(57)【要約】【課題】流体制御弁の信頼性を向上させること。【解決手段】流体制御弁１は、作動流体をリザーバ１３側へ流出させるための流出孔２ａが形成された弁座２と、弁座２に着座し、流出孔２ａを塞ぐための弁体３と、弁体３と弁座２との間に設けられ、弁体３を弁座２から離間させる方向Ｘ２へ付勢するスプリング４と、スプリング４及び弁体３を収容するスプリング室５ａが内部に形成され、油圧システム１１側からスプリング室５ａ内へ作動流体を流入させるための流入孔５ｃが形成された略筒状のハウジング５と、を備えている。弁座２、弁体３及びスプリング４が、略同軸Ｌ上に配置されている。流入孔５ｃからスプリング室５ａ内への作動流体の流入方向Ｐが、軸心Ｌからオフセットし、かつ軸心Ｌに対して略直角となるように、流入孔５ｃが形成されている。【選択図】図１
2008138813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧システム側からリザーバ側へ流動する作動流体の開放を制御する流体制御弁であって、
前記作動流体を前記リザーバ側へ流出させるための流出孔が形成された弁座と、
該弁座に着座し、前記流出孔を塞ぐための弁体と、
該弁体と前記弁座との間に設けられ、前記弁体を前記弁座から離間させる方向へ付勢するスプリングと、
該スプリング及び前記弁体を収容するスプリング室が内部に形成され、前記油圧システム側から前記スプリング室内へ前記作動流体を流入させるための流入孔が形成された略筒状のハウジングと、を備え、
前記弁座、前記弁体及び前記スプリングが、略同軸上に配置されると共に、
前記流入孔から前記スプリング室内への前記作動流体の流入方向が、前記軸心からオフセットし、かつ該軸心に対して略直角となるように、前記流入孔が形成されている、ことを特徴とする流体制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、油圧システム側からリザーバ側へ流動する作動流体の開放を制御する流体制御弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、懸架シリンダから流体制御弁（リターンバルブ）を介してリザーバへ、作動流体を流動させて、車高を調整する車両用サスペンションシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−８８７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の車両用サスペンションシステムにおいて、例えば、車高の下降時に、懸架シリンダ側から流体制御弁内へ大量の作動流体が流入する。この流入する作動流体が、流体制御弁に内蔵され、当該制御弁を開閉作動するためのスプリングに対して、過大な流体力を作用させる虞がある。この場合、流体制御弁の作動に影響を与える虞がある。
【０００４】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、流体制御弁の信頼性を向上させることを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
油圧システム側からリザーバ側へ流動する作動流体の開放を制御する流体制御弁であって、
前記作動流体を前記リザーバ側へ流出させるための流出孔が形成された弁座と、
該弁座に着座し、前記流出孔を塞ぐための弁体と、
該弁体と前記弁座との間に設けられ、前記弁体を前記弁座から離間させる方向へ付勢するスプリングと、
該スプリング及び前記弁体を収容するスプリング室が内部に形成され、前記油圧システム側から前記スプリング室内へ前記作動流体を流入させるための流入孔が形成された略筒状のハウジングと、を備え、
前記弁座、前記弁体及び前記スプリングが、略同軸上に配置されると共に、
前記流入孔から前記スプリング室内への前記作動流体の流入方向が、前記軸心からオフセットし、かつ該軸心に対して略直角となるように、前記流入孔が形成されている、ことを特徴とする流体制御弁である。
【０００６】
この一態様によれば、スプリングに対して作用する作動流体の流体力を抑制することができるため、流体制御弁の信頼性を向上させることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、流体制御弁の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、後述の車高調整装置の基本概念、主要なハードウェア構成、作動原理、及び基本的な制御手法等については当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。
【０００９】
図１は、本発明の一実施例に係る流体制御弁の概略を示す断面図である。本実施例に係る流体制御弁１は、例えば、車高を調整する車高調整装置１０に適用されている。車高調整装置１０において、各車輪には、コイルスプリングと並列にショックアブソーバ等の液圧シリンダ（油圧システム）１１が配設されている。
【００１０】
各液圧シリンダ１１には、各液圧シリンダ１１に対して、油液（作動流体）を供給するための油圧ポンプ１２が流体制御弁１及び車高調整弁１４を介して接続されている。なお、この車高調整弁１４は、例えば、オン／オフ切替式の開閉弁である。油圧ポンプ１２は、例えば、油液を吐出し、各液圧シリンダ１１内に油液を流入させることで、各液圧シリンダ１１のピストン１１ａを伸長させ、車高を上昇させる。
【００１１】
また、各液圧シリンダ１１には、流体制御弁１及び車高調整弁１４を介して、リザーバタンク１３が接続されている。この流体制御弁１は、例えば、油圧ポンプ１２を作動又は停止させることで、当該制御弁１に対して供給される油圧を変化させて、開状態又は閉状態に切り替わる機械式の三方弁である。
【００１２】
次に、上述の如く制御される本実施例に係る流体制御弁１について、詳細に説明する。
【００１３】
本実施例に係る流体制御弁１は、略円筒状に形成された弁座２と、弁座２に着座する弁体３と、弁体３を弁座２から離間させる方向へ付勢するリターンスプリング（以下、スプリングと称す）４と、スプリング４及び弁体３を収容するスプリング室５ａが形成された略筒状のハウジング５と、を備えている。
【００１４】
弁座２は、略中心部に油液が流出するための流出孔２ａが形成されている。流出孔２ａは配管を介して、リザーバタンク１３に連通している。流出孔２ａの弁体３側には、弁体３の先端部３ａが着座したときに密着するような曲面からなる着座部２ｂが形成されている。弁体３の先端部３ａが流出孔２ａの着座部２ｂに密着すると、流出孔２ａの弁体３側が塞がれ、リザーバタンク１３側への油液の流出が止められる。
【００１５】
一方、弁体３は略円柱状に形成されており、その先端部３ａは、弁座２の流出孔２ａの着座部２ｂが密着するように、例えば、略半球形状に形成されている。また、弁体３の略中心部には、先端部３ａの反対側の端が開口する略円柱状の空洞部３ｂが形成されている。
【００１６】
空洞部３ｂの一端には貫通孔３ｆが形成されており、この貫通孔３ｆには、略球状のボール３ｅがスプリング３ｄによりＸ２方向へ付勢され、着座している。この空洞部３ｂは、配管を介して油圧ポンプ１２に連通しており、油圧ポンプ１２からの油圧が空洞部３ｂ内に対して供給され、空洞部３ｂ内が加圧される。
【００１７】
弁座２と弁体３との間には、弁体３を弁座２から離間させる方向Ｘ２へ付勢するスプリング４が配設されている。スプリング４には、例えばコイル状に形成された金属製のバネが用いられている。
【００１８】
スプリング４の一端側は、弁座２の流出孔２ａの着座部２ｂの外周に当接しており、他端側は弁体３の外周に形成された段状部３ｃに当接している。これにより、スプリング４は、弁体３の先端部３ａを、弁座２の流出孔２ａの着座部２ｂから離間するように、Ｘ２方向へ付勢する。
【００１９】
ハウジング５には、スプリング４及び弁体３を、その軸方向（長手方向）Ｘ１、Ｘ２へ移動可能に収容する略円柱状のスプリング室５ａが形成されている。スプリング室５ａ内には、弁座２の流出孔２ａ、弁体３及びスプリング４が略同軸（軸心）Ｌ上に沿って、配置されている。なお、ハウジング５の外周面には、一対の溝部５ｄがその周方向に沿って形成されており、各溝部５ｄにはＯ−リング５ｅが嵌合している。
【００２０】
スプリング室５ａの一端側には、弁座２が取り付けられており、他端側には油圧ポンプ１２へ連通する貫通孔５ｂが形成されている。貫通孔５ｂは、スプリング室５ａ内に配設された弁体３の空洞部３ｂに連通している。
【００２１】
したがって、油圧ポンプ１２からの油圧が、弁体３の空洞部３ｂ内に対して、ハウジング５の貫通孔５ｂを介して供給されると、弁体３がスプリング４の付勢力に抗して弁座２側（Ｘ１方向）へ移動する。そして、最終的に、弁体３の先端部３ａが弁座２の流出孔２ａの着座部２ｂに密着し、流体制御弁１は閉状態となる。
【００２２】
一方、油圧ポンプ１２からの油圧が、弁体３の空洞部３ｂ内に対し、ハウジング５の貫通孔５ｂを介して、供給されない状態において、スプリング４のＸ２方向への付勢力により、弁座２の流出孔２ａと弁体３の先端部３ａとが離間した状態で維持される。この場合、流体制御弁１は開状態に維持される。
【００２３】
ハウジング５の外周面には、スプリング室５ａ内へ貫通し、油液がスプリング室５ａ内へ流入するための一対の流入孔５ｃが形成されている。スプリング室５ａは、これら流入孔５ｃを介して、各液圧シリンダ１１に連通する。
【００２４】
また、各流入孔５ｃが形成される方向は、例えば、軸心Ｌからオフセットし、かつ軸心Ｌに対して略直角となるように、各流入孔５ｃが形成されている（図２）。このように各流入孔５ｃが形成されると、各流入孔５ｃからの油液の流入方向Ｐは、軸心Ｌからオフセットし、かつ軸心Ｌに対して略直角となる。
【００２５】
また、一対の流入孔５ｃは、相互に、軸心Ｌを中心とした略点対称の関係にある。なお、上記略直角には、直角だけでなく、Ｘ１方向又はＸ２方向へ僅かに傾斜する状態も含むものとする。
【００２６】
ところで、車高の下降制御が開始されると、車重を支持する各車輪の液圧シリンダ１１内から高圧（例えば、１５ＭＰａ程度）の油液が流出する。この各液圧シリンダ１１から流出した高圧の油液は、流体制御弁１内へ流入孔５ｃを介して流入する。
【００２７】
従来技術において、この高圧の油液が流体制御弁５０内に流入したときに、流体制御弁５０を開閉作動するためのスプリング５１に対して、高圧の油液が直接的に当たり、この油液の流体力が作用する為（例えば、図３に示すように、両側から軸心Ｌ１に対して直角方向で挟み込みように当る為）、スプリング５１が大きく変形、振動等を起こし、破損する虞がある。
【００２８】
そこで、本実施例に係る流体制御弁１において、ハウジング５の各流入孔５ｃからの油液の流入方向Ｐは、軸心Ｌからオフセットし、かつ軸心Ｌに対して略直角となるように各流入孔５ｃが形成されている。これにより、各流入孔５ｃからの油液は、スプリング４を避けるように、弁体３及びスプリング４の外周に沿うようにして、スプリング室５ａ内へ流入する。このため、当該スプリング４に対して作用する力を、効果的に緩和することができる。
【００２９】
次に、本実施例に係る流体制御弁１の作用について、詳細に説明する。
【００３０】
例えば、油圧ポンプ１２が作動され（オン状態）、かつ車高調整弁１４が開状態に制御される車高の上昇制御において、油圧ポンプ１２から弁体３の空洞部３ｂ内へ油圧が供給される。この場合、スプリング４の付勢力に抗して、弁体３の先端部３ａは、弁座２の流出孔２ａの着座部２ｂに密着した状態となり、流出孔２ａが閉状態となる。さらに、油圧ポンプ１２から弁体３の空洞部３ｂ内へ供給される油圧により、ボール３ｅが貫通孔３ｆから離間し、貫通孔３ｆが流入孔５ｃに連通する。この連通状態により、油圧ポンプ１２からの油液が、弁体３の空洞部３ｂ、貫通孔３ｆ、流入孔５ｃ及び車高調整弁１４を介して、液圧シリンダ１１内へ供給される。この油液の供給により、液圧シリンダ１１のピストン１１ａが伸長し、車高が上昇制御される。
【００３１】
また、油圧ポンプ１２が停止され（オフ状態）、かつ車高調整弁１４が閉状態に制御される車高の維持制御において、弁体３の空洞部３ｂ内には、油圧ポンプ１２から油圧が供給されない状態となる為、弁体３は、スプリング４によりＸ２方向へ付勢され、弁座２の流出孔２ａの着座部２ｂと、弁体３の先端部３ａとが離間する。また、弁体３のボール３ｅはスプリング３ｄの付勢力により、貫通孔３ｆに着座した状態で維持される。一方で、車高調整弁１４は、上述の如く、閉状態に維持されるため、液圧シリンダ１１からの油液の流出が当該弁１４により停止される。したがって、車高は、現状の一定の高さに維持される。
【００３２】
さらに、油圧ポンプ１２が停止され、かつ車高調整弁１４が開状態に制御される車高の下降制御において、上記同様、弁体３の空洞部３ｂ内には、油圧ポンプ１２から油圧が供給されない状態となる為、弁体３は、スプリング４によりＸ２方向へ付勢され、弁座２の流出孔２ａの着座部２ｂと、弁体３の先端部３ａとが離間した状態となる。また、弁体３のボール３ｅは、スプリング３ｄの付勢により貫通孔３ｆに着座した状態となる。この場合、上記維持制御と異なり、車高調整弁１４は、開状態に維持される。したがって、上記弁座２と弁体３との離間により、各液圧シリンダ１１から流出した高圧の油液が、ハウジング５の各流入孔５ｃを通過し、スプリング室５ａ内へ流入する（図２）。このとき、各流入孔５ｃからの油液の流入方向Ｐは、軸心Ｌからオフセットし、かつ軸心Ｌに対して略直角となる。
【００３３】
これにより、各流入孔５ｃからの油液は、スプリング４を避けるように、弁体３及びスプリング４の外周に沿うようにして、スプリング室５ａ内へ流入し、その後、流出孔２ａから流出する。したがって、各流入孔５ｃからの流入した油液は、スプリング４に直接的に当り、当該スプリング４に対して、その流動による流体力を直接的に作用させることがない。例えば、スプリング４の径方向に潰れるような比較的に大きな変形や振動等を抑制することができ、流体制御弁１の作動に影響を与えることを防止することができる。すなわち、流体制御弁１の信頼性を向上させることができる。
【００３４】
また、上記スプリング４の付勢力は、上述の如く、上記各流入孔５ｃから流入する油液の流体力による影響を受け難い構成となっている。このため、流体制御弁１が開状態となるときにおいて、このスプリング４の付勢力により、弁座２の流出孔２ａの着座部２ｂと、弁体３の先端部３ａとが確実に離間される。したがって、流体制御弁１はより確実に開状態で維持され、当該制御弁１の作動に影響を与えることを防止できる。すなわち、流体制御弁１の信頼性を向上させることができる。
【００３５】
以上、本発明を実施するための最良の形態について一実施例を用いて説明したが、本発明はこうした一実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上述した一実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００３６】
上記一実施例において、ハウジング１５の外周面には、流入孔１５ｃの加工性を考慮して、略平面からなる一対の座１５ｆが形成されていてもよい（図４（ａ））。これにより、ハウジング１５に流入孔１５ｃが形成される際の加工精度及び加工容易性を向上させることができる。
【００３７】
上記一実施例において、ハウジング５の外周面には、一対の流入孔５ｃが形成されているが、これに限られず、例えば、一つだけ流入孔２５ｃが形成されていてもよく（図４（ｂ））、さらに、二対の流入孔３５ｃが形成されていてもよく（図４（ｃ））、形成される流入孔５ｃ、１５ｃ、２５ｃ、３５ｃは任意でよい。なお、形成される流入孔５ｃ、１５ｃ、２５ｃ、３５ｃの数が増加するほど、各流入孔５ｃ、１５ｃ、２５ｃ、３５ｃの内径は小さく形成されてもよい。
【００３８】
なお、図４（ｃ）に示す如く、ハウジング３５の外周面に二対の流入孔３５ｃが形成される構成においては、スプリング４に対して作用する油液の流体力が４つに分散される為、よりバランス良く、分散される。したがって、スプリング４に対して作用する油液の流体力が、より効果的に抑制される。
【００３９】
一方、図４（ｂ）に示す如く、ハウジング２５の外周面に一つだけ流入孔２５ｃが形成される構成においては、加工が容易となるため、製造コストをより低減させることができる。
【００４０】
すなわち、各流入孔５ｃ、１５ｃ、２５ｃ、３５ｃの加工性及び上記流体力の抑制効果を考慮すると、図２に示す如く、ハウジング５の外周面には、一対の流入孔５ｃが形成されているのが好ましい。
【００４１】
上記一実施例において、流体制御弁１は車高調整装置１０に用いられているが、油圧システム側からリザーバ側へ流動する高圧の作動流体の開放を制御する任意の制御弁に用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、例えば、車高調整装置において採用され、油圧システム側からリザーバ側へ流動する作動流体の開放を制御する流体制御弁に利用できる。搭載される車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施例に係る流体制御弁の概略を示す断面図であり、車高調整装置の概略のシステム構成を示す図である。
【図２】図１に示す流体制御弁を直線Ａ−Ａで切断した際の断面図であり、流入孔からの油液の流入方向を示す図である。
【図３】従来技術に係る流体制御弁の断面図であり、流入孔からの油液の流入方向を示す図である。
【図４】（ａ）ハウジングの外周面に流入孔１５ｃを加工する為の一対の座が形成された一変形例を示す断面図である。（ｂ）ハウジングの外周面に一つだけ流入孔が形成された一変形例を示す断面図である。（ｃ）ハウジングの外周面に二対の流入孔が形成された一変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１    流体制御弁
２    弁座
２ａ  流出孔
３    弁体
４    スプリング
５    ハウジング
５ａ  スプリング室
５ｃ  流入孔
１１    液圧シリンダ（油圧システム）
１３    リザーバタンク（リザーバ）
【図１】
2008138813.tif 000003
【図２】
2008138813.tif 000004
【図３】
2008138813.tif 000005
【図４】
2008138813.tif 000006