３２が配置されている。シャフト３１は、プランジャ３２と一体化されてガイド１４の上部内側に沿って上下に摺動可能となっている。
シャフト３１の外周には半径外方向に突出した凸部３３が設けられ、この凸部３３は、弁室２５内に配設されたストッパ２８と係合可能な位置に配置されている。このため、シャフト３１と一体化されたプランジャ３２の頂部がスリーブ３７の上面に当接した位置から下方向に摺動すると、その途中でシャフト３１の凸部３３がストッパ２８と係合し、その後ストッパ２８は凸部３３と共に下方向に移動可能なように構成されている。なお、弁室２５の内部上面に当接しているストッパ２８と凸部３３とが係合したときの弁体３０のリフト量は、後述の第１リフト量となるように設計されている。
【００５５】
また、ガイド１４の上部内側には段差１４ａが設けられ、この段差１４ａとプランジャ３２の下面との間には比較的バネ力の小さな第２バネ２７が配設されている。この第２バネ２７はプランジャ３２の頂部がスリーブ３７の上面に当接する位置までシャフト３１及びプランジャ３２を付勢している。尚、この第２バネ２７が本発明の補助部材に相当する。
【００５６】
次にこの流量制御弁１０の作動につき、ＡＢＳ用の油圧回路の増圧制御弁にこの流量制御弁１０を用いたときを例にあげて説明する。図２はＡＢＳ用の油圧回路図であり、この油圧回路は、Ｍ／Ｃから増圧制御弁である流量制御弁１０を介してＷ／Ｃに至る第１油路と、第１油路のうちＭ／Ｃと流量制御弁１０との間からＷ／Ｃと流量制御弁１０との間に至る第２油路とを備えている。第２油路にはＷ／Ｃ側からＭ／Ｃ側に向かって減圧制御弁２とポンプ６が設けられ、両者の間にはリザーバ４が配置されている。流量制御弁１０のうち供給通路１２はＭ／Ｃ油圧がかかる通路であり、排出通路１３はＷ／Ｃ油圧がかかる通路である。
【００５７】
ノーマルブレーキ時では、図２に示すように、流量制御弁１０は連通位置（非通電状態）、減圧制御弁２は遮断位置（非通電状態）にある。このときの流量制御弁１０は、コイル３６に電流が流れていないため吸引力が発生せず、図１に示すように、第２バネ２７のバネ力により、弁体３０、シャフト３１及びプランジャ３２は上方に付勢され、プランジャ３２の頂部がスリーブ３７の上面に当接する位置で停止している。このとき、弁体３０のリフト量（つまり弁体３０とシート面２１ａとの間隔）は、第２リフト量になるように設計されている。
【００５８】
ここで、この油圧回路においてＭ／Ｃ油圧とリフト量、弁体３０が自閉を開始するＷ／Ｃ油圧とリフト量の関係を図３に示す。第２リフト量は、図３に示すように、自閉領域の存在しないリフト量に設定されているため、弁体３０には自閉力が作用することはない。このため、弁体３０はシートバルブ２０のシート面２１ａから完全に離間し、供給通路１２と排出通路１３とを全開状態で連通している。
【００５９】
ところで、一般にＡＢＳ制御は、例えばドライバの急激なブレーキ操作によって各車輪のスリップが発生すると車両をコントロールできなくなるおそれがあるため、このような現象を防止すべく、運転者がブレーキ操作を行って車両を制動しようとしている場合に、各車輪のスリップ状態を適正にするために行われるものである。
【００６０】
図２に基づいてＡＢＳ制御を説明すると、図示しない電子制御装置が車輪がロック傾向にあると判断すると、流量制御弁１０を遮断位置（通電状態）にすると共に、減圧制御弁２を連通位置（通電状態）にして、Ｗ／Ｃ油圧を減圧し、車輪のロックを防止する。このときＷ／Ｃから減圧された油量は減圧制御弁２を介してリザーバ４に排出され、ポンプ６によりＭ／Ｃ側へ還流される。
【００６１】
このときの流量制御弁１０は、コイル３６に電流が流れるため、図４に示すように、プランジャ３２がガイド１４に接近するような吸引力が働き、この吸引力が第１、第２バネ２６、２７のバネ力等に打ち勝ってプランジャ３２がシャフト３１と共に下方に動き、弁体３０がシートバルブ２０のシート面２１ａに密着して供給通路１２と排出通路１３とを遮断する。
【００６２】
その後、図示しない電子制御装置が車輪のロック傾向が解消したと判断すると、流量制御弁１０を連通位置（非通電状態）にすると共に、減圧制御弁２を遮断位置（非通電状態）にして、Ｗ／Ｃ油圧を増圧させる。この場合、Ｗ／Ｃ油圧を急激に増加させると車輪がロック傾向となるため、流量制御弁１０と減圧制御弁２を共に遮断させてＷ／Ｃ油圧を保持する状態をつくる。そして、このような制御により、Ｗ／Ｃ油圧を徐々に増加させ、車輪のロックを防止しつつ車両の安定性を確保する。
【００６３】
このときの流量制御弁１０は、コイル３６に流れていた電流が数ｍｓ（例えば６ｍｓ）だけ切断されて吸引力が消失するため、図５に示すように、第１、第２バネ２６、２７のバネ力等によって、弁体３０、シャフト３１及びプランジャ３２は上昇する。このとき、ブレーキ液は弁体３０とシート面２１ａとの間を狭まり方向に流れるため、自閉力が弁体３０に作用する。ここで、流量制御弁１０では自閉力が第２バネ２７のバネ力等よりも打ち勝つように設計されているため、弁体３０はシート面２１ａを閉じようとする。しかし、シャフト３１の凸部３３がストッパ２８と係合した後は、第１バネ２６の弾性力によってシャフト３１がそれ以上下降するのを阻止するように設計されている。このため、弁体３０は第１リフト量で維持され、絞り状態で維持される。このときの弁体３０のリフト量は、第１リフト量になるように設計されている。
【００６４】
ここで、第１リフト量は、図３に示すように、自閉開始Ｗ／Ｃ油圧の大きな領域、つまりＭ／ＣとＷ／Ｃとの差圧がＰ0 という小さな値で略一定している第１領域（リフト量＜Ｌ0 ）に設定されているため、弁体３０には僅かな差圧があれば自閉力が作用する。このため、Ｗ／Ｃ油圧とＭ／Ｃ油圧との差圧が第１リフト量における自閉差圧未満になるまで、つまりＷ／Ｃ油圧とＭ／Ｃ油圧とが所定の差圧になるまで、シャフト３１の凸部３３は自閉力によってストッパ２８の上面に係合した状態で維持され、弁体３０はシートバルブ２０のシート面２１ａと第１リフト量（所定の微小間隔）をもって対向している状態となる。この結果、流量制御弁１０を数ｍｓだけ開けて増圧する場合にその増圧量が大きくならず、良好なＡＢＳ制御が可能となる。
【００６５】
また、第１バネ２６の開弁圧（ばね力／弁体３０の受圧面積）は、自閉差圧の最大値であるＭ／Ｃ油圧よりも大きな値に設定されている。このため、第１リフト量で維持している際に自閉差圧が最大になったとしても、第１リフト量のまま維持できる。
【００６６】
ところで、本実施例の流量制御弁の構成を用いて、流体が狭まり流れの場合（弁の中心に向かって流体が流れる場合、本実施例に相当）と、広がり流れの場合（弁の中心から半径方向に広がって流れる場合、本実施例とは逆向き、つまり図４３においてブレーキ液が矢印方向に流れる場合）の各々につき、弁リフト量と弁への作用力との関係を調査した。その結果を図６に示す。狭まり流れの場合には、図６（ａ）に示すように、第１リフト量において、Ｍ／ＣとＷ／Ｃとの差圧△Ｐが大きい場合（△Ｐ＝ＰL ）でも小さい場合でも（△Ｐ＝ＰS ）、閉弁方向の作用力即ち自閉力が働いた。但し、自閉力の大きさは差圧が大きいほど大きかった。一方、広がり流れの場合には、図６（ｂ）に示すように、同じ第１リフト量において、差圧△Ｐが大きい場合（△Ｐ＝ＰL ）には自閉力が働いたが、小さい場合（△Ｐ＝ＰS ）には自閉力が働かなかった。
【００６７】
また、両者の各々につき、リフト量を第１リフト量に設定した上で、差圧△Ｐと増圧量との関係を調査したところ、図７のグラフが得られた。狭まり流れの場合には、実線で示すように、差圧△Ｐが大きい場合（△Ｐ＝ＰL ）でも小さい場合でも（△Ｐ＝ＰS ）、増圧量は小さい値で略安定していた。一方、広がり流れの場合には、点線で示すように、差圧△Ｐが大きい場合（△Ｐ＝ＰL ）には狭まり流れと同等の増圧量であったが、小さい場合（△Ｐ＝ＰS ）には増圧量が増大した。これは広がり流れにおいて差圧が小さい場合には自閉力が働かない、つまり閉弁方向の作用力が働かない（図６（ｂ）の△Ｐ＝ＰS 参照）ことに起因する。
【００６８】
更に、広がり流れの場合には、Ｗ／Ｃ油圧が著しく低くなると吸引作用が働きにくくなり、増圧量が増大する傾向にある。このため、広がり流れの場合には、流量制御弁を開ける時間を短縮することにより制御性を良好に保つようにしていた。これに対して、本実施例のように狭まり流れの場合には、図３から明らかなように、自閉力が作用するか否かは差圧△Ｐとリフト量によって決まり、第１リフト量においてはＷ／Ｃ油圧が著しく低く（例えば０ＭＰａ）なったとしてもＭ／Ｃ油圧との差圧が自閉差圧より大きければ自閉力が作用し、増圧量が増大することはない。このため、広がり流れの場合のように流量制御弁を開ける時間を調整する必要がない。
【００６９】
以上詳述した本実施例によれば、以下の効果が得られる。即ち、弁体維持機構としてストッパ２８及び第１バネ２６を設けて狭まり流れを採用するという簡易な構成により、閉弁状態から開弁状態に移行する際の絞り状態を実現できる。
また、絞り状態は上流側と下流側の差圧によって維持されるため、下流側の流体圧力が著しく低下（例えば０ＭＰａ）したとしてもそれによって絞り状態が維持できなくなることはない。特に第１リフト量は自閉差圧の小さい第１領域のリフト量に設定されているため、自閉差圧が小さくても絞り状態が維持できる。
【００７０】
また、第１バネ２６の開弁圧（ばね力／弁体３０の受圧面積）は、自閉差圧の最大値であるＭ／Ｃ油圧よりも大きな値に設定されている。このため、第１リフト量で維持している際に自閉差圧が最大になったとしても、第１リフト量のまま維持できる。
【００７１】
更に、全開状態では自閉力が働かないように第２リフト量を設定したため、全開状態時に誤って絞り状態に移行したり閉状態に移行したりするおそれがない。次に、上記第１実施例の変形例を図８（ａ）に示す。この変形例は、第１実施例の流量制御弁１０の内部に排出通路１３から供給通路１２に開弁するチェック弁を組み込んだ場合を示す。このチェック弁は、金属製のボール弁４１と、このボール弁４１を配置する弁室４２と、このボール弁４１を受ける弁座４３とを備えている。弁室４２はガイド１４の側面のうちＯリング１６の上方に設けられている。この弁室４２は間隙部１８とシートバルブ２０の下面側とを連通している。かかるチェック弁は、例えば車輪がロックして流量制御弁が遮断位置にあるときにブレーキペダルの踏み込みが解除されて上流側であるＭ／Ｃ油圧よりも下流側であるＷ／Ｃ油圧が大きくなったとき、直ちにＷ／Ｃ油圧を下げるという機能を果たす。このチェック弁は第１実施例におけるガイド１４の側面に弁室４２を加工するだけでよいため、ガイド１４自身の体格は第１実施例と同様である。
【００７２】
一方、図８（ｂ）に示す比較例は、同様の流量制御弁であるが、流体を広がり流れとした場合に、同様のチェック弁を設けたときの例示である。このときには第１実施例のガイド１４よりも径の大きなガイド５４を用いて軸方向に沿った流路５６を別途設け、その流路５６の下端に弁室５５を設ける必要がある。これは、上記第１実施例ではＯリング１６がガイド１４の側面に配設されているため、このＯリング１６を避けるようにして流路５６や弁室５５を設けなければならないからである。このようにガイド５４の体格が大きくなると、ガイド５４の受圧力が増大するため、ガイド５４をハウジングに固定する際に固定のための必要強度が増大し、流量制御弁全体の体格が大きくなるという不具合がある。また、流路５６のような細長い穴あけ加工が必要である。これに対して、図８（ａ）ではこのような細長い穴が不要であるため、穴あけ加工が不要となり加工性がよく、また、ガイドの体格もコンパクトとなる。
【００７３】
このように、金属製のボール弁をチェック弁として内蔵させる場合に、本実施例のように狭まり流れを採用した方が、従来のように広がり流れを採用した場合に比べて有利である。
［第２実施例］
図９は本実施例の流量制御弁の概略構成を表す断面図である。
【００７４】
ハウジング６１には、流量制御弁６０の側方に連通され、Ｍ／Ｃからブレーキ液を供給する供給通路６２と、流量制御弁６０の下方に連通され、Ｗ／Ｃにブレーキ液を排出する排出通路６３が設けられている。ハウジング６１の内部には、流量制御弁６０のガイド６４が挿入されており、このガイド６４の上部外周と下部外周はＯリング６５、６６によりハウジング６１の内部側壁と油密にシールされている。
【００７５】
ガイド６４の内部は上下方向に貫通されており、この内部の下方にシートバルブ７０、上方にシャフト８１を嵌挿した略リング状のストッパ７８が配置されている。
シートバルブ７０は上下方向に貫通されており、下側には第１凹部７１、上側には第２凹部７３が形成され、両者は通孔７２により連通されている。第１凹部７１には、複数の孔７４ａ（本発明の上流側通路に相当）を有する仕切り板７４により弁室７５が形成されている。この弁室７５には、通孔７２の第１凹部７１側の開口部分であるテーパ状のシート面７２ａに密着・離間可能なボール状の弁体８０が配置されている。一方、第２凹部７３の上端部には半径外方向に複数の溝７３ａが設けられている。
【００７６】
ガイド６４の外周とハウジング６１の内部との間には、間隙部６８が設けられている。また、ガイド６４のうち第２凹部７３の溝７３ａに面する部分には、この溝７３ａと間隙部６８とを連通する連通路６７が形成されている。このため、供給通路６２から仕切り板７４の孔７４ａを経て弁室７５に流入してきたブレーキ液は、弁体８０とシート面７２ａとの間を通って、通孔７２、溝７３ａ、連通路６７、間隙部６８を経て排出通路６３へ流出する。このように、本実施例でも狭まり流れを採用している。尚、仕切り板７４の複数の孔７４ａが本発明の上流側通路に相当し、通孔７２、溝７３ａ、連通路６７が下流側通路に相当し、シート面７２ａが下流側通路の開口部に相当する。
【００７７】
ストッパ７８は、その下面が第２凹部７３の上端部と当接可能に配置されている。このストッパ７８は、ガイド６４とストッパ７８の間に配設された比較的バネ力の強い第１バネ７６によって、第２凹部７３の上端部に当接するように付勢されている。尚、この第１バネ７６が本発明の弁体維持機構（弾性部材）に相当する。
【００７８】
ハウジング６１の上方にはヨーク８５が設けられ、このヨーク８５の内側にはコイル８６が設置されている。このコイル８６は図示しない外部装置により通電・非通電を制御できるように電気的に接続されている。また、コイル８６の内側には非磁性体のスリーブ８７が配設され、スリーブ８７には非磁性体のシャフト８１の上端を摺動可能に挿通する磁性体のコアステータ８８が固設されている。
【００７９】
また、コアステータ８８とガイド６４との間には、シャフト８１が圧入された可動鉄心であるプランジャ８２が配置されている。シャフト８１は、プランジャ８２と一体化されてガイド６４の上部内側に沿って上下に摺動可能となっている。
【００８０】
シャフト８１の外周には半径外方向に突出した凸部８３が設けられている。この凸部８３は、シートバルブ７０の第２凹部７３内にて、ストッパ７８と係合可能な位置に配置されている。シャフト８１の下端はボール状の弁体８０と接触・離間可能であり、凸部８３とガイド６４との間に設けた比較的バネ力の小さい第２バネ７７により弁体８０を仕切り板７４に当接するように付勢している。このとき弁体８０は仕切り板７４の孔７４ａを塞ぐことのないように構成されている。尚、この第２バネ７７が本発明の補助部材に相当する。
【００８１】
次にこの流量制御弁６０の作動につき、第１実施例と同様に、ＡＢＳ用の油圧回路の増圧制御弁として用いたときを例にあげて説明する。
ノーマルブレーキ時では、第１実施例と同様、図２に示すように、流量制御弁６０は連通位置（非通電状態）、減圧制御弁２は遮断位置（非通電状態）である。このときの流量制御弁６０は、コイル８６に電流が流れていないため吸引力が発生せず、図９に示すように、第２バネ７７のバネ力により、弁体８０はシャフト８１とプランジャ８２と共に下方に付勢され、シャフト８１の下端が弁体８０を仕切り板７４に当接するまで押し下げた位置で停止している。このとき、弁体８０は、シートバルブ７０のシート面７２ａから完全に離間しているため、供給通路６２と排出通路６３とを全開状態で連通している。
【００８２】
そして、図示しない電子制御装置が車輪がロック傾向にあると判断すると、流量制御弁６０を遮断位置（通電状態）にすると共に、減圧制御弁２を連通位置（通電状態）にして、Ｗ／Ｃ油圧を減圧し、車輪のロックを防止する。
このときの流量制御弁６０は、コイル８６に電流が流されるため、図１０に示すように、プランジャ８２がコアステータ８８に接近するような吸引力が働き、プランジャ８２はシャフト８１と共に第１、第２バネ７６、７７のバネ力に打ち勝って上方に動く。このとき、弁体８０はシャフト８１と独立して設けられているため、シャフト８１と共に上方に動くわけではないが、弁室７５内の圧力によりシートバルブ７０のシート面７２ａに密着される。この結果、弁体８０は供給通路６２と排出通路６３とを遮断する。
【００８３】
その後、図示しない電子制御装置が車輪のロック傾向が解消したと判断すると、流量制御弁６０を連通位置（非通電状態）にすると共に、減圧制御弁２を遮断位置（非通電状態）にして、Ｗ／Ｃ油圧を増圧させる。この場合、Ｗ／Ｃ油圧を急激に増加させると車輪がロック傾向となるため、流量制御弁６０と減圧制御弁２を共に遮断させてＷ／Ｃ油圧を保持する状態をつくる。そして、このような制御により、Ｗ／Ｃ油圧を徐々に増加させ、車輪のロックを防止しつつ車両の安定性を確保する。
【００８４】
このときの流量制御弁６０は、コイル８６に流れていた電流が数ｍｓ（例えば６ｍｓ）だけ切断されて吸引力が消失するため、図１１に示すように、第１、第２バネ７６、７７のバネ力等によって、弁体８０はシャフト８１やプランジャ８２と共に下降する。このとき、ブレーキ液が弁体８０とシート面７２ａとの隙間を狭まり方向に流れるため、弁体８０に自閉力が作用する。ここで、流量制御弁６０では自閉力が第２バネ７７のバネ力等よりも打ち勝つように設計されているため、弁体８０はシャフト８１を押し上げつつシート面７２ａに接近する。しかし、シャフト８１が凸部８３がストッパ７８と係合した後は、第１バネ７６の弾性力によってシャフト８１がそれ以上上昇するのを阻止するように設計されている。このときの弁体８０のリフト量は、第１リフト量になるように設計されている。つまり、弁体８０は第１リフト量で維持され、絞り状態で維持される。尚、本実施例の第１リフト量は、第１実施例に準じて定めることができる。
【００８５】
ところで、図１０に示すように、車輪のロックを防止するために流量制御弁６０が遮断位置（通電状態）に配置されているときに、ドライバがブレーキの踏み込みを解除すると、Ｍ／Ｃ油圧が減圧されてＷ／Ｃ油圧よりも低くなる場合がある。このような場合、本実施例では、排出通路６３の圧力即ちシートバルブ２０の第２凹部７３の圧力が、供給通路６２の圧力即ち第１凹部７１の圧力よりも高くなるため、その差圧によってボール状の弁体８０はシャフト８１の下端から離間する（図１２参照）。このため、Ｗ／Ｃ油圧は迅速に減圧される。つまり、本実施例の流量制御弁６０は、通常これと並列に設けるべきチェック弁の機能も備えているのである。
【００８６】
以上詳述したように、本実施例の流量制御弁６０によれば、第１実施例と同様、閉弁状態から開弁状態に移行する際の絞り状態を簡易な構成で実現でき、また、下流側の流体圧力が著しく低下（例えば０ＭＰａ）としてもそれによって絞り状態が維持できなくなることはなく、更に、全開状態では自閉力が働かないように第２リフト量を設定したため、全開状態時に誤って絞り状態に移行したり閉状態に移行したりするおそれがないという効果が得られる。そのうえ、弁体８０はチェック弁としても機能するため、チェック弁を別部品として設ける場合に比べて部品コストが低減される等のメリットがある。
【００８７】
尚、本実施例では第２バネ７７を凸部８３とガイド６４との間に設けたが、図１３に示すように、コアステータ８８に段差８８ａをつくりこの段差８８ａとプランジャ８２の上面との間に第２バネ７７を設けてもよい。この場合も第２バネ７７は弁体８０を仕切り板７４に当接するように付勢している。
【００８８】
［第３実施例］
図１４は本実施例の流量制御弁の概略構成を表す断面図である。
ハウジング３１１には、流量制御弁３００の下方に連通され、Ｍ／Ｃからブレーキ液を供給する供給通路３１２と、流量制御弁３００の側方に連通され、Ｗ／Ｃにブレーキ液を排出する排出通路３１３が設けられている。ハウジング３１１の内部には、流量制御弁３００のガイド３１４が油密に挿入されている。また、ガイド３１４とハウジング３１１との間には間隙部３１８が設けられ、この間隙部２１８にはオイルフィルタ３７０が設けられている。
【００８９】
流量制御弁３００のうち、磁性体であるガイド３１４の内部には、上下方向に貫通する挿通孔３１５が設けられている。この挿通孔３１５の中央やや下寄りには弁室３２５が設けられている。
ガイド３１４の下方には、上流側通路３４１が、弁室３２５の下方から上方に延びて、供給通路３１２から弁室３２５の底面に開口するように設けられている。同じくガイド３１４の下方には、下流側通路３４３が、弁室３２５の底面略中央に設けられた開口部であるシート面３２１ａから下方に延びたあと横方向に曲がって排出通路３１３に連通するように設けられている。下流側通路３４３のうちこの横方向に屈曲している経路が請求項８の流出用経路に相当する。なお、下流側通路３４３のうち弁室３２５近傍は、径の小さな弁座穴３２１が形成されている。更に、下流側通路３４３のうち横方向に曲がる屈曲位置には、下方向に分岐する合流経路３４２が設けられている。この合流経路３４２は下流側通路３４３と上流側通路３４１とを連通し、その途中には下流側通路３４３から上流側通路３４１（又は供給通路３１２）に開弁可能なチェック弁３８０が設けられている。このチェック弁３８０は、下流側通路３４３の圧力が上流側通路３４１の圧力よりも高くなったときに、直ちに下流側通路３４３と上流側通路３４１を連通させてこの状態を解消させる役割を果たす。
【００９０】
以上のように各油路が形成されているため、供給通路３１２から上流側通路３４１を経て弁室３２５に流入してきた流体は、弁体３３０とシート面３２１ａとの隙間を通って、弁座穴３２１、下流側通路３４３を経て、排出通路３１３へ流出する。
【００９１】
ガイド３１４に設けられた挿通孔３１５には、本発明の弾性部材としての第１バネ３２６と、ストッパ３２８が内包され、更に筒状の調整部材３５０がプランジャ３３２側つまりガイド上端面３１４ａ側から圧入されている。第１バネ３２６はバネ力の比較的大きなバネであり、挿通孔３１５の下方に設けられた弁室３２５内に設置されている。ストッパ３２８は略リング状であり、シャフト３３１に遊挿されている。このストッパ３２８は、第１バネ３２６によって付勢されてシート面３２１ａ側から調整部材３５０の下端面３５０ｂに押しつけられている。
【００９２】
調整部材３５０は磁性体であり、その内部には、非磁性体のシャフト３３１が上下動可能に設置されている。この調整部材３５０は、その下端面３５０ｂにてストッパ３２８と弁室３２５の底面との距離を規制すると共に、挿通孔３１５への圧入量を変化させることにより下端面３５０ｂの上下位置を変化させ、ストッパ３２８と弁室３２５の底面との距離を適宜調整するものである。換言すれば、調整部材３５０はプランジャ３３２側からシート面３２１ａ側に向かってストッパ３２８を介して第１バネ３２６を押圧しているため、その圧入量を調整すれば第１バネ３２６のバネ長さを適宜調整できる。また調整部材３５０のプランジャ対向面である上端面３５０ａは、ガイド３１４のプランジャ対向面である上端面３１４ａと略同一平面となるように設計されている。
【００９３】
本実施例の調整部材３５０の長さＬ１は、図１５に示す閉弁時（コイル３３６に通電することにより発生する吸引力のため、第１バネ３２６は調整部材３５０によって決められたバネ長さよりも短くなっている）において、シャフト３３１の長さＬ２から、シャフト３３１の上端面とガイド３１４の上端面３１４ａとの間隙Ｇ、及び、第１リフト量Ｋ（＝ストッパ３２８と調整部材３５０との間隙）を減じた値に設定される（下記数１参照）。
【００９４】
【数１】
Ｌ１＝Ｌ２−Ｇ−Ｋ
【００９５】
ガイド３１４の上方にはヨーク３３５が設けられ、このヨーク３３５の内側にはソレノイドとしてのコイル３３６が設置されている。このコイル３３６は図示しない外部装置により通電・非通電を制御できるように電気的に接続されている。また、コイル３３６の内側には非磁性体のスリーブ３３７が配設されている。
【００９６】
スリーブ３３７の内部には、可動鉄心であるプランジャ３３２が配置されている。シャフト３３１は、プランジャ３３２と一体化されて調整部材３５０の内側に沿って上下に移動可能となっている。
シャフト３３１は非磁性体であり、下端に弁体３３０、上端に磁性体のプランジャ３３２を備えると共に、第１段差部３３１ａ、第２段差部３３１ｂを備えている。第１段差部３３１ａとシート面３２１ａの周囲との間には比較的バネ力の小さな第２バネ３２７が配設されている。この第２バネ３２７はプランジャ３３２の頂部がスリーブ３３７の上面に当接する位置までシャフト３３１及びプランジャ３３２を付勢している。尚、この第２バネ３２７が本発明の補助部材に相当する。
【００９７】
また、シャフト３３１の第２段差部３３１ｂは、弁室３２５内に配設されたストッパ３２８と係合可能な位置に配置されている。プランジャ３３２の頂部がスリーブ３３７の上面に当接した位置から下方向に摺動すると、その途中でシャフト３３１の第２段差部３３１ｂがストッパ３２８と係合し、その後ストッパ３２８は第２段差部３３１ｂと共に下方向に移動可能なように構成されている。
【００９８】
次にこの流量制御弁３００の作動につき、上述の流量制御弁と同様、ＡＢＳ用の油圧回路の増圧制御弁として用いたときを例にあげて説明する。
上述した通り、ノーマルブレーキ時では、流量制御弁３００は連通位置（非通電状態）にある。このとき、コイル３３６に電流が流れていないため吸引力が発生せず、図１４に示すように、第２バネ３２７のバネ力により、プランジャ３３２の頂部がスリーブ３３７の上面に当接する位置で停止している。このとき、弁体３３０のリフト量（つまり弁体３３０とシート面３２１ａとの間隔）は、既述の第２リフト量になるように設計されている。
【００９９】
一方、ＡＢＳ制御時では、コイル３３６に電流が流れて磁界が発生するため、図１５に示すように、プランジャ３３２がガイド３１４に接近するような吸引力が働き、この吸引力が第１、第２バネ３２６、３２７のバネ力等に打ち勝ってプランジャ３３２がシャフト３３１と共に下方に動き、弁体３３０がシート面３２１ａに密着して上流側通路３４１と下流側通路３４３とを遮断する。このとき、コイル３３６に通電したことにより発生する強力な吸引力のため、シャフト３３１の第２段差部３３１ｂがストッパ３２８を介して第１バネ３２６を押圧する。このため、第１バネ３２６は調整部材３５０の圧入量によって決められたバネ長さよりも短くなっている。
【０１００】
なお、調整部材３５０はガイド３１４と同様、磁性体であるので、コイル３３６に電流が流れることにより発生する吸引力が大きくなる。また、調整部材３５０の上端面３５０ａとガイド３１４の上端面３１４ａとは略同一平面であるため、エアギャップ量が大きくなる箇所がないので大きな吸引力が得られる。この結果、確実に閉弁状態にすることができる。
【０１０１】
その後、図示しない電子制御装置が車輪のロック傾向が解消したと判断すると既述の通り、コイル３３６の通電、非通電を繰り返し行う。このとき、コイル３３６に流れていた電流が数ｍｓ（例えば６ｍｓ）だけ切断されて上記吸引力が消失するため、図１６に示すように、第１、第２バネ３２６、３２７のバネ力等によって、弁体３３０、シャフト３３１及びプランジャ３３２は上昇する。このとき、ブレーキ液は弁体３３０とシート面３２１ａとの間を狭まり方向に流れるため、自閉力が弁体３３０に作用する。ここで、流量制御弁３００では自閉力が第２バネ３２７のバネ力等よりも打ち勝つように設計されているため、弁体３３０はシート面３２１ａを閉じようとする。しかし、シャフト３３１の第２段差部３３１ｂがストッパ３２８と係合した後は、第１バネ３２６の弾性力によってシャフト３３１がそれ以上下降するのを阻止するように設計されている。即ち、第１バネ３２６は調整部材３５０によって決められたバネ長さを維持する。このため、弁体３３０は微小の第１リフト量Ｋで維持され、絞り状態で維持される。なお、この第１リフト量、第１バネ３２６のバネ力については第１実施例で既述したとおりである。
【０１０２】
ここで、流量制御弁３００の組付工程について概説する。まず、ガイド３１４を図示しないパレット（治具）上に配置した後、挿通孔３１５内に第１バネ３２６、ストッパ３２８をこの順序で入れる。次いで、調整部材３５０を挿通孔３１５の上方から圧入する。このとき、調整部材３５０の上端面３５０ａとガイド３１４の上端面３１４ａとが略同一平面となるまで仮圧入する（仮圧入状態）。仮圧入状態では、調整部材３５０の下端面３５０ｂは、ストッパ３２８を介して第１バネ３２６を弁室２５の底面に押しつけている。次いで、シャフト３３１と一体化された弁体３３０に第２バネ３２７を挿通し、このシャフト３３１を筒状の調整部材３５０内に挿通させる。そして、このシャフト３３１の上端面に下向きの荷重を徐々に加えていき、そのときのシャフト変位量と荷重との関係を測定する。この結果、図１７のようなグラフが得られる。
【０１０３】
即ち、測定開始点（シャフト変位量が最大）からある荷重を加えたとき、シャフト３３１の第１段差部３３１ａに押されて第２バネ３２７が圧縮し始めるためシャフト変位量は徐々に小さくなる。その後、シャフト３３１の第２段差部３３１ｂがストッパ３２８と当接すると、上記荷重では第１バネ３２６が圧縮されないため、シャフト３３１は変位しない。そして上記荷重よりも大きな所定荷重に至ると、第１バネ３２６が圧縮され始めるため、シャフト変位量は更に小さくなる。その後、弁体３３０が弁座穴３２１のシート面３２１ａに達すると、シャフト３３１は停止する。
【０１０４】
ここで、第１バネ３２６が圧縮される区間Ｋ’が第１リフト量に相当する値である。従って、この区間Ｋ’の値が当初の設計値であるＫよりも例えばｄ（μｍ）だけ大きかった場合には、調整部材３５０を更にｄ（μｍ）だけ圧入すればよい。このようにして、ＡＢＳ制御時の微小なリフト量を第１リフト量Ｋに容易に調整することができる。
【０１０５】
以上詳述したように、本実施例によれば、上記第１実施例と同様の効果を奏するほか、ＡＢＳ制御時の絞り状態における微小な第１リフト量に調整する調整部材３５０を備えたことにより、部品の寸法精度がラフでも、組付時に所望のリフト量（第１リフト量Ｋ）に容易に調整することができる。この結果、流量制御弁を安価に製造できるという効果が得られる。特に、調整部材３５０はガイド３１４の上面３１４ａ側から挿通孔３１５に圧入されているため、第１、第２バネ３２６、３２７などを組み付けたままの状態で、その圧入量の調整を行うことができる。このため、調整作業を容易に行うことができる。
【０１０６】
また、従来より流量制御弁を設置する場合、例えば図４３に示すように、ブレーキ液は流量制御弁の下面側から弁室に入って側面側に抜け出るようにハウジング内に油路（供給通路、排出通路）が構成されているが、本実施例では上記のように上流側通路３４１、下流側通路３４３を配設したため、従来の油路構成をそのまま適用できるという効果も得られる。更に、チェック弁３８０を下流側通路３４３と上流側通路３４１（又は供給通路３１２）との間に設けたため、チェック弁３８０を内蔵しているものの体格が大きくなることがなく、コンパクトに構成できる。
【０１０７】
更にまた、調整部材３５０を磁性体とし、プランジャ３３２に対向する上端面３５０ａをガイド３１４の上端面３１４ａと略同一平面となるように設計したため、閉弁時の吸引力が大きくなり、確実に閉弁するという効果も得られる。
なお、ガイド３１４には、いわゆるシートバルブ（第１実施例のシートバルブ２０を参照）が一体として形成されているため、シートバルブを別体として組み付けた場合に比べて、製造コストが安価となる。
【０１０８】
［第４実施例］
図１８は本実施例の流量制御弁の概略構成を表す断面図である。
ハウジング４１１には、流量制御弁４００の下方に連通され、Ｍ／Ｃからブレーキ液を供給する供給通路４１２と、流量制御弁４００の側方に連通され、Ｗ／Ｃにブレーキ液を排出する排出通路４１３が設けられている。ハウジング４１１の内部には、流量制御弁４００のガイド４１４がＯリング４１６、４１６により油密にシールされている。また、ガイド４１４とハウジング４１１との間には間隙部４１８が設けられ、この間隙部４１８にはオイルフィルタ４７０が設けられている。
【０１０９】
流量制御弁４００のうち、磁性体であるガイド４１４の上方空間には、弁室４２５が形成されている。またガイド４１４の内部には、上流側通路４４１が、供給通路４１２から弁室４２５の底面に開口するように、弁室４２５の下方から上方に延びた形状に設けられている。同じくガイド４１４の下方には、下流側通路４４３が、ガイド４１４の上面略中央に設けられた開口部であるシート面４２１ａから下方に延びたあと横方向に曲がって排出通路４１３に連通するように設けられている。なお、下流側通路４４３のうち弁室４２５近傍は、径の小さな弁座穴４２１が形成されている。更に、下流側通路４４３のうち横方向に曲がる屈曲位置には、下方向に分岐する合流経路４４２が設けられている。この合流経路４４２は下流側通路４４３と供給通路４１２とを連通し、その途中には下流側通路４４３から供給通路４１２に開弁可能なチェック弁４８０が設けられている。このチェック弁４８０は、第３実施例のチェック弁３８０と同様の役割を果たす。
【０１１０】
以上のように各油路が形成されているため、供給通路４１２から上流側通路４４１を経て弁室４２５に流入してきたブレーキ液は、弁体４３０とシート面４２１ａとの隙間を通って、弁座穴４２１、下流側通路４４３を経て、排出通路４１３へ流出する。
【０１１１】
ガイド４１４の上方には、このガイド４１４の上端面に対して接近離間可能な磁性体のプランジャ４３２が配置されている。このプランジャ４３２の内部にはシート面４２１ａに対向する位置に挿通孔４１５が設けられている。また、この挿通孔４１５には、本発明の弾性部材としての第１バネ４２６、リング状の支持台４２８が内包され、更に筒状の調整部材４５０が圧入されている。第１バネ４２６はバネ力の比較的大きなバネであり、挿通孔４１５の上底面４１５ａと、シャフト４３１に遊挿された支持台４２８との間に配設されている。支持台４２８の内周側には、調整部材４５０に遊挿された円筒脚４２９が一体化されている。この円筒脚４２９の下端４２９ｂ（図１９、図２０参照）は、プランジャ４３２の下端面４３２ｂよりも下方に突出するように設計されており、また内と外とを連通する複数の切欠溝４２９ａが形成されている。
【０１１２】
筒状の調整部材４５０は磁性体であり、その内部には、非磁性体のシャフト４３１が挿通されている。この調整部材４５０は、ガイド４１４側から挿通孔４１５へ圧入されており、その上端面４５０ａ（図１９、図２０参照）にて支持台４２８を介して第１バネ４２６を挿通孔４１５の上底面４１５ａに押圧している。このため、調整部材４５０の圧入量を調整することにより、第１バネ４２６のバネ長さを適宜調整することができる。また調整部材４５０のガイド対向面である下端面４５０ｂ（図１９、図２０参照）は、プランジャ４３２のガイド対向面である下端面４３２ｂと略同一平面となるように設計されている。
【０１１３】
本実施例の調整部材４５０の長さＬ１は、図１９に示す閉弁時（コイル４３６に通電することにより発生する吸引力のため、第１バネ４２６は調整部材４５０によって決められたバネ長さよりも短くなっている）において、支持台４２８の円筒脚４２９の長さＬ２から、プランジャ４３２の下端面４３２ｂとガイド４１４の上端面４１４ａとの間隙Ｇ、及び、第１リフト量Ｋ（＝支持台４２８と調整部材４５０との間隙）を減じた値に設定される（下記数２参照）。
【０１１４】
【数２】
Ｌ１＝Ｌ２−Ｇ−Ｋ
【０１１５】
ガイド４１４の上方にはヨーク４３５が設けられ、このヨーク４３５の内側にはコイル４３６が設置されている。このコイル４３６は図示しない外部装置により通電・非通電を制御できるように電気的に接続されている。また、コイル４３６の内側には非磁性体のスリーブ４３７が配設されている。スリーブ４３７の内部には、可動鉄心であるプランジャ４３２が配置されている。
【０１１６】
シャフト４３１は非磁性体であり、下端に弁体４３０を備え、上端がプランジャ４３２に設けた挿通孔４１５の上底面４１５ａに固着されると共に、第１段差部４３１ａを備えている。第１段差部４３１ａとシート面４２１ａの周囲との間には比較的バネ力の小さな第２バネ４２７が配設されている。この第２バネ４２７はプランジャ４３２の頂部がスリーブ４３７の上面に当接する位置までシャフト４３１及びプランジャ４３２を付勢している。尚、この第２バネ４２７が本発明の補助部材に相当する。
【０１１７】
プランジャ４３２の頂部がスリーブ４３７の上面に当接した位置から下方向に移動すると、その途中で支持台４２８の円筒脚４２９の下端４２９ｂがガイド４１４の上端面４１４ａに当たり、その後第１バネ４２６が挿通孔４１５の上底面４１５ａによって圧縮されて更に下方向に移動可能なように構成されている。
【０１１８】
次にこの流量制御弁４００の作動につき、上記第１実施例の流量制御弁と同様、ＡＢＳ用の油圧回路の増圧制御弁として用いたときを例にあげて説明する。
上述した通り、ノーマルブレーキ時では、流量制御弁４００は連通位置（非通電状態）にある。このとき、コイル４３６に電流が流れていないため吸引力が発生せず、図１８に示すように、第２バネ４２７のバネ力により、プランジャ４３２の頂部がスリーブ４３７の上面に当接する位置で停止している。このとき、弁体４３０のリフト量（つまり弁体４３０とシート面４２１ａとの間隔）は、既述の第２リフト量になるように設計されている。なお、このときの第１バネ４２６の長さは調整部材４５０の圧入量によって決められた長さとなっている。
【０１１９】
一方、ＡＢＳ制御時では、コイル４３６に電流が流れて磁界が発生するため、図１９に示すように、プランジャ４３２がガイド４１４に接近するような吸引力が働き、この吸引力が第１、第２バネ４２６、４２７のバネ力等に打ち勝ってプランジャ４３２がシャフト４３１と共に下方に動き、弁体４３０がシート面４２１ａに密着して上流側通路４４１と下流側通路４４３とを遮断する。このとき、支持台４２８の円筒脚４２９はガイド４１４の上端面４１４ａに達しており、第１バネ４２６は、コイル４３６に通電したことにより発生する強力な吸引力のため、挿通孔４１５の上底面によって支持台４２８側に押圧され、調整部材４５０の圧入量によって決められたバネ長さよりも短くなっている。
【０１２０】
なお、調整部材４５０はプランジャ４３２と同様、磁性体であるので、コイル４３６に電流が流れることにより発生する吸引力が大きくなる。更に、調整部材４５０の下端面４５０ｂとプランジャ４３２の下端面４３２ｂとは略同一平面であるため、エアギャップ量が大きくなる箇所がないので大きな吸引力が得られる。この結果、確実に閉弁状態にすることができる。
【０１２１】
その後、図示しない電子制御装置が車輪のロック傾向が解消したと判断すると既述の通り、コイル４３６の通電、非通電を繰り返し行う。このとき、コイル４３６に流れていた電流が数ｍｓ（例えば６ｍｓ）だけ切断されて上記吸引力が消失するため、図２０に示すように、第１バネ４２６のバネ力等によって、弁体４３０、シャフト４３１及びプランジャ４３２は上昇する。即ち、第１バネ４２６は吸引力によって長さを圧縮されていた状態から拡張し、調整部材４５０によって決められたバネ長さに戻る。
【０１２２】
このとき、ブレーキ液は弁体４３０とシート面４２１ａとの間を狭まり方向に流れるため、自閉力が弁体４３０に作用する。ここで、流量制御弁４００では自閉力が第２バネ４２７のバネ力等よりも打ち勝つように設計されているため、弁体４３０はシート面４２１ａを閉じようとする。しかし、調整部材４５０が支持台４２８と係合した後は、第１バネ４２６の弾性力によって、プランジャ４３２に設けた挿通孔４１５の上底面４１５ａがそれ以上下降するのを阻止するように設計されている。即ち、第１バネ４２６は調整部材４５０によって決められたバネ長さを維持する。このため、弁体４３０は微小の第１リフト量Ｋで維持され、絞り状態で維持される。
【０１２３】
なお、この第１リフト量、第１バネ４２６のバネ力については第１実施例で既述したとおりである。また、流量制御弁４００の組付工程については、上記第３実施例の流量制御弁３００の組付工程に準じて行うことができる。以上の本実施例によれば、上記第３実施例と同様の効果を奏する。
【０１２４】
ところで、上記第４実施例において、流量制御弁４００のＡＢＳ制御時のリフト量を設定する上で、現実には計測誤差、組付寸法誤差等のバラツキにより、ＡＢＳ制御時のリフト量のバラツキが発生する。このため、流量制御弁４００のリフト量に対する開口面積（弁体４３０とシート面４２１ａとの隙間）の変化量をできるだけ小さくするのが、同じ第１リフト量Ｋに設定する場合でも、結果として流量のバラツキを抑制することができるので好ましい。具体的には、図２１に示すように、弁座穴４２１のシート面４２１ａを、半球面状（直径ｄ２）の弁体４３０の形状に沿って球面状に凹むように、且つシート径Ｄ（弁体４３０とシート面４２１ａとが接触したときの接触部分である円の直径）が弁座穴４２１の穴径ｄ１と一致するように形成すればよい。具体的には、球面弁座の曲率半径を弁体の半径と略同じだがやや大きくなるように設定すればよい。
【０１２５】
ここで、弁体のリフト量と弁の開口面積との関係を表すグラフを図２２に示す。シート面４２１ａが球面弁座の場合には、テーパ弁座と比べて弁体のリフト量に対する弁の開口面積の感度が低い。例えば、図２５に示したように、同じリフト量であっても球面弁座の場合の方がテーパ弁座の場合に比べて開口面積が小さいため、リフト量に対する開口面積の感度が低いことがわかる。図２２のグラフに戻り、ＡＢＳ制御時のリフト量のバラツキ（弁の開口面積のバラツキ）を公差幅△Ａ内に抑えるには、リフト量につき球面弁座の場合はＫ３〜Ｋ４、テーパ弁座の場合はＫ１〜Ｋ２に設定する必要がある。このとき、これらの値は下記数３に示す関係にある。
【０１２６】
【数３】
したがって、球面弁座の方がリフト量の公差を大きくとることができるため、計測誤差や組付寸法誤差等のバラツキによる、ＡＢＳ制御時のリフト量のバラツキの発生を抑えることができる。その結果、ＡＢＳ制御時の流量のバラツキを抑えることができ、的確な制御が可能となる。また、閉弁状態において吸引力を受けたとき、弁体と弁座とはそれら自身の弾性によって面接触するが、球面の場合の方がテーパの場合に比べて接触面積が大きくなるため、接触応力が緩和されて耐久性がよくなり、寿命が長くなるという効果が得られる。
【０１２８】
ところで、球面弁座の曲率半径を弁体の半径と略同じだがやや小さくなるように設定した場合、シート径Ｄは弁座穴径ｄ１よりも大きな開口径と一致する（図２６（ｂ）参照）。ここで、閉弁状態において弁体４３０が流体から受ける力を考えると、シート径Ｄが弁座穴径ｄ１と一致したときの方が受圧面積（シート径に依存する）が小さい分、流体から受ける力が小さくなる。このため弁体４３０と球面弁座であるシート面４２１との接触応力が緩和され、寿命が長くなるという効果が得られる。
【０１２９】
このような球面弁座につき、弁座穴径ｄ１に対するボール径ｄ２の比β（＝ｄ２／ｄ１）は小さい方が実質のシート角度（弁体４３０と球面弁座であるシート面４２１ａとが接触したときの接触部分における接線のなす角度、図２１参照）が小さくなり、弁体のリフト量に対する開口面積の感度が下がり、好ましい。しかし、コイル４３６によって吸引力が付与されて弁体４３０と球面弁座であるシート面４２１ａとが接触した場合を考慮すると、シート角度が小さいほど球面弁座に及ぼされる接触応力が増大する傾向にあるので、現実的にはβ＝１．１〜２．２の範囲で選択するのが好ましく、β＝１．１〜１．５の範囲で選択するのがより好ましい。
【０１３０】
なお、このような球面を有する弁体と球面弁座を備えた構成は、上記第１〜第３実施例に採用してもよいし、従来例である広がり流れの流量制御弁（図４３参照）に採用してもよい。また、上記第３、第４実施例で採用した調整部材は、第１、第２実施例に採用してもよいし、従来例である広がり流れの流量制御弁に採用してもよい。
【０１３１】
［第５実施例］
図２３は本実施例の流量制御弁の概略構成を表す断面図である。
ハウジング５１１には、流量制御弁５００の下方に連通され、Ｍ／Ｃからブレーキ液を供給する供給通路５１２と、流量制御弁５００の側方に連通され、Ｗ／Ｃにブレーキ液を排出する排出通路５１３が設けられている。ハウジング５１１の内部には、流量制御弁５００のガイド５１４が油密に挿入されている。また、ガイド５１４とハウジング５１１との間には間隙部５１８が設けられ、この間隙部５１８にはオイルフィルタ５７０が設けられている。
【０１３２】
流量制御弁５００のうち、磁性体であるガイド５１４の内部には、上下方向に貫通する挿通孔５１５が設けられている。この挿通孔５１５の下方にはシートバルブ５２０、上方には補助弁５５２及びプランジャ５３２を備えたシャフト５３１が配置され、シートバルブ５２０の上方空間が弁室５２５となっている。なお、シャフト５３１は大径シャフト５３１ａと小径シャフト５３１ｂから構成され、小径シャフト５３１ｂの下方のテーパ状に絞られた端部に補助弁５５２が設けられている。
【０１３３】
シートバルブ５２０には、供給通路５１２と弁室５２５とを連通する上流側通路５４１と、弁室５２５からシートバルブ５２０の中心軸に沿うようにして下方向に延びたあと横方向に曲がって排出通路５１３に連通する下流側通路５４３とが設けられている。下流側通路５４３の弁室５２５側の開口部には、弁室５２５に向かって広がるテーパ状のシート面５２１ａが形成されている。
【０１３４】
下流側通路５４３のうち横方向に曲がる屈曲位置には、下方向に延びる連通路５４２が設けられている。この連通路５４２は下流側通路５４３と上流側通路５４１とを連通し、その途中には下流側通路５４３から上流側通路５４１（又は供給通路５１２）に開弁可能なチェック弁５８０が設けられている。このチェック弁５８０は、下流側通路５４３の圧力が上流側通路５４１の圧力よりも高くなったときに、直ちに下流側通路５４３と上流側通路５４１を連通させてこの状態を解消させる役割を果たす。
【０１３５】
以上のように各油路が形成されているため、供給通路５１２から上流側通路５４１を経て弁室５２５に流入してきた流体は、主弁５５１とシート面５２１ａとの隙間を通ってまたは主弁５５１と補助弁５５２との隙間から主弁５５１のオリフィス５５１ａを通って、シート面５２１ａ、下流側通路５４３を経て、排出通路５１３へ流出する。
【０１３６】
弁室５２５には、バネ径の大きな第１バネ５２６（補助弁規制部材に相当）が配置されている。この第１バネ５２６の上端は大径シャフト５３１ａの下端側に取り付けられ、第１バネ５２６の下端はシートバルブ５２０の上端側に取り付けられている。この第１バネ５２６は、シャフト５３１を絶えず上方に付勢している。
【０１３７】
また、弁室５２５には、略半球面の底部を有するコップ状に形成された主弁５５１が配置され、この主弁５５１はバネ径の小さな第２バネ５２７（主弁規制部材に相当）により絶えず上方へ付勢されている。また主弁５５１は、略半球面の底部がシート面５２１ａに密着・離間可能となるように設けられ、更にその底部がシート面５２１ａに密着した際に下流側通路５４３と主弁５５１の内部とを連通するオリフィス５５１ａを有している。このオリフィス５５１ａは、ＡＢＳ制御における増圧量が所定量となるように、その流路面積、流路長が決められている。なお、シート面５２１ａはテーパ面であってもよいし、球面であってもよい。
【０１３８】
補助弁５５２は、主弁５５１のオリフィス５５１ａを開閉できるように略半球面状に形成されている。この補助弁５５２は、主弁５５１の内部を主弁５５１とは独立して上下動可能に設けられており、また、補助弁５５２と主弁５５１との隙間の断面積は、オリフィス５５１ａの流路面積よりも十分大きくなるように設定されている。なお、オリフィス５５１ａはストレート状の穴であってもよいが、補助弁５５２と接触する開口部分をテーパ面あるいは球面とするのが接触面積が大きくなるため好ましい。
【０１３９】
ガイド５１４の上方にはヨーク５３５が設けられ、このヨーク５３５の内側にはソレノイドとしてのコイル５３６が設置されている。このコイル５３６は図示しない外部装置により通電・非通電を制御できるように電気的に接続されている。また、コイル５３６の内側には非磁性体のスリーブ５３７が配設されている。
【０１４０】
スリーブ５３７の内部には、可動鉄心であるプランジャ５３２が配置されている。このプランジャ５３２の下端には凸部５３２ａが形成されており、この凸部５３２ａがガイド５１４の挿通孔５１５に挿入可能な構成となっている。シャフト５３１は、非磁性体であり、プランジャ５３２及び補助弁５５２と一体化されて上下に移動可能となっている。
【０１４１】
次にこの流量制御弁５００の作動につき、第１実施例等と同様、ＡＢＳ用の油圧回路の増圧制御弁として用いたときを例にあげて説明する。
上述した通り、ノーマルブレーキ時では、流量制御弁５００は連通位置（非通電状態）にある。このとき、コイル５３６に電流が流れていないため吸引力が発生せず、図２３に示すように、第１、第２バネ５２６、５２７は補助弁５５２および主弁５５１を上方に付勢して、そのバネ力によりプランジャ５３２の頂部をスリーブ５３７の上面に当接させている。このとき、主弁５５１のリフト量（つまり主弁５５１とシート面５２１ａとの間隔）は、既述の第２リフト量になるように設計されている。このため、ブレーキ液が弁室５２５からシート面５２１ａに流れ込んでも主弁５５１に自閉力が働くことはない。
【０１４２】
一方、ＡＢＳ制御時では、コイル５３６に電流が流れて磁界が発生するため、図２４に示すように、プランジャ５３２がガイド５１４に接近するような吸引力が働き、この吸引力が第１、第２バネ５２６、５２７のバネ力等に打ち勝ってプランジャ５３２がシャフト５３１と共に下方に動き、補助弁５５２が主弁５５１のオリフィス５５１ａを閉鎖すると共に主弁５５１がシート面５２１ａに密着して上流側通路５４１と下流側通路５４３とを遮断する。より詳しくは、図２３のノーマルブレーキ状態からシャフト５３１が下方に移動し始めると、補助弁５５２が第１バネ５２６に抗して下降すると共に主弁５５１が補助弁５５２によって第２バネ５２７に抗して下降していく。つまり、第１バネ５２６は補助弁５５２の全ストローク区間で補助弁５５２にバネ力を作用させる。このため、シャフト５３１を吸引するのに必要な吸引力特性は図２５の破線で示すグラフとなる。
【０１４３】
ここで、プランジャ５３２は下端面に凸部５３２ａが形成されているため、磁束はこの凸部５３２ａの外周面にて半径方向（つまり補助弁５５２の移動方向と略直交する方向）を向いている。この場合、プランジャ５３２の吸引力特性は吸引ギャップ量にかかわらず略フラットな特性になる（図２５の実線を参照）。なお、保持位置近傍では半径方向に加えて軸方向の磁束も加わるためやや吸引力が上昇するが、主弁５５１がシート面５２１ａに滑り込む際にはバネ力以外に摩擦力が作用し、上記吸引力の上昇分はこの摩擦力に抗する力となるので、好適である。補助弁５５２がオリフィス５５１ａを閉鎖し且つ主弁５５１がシート面５２１ａを閉鎖したとき、補助弁５５２は図２５の保持位置に配置されるが、この保持位置におけるプランジャ５３２の吸引力とオリフィス５５１ａを閉じるのに必要な吸引力との差が必要以上に大きくならない。このため、保持位置における補助弁５５２とオリフィス５５１ａとの接触面圧が必要以上に大きくならず、補助弁５５２及びオリフィス５５１ａの耐久性が向上するというメリットが得られる。これに対して、例えば第１実施例で使用したような通常のプランジャ（平面プランジャ）を用いた場合には磁束は軸方向（つまり補助弁５５２の移動方向）を向いているため、吸引力は吸引ギャップ量に反比例する（図２５の点線を参照）。このため上記接触面圧は上記凸部５３２ａを有するプランジャ５３２を用いた場合に比べてかなり大きくなる。
【０１４４】
その後、図示しない電子制御装置が車輪のロック傾向が解消したと判断すると既述の通り、コイル５３６の通電、非通電を繰り返し行う。このとき、コイル５３６に流れていた電流が数ｍｓ（例えば６ｍｓ）だけ切断されて上記吸引力が消失するため、図２６に示すように、第１バネ５２６のバネ力によって、補助弁５５２、シャフト５３１及びプランジャ５３２は上昇し、プランジャ５３２はスリーブ５３７の内部上面に当接する。しかし、主弁５５１は、主弁５５１に及ぼされる力すなわち（上流側通路と下流側通路との差圧）×（受圧面積）によって閉じたままである。なお、ここでは主弁５５１とシート面５２１ａとの隙間がゼロのため狭まり流れが生じていないが、主弁５５１に及ぼされる力は自閉力の最大値と一致する。
【０１４５】
このとき補助弁５５２のリフト量Ｋは、オリフィス５５１ａの流路面積（断面積）よりもオリフィス５５１ａと補助弁５５２との開口面積（隙間面積）の方が十分大きくなるような適当な値に設定されている。このため、増圧量はオリフィス５５１ａの流路面積、流路長によって決定される。したがって、この補助弁５５２のリフト量Ｋは精度良く設定する必要がない。
【０１４６】
また、第１バネ５２６が補助弁５５２に作用するバネ力は、下記数４に示すようにこの流量制御弁５００を流れるブレーキ液のライン圧（最大圧力値）に、受圧面積すなわち補助弁５５２の断面積を乗じた値以上に設定されている。
【０１４７】
【数４】
弁室５２５内のブレーキ液の圧力による補助弁５５２を閉じる力の最大値は、ブレーキ液のライン圧（最大圧力値）に補助弁５５２の断面積を乗じた値であるが、第１バネ５２５が補助弁５５２に作用するバネ力はこの値以上に設定されているため（上記数４参照）、増圧状態のときに補助弁５５２がオリフィス５５１ａを閉じてしまうおそれがない。
【０１４９】
以上詳述したように、本実施例によれば、オリフィス５５１ａによって増圧量を調節するように構成したため、増圧時において補助弁５５２のリフト量Ｋを精度良く設定する必要がなく、この結果、流量制御弁５００を安価に製造できるという効果が得られる。
【０１５０】
また、本実施例では上記のように上流側通路５４１を下から上向きに、下流側通路５４３を横向きに配設したため、従来の油路構成をそのまま適用できる。そのうえ、上流側通路５４１がシートバルブ５２０の上面側と下面側とを連通しているため、上流側通路５４１と弁室５２５との間で圧力差が生じることがなく、シートバルブ５２０がその圧力差による力を受けることもないので、シートバルブ５２０の抜け落ちを考慮して高い圧入強度を維持すするための不必要な圧入寸法精度も不要となる。
【０１５１】
更に、チェック弁５８０を下流側通路５４３と上流側通路５４１（又は供給通路５１２）との間に設けたため、チェック弁５８０を内蔵しているにもかかわらず体格が大きくなることがなく、コンパクトに構成できる。
更に又、第１バネ５２５のバネ力は上記数４のように設定されているため、増圧状態のときに補助弁５５２がオリフィス５５１ａを閉じてしまうおそれがない。
【０１５２】
なお、プランジャ５３２は凸部５３２ａを有する代わりに、図２７に示すようなテーパ部５３２ｂを有していてもよく（便宜上、テーパプランジャと称する）、この場合にはガイド５１４の挿通孔５１５の開口はこのテーパ部５３２ｂに略一致する形状に形成される。このテーパプランジャではコイル５３６に通電されると発生する磁束の方向はシャフト５３１の移動方向と斜めに交差する方向になる。この場合、図２８に示すようにテーパプランジャの吸引力特性は吸引ギャップ量が大きくなるにしたがってやや小さくなる傾向にあるため、必要吸引力特性と類似の傾向にあり、相性がよい。
【０１５３】
［第６実施例］
図２９は本実施例の流量制御弁の概略構成を表す断面図である。
第６実施例の流量制御弁のうち第５実施例と同様の構成要素については同様の符号を付し、その説明を省略する。
【０１５４】
流量制御弁６００の弁室５２５には、バネ径の大きな第１バネ６２６が配置されている。この第１バネ６２６は、シャフト５３１を挿通している略リング状のストッパ６２８を弁室５２５の内部上面に当接するように付勢している。このストッパ６２８は、シャフト５３１の段差部６３３と係合可能となるように設けられている。このため、プランジャ５３２の頂部がスリーブ５３７の上面に当接した位置から下方向に摺動すると、その途中でシャフト５３１の段差部６３３がストッパ６２８と係合し、その後ストッパ６２８は段差部６３３と共に下方向に移動する。
【０１５５】
次にこの流量制御弁６００の作動につき、第１実施例等と同様、ＡＢＳ用の油圧回路の増圧制御弁として用いたときを例にあげて説明する。
上述した通り、ノーマルブレーキ時では、流量制御弁６００は連通位置（非通電状態）にある。このとき、コイル５３６に電流が流れていないため吸引力が発生せず、図２９に示すように、第２バネ５２７は補助弁５５２ごと主弁５５１を上方に付勢して、そのバネ力によりプランジャ５３２の頂部をスリーブ５３７の上面に当接させている。このとき、主弁５５１のリフト量（つまり主弁５５１とシート面５２１ａとの間隔）は、既述の第２リフト量になるように設計されている。このため、ブレーキ液が弁室５２５からシート面５２１ａに流れ込んでも主弁５５１に自閉力が働くことはない。
【０１５６】
一方、ＡＢＳ制御時では、コイル５３６に電流が流れて磁界が発生するため、図３０に示すように、プランジャ５３２がガイド５１４に接近するような吸引力が働き、この吸引力が第１、第２バネ６２６、５２７のバネ力等に打ち勝ってプランジャ５３２がシャフト５３１と共に下方に動き、補助弁５５２が主弁５５１のオリフィス５５１ａを閉鎖すると共に主弁５５１がシート面５２１ａに密着して上流側通路５４１と下流側通路５４３とを遮断する。このとき、コイル５３６に通電したことにより発生する強力な吸引力のため、シャフト５３１の段差部６３３がストッパ６２８を介して第１バネ６２６を押圧する。より詳しくは、図２９のノーマルブレーキ状態からシャフト５３１が下方に移動し始めると、まず補助弁５５２が主弁５５１をバネ力の弱い第２バネ５２７に抗して押し下げていき、段差部６３３がストッパ６２８に係合した後は補助弁５５２はバネ力の強い第１バネ６２６に抗して更に主弁５５１を押し下げていく。このため、シャフト５３１を吸引するのに必要な吸引力特性は図３１の点線で示すグラフとなる。
【０１５７】
ここで、プランジャ５３２の吸引力特性は上述の通り、略フラットな特性となる。第６実施例では、第５実施例と比較して補助弁５５２の動作開始当初は第１バネ６２６のバネ力が作用しない分吸引力に十分な余裕がある（図３１の初期位置における、プランジャの吸引力と必要吸引力との差が大きい）ため、応答性に優れるという利点がある。また、第５実施例と同様、補助弁５５２がオリフィス５５１ａを閉鎖したときの補助弁５５２の接触面圧が必要以上に大きくならず、補助弁５５２及びオリフィス５５１ａの耐久性が向上するというメリットが得られる。
【０１５８】
その後、図示しない電子制御装置が車輪のロック傾向が解消したと判断すると既述の通り、コイル５３６の通電、非通電を繰り返し行う。このとき、コイル５３６に流れていた電流が数ｍｓ（例えば６ｍｓ）だけ切断されて上記吸引力が消失するため、図３２に示すように、第１バネ６２６のバネ力等によって、補助弁５５２、シャフト５３１及びプランジャ５３２は上昇し、増圧位置（図３２の位置）に配置される。しかし、主弁５５１は、主弁５５１に及ぼされる力すなわち（上流側通路と下流側通路との差圧）×（受圧面積）によって閉じたままである。なお、ここでは主弁５５１とシート面５２１ａとの隙間がゼロのため狭まり流れが生じていないが、主弁５５１に及ぼされる力は自閉力の最大値と一致する。
【０１５９】
ここで、流量制御弁５００では、弁室５２５の内部上面に当接したストッパ６２８にシャフト５３１の段差部６３３が係合した状態において、補助弁５５２のリフト量Ｋはオリフィス５５１ａの流路面積（断面積）よりもオリフィス５５１ａと補助弁５５２との開口面積（隙間面積）の方が十分大きくなるような適当な値に設定されている。このため、増圧量はオリフィス５５１ａの流路面積、流路長によって決定される。したがって、この補助弁５５２のリフト量Ｋは精度良く設定する必要がない。
【０１６０】
以上詳述したように、本実施例によれば、第５実施例と同様の効果が得られるほか、ＡＢＳ制御時の補助弁５５２の応答性に優れるという効果が得られる。
なお、プランジャ５３２は凸部５３２ａを有する代わりに、図２７のようなテーパプランジャを採用してもよい。また、図３３に示すような下端面が平面である平面プランジャ６３２を採用してもよい。この場合、平面プランジャ６３２の下端面とガイド５１４の上端面との間に発生する磁束の方向はシャフト５３１の移動方向（つまり補助弁５５２の移動方向）と一致するため、吸引力は吸引ギャップ量に反比例する（図３１の点線を参照）。つまり、平面プランジャ６３２の吸引力特性は吸引ギャップ量が減少するにつれて増加するが、この傾向は第６実施例の必要吸引力特性（図３１の破線を参照）と類似している。このため、補助弁５５１の移動途中で第１バネ６２６のバネ力が作用する構成は、平面プランジャとの相性がよい。また、図２７のようなテーパプランジャを採用してもよい。
【０１６１】
上記第５、第６実施例では、以下に示す▲１▼〜▲３▼の構成を採用してもよい。
▲１▼図２６又は図３２のような増圧状態において、オリフィス５５１ａからブレーキ液が下流側通路５４３へ流出したとき、主弁内部５５１inの圧力が低下すると主弁５５１が開放する方向（上方向）の力が作用するおそれがあるため、主弁内部５５１inと弁室５２５とを積極的に連通させて主弁内部５５１inの圧力低下を防止することが好ましい。例えば、図３４に示すように主弁５５１の側面に主弁内部５５１inと弁室５２５とを連通させる導通穴５５３を１つ又は複数設けてもよい。あるいは、図３５に示すように小径シャフト５３１ｂを面取り形状（例えば２面幅）にして、この面取り部分と主弁５５１との間隙を通じて主弁内部５５１inと弁室５２５とを連通させてもよい。なお、図３５は図３４のＡ−Ａ断面図である。
【０１６２】
▲２▼上記第５、第６実施例では、上流側通路５４１は、シートバルブ５２０に上下方向に貫通する穴を開けることにより形成したが、図３６に示すようにシートバルブ５２０の外周面に少なくとも１つの連通溝を設けて形成してもよい。この場合、シートバルブの穴加工が不要になり、例えば冷間鍛造等の加工で外周面と同時にこの連通溝が形成できるという利点がある。この連通溝は、図３６（ｂ）に示すように丸溝であってもよいし、図３６（ｃ）に示すように面取り形状であってもよいし、図３６（ｄ）に示すように、２面幅形状であってもよい。２面幅形状は通路面積を大きく取れるので好ましい。
【０１６３】
▲３▼球面を有する補助弁５５２の直径はオリフィス径に対して、０．０５〜０．２ｍｍ（あるいは１．１〜１．７倍）の範囲で大きくなるように設定するのが好ましい。補助弁５５２の直径が下限値未満の場合、寸法精度を高くしないと補助弁５５２がオリフィス５５１ａ内に入り込むおそれがあるため好ましくない。一方、上限値を越えた場合、補助弁５５２あるいはオリフィス５５１ａが経時的に摩耗したとき受圧面積が大きくなり過ぎて補助弁５５２にかかるブレーキ液の圧力によって本来開いているべき補助弁５５２が閉じてしまうおそれがあるため好ましくなく、また、この点を考慮して第１バネ５２６（又は６２６）のバネ力を強くするとそれに応じてコイルの巻き数が増え、コイル径も大きくなるため好ましくない。
【０１６４】
なお、上記第１〜第４実施例においても凸部を有するプランジャ（図２３参照）やテーパ面を有するプランジャ（図２７参照）を用いてもよく、この場合も弁体及びシート面の接触面圧が軽減されるため耐久性が向上するという効果が得られる。また、上記第３、第４実施例においても、第５、第６実施例のように上流側通路及び下流側通路を備えたシートバルブをガイドにはめ込む構成を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施例の流量制御弁の概略構成を表すと共に連通位置（非通電状態）を表す断面図である。
【図２】 ＡＢＳ用の油圧回路図である。
【図３】 Ｍ／Ｃ油圧とリフト量との関係、及び、弁体が自閉を開始するＷ／Ｃ油圧とリフト量との関係を表すグラフである。
【図４】 第１実施例の流量制御弁の遮断位置（通電状態）を表す断面図である。
【図５】 第１実施例の流量制御弁の絞り状態を表す断面図である。
【図６】 狭まり流れの場合と広がり流れの場合の各々につき、弁リフト量と弁への作用力との関係を表すグラフである。
【図７】 第１リフト量における差圧と増圧量との関係を表すグラフである。
【図８】 （ａ）は第１実施例の変形例の要部断面図、（ｂ）は比較例の要部断面図である。
【図９】 第２実施例の流量制御弁の概略構成を表すと共に連通位置（非通電状態）を表す断面図である。
【図１０】 第２実施例の流量制御弁の遮断位置（通電状態）を表す断面図である。
【図１１】 第２実施例の流量制御弁の絞り状態を表す断面図である。
【図１２】 第２実施例の流量制御弁がチェック弁として機能したときの様子を表す断面図である。
【図１３】 第２実施例の変形例の断面図である。
【図１４】 第３実施例の流量制御弁の概略構成を表すと共に連通位置（非通電状態）を表す断面図である。
【図１５】 第３実施例の流量制御弁の遮断位置（通電状態）を表す断面図である。
【図１６】 第３実施例の流量制御弁の絞り状態を表す断面図である。
【図１７】 シャフト変位量と荷重との関係を表すグラフである。
【図１８】 第４実施例の流量制御弁の概略構成を表すと共に連通位置（非通電状態）を表す断面図である。
【図１９】 第４実施例の流量制御弁の遮断位置（通電状態）を表す断面図である。
【図２０】 第４実施例の流量制御弁の絞り状態を表す断面図である。
【図２１】 球面弁座の説明図である。
【図２２】 球面弁座とテーパ弁座に関し、弁体のリフト量と弁の開口面積との関係を表すグラフである。
【図２３】 第５実施例の流量制御弁の概略構成を表すと共に連通位置（非通電状態、ノーマルブレーキ状態）を表す断面図である。
【図２４】 第５実施例の流量制御弁の保持位置（通電状態）を表す断面図である。
【図２５】 第５実施例の吸引ギャップ量と吸引力との関係を表すグラフである。
【図２６】 第５実施例の流量制御弁の増圧位置（絞り状態すなわち増圧状態）を表す断面図である。
【図２７】 第５実施例の変形例の説明図である。
【図２８】 第５実施例の変形例の吸引ギャップ量と吸引力との関係を表すグラフである。
【図２９】 第６実施例の流量制御弁の概略構成を表すと共に連通位置（非通電状態、ノーマルブレーキ状態）を表す断面図である。
【図３０】 第６実施例の流量制御弁の保持位置（通電状態）を表す断面図である。
【図３１】 第６実施例の吸引ギャップ量と吸引力との関係を表すグラフである。
【図３２】 第６実施例の流量制御弁の増圧位置（絞り状態すなわち増圧状態）を表す断面図である。
【図３３】 平面プランジャの説明図である。
【図３４】 主弁内部と弁室とを連通する構造の説明図である。
【図３５】 図３４のＡ−Ａ断面に相当する、主弁内部と弁室とを連通する構造の説明図である。
【図３６】 連通溝を有するシートバルブの説明図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）〜（ｄ）はＢ−Ｂ断面図である。
【図３７】 補助弁の直径とオリフィス径との関係を表す説明図である。
【図３８】 弁体のリフト量と自閉力の大きさとの関係を表す説明図である。
【図３９】 自閉差圧と弁体のリフト量との関係を表すグラフである。
【図４０】 球面弁座とテーパ弁座に関し、リフト量に対する開口面積の感度を表す説明図である。
【図４１】 シート径と弁座穴径の関係による受圧面積の変化を表す説明図である。
【図４２】 従来の流量制御弁の説明図である。
【図４３】 従来の流量制御弁の説明図である。
【符号の説明】
２・・・減圧制御弁、４・・・リザーバ、６・・・ポンプ、１０・・・流量制御弁、１１・・・ハウジング、１２・・・供給通路、１３・・・排出通路、１４・・・ガイド、１７・・・上流側通路、１８・・・間隙部、２０・・・シートバルブ、２１・・・下流側通路、２１ａ・・・シート面、２５・・・弁室、２６・・・第１バネ、２７・・・第２バネ、２８・・・ストッパ、３０・・・弁体、３１・・・シャフト、３２・・・プランジャ、３３・・・凸部、３５・・・ヨーク、３６・・・コイル、３７・・・スリーブ、３８・・・コアステータ。
Claims (20)
- 流体が上流側通路から弁室を経て下流側通路に至るように形成された流路と、
該弁室内にて前記下流側通路の開口部を開放又は閉鎖する弁体と、
閉弁状態から開弁状態に移行する際、前記上流側通路から流出した流体が前記弁体と前記開口部との隙間を通過することによって前記弁体には前記開口部を閉鎖する方向の力（以下「自閉力」という）が作用するが、前記弁体を前記開口部から離間させる方向の弾性力によって前記弁体と前記開口部との間隙が微小の第１リフト量となるように前記弁体を維持する弾性部材を備えた弁体維持機構と、
前記弁体が前記開口部を開放するのを弾性力により補助する補助部材と、
通電されると、前記弾性部材および前記補助部材の付勢に抗して前記弁体を閉弁状態にするソレノイドコイルと
を備えた流量制御弁であって、
前記ソレノイドコイルを通電状態から非通電状態に切り替えると、閉弁状態となっていた前記弁体を、前記弾性部材および前記補助部材が前記開口部から離間させる方向へ移動させ、その移動に伴って生じる前記弁体と前記開口部との隙間を前記流体が通過することによって前記自閉力が生じ、前記自閉力、前記弾性部材の弾性力、および前記補助部材の弾性力が前記弁体に作用する間は、前記弁体と前記開口部との間隙が前記第１リフト量に維持される一方、前記弁体に作用する前記自閉力が前記補助部材の弾性力よりも弱まった場合には、前記補助部材の弾性力で前記弁体と前記開口部との間隙が前記第１リフト量よりも拡大して前記弁体が開弁状態になることを特徴とする流量制御弁。 - 請求項１記載の流量制御弁であって、
前記弾性部材により付勢され、前記弁体または前記弁体が有する係合部が係合する被係合部を備え、
前記弁体または前記係合部が前記被係合部に係合することによって、前記弁体は、前記弁体の前記開口部を閉鎖する方向への移動を規制されることを特徴とする流量制御弁。 - 請求項１又は２記載の流量制御弁であって、
前記自閉力が前記弁体に作用し始めるときの前記上流側通路の流体圧力と前記下流側通路の流体圧力との差圧（以下「自閉差圧」という）とリフト量との関係には、少なくとも、リフト量がＬ0未満の領域であって自閉差圧がＰ0で略一定である自閉差圧の小さな第１領域と、リフト量がＬ0を超える領域であって自閉差圧がＰ0から増大する自閉差圧の大きな第２領域とが存在し、前記第１リフト量はこのうちの第１領域の所定のリフト量に設定されていること
を特徴とする流量制御弁。 - 請求項１〜３のいずれかに記載の流量制御弁であって、
前記弁体維持機構は、（弾性力／弁体の受圧面積）が自閉差圧の最大値以上に設定されていることを特徴とする流量制御弁。 - 請求項１〜４のいずれかに記載の流量制御弁であって、
通常の開弁時には、前記弁体は前記補助部材によって前記自閉力が作用しないほど大きな第２リフト量に維持される
ことを特徴とする流量制御弁。 - 請求項１〜５のいずれかに記載の流量制御弁であって、
前記上流側通路及び前記下流側通路を内蔵するガイドと、前記ガイドが油密に圧入されたハウジングとを備え、
前記ガイドと前記ハウジングとの間隙に前記下流側通路から前記上流側通路に向かって開弁するチェック弁を前記ガイドの側面に沿って設けたことを特徴とする流量制御弁。 - 請求項１〜５のいずれかに記載の流量制御弁であって、
前記弁体は、閉弁時において、前記上流側通路の流体圧力によって前記下流側通路の開口部を閉鎖するが、前記下流側通路の流体圧力が前記上流側通路の流体圧力よりも大きくなったときには前記下流側通路の開口部を開放してチェック弁としての機能を果たすことを特徴とする流量制御弁。 - 請求項１〜７のいずれかに記載の流量制御弁であって、
前記上流側通路は前記弁室の下方から上方に延びて該弁室の底面に開口するように形成され、前記下流側通路は前記弁室の底面に設けられた前記開口部から下方に延びたあと横方向に屈曲した形状に形成されていることを特徴とする流量制御弁。 - 請求項８記載の流量制御弁であって、
前記下流側通路は、前記弁室の底面に設けられた前記開口部から下方に延びたあと、横方向に屈曲する流出用経路と前記上流側通路に合流する合流経路とに分岐され、該合流経路には前記流出用経路から前記上流側通路に向かって開弁するチェック弁が設けられていることを特徴とする流量制御弁。 - 流体が上流側通路から弁室を経て下流側通路に至るように形成された流路と、
該弁室内にて前記下流側通路又は前記上流側通路のいずれかの開口部を開放又は閉鎖する弁体と、
閉弁状態から開弁状態に移行する際、前記上流側通路から流出した流体が前記弁体と前記開口部との隙間を通過することによって前記弁体には前記開口部を閉鎖する方向の力（以下「自閉力」という）が作用するが、前記弁体を前記開口部から離間させる方向の弾性力によって前記弁体と前記開口部との間隙が所定の微小リフト量となるように前記弁体を維持する弾性部材を備えた弁体維持機構と、
前記弁体が前記開口部を開放するのを弾性力により補助する補助部材と、
通電されると、前記弾性部材および前記補助部材の付勢に抗して前記弁体を閉弁状態にするソレノイドコイルと
を備えた流量制御弁であって、
前記弁体維持機構は、
前記弾性部材によって維持される前記弁体のリフト量を所定の第１リフト量となるように調整する調整部材を備え、
前記ソレノイドコイルを通電状態から非通電状態に切り替えると、閉弁状態となっていた前記弁体を、前記弾性部材および前記補助部材が前記開口部から離間させる方向へ移動させ、その移動に伴って生じる前記弁体と前記開口部との隙間を前記流体が通過することによって前記自閉力が生じ、前記自閉力、前記調整部材により調整された前記弾性部材の弾性力、および前記補助部材の弾性力が前記弁体に作用する間は、前記弁体と前記開口部との間隙が前記第１リフト量に維持される一方、前記弁体に作用する前記自閉力が前記補助部材の弾性力よりも弱まった場合には、前記補助部材の弾性力で前記弁体と前記開口部との間隙が前記第１リフト量よりも拡大して前記弁体が開弁状態になることを特徴とする流量制御弁。 - 請求項１０記載の流量制御弁であって、
前記弁室を備えたガイドと、
前記ガイドに対向して設けられ、該ガイドに対して接近離間可能なプランジャと、
前記ガイドに設けられ、前記弾性部材を内包すると共に、該弾性部材を前記プランジャ側から前記開口部側に押圧する筒状の前記調整部材が圧入された挿通孔と、
一端に前記弁体、他端に前記プランジャを有し、前記筒状の調整部材に挿通されたシャフトと
を備えたことを特徴とする流量制御弁。 - 請求項１１記載の流量制御弁であって、
前記弾性部材により付勢され、前記弁体または前記弁体が有する係合部が係合する被係合部を備え、
前記弁体または前記係合部が前記被係合部に係合することによって、前記弁体は、前記弁体の前記開口部を閉鎖する方向への移動を規制され、
前記調整部材は、前記ガイドに対する前記被係合部の位置を調整することを特徴とする流量制御弁。 - 請求項１１記載の流量制御弁であって、
前記ガイド、前記プランジャ及び前記調整部材はいずれも磁性体であり、ソレノイドコイルに通電されると、前記ガイド及び前記調整部材は前記プランジャを吸引して前記弾性部材及び前記補助部材の付勢に抗して前記弁体を閉弁状態にすることを特徴とする流量制御弁。 - 請求項１３記載の流量制御弁であって、
前記ガイドのうち前記プランジャに対向する面と、前記調整部材のうち前記プランジャに対向する面とは、略同一平面をなすことを特徴とする流量制御弁。 - 請求項１０記載の流量制御弁であって、
前記開口部を備えたガイドと、
前記ガイドに対向して設けられ、該ガイドに対して接近離間可能なプランジャと、
前記プランジャに設けられ、前記弾性部材とこの弾性部材を閉弁時に前記開口部から所定距離隔てた位置にて支持する支持台とを内包すると共に、前記弾性部材を前記ガイド側から前記支持台を介して押圧する前記調整部材が圧入された挿通孔と、
一端に前記弁体を有し、前記筒状の調整部材に挿通された状態で他端が前記プランジャに固着されたシャフトと
を備えたことを特徴とする流量制御弁。 - 請求項１５記載の流量制御弁であって、
前記支持台に係合された前記調整部材によって調整された前記弾性部材の弾性力の作用により、前記弁体は前記開口部を閉鎖する方向への移動を規制される
ことを特徴とする流量制御弁。 - 請求項１５記載の流量制御弁であって、
前記ガイド、前記プランジャ及び前記調整部材はいずれも磁性体であり、ソレノイドコイルに通電されると、前記ガイドは前記プランジャ及び前記調整部材を吸引して前記弾性部材及び前記補助部材の付勢に抗して前記弁体を閉弁状態にすることを特徴とする流量制御弁。 - 請求項１７記載の流量制御弁であって、
前記プランジャのうち前記ガイドに対向する面と、前記調整部材のうち前記ガイドに対向する面とは、略同一平面をなすことを特徴とする流量制御弁。 - 流体が上流側通路から弁室を経て下流側通路に至るように形成された流路と、
該弁室内にて前記下流側通路又は前記上流側通路のいずれかの開口部を開放又は閉鎖する弁体と、
閉弁状態から開弁状態に移行した時、前記上流側通路から流出した流体が前記弁体と前記開口部との隙間を通過することによって前記弁体には前記開口部を閉鎖する方向の力（以下「自閉力」という）が作用するが、前記弁体を前記開口部から離間させる方向の弾性力によって前記弁体と前記開口部との間隙が所定の微小リフト量となるように前記弁体を維持する弾性部材を備えた弁体維持機構と、
前記弁体が前記開口部を開放するのを弾性力により補助する補助部材と、
通電されると、前記弾性部材および前記補助部材の付勢に抗して前記弁体を閉弁状態にするソレノイドコイルと
を備えた流量制御弁であって、
前記弁体は球面を持つ形状に形成され、前記開口部には前記弁体の球面の曲率半径と略一致する球面弁座が形成され、前記弁体と前記球面弁座とが接触したときの接触部分である円の直径即ちシート径は前記球面弁座の穴径と略一致し、
前記ソレノイドコイルを通電状態から非通電状態に切り替えると、閉弁状態となっていた前記弁体を、前記弾性部材および前記補助部材が前記開口部から離間させる方向へ移動させ、その移動に伴って生じる前記弁体と前記開口部との隙間を前記流体が通過することによって前記自閉力が生じ、前記自閉力、前記弾性部材の弾性力、および前記補助部材の弾性力が前記弁体に作用する間は、前記弁体と前記開口部との間隙が前記第１リフト量に 維持される一方、前記弁体に作用する前記自閉力が前記補助部材の弾性力よりも弱まった場合には、前記補助部材の弾性力で前記弁体と前記開口部との間隙が前記第１リフト量よりも拡大して前記弁体が開弁状態になることを特徴とする流量制御弁。 - 請求項１９記載の流量制御弁であって、
前記球面弁座の穴径に対する前記弁体の球の直径の比は１．１〜１．５の範囲内であることを特徴とする流量制御弁。
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