JPH0710894Y2

JPH0710894Y2 - 圧力制御弁

Info

Publication number: JPH0710894Y2
Application number: JP5368088U
Authority: JP
Inventors: 政徳神田; 浩行清水
Original assignee: 株式会社ユニシアジェックス
Priority date: 1988-04-21
Filing date: 1988-04-21
Publication date: 1995-03-15
Anticipated expiration: 2003-04-21
Also published as: JPH01157006U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、産業機器等において液圧制御に用いられる圧
力制御弁に関し、特に、車両の姿勢制御を行うサスペン
ションユニットの圧力制御に好適な圧力制御弁に関す
る。

（従来の技術）従来、サスペンションユニットに用いられている圧力制
御弁として、特開昭62−292517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、液圧供給回路を介して液圧源
に接続されると共に、出力回路を介して車高調整アクチ
ュエータに接続されていて、ソレノイドによりバブルス
プールを押圧することにより液圧供給回路側の高圧側絞
りとドレーン回路側のドレーン側絞りの絞り量を調整し
て車高調整アクチュエータへの出力液圧を制御するよう
になっていた。

そして、このように車高調整アクチュエータへの出力液
圧を調整することにより車体前後及び左右の車高を調整
して、車両の姿勢を制御、例えば、ロール，ピッチが生
じた場合でも車両の姿勢を水平に保つようにすることが
できた。

（考案が解決しようとする課題）しかしながら、このような従来の圧力制御弁にあって
は、出力回路が常に液圧供給回路やドレーン回路に連通
されている構造となっていたため、エンジン停止時や配
管破損等の異常発生時等においてソレノイドの作動が停
止された場合には、出力回路の液圧が低下され、それに
よって、上述のようなサスペンションユニットでは車高
調整アクチュエータの液圧も低下して車高が低下すると
いう問題が生じていた。

さらに、このようにエンジン停止に際して車高低下が生
じた後に、エンジンを再始動した場合には、エンジン停
止直前のときの車高まで再び上昇されるもので、このよ
うに、エンジンの停止・始動の度に車高の下降・上昇が
生じるという不具合もあった。

本考案は、上記問題点に鑑み、液圧供給源からの液圧供
給が停止されたり、ソレノイドの作動が停止された際に
は、出力回路の液圧を封じ込めて液圧アクチュエータの
状態を保持することができ、さらに、この液圧封じ込め
状態での安全性の確保を図ることができる圧力制御弁を
提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段）本考案は、上述の目的を達成するために、液圧供給回路
及びドレーン回路に連通されたバルブ穴が穿設されたバ
ルブボディと、前記バルブ穴に摺動可能に設けられ、押
圧制御手段による増圧方向への摺動及びリターン手段に
よる減圧方向への摺動により液圧制御室の液圧を制御可
能に形成されたバルブスプールと、前記液圧制御室と液
圧アクチュエータに至る出力回路の接続部とを結ぶ出力
流路の途中に配設されると共に、前記バルブスプールの
ストロークに応動して、前記押圧制御手段の作動時のバ
ルブスプールのストローク範囲では開弁状態となり、押
圧制御手段の作動停止時のバルブスプールのストローク
で閉弁状態となるべく形成された第１フェイルセーフバ
ルブと、該第１フェイルセーフバルブと並列に配設さ
れ、前記出力回路側の液圧が所定の最大保障圧以上とな
ると、開弁されて出力回路の液圧をドレーンさせる第２
フェイルセーフバルブと、を備えている手段とした。

（作用）本考案の圧力制御弁の作動を説明する。

（イ）押圧手段通常作動時押圧手段が通常に作動されている場合は、バルブスプー
ルが押圧手段による押圧力に基づきバルブ穴内を摺動
し、それによって、液圧制御室を液圧供給回路及びドレ
ーン回路に選択的に接続したり、液圧供給回路側とドレ
ーン側の絞り量を調整する等することにより、液圧制御
室の液圧が制御される。

また、このようにバルブスプールがストロークする範囲
内では、第１フェイルセーフバルブは開弁状態となって
いて、液圧制御室の液圧は出力流路を介して出力回路に
伝達され、この出力回路の液圧に応じて液圧アクチュエ
ータが作動される。

即ち、この液圧アクチュエータが車両の車高調整アクチ
ュエータである場合には、この制御液圧に基づき車高の
調整や車両姿勢の制御が成される。

（ロ）押圧手段作動停止時制御系に異常が発生したり、エンジンを停止したり、液
圧伝達系の配管が破損する等して、押圧手段の作動が停
止されると、バルブスプールがリターン手段により押し
戻される。

こうして、バルブスプールが通常のストローク領域を外
れると、第１フェイルセーフバルブが閉弁状態となって
出力流路が途中で閉じられ、それによって、出力回路及
び液圧アクチュエータ側の液圧が封じ込められて、押圧
手段作動停止時の液圧アクチュエータの状態が維持され
る。

従って、この液圧アクチュエータが車高を調整するアク
チュエータの場合は、車高が維持され、車高が低下され
ることはない。よって、その後のエンジン再始動時に、
元の車高となるまで車高上昇されることもない。

また、このような出力回路及び液圧アクチュエータ内に
液圧を封じ込めた状態において、液圧アクチュエータ側
から過大入力があると、この出力回路及び液圧アクチュ
エータ内の液圧が上昇する。この場合において、液圧が
最大保障圧以上となると、第２フェイルセーフバルブが
開かれてドレーンされる。これにより、液圧アクチュエ
ータ側からの入力による液圧上昇により出力回路を形成
する配管や液圧アクチュエータが破損するのが防止され
る。

尚、液圧アクチュエータ側からの過大入力とは、例え
ば、この液圧アクチュエータがサスペンションユニット
用のアクチュエータである場合には、走行中に段差に乗
り上げたり、車体が傾くことにより生じるものである。

（実施例）以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。

図面は本考案実施例の圧力制御弁を備えた車両姿勢制御
装置を示す全体図であって、図中１は液圧アクチュエー
タとしての車高調整アクチュエータであり、ばね上の車
体側部材２とばね下の車軸側部材３の間に介在されてい
る。

前記車高調整アクチュエータ１は、車軸側部材３に取り
付けられたシリンダチューブ1aと、このシリンダチュー
ブ1aに対して進退自在に挿入され、車体側部材２に取り
付けられたピストンロッド1bと、このピストンロッド1b
の下端に設けられ、かつ、シリンダチューブ1a内を上部
液室1eと下部液室1fとに区画したピストン1cとを備えて
いる。そして、出力回路４からピストンロッド1bに形成
された液圧導入孔1dを介して導入された液圧により、ピ
ストン1cの上下端面の受圧面積の差に基づいてピストン
ロッド1bが進退し、車高調整可能となっている。つま
り、液圧導入孔1dから導入される液圧が上昇すると車高
が上昇するようになっている。

尚、前記出力回路４は、圧力制御弁５により液圧を制御
され、また、この出力回路４の途中には、サスペンショ
ンスプリングとして機能するアキュムレータ4aが設けら
れている。

また、前記車高調整アクチュエータ１は、図示を省略し
た車体の４輪の各位置に設けられ、かつ圧力制御弁５
は、これら車高調整アクチュエータ１に対応して独立し
て設けられており、車体の車輪位置４箇所の車高を調整
することで、車両の姿勢を制御することができるもので
ある。

前記圧力制御弁５は、本体を成す円筒状のバルブホディ
51にバルブ穴51aが穿設され、このバルブ穴51aの両端に
は、第１背室51bと第２背室51cが設けられ、更に第２背
室51cの隣りには、パイロット室51dが形成されている。

前記バルブ穴51aには、液圧供給回路６に接続された液
圧供給ポート51eと、ドレーン回路７に接続されたドレ
ーンポート51fが形成されると共に、第２背室51cは、オ
リフィス51gを介して液圧供給回路６が接続されてい
る。

尚、この液圧供給回路６は、エンジンＥにより駆動され
るポンプＰからの供給液圧を各圧力制御弁５のそれぞれ
に分配供給しているので、この液圧供給回路６の途中に
は、ポンプ吐出圧の脈動を吸収するリリーフ弁6aや、逆
流防止のチェックバルブ6bや、液圧を一時貯溜するアキ
ュムレータ6cが設けられている。また、Ｔはタンクであ
る。

前記バブル穴51aには、同軸にバルブスプール52が摺動
自在に設けられている。このバルブスプール52は、液圧
供給ポート51eにアンダラップ状態で設けられ、高圧側
絞りａを形成する第１ランド52aと、ドレーンポート51f
にアンダラップ状態で設けられ、ドレーン側絞りｂを形
成する第２ランド52bとが形成されている。

そして、このバルブスプール52は、バルブ穴51を摺動す
ることで、両絞りa,bの絞り量を制御することにより、
両ランド52a,52b間の液圧制御室52dの液圧を制御可能と
なっている。

このバルブスプール52の液圧制御室52d増圧方向（図中
左方向）への摺動は、押圧制御手段としてのパイロット
液圧制御手段８により成される。

即ち、前記パイロット液圧制御手段８は、前記パイロッ
ト室51dの液圧を制御する手段であって、前記パイロッ
ト室51dにオリフィス8aを介して連通されると共に前記
ドレーン回路７に接続されたアマチュア収容室8bと、該
アマチュア収容室8b内に収容され、ソレノイド8cにより
バルブ軸方向（図中左右方向）にストロークされて前記
オリフィス8aを開閉してドレーン回路７への作動液流量
を制御可能なアマチュアプレート8dと、該アマチュアプ
レート8dを開弁方向に付勢するリターンスプリング8eと
を備えている。

つまり、アマチュアプレート8dをストロークさせること
により、オリフィス8a及びアマチュア収容室8bを通って
ドレーンされる作動液の流量を制御することでパイロッ
ト室51d内の液圧を制御し、これによって、このパイロ
ット室51dの液圧によりバルブスプール52の端面を制御
液圧増圧方向に押圧する押圧力を制御することができる
ものである。

また、前記ソレノイド8cは、コントローラ10からの制御
電流ciにより作動制御される。即ち、このコントローラ
10は、入力手段として車高調整アクチュエータ１の長
さ、つまり、車高を検知する変位計10aと、車体側部材
２に設けられた前後左右方向への重力加速度を検知する
加速度計10bと、前記液圧供給回路６のチェックバルブ6
bよりも下流位置に設けられて、検知液圧が所定以下と
なると切り換えられる圧力スイッチ10cとを有し、前記
変位計10a及び加速度計10bからの入力信号に基づき、最
適車高及び最適姿勢を得るべく演算が成され、この演算
結果に基づきソレノイド8cに制御電流ciを出力し、一
方、圧力スイッチ10cからの入力信号に基づき、エンジ
ンＥの停止や圧力制御弁５−ポンプＰ間の配管破損等に
よる供給液圧の低下が検知されると、制御電流ciの出力
を停止する。

次に、前記バルブ穴51aの端部及び第１背室51bには、バ
ルブボディ51に形成された連通孔51jにより前記液圧制
御室52dの制御液圧が導かれている。そして、この第１
背室51bが前記出力回路４に接続されていて、制御液圧
が出力回路４に伝達されるようになっている。即ち、こ
の連通孔51jを含んで連通孔51jから出力回路４の接続部
までで、出力流路52gが形成されている。

また、前記バルブスプール52は、第１背室51bに導かれ
た制御液圧をフィードバック液圧として受圧して、減圧
方向に摺動される。加えて、第１背室51b内には、バル
ブボディ52を減圧方向に付勢するリターンスプリング９
が設けられていて、このようなフィードバック液圧を受
圧するための手段及びリターンスプリング９によりリタ
ーン手段が構成される。

即ち、前記パイロット液圧制御手段８による増圧方向へ
の押圧力と、このリターン手段による減圧方向への押圧
力との釣り合う位置にバルブスプール52が配置されるこ
とによって、液圧制御室52d内の液圧が制御されるもの
である。

次に、実施例の特徴的な構成について説明する。

前記第１背室51b内に配置されているバルブスプール52
の端部にフェイルセーフ弁体52cが一体に形成されてい
る。このフェイルセーフ弁体52cは、両ランド52a,52bよ
りも僅かに大きな径に形成されて、バルブ穴51aの端部
周縁と当接可能となっていて、このバルブ穴51aの端部
の段差部に形成されたフェイルセーフ弁座51hとで第１
フェイルセーフバルブF1を構成している。

即ち、この第１フェイルセーフバルブF1は、前記出力流
路52gの途中に設けられ、この流路を断・切すること
で、出力回路４及び車高調整アクチュエータ１に液圧を
封じ込めたり、液圧制御室52dの液圧を導いたりするよ
うになっている。

尚、前記フェイルセーフ弁体52cは、角が落されたポペ
ット形状に形成されている。

さらに、前記パイロット液圧制御手段８が作動してい
て、バルブスプール52が液圧制御を行っている状態（図
示する状態）では、両絞りa,bの間隔（絞り量）L₁，L₂
は、L₁≒L₂となっていて、この状態において、第１フェ
イルセーフバルブF1の間隔（弁体52cと弁座51hの間隔）
L₃は、バルブスプール52のパイロット室51d側端面と、
パイロット室51dとの間隔（減圧側への許容ストローク
量）L₄よりも小さくなるように設定されている。

即ち、通常の作動時のバルブスプール52のストローク範
囲では、L₁≒L₂＜L₃＜L₄となるように設定されているも
ので、つまり、パイロット液圧制御手段８の作動時のバ
ルブスプール52のストローク範囲では第１フェイルセー
フバルブF1は開弁状態となり、パイロット液圧制御手段
８の作動停止時のバルブスプール52のストロークで第１
フェイルセーフバルブF1は閉弁状態となる。

また、前記フェイルセーフ弁体52cの内部には、第２フ
ェイルセーフバルブF2が設けられている。

この第２フェイルセーフバルブF2は、第１背室51bとド
レーンポート51fとを連通するよう形成された連通孔52j
に設けられていて、前記連通孔52jの第１背室51b側端部
に嵌合されたフェイルセーフ弁座52kと、このフェイル
セーフ弁座52kに対してチェックスプリング52mの付勢力
により当接されるボール状のフェイルセーフ弁体52n
と、このフェイルセーフ弁体52nを支持するリテーナ52p
とで構成されている。

そして、このチェックスプリング52mにより設定される
この第２フェイルセーフバルブF2の開弁圧力は、前記出
力回路４を構成する配管等及び車高調整アクチュエータ
１の最大保障圧となっている。

次に、実施例の作用を説明する。

（イ）通常時エンジンＥを始動すると、ポンプＰが駆動されて液圧供
給回路６内の液圧が上昇し、この液圧はアキュムレータ
6cに貯溜されると共に、圧力制御弁５に供給される。

また、この液圧上昇により圧力スイッチ10cが切り換え
られ、コントローラ10が作動開始して、最適車高及び最
適車両姿勢を得るべく制御電流ciが圧力制御弁５に出力
される。

圧力制御弁５では、制御電流ciによりパイロット液圧制
御手段８が作動され、これによる押圧力でバルブスプー
ル52が左行されて、液圧制御室52dに制御液圧が発生さ
れる。

このバルブスプール52の左行によりフェイルセーフ弁体
52cがフェイルセーフ弁座51hから離反されて第１フェイ
ルセーフバルブF1が開弁状態となり、液圧制御室52d内
の液圧が連通孔52eから出力流路52gを通って出力回路４
に伝達され、車高調整アクチュエータ１は、この液圧に
基づき伸縮作動する。

（ロ）パイロット液圧制御手段（押圧手段）作動停止
時停車等エンジンＥの駆動が停止されたり、液圧供給回路
６の配管が破損したりして液圧供給回路６の液圧が所定
液圧以下に低下して、圧力スイッチ10cが切り換えられ
た場合や、または、ソレノイド8cとコントローラ10間の
断線が生じた際等には、ソレノイド8cに制御電流ciが入
力されなくなる。

このように、ソレノイド8cへの制御電流ciの入力が停止
されると、パイロット室51dの液圧が直ちに低下され、
バルブスプール52は通常のストローク範囲よりも大きく
右行される。

これによって、フェイルセーフ弁体52cがフェイルセー
フ弁体51hに当接されて、第１フェイルセーフバルブF1
は閉弁状態となり、出力回路４及び車高調整アクチュエ
ータ１内の液圧が封じ込められる。

従って、車高調整アクチュエータ１は、パイロット液圧
制御手段８の作動停止時の状態が保持され、即ち、車高
が維持され車高低下が生じない。しかも、この車高維持
は電力消費なくして成されるため、バッテリ消費が抑え
られ、車載上非常に有利であるという特徴を有する。

また、このように車高低下が生じないために、その後、
エンジンＥを再始動する場合には、基の車高に復帰すべ
く車高が上昇されることも生じない。

尚、前記コントローラ10の制御作動を中止するのは、上
記の場合に限らず、他の異常検知手段により異常が検知
されたときに作動を停止するようにしてもよい。

ところで、上述のように第１フェイルセーフバルブF1の
閉弁状態が保持された状態で走行を続けたり、車両姿勢
を変化させると、車高調整アクチュエータ１がストロー
クして、出力回路４及び液圧アクチュエータ１内の液圧
が変化する。

この場合において、その液圧が最大保障圧を越えると、
第２フェイルセーフバルブF2が開弁され、その液圧は、
連通孔52jを介してドレーン回路７へドレーンされる。

従って、このような第１フェイルセーフバルブF1の閉弁
状態において、液圧上昇により出力回路４や車高調整ア
クチュエータ１が破損することがない。

以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが具体的な
構成はこの実施例に限られるものではなく、本考案の要
旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても本考
案に含まれる。

例えば、実施例では、フェイルセーフ弁体51cを角を傾
斜面取りしたポペットタイプに形成したが、形状は、こ
れに限られず、ボール状等の他の形状に形成してもよ
い。

また、実施例では圧力スイッチにより、エンジンＥの駆
動・停止の検知や、液圧供給回路６の異常の検知を行う
ようにしたが、エンジンの駆動・停止を行うものとして
は、エンジン回転数計やオイルポンプやオルタネータ等
他の手段を用いてもよい。

また、押圧手段として、パイロット液圧を形成してバル
ブスプールを押圧するものを示したが、プランジャ等に
より直接バルブスプールを押圧するソレノイド等を用い
てもよいし、また、ソレノイド以外にもフォースモータ
やトルクモータ等を用いてもよい。

（考案の効果）以上説明してきたように、本考案の車高調整装置では、
液圧制御を行う圧力制御弁に一体的に第１フェイルセー
フバルブを設けたために、押圧手段の作動が停止された
場合には、バルブスプールのストロークに対応して出力
回路の液圧が封じ込められ、液圧アクチュエータの状態
が保持されるという効果が得られるもので、さらに、こ
のような作動が、特に押圧手段の作動停止を検知するた
めの手段や独立したフエルセーフバルブを追加をするこ
となく得られ、構造が簡単であるという効果が得られ
る。

従って、この圧力制御弁を車高調整を行うサスペンショ
ンユニットに適用した場合には、エンジン停止時や配管
破損時及びソレノイド等の押圧手段の作動停止におい
て、また、その後のエンジン再始動時やソレノイドの駆
動再開時において、車高が変動することがないという効
果が得られるものである。

また、このように液圧を封じ込めた状態において、出力
回路及び液圧アクチュエータ内の液圧が所定の最大保証
圧以上となると、第２フェイルセーフバルブが開弁され
て、液圧が逃されるために、この液圧上昇による出力回
路を形成する配管等や液圧アクチュエータの破損が防止
され、２重に安全が保障されるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案実施例の圧力制御弁を備えた車両姿勢制御
装置を示す全体図である。１…車高調整アクチュエータ（液圧アクチュエータ）４…出力回路５…圧力制御弁６…液圧供給回路７…ドレーン回路８…パイロット液圧制御手段（押圧制御手段）９…リターンスプリング（リターン手段） 51…バルブボディ 51a…バルブ穴 51b…第１背室（リターン手段） 52…バルブスプール 52d…液圧制御室 52e…連通孔（リターン手段） 52g…出力流路 F1…第１フェイルセーフバルブ F2…第２フェイルセーフバルブ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】液圧供給回路及びドレーン回路に連通され
たバルブ穴が穿設されたバルブボディと、前記バルブ穴に摺動可能に設けられ、押圧制御手段によ
る増圧方向への摺動及びリターン手段による減圧方向へ
の摺動により液圧制御室の液圧を制御可能に形成された
バルブスプールと、前記液圧制御室と液圧アクチュエータに至る出力回路の
接続部とを結ぶ出力流路の途中に配設されると共に、前
記バルブスプールのストロークに応動して、前記押圧制
御手段の作動時のバルブスプールのストローク範囲では
開弁状態となり、押圧制御手段の作動停止時のバルブス
プールのストロークで閉弁状態となるべく形成された第
１フェイルセーフバルブと、該第１フェイルセーフバルブと並列に配設され、前記出
力回路側の液圧が所定の最大保障圧以上となると、開弁
されて出力回路の液圧をドレーンさせる第２フェイルセ
ーフバルブと、を備えていることを特徴とする圧力制御弁。