(57)【要約】【課題】  経時的な出力特性の変化を防止することができる圧力制御弁を提供する。【解決手段】  ステッピングモータで上下動されるバルブの作動軸１７に固定部４２を設け、作動軸１７に可動部４３を外嵌して移動可能の保持する。可動部４３上面にゴム製の第１弁体５１を設け、固定部４２下面にゴム製の第２弁体６２を設ける。固定部４２と可動部４３間にウエーブワッシャ７１を設け、可動部４３の固定部４２側への移動を許容し、かつ弁室２５内の圧力を受ける第１受圧面７２を可動部４３下面に設定する。ノズル部１４に、シート構成部材８４のシート部材８６を固定部材８５に対して移動自在に設け、シート部材８６上面に第２弁部６２が離着座する第２弁座９２を設定する。シート部材８６下面に、入力ポート８２からの圧力を受ける第２受圧面１２１を設定する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブをアクチュエータで開弁方向へ直線駆動し前記バルブに設けられた弾性体からなる第１弁部を第１弁座に着座して弁室に連通する排出ポートを閉鎖した際に、前記バルブに設けられた弾性体からなる第２弁部を第２弁座から離座して前記弁室に連通する入力ポートを開放し該入力ポートからの圧力を前記弁室を介して出力ポートへ供給する開弁状態と、前記バルブを閉弁方向へ移動して前記バルブの第２弁部を前記第２弁座に着座して前記入力ポートを閉鎖した際に、前記バルブの前記第１弁部を前記第１弁座から離座して前記排出ポートを前記弁室に連通し前記出力ポートの圧力を前記弁室を介して前記排出ポートから排出する閉弁状態とを形成する圧力制御弁において、
前記バルブを、前記アクチュエータで軸方向へ駆動される作動軸に設けられた固定部と、前記作動軸に外嵌して前記固定部に対して前記軸方向へ相対移動する可動部とで構成し、一面に前記第１弁部が設けられた前記可動部と前記第２弁部が設けられた前記固定部との間に間隙を確保するとともに前記可動部の前記固定部側への移動を許容する弾性部材を前記固定部と前記可動部との間に設け、前記開弁状態にて前記弁室の圧力を受ける第１受圧面を前記可動部の他面に設定する一方、
前記バルブを移動して前記固定部の前記第２弁部を前記第２弁座に着座させた際に、この着座状態を維持しつつ後退可能に支持されたシート部材の一面に前記第２弁座を設定し、前記閉弁状態にて前記入力ポートからの圧力を受ける第２受圧面を前記シート部材の他面に設定したことを特徴とする圧力制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧を制御する電磁弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の自動ＭＴ（空気制御式）制御ＵＮＩＴ（ＧＳＵ）のシフトレバーを稼働するシリンダには、油圧回路が形成されており、この油圧回路では、図５に示すように、圧力制御弁７０１が用いられている。
【０００３】
該圧力制御弁７０１のボディ７０２上部には、ステッピングモータ７０３が設けられており、該ステッピングモータ７０３の駆動軸７０４の先端部には、雄ねじ部７０５が形成されている。該雄ねじ部７０５には、バルブ７０６に設けられた雌ねじ７０７が螺合しており、前記バルブ７０６の軸部７０８には、回り止め７０９が設けられている。これにより、前記ステッピングモータ７０３の駆動軸７０４を回動することによって、前記バルブ７０６を弁室７１１内にて上下動できるように構成されている。
【０００４】
前記バルブ７０６は、前記軸部７０８より大径に形成されており、その上縁部及び下縁部にはゴムが焼き付けられている。これにより、前記バルブ７０６の上縁部には、前記ボディ７０２に形成された第１弁座７２１に離着座する第１弁部７２２が形成されており、前記バルブ７０６の下縁部には、前記ボディ７０２に設けられたシート７２３の第２弁座７２４に離着座する第２弁部７２５が形成されている。
【０００５】
これにより、前記ステッピングモータ７０３で前記バルブ７０６を上昇させた開弁時には、入力ポート７３１から元圧が出力ポート７３２を介してシリンダへ出力されるとともに、前記第１弁部７２２が前記第１弁座７２１に着座することで、排出ポート７３３を閉鎖できるように構成されている。
【０００６】
また、前記ステッピングモータ７０３で前記バルブ７０６を下降させた閉弁時には、前記出力ポート７３２に加えられたシリンダからの圧力を前記排出ポート７３３から排出するとともに、前記第２弁部７２５が前記第２弁座７２４に着座することによって前記入力ポート７３１を閉鎖して元圧の入力を阻止するように構成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような圧力制御弁７０１にあっては、第１弁座７２１及び第２弁座７２４に離着座する第１弁部７２２及び第２弁部７２５がゴムによって形成されているため、経時的な劣化によって撓みが生じてしまう。
【０００８】
これにより、シール性能が落ち、出力特性の変化する恐れがあった。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、経時的な出力特性の変化を防止することができる圧力制御弁を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために本発明の圧力制御弁にあっては、バルブをアクチュエータで開弁方向へ直線駆動し前記バルブに設けられた弾性体からなる第１弁部を第１弁座に着座して弁室に連通する排出ポートを閉鎖した際に、前記バルブに設けられた弾性体からなる第２弁部を第２弁座から離座して前記弁室に連通する入力ポートを開放し該入力ポートからの圧力を前記弁室を介して出力ポートへ供給する開弁状態と、前記バルブを閉弁方向へ移動して前記バルブの第２弁部を前記第２弁座に着座して前記入力ポートを閉鎖した際に、前記バルブの前記第１弁部を前記第１弁座から離座して前記排出ポートを前記弁室に連通し前記出力ポートの圧力を前記弁室を介して前記排出ポートから排出する閉弁状態とを形成する圧力制御弁において、前記バルブを、前記アクチュエータで軸方向へ駆動される作動軸に設けられた固定部と、前記作動軸に外嵌して前記固定部に対して前記軸方向へ相対移動する可動部とで構成し、一面に前記第１弁部が設けられた前記可動部と前記第２弁部が設けられた前記固定部との間に間隙を確保するとともに前記可動部の前記固定部側への移動を許容する弾性部材を前記固定部と前記可動部との間に設け、前記開弁状態にて前記弁室の圧力を受ける第１受圧面を前記可動部の他面に設定する一方、前記バルブを移動して前記固定部の前記第２弁部を前記第２弁座に着座させた際に、この着座状態を維持しつつ後退可能に支持されたシート部材の一面に前記第２弁座を設定し、前記閉弁状態にて前記入力ポートからの圧力を受ける第２受圧面を前記シート部材の他面に設定した。
【００１１】
すなわち、入力ポートを開放した開放状態を形成する際には、アクチュエータを作動してバルブを開弁方向へ駆動する。すると、前記バルブに設けられた弾性体からなる第１弁部が第１弁座に着座して前記弁室に連通した排出ポートが閉鎖される一方、前記バルブに設けられた弾性体からなる第２弁部が第２弁座から離座して前記弁室に連通した入力ポートが開放され、該入力ポートからの圧力が前記弁室を介して出力ポートから出力される。
【００１２】
このとき、前記可動部の前記第１弁部が第１弁座に着座した状態でアクチュエータによる開弁方向への駆動が継続された場合、弾性体からなる前記第１弁部に過大な応力が生ずる。しかし、前記バルブは、作動軸に設けられた固定部と、該固定部側への移動が許容された可動部とからなり、前記可動部が前記固定部側へ逃げることによって前記第１弁部に生ずる応力が軽減される。
【００１３】
そして、この開弁状態において、前記弁室には前記入力ポートからの圧力が供給されており、前記排出ポートと比較して高圧となる。このため、前記可動部の他面に設定された第１受圧面が前記弁室の圧力を受けることによって、当該可動部の一面に設定された第１弁部の前記第１弁座への着座状態が維持される。
【００１４】
一方、入力ポートを閉鎖した閉鎖状態を形成する際には、アクチュエータを作動してバルブを閉弁方向へ駆動する。すると、前記バルブに設けられた弾性体からなる第２弁部が前記第２弁座に着座することによって前記入力ポートが閉鎖される一方、前記バルブの前記第１弁部が前記第１弁座から離座して前記排出ポートが前記弁室に連通され、前記出力ポートの圧力が前記弁室を介して前記排出ポートから排出される。
【００１５】
このとき、前記バルブに設けられた前記第２弁部が第２弁座に着座した状態でアクチュエータによる閉弁方向への駆動が継続された場合、弾性体からなる前記第２弁部に過大な応力が生ずる。しかし、前記第２弁座は、前記第２弁部との着座状態を維持しつつ後退可能に支持されたシート部材の一面に設定されており、前記シート部材が後退することによって前記第２弁部に生ずる応力が軽減される。
【００１６】
そして、この閉弁状態において、前記弁室内の圧力は前記排出ポートから排出されるため、当該弁室は、圧力が供給された前記入力ポートと比較して低圧となる。このため、前記シート部材の他面に設定された第２受圧面が前記入力ポートからの圧力を受けることによって、当該シート部材の一面に設定された前記第２弁座と前記第２弁部との着座状態が維持される。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明の電磁弁にあっては、入力ポートを開放した開放状態にて第１弁座に着座した第１弁部に生ずる過大な応力集中を回避しつつ、前記第１弁部による排出ポートの閉鎖状態を維持することができる。また、入力ポートを閉鎖した閉鎖状態では、第２弁座に着座した第２弁部に生ずる過大な応力集中を回避しつつ、前記第２弁部による入力ポートの閉鎖状態を維持することができる。
【００１８】
このように、弾性体からなる第１弁部及び第２弁部への応力集中を回避することによって両弁部の経時的な劣化を防止することができる。したがって、第１及び第２弁部に経時的な劣化が生じてシール性能が低下する従来と比較して、経時的な出力特性の変化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施の形態を図面に従って説明する。図１は、本実施の形態にかかる油圧制御弁１が利用されたギアシフトユニット（ＧＳＵ）２の一部を示す図であり、該ギアシフトユニット２は、シフトレバーを稼働するシフトシリンダ３を備えている。このシフトシリンダ３には、油圧回路が形成されており、前記圧力制御弁１によってエアタンク４からの元圧をシリンダ５へ供給すとともに、シリンダ５に加えられた圧力を排出できるように構成されている。
【００２０】
この圧力制御弁１は、図２に示すように、アルミ製のボディ１１を備えており、該ボディ１１の上部には、モールドされたアクチュエータとしてのステッピングモータ１２が設けられている。該ステッピングモータ１２からは回転制御される駆動軸１３が前記ボディ１１のノズル部１４側へ向けて延出しており、この駆動軸１３の先端部には、雄ねじ１５が形成されている。該雄ねじ１５には、バルブ１６の作動軸１７に設けられた雌ねじ１８が螺合している。
【００２１】
前記作動軸１７は、前記ノズル部１４に形成された円形の縦穴２１内に設けられており、当該作動軸１７は、図３に示すように、円柱状に形成されるとともに側面の二カ所に平面部２２，２２が形成されている。これにより、各平面部２２，２２と前記縦穴２１の内周面との間には、上下に連通する連通路２３，２３が形成されており、図２に示したように、前記作動軸１７の基端側に設けられた排出ポート２４と前記作動軸１７の先端側に設けられた弁室２５とが前記連通路２３，２３によって連通されている。
【００２２】
前記作動軸１７には、図３に示したように、曲面部分に軸方向に延在するガイド溝３１，３１が形成されており、前記ノズル部１４の前記縦穴２１の内周面には、各ガイド溝３１，３１に挿入されるガイド条３２，３２が突設されている。このガイド条３２，３２と前記ガイド溝３１，３１とによって前記作動軸１７の回転を防止する回り止め３３，３３が構成されており、前記ステッピングモータ１２の駆動軸１３に前記作動軸１７が螺合した前記バルブ１６は、前記回り止め３３，３３によって回転が防止されることで、前記駆動軸１３の回転に応じて前記作動軸１７の軸方向へ直線移動されるように構成されている。
【００２３】
前記作動軸１７の先端には、図２に示したように、小径部４１が形成されており、該小径部４１の先端には、大径リング状の固定部４２が固定されている。前記作動軸１７の前記小径部４１には、リング状のプレートからなる可動部４３が外嵌した状態で保持されており、該可動部４３は、前記固定部４２に対して前記作動軸１７の軸方向へ相対移動できるように設けられている。
【００２４】
前記可動部４３の上面には、ゴムが焼き付けられており、この可動部４３には、弾性体としての前記ゴムからなる第１弁体５１が形成されている。この第１弁体５１は、当該バルブ１６を前記ステッピングモータ１２で開弁方向（図中上方）へ直線駆動した際に、前記縦穴２１の開口縁部に形成された第１弁座５２に離着座するように構成されており、前記第１弁部５１が前記第１弁座５２に着座して前記縦穴２１を介して前記弁室２５に連通した前記排出ポート２４を閉鎖できるように構成されている。
【００２５】
前記固定部４２には、下面の外周部に段差部６１が形成されており、該段差部６１には、ゴムが焼き付けられている。これにより、前記固定部４２には、弾性体としての前記ゴムからなる第２弁体６２が形成されている。
【００２６】
前記固定部４２と前記可動部４３との間には、弾性部材としてのウエーブワッシャ７１が設けられている。これにより、前記可動部４３と前記固定部４２との間に間隙を確保するとともに、前記可動部４３の前記固定部４２側への移動を許容できるように構成されている。また、前記可動部４３と前記固定部４２間に間隙を確保することによって、前記弁室２５内の圧力を受ける第１受圧面７２が前記可動部４３の下面に設定されている。
【００２７】
前記ノズル部１４には、前記弁室２５の側部に出力ポート８１が設けられているとともに、前記弁室２５の先端側には、入力ポート８２が設けられている。該入力ポート８２の先端側には、大径に形成された大径部８３が設定されており、該大径部８３には、シート構成部材８４が設けられている。該シート構成部材８４は、前記入力ポート８２に内嵌した状態で固定されたリング板状の固定部材８５と、該固定部材８５に対して移動自在に設けられたリング板状のシート部材８６とによって構成されている。
【００２８】
該シート部材８６の上面には、円形の凹部９１が設けられており、該凹部９１の外周部は、前記バルブ１６の固定部４２に設けられた前記第２弁部６２が離着座する第２弁座９２が形成されている。これにより、前記ステッピングモータ１２で前記バルブ１６を開弁方向へ駆動し、該バルブ１６に設けられた前記第１弁部５１を前記第１弁座５２に着座して前記弁室２５に連通する前記排出ポート２４を閉鎖した際に、前記バルブ１６の前記第２弁部６２を前記第２弁座９２から離座して前記弁室２５に連通した前記入力ポート８２を開放し、該入力ポート８２からの圧力を前記弁室２５を介して前記出力ポート８１へ供給する図中右側の開弁状態１０１と、前記バルブ１６を閉弁方向へ移動して前記バルブ１６の前記第２弁部６２を前記第２弁座９２に着座して前記入力ポート８２を閉鎖した際に、前記バルブ１６の前記第１弁部５１を前記第１弁座５２から離座して前記排出ポート２４を前記弁室２５に連通し、前記出力ポート８１の圧力を前記弁室２５を介して前記排出ポート２４から排出する図中左側の閉弁状態１０２とを形成できるように構成されている。
【００２９】
前記シート部材８６と前記固定部材８５との間には、コイルスプリング１１１が設けられており、前記シート部材８６は、このコイルスプリング１１１によって上方へ付勢されるとともに、その周縁部が前記入力ポート８２内壁面に形成された段部１１２に当接することで上方への移動が規制されている。
【００３０】
これにより、前記バルブ１６を移動して前記固定部４２の前記第２弁部６２を前記第２弁座９２に着座させた際には、この着座状態を維持しつつ前記シート部材８６が前記固定部材８５側へ後退できるように構成されており、前記シート部材８６の下面には、前記入力ポート８２からの圧力を受ける第２受圧面１２１が設定されている。
【００３１】
以上の構成にかかる本実施の形態にあっては、入力ポート８２を開放した開放状態１０２を形成する際には、ステッピングモータ１２を作動してバルブ１６を開弁方向へ駆動する。すると、図２及び図４の（ａ）に示すように、前記バルブ１６に設けられた第１弁部５１が第１弁座５２に着座して前記弁室２５に縦穴２１を介して連通した排出ポート２４が閉鎖される一方、前記バルブ１６に設けられた第２弁部６２が第２弁座９２から離座して前記弁室２５に連通した入力ポート８２が開放され、該入力ポート８２からの圧力が前記弁室２５を介して出力ポート８１から出力される。
【００３２】
このとき、前記可動部４３の前記第１弁部５１が第１弁座５２に着座した状態でステッピングモータ１２による開弁方向への駆動が継続された場合、ゴムからなる前記第１弁部５１に過大な応力が生ずる。しかし、前記バルブ１６は、作動軸１７に設けられた固定部６２と、該固定部６２側への移動が許容された可動部４３とからなり、前記可動部４３が前記固定部６２側へ逃げることによって前記第１弁部５１に生ずる応力が軽減される。
【００３３】
そして、この開弁状態１０２において、前記弁室２５には前記入力ポート８２からの圧力が供給されており、前記排出ポート２４と比較して高圧となる。このため、前記可動部４３の下面に設定された第１受圧面７２が前記弁室２５の圧力を受けることによって、当該可動部４３の上面に設定された第１弁部５１の前記第１弁座５２への着座状態が維持される。
【００３４】
一方、入力ポート８２を閉鎖した閉鎖状態１０１を形成する際には、ステッピングモータ１２を作動してバルブ１６を閉弁方向へ駆動する。すると、前記バルブ１６に設けられた第２弁部６２が前記第２弁座９２に着座することによって前記入力ポート８２が閉鎖される一方、前記バルブ１６の前記第１弁部５１が前記第１弁座５２から離座して前記排出ポート２４が前記弁室２５に連通され、前記出力ポート８１の圧力が前記弁室２５を介して前記排出ポート２４から排出される。このとき、前記前記第１弁部５１が設けられた可動部４３は、前記作動軸１７に形成された段部１３１によって下方へ移動されるものとする。
【００３５】
このとき、前記バルブ１６に設けられた前記第２弁部６２が第２弁座９２に着座した状態でステッピングモータ１２による閉弁方向への駆動が継続された場合、ゴムからなる前記第２弁部６２に過大な応力が生ずる。しかし、前記第２弁座９２は、前記第２弁部６２との着座状態を維持しつつ後退可能に支持されたシート部材８６の上面に設定されており、前記シート部材８６が後退することによって前記第２弁部６２に生ずる応力が軽減される。
【００３６】
そして、この閉弁状態１０１において、前記弁室２５内の圧力は前記排出ポート２４から排出されるため、当該弁室２５は、圧力が供給された前記入力ポート８２と比較して低圧となる。このため、前記シート部材８６の下面に設定された第２受圧面１２１が前記入力ポート８２からの圧力を受けることによって、当該シート部材８６の上面に設定された前記第２弁座９２と前記第２弁部６２との着座状態が維持される。
【００３７】
このように、入力ポート８２を開放した開放状態１０２において、第１弁座５２に着座した第１弁部５１に生ずる過大な応力集中を回避しつつ、前記第１弁部５１による排出ポート２４の閉鎖状態を維持することができる。また、前記入力ポート８２を閉鎖した閉鎖状態１０１では、第２弁座９２に着座した第２弁部６２に生ずる過大な応力集中を回避しつつ、前記第２弁部６２による入力ポート８２の閉鎖状態を維持することができる。
【００３８】
このため、ゴムからなる第１弁部５１及び第２弁部６２への応力集中を回避することで、両弁部５１，６２の経時的な劣化を防止することができる。したがって、第１及び第２弁部５１，６２に経時的な劣化が生じてシール性能が低下してしまう従来と比較して、経時的な出力特性の変化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施の形態を示す断面図ある。
【図２】同実施の形態の圧力制御弁を示す断面図ある。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図ある。
【図４】同実施の形態の動作を示す図で、（ａ）は開弁状態の説明図であり、（ｂ）は閉弁状態の説明図である。
【図５】従来の圧力制御弁を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    圧力制御弁
１２    ステッピングモータ
１６    バルブ
１７    作動軸
２４    排出ポート
２５    弁室
４２    固定部
４３    可動部
５１    第１弁部
５２    第１弁座
６２    第２弁部
７１    ウエーブワッシャ
７２    第１受圧面
８１    出力ポート
８２    入力ポート
８６    シート部材
９２    第２弁座
１２１    第２受圧面
【図１】
2006144893.tif 000003
【図２】
2006144893.tif 000004
【図３】
2006144893.tif 000005
【図４】
2006144893.tif 000006
【図５】
2006144893.tif 000007