JPH083799Y2 - スプール弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、スプール弁に係り、更に詳細には自動車等
の車輌の流体圧式のサスペンションの流体回路に組込ま
れるに適したスプール弁に係る。

従来の技術 自動車等の車輌の流体圧式のサスペンションは、従来
より一般に、各車輪と車体との間に配設された流体圧ア
クチュエータと、アクチュエータへ作動流体を供給する
作動流体供給通路と、アクチュエータより作動流体を排
出する作動流体排出通路と、作動流体供給通路及び作動
流体排出通路の途中に設けられ対応するアクチュエータ
に対する作動流体の給排を制御する共にアクチュエータ
内の圧力を制御する圧力制御弁とを有している。

かかる流体圧式のサスペンションに組込まれる圧力制
御弁として、例えば特開昭63-106133号公報に記載され
ている如く、軸線に沿って延在するスプール受入れ孔を
有し各々スプール受入れ孔に開口する流体供給ポートと
流体排出ポートとこれらのポートの間に設けられた流体
給排ポートとを有するハウジングと、スプール受入れ孔
内に軸線に沿って往復動可能に配置され第一及び第二の
ランドを有しスプール受入れ孔と共働して常時流体給排
ポートと連通する弁室を二つのランドの間に郭定するス
プールと、スプールの位置決めを行う位置決め手段とを
有し、第一及び第二のランドにより流体供給ポート及び
流体排出ポートと流体給排ポートとの連通が選択的に抑
制され、これにより流体給排ポートに連通接続されたア
クチュエータへの流体の給排及びアクチュエータ内の圧
力を制御するよう構成されたスプール弁が従来より使用
されている。

第５図は流体圧式のサスペンションに組込まれたパイ
ロット式の圧力制御弁として構成された従来のスプール
弁を示している。

第５図に於て、10は圧力制御弁としてのスプール弁を
示している。スプール弁10はハウジング12を含み、該ハ
ウジングは軸線Ａに沿って延在する円筒形のスプール受
入れ孔14を有し、またスプール受入れ孔に開口する流体
供給ポート16と流体排出ポート18と流体給排ポート20と
を有し、これらのポートはこの順に配列されている。ス
プール受入れ孔14内にはスプール22が軸線Ａに沿って往
復動可能に配置されている。スプール22は軸線方向に互
いに隔置された第一のランド24及び第二のランド26を有
し、これら二つのランドの間に環状溝28を有している。
環状溝28はスプール受入れ孔14と共働して常時流体給排
ポート20と連通する環状の弁室30を郭定している。

スプール22はハウジングと共働してその軸線方向両側
に第一のパイロット室32及び第二のパイロット室34を郭
定している。第一のパイロット室32はスプール22に設け
られた内部通路36により弁室30と連通接続されている。
ハウジング12にはソレノイド弁38が一体に固定されてお
り、第二のパイロット室34はソレノイド弁のハウジング
40に設けられたオリフィス42により弁室44と連通接続さ
れている。オリフィス42の近傍には弁要素46が軸線Ａに
沿って往復動可能に配置されている。弁要素46はソレノ
イド48へ供給される電流が制御されることによって位置
決めされ、これによりオリフィスと共働してソレノイド
弁38の開弁量を変化する可変オリフィスを構成してい
る。

流体供給ポート16には途中にポンプ50を有する作動流
体供給通路52の一端が連通接続されており、流体排出ポ
ート18には作動流体排出通路54の一端が接続されてお
り、これらの通路の他端はリザーブタンク56に接続され
ている。また作動流体給排ポート20は接続通路58により
アクチュエータ60の作動流体室62に連通接続されてい
る。更に第二のパイロット室34は途中に固定絞り64を有
する接続通路66により作動流体供給通路52と連通接続さ
れており、弁室44は接続通路68により作動流体排出通路
54に連通接続されている。

考案が解決しようとする課題 上述の如きスプール弁に於ては、その応答性を向上さ
せるべく、スプールがその中立位置にある状態に於て、
第一のランド24がスプール受入れ孔の壁面の作動流体供
給ポート16と作動流体給排ポート20との間の部分に実質
的にオーバラップせず、また第二のランド26がスプール
受入れ孔の壁面の作動流体排出ポート18と作動流体給排
ポート20との間の部分に実質的にオーバラップしないよ
うスプールが構成されると、スプール弁の作動時にスプ
ールが異常振動することに起因して異音（油撃音）が発
生し易いという問題がある。

またかかる異音の発生を防止すべく、スプールがその
中立位置にある状態に於て、第一のランド24がスプール
受入れ孔の壁面の作動流体供給ポート16と作動流体給排
ポート20との間の部分にオーバラップし、また第二のラ
ンド26がスプール受入れ孔の壁面の作動流体排出ポート
18と作動流体給排ポート20との間の部分にオーバラップ
するようスプールが構成されると、ソレノイド弁を駆動
してその開弁量を変化させ、これにより第二のパイロッ
ト室34内の圧力を変化させても、弁室30が応答性よく作
動流体供給ポート16又は作動流体排出ポート18と連通せ
ず、そのためアクチュエータの作動流体室内の圧力を応
答性よく制御することができない。

本願考案者は、スプール弁に於けるスプールの異常振
動に起因する油撃音の発生を詳細に調査し、スプールの
異常振動は主としてスプールがその中立位置より弁室と
作動流体排出ポートとを連通接続する位置へ変位する場
合に生じることを見出した。

本考案は、油撃音の発生原因であるスプールの異常振
動が主としてスプールがその中立位置より弁室と作動流
体排出ポートとを連通接続する位置へ変位する場合に生
じることに着目し、スプールの異常振動に起因する異音
を生じることがなくしかも応答性に優れたスプール弁を
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 上述の如き目的は、本考案によれば、軸線に沿って延
在するスプール受入れ孔を有し各々スプール受入れ孔に
開口する流体供給ポートと流体排出ポートとこれらのポ
ートの間に設けられた流体給排ポートとを有するハウジ
ングと、前記軸線に沿って往復動可能に前記スプール受
入れ孔内に配置され第一及び第二のランドを有し前記ス
プール受入れ孔と共働して常時前記流体給排ポートと連
通する弁室を前記二つのランドの間に郭定するスプール
と、前記第二のランドに設けられ常時前記弁室と連通す
る微小通路と、前記スプールの位置決めを行う位置決め
手段とを有し、前記スプールが中立位置にあるときには
前記第一のランドは前記スプール受入れ孔の壁面の前記
流体供給ポートと前記流体給排ポートとの間の部分に実
質的にオーバラップすることなく前記流体供給ポートを
塞ぎ、前記第二のランドは前記スプール受入れ孔の壁面
の前記流体排出ポートと前記流体給排ポートとの間の部
分に所定量オーバラップした状態にて前記流体排出ポー
トを塞ぎ、前記微小通路により前記弁室と前記流体排出
ポートとが連通接続されるよう構成されたスプール弁に
よって達成される。

考案の作用 上述の如き構成によれば、スプールが中立位置にある
ときには第一のランドはスプール受入れ孔の壁面の流体
供給ポートと流体給排ポートとの間の部分に実質的にオ
ーバラップすることなく流体供給ポートを塞ぐようにな
っているので、第二のランドが流体供給ポートへ近付く
方向へスプールが位置決め手段によって中立位置より僅
かに駆動されれば即座に弁室が流体供給ポートと連通
し、これにより流体給排ポートと連通接続されたアクチ
ュエータの如き部材内の圧力が応答性よく増大される。

また上述の如き構成によれば、スプールが中立位置に
あるときには第二のランドはスプール受入れ孔の壁面の
流体排出ポートと流体給排ポートとの間の部分に所定量
オーバラップした状態にて流体排出ポートと塞ぐように
なっているので、第一のランドが流体排出ポートへ近付
く方向へスプールが位置決め手段によって中立位置より
僅かに駆動されても弁室は流体排出ポートと連通せず、
これによりスプールの異常振動及びこれに起因する異音
の発生が回避される。

尚スプールが中立位置にあるときには第二のランドに
設けられた微小通路により弁室と流体排出ポートとが連
通接続されるようになっているので、流体供給ポートよ
り弁室へ漏洩した流体が弁室より微小通路を経て流体排
出ポートへ流出することにより、スプールが中立位置に
ある場合に於て弁室内の圧力が不必要に上昇することが
防止される。

以下に添付の図を参照しつつ、本考案を実施例につい
て詳細に説明する。

実施例 第１図は流体圧式のサスペンションに組込まれたパイ
ロット式の圧力制御弁として構成された本考案によるス
プール弁をそのスプールが中立位置にある状態にて示す
断面図、第２図は第１図に示されたスプールの要部を示
す拡大部分平面図、第３図及び第４図はそれぞれ第２図
の線III-III、線IV-IVに沿う断面図である。

尚これらの図に於て、第５図に示された部材と実質的
に同一の部材には第５図に付された符号と同一の符号が
付されている。また図示の実施例は第５図に示された従
来のスプール弁と多くの共通点を有しているので、これ
らの共通点についての詳細な説明を省略する。

第１図に示されている如く、スプール22がその中立位
置にあるときには、第一のランド24はスプール受入れ孔
14のうち流体供給ポート16と流体給排ポート20との間の
部分に実質的にオーバラップすることなく流体供給ポー
トを塞ぐようになっている。またスプールが中立位置に
あるときには、第二のランド26はスプール受入れ孔14の
壁面のうち流体排出ポート18と流体給排ポート20との間
の部分に所定量オーバラップした状態にて流体排出ポー
トを塞ぐようになっている。

第二のランド26の環状溝28の側の端部には、第２図乃
至第４図に詳細に示されている如く、径方向に互いに隔
置された位置にて一対のスリット70が設けられている。
これらのスリットは図示の如く常時弁室30と連通してお
り、スプール22が中立位置にあるときには弁室30と流体
排出ポート18とを連通接続する微小通路を郭定するよう
になっている。

図示の実施例に於て、アクチュエータ60の作動流体室
62内の圧力を現状維持する場合には、位置決め手段とし
てのソレノイド弁38によりスプール22が図示の中立位置
に維持され、これにより流体供給ポート16より弁室30、
流体給排ポート20、接続通路66を経て作動流体室62へ高
圧の作動流体が供給されることが阻止されると共に、作
動流体室より接続通路66、流体給排ポート20、弁室30を
経て流体排出ポート18へ作動流体が流出することが阻止
される。この場合第一のランド24はスプール受入れ孔14
の壁面のうち流体供給ポート16と流体給排ポート20との
間の部分に実質的にオーバラップしていないので、流体
供給ポート16より弁室30へ少量の作動流体が漏洩する
が、かくして漏洩した作動流体は微小通路70を経て作動
流体排出ポート18へ流出し、これにより弁室内の圧力が
上昇することが回避される。即ち作動流体がポート16よ
り弁室30へ漏洩する際の圧力降下と、作動流体が弁室30
よりポート18へ流出する際の圧力降下とのバランスによ
り、弁室内の圧力変化が回避される。

またアクチュエータの作動流体室内の圧力を増大させ
る場合には、ソレノイド弁34によりスプール22が図示の
中立位置より図にて左方へ駆動され、これにより流体供
給ポート16と弁室30とが連通接続され、これにより流体
供給ポートより弁室を経て流体給排ポート20へ高圧の作
動流体が導かれる。またこれと共に第二のランド26によ
って作動流体排出ポート18が完全に塞がれ、これにより
弁室30と流体排出ポートとの連通が完全に遮断されるこ
とによって弁室より流体排出ポートへ作動流体が流れる
ことが阻止される。

この場合、スプール弁22が中立位置より図にて左方へ
僅かに駆動されるだけで弁室30と流体供給ポート16とが
即座に連通するので、作動流体室内の圧力を応答性よく
増大させることができる。

またアクチュエータの作動流体室内の圧力を低下させ
る場合には、ソレノイド弁38によりスプール22が図示の
中立位置より図にて右方へ駆動され、これにより弁室30
が流体排出ポート18と直接連通接続され、作動流体室62
内の作動流体が接続通路58、流体給排ポート20、弁室30
を経て流体排出ポートへ流出する。これと共に第一のラ
ンド22により流体供給ポート16が塞がれて弁室30と流体
供給ポートとの連通が完全に遮断され、これにより流体
供給ポートより弁室30へ作動流体が流れることが阻止さ
れる。

この場合第二のランド26とスプール受入れ孔14の壁面
との間のオーバラップ長さＬ以上スプール22が図にて右
方へ駆動されない限り、弁室30と流体排出ポート18とが
流体が自由に流れる状態にては連通しないので、スプー
ル弁による作動流体室内の減圧制御時に於けるスプール
の異常振動及びこれに起因する異音の発生が確実に回避
される。

尚オーバラップ長さＬは本考案が適用されるスプール
弁の具体的構造に応じて、スプールの異常振動を効果的
に防止し得るに足る長さであって、スプール弁の減圧制
御時の応答性を著しく低下させるほど大きくはない値に
設定される。またスリット70の形状や数は任意であって
よいが、その軸線方向長さはオーバラップ長さＬと実質
的に同一であることが好ましく、更にスリットの実効通
路断面積はスプールが図示の中立位置にある場合にポー
ト16より弁室30へ漏洩する作動流体の流量に応じて例え
ば実験的に適宜な値に設定されてよい。

以上に於ては本考案を特性の実施例について詳細に説
明したが、本考案はかかる実施例に限定されるものでは
なく、本考案の範囲内にて他の種々の実施例が可能であ
ることは当業者にとって明らかであろう。

考案の効果 以上の説明より明らかである如く、本考案によれば、
スプールが中立位置にあるときには第一のランドはスプ
ール受入れ孔の壁面の流体供給ポートと流体給排ポート
との間の部分に実質的にオーバラップすることなく流体
供給ポートを塞ぐようになっているので、第二のランド
が流体供給ポートへ近付く方向へスプールが位置決め手
段によって中立位置より僅かに駆動されれば即座に弁室
が流体供給ポートと連通し、これにより流体給排ポート
と連通接続されたアクチュエータの如き部材内の圧力を
応答性よく増大することができる。

また上述の如き構成によれば、スプールが中立位置に
あるときには第二のランドはスプール受入れ孔の壁面の
流体排出ポートと流体給排ポートとの間の部分に所定量
オーバラップした状態にて流体排出ポートを塞ぐように
なっているので、第一のランドが流体排出ポートへ近付
く方向へスプールが位置決め手段によって中立位置より
僅かに駆動されても弁室は流体排出ポートと連通せず、
従ってスプールの異常振動及びこれに起因する異音の発
生を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は流体圧式のサスペンションに組込まれたパイロ
ット式の圧力制御弁として構成された本考案によるスプ
ール弁の一つの実施例を示す断面図、第２図は第１図に
示されたスプール弁のスプールの要部を示す拡大部分平
面図、第３図及び第４図はそれぞれ第２図の線III-II
I、線IV-IVに沿う断面図、第５図は従来のスプール弁を
示す第１図と同様の断面図である。 10……スプール弁,12……ハウジング,14……スプール受
入れ孔,16……流体供給ポート,18……流体排出ポート,2
0……流体給排ポート,22……スプール,24……第一のラ
ンド,26……第二のランド,28……環状溝,30……弁室,32
……第一のパイロット室,34……第二のパイロット室,36
……内部通路,38……ソレノイド弁,40……ハウジング,4
2……オリフィス,44……弁室,46……弁要素,48……ソレ
ノイド,50……ポンプ,52……作動流体供給通路,54……
作動流体排出通路,56……リブーブタンク、58……接続
通路,60……アクチュエータ,62……作動流体室,64……
固定絞り,66、68……接続通路,70……スリット

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】軸線に沿って延在するスプール受入れ孔を
   有し各々スプール受入れ孔に開口する流体供給ポートと
   流体排出ポートとこれらのポートの間に設けられた流体
   給排ポートとを有するハウジングと、前記軸線に沿って
   往復動可能に前記スプール受入れ孔内に配置され第一及
   び第二のランドを有し前記スプール受入れ孔と共働して
   常時前記流体給排ポートと連通する弁室を前記二つのラ
   ンドの間に郭定するスプールと、前記第二のランドに設
   けられ常時前記弁室と連通する微小通路と、前記スプー
   ルの位置決めを行う位置決め手段とを有し、前記スプー
   ルが中立位置にあるときには前記第一のランドは前記ス
   プール受入れ孔の壁面の前記流体供給ポートと前記流体
   給排ポートとの間の部分に実質的にオーバラップするこ
   となく前記流体供給ポートを塞ぎ、前記第二のランドは
   前記スプール受入れ孔の壁面の前記流体排出ポートと前
   記流体給排ポートとの間の部分に所定量オーバラップし
   た状態にて前記流体排出ポートを塞ぎ、前記微小通路に
   より前記弁室と前記流体排出ポートとが連通接続される
   よう構成されたスプール弁。