JPH01153373A - 流量調整弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、低温時にも作動流体の粘性の変化を利用し
て流量を調整しポンプの脈動を防止する流量調整弁に関
する。

〔従来の技術〕

流量制御弁は、配管系路中に背圧又は負荷によって生じ
た差圧の変化に拘らず配管系路内の流量を正確に制御す
る弁であり、普通この弁は油圧モーフの速度や油圧シリ
ンダの移動速度を制御するのに用いられる。この他にも
流体源としてのポンプの脈動がアクチュエータの作動に
悪影響を与える場合１１例えば油圧シリンダの移動がポ
ンプの脈動による圧力変化によって正確に均等な速度と
ならないため正確な測定、作動に支障がある場合、ある
いは自動車のブレーキ装置配管系路においてブレーキの
マスクシリンダで足踏みにより発生した制動圧にブレー
キシリンダへ至る途中でポンプからの圧力を加圧してブ
レーキ制動を作動させる際にポンプの脈動による圧力変
動によりブレーキのペダル感覚が損なわれるような場合
に脈動防止のために用いることもできる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、か＼る従来の液圧回路における２ｉｔ量
制御弁は、一般に絞り弁と圧力補償弁とを備え、絞り弁
はオリフィスの役目をする弁棒が開口面積を可変とする
ように移動し、この弁棒の端に圧力補償弁が連動するよ
うに一体に設けられている。そして上記オリフィスの設
定位置は弁体に対して固定した位置に設けられている。

このため、作動流体に温度変化が生じたとき、特に温度
が低下して流体の粘性が大きくなると粘性抵抗の増大に
よる圧力の増加にはある程度までは圧力補償弁によって
一定圧力に調整されるが、温度が極めて低くなり粘性抵
抗のためオリフィス中を全く通過できない程になると却
ってオリフィスがあるため正常な作動を阻害することが
ある。

か〜る従来の流量制御弁を前述した自動車のブレーキ装
置の配管系に用いるときは、ブレーキ装置が人命に直結
する重要な役目をするものであるため重大な問題に発展
することがあり得る。即ち、ポンプから出た加圧流体を
ブレーキのマスタシリンダから車輪のブレーキシリンダ
へ至る経路途中で、前記従来の流量制御弁を介して加圧
するように配管系を構成した場合、温度低下が極めて大
きくてポンプから加圧流体が供給されず、このためブレ
ーキシリンダがほとんど作動せず、あるいは通常より制
動距乱が異常に長くなることがあり得る。

上記流量制御弁をブレーキ装置の配管系路中に設ける目
的は、ポンプの脈動を防止して作動圧の変化をなくし、
ブレーキ制動中にブレーキペダルからドライバーの足に
返ってくるペダルの微小な動き、即ちペダル感覚を改善
するにあるが、そのために流量制御弁を配管経路中に設
けると却って低温時には重大な問題が発生するというジ
レンマが生じるのである。

この発明は、上述したような従来の流量制御弁の技術の
現状に鑑みてなされたものであり、その目的は低温時に
おいても作動流体の粘性変化による粘性抵抗の増大を利
用して流量を調整しポンプの脈動を防止し得る簡易な構
成の流量調整弁を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで上記問題点を解決するための手段としてこの発明
では、弁本体内空間部を弁本体に対してその軸方向に摺
動自在でかつ密着状にピストンを嵌挿して２つの部屋に
仕切り、ピストンには２つの部屋を連通ずるオリフィス
を設けるとともにその外周の一部に切欠部を設ルナ、ポ
ンプからの作動流体を受け入れる第一の部屋に向ってピ
ストンを押圧する付勢手段を第二の部屋に設け、作動流
体の粘性抵抗が増大とするとピストンを付勢手段に抗し
て押圧移動させ前記切欠部を介して第一の部屋と第二の
部屋を連通させて流量を調整するようにした構成を採用
したのである。

〔作用〕

通常の温度では、第一の部屋に流入する作動流体はピス
トンに設けたオリフィスを介して第二の部屋へ送られ、
このオリフィスによって流量を絞り必要流量を送ること
ができると同時に絞り作用によってポンプの脈動による
圧力変動を除去することができる。そして上記絞り作用
によって生じる摩擦抵抗はその力が付勢手段による押圧
力を越えない限り、ピストンが静止したま−で熱となっ
て発散される。

周囲温度が低下し、摩擦抵抗が大になり所定の値以上に
なると、付勢手段の押圧力を越え、ピストンを付勢手段
に対して移動させる。この移動量が所定距離以上になる
と切欠部の空間が第二の部屋に連通ずる。ピストンが移
動した後にできる第三の部屋は第一の部屋に接続されて
いるから、第一の部屋の作動流体はオリフィスから若干
第二の部屋へ流れるあるいはほとんどゼロとなり大部分
は切欠部を介して第二の部屋へ流れ込む。従ってこのと
き切欠部によって形成される流路の大きさを低温時に必
要な流量に見合うように適宜設定して設けておけば、低
温時においても流量を調整しながら作動流体をアクチュ
エータへ供給することができる。

従ってポンプ脈動を防止するために対象とするシステム
に対して流量を調整するように流遣調整弁を設けた場合
に、従来は低温時においてはこれが反対に流れを阻害し
、温度変化があっても必らず作動流体の供給がなければ
システムの作動が停止され重大な事故に発展するような
システム、例えば自動車のアンチロック制御されるブレ
ーキ装置等に使用した場合に生じる不都合が解消され、
ブレ−キ装置におけるペダル感触を改善するとともに低
温時の作動が確保される。

〔実施例〕

以下この発明の実施例について添付図を参照して詳細に
説明する。

第１図に示す流量調整弁１は、弁本体２内に異径段状に
形成した空室内にピストン３を嵌挿してこの空室を第一
の部屋４と第二の部屋５の２つの部屋に仕切られている
。ピストン３は、弁本体２に対してその外周に設けた０
−リング３ａにより液密状にかつ軸方向に摺動自在に嵌
挿され、その中心線上に第一の部屋４と第二の部屋を連
通ずる連通口３ｂが穿設されており、この連通口３ｂの
途中にはその流路を絞るオリフィス３ｃが設けられてい
る。さらに、ピストン３の外周の一部には切欠部３ｄが
設けられている。

ピストン３の左端は小径の突出端が形成されており、こ
の突出端にコイルばねから成る付勢手段８がピストン３
を第一の部屋４の方へ向って押圧するように設けられて
いる。

第一の部屋４にポート６を介して流入する作動流体はピ
ストン３の連通口３ｂ、オリフィス３Ｃを通って第二の
部屋５へ送られ、ポート７から排出されるように流路が
形成されている。

上記のように構成したこの実施例の流量調整弁は次のよ
うに作用する。

ポート６を通って第一の部屋４に流入した作動流体は通
常はピストン３の連通口３ｂを通り、その途中のオリフ
ィス３ｃＴ：流量を絞られて第二の部屋５へ送られ、ポ
ート７から排出される。このとき、ピストン３は常に付
勢手段８により右方へ押圧されており、オリフィス３Ｃ
で流量を絞ることによって生じる摩擦抵抗が付勢手段８
の押圧力を超えない限り、静止したま〜である。

しかし、大気温度が下がり作動流体の温度が低下するに
つれてオリフィス３Ｃを通過する際の摩擦抵抗が増大す
る。このため作動流体がオリフィス３ｃをほとんど通過
することができない程摩擦抵抗が大きくなると、流れが
阻害される。そこで付勢手段８の弾性係数を適当な値に
選んでおき、温度低下による摩擦抵抗によって付勢手段
８が作動する限界温度を決めておけば、その限界温度以
下になるとピストン３が付勢手段８に抗して移動し、第
２図に示すようにピストン３が本来占めていた位置に第
三の部屋４′が生ずる。この部屋は第一の部屋４に隣接
して設けられているから、作動流体は第一の部屋４から
第三の部屋４′へ流入する。さらに、このときピストン
の一部に設けられた切欠部３ｄが移動して第二の部屋５
に連通し、このため作動流体はこの切欠部３ｄを通って
第二の部屋５へ流入し、ポート７から排出される。従っ
て切欠部３ｄの断面積を適当な大きさに選ぶことによっ
て、温度低下時に作動流体の流量を最適に調整すること
ができる。

か−るこの発明による流量調整弁は例えば第３図に示す
アンチロック制御される自動車のブレーキ装置１０に用
いると効果的である。

このブレーキ装置では、アンチロック制御されないとき
はブレーキのマスクシリンダ１１からの制動圧は流量制
御弁１２を通り車輪のホイールシリンダ１３へ送られて
車輪が制動される。図示の例では左前輪のホイールシリ
ンダ１３への制動圧は右後輪のホイールシリンダへＸ配
管され、右前輪と左後輪が同様にＸ配管により制動され
る。

アンチロック制御が開始されると、左前輪の車輪速セン
サ１４からのパルス信号に基づいて車輪速が電子制御装
置１５で演算され、この結果出力される指令信号により
ホイールシリンダ１３への制動圧が制御される。ポンプ
１６からの吐出圧は本発明による流量調整弁１を介して
マスクシリンダからの制動回路へ加圧され、流量制御弁
１２を通ってホイールシリンダ１３へ供給される。アン
チロック制御時には電子制御装置１５からの指令により
ソレノイド弁１７が導通遮断される（図示の状態はアン
チロック非制御時又はアンチロック制御時の遮断状態を
示す）。

流量制御弁１２では、上記加圧制動圧がポート１２□か
ら連通路１２□を通り、上部ピストン１２３の環状溝１
２４からポート１２．を経てホイールシリンダ１３へ供
給されると共に上部ピストン１２．に十字状に設けた導
通路１２．からピストンの軸方向通路を通り、さらに下
部ピストン１２、のオリフィス孔を通ってポート１２ｓ
へその一部が流れる。下部ピストン１２．はばね手段１
２、で上方に押圧されている。ホイールシリンダ１３へ
の制動圧が高くなると、上部ピストン１２゜の２つのオ
リフィスと下部ピストン１２７のオリフィスを通過する
際の摩擦抵抗の増大により上部ピストン１２３と下部ピ
ストン１２フが下降し、このため連通路１２□からポー
Ｎ２ｓ、導通路１２、への通路が遮断される。そしてポ
ート１２ｓが環状溝１２４を介してもう１つの環状溝１
２．０に導通し、これによりピストン１２７をホイール
シリンダ１３へ加圧されていた制動圧が逆流して押し下
げるが、同時にピストン１２７のオリフィスを介して低
圧側のポート１２．へ流出する。するとばね手段１２９
によりピストン１２フが押し上げられて再び上昇する。

そして上記下降、上界を繰り返すことによってホイール
シリンダ１３の制動圧が加圧、減圧を繰り返して車輪を
アンチロック制御する。

上記アンチロック制御中に、ポンプ１６からの加圧流体
は流量調整弁１を経由後ブレーキのマスタンリンダ１１
による制動圧に加算して供給されるため、ポンプ１６の
脈動があってもその脈動が流量調整弁１で除去されて伝
達されることがなくなる（ポンプ吸入側流量はばね式の
リザーブクンク１８．１８′により保償されている）。

このためブレーキペダル踏込時にポンプ脈動によりペダ
が微動しヘダル怒触が悪いということが改善される。

なお、上記説明では左側前輪のみについて説明したが、
図示の例では他の車輪についても同様に構成されており
（同一の部材については同一の符号を付す、但し、右前
輪、左律輪、右後輪は区分のためそれぞれ例えば１２’
、１２”、１２′のヨウにダッシュの符号を付している
）、アンチロック制御はそれぞれ独立に行なわれる（電
子制御装置１５もそれぞれ独立に設けられている）、こ
の他にも前２輪をそれぞれ独立制御し、後２輪をを１つ
のものとして制御する場合、前２輪のみを独立制御する
場合等種々の方式が考えられるが、これらについても適
用できることは勿論である。

〔効果〕

以上詳細に説明したように、この発明では弁本体内に付
勢手段に抗して移動できるピストンを設け、このピスト
ンに穿設した連通路の途中に形成したオリフィスによる
作動流体からの摩擦抵抗が低温時に増大するとこれを利
用してピストンを移動させてその切欠部を介して第一の
部屋から第二の部屋への流通路が導通されるようにした
から、通常の温度ではオリフィスを通る流路により、又
低温時には切欠部を介して形成される流路により流１１
ｉＪ整をすることができる。従って、これをアンチロッ
ク制御されるブレーキ装置に用いると、従来の流量調整
弁では低温時においてポンプからの作動流体が流れなく
なるという欠点を除去しつ〜ポンプ脈動によるペダルの
微動を防止し、足踏みの感触資改善できるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による流量調整弁の主断面図、第２図
はその作動説明図、第３図はこの流量調整弁をアンチロ
ック制御されるブレーキ装置に用いた使用例の説明図で
ある。 １・・・・・・流量調整弁、　　２・・・・・・弁本体
、３・・・・・・ピストン、　　　　３ｃ・・・・・・
オリフィス、３ｄ・・・・・・切欠部、　　　４・・・
・・・第一の部屋、５・・・・・・第二の部屋、　　８
・・・・・・付勢手段。 特許出願人　住友電気工業株式会社 同　代理人　鎌　　１）　文　　二

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　弁本体内空間部を弁本体に対してその軸方向に
   摺動自在でかつ密着状にピストンを嵌挿して２つの部屋
   に仕切り、ピストンには２つの部屋を連通するオリフィ
   スを設けるとともにその外周の一部に切欠部を設け、ポ
   ンプからの作動流体を受け入れる第一の部屋に向ってピ
   ストンを押圧する付勢手段を第二の部屋に設け、作動流
   体の粘性抵抗が増大するとピストンを付勢手段に抗して
   押圧移動させ前記切欠部を介して第一の部屋と第二の部
   屋を連通させて流量を調整するようにして成る流量調整
   弁。
2. （２）　前記付勢手段をコイルばねにより形成したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の流量調整弁
   。