JPH0366991A - 流量制御弁装置 - 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、流量制御弁装置、例えば自動車の油圧サス
ペンション用油圧シリンダに対する油の供給と排出とを
切換え、且つ流量制御を行うスプール弁装置に関する。

〔従来の技術］ 従来の技術による自動車の油圧サスペンション用油圧シ
リンダに対する油の供給と排出とを切換え、且つ流量制
御を行うスプール弁装置においては、第３図に示すよう
に、弁ハウジング１の中空孔２の右半分には、中空孔２
の約半分の長さの弁スリーブ３が嵌装固着され、更に弁
スリーブ３には、弁スプール４が軸線方向に情動自在に
嵌挿されている。中空孔２の左端は、弁ハウジング１に
調節自在に螺着されたカップ状ねじ蓋５により、右端は
、弁ハウジング１に取付けられた蓋板６により夫々密封
閉塞されている。

弁スリーブ３の外周面には、軸線方向に間隔をおいて３
箇所に環状溝７．８．９が形成されており、各環状溝７
，８．９の底から弁スリーブ３の内周面に向って半径方
向に貫通した夫々複数（図の例では２ｍ’）のスリット
１０．１０；１１．　ＩＩ；１２．１２が円周等分に形
成されている。

弁スプール４には、両端の第１ピストン部１３゜第２ピ
ストン部１４及び第１ランド部１５．第２ランド部１６
並びにそれらの中間の第１環状溝部１７．第２環状溝部
１８が形成されている。弁スプール４の第１ピストン部
１３側（第３図において左側）の端部は、延長部１９と
なって、中空孔２内に突出している。延長部１９の先端
には鍔付きナツト部２０が螺着され、鍔付きナツト部２
０の鍔の一面と弁スリーブ３の端面及び鍔付きナツト部
２０の鍔の他面とカップ状ねじ蓋５の内面との間には、
夫々圧縮コイルばね２１，２２が嵌装されている。

弁スリーブ３のスリット１０．１０；１２．１２と弁ス
プール４の第１ランド部１５及び第２ランド部１６とは
、中立時において零ラップになる関係に形成されている
。即ち、中立時においてスリット１０．１０とスリット
１２．１２との対向縁が第１ランド部１５と第２ランド
部１６との対向周縁と一致するようになっている。

弁ハウジング１には、弁スリーブ３の環状溝７゜８．９
に連通ずる夫々の通路２３．２４．２５が形成され、通
路２３にはポンプＰが、通路２４には自動車のサスペン
ション用油圧シリンダＣが、夫々管路で接続され、通路
２５には、キャビテーション発生防止のために背圧をか
けるべく固定絞り（オリフィス絞り）２５ａが設けられ
、排出管路で油タンクＴが接続されている。

通路２３は、更に、第１ピストン部１３の外側の中空孔
２である第１油室２６及び第２ピストン部１４の外側の
中空孔２である第２油室２７と弁ノ＼ウジング１内に設
けられた夫々のオリフィス絞り２８．２９が介在する通
路で連通している。

そうして、オリフィス絞り２８の下流側通路は、第１電
磁圧力制御弁５１を介して、オリフィス絞り２９の下流
側通路は第２電磁圧力制御弁５２を介いて夫々油タンク
Ｔに連通している。

上記の流量制御弁装置においては、第１電磁圧力制御弁
５１及び第２電磁圧力制御弁５２により制御される第１
油室２６及び第２油室２７への信号油年によって弁スプ
ール４は変位して、第１ランド部１５゜第２ランド部１
６によりスリット１０，１０；１１，１１；１２゜１２
の開口面積を変化させ、自動車のサスペンション用油圧
シリンダＣに対する圧油の給排及びその流量を制御する
。

〔発明が解決しようとする課題〕

そうして、常に油圧が存在する部分である油圧シリンダ
Ｃから、油が上記の流量制御弁装置において流量制御さ
れて、通路２５から固定絞り２５ａが介在する管路で無
負荷部分である油タンクＴへ流出される際、固定絞りで
あるために、低流量の場合には、背圧が十分に上昇しな
いので、キャビテーションの発生を防止することができ
ず、高流量の場合には、背圧が上昇し過ぎるので、特性
上必要な流量が確保できない。

〔課題を解決するための手段〕

この発明による流量制御弁装置は、流量制御弁とその排
出側下流に設けられ、背圧を維持する作用をするリリー
フ弁とから構成され、圧力部分から無負荷部分へ圧油の
排出する流路中に配設される。

〔作　　用〕

上記の流量制御弁装置の流量制御弁は、制御信号、又は
制御操作により例えば油圧シリンダのような圧力部分か
ら無負荷部分への圧油の排出流量を制御する。そうして
、流量制御された排出油は、リリーフ弁により所定の背
圧が維持されて排出される。

〔実　施　例〕

この発明の実施例を図面に従って説明する。

流量制御弁装置の一例として、自動車の油圧サスペンシ
ョン用シリンダに対する油の供給と排出とを切換え、且
つ流量制御を行う流量制御スプール弁装置（３ボート２
方向流量制御弁）が第１図及び第２図に図示されている
。

なお、以下の説明における上下左右は、第１図及び第２
図における方向である。

第１図において、弁ハウジング１の中空孔２の右半分に
は、中空孔２の約半分の長さの弁スリーブ３が嵌装固着
され、更に弁スリーブ３には、弁スプール４が軸線方向
に滑動自在に嵌挿されている。中空孔２の左端は、弁ハ
ウジング１に調節自在に螺着されたカップ状ねじ蓋５に
より、右端は。

弁ハウジング１に取付けられた蓋板６により夫々密封閉
塞されている。

弁スリーブ３の外周面には、細線方向に間隔をおいて３
箇所に環状溝？、　８．９が形成されており、各環状溝
７．８．９の底から弁スリーブ３の内周面に向って半径
方向に貫通した夫々複数（図の例では２個）のスリット
１０，１０；１１，１１；１２，１２が円周等分に形成
されている。各スリット１０．１０；１１．１１ｉ１２
゜１２は、その横断面が長方形である。

弁スプール４には、両端の第１ピストン部１３゜第２ピ
ストン部１４及び第１ランド部１５．第２ランド部１６
並びにそれらの中間の第１環状溝部１７．第２環状溝部
１８が形成されている。弁スプール４の第１ピストン部
１３側（第１図において左側）の端部は、延長部１９と
なって、中空孔２内に突出している。延長部１９の先端
には鍔付きナツト部２ｏが螺着され、鍔付きナツト部２
０の鍔の一面と弁スリーブ３の端面及び鍔付きナツト部
２０の鍔の他面とカップ状ねじ蓋５の内面との間には、
夫々圧縮コイルばね２１，２２が嵌装されている。

弁スリーブ３のスリット１０．１０ｉ１２．１２と弁ス
プール４の第１ランド部１５及び第２ランド部１６とは
、中立時において零ラップになる関係に形成されている
。即ち、中立時においてスリット１０．１０とスリット
１２．１２との対向縁が第１ランド部１５と第２ランド
部１６との対向周縁と一致するようになっている。

弁ハウジング１には、弁スリーブ３の環状溝７゜８．９
に連通ずる夫々の通路２３．２４．２５が形成され、通
路２３にはポンプＰが、通路２４には自動車のサスペン
ション用油圧シリンダＣが、夫々管路で接続され、通路
２５には第２図に示すリリーフ弁４０が介在する管路で
油タンクＴが接続されている。

通路２３は、更に、第１ピストン部１３の外側の中空孔
２である第１油室２６及び第２ピストン部１４の外側の
中空孔２である第２油室２７と弁ハウジング１内に設け
られた夫々のオリフィス絞り２８．２９が介在する通路
で連通している。

上記のスプール弁装置は、自、動車の油圧サスペンショ
ンの各車輪毎に設けられるが、ポンプＰ及油タンクＴは
共用であり、リリーフ弁４０は、油タンクＴへの共用排
油管路中に介在する。

リリーフ弁４０は、第２図に示すように、弁ハウジング
４１には、中空孔４２及び中空孔４２に直角方向から貫
通した通路４３が形成され、中空孔４２には、弁スリー
ブ４４が嵌装固着され、更に弁スリーブ４４には、弁ス
プール４５が軸線方向に滑動自在に嵌挿されている。弁
スリーブ４４の右端には、ねじ蓋栓４６が螺入されてい
る。

弁スリーブ４４の左端部には半径方向に貫通した夫々複
数（図の例では２個）のスリット４４ａ、　４４ａが円
周等分に形成され、スリット４４ａ、　４４ａは、中空
孔４２を介して通路４３に連通している。

弁スプール４５には、左端のランド部４５ａとそれに隣
接した環状溝４５ｂとが形成され、弁スプール４５の右
側端と蓋栓４６の内面との間には、圧縮コイルばね４７
が嵌装されている。

弁ハウジング４１の中空孔４２の左端は、この流量制御
スプール弁装置の弁ハウジング１の通路２５に管路で接
続され、通路４３には、管路で油タンクＴが接続されい
る。そうして、弁スプール４５のランド部４５ａと弁ス
リーブ４４のスリット４４ａ、　４４ｇとは、弁ハウジ
ング４１の中空孔４２の左端側と通路４３との連通関係
における可変絞りを形成している。即ち、この流量制御
スプール弁装置の通路２５からの油圧の大きさに比例し
てその絞りは変化する。

そうして、スプール弁装置の弁ハウジング１には、第１
電磁圧力制御弁５１と第２電磁圧力制御弁５２とが設け
られ、オリフィス絞りｚ８の下流側通路は第１電磁圧力
制御弁５１を介して、オリフィス絞り２９の下流側通路
は第２電磁圧力制御弁５２を介いて夫々油タンクＴに連
通している。

第１電磁圧力制御弁５１・第２電磁圧力制御弁５２は、
第１図に示すように同一構成である。

第１電磁圧力制御弁５１・第２電磁圧力制御弁５２にお
いて、弁ハウジング１に立設された弁本体５３に形成さ
れた中空孔５４には、中空孔５４の約半分の長さのスリ
ーブ５５が嵌装固着され、更にスリーブ５５には、弁１
４！５６が軸線方向に滑動自在に嵌挿され。

弁棒５６の下端にはニードル弁５７が固着されている。

弁棒５６の上下動によりニードル弁５７は絞り弁座５８
に接離するようになっている。

中空孔５４の上端部は、段部５９が形成されて小径孔と
なり、弁本体５３に調整ナツト６ｏで取付られたねじ蓋
栓６Ｉにより閉塞されている。

弁棒５６の突出上端部には中空孔５４内を滑動し得るプ
ランジャ６２が固着されていると共に、弁棒５６の上端
とねじ蓋栓６１との間には、圧縮コイルばね６３が嵌装
されている。

弁本体５３の外周には、ソレノイド６４が囲繞して取付
けられ、ソレノイド６４の外周には、ソレノイドカバー
６５が囲繞して取付けられている。ソレノイド６４には
、外部の油圧サスペンションの状態に応じた励磁電流が
供給されるようになっている。

少なくとも弁本体５３、スリーブ５５、プランジャ６２
及びソレノイドカバー６５は、磁性体であり、磁力線通
路となっている。

上記の流量制御スプール弁装置の作用について説明する
。

図示しない外部の制御装置から第１電磁圧力制御弁５１
・第２電磁圧力制御弁５２の各ソレノイド６４に制御信
号電流が供給され、ソレノイド６４が励磁されると、そ
れに応じて磁性体である弁本体５３等の磁力線通路を通
る磁力線が形成され、弁本体５３の段部５９とプランジ
ャ６２の端面との間に制御信号電流の大きさに応じた吸
引力が働く、即ち、二ドル弁５７は、初期設定リリーフ
圧となる圧縮コイルばね６３のばね力を制御信号電流の
大きさに応じた吸引力で減じた力をもって絞り弁座５８
に圧接されるので、制御信号電流の大きさによるリリー
フ圧が得られる。

第１電磁圧力制御弁５１・第２電磁圧力制御弁５２の夫
々の初期設定リリーフ圧は、調整ナツト６０の調整回動
によるねじ蓋栓６１の先端と弁棒５６の突出上端部との
間隔調整、即ち圧縮コイルばね６３の予圧の調整により
調整される。

そこで、通路２３及びオリフィス絞り２８．２９を通っ
て第１油室２６及び第２油室２７に供給されるポンプＰ
からの圧油は、部分的に第１電磁圧力制御弁５１・第２
電磁圧力制御弁５２を通って油タンクＴに放出され、夫
々の設定パイロット圧に調整される。

結局、第１電磁圧力制御弁５１・第２電磁圧力制御弁５
２への制御信号電流の大きさに応じて調整されたパイロ
ット圧の圧油が第１油室２６及び第２油室２７に供給さ
れるので、再制御信号電流の差に応じて、弁スプール４
は、軸線方向に変位する。

中立状態においては、圧縮コイルばね２１．２２は平衡
状態にあって、第１油室２６の油圧９第２油室２７の油
圧とにより、弁スプール４は、零ラップ状態で、スリッ
ト１１．１１を両側のスリット１０．１０；１２゜１２
と遮断した状態にあり、油圧シリンダＣは、ポンプＰ及
び油タンクＴの両者に遮断された状態にある。

常に定圧が加わっている油圧シリンダＣに所定流量の圧
油を供給する場合は、外部の制御装置から第１電磁圧力
制御弁５１・第２電磁圧力制御弁５２のソレノイド６３
に必要な制御信号電流が供給される結果、先ず、油圧が
第２油室２７の方に高くなり、弁スプール４は、先ず鍔
付きナツト部２０の鍔の一面により圧縮コイルばね２２
を押圧して左行する。

かくして、スリット１０．１０は、制御信号電流に応じ
た開口面積に開口され、油ポンプＰからの圧油は、通路
２３、スリット１０．１０、スリット１１．１１及び通
路２４を通って油圧シリンダＣに供給されると共に、ス
リット１２．１２は閉塞されたままで、油タンクＴへの
通路２５も遮断されたままである。

そうして、油圧シリンダＣが所定量作動した後、流量制
御スプール弁装置は中立状態に復位される。

油圧シリンダＣから所定流量の圧油を排出する場合は、
外部の制御装置から第１電磁圧力制御弁５１・第２電磁
圧力制御弁５２の各ソレノイド６４に必要な制御信号電
流が供給される結果、第１油室２６の油圧の方が高くな
り、弁スプール４は、先ず鍔付きナツト部２０の鍔の他
面により圧縮コイルばね２１を押圧して右行する。

今度は、スリット１２．４２が制御信号電流に応じた開
口面積に開口され、油圧シリンダＣからの圧油は、通路
２４、スリット１１，１１．スリット１２．１２、通路
２５及びリリーフ弁４０を通ってに油タンクＴに排出さ
れると共にスリット１０．１０が閉塞されたままで、油
ポンプＰからの通路ｚ３も遮断されたままである。そう
して、油圧シリンダＣが所定量逆方向に作動した後、流
量制御スプール弁装置は中立状態に復位される。

上記の流量制御スプール弁装置の作動において、通路２
５からの圧油の排出流量が低流量の場合には、リリーフ
弁４０の弁スプール４５のランド部４５ａの左端面に加
わる油圧が小さく、圧縮コイルばね４７のばね力により
弁スプール４５が左方に変位し、弁スプール４５のラン
ド部４５ａにより弁スリーブ４４のスリット４４ａの開
口度が絞られる。圧油の排出流量が高流量の場合には、
弁スプール４５のランド部４５ａの左端面に加わる油圧
が大きく、スプール４５が圧縮コイルばね４７のばね力
に抗して右方に変位し、弁スプール４５のランド部４５
ａにより弁スリーブ４４のスリット４４ａの開口度が拡
げられる。

その結果、上記の流量制御スプール弁装置の作動におい
て、通路２５からの圧油の排出流量が低流量の場合には
、リリーフ弁４０が絞られて、キャビテーション防止に
必要な背圧が確保され、高流量の場合には、リリーフ弁
４０が開放され、背圧が高くなるのが防止される。即ち
、全油圧サスペンション用として油圧シリンダに対する
油の供給と排出とを切換え、且つ流量制御を行う流量制
御スプール弁装置において、通路２５．２５・・・から
の圧油の排出流量の多少に拘らず、共用のリリーフ弁４
０により背圧が常に必要な一定に維持される。

［発明の効果］ この発明の流量制御弁装置によれば、圧力部分から無負
荷部分への圧油の流量制御排出において、排出流量の多
少に拘らず、背圧が常に必要な一定に維持される。従っ
て、ノイズ発生の原因となるキャビテーションを防止す
ることができると共に、背圧の過剰上昇を防止して特性
上必要な流量を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例における流量制御スプール
弁装置の部分断面正面図、 第２図は、第１図におけるリリーフ弁の断面正面図、 第３図は、従来の技術における流量制御スプール弁装置
の部分断面正面図である。 １．４１：弁ハウジング　　２，４２，５４：中空孔３
．４４：弁スリーブ　　　４，４５：弁スプール５：カ
ップ状ねじ蓋　　　６：蓋板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 量制御弁とその排出側下流に設けられたリリーフ弁とか
   ら構成され、圧力部分から無負荷部分へ圧油の排出する
   流路中に配設される流量制御弁装置