JPS6255252A - 制御弁 - Google Patents

制御弁

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JPS6255252A
JPS6255252A JP61200247A JP20024786A JPS6255252A JP S6255252 A JPS6255252 A JP S6255252A JP 61200247 A JP61200247 A JP 61200247A JP 20024786 A JP20024786 A JP 20024786A JP S6255252 A JPS6255252 A JP S6255252A
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    • Y10T137/87217—Motor

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 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傘尤た
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。
多種の流体動力装置においては、加圧流体源と駆動装置
との間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動われている。
このような弁の成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
び車両の車輪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。ブレーキ流体の流
れを制御するために多数のソレノイド弁を必要とするこ
とにより、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及び作動信頼
性に悪影響を及ぼず。従って、必要とされるソレノイド
弁の数を減らすことができるようにした加圧流体装置用
のソレノイド作動の制御弁を開発することが強く望まれ
ている。
従って、本発明の目的は、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りザーバへの加圧流
体流れを制御できるソレノイド作動の一体型制御弁を提
供することにある。
本発明の他の目的は、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改良されたソ
レノイド作動の制御弁を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、複数のソレノイド弁の機能を
果すことができるソレノイド作動の一体型制御弁を提供
することにある。
本発明の更に他の目的は、アンチロックブレーキ装置を
簡素化しコストを低減できるソレノイド作動の制御弁を
提供することにある。
本発明によると、加圧流体装置に用いられる一体型の制
御弁はマスターシリンダあるいは電動ポンプのような加
圧流体源と、ブレーキホイールシリンダのような駆動装
置と、制御信号を発するアンチロック≠社；呻電子制御
装置のような制御手段とを含む。制御弁は、流体通路を
介して弁ボデーの入口と出口を連通ずる第１位置に通常
位置している第１弁要素と、弁ボデーの減圧口を閉じる
閉位置に通常位置しているが、流体通路を閉じる開位置
に移動できるボール弁、ポペット弁又はフラップ弁のよ
うな第２弁要素とを備えている。第１弁要素は入口及び
出口間の差圧力とアクチュエータとに応じて入口を閉じ
る第２位置へ移動できる。
第１弁要素は流体通路に並列にブリードオリフィスを有
していて、入口が閉じている時に加圧流体を遅いレート
で入口から出口へ流通させることができる。第１弁要素
と第２弁要素は軸方向に配置されたスプリングによって
各々の通常の位置に偏倚されている。典型的には、アク
チュエータは、軸方向に移動可能で且つ第２弁要素に当
接するアーマチュアを有するソレノイドである。
特定の実施例では、第１弁要素は上記第２弁要素に向か
って通常の第１位置から第２位置へ移動して、その後に
第２弁要素が減圧口を閉じる閉位置から流体通路を閉じ
ると共に減圧口を開く開位置へ移動する際に、第２弁要
素の行程を減少させることができる。
従って、本発明の一体型制御弁は、第１作動状態におい
て加圧流体源と駆動装置とを連通し、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のである。
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ＩＯ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に連通ずる。孔１
８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に示す第１
位置から、そのシート面４０が弁座３２に流体密封的に
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
。図面かられかるように、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９臭 図中」二方の点から頚部４２の軸中心まで、弁要素３４
質 を貫いて延びている。頚部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を設けている。
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。圧縮コイルスプリング
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を含む。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）に連通ずる流体戻し通路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Ｊ８とを連通ずる減圧ロ
ア４を軸方向に貫通して延びている。
加圧流体出口アロが孔１８の上方に限定された出口側室
７８に連通している。図面かられかるように、弁要素３
４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球間 状弁座５２とのね五の隙間、室７８及び出口アロを経て
、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、減圧ロア４が開き月つボール弁要素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内の圧力が人口２６の加圧流体の圧力とス
プリング６２によっ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と出口アロとの流体連通を遮断しあるいは絞る
。図面かられかるように、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が減圧ロア４を閉じる位
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は、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、減圧ロア４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ザ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
、溝としてシート面４０に形成された流体ブリードオリ
フィス４１のため室７８内の流体圧力は制御されたレー
トで上昇することとなる。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、室７８内の圧
力は、最終的に、スプリング６２により弁要素３４を押
し戻して流体通路４６を再び開くに十分な圧力に達する
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」型アンチロツクブレーキ
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も流体通路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がりザーバ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オリフィス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力に等し
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弁要素５
６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、減圧ロア４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
号にダッシュ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′　に流体密封的に係合する。
差圧力はディスク１００を弁要素３４′　と密封係合状
態に保持して加圧流体の連通を遮断し、ボール弁要素５
６′は上述したように作動ザイクルを行う。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れる
か、あるいは、弁要素３４′が肩部１０ｇ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１
０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を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。
【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′　　・・ソレノイドアクヂコ
エータ、１６．１８’　　・・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、４６．４６′　　・・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・
・ブレーギホイールシリンダ、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’　　
・・ＦＩＧ、　Ｉ　　　　　　　　　ＦＩＧ、　２ＦＩ
Ｇ、４

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 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（１６）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（５６）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　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　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（６
    ８）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　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　上記弾性装置（６２）が上記第２弁要素（５６）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　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　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　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　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（４
    ６）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　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。 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　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　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
    の移動が短か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　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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