(57)【要約】【課題】アキュムレータの流体を流入させるときは、軽い操作力で弁体を開弁位置に移動させることができ、流入させないときは、弁体を閉弁位置に確実に移動させることができる流体制御装置を提供する。【解決手段】第１弁体３により第１室４ａと第２室４ｂとに分割される弁体収容室４と、第１室４ａに開口し、アキュムレータ１からの流体を第１室４ａに受け入れる受入ポート５および当該流体を第１室４ａから吐出する吐出ポート６と、第１弁体３が吐出ポート６を閉じる閉弁位置に移動するようアキュムレータ１の流体を第２室４ｂに導入する導入路７と、第２室４ｂに導入した流体の圧力を維持する状態と開放する状態とに切替自在な第２弁体８と、第１弁体３を閉弁位置に向けて付勢する付勢部材９とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１弁体により内部空間が第１室と第２室とに分割される弁体収容室と、
前記第１室に開口し、アキュムレータからの流体を前記第１室に受け入れる受入ポートおよび当該流体を前記第１室から吐出する吐出ポートと、
前記第１弁体が前記吐出ポートを閉じる閉弁位置に移動するよう前記アキュムレータの流体を前記第２室に導入する導入路と、
前記第２室に導入した流体の圧力を維持する状態と開放する状態とに切替自在な第２弁体と、
前記第１弁体を前記閉弁位置に向けて付勢する付勢部材と、
を有する流体制御装置。
【請求項２】
前記第２弁体が、前記第２室の流体を前記弁体収容室を通さずに外部に放出可能な切替弁の弁体である請求項１に記載の流体制御装置。
【請求項３】
前記第２弁体が、前記第２室の流体を前記第１室を通して前記吐出ポートから排出するように、前記第１弁体に形成した貫通路を開閉する切替弁の弁体であり、前記付勢部材により前記第１弁体の側に付勢されている請求項１に記載の流体制御装置。
【請求項４】
前記第２弁体は、ソレノイドにより前記第１弁体から離間できるように構成してある請求項３に記載の流体制御装置。
【請求項５】
前記導入路が、前記第１室と前記第２室とを連通するよう前記第１弁体に貫通形成してある請求項１から４の何れか一項に記載の流体制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば油圧クラッチなどの流体圧利用機器への流体供給路にアキュムレータの流体を流入させる流体制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記流体制御装置は、例えば流体ポンプの停止時に、アキュムレータに蓄圧された流体圧力を利用して流体圧利用機器を作動させることができる。
特許文献１には、オイルポンプの運転を停止している自動車用エンジンの再始動時に、アキュムレータに蓄えたオイルを油圧クラッチへのオイル供給路に流入させるオイル制御装置が記載されている。
このオイル制御装置は、オイルポンプから油圧クラッチへのオイル供給路にアキュムレータに蓄えたオイルを流入させるオイル流入路と、ソレノイドに対する通電の入り切りでオイル流入路を開閉する弁体とを有している。
【０００３】
弁体を移動自在に収容する弁体収容室は、アキュムレータからのオイルを受け入れる受入ポートおよび受け入れたオイルを吐出する吐出ポートを備えている。
弁体は、ソレノイドに対する通電の入り切りで、受入ポートと吐出ポートとを連通する開弁位置と、受入ポートと吐出ポートとの連通を遮断する閉弁位置とに移動する。
アキュムレータのオイルをオイル供給路に流入させるときは弁体を開弁位置に移動させ、流入させないときは弁体を閉弁位置に移動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３１３２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の流体制御装置は、ソレノイドに対する通電の入り切りで開弁位置と閉弁位置とに移動する弁体を備えており、アキュムレータに蓄圧された流体圧力に抗して弁体を移動させる。
このため、アキュムレータに蓄圧される流体圧力が高くなるほど、その流体圧力に抗して弁体を移動させることができる操作力（吸引力）が大きいソレノイドを設ける必要がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、アキュムレータに蓄圧される流体圧力が高い場合であっても、アキュムレータの流体を流体供給路に流入させるときは、軽い操作力で弁体を開弁位置に移動させることができ、流体供給路に流入させないときは、弁体を閉弁位置に確実に移動させることができる流体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】
【０００６】
本発明による流体制御装置の特徴構成は、第１弁体により内部空間が第１室と第２室とに分割される弁体収容室と、前記第１室に開口し、アキュムレータからの流体を前記第１室に受け入れる受入ポートおよび当該流体を前記第１室から吐出する吐出ポートと、前記第１弁体が前記吐出ポートを閉じる閉弁位置に移動するよう前記アキュムレータの流体を前記第２室に導入する導入路と、前記第２室に導入した流体の圧力を維持する状態と開放する状態とに切替自在な第２弁体と、前記第１弁体を前記閉弁位置に向けて付勢する付勢部材と、を有する点にある。
【０００７】
本構成の流体制御装置は、アキュムレータに蓄圧した流体圧力を利用して、アキュムレータの流体を流体供給路に流入させるときは第１弁体を軽い操作力で開弁位置に移動させ、流入させないときは第１弁体を閉弁位置に確実に移動させることができる。
【０００８】
すなわち、吐出ポートを閉じる閉弁位置に第１弁体を移動させるときは、第２弁体により、第２室に導入した流体の圧力を維持する状態に切り替える。
これにより、第１弁体を閉弁位置に向けて付勢する付勢力に加えて、導入路を通して第２室に導入したアキュムレータの流体の圧力が第１弁体を閉弁位置に移動させる側に作用し、アキュムレータに蓄圧された流体圧力を利用して第１弁体を閉弁位置に確実に移動させることができる。
【０００９】
吐出ポートを開く開弁位置に第１弁体を移動させるときは、第２弁体により、第２室に導入した流体の圧力を開放する状態に切り替える。
これにより、第２室の側から第１弁体を閉弁位置に向けて押圧する押圧力が軽減され、第１弁体は開弁位置に移動する。
そのために、付勢部材の付勢力は、受入ポートから第１室に受け入れた流体の圧力により作用する第１弁体を開弁位置に向けて移動させようとする力よりも小さくなるように設定しておく。これにより、第２弁体を操作することでアキュムレータに蓄圧された流体圧力を利用して第１弁体を開弁位置に移動させることができる。
【００１０】
このように、本構成の流体制御装置であれば、アキュムレータに蓄圧される流体圧力が高い場合であっても、アキュムレータの流体を流体供給路に流入させるときは、軽い操作力で弁体を開弁位置に移動させることができ、流体供給路に流入させないときは弁体を閉弁位置に確実に移動させることができる。
【００１１】
本発明の他の特徴構成は、前記第２弁体が、前記第２室の流体を前記弁体収容室を通さずに外部に放出可能な切替弁の弁体である点にある。
【００１２】
本構成であれば、弁体収容室の配置に関連付けることなく配置した第２弁体の操作で第１弁体を開弁位置と閉弁位置とに移動させることができ、第２弁体の配置の自由度を高めることができる。
【００１３】
本発明の他の特徴構成は、前記第２弁体が、前記第２室の流体を前記第１室を通して前記吐出ポートから排出するように、前記第１弁体に形成した貫通路を開閉する切替弁の弁体であり、前記付勢部材により前記第１弁体の側に付勢されている点にある。
【００１４】
第１弁体を閉弁位置から開弁位置に移動させるときは、第１弁体に形成した貫通路を開いて、第２室の流体が貫通路を通して第１室に流通する開弁状態に第２弁体を切り替える。
これにより、導入路を通して第２室に導入された流体の圧力が開放され、第２弁体を軽い力で操作することで第１弁体を開弁位置に移動させることができる。
【００１５】
第１弁体を開弁位置から閉弁位置に移動させるときは、第１弁体に形成した貫通路を閉じて、第２室から第１室への流体の流通を遮断する状態に第２弁体を切り替える。
これにより、導入路を通して第２室に導入された流体の圧力が第１室に導入された流体の圧力と等しくなり、これに付勢部材による付勢力を加えることで第１弁体を吐出ポートを閉じる側に作用させることができる。
したがって、本構成であれば、第２弁体を弁体収容室に予め組み付けておくことができ、流体供給路への接続構造の簡略化を図ることができる。
【００１６】
また、第２弁体が貫通路を閉じることにより、第１弁体が閉弁位置に移動しているときは、付勢部材の付勢力が第２弁体を介して第１弁体に作用する。このとき第１弁体に作用する力のうち第１室から作用する力が、第２室から作用する力と釣り合っているから、第２弁体が生じさせる力は弱い力で済む。よって、第１弁体および第２弁体を付勢する付勢構造が簡略化される。
【００１７】
本発明の他の特徴構成は、前記第２弁体がソレノイドにより前記第１弁体から離間できるように構成してある点にある。
【００１８】
本構成であれば、操作力（吸引力）が小さいソレノイドであっても、第２弁体を移動させて第１弁体を開弁位置と閉弁位置とに移動させることができる。
【００１９】
本発明の他の特徴構成は、前記導入路が、前記第１室と前記第２室とを連通するよう前記第１弁体に貫通形成してある点にある。
【００２０】
本構成のように、第１弁体に導入路を予め設けておくことで、導入路を、別途、弁体収容室に設けておく必要がなく、流体供給路への接続構造の簡略化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１弁体が閉弁位置にある第１実施形態の流体制御装置を示す断面図である。
【図２】第１弁体が開弁位置にある第１実施形態の流体制御装置を示す断面図である。
【図３】第１弁体が閉弁位置にある第２実施形態の流体制御装置を示す断面図である。
【図４】第１弁体が開弁位置にある第２実施形態の流体制御装置を示す断面図である。
【図５】第１弁体が閉弁位置にある第３実施形態の要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１，図２は、本実施形態の流体制御装置Ａを示し、例えば自動車用エンジンと変速機との動力伝達を入り切りする油圧クラッチＢの油圧回路Ｂ１に接続される。
油圧回路Ｂ１は、エンジンにより駆動されるオイルポンプＰから吐出されたオイル（流体の一例）を油圧クラッチＢに供給するオイル供給路Ｂ２を有している。
【００２３】
流体制御装置Ａは、アキュムレータ１に蓄えたオイルをオイル供給路Ｂ２に流入させるオイル流入路２を有し、アイドリングストップシステムにより停止しているエンジンの再始動時に、アキュムレータ１に蓄えたオイルをオイル流入路２からオイル供給路Ｂ２に流入させて、油圧クラッチＢに油圧を供給する。
油圧クラッチＢが「流体圧利用機器」に相当し、オイル供給路Ｂ２が「流体供給路」に相当し、オイル流入路２が「流体流入路」に相当する。
【００２４】
流体制御装置Ａは、ピストン型の第１弁体３により円筒形の内部空間が第１室４ａと第２室４ｂとに分割される弁体収容室４と、アキュムレータ１からのオイルを第１室４ａに受け入れる受入ポート５および受入ポート５から第１室４ａに受け入れたオイルを吐出する吐出ポート６と、アキュムレータ１からのオイルを第２室４ｂに導入する導入路７と、第２室４ｂに導入されたオイルの圧力を維持する状態と開放する状態とに切替自在な第２弁体８と、第２室４ｂに設けられ、第１弁体３を吐出ポート６を閉じる閉弁位置に向けて付勢する付勢部材９と、第２弁体８の切替作動を制御する制御部１０とを有する。
【００２５】
弁体収容室４で、外形が例えば四角形の筒壁部分１１ａと、筒壁部分１１ａの前端側を塞ぐ四角形の前端壁部分１１ｂと、後端側を塞ぐ四角形の後端壁部分１１ｃとを備えた弁箱１１の内側に形成され、オイル流入路２の途中箇所に接続してある。
第１室４ａは前端壁部分１１ｂと第１弁体３との間に形成され、第２室４ｂは第１弁体３と後端壁部分１１ｃとの間に形成されている。
なお、弁体収容室４は、外形が円形の筒壁部分１１ａと、円形の前端壁部分１１ｂおよび後端壁部分１１ｃとを備えた弁箱１１の内側に形成してあってもよい。
【００２６】
受入ポート５は、第１弁体３の径方向から第１室４ａに開口し、吐出ポート６は、第１弁体３の軸芯方向から第１室４ａに開口している。
受入ポート５は前端壁部分１１ｂに近接する位置において筒壁部分１１ａに円形に貫通形成され、オイル流入路２のうちの上流側部分２ａに連通接続されている。吐出ポート６は前端壁部分１１ｂに弁体軸心Ｘと同芯の円形に貫通形成され、オイル流入路２のうちの下流側部分２ｂに連通接続されている。
【００２７】
第１弁体３は、円錐面１２を有する円錐台形状に形成された先端部分３ａと、円柱形状に形成された後端部分３ｂとを同芯状に備えた軸状に形成されている。
後端部分３ｂの第２室４ｂに臨む端面３ｃは、弁体軸芯Ｘに直交する扁平面に形成してある。
【００２８】
第１弁体３は、図１に示すように先端部分３ａの一部が吐出ポート６の内側に入り込む閉弁位置と、図２に示すように先端部分３ａが吐出ポート６から抜け出る開弁位置とに亘って弁体軸芯Ｘの方向に移動自在に収容されている。
導入路７を通して第２室４ｂに導入したオイルの圧力により、第１弁体３を吐出ポート６に押し付ける閉弁位置に移動させて受入ポート５と吐出ポート６との連通を遮断する。
【００２９】
第２弁体８は、第２室４ｂとオイル供給路Ｂ２の途中とを直接連通する連通路１３に接続した電磁式切替弁Ｖ１の弁体である。
切替弁Ｖ１は、通電により第２室４ｂのオイルを弁体収容室４を通さずに外部に放出可能であり、第２室４ｂとオイル供給路Ｂ２とを連通して第２室４ｂのオイルの圧力を開放し、通電停止により第２室４ｂとオイル供給路Ｂ２との連通を遮断する。
【００３０】
導入路７は、流路断面積が連通路１３よりも小さい絞り流路であり、第１室４ａと第２室４ｂとを連通するよう第１弁体３に貫通形成してある。
なお、図示しないが、第２室４ｂとオイル流入路２の下流側部分２ｂと連通する連通路を設けて、この連通路に接続した電磁式切替弁の弁体を第２弁体として設けてあってもよい。
【００３１】
付勢部材９は、後端壁部分１１ｃと第１弁体３との間に圧縮変形状態で装着したコイルバネで構成してあり、図１に示すように、円錐面１２が吐出ポート６の周縁に当接する閉弁位置に向けて第１弁体３を移動付勢する。
コイルバネ（付勢部材）９の付勢力は、受入ポート５から第１室４ａに受け入れたオイルにより第１弁体３を開弁位置に向けて移動させるように作用する力よりも小さくなるように設定してある。
【００３２】
受入ポート５は、第１弁体３が閉弁位置に移動している状態で、第１弁体３の円錐面１２と前端壁部分１１ｂとの間に残された第１室４ａに開口している。
第１弁体３の前端部分３ａに形成した円錐面１２が、受入ポート５から第１室４ａに流入したオイルの圧力を受け止める受圧面として機能する。
オイルの圧力が円錐面１２に作用することにより、第１弁体３を開弁位置に向けて弁体軸芯Ｘの方向に移動させる分力が発生する。
【００３３】
上記流体制御装置の作動について説明する。
エンジンの駆動中は、切替弁Ｖ１は非通電状態に維持されて図１に示すように第２弁体８が閉弁位置に移動しており、アキュムレータ１に充填してあるオイルが受入ポート５、第１室４ａおよび導入路７を通して第２室４ｂに導入されている。
【００３４】
このとき、円錐面１２にはアキュムレータ１のオイル圧力が作用しているが、円錐面１２の弁体軸芯Ｘの方向における投影面積は、第１弁体３の第２室４ｂに臨む端面３ｃの面積よりも小さいので、第１弁体３は、第２室４ｂに導入されたオイルの圧力により閉弁位置に移動している。
このため、アキュムレータ１のオイルはオイル供給路Ｂ２に流入しない。
なお、付勢部材９は、アキュムレータ１のオイル圧力の変動にかかわらず、その付勢力により第１弁体３を閉弁位置に安定的に保持する機能を有している。
【００３５】
アイドリングストップシステムによりエンジンが停止すると、オイルポンプＰの駆動が停止してオイルが油圧クラッチＢに供給されず、油圧クラッチＢに油圧を供給しない。
【００３６】
エンジンの再始動時には、制御部１０は、切替弁Ｖ１への通電により図２に示すように第２弁体８を開弁位置に移動させ、第２室４ｂに導入されたオイルの圧力を開放する。
このとき、導入路７を通して第１室４ａから第２室４ｂにオイルが流入するが、導入路７は流路断面積が連通路１３よりも小さい絞り流路で構成してあるので、導入路７を通した第２室４ｂへのオイルの流入により第１弁体３の開弁位置への移動が妨げられることはない。
【００３７】
これにより、受入ポート５から第１室４ａに流入したオイルの圧力で第１弁体３がコイルバネ９の付勢力に抗して開弁位置に移動し、第１室４ａに流入したオイルがオイル流入路２を通してオイル供給路Ｂ２に流入して、油圧クラッチＢに油圧を供給する。
【００３８】
アキュムレータ１のオイルを油圧クラッチＢに供給することにより、アキュムレータ１のオイル圧力が低下すると、第１室４ａのオイルの圧力と第２室４ｂのオイルの圧力とが導入路７を介して等しくなり、第１弁体３は、付勢部材９の付勢力により閉弁位置に移動する。
制御部１０は、例えばエンジンの始動開始から所定時間が経過すると、切替弁Ｖ１への通電を停止して第２弁体８を閉弁位置に移動させる。
【００３９】
オイルポンプＰが駆動され、所定圧力のオイルがオイル供給路Ｂ２に吐出されると、そのオイルがオイル流入路２を逆流して付勢部材９の付勢力に抗して第１弁体３を開弁させ第１室４ａに流入する。第１室４ａに流入したオイルは、受入ポート５を通して上流側部分２ａに流入してアキュムレータ１に充填される。
アキュムレータ１へのオイルの充填に伴って、第１室４ａのオイルが導入路７を通して第２室４ｂに流入する。第１室４ａのオイルの圧力と第２室４ｂのオイルの圧力とが等しくなると、第１弁体３は、付勢部材９の付勢力により閉弁位置に移動する。
【００４０】
〔第２実施形態〕
図３，図４は、本実施形態の流体制御装置Ａを示す。
本実施形態の流体制御装置Ａは、第１室４ａと第２室４ｂとを連通する断面円形の貫通路１４を弁体軸心Ｘと同心で第１弁体３に設け、第２室４ｂとオイル供給路Ｂ２とを連通する連通路１３として、貫通路１４、吐出ポート６およびオイル流入路２の下流側部分２ｂで構成してある。
【００４１】
そして、第２弁体８が、第２室４ｂのオイルを第１室４ａを通して吐出ポート６からオイル供給路Ｂ２に排出するように、第１弁体３に形成した貫通路１４を開閉する電磁式切替弁Ｖ２の弁体であり、第１弁体３を吐出ポート６の側に付勢するコイルバネ９により第１弁体３の側に移動するように付勢されている。
【００４２】
第２弁体８は、先端部が弁体軸芯Ｘに直交する円形の先端面８ａと円錐面８ｂとを有する円錐台状に形成され、先端面８ａの外径は貫通路１４の内径よりも小さい。
第２弁体８は、ソレノイド１５に通電しない状態では、コイルバネ９の付勢力により先端面８ａが貫通路１４に入り込んでいる閉弁位置（図３）に移動しており、ソレノイド１５への通電により、先端面８ａが貫通路１４から抜け出している開弁位置（図４）に移動する。
【００４３】
このため、第２弁体８が閉弁位置に移動している状態では、アキュムレータ１のオイル圧力が先端面８ａに作用しない。
つまり、第２弁体８の先端部が第２室４ｂのオイルの圧力によって開弁方向に付勢される受圧面は、先端面８ａを除いた面である円錐面８ｂであるから、第２弁体８が第２室４ｂのオイルの圧力によって開弁側に動かされる力は少ない。
【００４４】
これにより、図示しないが、例えば弁箱１１の第２室４ｂを区画する壁に貫通孔を設け、その貫通孔を開閉する第２弁体により第２室４ｂのオイル圧力を開放する構造を設ける場合に比べて、第２弁体８を閉弁位置に移動するように付勢するコイルバネ９の付勢力を小さくすることができる。
【００４５】
コイルバネ９の付勢力を小さくしてあれば、第２弁体８をコイルバネ９の付勢力に抗して開弁位置に移動させるソレノイド１５として、吸引力が小さいソレノイド１５を設けることができるので、装置の小型化や製作コストの低減を図ることができる。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００４６】
〔第３実施形態〕
図５は、第２実施形態の変形例を示す。
すなわち、第２弁体８は、貫通路１４の内径よりも小径の小径軸部８ｃと、貫通路１４の内径よりも大径の大径軸部８ｄとを同軸芯で備えている。小径軸部８ｃと大径軸部８ｄとの段差部分には、第１弁体３の第２室４ｂに臨む端面３ｃと平行な環状面８ｅが形成されている。大径軸部８ｄは全長に亘って同じ外径で形成してある。
【００４７】
このため、図５に示すように、第２弁体８が閉弁位置に移動すると、小径軸部８ｃが貫通路１４に入り込んで、環状面８ｅが全面に亘って第１弁体３の端面３ｃに密着する。
これにより、第２弁体８が閉弁位置に移動している状態では、アキュムレータ１のオイル圧力が第２弁体８を開弁位置に移動させる方向に作用しないので、第２弁体８を閉弁位置に移動するように付勢するコイルバネ９の付勢力を更に小さくすることができる。
【００４８】
したがって、本実施形態であれば、第２実施形態に比べて、吸引力が一層小さいソレノイド１５を設けることができるので、装置の小型化や製作コストの低減を一層図り易い。
その他の構成は第２実施形態と同様である。
【００４９】
〔その他の実施形態〕
１．本発明は、アキュムレータの流体を第１室から第２室に導入する導入路を、弁体収容室の内面と第１弁体の外周面との間に設けてあってもよい。
２．本発明は、第２室の流体を外部に排出するドレン流路を設け、このドレン流路を開閉する弁体を、第２室の流体圧力を維持する状態と開放する状態とに切替自在な第２弁体として設けてあってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、アキュムレータのオイルを油圧クラッチのオイル供給路に流入させる流体制御装置の他、各種用途の流体制御装置に利用できる。
【符号の説明】
【００５１】
１  アキュムレータ
３  第１弁体
４  弁体収容室
４ａ  第１室
４ｂ  第２室
５  受入ポート
６  吐出ポート
７  導入路
８  第２弁体
９  付勢部材
１５  ソレノイド
Ｖ１，Ｖ２  切替弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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