JPH0713012U - 差圧制御バルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 差圧制御バルブの小型化と軽量化およびコス
トの低減を図るため、差圧制御を一組の電磁ソレノイド
とフィードバック室とで行う。 【構成】 供給ポート２と排出ポート３および出力ポー
トである二つの制御ポート４，５とを有するバルブハウ
ジング１内に制御スプール１７を両端面でそれぞれ背圧
室１８，１９を区画して摺動自在に挿入し、かつ、この
制御スプール１７の一方の端部に反力ピン２３を摺動自
在に挿入して当該反力ピン２３の基端をバルブハウジン
グ１に当てることで制御スープル１７内にフィードバッ
ク室２４を形成する。当バルブハウジング１の二つの制
御ポート４，５のうち、電磁ソレノイド２７の推力がス
プリング２６に打ち勝って制御スプール１７を切換動作
したときに高圧側となる制御ポート４をフィードバック
室２４に連通すると共に、低圧側となる他方の制御ポー
ト５をそれぞれ背圧室１８，１９に連通する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、車両のサスペンション装置やステアリング装置、或いは産業用機 械等に用いられる複動型アクチュエータの推力を制御するための差圧制御バルブ の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の差圧制御バルブとしては、例えば、昭和６３年実用新案出願公 開第１８７７８７号公報に示されるものが既に知られている。

【０００３】 すなわち、このものは、圧力作動油の供給ポートと排出ポートおよび二つの制 御ポートとを有するバルブハウジング内にアンダラップタイプの制御スプールを 摺動自在に挿入し、この制御スプールをバルブハウジングとの間に介装したセン タスプリングで通常中立位置に保つ。

【０００４】 一方、上記バルブハウジングには、制御スプールの両端に対向してそれぞれ電 磁ソレノイドを配設し、これら電磁ソレノイドで制御スプールの各端部を押圧す るようにしている。

【０００５】 また、前記制御スプールの両端部分に対してそれぞれ摺動自在に反力ピンを挿 入し、これら反力ピンの基端をそれぞれの側の電磁ソレノイドの出力端に当てる ことで制御スプール内に二つのフィードバック室を形成する。

【０００６】 そして、これらフィードバック室をそれぞれの側の制御ポートに連通して構成 してある。

【０００７】 これにより、両電磁ソレノイドに対する通電電流に差を与えると、この通電電 流の差に応じて制御スプールが電流値の小さい方の電磁ソレノイドを押し込みつ つ左右に切換動作し、この制御スプールの切換動作に伴って二つの制御ポート間 の作動油圧力に差圧が生じる。

【０００８】 一方、この差圧は、それぞれの側のフィードバック室内に伝わって各反力の先 端に作用し、これら反力ピンを通して各電磁ソレノイドの出力端に対向力を加え る。

【０００９】 その結果、制御スプールは、センタスプリングの復元力の変化（この力は油圧 力に比べて極めて小さい）を無視したとすると、それぞれの側の電磁ソレノイド の推力と反力ピンの対向力とが釣り合った切換位置で停止する。

【００１０】 かくして、二つの制御ポート間の作動油圧力の差圧は、両電磁ソレノイドに対 する通電電流の差に見合ったかたちで調圧されることになる。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記した従来の差圧制御バルブにあっては、二つの制御ポート間の差 圧を制御するのに、それぞれ独立した二つの電磁ソレノイドと二つのフィードバ ック室とを必要とする。

【００１２】 そのために、部品点数の増大とバルブ自体の構造の複雑化をもたらし、製作に 多大の手数を要するばかりか、非常に高価なものになるというコスト面でのデメ リットを有する。

【００１３】 また、上記に加えて、バルブ自体の形態が大型になると共に重量も嵩むことか ら、特に、組込みスペースや重さに制約を受ける車載用としての使用には不向き であるという問題点をも有する。

【００１４】 したがって、この考案の目的は、一組の電磁ソレノイドとフィードバック室と を用いて二つの制御ポート間の作動油圧力の差圧を制御することのできる差圧制 御バルブを提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

上記目的は、この考案によれば、供給ポートと排出ポートおよび出力ポートで ある二つの制御ポートとを有するバルブハウジング内に制御スプールを両端面で それぞれ背圧室を区画して摺動自在に挿入し、かつ、この制御スプールの一方の 端部に反力ピンを摺動自在に挿入して当該反力ピンの基端をバルブハウジングに 当てることで制御スープル内にフィードバック室を形成する。

【００１６】 一方、上記制御スプールの両端面に対して反力ピン側の端面とバルブハウジン グとの間にはスプリングを、また、反対側の端面には当該端面に推力を加えて前 記スプリングと協同しつつ制御スプールを切換動作する電磁ソレノイドをそれぞ れ配設する。

【００１７】 そして、前記バルブハウジングの二つの制御ポートのうち、電磁ソレノイドの 推力がスプリングに打ち勝って制御スプールを切換動作したときに高圧側となる 制御ポートをフィードバック室に連通すると共に、低圧側となる他方の制御ポー トをそれぞれ背圧室に連通することによって達成される。

【００１８】

【作用】

すなわち、上記の構成によって、二つの制御ポートの作動油圧力が同圧（差圧 零）のときには両背圧室とフィードバック室内の圧力が等しく、これら作動油圧 力によって制御スプールの両端に作用する力は互いに打ち消されて制御スプール にはスラスト力が働かない。

【００１９】 そのために、このとき電磁ソレノイドの推力が対向するスプリングの復元力と 等しくなるように当該電磁ソレノイドに所定の電流を流しておけば、制御スプー ルはその位置（中立位置）に保たれたままとなって二つの制御ポート間の作動油 圧力は差圧零の状態に保持される。

【００２０】 一方、上記の状態から電磁ソレノイドに通電する電流値を増減させて当該電磁 ソレノイドの推力を変えると、この通電電流の増減に応じて制御スプールがスプ リングを押し縮めつつ或いはスプリングにより押されて左右に切換動作し、この 制御スプールの切換動作に伴って一方の制御ポートの作動油圧力が上昇すると共 に、他方の制御ポートの作動油圧力が低下する。

【００２１】 これに伴って両背圧室とフィードバック室内の作動油圧力も変わり、この両作 動油圧力の差圧により制御スプールに切換動作方向と逆向きのスラスト力が働く ことになる。

【００２２】 その結果、制御スプールは、上記差圧の発生によって生じたスラスト力とスプ リング力の変化値との和が電磁ソレノイドの推力の変化値と等しくなったところ で釣り合って停止する。

【００２３】 かくして、二つの制御ポートの作動油圧力間の差圧は、一組の電磁ソレノイド とフィードバック室とを用いるだけで当該電磁ソレノイドに対する通電電流の変 化に見合ったかたちで調圧されることになる。

【００２４】

【実施例】

図１は、この考案による差圧制御バルブの一実施例を示すもので、バルブハウ ジング１は、供給ポート２と排出ポート３および第一と第二の二つの制御ポート ４，５をそれぞれ有し、かつ、中心部分には軸方向に向うバルブ孔６が穿設して あると共に、このバルブ孔６の内壁には三つの環状溝７，８および９がそれぞれ 形成してある。

【００２５】 これら三つの環状溝７，８および９のうち、中央の環状溝７は、上記供給ポー ト２を通して油圧ポンプＰに通じており、残りの二つの環状溝８および９は、バ ルブハウジング１に穿った排出通路３ａと上記排出ポート３を通してそれぞれリ ザーバＴに通じている。

【００２６】 また、上記環状溝７と８および環状溝７と９との間のランド１０，１１の部分 は、第一および第二の制御ポート４，５を通してアクチュエータＡの左右の油室 ｂ，ｃにそれぞれ通じている。

【００２７】 前記バルブハウジング１におけるバルブ孔６内には、三つのランド１２，１３ および１４とそれらの間に環状溝１５，１６をもつ制御スプール１７が摺動自在 に挿入してある。

【００２８】 制御スプール１７は、この実施例の場合、アンダラップタイプとして構成して あり、かつ、両端のそれぞれの面でバルブ孔６を左右の背圧室１８，１９に区画 し、これら背圧室１８，１９は、途中にダンピングオリフィス２０ａ，２０ｂを もつ通路２１ａ，２１ｂで共に前記第二の制御ポート５に通じている。

【００２９】 上記制御スプール１７には、背圧室１９側の端面から軸心に沿って底付きの孔 ２２が穿設してあり、この孔２２の開口端から内部に向って反力ピン２３を摺動 自在に挿入し、この反力ピン２３の基端をバルブハウジング１に当接することに より、当該反力ピン２３で孔２２内にフィードバック室２４を区画すると共に、 このフィードバック室２４を制御スプール１７に穿った通孔２５で環状溝１５か ら第一の制御ポート４に連通している。

【００３０】 一方、上記制御スプール１７の両端面に対して反力ピン２３側の端面とバルブ ハウジング１との間にはスプリング２６を、また、反対側の端面には当該端面に 推力を加えて上記スプリング２６と協同しつつ制御スプール１７を切換動作する 電磁ソレノイド２７をそれぞれ配設し、かつ、この電磁ソレノイド２７に通電す る電流をコントローラ２８で制御するようにしている。

【００３１】 次に、上記のように構成されたこの考案による差圧制御バルブの作動について 説明する。

【００３２】 今、電磁ソレノイド２７の推力をＦ，スプリング２６の復元力をＷ，反力ピン ２３の断面積をａ，第一の制御ポート４の作動油圧力をＰａ，第二の制御ポート ５の作動油圧力をＰｂとすると、制御スプール１７が静止状態を保つための釣り 合い条件式は「Ｆ＝Ｗ＋ａ（Ｐａ−Ｐｂ）」で与えられる。

【００３３】 そのため、第一の制御ポート４の作動油圧力Ｐａと第二の制御ポート５の作動 油圧力Ｐｂが同圧（差圧零）で「Ｐａ＝Ｐｂ」のときには、第一制御ポート４と 連通するフィードバック室２４と第二制御ポート５に連通する背圧室１８，１９ 内の作動油圧力も「Ｐａ＝Ｐｂ」となって共に等しく、したがって、このときの 制御スプール１７の釣り合い条件は「Ｆ＝Ｗ」となる。

【００３４】 このことから、コントローラ２８を通して電磁ソレノイド２７に流す制御電流 Ｉを、電磁ソレノイド２７の推力Ｆがスプリング２６の復元力Ｗと等しくなるよ うに電流ｉｍを流しておけば、制御スプール１７は、両端に作用する力が互いに 打ち消し合って静止状態を保ったまま図１に示す中立位置を保持し、これによっ て、第一および第二の制御ポート４，５の作動油圧力Ｐａ，Ｐｂは同圧の差圧零 の状態に保たれることになる。

【００３５】 そのために、第一および第二の制御ポート４，５間の作動油圧力Ｐａ，Ｐｂに 差圧が生じないのでアクチュエータＡには何れの方向の推力も働かず、当該アク チュエータＡは停止状態を保持している。

【００３６】 ここで、上記の状態からコントローラ２８を介して電磁ソレノイド２７に流す 制御電流Ｉを上げて、当該電磁ソレノイド２７の推力Ｆを推力Ｆｉに増加したと すると、上記制御スプール１７の釣り合い条件が「Ｆｉ＞Ｗ］となって崩れ、制 御スプール１７が電磁ソレノイド２７の推力の増加分Δｆ（＝Ｆｉ−Ｆ）に応じ てスプリング２６を押し縮めつつ図１において左方に切換動作する。

【００３７】 上記制御スプール１７の切換動作は、それに伴ってバルブハウジング１と制御 スプール１７におけるランド１０と１２およびランド１１と１４との間の開口面 積を大きくすると共に、逆に、ランド１０と１３およびランド１１と１２との間 の開口面積を小さくする。

【００３８】 その結果、第一の制御ポート４側の作動油圧力Ｐａが上昇すると共に、第二の 制御ポート５側の作動油圧力Ｐｂが低下して、それぞれと連通するフィードバッ ク室２４と両背圧室１８，１９間に差圧Δｐ（＝Ｐａ−Ｐｂ）が生じ、この差圧 Δｐにより制御スプール１７に切換動作方向と逆向きのスラスト力Ｓ（＝Δｐ× ａ）が働くことになる。

【００３９】 これにより、制御スプール１７は、上記差圧Δｐによるスラスト力Ｓと制御ス プール１７の変位によるスプリング２６の復元力Ｗの増加分Δｗとの和が電磁ソ レノイド２７の推力の増加分Δｆとが等しくなったところで、すなわち「Δｆ＝ Δｗ＋Δｐ×ａ」となったところで釣り合って停止し、第一および第二の制御ポ ート４，５間を差圧Δｐの状態に保ってアクチュエータＡを図１において左方に 動作させる。

【００４０】 また、上記とは逆に、コントローラ２８を介して電磁ソレノイド２７に流す制 御電流Ｉを下げてやれば、今度は、制御スプール１７が電磁ソレノイド２７の推 力の減少分「−Δｆ」に応じてスプリング２６により押されつつ図１において右 方に切換動作し、先とは逆の作用により「−Δｆ＝−Δｗ−Δｐ×ａ」となった ところで釣り合って停止し、第一および第二の制御ポート４，５間を差圧「−Δ ｐ」の状態に保ってアクチュエータＡを図１において右方に動作させる。

【００４１】 そして、これら何れの場合にあっても、コントローラ２８を介して電磁ソレノ イド２７に流す制御電流Ｉを元の値の電流ｉｍに戻してやれば、制御スプール１ ７が中立位置に切り換わって第一および第二の制御ポート４，５間の差圧Δｐが 零となり、アクチュエータＡはその位置で停止することになる。

【００４２】 かくして、第一および第二の制御ポート４，５間の差圧Δｐは、一組の電磁ソ レノイド２７とフィードバック室２４により図２にみられるように、当該電磁ソ レノイド２４に対する制御電流Ｉの変化に見合ったかたちで調圧されることにな るのである。

【００４３】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば、制御スプール内のフィードバック室に一方 の制御ポートの圧力を、また、制御スプールの両端の背圧室には他方の制御ポー トの圧力をそれぞれ導き、これら両圧力の差圧によって発生する制御スプールの スラスト力とスプリング力の変化値との和を電磁ソレノイドの推力と釣り合わせ ることにより、電磁ソレノイドへの制御電流で二つの制御ポート間の作動油圧力 の差圧を制御するようにしたので、一組の電磁ソレノイドとフィードバック室と を用いるだけでこれら二つの制御ポート間の作動油圧力の差圧を制御することが 可能になる。

【００４４】 かくして、従来のこの種の差圧制御バルブに比べ、コントローラ内における電 磁ソレノイドの駆動用回路やコネクタおよびハーネス等を半減させることができ るので、製作が容易になると共にコストの低減をも図ることができる。

【００４５】 さらに、上記に加えて、バルブ自体の形態も小型になり、かつ、重量も軽減さ れるため、特に、組込みスペースや重さに制約を受ける車載用としての使用に最 適なものとすることができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案による差圧制御バルブの一実施例を示
す縦断正面図である。

【図２】電磁ソレノイドへの制御電流と制御差圧との関
係を示すグラフある。

【符号の説明】

１ ハウジング ２ 供給ポート ３ 排出ポート ４ 第一の制御ポート ５ 第二の制御ポート １７ 制御スプール １８，１９ 背圧室 ２３ 反力ピン ２４ フィードバック室 ２６ スプリング ２７ 電磁ソレノイド ２８ コントローラ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給ポートと排出ポートおよび出力ポー
   トである二つの制御ポートとを有するバルブハウジング
   と、このバルブハウジング内に両端面でそれぞれ背圧室
   を区画して摺動自在に挿入した制御スプールと、この制
   御スプールの一方の端部に摺動自在に挿入した反力ピン
   の基端をバルブハウジングに当てることで当該制御スー
   プル内に形成したフィードバック室とを有し、前記制御
   スプールの両端面に対して反力ピン側の端面とバルブハ
   ウジングとの間にはスプリングを、また、反対側の端面
   には当該端面に推力を加えて前記スプリングと協同しつ
   つ制御スプールを切換動作する電磁ソレノイドをそれぞ
   れ配設し、かつ、前記二つの制御ポートのうち、電磁ソ
   レノイドの推力がスプリングに打ち勝って制御スプール
   を切換動作したときに高圧側となる制御ポートをフィー
   ドバック室に連通すると共に、低圧側となる他方の制御
   ポートをそれぞれ背圧室に連通したことを特徴とする差
   圧制御バルブ。