JPH06185656A - 回転型流量制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐振性に優れ、小型で高速応答性がよく、印
加電流値に対する制御流量の比例性に優れた回転型流量
制御弁を提供する。 【構成】 回転型流量制御弁１の流路切替部４におい
て、内側ハウジング６の中空部に嵌挿された案内弁２
は、ベアリング１９，２０により正逆回転可能に支持さ
れている。外側ハウジング５には外側ハウジング内管路
１０，１１，１２が形成され、内側ハウジング６には案
内弁２の回転中心に対して対称位置に４箇所ずつ連通路
（１３〜１６）が形成されている。トルクモータ部３に
おいて、案内弁２に連結された下側アーマチュア３２に
は永久磁石３３が接着固定されており、永久磁石３３の
両側の磁極はそれぞれコイル３４を巻回した円柱部４３
に対向している。そして、円柱部４３と永久磁石３３と
の引力及び斥力により下側ーマチュア３２とともに案内
弁２が回転する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、印加電流を変化させ
ることによって、流路を切り替えるとともに、その流量
を調節する流量制御弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、印加電流値に応じて流体流量を制
御する電磁式流量制御弁としては、印加電流値に比例し
てスプールが軸方向に摺動する直線運動式の電磁比例流
量制御弁があった。又、この他に弁体をハウジング内に
設け、その弁体をモータによって回転させることによっ
て流量制御を行う回転運動式の流量制御弁もあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記直線運
動式の電磁比例流量制御弁は、印加電流に比例した流量
制御が可能であるという長所はあるものの、自動車等に
搭載して使用する場合、スプールの軸方向の振動を受け
て誤作動しやすく、流量を精度よく制御するのが困難で
あった。

【０００４】一方、従来の回転運動式の流量制御弁は、
上記のような振動の影響はないものの、駆動用モータの
体格が大きく制御弁自体として大型化してしまうという
問題があった。又、小型モータを使用するために減速機
を利用することによって回転トルクを増加させる構造の
ものはモータの体格は小さくなるが、減速することによ
って応答性が悪化し、高速な流量制御ができなくなると
いう問題があった。

【０００５】さらに、このようなモータを利用したもの
は、モータ自体が回転角度方向に磁界の不均一分布をも
っていることに起因する回転角度方向におけるトルク変
動のため、印加電流に対する回転角度の直線性が悪く、
従って制御される流体流量も印加電流に対して比例性が
良くなかった。

【０００６】この発明は、上記各問題点に着目してなさ
れたものであって、その目的とするところは、耐振性に
優れ、小型で高速応答性がよく、印加電流値に対する制
御流量の比例性に優れた回転型の電磁比例流量制御弁を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明の回転型流量制御弁は、円筒空間部を有
するとともに、当該円筒空間部に連通する複数の連通路
を有するハウジングと、前記円筒空間部に配設され、前
記ハウジングの連通路を選択的に切り替えるための切替
路を有する弁体と、前記円筒空間部に配設され、前記弁
体をその軸線を中心にして正逆回転可能に支持するため
のベアリングと、前記弁体に連結され、当該弁体の軸線
に直交する方向に延びる回転部材と、前記回転部材おい
て、回転中心から離間した位置に設けられた磁石と、前
記磁石の磁極に対向して配置された磁性部材と、前記磁
性部材に巻回され、印加電流の方向及び大きさに応じて
前記磁性部材の磁極及び磁力を変化させるコイルとを備
え、前記磁性部材及び前記磁石間に引力及び斥力を生じ
させて、前記回転部材を回転させることを要旨とするも
のである。

【０００８】又、第２の発明の回転型流量制御弁は、円
筒空間部を有するとともに、当該円筒空間部に連通する
複数の連通路を有するハウジングと、前記円筒空間部に
配設され、前記ハウジングの連通路を選択的に切り替え
るための切替路を有する弁体と、前記円筒空間部に配設
され、前記弁体をその軸線を中心にして正逆回転可能に
支持するためのベアリングと、前記弁体に連結され、当
該弁体の軸線に直交する方向に延びる磁性材からなる回
転部材と、中空部にて前記回転部材を貫通させ、印加電
流の方向及び大きさに応じて前記回転部材の磁極及び磁
力を変化させるコイルと、前記回転部材の磁極に対向し
て配置された磁石とを備え、前記回転部材及び前記磁石
間に引力及び斥力を生じさせて、前記回転部材を回転さ
せることを要旨とするものである。

【０００９】又、第１及び第２の発明においては、請求
項３に示すように、前記ハウジングの円筒空間部に連通
するポートを、前記弁体の回転中心に対して対称となる
ように偶数個、設けて構成してもよい。

【００１０】又、第１及び第２の発明においては、請求
項４に示すように、前記ベアリングを支持するための支
持空間を前記ハウジングの円筒空間部に対し同一径とし
て構成してもよい。

【００１１】さらに、第１及び第２の発明においては、
請求項５に示すように、前記弁体を少なくとも２つのベ
アリングで支持するとともに、該ベアリングを支持する
ための各支持空間を前記弁体に設けられた連通路にて連
通して構成してもよい。

【００１２】さらに、第１及び第２の発明においては、
請求項６に示すように、前記ハウジングの連通路は、前
記弁体の切換路に流体を流入するための流入路と前記弁
体の切換路から流体を流出するための流出路とからな
り、前記流出路の開口部における前記弁体の開弁方向の
接線に対して鈍角となるように前記流出路を延設しても
よい。

【００１３】加えて、第１及び第２の発明においては、
請求項７に示すように、前記ハウジングの連通路は、前
記弁体の切換路に流体を流入するための流入路と、前記
弁体の切換路から流体を流出するための流出路とからな
り、前記流入路の開口部における前記弁体の開弁方向の
接線に対して鈍角となるように前記流入路を延設して構
成してもよい。

【００１４】

【作用】上記構成によれば、第１の発明の回転型流量制
御弁では、コイルへの印加電流に応じて磁性部材に磁極
が発生し、その磁性部材の磁極とそれに対向する磁石の
磁極との間に印加電流の大きさに応じた引力及び斥力が
発生する。このとき、その引力及び斥力は、弁体の回転
中心から離間した位置にて発生するため、回転部材に回
転力が付与される。又、磁石の磁極とコイルにより磁性
部材の端面に発生する磁極とが対向する構造となってい
るため、磁束の全てが磁力の発生に利用でき、小型で大
きな回転力が得られる。

【００１５】さらに、上記構成によれば、磁石及びコイ
ルによってつくられる磁極が略直線状に配置されると、
これらによってつくられる磁界の分布は極めて均一にな
り、回転部材の作動範囲は上記コイルによってつくられ
る磁極による磁界の中心付近の極一部の狭い範囲内とな
る。そのため、作動範囲内における磁界の変動が少なく
なり、印加電流値に対して回転部材の回転角度の直線性
が良好となる。つまり、弁体の回転角度が印加電流値に
対して直線性に優れ、このため制御流量の印加電流値に
対する比例性が向上する。

【００１６】そして、弁体が回転部材とともに回転する
ことにより、ハウジングのいずれかの連通路のポート
と、弁体の切替路のポートとが選択的に連通される。即
ち、弁体の回転に伴い、ハウジング内に形成された流路
が切り替えられる。又、ハウジングの連通路のポートと
弁体の切替路のポートとが連通した状態においては、弁
体の回転角度に応じて連通路のポートと切替路のポート
との連通面積が変えられて流量が調節される。

【００１７】又、弁体は直接ベアリングによって支持さ
れているので、従来の回転型流量制御弁のように流体固
着を発生しやすく高圧時に作動不良になるという問題が
なく、常に円滑な作動を保証することができる。

【００１８】なお、弁体及びベアリングは共に円筒空間
部に配設されるため、ベアリングの支持部を円筒空間部
（ハウジング）とは別体に設ける場合に比べて組付精度
が大幅に向上し、弁体の回転動作が滑らかになる。即
ち、円筒空間部においてベアリングの支持部と弁体の支
持部との同軸度が加工時に出し易くなり、ハウジングと
弁体とのクリアランスを最小限に抑えることができる。
その結果、流体の洩れ量が小さくなり、流体の消費量が
減少される。又、流体圧送のための負荷が軽減される。

【００１９】又、第２の発明の回転型流量制御弁では、
コイルへの印加電流に応じて回転部材に磁極が発生し、
その回転部材の磁極とそれに対向する磁石の磁極との間
に印加電流の大きさに応じた引力及び斥力が発生する。
このとき、その引力及び斥力は、弁体の回転中心から離
間した位置にて発生するため、回転部材に回転力が付与
されることになる。ここで、回転部材の作動範囲は上記
コイルによってつくられた磁極による磁界の中心付近の
極一部の狭い範囲内であるため、作動範囲内における磁
界の変動が少なく、印加電流値に対して回転部材の回転
角度の直線性が良好となる。つまり、弁体の回転角度が
印加電流値に対して直線性に優れ、このため制御流量の
印加電流値に対する比例性が向上する。

【００２０】そして、第１の発明と同様に、回転部材と
ともに弁体が回転し、ハウジング内に形成された流路が
切り替えられる。又、請求項３の構成によれば、ポート
数が増えるに伴い同一の体格で制御できる流量を増やす
ことができ、弁自体として小型化できるとともに、各ポ
ートに分配される流体の圧力バランスが均等になり弁体
がハウジングに押し付けられ作動不良になるということ
がない。

【００２１】又、請求項４の構成によれば、ベアリング
が支持される支持空間と弁体が挿入される円筒空間部と
の同軸度を出す必要がなくなり、ベアリング及び弁体の
組付精度がさらに向上する。そして、加工精度及び組付
精度の向上によりハウジングの内壁と弁体との間のクリ
アランスが最小限に抑えられ、このクリアランスから漏
洩する流量が低減される。

【００２２】さらに、請求項５の構成によれば、連通路
を介して各ベアリングの支持空間が同一圧力となる。そ
の結果、各ベアリングにかかる負荷が最小になり、ベア
リングの円滑なる回転が可能となる。

【００２３】一方、請求項６，７の構成によれば、流体
の流出方向又は流入方向を規制することによって、流量
制御弁の開弁時に弁体に作用する流体反力（開口部を閉
じようとする力）の影響が低減され、弁体の回転の安定
化が実現される。なお、流体の流出速度をＶ，流量を
Ｑ，密度をρ，弁体の開弁方向の接線に対する流出角度
をθとしたとき、流体反力Ｆは、 Ｆ＝ρ・Ｑ・Ｖ・ｃｏｓθ で表される。

【００２４】要するに、流体反力Ｆは流出角度θが９０
°に対して小さくなる程大きくなる。又、開度が小さい
うちは開口面積が小さく、即ち流量Ｑが小さく流体反力
Ｆが小さい。開度が大きくなると開口面積が大きくなっ
て流量Ｑが大きくなるが、開度が大きくなるにつれて流
出角度θも大きくなってくる。しかし、流出路を半径方
向に延設した場合には流出路がすべて開口しないとθ＝
９０°とならず、流体反力Ｆ＝０とならない。これに対
し、請求項６の構成によれば、流出路がすべて開口して
いない状態であっても、つまり弁体の回転角が小さい場
合でも流出角度θ≒９０°となり、流体反力Ｆ≒０とな
る。その結果、回転角に対する必要トルクが小さくな
り、弁体の回転に関する構成の小型化が実現される。

【００２５】さらに、請求項７の構成によれば、流入路
の開口部における流体の流出方向が弁体の開弁方向側に
傾く。即ち、流体の流入により弁体には開弁方向への力
が作用する。その結果、弁体に作用する流体反力Ｆは、
流入路の開口部における開弁方向の力によって低減され
る。

【００２６】

【実施例】

（第１実施例）以下、この発明を具体化した第１実施例
を図面に従って説明する。

【００２７】図１は、第１実施例の回転型流量制御弁１
の構成を示す縦断面図である。図１に示すように、回転
型流量制御弁１は大別して図１上部のトルクモータ部３
と図１下部の流路切替部４とから構成されている。流路
切替部４において、外側ハウジング５の中空部５ａには
内側ハウジング６が嵌挿固定されている。内側ハウジン
グ６は中空円筒状をなし、円筒空間部としての大径中空
部６ａと小径中空部６ｂとを有している。そして、内側
ハウジング６の大径中空部６ａ，小径中空部６ｂには、
それぞれベアリング１９，２０が嵌挿固定されている。

【００２８】又、弁体としての略円柱状の案内弁２は、
ベアリング１９，２０によって支持され、小径中空部６
ｂにて正逆回転可能となっている。なお、図１中、”
Ｌ”は案内弁２の軸線を示している。

【００２９】なお、本実施例では、案内弁２及びベアリ
ング１９，２０は共に内側ハウジング６の円筒空間部
（大径中空部６ａ，小径中空部６ｂ）に配設されてい
る。従って、ベアリング１９，２０を内側ハウジング６
とは別体に配設する場合（例えば、上下のプレート４
５，４６に配設する場合）に比べて組付精度を向上させ
ることができる。つまり、上下のプレート４５，４６に
ベアリング１９，２０を配設した場合には、プレート４
５、プレート４６及びハウジング６の各中空部の円筒度
とこれらの組付精度とが集積されて全体の誤差となるた
め、全体の誤差は大きくなってしまう。従って、案内弁
２をハウジング６の中空部に組み付ける際には、前記誤
差を考慮して案内弁２と中空部とのクリアランスを予め
大きくする必要があった。これに対して、本実施例で
は、ハウジング６の中空部６ａ，６ｂの円筒度と同軸度
だけで案内弁２を組み込んだときの組付時の精度が出せ
るため、組付精度を大幅に向上でき、案内弁２とハウジ
ング６とのクリアランスを小さくすることができる。

【００３０】一方、内側ハウジング６の外周面には、上
下３段の環状溝７，８，９が形成されており、図２，図
３，図４には、それぞれ、上段の環状溝７を通るＢ−Ｂ
線から見た断面図，中段の環状溝８を通るＣ−Ｃ線から
見た断面図，下段の環状溝９を通るＤ−Ｄ線から見た断
面図を示す。

【００３１】図２に示すように、外側ハウジング５には
外側ハウジング内管路１０が形成されており、同管路１
０を介して上段の環状溝７と図示しない外部のコントロ
ール部（例えば、油圧シリンダ等）とが常時連通されて
いる。即ち、環状溝７の内圧はコントロール部の圧力と
等しくなっている。

【００３２】又、内側ハウジング６には、上側コントロ
ールポート（以下、上側Ｃポートという）１３が９０度
毎に４箇所形成されている。詳しくは、上側Ｃポート１
３は、小径中空部６ｂの中心に対して対称となるように
放射状に設けられ、この上側Ｃポート１３により内側ハ
ウジング６の小径中空部６ｂと環状溝７とが連通されて
いる。さらに、上側Ｃポート１３の図中反時計回り方向
側にはリターンポート（以下、Ｒポートという）１４が
４箇所形成されている。

【００３３】図３に示すように、外側ハウジング５には
外側ハウジング内管路１１が形成されており、同管路１
１を介して中段の環状溝８と図示しない外部のプレッシ
ャ部（例えば、油圧ポンプ等）とが常時連通されてい
る。即ち、環状溝８の内圧はプレッシャ部の圧力と等し
くなっている。

【００３４】又、内側ハウジング６には、プレッシャポ
ート（以下、Ｐポートという）１５が９０度毎に４箇所
形成されている。詳しくは、Ｐポート１５は、小径中空
部６ｂの中心に対して対称となるように放射状に設けら
れ、このＰポート１５により内側ハウジング６の小径中
空部６ｂと環状溝８とが連通されている。さらに、Ｐポ
ート１５の図中時計回り方向側には下側コントロールポ
ート（以下、下側Ｃポートという）１６が４箇所形成さ
れている。

【００３５】一方、図４に示すように、外側ハウジング
５には外側ハウジング内管路１２が形成されており、同
管路１２を介して下段の環状溝９と図示しない外部のリ
ターン部（例えば、オイルリザーバタンク等）とが常時
連通されている。即ち、環状溝９の内圧はリターン部の
圧力と等しくなっている。

【００３６】図２〜図４に示すように、内側ハウジング
６には、中空部６ａ，６ｂの軸線方向（図２の紙面垂直
方向）に延びる内側ハウジング内連通穴１７，１８が形
成されている。そして、内側ハウジング内連通穴１７に
よってＲポート１４と下段の環状溝９とが常時連通さ
れ、内側ハウジング内連通穴１８によって上段の環状溝
７と下側Ｃポート１６とが常時連通されている。

【００３７】以上のように、本実施例では、上側Ｃポー
ト１３，Ｒポート１４，Ｐポート１５，下側Ｃポート１
６がハウジングの連通路をなしている。なお、本実施例
では、各ポート１３〜１６の断面が円形に形成されてい
る。

【００３８】一方、図２（図１のＢ−Ｂ線断面）及び図
３（図１のＣ−Ｃ線断面）に示すように、案内弁２には
前記上側Ｃポート１３に対向する十字状の上側貫通穴２
１と、前記Ｐポート１５に対向する同じく十字状の下側
貫通穴２２とが２段に分かれて形成されている。十字状
とすることによって、同一の回転角に対して開口面積が
倍増し、小型で大流量を制御できる。この貫通穴２１，
２２が弁体の切替路をなしている。内側ハウジング６の
上側Ｃポート１３と十字状の上側貫通穴２１とは常時連
通しており、上側貫通穴２１内は、外側ハウジング内管
路１０を通して伝達されるコントロール圧にて保持され
ている。図２の中立位置状態において、Ｒポート１４と
上側貫通穴２１とは閉じており、その両者１４，２１は
内側ハウジング６と案内弁２との間の微小なクリアラン
ス２３によってのみ連通されている。

【００３９】又、内側ハウジング６のＰポート１５と十
字状の下側貫通穴２２とは常時連通しており、下側貫通
穴２２内は、外側ハウジング内管路１１を通して伝達さ
れるプレッシャ圧にて保持されている。図３の中立位置
状態において、下側Ｃポート１６と下側貫通穴２２とは
閉じており、その両者１６，２２は前記クリアランス２
３によってのみ連通されている。

【００４０】図２，図３に示すように、案内弁２にはそ
の軸線Ｌ方向に延びる小径連通穴２４が４箇所形成され
ている。そして、図１に示すように、案内弁２と上側ベ
アリング１９との間，案内弁２と下側ベアリング２０と
の間には、それぞれ支持空間２５，２６が形成されてい
るが、これら支持空間２５，２６は小径連通穴２４にて
連通されている。従って、支持空間２５，２６内は同一
圧力にて保持されている。

【００４１】さらに、図１に示すように、上側プレート
４５と案内弁２との間の接合部、上側プレート４５と内
側ハウジング６との間の接合部、及び内側ハウジング６
と下側プレート４６との間の接合部には、それぞれＯリ
ング２７，２８，２９が配設されている。そして、これ
らＯリング２７，２８，２９により上記接合部の気密が
保持されている。

【００４２】又、案内弁２の下面と下側プレート４６と
の間の空間には、波ワッシャ３０が配設されている。そ
して、案内弁２には同波ワッシャ３０の付勢力により常
に図中上方への力が付与され、この付勢力により案内弁
２の回転の際に生じる上下方向の振れが抑制される。
又、下側プレート４６には、案内弁２の下部空間２６と
Ｒポート１４とを連通させる通路（図示略）が形成され
ており、この通路を通じて微小なゴミ等がタンク側へ流
出されるようになっている。なお、図２〜図４に示すよ
うに、外側ハウジング５の四隅には回転型流量制御弁１
を他の装置等に取り付けるための取付穴４７が形成され
ている。

【００４３】一方、図１及び図５（図１のＡ−Ａ線断面
図）に示すように、トルクモータ部３において、略棒状
をなす上側アーマチュア３１の中央部と、略板状をなす
下側アーマチュア３２の中央部とには、それぞれ丸穴３
１ａ，３２ａ及びキー溝３１ｂ，３２ｂが形成されてい
る。そして、丸穴３１ａ，３２ａには案内弁２の上端が
挿入され、キー溝３１ｂ，３２ｂにはキー３８，３９が
嵌挿されている。さらに、アーマチュア３１，３２と案
内弁２とはネジ４０，４１により固定されている。つま
り、回転部材をなす上下のアーマチュア３１，３２は、
案内弁２の軸線Ｌに直交する方向に延設され、案内弁２
と一体回転可能となっている。

【００４４】下側アーマチュア３２の両端、即ち、下側
アーマチュア３２の回転中心から離間した位置には、左
右対称に永久磁石３３が接着固定されており、その永久
磁石３３の異なる磁極は下側アーマチュア３２の長手方
向と直交する方向（図５の上下方向）に配置されてい
る。なお、本実施例では、図５に示すように、図中上側
がＳ極、下側がＮ極となっている。

【００４５】磁性材料からなるヨーク３５は、略直方体
状のケース部４２と、そのケース部４２の一側面から突
出する磁性部材としての円柱部４３とを有している。ヨ
ーク３５は、永久磁石３３の両磁極がそれぞれ円柱部４
３に対向するようにして配置され、ネジ４４にて上側プ
レート４５に固定されている。各円柱部４３にはコイル
３４が巻回されており、コイル３４に通電することによ
り、円柱部４３の両端に磁極（Ｓ極，Ｎ極）ができる。
このとき、円柱部４３の端面がコイル３４の端面と一致
するようになっている。

【００４６】ここで、従来用いられていた一例を比較の
ために図１５に示す。図１５において、断面形状が略コ
の字状をしたヨーク１０１にはコイル１０２が巻回され
ており、このヨーク１０１の端面１０３，１０４が磁極
となっている。しかし、この構成の場合には、コイル１
０２に通電した際、角部１０５，１０６から漏洩する磁
束量が大きくなり、最終的に磁束の必要な場所である磁
極に至る磁束が少なくなる。その結果、体格の割りには
利用できる磁束量が少なくなり、従って発生する磁力も
小さくなってしまう。

【００４７】これに対して、本構成によれば、図５に示
すようにコイル３４の端面と円柱部４３の端面とが一致
しており、図１５のような角部１０５，１０６を回って
磁束が必要な磁極に至るというような構成になっていな
いため、磁束の全てが有効に磁力の発生に利用できる。
即ち、漏洩磁束を最小にでき、小型で大きな回転力を取
り出せる構成となっている。又、永久磁石３３及びコイ
ル３４は略直線状にその磁極が並んでいることから、こ
れらによってつくられる磁界は極めて均一であり、又、
下側アーマチュア３２の作動範囲は上記コイル３４によ
ってつくられる磁界の中心近傍極狭い範囲内であるた
め、作動範囲内における磁界の変動が少なく、印加電流
値に対して下側アーマチュア３２の回転角度の直線性が
向上する。つまり、案内弁２の回転角度が印加電流値に
対して直線性に優れ、このため、制御流量の印加電流に
対する比例性が極めて良好となる。

【００４８】なお、この磁極はコイル３４への入力電流
の向きにより決定されるものであり、前記永久磁石３３
のＳ極（或いは、Ｎ極）に対向する円柱部４３の磁極が
Ｎ極（或いは、Ｓ極）となれば、永久磁石３３と円柱部
４３との間には引力が生じる。又、逆に前記永久磁石３
３のＳ極（或いは、Ｎ極）に対向する円柱部４３の磁極
がＳ極（或いは、Ｎ極）となれば、永久磁石３３と円柱
部４３との間には斥力が生じる。従って、円柱部４３の
磁極が図５の状態であれば、下側アーマチュア３２は案
内弁２の軸線を中心にして図中反時計回り方向に回転す
る。又、このとき得られる下側アーマチュア３２の回転
力は印加電流の大きさに比例している。

【００４９】直方体部４２にはネジ穴が貫通して形成さ
れており、そのネジ穴内には調整ネジ３７が螺着される
とともに、上側アーマチュア３１を左右両側から挟むよ
うにしてスプリング３６が配設されている。この左右両
側のスプリング３６は同一の付勢力を有しており、これ
らスプリング３６の付勢力により、アーマチュア３１，
３２の回転動作が規制される。即ち、コイル３４への通
電が行われていない時には、アーマチュア３１，３２と
ともに案内弁２が中立位置に保持されることになる。
又、コイル３４への通電が行われてアーマチュア３１，
３２とともに案内弁２が回転すると、そのアーマチュア
３１，３２の回転力とスプリング３６の付勢力とが釣り
合った位置にてアーマチュア３１，３２の回転が静止さ
れる。なお、調整ネジ３７にて左右両側のスプリング３
６の付勢力を調整することにより、アーマチュア３１，
３２に連結された案内弁２の中立位置が調整可能となっ
ている。

【００５０】図６は、上記のように構成された回転型流
量制御弁１を備えた車両用アクティブサスペンションシ
ステムの油圧回路図である。なお、図中、Ｅ部は回転型
流量制御弁１のＢ−Ｂ線断面（前記図２と同様）、Ｆ部
は同Ｃ−Ｃ線断面（前記図３と同様）、又、Ｇ部は同Ｄ
−Ｄ断面図（前記図４と同様）を示している。

【００５１】図６に示すように、オイルリザーバタンク
５１には油圧ポンプ５２が備え付けられている。アクテ
ィブサスペンション用の油圧アクチュエータ５３は油圧
シリンダ５４とピストン５５とを有し、ピストン５５は
シリンダ室５６内のオイル量と油圧に応じて往復運動す
る。ピストン５５に連結されたピストンロッド５７はア
ーム５８に接続され、同アーム５８の先端にはタイヤ５
９が取り付けられている。

【００５２】又、油圧ポンプ５２は、回転型流量制御弁
１の外側ハウジング内管路１１に接続されている（図
中、Ｆ部）。従って、同管路１１に常時連通している中
段の環状溝８、Ｐポート１５及び下側貫通穴２２内の圧
力は、常に油圧ポンプ５２のポンプ圧となっている。

【００５３】油圧アクチュエータ５３のシリンダ室５６
は、回転型流量制御弁１の外側ハウジング内管路１０に
接続されている（図中、Ｅ部）。従って、同管路１０に
常時連通している上段の環状溝７、上側Ｃポート１３及
び上側貫通穴２１内の圧力は、シリンダ室５６のシリン
ダ圧となっている。又、上段の環状溝７には内側ハウジ
ング内連通穴１８を介してＦ部の下側Ｃポート１６が常
時連通しており、この連通穴１８及び下側Ｃポート１６
内の圧力も、シリンダ室５６のシリンダ圧となってい
る。

【００５４】さらに、オイルリザーバタンク５１は、回
転型流量制御弁１の外側ハウジング内管路１２に接続さ
れている（図中、Ｇ部）。従って、同管路１２に常時連
通している下段の環状溝９はオイルリザーバタンク５１
に通じるリターン圧となっている。又、下段の環状溝９
には内側ハウジング内連通穴１７を介してＥ部のＲポー
ト１４が常時連通しており、内側ハウジング内連通穴１
７及びＲポート１４内の圧力も、オイルリザーバタンク
５１に通じるリターン圧となっている。

【００５５】以下に、回転型流量制御弁１の作用につい
て、図６の車両用アクティブサスペンションシステムを
例にして説明する。先ず、図５のコイル３４に一定方向
の入力電流を流すと、ヨーク３５の円柱部４３に磁気的
極性が生じる。そして、この円柱部４３の磁気的極性
と、下側アーマチュア３２の両端に接着固定された永久
磁石３３との磁気的引力及び斥力によって下側アーマチ
ュア３２は案内弁２の軸線Ｌを中心として回転する。こ
のとき、下側アーマチュア３２の回転力は入力電流の大
きさに比例しており、下側アーマチュア３２はその回転
力とスプリング３６の付勢力とが釣り合った位置で静止
する。この静止位置により、案内弁２による各ポートの
連通面積、即ち、流量が決定される。

【００５６】ここで、図７は図１のＢ−Ｂ線断面図であ
り、案内弁２の図中反時計回り方向への回転動作を示し
ている。又、図８は図１のＣ−Ｃ線断面図であり、案内
弁２の図中時計回り方向への回転動作を示している。

【００５７】さて、図８に示すように、案内弁２が時計
回り方向に回転すると、その回転角度に応じてＰポート
１５と下側Ｃポート１６とが案内弁２の下側貫通穴２２
を介して開口連通する。そして、Ｐポート１５及び下側
貫通穴２２が油圧ポンプ５２のポンプ圧にて保持されて
いるために、開度に応じたオイルが下側貫通穴２２を介
してＰポート１５から下側Ｃポート１６へ流れ込む。な
お、案内弁２の時計回り方向への回転時には、上側貫通
穴２１とＲポート１４とは閉じた状態に保持されてい
る。

【００５８】つまり、図６のアクティブサスペンション
システムにおいて、油圧ポンプ５２によりオイルリザー
バタンク５１から吸い上げられたオイルは、回転型流量
制御弁１の外側ハウジング内管路１１→中段の環状溝８
→Ｐポート１５→下側貫通穴２２→下側Ｃポート１６→
内側ハウジング内連通穴１８→上段の環状溝７→外側ハ
ウジング内管路１０という順に流れ、油圧アクチュエー
タ５３のシリンダ室５６に導入されることになる。そし
て、シリンダ室５６内へのオイルの導入により、同シリ
ンダ室５６内のオイル量及び油圧が上昇して、ピストン
５５が下降する。

【００５９】一方、コイル３４への入力電流を逆方向に
切替えると、ヨーク３５の円柱部４３の磁気的特性が反
対になり、下側アーマチュア３２は反時計回り方向に
（即ち、案内弁２を反時計回り方向に）回転する。

【００６０】そして、図７に示すように、案内弁２の回
転角度に応じて上側Ｃポート１３とＲポート１４とが案
内弁２の上側貫通穴２１を介して開口連通する。そし
て、上側Ｃポート１３及び上側貫通穴２１がシリンダ室
５６のシリンダ圧にて保持されているために、開度に応
じたオイルが上側貫通穴２１を介して上側Ｃポート１３
からＲポート１４へ流れ込む。なお、案内弁２の反時計
回り方向への回転時には、下側貫通穴２２と下側Ｃポー
ト１６とは閉じた状態に保持されている。

【００６１】つまり、図６において、シリンダ室５６内
のオイルは、回転型流量制御弁１の外側ハウジング内管
路１０→上段の環状溝７→上側Ｃポート１３→上側貫通
穴２１→Ｒポート１４→内側ハウジング内連通穴１７→
下段の環状溝９→外側ハウジング内管路１２という順に
流れ、外側ハウジング内管路１２からオイルリザーバタ
ンク５１に排出されることになる。そして、オイルがシ
リンダ室５６からオイルリザーバタンク５１に戻される
ことにより、シリンダ室５６内のオイル量及び油圧が下
降して、ピストン５５が上昇する。

【００６２】又、コイル３４への入力電流を「０」にす
れば、下側アーマチュア３２の回転力がなくなり、スプ
リング３６の付勢力により案内弁２が中立位置（図２，
図３）に戻る。そして、再び上下貫通穴２１，２２とＲ
ポート１４，下側Ｃポート１６とは、共に閉じた状態に
保持される。この状態で、図６のシリンダ室５６へのオ
イルの出入りが停止される。

【００６３】なお、図６の車両用アクティブサスペンシ
ョンシステムにおいて、路面状態や走行状態をパラメー
タとして、コイル３４への入力電流の向き及び大きさを
制御するようにすれば、サスペンションのストローク調
整が自在となり、車両姿勢や車両振動のアクティブ制御
が可能となる。

【００６４】以上、詳述したように、本実施例の回転型
流量制御弁１では、回転部材をなす上側アーマチュア３
１及び下側アーマチュア３２を、案内弁２の軸線Ｌ（図
１参照）に直交する方向に延設し、案内弁２と一体回転
可能とした。又、下側アーマチュア３２の両端、即ち、
案内弁２の回転中心から離間した位置に永久磁石３３を
固着し、その永久磁石３３の両磁極側にはそれぞれコイ
ル３４を巻回した円柱部４３を対向させて配置した。

【００６５】そして、コイル３４に通電させることによ
り、円柱部４３に発生した磁極と、永久磁石３３の磁極
との間に引力及び斥力を生じさせ、案内弁２を正逆方向
のいずれかの方向に回転させるようにした。又、案内弁
２の回転に伴い、内側ハウジング６の連通路（上側Ｃポ
ート１３，Ｒポート１４，Ｐポート１５，下側Ｃポート
１６）と、案内弁２の貫通穴２１，２２とを選択的に切
り替えるようにした。さらに、コイル３４への入力電流
の大きさに応じて案内弁２の回転角度を調節可能とする
ことにより、連通路（１３〜１６）と貫通穴２１，２２
との連通面積を変えて流量を調節できるようにした。

【００６６】そして、上記構成によれば、永久磁石３３
の磁極とコイル３４によって円柱部４３（磁性部材）の
端面に発生する磁極とが対向する構造となり、磁束の全
てが磁力の発生に利用でき、小型であっても大きな回転
力を得ることができる。又、永久磁石３３及びコイル３
４によってつくられる磁極が略直線状に配置されるた
め、これらによってつくられる磁界の分布は極めて均一
になり、アーマチュア３１，３２の作動範囲はコイル３
４によってつくられる磁極による磁界の中心付近の極一
部の狭い範囲内となる。そのため、作動範囲内における
磁界の変動が少なくなり、印加電流値に対してアーマチ
ュア３１，３２の回転角度の直線性が良好となる。つま
り、案内弁２の回転角度が印加電流値に対して直線性に
優れ、このため制御流量の印加電流値に対する比例性が
向上する。又、案内弁２が回転式であるため、耐振性を
も向上させることができる。

【００６７】以上のように本実施例によれば、小型化が
可能になるとともに、耐振性、高速応答性、さらに印加
電流値に対する制御流量の比例性を向上させた回転型流
量制御弁１を実現するとができる。

【００６８】加えて、本実施例では、内側ハウジングに
設けられた４箇所の連通路（１３〜１６）を案内弁２の
回転中心に対して対称となるように配置した。この構成
により、案内弁２の半径方向にかかる流体圧力は充分小
さくなり、各連通路（１３〜１６）に分配される流体の
圧力バランスが均等になり案内弁２の作動が円滑にな
る。即ち、連通路が非対称に設けたものでは、流体圧力
の非対称により案内弁２がハウジング内壁に押しつけら
れ、回転不良を起こすことがあったが、この不具合が解
消される。

【００６９】さらに、案内弁２を２つのベアリング１
９，２０で支持するとともに、案内弁２の長手方向には
ベアリング１９，２０の各支持空間２５，２６を連通す
る小径連通穴２４を設けた。それにより、図１に示す案
内弁２の上部の支持空間２５と下部の支持空間２６との
圧力が同一となり、案内弁２の上下方向にかかる圧力を
充分小さくすることができる。

【００７０】又、上下一対のベアリング１９，２０を内
側ハウジング６の中空部６ａ，６ｂに配設した。そのた
め、従来のように、ハウジングとは別にベアリング受け
（例えば、上側プレート４５，下側プレート４６）を設
け、そのベアリング受けにベアリングを挿入した場合と
は異なり、組付精度の誤差を生じることはない。よっ
て、従来の流量制御弁では組付精度誤差によって流体固
着を発生させ、高圧時の作動不良を招くことがあった
が、本実施例ではこの不具合を回避し、常に円滑な作動
を保証することができる。さらには、この構成によれ
ば、案内弁２と内側ハウジング６の内壁との間のクリア
ランス２３を、さらに小さくすることができ、このクリ
アランス２３によるリターン側へのオイル漏洩量を低減
させることができる。

【００７１】次に、前記第１実施例を変形した別例（第
２〜第６実施例）について説明する。 （第２実施例）第１実施例では、図１〜図３に示すよう
に、ハウジングの連通路として内側ハウジング６に上側
Ｃポート１３，Ｒポート１４，Ｐポート１５，下側Ｃポ
ート１６が４箇所ずつ設けられていた。又、案内弁２に
はそれら各ポート（１３〜１６）に対向するようにし
て、弁体の切替路としての十字状の貫通穴２１，２２が
設けられていた。

【００７２】それに対し、この第２実施例における回転
型流量制御弁１の流路切換部４の構成を図９及び図１０
に示す。なお、図９は図１のＢ−Ｂ線断面に相当し、図
１０は図１のＣ−Ｃ線断面に相当する。

【００７３】図９に示すように、内側ハウジング６１の
中空部には弁体としての案内弁６４が配設されている。
内側ハウジング６１には、上側Ｃポート６２が互いに対
向する位置に２箇所設けられるとともに、その各上側Ｃ
ポート６２の図中反時計回り方向にズレた位置にはそれ
ぞれＲポート６３が設けられている。内側ハウジング内
連通穴１７，１８は２箇所ずつ設けられており、内側ハ
ウジング内連通穴１７がＲポート６３に連通している。
又、案内弁６４には、直線状に延びる上側貫通穴６５が
設けられている。

【００７４】一方、図１０に示すように、内側ハウジン
グ６１には、Ｐポート６６が互いに対向する位置に２箇
所設けられるとともに、その各Ｐポート６６の図中時計
回り方向にズレた位置にはそれぞれ下側Ｃポート６７が
設けられている。内側ハウジング内連通穴１８が下側Ｃ
ポート６７に連通している。又、案内弁６４には、直線
状に延びる下側貫通穴６８が設けられている。

【００７５】このように、第２実施例では、上側Ｃポー
ト６２，Ｒポート６３，Ｐポート６６，下側Ｃポート６
７がハウジングの連通路をなし、上側貫通穴６５，下側
貫通穴６８が弁体の切替路をなしている。

【００７６】上記のように構成された回転型流量制御弁
１では、案内弁６４が図中反時計回り方向に回転すれ
ば、上側Ｃポート６２とＲポート６３とが上側貫通穴６
５を介して連通する。又、案内弁６４が図中時計回り方
向に回転すれば、Ｐポート６６と下側Ｃポート６７とが
下側貫通穴６８を介して連通する。その結果、この第２
実施例の回転型流量制御弁でも、前記第１実施例の回転
型流量制御弁１と同様の効果を発揮することができる。

【００７７】なお、ハウジングに設けられる連通路の数
は、第１，第２実施例に限定されるものではなく、案内
弁の回転中心に対して対称となるような位置に設けられ
ていれば、任意の偶数個としてよい。

【００７８】（第３実施例）第１実施例では、図１〜図
３に示すように、弁体の切替路として、案内弁２に上側
貫通穴２１と下側貫通穴２２とが上下２段に分かれて形
成されていた。そして、上側貫通穴２１によって上側Ｃ
ポート１３とＲポート１４とが連通可能となり、又、下
側貫通穴２２によってＰポート１５と下側Ｃポート１６
とが連通可能となっていた。第２実施例でも、同様に案
内弁６４には上下２段の貫通穴６５，６８が形成されて
いた。

【００７９】それに対し、この第３実施例では図１１に
示すように、内側ハウジング７１には環状溝７２が設け
られているとともに、その環状溝７２に連通するＣポー
ト（コントロールポート）７３が２箇所に設けられてい
る。環状溝７２は外側ハウジング内管路７４を介して外
部のコントロール部（例えば、図６におけるシリンダ部
５６）に連通されている。

【００８０】又、内側ハウジング７１において、Ｃポー
ト７３の図中時計回り方向側には一対のＰポート７５が
設けられ、反時計回り方向側には一対のＲポート７６が
設けられている。そして、Ｐポート７５は内側ハウジン
グ内連通穴７７に連通され、同連通穴７７は図示しない
管路を介して外部のプレッシャ部（例えば、図６におけ
る油圧ポンプ５２）に連通されている。Ｒポート７６は
内側ハウジング内連通穴７８に連通され、同連通穴７８
は図示しない管路を介して外部のリターン部（例えば、
図６におけるオイルリザーバタンク５１）に連通されて
いる。

【００８１】一方、弁体としての案内弁７９には直線状
に延びる貫通穴８０が１段のみに設けられている。そし
て、図１１の中立位置状態ではＣポート７３と貫通穴８
０とのみが連通された状態となっている。

【００８２】このように、第３実施例では、Ｃポート７
３，Ｐポート７５，Ｒポート７６がハウジングの連通路
をなし、貫通穴８０が弁体の切替路をなしている。そし
て、中立位置からトルクモータ部３（図１参照）によっ
て案内弁７９が時計回り方向に回転した場合には、Ｐポ
ート７５とＣポート７３とが貫通穴８０を介して連通さ
れる。そして、プレッシャ部（図示略）→内側ハウジン
グ内連通穴７７→Ｐポート７５→貫通穴８０→Ｃポート
７３→環状溝７２→外側ハウジング内管路７４→コント
ロール部（図示略）の順にオイルが流動する。

【００８３】一方、中立位置から案内弁７９が反時計回
り方向に回転した場合には、Ｃポート７３とＲポート７
６とが貫通穴８０を介して連通される。そして、コント
ロール部（図示略）→外側ハウジング内管路７４→環状
溝７２→Ｃポート７３→貫通穴８０→Ｒポート７６→内
側ハウジング内連通穴７８→リターン部（図示略）の順
にオイルが流動する。

【００８４】上記のように、第３実施例では、案内弁７
９の貫通穴８０を１段に形成して構成しても、前記第１
実施例と同様に所望の流路切り替え、及び流量調節を可
能とすることができる。

【００８５】（第４実施例）第１実施例では、図１に示
すように、内側ハウジング６には円筒空間部として大径
中空部６ａと小径中空部６ｂとが形成されていた。そし
て、大径中空部６ａにベアリング１９が配設されるとと
もに、小径中空部６ａに案内弁２及びベアリング２０が
配設されていた。即ち、内側ハウジング６の円筒空間部
は段差を有していた。

【００８６】これに対し、第４実施例では、図１２に示
すように内側ハウジング８１の円筒空間部８１ａは段差
のない直円筒状となっている。そして、円筒空間部８１
ａには一対のベアリング８２，８３が嵌挿固定されると
ともに、同ベアリング８２，８３に支持されて案内弁２
が配設されている。

【００８７】この構成により、第１の実施例では大径中
空部６ａと小径中空部６ｂとの同軸度が要求されていた
が、第４実施例では同一径とすることにより、同軸度を
必要とせず、加工の容易化と高精度化を図ることができ
る。

【００８８】その結果、案内弁２と内側ハウジング８１
の内壁との間のクリアランスを小さくすることができ、
中立位置においてリターン側（Ｒポート）に流出するオ
イル漏洩量を少なくすることができる。

【００８９】（第５実施例）第１実施例では、図５に示
すように、回転部材としての上側アーマチュア３１と下
側アーマチュア３２とにより、トルクモータ部３が構成
されていた。

【００９０】それに対し、第５実施例におけるトルクモ
ータ部３の構成を図１３に示す。この図１３は図１のＡ
−Ａ線断面に相当する。回転部材としてのアーマチュア
８５は、上下アーマチュア３１，３２を一体化して十字
状をなしている。そして、アーマチュア８５は、その十
字の中央にてキー８６及びネジ８７を用いて案内弁２に
連結されている。又、同アーマチュア８５の図中左右端
には永久磁石３３が接着固定され、アーマチュア８５の
図中上下端の左右両側にはスプリング３６が接続されて
いる。

【００９１】上記の構成によれば、前記第１実施例と同
様に、コイル３４を通電させることにより、永久磁石３
３と円柱部４３との間に引力及び斥力が生じ、その引力
及び斥力作用によって、アーマチュア８５が正逆方向の
いずれかに回転する。そして、アーマチュア８５の回転
力とスプリング３６の付勢力とが釣り合った位置にてア
ーマチュア８５が静止する。

【００９２】このように、この第５実施例においては、
本発明の目的を達成するとともに、アーマチュア８５の
簡略化を図ることができる。 （第６実施例）第１実施例では、図５に示すように、下
側アーマチュア３２の両端に接着固定された永久磁石３
３と、コイル３４を挿入固定されたヨーク３５とによっ
て磁気回路が構成されていた。そして、永久磁石３３と
ともに下側アーマチュア３２が案内弁２の軸線Ｌ（図１
参照）を中心に回転した。

【００９３】それに対し、第６の実施例におけるトルク
モータ部３の構成を図１４に示す。この図１３は図１の
Ａ−Ａ線断面に相当する。磁性材からなる回転部材とし
てのアーマチュア９１は略棒状をなし、その中央部で案
内弁２に連結されている。又、案内弁２の図中左右側に
は一対のコイル９２が配設されており、アーマチュア９
１はコイル９２のボビン９３内を貫通するようにして配
置されている。

【００９４】アーマチュア９１の両端部付近にはヨーク
９４が配設されており、ヨーク９４にはそれぞれ永久磁
石９５が２個ずつ固定されている。これら合計４個の永
久磁石９５の磁極は図中に示す通り上側がＮ極、下側が
Ｓ極に固定される。そして、永久磁石９５の間にアーマ
チュア９１が配置されている。

【００９５】アーマチュア９１の両側先端部には非磁性
体の固定片９６が接続され、その固定片９６はアーマチ
ュア９１の回転方向両側からスプリング９７にて支持さ
れている。従って、アーマチュア９１の回転はスプリン
グ９７の付勢力にて規制される。又、スプリング９７の
付勢力は調整ネジ９８にて調整可能となっており、調整
ネジ９８によりアーマチュア９１の中立位置が調整され
る。

【００９６】そして、コイル９２に通電すれば、同コイ
ル９２に貫通するアーマチュア９１の左右両端に磁極
（Ｎ極，Ｓ極）ができ、アーマチュア９１の磁極と、ア
ーマチュア９１に対向する永久磁石９５の磁極とによ
り、両者９１，９５間に引力及び斥力が生じ、アーマチ
ュア９１は入力電流の大きさに比例した回転力を得る。
なお、図１４において、アーマチュア９１の図中左端は
Ｓ極となり、図中右端はＮ極となっているため、アーマ
チュア９１は図中反時計回り方向に回転することにな
る。そして、アーマチュア９１はその回転力とスプリン
グ９７による付勢力とが釣り合った位置にて静止する。

【００９７】以上のように、第６実施例においては、永
久磁石９５を固定し、アーマチュア９１の磁極を可変と
した。この構成でも、前記各実施例と同様に本発明の目
的を達成することができる。

【００９８】一方で、上記実施例で述べた回転型流量制
御弁では、図１〜図３に示すように案内弁２の回転に伴
い案内弁２の上側貫通穴２１（又は、下側貫通穴２２）
と内側ハウジング６のＲポート１４（又は、下側Ｃポー
ト１６）とが連通開口しその開口部から流体が流出す
る。その際、案内弁２には、前記開口部を閉じようとす
る力、即ち案内弁２の開弁方向への回転に対して反対方
向の力（流体反力）が作用する。つまり、流体の流出速
度をＶ，流量をＱ，密度をρ，開口部の接線に対する流
出角度をθとしたとき、流体反力Ｆは次式で表される。

【００９９】 Ｆ＝ρ・Ｑ・Ｖ・ｃｏｓθ ・・・（１） そして、この流体反力Ｆにより、トルクモータ部３では
流体反力Ｆに抗するための余分な回転力が必要になる。
又、流体反力Ｆによる影響で案内弁２の回転が不安定に
なるという問題が生じる。そこで、次の第７〜第１０実
施例では、この流体反力Ｆによる影響を低減させるため
の構成を示す。

【０１００】（第７実施例）第７実施例の構成を図１６
及び図１７に示す。なお、図１６，１７は回転型流量制
御弁１の流路切換部４の構成を示した断面図であって、
図１６は図１のＢ−Ｂ線断面に相当し、図１７は図１の
Ｃ−Ｃ線断面に相当する。

【０１０１】図１６に示すように、流出路としてのＲポ
ート１４は半径方向（案内弁２の中心とＲポート１４の
開口部の中心とを結ぶ方向）に対して時計回り方向に所
定の角度θ1 を有している。即ち、図１６では、案内弁
２の開弁方向が反時計回り方向であり、Ｒポート１４の
開口部における案内弁２の開弁方向の接線（図１６の矢
印Ｘ１）に対して鈍角となる方向にＲポート１４が延設
されている（図１６の角度θ2 ＞９０°）。

【０１０２】又、図１７に示すように、流出路としての
下側Ｃポート１６は半径方向（案内弁２の中心と下側Ｃ
ポート１６の開口部の中心とを結ぶ方向）に対して反時
計回り方向に所定の角度θ3 を有している。即ち、図１
７では、案内弁２の開弁方向が時計回り方向であって、
下側Ｃポート１６の開口部における案内弁２の開弁方向
の接線（図１７の矢印Ｘ２）に対して鈍角となる方向に
下側Ｃポート１６が延設されている（図１７の角度θ4
＞９０°）。

【０１０３】図１８，１９には、第７実施例における回
転型流量制御弁１の作動状態を示す。つまり、案内弁２
が反時計回り方向に回転した場合、回転型流量制御弁１
は図１６の状態から図１８の状態に移行し、回転型流量
制御弁１に供給される流体（オイル）は案内弁２の上側
貫通穴２１からＲポート１４を介して内側ハウジング内
連通穴１７に流出する。又、案内弁２が時計回り方向に
回転した場合、回転型流量制御弁１は図１７の状態から
図１９の状態に移行し、流体は案内弁２の下側貫通穴２
２から下側Ｃポート１６を介して内側ハウジング内連通
穴１８に流出する。

【０１０４】ここで、流体の流出方向について図２０，
２１を用いて詳しく説明する。なお、図２０は本第７実
施例での流出方向を示した図（図１９の一部を拡大した
図）であり、図２１は本第７実施例とは異なりポートを
半径方向に延設した場合（即ち、θ1 ，θ3 ＝０°の場
合）の流出方向を示した図である。

【０１０５】つまり、図２１では、流出路がすべて開口
した場合を除き、流体の流出方向（図２１の矢印Ｘ４）
は案内弁２の半径方向に対して角度αを有し、流出角度
θは（９０−α）°となっている。従って、ｃｏｓθ＝
ｃｏｓ（９０−α）≠０となり、案内弁２には流出角度
θ（＝９０−α）に応じた流体反力Ｆが作用する。これ
に対して、図２０では、流体の流出方向（図２０の矢印
Ｘ３）はより半径方向に近い流れとなる（α≒０とな
る）。そのため、流出角度θは略９０°となり、流体反
力Ｆを極めて小さくなる。つまり、θ≒９０°の場合、
ｃｏｓθ≒０となり、上記（１）式で表される流体反力
Ｆは殆ど作用しないことになる。

【０１０６】以上のように、第７実施例の回転型流量制
御弁１では、流出路がすべて開口していなくても、即ち
回転角が小さい場合でも、流体反力Ｆ（案内弁２を閉弁
方向に戻す力）を低減させることができ、必要最小限の
トルクにて案内弁２を回転させることができる。その結
果、案内弁２の回転が安定するとともに、トルクモータ
部３の小型化が可能となる。

【０１０７】（第８実施例）上記第７実施例では、Ｒポ
ート１４，下側Ｃポート１６を半径方向に対し所定の角
度θ1 ，θ3 だけ傾けることにより流体の流出方向を半
径方向に近づけて案内弁２にかかる流体反力Ｆを低減し
た。これに対して第８実施例では、流体の流入角度を変
えることで流体反力Ｆによる影響を低減させている。図
２２は、回転型流量制御弁１の流路切換部４の構成を示
した断面図であり、図１のＣ−Ｃ線断面に相当する。な
お、図１のＢ−Ｂ線断面については図示しないが、この
Ｂ−Ｂ線断面では上側Ｃポート１３が同様に所定の角度
を有する。

【０１０８】図２２に示すように、流入路としてのＰポ
ート１５は、半径方向に対して所定の角度βだけ傾けて
形成されており、流体は角度βにて下側貫通穴２２に流
入される。即ち、図２２では、案内弁２の開弁方向が時
計回り方向であって、Ｐポート１５の開口部における案
内弁２の開弁方向の接線（図２２の矢印Ｘ５）に対して
鈍角となる方向にＰポート１５が延設されている。

【０１０９】この場合、流体がＰポート１５から下側貫
通穴２２に流入する際に、案内弁２の回転方向と同じ方
向の力Ｆ’を生じ、この力Ｆ’が流体反力Ｆに対向して
作用する。従って、本第８実施例の構成によれば、流体
反力Ｆが閉弁方向に作用するとともに力Ｆ’が開弁方向
に作用することにより、結果的に流体反力Ｆによる影響
を低減することができる。

【０１１０】（第９実施例）図２３は第９実施例におけ
る流路切替部４の構成を示した断面図であり、図１のＣ
−Ｃ線断面に相当する。図２４はＰポート１５及び下側
Ｃポート１６の開口形状を示した図である。図２３，２
４に示すように、下側Ｃポート１６には半円柱状の流路
規制片１２１が圧入されている。つまり、下側Ｃポート
１６の流路は流路規制片１２１によって制限され、Ｐポ
ート１５に近い側の片側半分だけが連通している。この
構成によれば、流体の流出領域を狭くすることにより流
出角度を半径方向に近づけることができる。その結果、
流体の流出方向を案内弁２の開弁方向の接線に対して略
９０°（θ≒９０°）にすることができ、流体圧力Ｆの
低減を図ることができる。

【０１１１】（第１０実施例）図２５は第１０実施例に
おける流路切替部４の構成を示した断面図であり、図１
のＣ−Ｃ線断面に相当する。図２６はＰポート１５及び
下側Ｃポート１６の開口形状を示した図である。図２
５，２６に示すように、下側Ｃポート１６の断面は矩形
に形成されており、第９実施例と同様に流体の流出領域
が狭くなるように構成されている。従って、本第１０実
施例でも、流出角度を案内弁２の半径方向に近づけるこ
とができ、流体圧力Ｆの低減を図ることができる。又、
上記効果に加えて、本構成によれば、断面形状を半円状
にした場合に比べて回転角度に対する開口面積を大きく
することができ、案内弁２の回転角度が小さい場合であ
っても十分な流量を得ることができる。

【０１１２】

【発明の効果】この発明によれば、小型化が可能になる
とともに、耐振性、高速応答性、さらに印加電流値に対
する制御流量の比例性を向上させることができるという
優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の回転型流量制御弁の構成を示す縦
断面図である。

【図２】図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。

【図３】図１におけるＣ−Ｃ線断面図である。

【図４】図１におけるＤ−Ｄ線断面図である。

【図５】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図６】回転型流量制御弁を備えた車両用アクティブサ
スペンションシステムの油圧回路図である。

【図７】回転型流量制御弁の作動状態を示す断面図であ
る。

【図８】回転型流量制御弁の作動状態を示す断面図であ
る。

【図９】第２実施例の回転型流量制御弁の構成を示し、
図１のＢ−Ｂ線断面に相当する図である。

【図１０】同じく、第２実施例の回転型流量制御弁の構
成を示し、図１のＣ−Ｃ線断面に相当する図である。

【図１１】第３実施例の回転型流量制御弁の構成を示す
断面図である。

【図１２】第４実施例の回転型流量制御弁の構成を示す
縦断面図である。

【図１３】第５実施例の回転型流量制御弁において、ト
ルクモータ部の構成を示す断面図である。

【図１４】第６実施例の回転型流量制御弁において、ト
ルクモータ部の構成を示す断面図である。

【図１５】比較のためのコイル及びヨークを示す構成図
である。

【図１６】第７実施例の回転型流量制御弁の構成を示
し、図１のＢ−Ｂ線断面に相当する図である。

【図１７】第７実施例の回転型流量制御弁の構成を示
し、図１のＣ−Ｃ線断面に相当する図である。

【図１８】第７実施例の回転型流量制御弁の作動状態を
示す断面図である。

【図１９】第７実施例の回転型流量制御弁の作動状態を
示す断面図である。

【図２０】図１９の一部を拡大して示す断面図である。

【図２１】図２０の比較のために示した断面図である。

【図２２】第８実施例の回転型流量制御弁の構成を示す
断面図である。

【図２３】第９実施例の回転型流量制御弁の構成を示す
断面図である。

【図２４】Ｐポート及び下側Ｃポートの開口形状を示す
断面図である。

【図２５】第１０実施例の回転型流量制御弁の構成を示
す断面図である。

【図２６】Ｐポート及び下側Ｃポートの開口形状を示す
断面図である。

【符号の説明】

１…回転型流量制御弁、２…弁体としての案内弁、５…
外側ハウジング、６…内側ハウジング、６ａ…円筒空間
部としての大径中空部、６ｂ…円筒空間部としての小径
中空部、１３…連通路（流入路）としての上側Ｃポー
ト、１４…連通路（流出路）としてのＲポート、１５…
連通路（流入路）としてのＰポート、１６…連通路（流
出路）としての下側Ｃポート、１９，２０…ベアリン
グ、２１…切替路としての上側貫通穴、２２…切替路と
しての下側貫通穴、２４…小径連通穴、２５，２６…支
持空間、３１…回転部材としての上側アーマチュア、３
２…回転部材としての下側アーマチュア、３３…永久磁
石、３４…コイル、３５…ヨーク、４３…磁性部材とし
ての円柱部、６１…内側ハウジング、６２…連通路とし
ての上側Ｃポート、６３…連通路としてのＲポート、６
４…弁体としての案内弁、６５…切替路としての上側貫
通穴、６６…連通路としてのＰポート、６７…連通路と
しての下側Ｃポート、６８…切替路としての下側貫通
穴、７１…内側ハウジング、７３…連通路としてのＣポ
ート、７５…連通路としてのＰポート、７６…連通路と
してのＲポート、７９弁体としての案内弁、８０…切替
路としての貫通穴、８１…内側ハウジング、８１ａ…円
筒空間部、８２，８３…ベアリング、８５…回転部材と
してのアーマチュア、９１…回転部材としてのアーマチ
ュア、９２…コイル、９５…永久磁石。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒空間部を有するとともに、当該円筒
   空間部に連通する複数の連通路を有するハウジングと、 前記円筒空間部に配設され、前記ハウジングの連通路を
   選択的に切り替えるための切替路を有する弁体と、 前記円筒空間部に配設され、前記弁体をその軸線を中心
   にして正逆回転可能に支持するためのベアリングと、 前記弁体に連結され、当該弁体の軸線に直交する方向に
   延びる回転部材と、 前記回転部材おいて、回転中心から離間した位置に設け
   られた磁石と、 前記磁石の磁極に対向して配置された磁性部材と、 前記磁性部材に巻回され、印加電流の方向及び大きさに
   応じて前記磁性部材の磁極及び磁力を変化させるコイル
   とを備え、 前記磁性部材及び前記磁石間に引力及び斥力を生じさせ
   て、前記回転部材を回転させることを特徴とする回転型
   流量制御弁。
2. 【請求項２】 円筒空間部を有するとともに、当該円筒
   空間部に連通する複数の連通路を有するハウジングと、 前記円筒空間部に配設され、前記ハウジングの連通路を
   選択的に切り替えるための切替路を有する弁体と、 前記円筒空間部に配設され、前記弁体をその軸線を中心
   にして正逆回転可能に支持するためのベアリングと、 前記弁体に連結され、当該弁体の軸線に直交する方向に
   延びる磁性材からなる回転部材と、 中空部にて前記回転部材を貫通させ、印加電流の方向及
   び大きさに応じて前記回転部材の磁極及び磁力を変化さ
   せるコイルと、 前記回転部材の磁極に対向して配置された磁石とを備
   え、 前記回転部材及び前記磁石間に引力及び斥力を生じさせ
   て、前記回転部材を回転させることを特徴とする回転型
   流量制御弁。
3. 【請求項３】 前記ハウジングの円筒空間部に連通する
   ポートを、前記弁体の回転中心に対して対称となるよう
   に偶数個、設けたことを特徴とする請求項１、又は、請
   求項２に記載の回転型流量制御弁。
4. 【請求項４】 前記ベアリングを支持するための支持空
   間を前記ハウジングの円筒空間部に対し同一径としたこ
   とを特徴とする請求項１、又は、請求項２に記載の回転
   型流量制御弁。
5. 【請求項５】 前記弁体を少なくとも２つのベアリング
   で支持するとともに、該ベアリングを支持するための各
   支持空間を前記弁体に設けられた連通路にて連通したこ
   とを特徴とする請求項１、又は、請求項２に記載の回転
   型流量制御弁。
6. 【請求項６】 前記ハウジングの連通路は、前記弁体の
   切換路に流体を流入するための流入路と前記弁体の切換
   路から流体を流出するための流出路とからなり、前記流
   出路の開口部における前記弁体の開弁方向の接線に対し
   て鈍角となるように前記流出路を延設したことを特徴と
   する請求項１、又は、請求項２に記載の記載の回転型流
   量制御弁。
7. 【請求項７】 前記ハウジングの連通路は、前記弁体の
   切換路に流体を流入するための流入路と、前記弁体の切
   換路から流体を流出するための流出路とからなり、前記
   流入路の開口部における前記弁体の開弁方向の接線に対
   して鈍角となるように前記流入路を延設したことを特徴
   とする請求項１、又は、請求項２に記載の回転型流量制
   御弁。