JPH0640380Y2

JPH0640380Y2 - 圧力制御弁

Info

Publication number: JPH0640380Y2
Application number: JP1988012354U
Authority: JP
Inventors: 道郎赤岩; 忠治横田
Original assignee: 株式会社ユニシアジェックス
Priority date: 1988-02-01
Filing date: 1988-02-01
Publication date: 1994-10-19
Anticipated expiration: 2003-02-01
Also published as: JPH01116279U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、産業機械，自動車部品（パワーステアリン
グ，ブレーキ，サスペンション，トランスミッション
等），鉄道車両用ブレーキ，建設機械等に適用される圧
力制御弁に関する。

（従来の技術）従来の圧力制御弁として、例えば特開昭61−228176号公
報に記載されているようなものが知られている。

この従来の圧力制御弁は、バルブスプールの増圧摺動方
向の端部に設けられた背室から作動液を排出する経路に
固定オリフィスが設けられた構成であった。

従って、バルブスプールの増圧方向への摺動時には、背
室の容積が狭められ、この変化に対応した量の作動液が
背室から排出される際に、オリフィスにおいてバルブス
プールの摺動速度の２乗に比例した減衰力（Ｆ＝Cv²）
が作用し、発振が防止されるものであった。

（考案が解決しようとする問題点）しかしながら、このような従来の圧力制御弁にあって
は、オルフィスが固定であったために、減衰力が作用す
る分だけ応答性が低下するもので、一方、応答性を確保
すれば減衰力が低下し発振防止機能が低下し、応答性の
確保と発振防止機能との両立を図るのが困難であるとい
う問題点があった。

（問題点を解決するための手段）本考案は、上述のような問題点を解決し、バルブスプー
ルの中立位置付近では、減衰力を低くして応答性が高
く、中立位置からの摺動量が大きくなると減衰力が増大
されて発振防止機能を高めるようにして、応答性確保と
発振防止を両立することのできる圧力制御弁を提供する
ことを目的としている。

この目的達成のために、本考案では、バルブボディに穿
設され、液圧供給回路，ドレーン回路，出力回路に接続
されたバルブ穴と、該バルブ穴に摺動可能に設けられ、
押圧手段により一方向に摺動付勢されるとともに、フィ
ードバック受圧面により出力回路の出力液圧を他方向に
受圧するバルブスプールと、前記バルブ穴内に出力回路
に連通された制御圧室を画成し、かつ、バルブスプール
の中立位置では制御圧室を液圧供給回路及びドレーン回
路と遮断し、バルブスプールを中立位置から押圧手段に
よる押圧方向である増圧方向に摺動させた位置では制御
圧室を液圧供給回路と連通させ、その逆に中立位置から
フィードバック受圧面による受圧方向である減圧方向に
摺動させた位置では制御圧室をドレーン回路と連通させ
るようバルブスプールに形成されたランドと、前記バル
ブスプールの増圧方向端部位置のバルブボディに形成さ
れ、かつ、ドレーン回路に接続された背室と、該背室に
おいて前記バルブスプールとバルブボディとのいずれか
一方に形成されたダンパ孔、及び、他方に形成されてダ
ンパ孔に挿入されたダンパ突起と、前記ダンパ突起の外
周面とダンパ孔の内周面との間に形成され、前記ダンパ
孔内と背室とを連通するクリアランス部と、前記ダンパ
突起の外周面とダンパ孔の内周面との少なくとも一方
に、前記バルブスプールの中立位置から増圧方向への摺
動量が大きくなる程クリアランス部が狭まるように形成
されたテーパ面とを備えている手段とした。

（作用）本考案の圧力制御弁では、出力液圧を増圧する際には以
下のように作動する。

即ち、押圧手段により押圧してバルブスプールを中立位
置から増圧方向に摺動させると、制御圧室が液圧供給回
路と連通されて、制御圧室ならびにこれに連通された出
力回路の出力液圧が上昇する。また、この出力液圧は、
バルブスプールに形成されたフィードバック受圧面で受
圧されて、バルブスプールを押し戻すことになり、バル
ブスプールは、押圧手段による押圧力とフィードバック
受圧面で受圧する出力液圧とが釣り合う位置で止まるこ
とになり、これにより、出力液圧は、押圧手段の押圧力
に応じた液圧となる。

また、このバルブスプールの増圧方向の摺動により、こ
の摺動量だけダンパ突起がダンパ孔内に深く挿入される
ような相対変位が生じ、これにより、ダンパ孔内の作動
液が、ダンパ突起外周面とダンパ孔の内周面との間に形
成されたクリアランス部を通って背室へ流出され、よっ
て、減衰力が作用し発振が防止される。

ところで、このダンパ突起の外周面とダンパ孔内周面と
の間には、バルブスプールの摺動量が大きくなる程クリ
アランス部が狭まるようにテーパ面が形成されている。

従って、このクリアランス部で発生する減衰力は、バル
ブスプールの摺動量が大きくなる程増大するもので、即
ち、中立位置付近では、発生減衰力が小さく、応答性を
確保することができ、そこから出力液圧増圧方向への摺
動量が大きくなる程減衰力を大きくして発振防止機能を
高めることができる。

次に、バルブスプールが増圧方向に摺動した状態から、
押圧手段による押圧力を取り除くと、バルブスプールに
対する押圧力と出力液圧とのバランスが崩れて、バルブ
スプールは、中立位置よりも減圧方向に摺動する。これ
により、制御圧室がドレーン回路に連通されて、制御圧
室ならびに出力回路の出力液圧が低下する。

尚、この減圧方向への摺動によりクリアランス部がせば
まるようなテーパ面を有したダンパ穴ならびにダンパ突
起を設けることも可能であり、この場合も、上述の増圧
時と同様に、減圧方向への摺動量が大きくなる程、減衰
力が発生させて発振を防止することができる。

（実施例）以下、本考案の実施例を図面により詳述する。

まず、実施例の構成について説明する。

第１図は、本考案第１実施例の圧力制御弁を示す断面図
であって、この圧力制御弁は、液圧制御回路内において
ポンプ圧回路（液圧供給回路）P,制御圧回路（出力回
路）S,ドレーン回路Ｄに接続して設けられ、バルブボデ
ィ1,バルブスプール2,ソレノイド（押圧手段）3,エンド
カバー4,サブプレート５を主要な構成としている。

バルブボディ１は、この圧力制御弁の本体を成し、この
バルブボディ１には同軸にバルブ穴11,第１背圧室13及
び第２背圧室14が穿設され、第１背室13の端部はエンド
キャップ４により塞がれ、また、第２背室14の端部はソ
レノイド３により塞がれている。そしてバルブボディ１
には、バルブ穴11と平行にドレーン孔15が穿設されてい
て、両背室13,14はそれぞれこのドレーン孔15に連通さ
れ、かつ、その途中には、比較的小さな減衰力が得られ
る第１オリフィス131及び第２オリフィス141が設けられ
ている。

前記バルブ穴11には、大径のポンプ圧ポート111とドレ
ンポート112とフィードバックポート114が形成され、ま
た、それより小径の第１雌ランド121と第２雌ランド122
と第３雌ランド123と第４雌ランド124が形成され、第１
雌ランド121には制御圧出力穴113が開口されている。

前記バルブ穴11にはバルブスプール２が両端をスプリン
グ201,202により中立位置に付勢された状態で摺動自在
に収納されている。このバルブスプール２には、小径部
20,ポンプ側ランド21,ドレン側ランド22,フィードバッ
ク液路23,環状受圧部24,スプール側小径ランド25,スプ
ール側大径ランド26が設けられている。

前記ポンプ圧ポート111は、サブプレート５に形成され
ているポンプ圧回路Ｐに接続され、図外のオイルポンプ
からの液流が供給されており、バルブスプール２のポン
プ側ランド21により開閉される。

前記ドレーンポート112は、サブプレート５のドレーン
圧回路Ｄに接続され図外のオイルタンクへ液流のドレー
ンさせるもので、このドレーンポート112は、前記ポン
プ圧ポート111に対し第１雌ランド121を隔てて配設され
ており、バルブスプール２のドレーン側ランド22により
開閉される。

前記制御圧出力穴113は、前記スプール２によって制御
された液圧がサブプレート５の制御圧回路Ｓに向って供
給されるところで、即ち、前記小径部20とバルブ穴11と
の間に形成された制御圧室115に開口されている。尚、
前記ポンプ側ランド21及びドレーン側ランド22と第１雌
ランド121との間には重合して閉じ切り部分を形成する
重合部203,204が形成されており、さらに、この重合部2
03,204には、それぞれ、閉じ切り状態においても僅かな
作動液の流れを確保するための増圧側切欠溝211及び減
圧側切欠溝221が形成されている。

従って、ポンプ圧ポート111に供給された液圧は、バル
ブスプール２の図中右方向移動時に、ポンプ側ランド21
に形成された増圧側切欠溝211及び僅かなクリアランス
を経て制御圧室115に供給され液圧が上昇される。一
方、この制御圧室115の液圧は、バルブスプール２の図
中左方向移動時に、ドレーン側ランド22に形成された減
圧側切欠溝221及び僅かなクリアランスを経てドレーン
ポート112に流出され、制御圧室115の液圧が下降され
る。

また、制御圧室115の液圧は、フィードバック液路23を
介して、フィードバックポート114に導かれて、環状受
圧部（フィードバック受圧面）24で受圧される。そして
この環状受圧部24で受圧されたフィードバック液圧が、
ソレノイド３の後述する押圧力に対応するよう、バルブ
スプール２を動かし、制御圧空間を上記いずれかのポー
ト111,112に連通させて、昇圧・減圧を行い制御圧室115
を含む制御圧出力穴113及び制御圧油回路Ｓの液圧を上
記ソレノイド３の押圧力に対応するよう調圧するもので
ある。

上述した制御圧室115の液圧制御はソレノイド３の電磁
力に応じて成されるもので、その構成について説明す
る。

このソレノイド３は、その発生電磁力に応じ内装された
プランジャ31をスライドさせ、このプランジャ31の押圧
力により、図中右方向の増圧方向へバルブスプール２を
摺動させるもので、ボディ１の一端部に設けられてい
る。

また、前記環状受圧部24は、ソレノイド３の電磁力に抗
する図中左方向の減圧方向へバルブスプール２を摺動さ
せるべくフィードバック液圧を受圧するように形成され
ている。即ち、この環状受圧部24は、スプール側大径ラ
ンド26の端面に、スプール側小径ランド25との半径差に
より環状に形成されている環状の部分である。

なた、スプール側両ランド25,26とフィードバックポー
ト114とによりフィードバック液圧室116が区画形成され
ている。このフィードバック液圧室116は、バルブスプ
ール２内に設けられたフィードバック液路23を介して前
記制御圧室115に接続されている。

従って、ソレノイド３の電磁力を増大させると、バルブ
スプール２はプランジャ31に押圧されて図中右方向へ摺
動され、ポンプ圧ポート111を開くと共に、重合部204の
重合部分の長さを増しこの部分の流動抵抗を増大させ、
これにより制御圧室115における液圧を増大させる。そ
して、この制御圧室115の液圧増によりフィードバック
液圧が増大し、環状受圧部24に作用する押圧力が増大し
てバルブスプール２が押し戻される。このようにスプー
ル２が往復摺動してバランスしたところで、制御圧室11
5の及び制御圧回路Ｓ液圧がソレノイド３の電磁力に応
じた液圧となる。

逆に、ソレノイド３の電磁力を減少させると、バルブス
プール２はフィードバック液圧により図中左方向へ摺動
され、ドレーンポート112を開くと共に重合部203の重な
りを増大させ、これにより制御圧室115における液圧を
減少させる。そして、この制御圧室115の液圧減により
フィードバック液圧が減少して環状受圧部24に作用する
押圧力が減少し、バルブスプール２はソレノイド３の電
磁力で押し戻される。このようにバルブスプール２が往
復摺動してバランスしたところで、制御圧室115及び制
御圧回路Ｓの液圧がソレノイド３の電磁力に応じた液圧
となる。

尚、このバランス状態においてもバルブスプール２はソ
レノイド３の電磁力と環状受圧部24に対するフィードバ
ック液圧との微妙な変化に対応して常に釣り合いを保ち
続けるよう往復摺動する。

ところで、第１図に示すように、エンドカバー４には、
バルブスプール２に向かって、ダンパ突起41が突設され
ている。このダンパ突起41は、先端部が径変化のない円
筒形状に形成されると共に、この先端部よりも基端部側
は基端側程大径となるように錐形状のテーパ面42が形成
されている。

また、このダンパ突起41は、バルブスプール２の出力液
圧を増圧する方向（図中右方向）の端部に形成されたダ
ンパ孔29に挿入されて配置されている。

そして、このダンパ孔29の開口部291には前記テーパ面4
2と略平行なテーパ面292が形成され、かつ、この開口部
291とダンパ突起41との間には、環状に形成された僅か
な隙間であるクリアランス部６が形成されている。

即ち、このクリアランス部６は、第１図に示すバルブス
プール２の中立位置及びこれよりも減圧方向（図中左方
向）へ摺動した状態では、所定以上の隙間が確保され、
また、バルブスプール２が増圧方向へ摺動すると、この
クリアランス部６における隙間が狭まるように構成され
ている。

尚、前記ダンパ突起41の先端面は、バルブスプール２の
オーバシュートを防止するストッパ面43とされている。

加えて、第１図において、32はリテーナを示す、このリ
テーナ32は、プランジャ31及びスプリング202とスプー
ル２との間に介在され、円盤状の頭部321と、該頭部321
に立設されバルブスプール２の一端に形成されたセンタ
穴28に対し挿入状態で固定された軸部322とを備え、頭
部321にはプランジャ31とスプリング202の両方に当接で
きるだけの広さを有し、平滑に形成されたプランジャ当
接面323が設けられている。

次に実施例の作用を説明する。

（イ）出力液圧増圧時ソレノイド３を駆動させ、プランジャ31により押圧して
バルブスプール２を増圧方向（図中右方向）に摺動させ
ると、制御圧回路Ｓがポンプ圧回路Ｐと接続され、液圧
が向上され、この制御圧回路Ｓの液圧はソレノイド３の
発生吸引力に比例した圧力となる。

また、このようにバルブスプール２が増圧方向に摺動さ
れると、第１背室13の容積が狭められ、その分の作動液
が第１オリフィス131を介して、ドレーン孔15へ流出さ
れ、その際に小さな減衰力が発生される。

一方、ダンパ突起41とダンパ孔29との間でも、このバル
ブスプール２の摺動により相対変位が生じ、ダンパ孔29
の容積が狭められ、これにより、ダンパ孔29内の作動液
が、クリアランス部291を介して第１背室13側へ流出
し、この際に減衰力が生じる。このクリアランス部291
では、バルブスプール２の中立位置からの摺動初期にお
いて最も隙間が広く、増圧方向への摺動量が大きくなる
程隙間が狭まるように構成されているため、このクリア
ランス部291で発生する減衰力は、バルブスプール２の
中立位置付近では小さく、増圧方向への摺動量が大きく
なる程減衰力が大きくなる。

このように、バルブスプール２の発振を防止する減衰力
は、中立位置付近では小さいため、摺動初期の応答性を
確保でき、そこから出力液圧増圧方向への摺動量が大き
くなる程減衰力を大きくして発振防止機能が高められ
る。

即ち、テーパ面42を有するダンパ突起41と、テーパ面29
2を有するダンパ孔29及び両者間に形成されるクリアラ
ンス部291という非常に簡単な構成により可変オリフィ
スを構成して、応答性確保と発振防止を両立できるとい
う特徴を有するものである。

また、ダンパ突起41の先端面はストッパ面43とされてい
るので、プランジャ31のストローク以上にバルブスプー
ル２が摺動してしまうオーバシュートを防止できるとい
う特徴も有している。

（ロ）出力液圧減圧時ソレノイド３への電流を低下させると、プランジャ31に
よる押圧力が低下し、バルブスプール２は減圧方向（図
中左方向）へ摺動され、これにより、出力液圧が低下さ
れる。

また、このバルブスプール２の摺動により第２背室14の
容積が狭められ、それに対応して第２背室14内の作動液
は、第２オリフィス141を介してドレーン孔15に流出さ
れ、この第２オリフィスにより小さな減衰力が発生す
る。

一方、ダンパ突起41とダンパ孔29との間では、クリアラ
ンス部６の間隔が広がる相対移動が成され、減衰力は生
じず応答性が向上される。

次に、第２図〜第６図に示す実施例について説明する。
尚、これらを説明するにあたり同一の構成には同じ符合
を付けて説明を省略する。また、作用についても第１実
施例と同様のものは説明を省略する。

第２図は、本考案第２実施例の要部を示す断面図であっ
て、この第２実施例は第１実施例とは逆にバルブスプー
ル２の端部にダンパ突起41aを形成し、エンドカバー4a
にダンパ孔29aを形成した例である。よって、開口部291
aのテーパ面とダンパ突起41aのテーパ面42aとの間に
は、クリアランス部6aが設けられている。また、第１背
室13にはドレーン孔132が接続されている。

次に、第３図は、本考案第３実施例の要部を示す断面図
であって、この第３実施例は、円盤状のフランジ部42b
を有するダンパ突起としてのリテーナ41bをバルブスプ
ール２の端部にネジ込み、一方、エンドカバー4bには内
周にテーパ面292bを有するダンパ孔29bを形成する円筒
部291bを設け、前記フランジ部42bの周面43bとテーパ面
292bとの間にクリアランス部6bを設け、さらに、前記フ
ランジ部42bの端面44bをスプリング201の着座面とした
例である。

尚、第１背室13とドレーン孔15とは連通孔15bで連通さ
れている。

次に、第４図は、本考案第４実施例を示す断面図であっ
て、この第４実施例は、エンドカバー4cにダンパ孔41c
を形成する円筒部42cを設け、この円筒部42cにバルブス
プール2cの端部20cを摺動可能に挿入し、さらに、この
バルブスプール2cの端部20cの外周に軸方向に長い縦溝2
1cを形成し、この縦溝21cの底面22cをテーパ面として傾
斜して形成した例である。よって、底面22cと円筒42c部
の内周との間にはクリアランス部6cが形成されている。

尚、バルブスプール2cの端部20cにはスプリング201を内
装状態で着座する端部孔23cが形成されている。

次に、第５図は、本考案第５実施例を示す断面図であっ
て、この実施例は、バルブスプール2dの端部にダンパ孔
29dを形成し、このダンパ孔29dに挿入されるダンパ突起
41dをエンドカバー4dに突設し、さらに、ダンパ突起41d
の外周に縦溝42dを形成し、この縦溝42dの底面43dをテ
ーパ面として傾斜させて形成した例である。尚、スプリ
ング201はダンパ孔29dとダンパ突起41dとの間に配設さ
れている。

次に、第６図は本考案第６実施例の要部を示す断面図で
あって、この第６実施例は、バルブスプール2eの端部に
ダンパ突起41eをネジ込みにより固定し、このダンパ突
起41eをエンドカバー4eに形成されたダンパ孔29eに挿入
した例である。

尚、ダンパ突起41eの先端部の外周面にはテーパ面42eが
形成され、また、ダンパ孔29eの内周面にも、テーパ面4
2eに略平行なテーパ面292eが形成されている。また、ダ
ンパ孔29eは、エンドカバー4eに形成された連通孔401及
びバルブボディ１に形成された連通孔15eを介してドレ
ーン孔15に連通されている。

（考案の効果）以上説明してきたように、本考案の圧力制御弁にあって
は、バルブスプールを押圧手段による押圧力とフィード
バック受圧面で受圧する出力液圧とのバランスにより出
力液圧を決定する構造の圧力制御弁において、ダンパ突
起とダンパ孔とを設けると共に、両者間にクリアランス
部及びテーパ面を形成しただけの、非常に簡単な構成に
よって可変オリフィスを構成し、応答性確保と発振防止
の両立が図れるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案一実施例の圧力制御弁を示す断面図、第
２図は第２実施例の圧力制御弁の要部を示す断面図、第
３図は第３実施例の圧力制御弁の要部を示す断面図、第
４図は第４実施例の圧力制御弁の要部を示す断面図、第
５図は第５実施例の圧力制御弁を示す断面図、第６図は
第６実施例の圧力制御弁を示す断面図である。Ｐ…ポンプ圧回路（液圧供給回路）Ｓ…制御圧回路（出力回路）Ｄ…ドレーン回路１…バルブボディ２…バルブスプール６…クリアランス部 11…バルブ穴 13……第１背室（背室） 20c…端部（ダンパ突起） 22c……底面（テーパ面） 29,29a,29b,41c,29d,29e…ダンパ孔 41,41a,41d,41e…ダンパ突起 41b…リテーナ（ダンパ突起） 42,42a,42e…テーパ面 43d…底面（テーパ面） 292,292a,292b,292e…テーパ面

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】バルブボディに穿設され、液圧供給回路，
ドレーン回路，出力回路に接続されたバルブ穴と、該バルブ穴に摺動可能に設けられ、押圧手段により一方
向に摺動付勢されるとともに、フィードバック受圧面に
より出力回路の出力液圧を他方向に受圧するバルブスプ
ールと、前記バルブ穴内に出力回路に連通された制御圧室を画成
し、かつ、バルブスプールの中立位置では制御圧室を液
圧供給回路及びドレーン回路と遮断し、バルブスプール
を中立位置から押圧手段による押圧方向である増圧方向
に摺動させた位置では制御圧室を液圧供給回路と連通さ
せ、その逆に中立位置からフィードバック受圧面による
受圧方向である減圧方向に摺動させた位置では制御圧室
をドレーン回路と連通させるようバルブスプールに形成
されたランドと、前記バルブスプールの増圧方向端部位置のバルブボディ
に形成され、かつ、ドレーン回路に接続された背室と、該背室において前記バルブスプールとバルブボディとの
いずれか一方に形成されたダンパ孔、及び、他方に形成
されてダンパ孔に挿入されたダンパ突起と、前記ダンパ突起の外周面とダンパ孔の内周面との間に形
成され、前記ダンパ孔内と背室とを連通するクリアラン
ス部と、前記ダンパ突起の外周面とダンパ孔の内周面との少なく
とも一方に、前記バルブスプールの中立位置から増圧方
向への摺動量が大きくなる程クリアランス部が狭まるよ
うに形成されたテーパ面と、を備えていることを特徴とする圧力制御弁。