JPH07180779A - カット弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的に構造が簡単で安価に製造しうる、し
かも流路遮断機能が比較的に高いカット弁を提供する。 【構成】 入力ポ−ト７３，出力ポ−ト７５および制御
ポ−ト７２；出力ポ−トに連通する空間に置かれたボ−
ル弁体７８ｂ；ボ−ル弁体を中心位置に案内する傾斜面
と該中心位置に開けられ入力ポ−トに連通する開口７７
ｂを有する弁座７７ａ；ボ−ル弁体を前記傾斜面の側か
ら開口７７ｂを閉じる方向に押すばね手段７９；開口７
７ｂを介してボ−ル弁体に前面が対向し、背面に制御ポ
−トの圧力を受ける太径の摺動子７８ｃ；および、ボ−
ル弁体と摺動子の間にあって、摺動子で押されて開口７
７ｂを通ってボ−ル弁体を開口７７ｂから離れる方向に
駆動する小径の突子７８ａ；を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体圧で駆動される機
器への流体供給／遮断をするカット弁に関し、特に、こ
れに限定する意図ではないが、車両上サスペンションの
ショックアブソ−バとそれに調整された圧力の流体を供
給する流体制御弁（圧力制御弁や流量制御弁）との間の
通流を、パイロット圧の供給が停止したときに遮断する
カット弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両上サスペンションの圧力制御システ
ムの１つが特開平２−２７０６２０号公報に開示されて
いる。このシステムでは、圧力制御弁の出力ポ−トとサ
スペンションのショックアブソ−バの間には、カット弁
が介挿されている。サスペンションは、ショックアブソ
−バと懸架用コイルスプリングで構成されており、その
ピストンロッドを通して、圧力制御弁の出力ポ−トの出
力圧がショックアブソ−バに加わり、ショックアブソ−
バがこの出力圧（圧力制御弁で調圧された圧力）に対応
した高さ（車輪に対する）に車体を支持する。

【０００３】圧力制御弁は、出力ポ−トの圧力を一端に
受けてこの圧力によりライン圧が供給される高圧ポ−ト
と出力ポ−トの通流度を低くし低圧ポ−トと出力ポ−ト
の通流度を高くする方向に駆動され、目標圧空間の圧力
を他端に受けてこの圧力により高圧ポ−トと出力ポ−ト
の通流度を高くし低圧ポ−トと出力ポ−トの通流度を低
くする方向に駆動されるスプ−ル、および、出力ポ−ト
に出力する圧力を規定する目標圧を目標圧空間に与える
電磁弁を備える。

【０００４】圧力制御弁の出力ポ−トとショックアブソ
−バの間に介挿されたカット弁は、圧力制御弁に供給さ
れる所定低圧以上のライン圧をパイロット圧として供給
され、このライン圧が所定低圧未満では（パイロット圧
の供給が停止されたときには）、圧力制御弁の出力ポ−
トと、サスペンションのショックアブソ−バとの間を遮
断して、ショックアブソ−バから圧力制御弁への圧力の
抜けを防止し、ライン圧が所定低圧以上の間は（パイロ
ット圧が供給されている間は）、圧力制御弁の出力ポ−
トとショックアブソ−バを連通として、圧力制御弁の出
力圧をそのままショックアブソ−バに供給する。

【０００５】カット弁の開閉動作を圧力制御弁に供給さ
れるライン圧に依存せずに行う等の目的で、ライン圧を
カット弁に導く回路の途中にソレノイド駆動のパイロッ
ト圧制御弁を介装し、ライン圧からパイロット圧を調整
してカット弁に給排して開閉動作させることも知られて
いる。また、圧力制御弁の替わりに流量制御弁を使用す
る構成の車両上サスペンションの圧力制御システムも知
られている。

【０００６】前記特開平２−２７０６２０号公報に開示
されたカット弁と構造が類似な、従来のカット弁の１つ
を図４に示す。バルブ基体に開けられたバルブ収納穴に
は、パイロット圧ポート(制御ポ−ト）７２，調圧入力
ポ−ト７３，出力ポ−ト７５および排油ポ−ト７４が連
通している。パイロット圧ポート７２と調圧入力ポ−ト
７３の間はリング状の第１ガイド７６で区切られ、調圧
入力ポ−ト７３と出力ポ−ト７５の間は、円筒状のガイ
ド７７ａで区切られている。排油ポ−ト７４は、第２ガ
イド７７ｃの外周のリング状溝と連通し、第２ガイド７
７ｃの外周に漏れたオイルをリタ−ン管路に戻す。

【０００７】第１および第２ガイド７６，７７ａ，７７
ｃを、圧縮コイルスプリング７９で左方に押されたスプ
−ル７８が通っており、スプ−ル７８の右端面にパイロ
ット圧が加わる。スプ−ル７８の右端部が通った、ガイ
ド７７ａの中央部の開口（内開口）７７ｂは、ガイド７
７ａの右端面の溝を通して調圧入力ポ−ト７３に連通し
ている。スプール７８の右端部が嵌合している孔の直径
とスプール７８の左端部が嵌合している孔の直径は等し
く、且つ、ガイド７７ａに対するスプール７８のシール
径に等しいので、出力ポート７５の圧力および調圧入力
ポート７３の圧力によってスプール７８を左右方向へ押
圧する力は発生しない。パイロット圧が所定低圧未満で
は図４に示すように、圧縮コイルスプリング７９の反発
力でスプ−ル７８が最右方に駆動されており、出力ポ−
ト７５と調圧入力ポ−ト７３の間は、スプ−ル７８が第
２ガイド７７ａの内開口７７ｂを全閉していることによ
り、遮断されている。

【０００８】パイロット圧が所定低圧以上になるとこの
圧力により圧縮コイルスプリング７９の反発力に抗して
スプ−ル７９が右方に駆動され始めて、所定低圧より高
い圧力でスプ−ル７９が最左方に位置（全開）する。す
なわち、スプ−ル７８の中央膨出部が第２ガイド７７ａ
の内開口７７ｂより左方に移動し調圧入力ポ−ト７３が
内開口７７ｂを通して出力ポ−ト７５に連通し、パイロ
ット圧（パイロット圧ポート７２）が所定低圧まで上昇
したときカットバルブは、調圧入力ポ−ト７３（圧力制
御弁の調圧出力）と出力ポ−ト７５（ショックアブソ−
バ）の間を全開とする。パイロット圧が低下するときに
は、この逆となり、パイロット圧が所定低圧未満になる
と、出力ポ−ト７５（ショックアブソ−バ）が、調圧入
力ポ−ト７３（圧力制御の調圧出力）から完全に遮断さ
れる。

【０００９】このようなカットバルブの開，閉の切換わ
りは、図５に示すように、出力ポート７５（ショックア
ブソーバ）の圧力の高低に係わらず所定のパイロット圧
で開閉するものであり、この特性は、油圧ポンプの停止
等によりパイロット圧が低下するときにショックアブソ
−バの圧力の抜けを防止する上で非常に好ましい。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】図４に示すようなカッ
ト弁は、構成要素が多く構造がかなり複雑である。特
に、スプ−ル７８がパイロット圧ポート７２側の頭部，
中央膨出部および排油ポ−ト７４側の尾端部でそれぞれ
第１および第２ガイド７６，７７ａおよび７７ｃで支え
られ、すなわち固定部材に対して三点当りであり、しか
も、中央膨出部が中心の丸棒から球面が立上る形状とな
っておりこの球面で開口７７ｂを開閉するので、三点の
加工が精密でなければならず、スプ−ル７８の製造コス
トが高いと共に、このスプ−ルが当る固定部材の加工も
精密でなければならず、したがってカット弁の製造コス
トが高い。

【００１１】ところでボ−ル弁は安価である。しかしボ
−ル弁を上述のカット弁に代えて用いると、出力ポート
７５（ショックアブソーバ）の圧力の高低変化によりカ
ット弁を開閉させるパイロット圧の値が変化してしま
う。従来のボ−ル弁の１つを図６に示し、その弁開，閉
特性を図７に示す。このボ−ル弁を上述のカット弁の代
りに用いたと仮定すると、突子７８ａの背面（右端面）
にパイロット圧ポート７２の圧力が加わり、突子７８ａ
が左に移動して弁体７８ｂを押し、開口７７ａが開い
て、出力ポ−ト７５が調圧ポ−ト７３に通流するが、ガ
イド７７ａに対するボール弁体７８ｂのシール径を直径
とする円の面積である受圧面積に出力ポート７５の圧力
が加わるため、このボール弁を開くために必要なパイロ
ット圧は、（該受圧面積×出力ポート７５の圧力）＋圧
縮スプリング７９の圧力を、突子７８ａのパイロット圧
受圧面積で割った値となる。これにより、出力ポート７
５の圧力が突発的に上昇し最高圧力近くになった場合、
図７に示すように、パイロット圧を十分に高くしていて
もカット弁が閉じてしまい、調圧入力ポート７３の圧力
を出力ポート７５に伝達できなくなるという問題を生じ
る。

【００１２】本発明は、比較的に構造が簡単で安価に製
造しうる、しかも流路遮断機能が比較的に高いカット弁
を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のカット弁は、入
力ポ−ト(73)，出力ポ−ト(75)および制御ポ−ト(72)；
前記出力ポ−ト(75)に連通する空間に置かれた弁体(78
b)；前記入力ポ−ト(73)に連通し、前記弁体(78b)によ
り閉じられる開口(77b)を有する弁座(77a)；前記弁体(7
8b)を前記開口(77b)を閉じる方向に押すばね手段(79)；
前記開口(77b)を介して前記弁体(78b)に前面が対向し、
背面に前記制御ポ−ト(72)のパイロット圧を受けてこれ
により下記突子(78a)側へ押される太径の摺動子(78c)；
および、前記弁体(78b)と前記摺動子(78c)の間にあっ
て、前記入力ポート(73)の圧力によって前記摺動子(78
c)側へ押圧され、前記パイロット圧が高いときには摺動
子(78c)で押されて前記開口(77b)を通って前記弁体(78
b)を前記開口(77b)から離れる方向に駆動する小径の突
子(78a)；を備え、前記摺動子(78c)が前記パイロット圧
を受ける受圧面積は、前記開口(77b)を閉じている前記
弁体(78b)が前記出力ポート(75)の圧力を受ける受圧面
積よりも大きく、且つ、前記突子(78a)が前記入力ポー
ト(73)の圧力を受ける受圧面積よりも大きいものであ
る。なお、カッコ内には、理解を容易にするために、図
面に示し後述する実施例の対応要素に付した記号を、参
考までに付記した。

【００１４】

【作用】このカット弁は、弁体(78b)およびそれを押す
突子(78a)を用いるものであるが、制御ポ−ト(72)のパ
イロット圧は太径の摺動子(78c)に加わり、この圧力に
よる摺動子(78c)の移動によって小径の突子(78a)を介し
て弁体(78b)を押すので、カット弁の弁開，閉特性は図
３に示すものとなり、全閉からのカット弁の開弁圧は多
少出力ポート(75)の圧力の影響を受けるが、制御ポート
(72)のパイロット圧をある値以上に上げておけば、出力
ポート(75)の圧力が最高まで上昇しても弁開を維持させ
ることができる。前述の従来のカット弁（図４）よりも
大幅に低コストとなる。

【００１５】本発明の他の目的および特徴は、図面を参
照した以下の実施例の説明より明らかになろう。

【００１６】

【実施例】図１に本発明の一実施例を示す。バルブ基体
に開けられたバルブ収納穴には、パイロット圧ポート７
２，調圧入力ポ−ト７３および出力ポ−ト７５が連通し
ている。バルブ収納穴の中程には弁座７７ａがあり、こ
の弁座７７ａの左端面には、ボ−ル受け開口があり、こ
の開口の底面は、中心に向けて降下したテ−パ面となっ
ており、該中心に開口７７ｂが開けられ、この開口７７
ｂは、弁座７７ａの右端面に貫通している。開口７７ｂ
と直交する流路が弁座７７ａを直径方向に横切ってお
り、開口７７ｂはこの流路を介して入力ポ−ト７３に連
通している。弁座７７ａの左端開口にはボ−ル弁体７８
ｂが挿入されて圧縮コイルスプリング７９で、開口７７
ｂを閉じるように押されている。バルブ基体に開けられ
たバルブ収納穴の底にはボ−ルストッパ７７ｃが挿入さ
れており、ストッパ７７ｃの右端面が、ボ−ル弁体７８
ｂの、開口７７ｂから左方への所定距離以上の移動を阻
止する。

【００１７】開口７７ｂと連続である、弁座７７ａの中
心を右端面に貫通する穴に突子７８ａが液密かつ摺動可
能に挿入されており、この突子７８ａの右端部は穴より
右方に突出している。

【００１８】弁座７７ａの右端面に摺動ガイド７６があ
り、摺動ガイド７６の左端面に、有底ガイド穴が開けら
れこのガイド穴の底近くでガイド穴は制御ポ−ト７２に
連通している。ガイド穴には太径の摺動子７８ｃが挿入
され、その右端面には常にパイロット圧ポート７２の圧
力が加わる。この実施例では、突子７８ａの右端部が摺
動子７８ｃの左端部に固定されている。すなわち小径の
突子７８ａと太径の摺動子７８ｃは一体である。小径の
突子７８ａの右端部の側周面まわりでは、弁座７７ａの
右端面と摺動ガイド７６との間に空隙が意図的に形成さ
れ、この空隙は、ドレイン（低圧）に連通している。し
たがって太径の摺動子７８ｃの左端面には、格別な流体
圧（例えば、調圧入力ポート７３の圧力等）は加わらな
い。

【００１９】ボ−ル弁体７８ｂを押す圧縮コイルスプリ
ング７９を収納した空間は出力ポ−ト７５に連通してい
る。すなわちボ−ル弁体７８ｂの作動空間は出力ポ−ト
７５に連通している。

【００２０】図２に、図１に示すカット弁を用いるサス
ペンション油圧制御システムを、車両の前右車輪部のみ
に関して示す。車両上エンジンで回転駆動される油圧ポ
ンプ１がリザ−バ２のオイルを吸引してパイロット圧管
路１２０に高圧で吐出する。パイロット圧管路１２０に
はアキュムレ−タ７が接続されておりこれがパイロット
圧管路１２０の圧力振動を抑制（平滑化）する。パイロ
ット圧管路１２０には、圧力制御弁８０ｆｒのパイロッ
ト圧ポート８２，８７が接続されている。圧力制御弁８
０ｆｒの出力ポ−ト８４と前右車輪のサスペンション１
１０ｆｒのショックアブソ−バの間には、カット弁７０
ｆｒ（図１）が介挿されている。カット弁に加えるパイ
ロット圧を電磁弁６０Ｍが制御する。

【００２１】サスペンション１１０ｆｒは、ショックア
ブソ−バと懸架用コイルスプリングで構成されており、
そのピストンロッドを通して、圧力制御弁８０ｆｒの出
力ポ−ト８４の出力圧がショックアブソ−バに加わり、
ショックアブソ−バがこの出力圧（圧力制御弁８０ｆｒ
で調圧された圧力）に対応した高さ（前右車輪に対す
る）に車体を支持する。

【００２２】圧力制御弁８０ｆｒは、出力ポ−トの圧力
を一端に受けてこの圧力により高圧ポ−トと出力ポ−ト
の通流度を低くし低圧ポ−トと出力ポ−トの通流度を高
くする方向に駆動され、目標圧空間の圧力を他端に受け
てこの圧力により高圧ポ−トと出力ポ−トの通流度を高
くし低圧ポ−トと出力ポ−トの通流度を低くする方向に
駆動されるスプ−ル；および、出力ポ−トに出力する圧
力を規定する目標圧を目標圧空間に与える電磁弁を備え
る。

【００２３】カット弁７０ｆｒは、パイロット圧管路１
２０の圧力が所定低圧未満では、圧力制御弁８０ｆｒの
出力ポ−ト８４と、サスペンション１１０ｆｒのショッ
クアブソ−バとの間を遮断して、ショックアブソ−バか
ら圧力制御弁８０ｆｒへの圧力の抜けを防止し、パイロ
ット圧管路１２０の圧力が所定低圧以上の間は、圧力制
御弁８０ｆｒの出力ポ−トとショックアブソ−バを連通
として、圧力制御弁８０ｆｒの出力圧をそのままショッ
クアブソ−バに供給する。

【００２４】再度図１を参照して、この図に示すものが
カット弁７０ｆｒとして図２に示すようにサスペンショ
ン圧力制御システムの一部をなしている態様での、動作
を説明する。突子７８ａの左端面（受圧面積ｓ）には、
調圧入力ポ−ト７３の圧力（圧力制御弁８０ｆｒの出力
圧Ｐi）が作用しこれが、突子７８ａを右向きに押す。
太径の摺動子７８ｃの右端面（受圧面積Ｓ）には、パイ
ロット圧ポート７２の圧力（電磁弁Ｍ６０の制御圧）が
作用しこれが、摺動子７８ｃを左向きに押す。ボ−ル弁
体７８ｂには調圧入力ポート７３の圧力Ｐｉが左向き
に、圧縮コイルスプリング７９の反発力Ｆｓ、出力ポー
ト７５の圧力Ｐｏが右向きに作用する。ボ−ル弁体７８
ｂのシール径は突子７８ａが嵌合している孔の径と同じ
であり、ボ−ル弁体７８ｂの、出力ポート７５の圧力を
受ける有効受圧面積ｓと、突子７８ａのパイロット圧受
圧面積は同じとなる。また、弁体がボ−ル状ではなく円
筒状のような場合は、弁体の出力ポ−トの圧力を受ける
有効受圧面積は弁体の断面積となる。従って、ボ−ル弁
体７８ｂに作用する力Ｆｐは、 Ｆｐ＝Ｐ_LＳ−Ｐiｓ＋Ｐiｓ−Ｐｏｓ−Ｆｓ ・・・（１） となる。カット弁が開くためには、Ｆｐ＞０ ・・・（２） よって Ｐｏ＜（Ｓ／ｓ）Ｐ_L−Ｆｓ ・・・(3) となる。Ｓが大きく（摺動子７８ｃが太径）、ｓが小さ
い（突子７８ａが小径）であるので、（Ｓ／ｓ）が大き
く、この実施例のカット弁は図３に示すような弁開，閉
特性を示す。このように、出力ポート７５（ショックア
ブソーバ）の圧力の高低に係わらずカット弁パイロット
圧を上下することによりいつでもカット弁を開閉するこ
とができるようになり、調圧不能となることもなくな
る。

【００２５】また、本実施例では突子７８ａが液密かつ
摺動可能に配置されているため、調圧入力ポート７３の
圧力が太径の摺動子７８ｃの左端面に直接働くことがな
く、弁の開，閉特性が調圧入力ポート７３の圧力の影響
を受けにくい。

【００２６】

【発明の効果】本発明のカット弁を圧力制御弁とショッ
クアブソ−バの間に用いた場合、従来のボ−ル弁を用い
る場合よりも、圧力制御弁によるショックアブソ−バの
圧力振動の抑制効果の低下、が大幅に小さくなり、パイ
ロット圧が低下したときのショックアブソ−バの圧力の
抜けが大幅に少くなる。従来のカット弁（図４）よりも
大幅に低コストとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例の縦断面図である。

【図２】 図１に示すカット弁を組込んだサスペンショ
ン油圧制御システムを示すブロック図である。

【図３】 図１に示すカット弁の弁開，閉特性を示すグ
ラフである。

【図４】 従来の１つのカット弁の縦断面図である。

【図５】 図４に示すカット弁の弁開，閉特性を示すグ
ラフである。

【図６】 従来の１つのボ−ル弁の縦断面図である。

【図７】 図６に示すボ−ル弁の弁開，閉特性を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１：油圧ポンプ ２：リザ−バ ７：アキュムレ−タ ６０Ｍ：カッ
ト弁パイロット圧制御弁 ７０ｆｒ：カット弁 ８０ｆｒ：圧力制
御弁 ７２：パイロット圧ポート（制御ポ−ト） ７３：調圧入力ポ−ト（入力ポ−ト） ７５：出力ポ−ト ７６：摺動ガ
イド ７７ａ：弁座 ７７ｂ：開口 ７７ｃ：ボ−ルストッパ ７８ａ：突子 ７８ｂ：ボ−ル弁体 ７８ｃ：摺動
子 ７９：圧縮コイルスプリング １１０ｆｒ：
サスペンション １２０：パイロット圧管路 １３０：
リタ−ン圧管路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力ポ−ト，出力ポ−トおよび制御ポ−
   ト；前記出力ポ−トに連通する空間に置かれた弁体；前
   記入力ポ−トに連通し、前記弁体により閉じられる開口
   を有する弁座；前記弁体を前記開口を閉じる方向に押す
   ばね手段；前記開口を介して前記弁体に前面が対向し、
   背面に前記制御ポ−トのパイロット圧を受けてこれによ
   り下記突子側へ押される太径の摺動子；および、 前記弁体と前記摺動子の間にあって、前記入力ポートの
   圧力によって前記摺動子側へ押圧され、前記パイロット
   圧が高いときには摺動子で押されて前記開口を通って前
   記弁体を前記開口から離れる方向に駆動する小径の突
   子；を備え、 前記摺動子が前記パイロット圧を受ける有効受圧面積
   は、前記開口を閉じている前記弁体が前記出力ポートの
   圧力を受ける受圧面積よりも大きく、且つ、前記突子が
   前記入力ポートの圧力を受ける受圧面積よりも大きいカ
   ット弁。