(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空形状をなして第１ポート及び第２ポートを有するハウジングと、該ハウジング内に移動自在に支持されると共に前記第１ポートと前記第２ポートを連通可能な第１貫通孔を有する駆動弁と、前記第１貫通孔の端部に形成された第１弁座に着座することで該第１貫通孔を閉止して前記第１ポートと前記第２ポートを遮断可能な第１ボール弁と、前記駆動弁の前記第１弁座を前記第１ボール弁から離間する方向または接近する方向に付勢する第１付勢手段と、該第１付勢手段の付勢力に抗して前記駆動弁における前記第１弁座の背面側を押圧することで該第１弁座に前記第１ボール弁を着座または離間可能なプランジャとを備える圧力制御弁において、前記第２ポートに連通して前記駆動弁における前記第１弁座側に区画される第１圧力室と、前記駆動弁における前記第１弁座側の背面側に区画される第２圧力室と、前記第１圧力室と前記第２圧力室を連通する連通路と、前記第１圧力室よりも小径で前記第１圧力室と前記第１ポートとの間をシールする第１シール部材と、前記第１シール部よりも小径で前記第２圧力室と前記第１ポートとの間をシールする第２シール部材とを設けることを特徴とする圧力制御装置。
【請求項２】
前記駆動弁は、前記第１弁座が形成された第１外径部と、該第１外径部より小径の第２外径部と、該第２外径部より小径の第３外径部とを有し、前記第２外径部と前記第３外径部との間に前記第１貫通孔と前記第１ポートとの開口部が形成され、前記第２外径部に前記第１シール部が設けられ、前記第３外径部に前記第２シール部が設けられることを特徴とする請求項１に記載の圧力制御装置。
【請求項３】
前記第２圧力室は前記プランジャの収容室と連通し、前記連通路は前記第１圧力室と前記収容室を連通するように前記ハウジングに形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の圧力制御装置。
【請求項４】
前記第１ポートとして減圧ポートが設けられると共に、前記第２ポートとして制御圧ポートが設けられ、前記ハウジング内に前記駆動弁として、第１ピストン及び第２ピストンが移動方向に沿って直列をなして配置され、前記第１ピストンに前記第１貫通孔及び前記第１弁座が形成され、前記第２ピストンに前記第１ボール弁が設けられ、前記第１ピストンは、前記第１付勢手段により前記第１弁座が前記第１ボール弁から離間する方向に付勢支持されることで、前記減圧ポートと前記制御圧ポートを連通可能であり、前記プランジャにより前記第１付勢手段の付勢力に抗して移動して前記第１弁座に前記第１ボール弁が着座することで前記減圧ポートと前記制御圧ポートを遮断可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の圧力制御装置。
【請求項５】
前記第１ポートとしての高圧ポートが設けられ、前記ハウジング内に前記駆動弁として、前記第２ピストンの移動方向に沿って直列をなす第３ピストンが配置され、前記ハウジング側に前記高圧ポートと前記制御圧ポートを連通可能な第２貫通孔が形成されると共に、該第２貫通孔の端部に第２弁座が形成され、前記第２弁座に着座することで前記第２貫通孔を閉止して前記高圧ポートと前記制御圧ポートを遮断可能な第２ボール弁が前記第３ピストンに設けられ、前記第３ピストンは、第２付勢手段により前記第２ボール弁が前記第２弁座に着座する方向に付勢支持されることで、前記高圧ポートと前記制御圧ポートを遮断可能であり、前記第２ピストンにより前記第２付勢手段の付勢力に抗して移動して前記第２ボール弁が前記第２弁座から離間することで前記高圧ポートと前記制御圧ポートを連通可能であることを特徴とする請求項４に記載の圧力制御装置。
【請求項６】
前記ハウジング内に前記第３ピストンと相対移動自在な外部ピストンが配置され、該外部ピストンに前記第２貫通孔及び前記第２弁座が形成され、前記外部ピストンは、前記第２付勢手段の付勢力に抗して移動して前記第２弁座が前記第２ボール弁から離間することで前記高圧ポートと前記制御圧ポートを連通可能であり、前記第１付勢手段の付勢力に抗して前記第２ピストンを押圧して前記第１ボール弁が前記第１弁座に着座することで前記減圧ポートと前記制御圧ポートを遮断可能であることを特徴とする請求項５に記載の圧力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プランジャによりポペット弁を移動して流路の連通及び遮断を行うことで圧力差を制御する圧力制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な圧力制御装置としてポペット式の電磁弁があり、この電磁弁は、弁体をスプリングの付勢力により一方方向に付勢することで流路を遮断（または連通）し、ソレノイドに通電して弁体をスプリングの付勢力に抗して他方方向に移動することで流路を連通（または遮断）している。
【０００３】
この電磁弁としては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。
【０００４】
この特許文献１に記載されたソレノイドバルブは、流入ポートが接続する流入室と、流出ポートが接続する流出室と、圧力制御ポートが接続する圧力制御室をソレノイドに向かって順に配設し、流入室に配置される第１弁体と、開弁時に流入室と圧力制御室とを疎通する第１弁座とで構成される第１ポペット弁を設けると共に、圧力制御室に配置される第２弁体と、開弁時に圧力制御室と流出室とを疎通すると共にソレノイドの駆動伝達部が接続される位置移動可能な第２弁座とで構成される第２ポペット弁を設けたものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２９５７０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来の特許文献１に記載されたソレノイドバルブにて、各ポペット弁は、弁体としてのボールと、このボールが着座する弁座と、ボールと弁座が着座する方向または離間する方向に付勢するスプリングにより構成されている。そのため、ポペット弁を作動するためには、ソレノイドに通電し、磁気吸引力によりプランジャを移動することで弁体（ボール）を移動し、流入室と圧力制御室と流出室との連通関係を変更する。この場合、プランジャが弁体（ボール）を押圧する力を小さくすることで、ソレノイドに通電する電流を低減して消費電力を抑制する必要がある。
【０００７】
通常、プランジャが収容される流出室と圧力制御室とを連通路で連通したり、この流出室及び圧力制御室をドレンに連通することで、プランジャが弁体（ボール）を押圧する力を低減することができる。しかし、上述した従来のソレノイドバルブでは、各ポペット弁がポールと弁座とで構成されていることから、この部分を小径化することができず、装置が大型化してしまうという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するためのものであって、装置を大型化することなく作動性の向上を図った圧力制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の圧力制御装置は、中空形状をなして第１ポート及び第２ポートを有するハウジングと、該ハウジング内に移動自在に支持されると共に前記第１ポートと前記第２ポートを連通可能な第１貫通孔を有する駆動弁と、前記第１貫通孔の端部に形成された第１弁座に着座することで該第１貫通孔を閉止して前記第１ポートと前記第２ポートを遮断可能な第１ボール弁と、前記駆動弁の前記第１弁座を前記第１ボール弁から離間する方向または接近する方向に付勢する第１付勢手段と、該第１付勢手段の付勢力に抗して前記駆動弁における前記第１弁座の背面側を押圧することで該第１弁座に前記第１ボール弁を着座または離間可能なプランジャとを備える圧力制御弁において、前記第２ポートに連通して前記駆動弁における前記第１弁座側に区画される第１圧力室と、前記駆動弁における前記第１弁座側の背面側に区画される第２圧力室と、前記第１圧力室と前記第２圧力室を連通する連通路と、前記第１圧力室よりも小径で前記第１圧力室と前記第１ポートとの間をシールする第１シール部材と、前記第１シール部よりも小径で前記第２圧力室と前記第１ポートとの間をシールする第２シール部材とを設けることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の圧力制御装置では、前記駆動弁は、前記第１弁座が形成された第１外径部と、該第１外径部より小径の第２外径部と、該第２外径部より小径の第３外径部とを有し、前記第２外径部と前記第３外径部との間に前記第１貫通孔と前記第１ポートとの開口部が形成され、前記第２外径部に前記第１シール部が設けられ、前記第３外径部に前記第２シール部が設けられることを特徴としている。
【００１１】
本発明の圧力制御装置では、前記第２圧力室は前記プランジャの収容室と連通し、前記連通路は前記第１圧力室と前記収容室を連通するように前記ハウジングに形成されることを特徴としている。
【００１２】
本発明の圧力制御装置では、前記第１ポートとして減圧ポートが設けられると共に、前記第２ポートとして制御圧ポートが設けられ、前記ハウジング内に前記駆動弁として、第１ピストン及び第２ピストンが移動方向に沿って直列をなして配置され、前記第１ピストンに前記第１貫通孔及び前記第１弁座が形成され、前記第２ピストンに前記第１ボール弁が設けられ、前記第１ピストンは、前記第１付勢手段により前記第１弁座が前記第１ボール弁から離間する方向に付勢支持されることで、前記減圧ポートと前記制御圧ポートを連通可能であり、前記プランジャにより前記第１付勢手段の付勢力に抗して移動して前記第１弁座に前記第１ボール弁が着座することで前記減圧ポートと前記制御圧ポートを遮断可能であることを特徴としている。
【００１３】
本発明の圧力制御装置では、前記第１ポートとしての高圧ポートが設けられ、前記ハウジング内に前記駆動弁として、前記第２ピストンの移動方向に沿って直列をなす第３ピストンが配置され、前記ハウジング側に前記高圧ポートと前記制御圧ポートを連通可能な第２貫通孔が形成されると共に、該第２貫通孔の端部に第２弁座が形成され、前記第２弁座に着座することで前記第２貫通孔を閉止して前記高圧ポートと前記制御圧ポートを遮断可能な第２ボール弁が前記第３ピストンに設けられ、前記第３ピストンは、第２付勢手段により前記第２ボール弁が前記第２弁座に着座する方向に付勢支持されることで、前記高圧ポートと前記制御圧ポートを遮断可能であり、前記第２ピストンにより前記第２付勢手段の付勢力に抗して移動して前記第２ボール弁が前記第２弁座から離間することで前記高圧ポートと前記制御圧ポートを連通可能であることを特徴としている。
【００１４】
本発明の圧力制御装置では、前記ハウジング内に前記第３ピストンと相対移動自在な外部ピストンが配置され、該外部ピストンに前記第２貫通孔及び前記第２弁座が形成され、前記外部ピストンは、前記第２付勢手段の付勢力に抗して移動して前記第２弁座が前記第２ボール弁から離間することで前記高圧ポートと前記制御圧ポートを連通可能であり、前記第１付勢手段の付勢力に抗して前記第２ピストンを押圧して前記第１ボール弁が前記第１弁座に着座することで前記減圧ポートと前記制御圧ポートを遮断可能であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の圧力制御装置によれば、第１ポート及び第２ポートを有するハウジングに、この第１ポートと第２ポートを連通可能な第１貫通孔を有する駆動弁を移動自在に支持し、第１貫通孔の第１弁座に着座することで第１貫通孔を閉止して第１ポートと第２ポートを遮断可能な第１ボール弁と、第１弁座を第１ボール弁から離間する方向または接近する方向に付勢する第１付勢手段と、駆動弁の背面側を押圧することで第１弁座に第１ボール弁を着座または離間可能なプランジャとを設けて構成し、第２ポートに連通して駆動弁における第１弁座側に区画される第１圧力室と、駆動弁における第１弁座側の背面側に区画される第２圧力室とを連通路により連通し、第１圧力室よりも小径で第１圧力室と前記第１ポートとの間をシールする第１シール部材と、第１シール部よりも小径で第２圧力室と第１ポートとの間をシールする第２シール部材とを設けている。従って、駆動弁に第１圧力室よりも小径の第１シール部材と、この第１シール部よりも小径の第２シール部材を設け、各シール部により第１圧力室と第２圧力室をシールすることから、ハウジングを大型化することなく連通路を設けることができ、装置の大型化を抑制することができると共に、第１圧力室と第２圧力室を連通路により連通することで、プランジャによる駆動弁の押圧力を低減し、作動性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明に係る圧力制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００１７】
図１は、本発明の一実施例に係る圧力制御装置を表す概略構成図である。
【００１８】
本実施例の圧力制御装置としてのポペット式の三方弁において、図１に示すように、中空円筒形状をなすハウジング１１は、上部ハウジング１２と下部ハウジング１３とから構成され、上部ハウジング１２の下部が下部ハウジング１３内に嵌合することで、上下のハウジング１２，１３が一体に固定され、内部が密閉状態となっている。
【００１９】
このハウジング１１は、その中心部に上下方向に沿って貫通する第１支持孔１４が形成されている。そして、ハウジング１１の上端部に、第１支持孔１４に連通し、且つ、この第１支持孔１４より大径をなす取付孔１５が形成されると共に、この取付孔１５より大径をなすねじ孔１６が形成され、上方が外部に開口している。位置調整用円盤１７は、外周部にねじ部１７ａが形成されると共に、このねじ部１７ａの下方に突出して環状をなす取付部１７ｂが一体に形成されている。この位置調整用円盤１７は、環状部１７ｂの外周面がシール部材１８を介してハウジング１１の取付孔１５に嵌合すると共に、ねじ部１７ａがねじ孔１６に螺合しており、位置調整用円盤１７により第１支持孔１４の上方の開口が閉塞されている。
【００２０】
また、ハウジング１１の下部には、第１支持孔１４に連通し、且つ、この第１支持孔１４より小径をなす第２支持孔１９が形成されると共に、この第２支持孔１９より小径をなす第３支持孔２０が形成され、この第３支持孔２０は収容室２１に連通している。
【００２１】
そして、ハウジング１１の第１支持孔１４と第２支持孔１９と第３支持孔２０にわたって駆動弁を構成する駆動ピストン（第１ピストン）２２が移動自在に嵌合している。また、ハウジング１１の第１支持孔１４には、駆動弁を構成する中間ピストン（第２ピストン）２３が移動自在に嵌合している。この駆動ピストン２２と中間ピストン２３は、支持孔１４，１９，２０の軸方向に沿って直列に配置されている。
【００２２】
駆動ピストン２２は、円柱形状をなし、円板形状をなして第１支持孔１４に嵌合する第１外径部２４ａと、この第１外径部２４ａより小径をなして第２支持孔１９に嵌合する第２外径部２４ｂと、この第２外径部２４ｂより小径をなして第３支持孔２０に嵌合する第３外径部２４ｃが一体に形成されて構成されている。また、駆動ピストン２２には、軸方向に沿って孔２５ａが形成されると共に、径方向に沿って孔２５ａと交差する孔２５ｂが形成されており、この２つの孔２５ａ，２５ｂにより第１貫通孔２５が構成されている。そして、この第１貫通孔２５における上端部に円錐形状をなす第１弁座２６が形成されている。
【００２３】
中間ピストン２３は、円柱形状をなし、円板形状をなして第１支持孔１４に嵌合する第１外径部２７と、この第１外径部２７より小径をなす第２外径部２８が一体に形成されて構成されている。また、中間ピストン２３には、下端部に凹部２３ａが形成され、この凹部２３ａに第１ボール弁２９が装着されており、この第１ボール弁２９は、駆動ピストン２２の第１弁座２６に着座可能となっている。更に、中間ピストン２３には、上端部に突出して押圧部３０が形成されている。
【００２４】
そして、駆動ピストン２２の第１外径部２４ａと中間ピストン２３の第１外径部２７との間には、リターンスプリング（第１付勢手段）３１が介装されており、その付勢力により駆動ピストン２２と中間ピストン２３を互いに離間する方向に付勢支持することで、第１ボール弁２９が第１弁座２６から離間し、第１貫通孔２５を開放している。
【００２５】
ハウジング１１の下部には、上述した収容室２１が設けられ、この収容室２１内にプランジャ３２が上下方向に沿って移動自在に支持されており、このプランジャ３２から上方に延出されたロッド部３２ａが第３支持孔２０に移動自在に嵌合し、先端が駆動ピストン２２における第１弁座２６の背面、つまり、第３外径部２４ｃの下面に当接している。そして、プランジャ３２の外周側には、下部ハウジング１３で被覆されたコイル３３が巻装されている。この場合、プランジャ３２とコイル３３によりソレノイドが構成されている。
【００２６】
従って、駆動ピストン２２は、リターンスプリング３１の付勢力により下方に付勢され、第１外径部２４ａが第１支持孔１４と第２支持孔１９の段部に当接すると共に、第３外径部２４ｃの下面がプランジャ３２におけるロッド部３２ａの上端に当接した位置に位置決めされている。そして、コイル３３に電流を流すことで電磁力を発生し、吸引力によりプランジャ３２が上方に移動することで、このロッド部３２ａが駆動ピストン２２を押圧し、この駆動ピストン２２がリターンスプリング３１の付勢力に抗して上方に移動し、第１ボール部２９に第１弁座２６を着座させることで、第１貫通孔２５を閉止することができる。
【００２７】
ハウジング１１の第１支持孔１４には、中間ピストン２３の上方に位置して、円筒形状をなす外部ピストン３４が移動自在に嵌合し、この外部ピストン３４の内部に、駆動弁を構成する圧力制御弁（第３駆動ピストン）３５が配設され、この外部ピストン３４と相対移動自在となっている。
【００２８】
外部ピストン３４は、支持孔３６が形成された第１外径部３７と、この支持孔３６より小径をなすガイド孔３８が形成されると共に第１外径部３７より小径をなす第２外径部３９が一体に形成されて攻勢され、上方が開口している。そして、外部ピストン３４は、第２外径部３９の外周面がシール部材４０を介して位置調整用円盤１７における環状部１７ｂの内周面に移動自在に嵌合している。また、外部ピストン３４は、第１外径部３７の下端部に第２貫通孔４１が形成されると共に、この第２貫通孔４１における上端部に円錐形状をなす第２弁座４２が形成されている。
【００２９】
圧力制御弁３５は、外部ピストン３４内に収容され、支持孔３６に移動自在に嵌合する第１外径部４３と、この第１外径部４３より小径をなす第２外径部４４と、この第２外径部４４から上方に延出してガイド孔３８に移動自在に嵌合するロッド部４５が一体に形成されて構成されている。そして、圧力制御弁３５には、下端部に凹部３５ａが形成され、この凹部３５ａに第２ボール弁４６が装着されており、この第２ボール弁４６は、外部ピストン３４の第２弁座４２に着座可能となっている。
【００３０】
そして、外部ピストン３４と圧力制御弁３５との間には、シール部材４７を介してリターンスプリング（第２付勢手段）４８が介装されており、その付勢力により外部ピストン３４に対して圧力制御弁３５を中間ピストン２３側に付勢支持することで、第２ボール弁４６が第２弁座４２に着座して第２貫通孔４１を閉止している。この場合、外部ピストン３４は、リターンスプリング４８の付勢力により上方に付勢支持されており、第２外径部３９の上面が位置調整用円盤１７の下面に当接することで、この外部ピストン３４の位置が規定されている。そのため、この位置調整用円盤１７を所定の工具により回動することで、ハウジング１１に対して位置調整用円盤１７を上下に移動し、外部ピストン３４が規定される位置（初期位置）を調整することができる。また、中間ピストン２３は、リターンスプリング３１の付勢力により外部ピストン３４及び圧力制御弁３５側に付勢支持されており、押圧部３０が第２貫通孔４１を通して第２ボール弁４６に当接している。この場合、リターンスプリング４８の付勢力は、リターンスプリング３１の付勢力より大きなものに設定されている。
【００３１】
本実施例の圧力制御装置は、上述したように、ハウジング１１内に駆動ピストン２２、中間ピストン２３、外部ピストン３４、圧力制御弁３５が移動自在に支持されることから、外部ピストン３４と圧力制御弁３５により区画される高圧室Ｒ1と、ハウジング１１と駆動ピストン２２により区画される減圧室Ｒ2と、ハウジング１１と中間ピストン２３により区画される圧力室Ｒ3とが設けられている。
【００３２】
そして、上部ハウジング１２及び外部ピストン３４を貫通して高圧室Ｒ1に連通する高圧ポートＰ1が形成されると共に、上部ハウジング１２を貫通して減圧室Ｒ2に連通する減圧ポートＰ2が形成されている。また、上部ハウジング１２を貫通して圧力室Ｒ3に連通する制御圧ポートＰ3が形成されている。この場合、高圧ポートＰ1及び減圧ポートＰ2が本発明の第１ポートとして機能し、制御圧ポートＰ3が本発明の第２ポートとして機能する。高圧ポートＰ1は高圧ラインＬ1を介して高圧源５１に連結され、減圧ポートＰ2は減圧ラインＬ2を介してリザーバタンク５２に連結され、制御圧ポートＰ3は制御ラインＬ3を介して圧力供給部５３に連結されている。
【００３３】
この場合、中間ピストン２３の押圧部３０の外径が外部ピストン３４の第２貫通孔４１の内径より小さいことから、第２ボール弁４６が第２弁座４２から離間したとき、第２貫通孔４１が開放して高圧室Ｒ1と圧力室Ｒ3が連通可能となる。一方、第２ボール弁４６が第２弁座４２に着座したとき、この第２ボール弁４６により第２貫通孔４１が閉止して高圧室Ｒ1と圧力室Ｒ3が遮断可能となる。また、中間ピストン２３の第１ボール弁２９が駆動ピストン２２の第１弁座２６から離間したとき、第１貫通孔２５が開放して減圧室Ｒ2と圧力室Ｒ3が連通可能となる。一方、第１ボール弁２９が第１弁座２６に着座したとき、この第１ボール弁２９により第１貫通孔２５が閉止して減圧室Ｒ２と圧力室Ｒ3が遮断可能となる。
【００３４】
また、本実施例では、制御圧ポートＰ3に連通して駆動ピストン２２における第１弁座２６側に区画される第１圧力室としての圧力室Ｒ3と、駆動ピストン２２における第１弁座２６側の背面側に区画される第２圧力室としての反力室Ｒ4とが設けられ、この圧力室Ｒ3と反力室Ｒ4とが連通孔（連通路）５４により連通されている。
【００３５】
即ち、反力室Ｒ4は、第３支持孔２０を通してプランジャ３２の収容室２１と連通しており、圧力室Ｒ3における第１支持孔１４と第２支持孔１９の段部と、収容室２１における上面部とが連通孔５４により連通している。この連通孔５４は、ハウジング１１における上部ハウジング１２に各支持孔１４，１９，２０と平行をなして直線状に形成されている。
【００３６】
そして、駆動ピストン２２にて、第２外径部２４ｂと第３外径部２４ｃとの間に、第１貫通孔２５と減圧室Ｒ2（減圧ポートＰ2）との開口部が形成され、第２支持孔１９と第２外径部２４ｂとの間に第１シール部５５が設けられ、第３支持孔２０と第３外径部２４ｃとの間に第２シール部５６が設けられている。この場合、第１シール部５５は、圧力室Ｒ3よりも小径で圧力室Ｒ3と減圧室Ｒ2（減圧ポートＰ2）との間をシールする。また、第２シール部５６は、第１シール部５５よりも小径で圧力室Ｒ3と減圧室Ｒ2（減圧ポートＰ2）との間をシールする。
【００３７】
一方、上部ハウジング１２と外部ピストン３４により外部圧力室Ｒ5が区画され、上部ハウジング１２を貫通してこの外部圧力室Ｒ5に連通する外部圧力ポートＰ5が形成されており、この外部圧力ポートＰ5は外部圧力ラインＬ5を介して入力部（圧力制御部）５７に連結されている。また、高圧室Ｒ1に対して高圧ポートＰ1が連通しており、第１支持孔１４と第１外径部３７との間にて、高圧ポートＰ1の上方に第３シール部５８が設けられ、高圧ポートＰ1の下方に第４シール部５９が設けられている。そして、上部ハウジング１２と外部ピストン３４により圧力調整室Ｒ6が区画され、この圧力調整室Ｒ6に連通する圧力調整ポートＰ6が形成されており、この圧力調整ポートＰ6は圧力調整ラインＬ6を介してリザーバタンク５２に連結されている。この場合、第３シール部５８は、高圧室Ｒ1と圧力調整室Ｒ6との間をシールする。また、第４シール部５９は、高圧室Ｒ1と圧力室Ｒ3との間をシールする。
【００３８】
従って、コイル３３に通電しないとき、駆動ピストン２２は、第３外径部２４ｃの下面がリターンスプリング３１の付勢力によりプランジャ３２のロッド部３２ａの先端に当接した位置に位置決めされており、中間ピストン２３の第１ボール弁２９が駆動ピストン２２の第１弁座２６から離間して第１貫通孔２５を開放している。また、このとき、圧力制御弁３４は、リターンスプリング４８の付勢力により第２ボール弁４６が外部ピストン３４の第２弁座４２に着座して第２貫通孔４１を閉止している。
【００３９】
そして、コイル３３に通電すると、発生する電磁吸引力によりプランジャ３２が上方に移動し、ロッド部３２ａが駆動ピストン２２の第３外径部２４ｃを押圧し、この駆動ピストン２２がリターンスプリング３１の付勢力に抗して上方に移動する。すると、駆動ピストン２２の第１弁座２６に中間ピストン２３の第１ボール弁２９が着座して第１貫通孔２５を閉止することができる。駆動ピストン２２が更に上方に移動すると、中間ピストン２３と一体となって上方に移動し、この中間ピストン２３の押圧部３０が第２ボール弁４６を介して圧力制御弁３４を押圧する。すると、この圧力制御弁３５がリターンスプリング４８の付勢力に抗して上方に移動し、第２ボール弁４６が第２弁座４２から離間して第２貫通孔４１を開放することができる。
【００４０】
なお、ハウジング１１は、図示しないケーシングに支持されており、ハウジング１１とケーシングとの間にはシール部材６０が介装されることで、シール性が確保されている。
【００４１】
ここで、上述した本実施例の圧力制御装置による圧力制御について詳細に説明する。
【００４２】
本実施例の圧力制御装置において、コイル３３が消磁状態にあるとき、駆動ピストン２２は、リターンスプリング３１により第１弁座２６が第１ボール弁２９から離間した位置に付勢支持されており、一方、圧力制御弁３４は、リターンスプリング４８の付勢力より第２ボール弁４６が第２弁座４２に着座した位置付勢支持されている。従って、第２貫通孔４１が閉止されることで高圧室Ｒ1と圧力室Ｒ3とが遮断され、第１貫通孔２５が開放されることで圧力室Ｒ3と減圧室Ｒ2とが連通している。その結果、高圧源５１から圧力供給部５３への油圧の供給が停止している。
【００４３】
この状態から、コイル３３に通電すると、発生する電磁力によりプランジャ３２が上方に移動し、駆動ピストン２２を押圧し、この駆動ピストン２２がリターンスプリング３１の付勢力に抗して上方に移動する。そして、駆動ピストン２２が上方に移動すると、まず、第１弁座２６に中間ピストン２３の第１ボール弁２９が着座して第１貫通孔２５が閉止される。従って、第１貫通孔２５が閉止されることで、減圧室Ｒ2と圧力室Ｒ3との連通が遮断される。
【００４４】
駆動ピストン２２が中間ピストン２３に接触したまま、更に駆動ピストン２２が上方に移動すると、次に、中間ピストン２３の押圧部３０が圧力制御弁３５をリターンスプリング４８の付勢力に抗して押圧し、圧力制御弁３５が上方に移動する。圧力制御弁３５が上方に移動すると、第２ボール弁４６が外部ピストン３４の第２弁座４２から離間して第２貫通孔４１が開放される。従って、第２貫通孔４１が開放されることで、高圧室Ｒ1と圧力室Ｒ3が連通される。
【００４５】
その結果、高圧源５１から高圧ポートＰ1を通して高圧室Ｒ1に作用する圧力、つまり、高圧の作動油は、高圧室Ｒ1から外部ピストン３４と圧力制御弁３５との隙間を通り、第２貫通孔４１を通って圧力室Ｒ3に流れ、制御圧ポートＰ3から制御ラインＬ3により制御圧として圧力供給部５３に供給されることとなる。
【００４６】
このとき、高圧源５１から高圧ポートＰ1を通して高圧室Ｒ1に流れる高圧の作動油は、この高圧室Ｒ1から連通孔５４を通して収容室２１に流れ、第３支持孔２０を通して反力室Ｒ4に流れることで、駆動ピストン２２の背面側に油圧作用する。この場合、駆動ピストン２２は、高圧室Ｒ1側から油圧が作用する第２外径部２４ｂの外径（第２支持孔１９の通路面積）に対して、反力室Ｒ4側から油圧が作用する第３外径部２４ｃの外径（第３支持孔２０の通路面積）が小さく設定されている。そのため、高圧室Ｒ1側から駆動ピストン２２の前面側に作用する圧力より、高圧室Ｒ1側から連通孔５４、収容室２１、第３支持孔２０、反力室Ｒ4を通して駆動ピストン２２の背面側に作用する圧力が高くなり、コイル３３が発生する電磁力により移動するプランジャ３２の推進力を低減することができる。
【００４７】
そして、この状態から、コイル３３に通電する電流値を低下すると、発生する電磁力が減少してプランジャ３２が下方に移動し、駆動ピストン２２への押圧が低下し、この駆動ピストン２２はリターンスプリング３１の付勢力により下方に移動する。すると、中間ピストン２３の第１ボール弁２９が駆動ピストン２２の第１弁座２６に着座して第１貫通孔２５を遮断したまま、圧力制御弁３５がリターンスプリング４８の付勢力により下方に移動し、第２ボール弁４６が外部ピストン３４の第２弁座４２に着座して第２貫通孔４１を閉止する。更に駆動ピストン２２が下方に移動すると、リターンスプリング３１の付勢力により第１弁座２６が中間ピストン２３の第１ボール弁２９から離間して第１貫通孔２５を開放する。
【００４８】
従って、圧力制御弁３５の第２ボール弁４６が外部ピストン３４の第２弁座４２に着座して第２貫通孔４１を閉止することで、高圧室Ｒ1と圧力室Ｒ3との連通が遮断される。一方、駆動ピストン２２の第１弁座２６が中間ピストン２３の第１ボール弁２９から離間して第１貫通孔２５を開放することで、減圧室Ｒ2と圧力室Ｒ3とが連通する。その結果、圧力室Ｒ3から制御圧ポートＰ3及び制御ラインＬ3を通して圧力供給部５３に作用する制御圧、つまり、作動油は、駆動ピストン２２の第１貫通孔２５を通って減圧室Ｒ2に流れ、減圧ポートＰ2から減圧ラインＬ2によりリザーバタンク５２に排出される。
【００４９】
ところで、コイル３３に連結された電源系や制御系が失陥した場合には、このコイル３３に通電しても電磁力が発生せず、プランジャ３２を移動して駆動ピストン２２及び中間ピストン２３を移動することができず、高圧源５１の油圧を圧力供給部５３に供給することができない。
【００５０】
このとき、本実施例では、入力部５７から高圧の作動油を外部圧力ラインＬ5に出力し、外部圧力ポートＰ5から外部圧力室Ｒ5に供給することで、外部ピストン３４を下方に押圧する。すると、この外部ピストン３４及び圧力制御弁３５がリターンスプリング４８の付勢力に抗して下方に移動し、押圧部３０を介して中間ピストン２３を押圧する。この中間ピストン２３は、外部ピストン３４及び圧力制御弁３５に押圧されることで、リターンスプリング３１の付勢力に抗して下方に移動し、まず、第１ボール弁２９が駆動ピストン２２の第１弁座２６に着座して第１貫通孔２５を閉止した後、続いて、中間ピストン２３の押圧部３０がリターンスプリング４８の付勢力に抗して第２ボール弁４６を押圧し、第２ボール弁４６が外部ピストン３４の第２弁座４２から離間して第２貫通孔４１を開放する。
【００５１】
従って、前述と同様に、第１貫通孔２５が閉止されることで、減圧室Ｒ2と圧力室Ｒ3との連通が遮断される一方、第２貫通孔４１が開放されることで、高圧室Ｒ1と圧力室Ｒ3とが連通し、高圧源５１から高圧ポートＰ1を通して高圧室Ｒ1に高圧の作動油が供給され、第２貫通孔４１を通って圧力室Ｒ3に流れ、制御圧ポートＰ3から制御ラインＬ3により制御圧として圧力供給部５３に供給されることとなり、電源系や制御系が失陥した場合でも、適正に圧力制御を実行することができる。
【００５２】
このように本実施例の圧力制御装置にあっては、高圧ポートＰ1と減圧ポートＰ2と制御圧ポートＰ3を有するハウジング１１内に、減圧ポートＰ2と制御圧ポートＰ3を連通可能な第１貫通孔２５を有する駆動ピストン２２と、第１貫通孔２５の第１弁座２６に着座することで閉止可能な第１ボール弁２９を有する中間ピストン２３とを相対移動自在に設け、リターンスプリング３１により駆動ピストン２２を第１弁座２６が第１ボール弁２９から離間する方向に付勢し、リターンスプリング３１の付勢力に抗して駆動ピストン２２の背面側を押圧して第１弁座２６に第１ボール弁２９を着座させるプランジャ３２を設けて構成し、制御圧ポートＰ3に連通して駆動ピストン２２の第１弁座２６側に区画される第１圧力室（圧力室Ｒ3）と、駆動ピストン２２の背面側に区画される第２圧力室（反力室Ｒ4）とを連通孔５４により連通し、圧力室Ｒ3よりも小径で圧力室Ｒ3と減圧ポートＰ2との間をシールする第１シール部材５５と、第１シール部５５よりも小径で反力室Ｒ4と減圧ポートＰ2との間をシールする第２シール部材５６を設けている。
【００５３】
従って、駆動ピストン２２に圧力室Ｒ3よりも小径の第１シール部材５５と、この第１シール部５５よりも小径の第２シール部材５６を設け、各シール部５５，５６により圧力室Ｒ3と反力室Ｒ4とをシールすることから、ハウジング１１を大型化することなく連通孔５４を設けることができ、装置の大型化を抑制することができると共に、圧力室Ｒ3と反力室Ｒ4を連通孔５４により連通することで、プランジャ３２による駆動ピストン２２の押圧力を低減し、作動性を向上することができる。
【００５４】
また、本実施例の圧力制御装置では、駆動ピストン２２に、第１弁座２６が形成された第１外径部２４ａと、第１外径部２４ａより小径の第２外径部２４ｂと、第２外径部２４ｂより小径の第３外径部２４ｃとを設け、第２外径部２４ｂと第３外径部２４ｃとの間に第１貫通孔２５と減圧ポートＰ2との開口部を形成し、第２外径部２４ｂに第１シール部５５を設け、第３外径部２４ｃに第２シール部５５を設けている。従って、駆動ピストン２２を段付ピストンとすることで、各シール部５５，５６を簡単な構成で容易に設けることができる。
【００５５】
また、本実施例の圧力制御装置では、反力室Ｒ4をプランジャ３２の収容室２１と連通し、連通孔５４を圧力室Ｒ3と収容室２１を連通するようにハウジング１１に形成している。従って、連通孔５４を直線状に形成することが可能となり、連通孔５４を容易に形成することができると共に、ハウジング１１の大型化を抑制することができる。
【００５６】
また、本実施例の圧力制御装置では、ハウジング１１内に駆動ピストン２２に対向して外部ピストン３４と圧力制御弁３５を移動自在に支持し、外部ピストン３４に高圧ポートＰ1と制御圧ポートＰ3を連通可能な第２貫通孔４１を設ける一方、圧力制御弁３５に第２貫通孔４１の第２弁座４２に着座することで閉止可能な第２ボール弁４６を設け、リターンスプリング４８により圧力制御弁３５を第２ボール弁４６が第２弁座４２に着座する方向に付勢し、中間ピストン２３がリターンスプリング４８の付勢力に抗して圧力制御弁３４を押圧して第２弁座４２から第２ボール弁４６を離間可能としている。従って、ハウジング１１内に駆動ピストン２２、中間ピストン２３、外部ピストン３４、圧力制御弁３５を効率的に収容して移動自在に支持することで、構造の簡素化及び小型化を可能とすることができると共に、高精度な油圧制御を可能とすることができる。
【００５７】
また、本実施例の圧力制御装置では、駆動ピストン２２に対向して外部ピストン３４を設け、外部圧により外部ピストン３４を移動することで、圧力制御弁３５と中間ピストン２３を移動し、高圧室Ｒ1と圧力室Ｒ3を連通可能としている。従って、電源系や制御系が失陥した場合であっても、入力部５７から外部圧を外部圧力室Ｒ5に供給することで、外部ピストン３４により中間ピストン２３を移動することで、中間ピストン２３の第１ボール弁２９が駆動ピストン２２の第１弁座２６に着座して第１貫通孔２５を閉止し、中間ピストン２３により圧力制御弁３５を移動することで、圧力制御弁３５の第２ボール弁４６を外部ピストン３４の第２弁座４２から離間して第２貫通孔４１を開放することができ、確実に高圧室Ｒ1の作動油を圧力室Ｒ3に供給して制御圧として圧力供給部５３に供給することができる。その結果、別途切換機構などを用いることなく、適正に圧力制御を可能とすることができる。
【００５８】
なお、上述した実施例では、駆動ピストン２２に減圧ポートＰ2と制御圧ポートＰ3を連通可能な第１貫通孔２５を形成し、中間ピストン２３に第１貫通孔２５の第１弁座２６に着座して閉止する第１ボール弁２９を設け、リターンスプリング３１により駆動ピストン２２の第１弁座２６が第１ボール弁２９から離間する方向に付勢する一方、外部ピストン３４に高圧ポートＰ1と制御圧ポートＰ3を連通可能な第２貫通孔４１を形成し、圧力制御弁３５に第２貫通孔４１の第２弁座４２に着座して閉止する第２ボール弁４６を設け、リターンスプリング４８により圧力制御弁３５の第２ボール弁４６が第２弁座４２に着座する方向に付勢するように構成したが、この構成に限定されるものではない。即ち、駆動ピストンに高圧ポートと制御圧ポートを連通可能な第２貫通孔を形成し、中間ピストンに第２貫通孔の第２弁座に着座して閉止する第２ボール弁を設け、リターンスプリングにより駆動ピストンの第２ボール弁が第２弁座に着座する方向に付勢する一方、外部ピストンに減圧ポートと制御圧ポートを連通可能な第１貫通孔を形成し、圧力制御弁に第１貫通孔の第１弁座に着座して閉止する第１ボール弁を設け、リターンスプリングにより第１弁座が圧力制御弁の第１ボール弁から離間する方向に付勢するように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上のように、本発明に係る圧力制御装置は、装置を大型化することなく作動性の向上を図るものであり、いずれの種類の圧力制御装置に用いても好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】図１は、本発明の一実施例に係る圧力制御装置を表す概略構成図である。
【符号の説明】
【００６１】
１１  ハウジング
１４  第１支持孔
１９  第２支持孔
２０  第３支持孔
２１  収容室
２２  駆動ピストン（駆動弁）
２３  中間ピストン（駆動弁）
２４ａ  第１外径部
２４ｂ  第２外径部
２４ｃ  第３外径部
２５  第１貫通孔
２６  第１弁座
２９  第１ボール弁
３１  リターンスプリング（第１付勢手段）
３２  プランジャ
３３  コイル
３４  外部ピストン
３５  圧力制御弁（駆動弁）
４１  第２貫通孔
４２  第２弁座
４６  第２ボール弁
４８  リターンスプリング（第２付勢手段）
５１  高圧源
５２  リザーバタンク
５３  圧力供給部
５４  連通孔（連通路）
５５  第１シール部材（第１シール部）
５６  第２シール部材（第２シール部）
５７  入力部
Ｒ1  高圧室
Ｒ2  減圧室
Ｒ3  圧力室（第１圧力室）
Ｒ4  反力室（第２圧力室）
Ｒ5  外部圧力室
Ｒ6  圧力調整室
Ｐ1  高圧ポート（第１ポート）
Ｐ2  減圧ポート（第１ポート）
Ｐ3  制御圧ポート（第２ポート）
Ｐ4  反力ポート
Ｐ5  外部圧力ポート
Ｐ6  圧力調整ポート
【図１】
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