JPH0790758B2 - 制御弁 - Google Patents

制御弁

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JPH0790758B2
JPH0790758B2 JP20024786A JP20024786A JPH0790758B2 JP H0790758 B2 JPH0790758 B2 JP H0790758B2 JP 20024786 A JP20024786 A JP 20024786A JP 20024786 A JP20024786 A JP 20024786A JP H0790758 B2 JPH0790758 B2 JP H0790758B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、加圧ブレーキ流体のような流体の流れを制御
する弁、特に、三方弁及び遮断弁としての両方の機能を
備えアンチロックブレーキ装置に採用した場合に特に有
利であるソレノイド作動の制御弁に関するものである。
従来の技術 多種の流体動力装置においては、加圧流体源と駆動装置
との関で加圧流体の供給を制御することが必要である。
このため、ソレノイド弁及びこれと連合する制御装置を
設けることが一般に行われている。
このような弁の或る特定の用途としてアンチロックブレ
ーキ装置があり、この装置では、複数のソレノイド弁及
び車両の回転運動に応答する電子制御装置によって、ブ
レーキホイールシリンダへの加圧ブレーキ流体の供給
（圧力発生）、ブレーキホイールシリンダからの加圧ブ
レーキ流体の釈放（減圧）及び加圧流体源からのブレー
キホイールシリンダの遮断（圧力遮断）が制御されてい
る。この種のブレーキ装置は多数の米国特許に開示され
ており、今日では当業者には周知である。
発明が解決しようとする課題 しかし、上述したようなアンチロックブレーキ装置にお
けるブレーキ流体の流れを制御するためには、多数のソ
レノイド弁が必要であり、また多数の流体ライン、ソレ
ノイド制御出力、配線等も必要となり、ブレーキ装置の
コストが高くなると共に、作動信頼性に悪影響を及ぼす
こととなる。
本発明は、このような不具合を解消するためになされた
もので、アンチロックブレーキ装置のような加圧流体装
置に用いるのに適するように複数のソレノイド弁の機能
を果たすことができるソレノイド作動の一体型制御弁を
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 この目的を達成するため、第１の発明は、加圧ブレーキ
流体源、ホイールシリンダ、及び車輪の動作に応じてブ
レーキ制御信号を発するアンチロック制御手段を含むア
ンチロックブレーキ装置に用いられるものであって、孔
を有する弁ボデーと、上記弁内に往復動可能に収容さ
れ、流体通路を介して入口と出口とを連通する第１位置
に通常位置している第１弁要素と、減圧口を閉じる閉位
置に通常位置しているが、上記流体通路を閉じて上記第
１辺要素を横切って流体圧力差を発生させる開位置に移
動できる第２弁要素と、上記制御信号に応じて上記第２
弁要素を上記閉位置から上記開位置へ移動させるアクチ
ュエータとを包含し、上記第１弁要素が上記流体圧力差
に応じて上記入口を閉じる第２位置へ移動できることを
特徴とする制御弁にある。
また、第２の発明は、加圧流体源、駆動装置及び制御信
号を発する制御手段を含む加圧流体装置に用いられるも
のであって、孔を有する弁ボデーと、上記孔内を軸方向
に往復動し、孔を入口側室と出口側室とに分けている第
１弁要素と、上記両室間で上記第１弁要素を貫通して延
びる流体通路と、上記入口側室及び出口側室に夫々連通
する軸方向に整合した入口及び減圧口と、上記出口側室
と上記駆動装置とに連通する出口と、上記減圧口を閉じ
る通常の第１位置から、上記流体通路を閉じると共に上
記減圧口を開いて上記側室口の流体圧力を低減させる第
２位置へ移動できる第２弁要素と、上記第２弁要素を上
記第１及び第２位置間で移動させるアクチュエータとを
包含し、上記第１弁要素はシートを含み、且つ、通常の
開位置と、上記第１弁要素を横切って生じる所定の差圧
力に応じて上記シートが上記流体通路を閉じる閉位置と
の間で移動できることを特徴とする制御弁にある。
作用 第１の発明の構成によると、制御弁は、第１作動状態に
おいて第１弁要素により流体通路を介して入口の出口を
連通してホイールシリンダへ加圧ブレーキ流体を供給
し、第２作動状態において第２弁要素により流体通路を
閉じ且つ減圧口を開いてホイールシリンダから加圧ブレ
ーキ流体を釈放し、第３作動状態において第１弁要素を
横切る流体圧力差に応じてホイールシリンダへの圧力の
遮断及び発生を制御することができる。
また、第２の発明の構成によっても、制御弁は、第１作
動状態において第１弁要素により流体通路を介して入口
側室と出口側室を連通して駆動装置へ加圧流体を供給
し、第２作動状態において第１弁要素のシートにより流
体通路を閉じ且つ第２弁要素により減圧口を開いて駆動
装置から加圧流体を釈放し、第３作動状態において第１
弁要素を横切る差圧力に応じて駆動装置への圧力の遮断
及び発生を制御することができる。
実施例 以下、本発明の実施例について添付図面を参照して詳細
に説明する。
第１図において、本発明による一体型遮断・三方制御弁
が総括的に符号10で示され、弁組立体12とソレノイドア
クチュエータ14を含んでいる。
弁組立体12は円筒状孔18を有する弁ボデー16を含む。孔
18の端部20は面取りされていてよい。弁ボデー閉鎖部材
22が孔18よりも大きい径の円筒状孔24を設けている。加
圧流体入口26が直接に、又、複数の半径方向スロット28
を介して孔24に連通する。孔18と孔24は互いに協働して
弁室30及び環状弁座32を形成する。
段付円筒形状の第１弁要素34が、孔18に流体密封的且つ
摺動自在に係合するように配設された中央部分36と、拡
大頭部38と、軸方向に延びた突出部又は顎部42とを設け
ている。弁要素34は第１図に示す第１位置から、そのシ
ート面40が弁座32に流体密閉的に係合する第２図に示す
第２位置へ移動することができる。図面からわかるよう
に、頭部38の軸方向寸法は、弁座32と閉鎖部材22の底部
44との間に限定された入口側室の軸方向寸法よりも小さ
い。
流体通路46が、頭部38に隣接し且つこれよりも図中上方
の点から顎部42の軸中心まで、弁要素34を貫いて延びて
いる。顎部42の端部48は孔18の頂部50から軸方向に間隔
を離れ、弁軸線54と同心的な第１球状弁座52設けてい
る。
第２弁要素としてのボール弁要素56が、球状弁座52と頂
部50に設けられた第２球状弁座58との間に形成された空
間内に、軸方向に移動可能に配置されている。環状スプ
リングシート60がボール弁要素56を囲繞すると共にすえ
込みによって同要素に固着され、スプリングシート60は
又ボール弁要素56を孔18内で軸方向に保持するように機
能している。圧縮コイルスブリング62が弁要素34の肩部
64とスプリングシート60との間で圧縮状態に設けられて
いる。
ソレノイドアクチュエータ14は軸方向に移動可能なプラ
ンジャ68を囲繞する電気ソレノイド66を含る。プランジ
ャ68は低圧流体用リザーバ71（第３図にのみ図示されて
いる）に連通する流体戻し通路70を貫通して延び、小径
のステム72をさらに含んでおり、ステム72は、流体戻し
通路70と孔18とを連通する減圧口74を軸方向に貫通して
延びている。
加圧流体出口76が孔18の上方に限定された出口側室78に
連通している。図面からわかるように、弁要素34はスプ
リング62の力に応じて第１図に示す位置に通常保持され
ている。このスプリング62は又ボール弁要素56を第２球
状弁座58と流体密封的係合状態に保持する。このような
状態では、入口26を経て制御弁10に供給された加圧流体
は、スロット28、流体通路46、ボール弁要素56と第１球
状弁座52との間の隙間、室78及び出口76を経て、ブレー
キホイールシリンダ80、駆動装置等に流通する。ソレノ
イド66が適宜の制御信号によって励磁されると、プラン
ジャ68は図中軸方向下方に移動し、ステム72はボール弁
要素56を下方に押動してスプリング62の力に抗し第１球
状弁座52に係合せしめる。この結果、減圧口74が開き且
つボール弁要素56が加圧流体の流れを止めることによ
り、室78内の圧力を低減させる。室78内の圧力が入口26
の加圧流体の圧力とスプリング62によつて発揮される力
との合力よりも小さい値まで低下し、且つ、ソレノイド
66が消磁されると、弁要素34は孔18内を上方に摺動して
第２図に示す位置となる。この結果、シート面40が弁座
32に係合せしめられて入口26と出口76との流体連通を遮
断しあるいは絞る。図面からわかるように、弁要素34が
その上方位置にある場合でもボール弁要素56が減圧口74
に閉じる位置と流体通路46を閉じる位置との間で軸方向
に移動できるように、弁要素34の軸方向移動量はボール
弁要素56の軸方向移動量よりも小さく設定されている。
ソレノイド66が消磁されている場合に室78内の圧力とス
プリング62によって発揮される力との合力が入口26の加
圧流体によって発揮される力よりも小さい間は、弁要素
34はその上方位置にある。ソレノイド66が励磁される
と、これによる付加の力が差圧力を一時的に克服するこ
ととなる。しかし、ボール弁要素56により加圧流体の流
れは遮断されたままである。ソレノイド66が消磁される
と、弁要素34はその上方位置に戻る。その後、ボール弁
要素56に、必要に応じてソレノイド66へ適宜の制御信号
を伝えることによって、減圧口74を閉じる位置と開く位
置との間を移動する。このように、弁要素34がその上方
位置にある時にはボール弁要素56の移動ストロークが相
当減少されることとなる。従って、弁要素34がその下方
位置から上方位置に移動する第１サイクル中では制御弁
の応答速度は遅いが、それ以降では制御弁の応答速度は
速くなる。
ボール弁要素56が第２球状弁座58に着座している時、シ
ート面40に形成された溝としての流体ブリードオリフィ
ス41のため、室78内の流体圧旅は制御されたレートで上
昇し、ボール弁要素56が第２球状弁座58に着座したまま
であれば、この室78内の圧力は、最終的には、スプリン
グ62の力との合力により弁要素34を押し戻して流体通路
46を再び開くことができるような十分高い圧力まで上昇
することとなる。
上述した制御弁10の使用態様が第３図に示されており、
制御弁は「ポンプ・バック」型アンチロックブレーキ装
置に用いられている。このブレーキ装置では、加圧ブレ
ーキ流体が制御弁10を経てブレーキホイールシリンダ80
に通常供給される。加圧ブレーキ流体源として用いられ
るマスターシリンダ84が流体圧力を手動的に調整する。
電子制御装置90がセンサ92を介して車輪のロック状態を
感知し、ソレノイド66を励磁させてボール弁要素56をそ
の下方位置に動かす。この結果、最初にマスターシリン
ダ84からの加圧流体が遮断され、そして、ブレーキホイ
ールシリンダ80内のブレーキ圧力が制御弁10を経てリザ
ーバ71へ流通することにより低下する。その後、ボール
弁要素56が第２球状弁座58に着座する位置へ戻ることが
できる。又、弁要素34を流体通路46を閉じる上方位置へ
移動する。このような状態では、ブレーキホイールシリ
ンダ80はマスターシリンダ84から遮断されている。その
後は、電動ポンプ86がリザーバ71から流体を吸い出し、
制御弁10へ圧送する。スキッド状態が引き続いて感知さ
れると、電子制御装置90からの制御信号によってソレノ
イド66及びボール弁要素56の作動サイクルが行われて、
ブレーキホイールシリンダ80内のブレーキ圧力がさらに
低減される。ボール弁要素56が第２球状弁座58に着座し
たままである場合には、ブレーキ圧力はブリードホリフ
ィス41によって制御されたレートで上昇する。スキッド
状態を起こすことなくブレーキ圧力が加圧流体源の圧旅
に等しいレベルに達する場合、弁要素34はその下方位置
に戻り、ブレーキホイールシリンダ80をマスターシリン
ダ84に直接連通させる。上述したように、第２便要素56
はボール弁として開示されている。しかし、当業者に
は、この弁要素をフラップ弁あるいはポペット弁として
設けることが可能であることが明白であり、可動の第２
弁要素は、減圧口74を通常閉じ、制御弁が第２の作動状
態に動かされた時に流体通路46を閉じるようになってい
ればよい。
制御弁を変更することは可能である。このような変形例
の一例が第４図に示されている。第４図において、制御
弁10の部品に相当する制御弁10′の部品には同一符号に
「′」を付して示してある。この変形例では、環状ディ
スク100が入口側室102′内に往復動可能に収容されてい
る。ディスク100はその外周に複数のスロット28′を設
け、スプリング62′によって図示の位置に保持され、且
つ、ソレノイド（第４図には示されていない）の励磁及
びそれに伴うプランジャ68′のステムの移動に応じて弁
要素34′が図中下方に移動した時に弁要素34′に流体密
閉的に係合する。差圧力はディスク100を弁要素34′と
密閉係合状態に保持して加圧流体の連通を遮断し、ボー
ル弁要素56′は上述したように作動サイクルを行う。ブ
リードオリフィス41′がディスク100に設けられていて
圧力の発生を制御する。圧力低減サイクルでは、ボール
弁要素56′と弁要素34′の両方が軸方向に移動させる
か、あるいは、弁要素34′が肩部108に当接する位置に
ある時に、106において隙間が形成されることとなる。
これ以外については、制御弁10′は制御弁10と同様の態
様で機能する。
上述の説明から明らかなように、本発明による単一の制
御弁は、従来のアンチロックブレーキ装置に用いられて
いるような、ブレーキ圧力の遮断、発生及び排出を行う
３個の独立したソレノイド弁と同様に機能するものであ
る。本発明による制御弁の他の用途は当業者には明らか
であろう。
本発明によると、制御弁の形状によりブリードオリフィ
ス41（41′）を自動的に浄化して、この種の従来の弁に
おける共通の問題が解決していることが判った。
本発明を図示の実施例に関して説明したが、本発明はこ
れにのみ限定されるものではなく、当業者には、本発明
の範囲を逸脱することなく幾多の変更及び修正を加えて
実施し得ることが理解できよう。
発明の効果 本発明のソレノイド作動の一体型制御弁は、加圧流体源
から駆動装置への加圧流体の供給を制御し、加圧流体源
から駆動装置を遮断し且つ駆動装置から加圧流体源のリ
ザーバへの加圧流体流れを制御できるように構成されて
いて、複数のソレノイド弁の機能を果たすことができる
ので、アンチロックブレーキ装置のような加圧流体装置
に用いるのに適し、従来のアンチロックブレーキ装置で
必要とされていたソレノイド弁の数を減らすことがで
き、アンチロックブレーキ装置を簡素化しコストを低減
することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図及び第２図は夫々本発明による制御弁を異なる作
動状態で示す縦断面図、第３図は本発明による制御弁を
組込んだアンチロックブレーキ装置の概略系統図、第４
図は本発明による制御弁の変形例を示す縦断面図であ
る。 10,10′……一体型遮断・三方制御弁、12……弁組立
体、14,14′……ソレノイドアクチュエータ、16,16′…
…弁ボデー、18,18′,24……孔、26……入口、32……環
状弁座、34,34′……第１弁要素、38……拡大頭部、40
……シート面、41,41′……ブリードオリフィス、46,4
6′……流体通路、52,58,58′……球状弁座、56,56′…
…ボール弁要素（第２弁要素）、62,62′……圧縮コイ
ルスプリング、66……電気ソレノイド、68,68′……プ
ランジャ、71……リザーバ、74,74′……減圧口、76…
…出口、78……出口側室、80……ブレーキホイールシリ
ンダ、84……マスターシリンダ、86……電動ポンプ、90
……電子制御装置、92……センサ、100……環状ディス
ク、102′……入口側室。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】加圧ブレーキ流体源、ホイールシリンダ、
    及び車輪の動作に応じてブレーキ制御信号を発するアン
    チロック制御手段を含むアンチロックブレーキ装置に用
    いられるものであって、孔（18）を有する弁ボデー（1
    6）と、上記孔（18）内に往復動可能に収容され、流体
    通路（46）を介して入口（26）と出口（76）とを連通す
    る第１位置に通常位置している第１弁要素（34）と、減
    圧口（74）を閉じる閉位置に通常位置しているが、上記
    流体通路（46）を閉じて上記第１弁要素（34）を横切っ
    て流体圧力差を発生させる開位置に移動できる第２弁要
    素（56）と、上記制御信号に応じて上記第２弁要素（5
    6）を上記閉位置から上記開位置へ移動させるアクチュ
    エータ（66,68）とを包含し、上記第１弁要素（34）が
    上記流体圧力差に応じて上記入口（26）を閉じる第２位
    置へ移動できることを特徴とする制御弁。
  2. 【請求項２】上記第１弁要素（34）を上記第１位置に保
    持する弾性装置（62）を設けたことを特徴とする特許請
    求の範囲第１項記載の制御弁。
  3. 【請求項３】上記アクチュエータがプランジャ（68）を
    有する電気ソレノイド（66）から成り、上記プランジャ
    （68）が上記第２弁要素（56）に当接することを特徴と
    する特許請求の範囲第２項記載の制御弁。
  4. 【請求項４】上記入口（26）と上記減圧口（74）が上記
    孔（18）の軸方向に対向する端部に配置され、上記流体
    通路（46）が上記第１弁要素（34）を軸方向に貫通して
    延び、上記第２弁要素（56）が上記流体通路（46）を閉
    じるように上記孔（18）内を軸方向に移動できることを
    特徴とする特許請求の範囲第３項記載の制御弁。
  5. 【請求項５】上記弾性装置（62）が上記第２弁要素（5
    6）を上記閉位置に弾性的に保持していることを特徴と
    する特許請求の範囲第３項記載の制御弁。
  6. 【請求項６】上記孔（18）が環状弁座（32）を含み、上
    記第１弁要素（34）は、上記第２位置にある時に上記環
    状弁座（32）に流体密封的に係合して上記流体通路（4
    6）を閉じる拡大頭部（38）を含んでいることを特徴と
    する特許請求の範囲第５項記載の制御弁。
  7. 【請求項７】上記第１弁要素（34）が上記第２位置にあ
    る時に上記入口（26）と上記出口（76）とを連通してそ
    れらの間で加圧流体の減少した流れを与えるブリードオ
    リフィス（41）を設けたことを特徴とする特許請求の範
    囲第６項記載の制御弁。
  8. 【請求項８】上記ブリードオリフィス（41）が上記環状
    弁座（32）と上記拡大頭部（38）との一方に形成された
    溝から成ることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載
    の制御弁。
  9. 【請求項９】上記第２弁要素が上記孔（18）内に軸方向
    に配置されたボール弁要素（56）であり、上記流体通路
    （46）と上記減圧口（74）は、上記ボール弁要素（56）
    が上記開位置及び閉位置に夫々ある時にボール弁要素に
    係合する共軸的に配置された弁座（52,58）を形成して
    いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の制御
    弁。
  10. 【請求項１０】加圧流体源、駆動装置及び制御信号を発
    する制御手段を含む加圧流体装置に用いられるものであ
    って、孔を有する弁ボデーと、上記孔内を軸方向に往復
    動し、孔を入口側室と出口側室とに分けている第１弁要
    素と、上記両室間で上記第１弁要素を貫通して延びる流
    体通路と、上記入口側室及び出口側室に夫々連通する軸
    方向に整合した入口及び減圧口と、上記出口側室と上記
    駆動装置とに連通する出口と、上記減圧口を閉じる通常
    の第１位置から、上記流体通路を閉じると共に上記減圧
    口を開いて上記出口側室内に流体圧力を低減させる第２
    位置へ移動できる第２弁要素と、上記第２弁要素を上記
    第１及び第２位置間で移動させるアクチュエータとを包
    含し、上記第１弁要素はシートを含み、且つ、通常の開
    位置と、上記第１弁要素を横切って生じる所定の差圧力
    に応じて上記シートが上記流体通路を閉じる閉位置との
    間で移動できることを特徴とする制御弁。
  11. 【請求項１１】上記第１弁要素が上記閉位置にある時に
    上記入口と上記出口との間で流体圧力の制限された連通
    を行わせるブリードオリフィスを設けたことを特徴とす
    る特許請求の範囲第10項記載の制御弁。
  12. 【請求項１２】上記第２弁要素と上記第１弁要素とに軸
    方向に係合して上記両弁要素を各々の通常の位置に保持
    する弾性装置を設けたことを特徴とする特許請求の範囲
    第10項記載の制御弁。
  13. 【請求項１３】上記第２弁要素が上記孔内を軸方向に移
    動できるボール弁要素であり、上記流体通路が上記ボー
    ル弁要素に隣接して上記第１弁要素を軸方向に貫通して
    延び、上記第１弁要素が上記閉位置にある時に通常の第
    １位置から上記流体通路を閉じる第２位置への上記ボー
    ル弁要素の移動が短くなることを特徴とする特許請求の
    範囲第10項記載の制御弁。
  14. 【請求項１４】上記アクチュエータが上記制御信号を受
    けてこれに応答するようになっていることを特徴とする
    特許請求の範囲第10項記載の制御弁。
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