特許 7631361 流体制御弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-02-07

(45)【発行日】2025-02-18

(54)【発明の名称】流体制御弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 17/04 20060101AFI20250210BHJP

   F16K 17/06 20060101ALI20250210BHJP

【ＦＩ】

F16K17/04 A

F16K17/06 C

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2022553885

(86)(22)【出願日】2021-09-24

(86)【国際出願番号】 JP2021034995

(87)【国際公開番号】W WO2022071092

(87)【国際公開日】2022-04-07

【審査請求日】2024-03-21

(31)【優先権主張番号】P 2020166935

(32)【優先日】2020-10-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000101879

【氏名又は名称】イーグル工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098729

【弁理士】

【氏名又は名称】重信 和男

(74)【代理人】

【識別番号】100204467

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 好文

(74)【代理人】

【識別番号】100148161

【弁理士】

【氏名又は名称】秋庭 英樹

(74)【代理人】

【識別番号】100195833

【弁理士】

【氏名又は名称】林 道広

(74)【代理人】

【識別番号】100206911

【弁理士】

【氏名又は名称】大久保 岳彦

(72)【発明者】

【氏名】東堂園 英樹

【審査官】菊地 牧子

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１１０２６０００１（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１１５６８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｋ １７／０４

Ｆ１６Ｋ １７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

弁座と、
前記弁座に対して離接する弁体と、
前記弁体を閉弁方向に付勢する第１付勢手段および当該第１付勢手段よりバネ力の低い第２付勢手段と、を備え、第１流路における作動流体の圧力に応じて該作動流体を第２流路へ放出可能な流体制御弁であって、
前記弁体は、前記第１付勢手段によって付勢される基部と、前記弁座に対して離接する開閉部と、が軸方向に分割されて配設されており、前記第２付勢手段が前記基部と前記開閉部とを軸方向に離間可能に配設されており、
前記基部および前記第１付勢手段が内装されるバルブハウジング内の空間をパイロット制御室とし、前記開閉部には、前記第１流路と前記パイロット制御室とを連通する連通路を有している流体制御弁。

【請求項2】

前記基部は、該基部が内装されるバルブハウジングに対して軸方向に摺動可能である請求項１に記載の流体制御弁。

【請求項3】

前記開閉部は、前記基部に対して軸方向に摺動可能である請求項２に記載の流体制御弁。

【請求項4】

前記第２付勢手段は、前記基部と前記開閉部との間、かつ前記パイロット制御室の外側に配設されている請求項１ないし３のいずれかに記載の流体制御弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作動流体を制御する弁に係り、例えば作動流体を放出可能なリリーフ機能等を有する流体制御弁に関する。

【背景技術】

【0002】

様々な産業分野で作動流体の制御を行うために利用されている弁は、弁座に対して離接する弁体を備え、弁開度が調節されることで作動流体の流量や圧力の制御が可能となっており、このような流体制御弁には、２次側の流体圧を検知して弁開度の調節を行い１次側からの流体導入量を絞り１次側における作動流体の流量や圧力等を制御する弁（例えば減圧弁等）と、作動流体の流体圧を検知して所定以上の流体圧に対して作動流体を外部に放出することにより作動流体の流量や圧力を制御する弁、所謂リリーフ機能を有する弁に大別される。リリーフ機能を有する流体制御弁にあっては、利用される機器によっては極めて高い応答性を有するリリーフ機能が要求されることがある。

【0003】

高応答性のリリーフ機能を有する流体制御弁が用いられる機器には、ショックアブソーバ等が挙げられ、減衰力を制御するために、ショックアブソーバにおけるピストンが配置されているピストン室と、ピストン室に連通可能に設けられたリザーバ室とに、ピストン室の流体圧に応じて弁体が弁座から離間するリリーフ機能を有する流体制御弁が、流体的に接続配設されている。

【0004】

ショックアブソーバで用いられるリリーフ機能を有する流体制御弁の一例として、特許文献１等が挙げられ、ここに示される流体制御弁は、ショックアブソーバのピストン室に連通する第１流路、およびリザーバ室に連通する第２流路を有するバルブハウジングと、第１流路と第２流路間に設けられた弁体および弁座と、弁体を閉弁方向に付勢する第１付勢手段、および第１付勢手段よりもバネ力の低い第２付勢手段を備え、第１付勢手段および第２付勢手段は、直列に配設されている。これら第１付勢手段および第２付勢手段により弁体が弁座に押圧されて、閉弁状態を保持可能となっている。

【0005】

この流体制御弁は、第１流路に流入した作動流体の圧力が大である場合に第２付勢手段および第１付勢手段を同時に圧縮させて作動流体を放出し、また第１流路における作動流体の圧力が小であった場合に第２付勢手段を優先して圧縮させることが可能となっている。すなわち第１流路における作動流体の圧力が小以上かつ大未満であれば、第１付勢手段の付勢力に抗する動きを不要として作動流体の放出が可能となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１１－５０１７９８号公報（第６，７頁、第２図）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

このように特許文献１のような流体制御弁にあっては、第１流路における作動流体の圧力が小な場合においては、第１付勢手段の付勢力に抗する動きを不要として作動流体の放出が可能となっているものの、移動する弁体の質量、さらには流体抵抗等により、応答性観点から満足度の高いリリーフ機能には至っていない。

【0008】

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、第１流路に流入した作動流体の圧力が大である場合における応答性は然ることながら、第１流路における作動流体の圧力が小である場合において極めて応答性の高い流体制御弁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】

前記課題を解決するために、本発明の流体制御弁は、
弁座と、
前記弁座に対して離接する弁体と、
前記弁体を閉弁方向に付勢する第１付勢手段および当該第１付勢手段よりバネ力の低い第２付勢手段と、を備え、第１流路における作動流体の圧力に応じて該作動流体を第２流路へ放出可能な流体制御弁であって、
前記弁体は、前記第１付勢手段によって付勢される基部と、前記弁座に対して離接する開閉部と、が軸方向に分割されて配設されており、前記第２付勢手段が前記基部と前記開閉部とを軸方向に離間可能に配設されている。
これによれば、第１流路における作動流体の圧力が高まった際に、基部および第１付勢手段よりも優先してバネ力の低い第２付勢手段に抗して開閉部が移動する。そのため、第１流路における作動流体の圧力が小である場合、基部や第１付勢手段の移動を伴うことなく開閉部の移動が可能となり、応答性の高い流体制御弁を提供できる。また、第１流路における作動流体の圧力が大である場合、第２付勢手段に抗して開閉部が移動している状態からさらに第２付勢手段および開閉部により基部が押圧され、第１付勢手段に抗して基部、第２付勢手段および開閉部が移動するので、応答性の高い流体制御弁を提供できる。

【0010】

前記基部は、該基部が内装されるバルブハウジングに対して軸方向に摺動可能であってもよい。
これによれば、バルブハウジングによって基部が案内されるため、弁体の動作を安定させることができる。

【0011】

前記開閉部は、前記基部に対して軸方向に摺動可能であってもよい。
これによれば、開閉部が基部に相対的に同軸で案内されて移動するため、弁開度を精度良く制御できる。

【0012】

前記基部および前記第１付勢手段が内装されるバルブハウジング内の空間をパイロット制御室とし、前記開閉部には、前記第１流路と前記パイロット制御室とを連通する連通路を有していてもよい。
これによれば、パイロット制御室を流れる作動流体の流量を変化させてパイロット制御室における作動流体の圧力を変化させることが可能となるため、これ応じて、高い応答性を維持したまま流体制御特性を変化させることができる。

【0013】

前記第２付勢手段は、前記基部と前記開閉部との間、かつ前記パイロット制御室の外側に配設されていてもよい。
これによれば、第２付勢手段が、作動流体が通過するパイロット制御室に露出しないため、第２付勢手段の劣化や第２付勢手段によるコンタミの噛み込みを防止できることになる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明に係る実施例１の流体制御弁を示す断面図である。

【図2】実施例１の流体制御弁においてパイロット弁が開放された様子を示す断面図である。

【図3】実施例１の流体制御弁においてパイロット弁が閉塞された様子を示す断面図である。

【図4】実施例１の流体制御弁において主弁を拡大して示す断面図である。

【図5】主弁を構成する第２付勢手段を示す平面図である。

【図6】実施例１の流体制御弁において主弁が閉塞された様子、第２付勢手段を圧縮して開放された様子を並べて示す断面図である。

【図7】実施例１の流体制御弁において主弁が閉塞された様子、第１付勢手段および第２付勢手段を圧縮して開放された様子を並べて示す断面図である。

【図8】本発明に係る実施例２の流体制御弁の要部を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明に係る流体制御弁を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

【実施例1】

【0016】

実施例１に係る流体制御弁につき、図１から図７を参照して説明する。尚、実施例１はショックアブソーバに使用される流体制御弁を例にして説明するが、その他の用途にも適用可能である。以下、図１の正面から見て上下を流体制御弁の上下として説明する。詳しくは、主弁６０が配置される紙面下側を流体制御弁の下側、駆動源としてのソレノイド８０が配置される紙面上側を流体制御弁の上側として説明する。

【0017】

図１を参照して、本発明の流体制御弁Ｖは、ショックアブソーバＡのアブソーバピストン室Ｐとリザーバ室Ｒとに流体的に接続配置されている。

【0018】

アブソーバピストンが軸方向に移動し第１流路１１における作動流体の圧力が高まると、流体制御弁Ｖは、主弁６０が開放されて第２流路１３からリザーバ室Ｒに作動流体を流出させる。これにより、流体制御弁Ｖは、アブソーバピストン室Ｐからリザーバ室Ｒへ向かって流れる作動流体の流量を制御する。

【0019】

また、流体制御弁Ｖでは、主弁６０における流体制御特性がパイロット弁５０により調整されている。

【0020】

これらにより、流体制御弁Ｖは、ショックアブソーバＡにおける減衰力を制御するものである。

【0021】

次いで、流体制御弁Ｖの構造について説明する。図１に示されるように、流体制御弁Ｖは、バルブハウジング１０と、パイロット弁５０と、主弁６０と、ソレノイド８０と、から主に構成されている。

【0022】

これらのうち、パイロット弁５０は、バルブハウジング１０内において上端部に配置されている。また、主弁６０は、バルブハウジング１０内においてパイロット弁５０の下方に配設されている。

【0023】

パイロット弁５０は、パイロット弁体５１とパイロット弁座４０ａとにより構成されている。パイロット弁５０は、パイロット弁体５１を構成する封止体５４がパイロット弁座４０ａに離接することで開閉するようになっている。

【0024】

主弁６０は、弁体としての主弁体６１と弁座としての主弁座４５ａとにより構成されている。主弁６０は、主弁体６１を構成する開閉部６３が主弁座４５ａに離接することで開閉するようになっている。

【0025】

まず、ソレノイド８０について説明する。ソレノイド８０はバルブハウジング１０に接続されパイロット弁体５１に駆動力を及ぼすものである。

【0026】

図１に示されるように、ソレノイド８０は、ケーシング８１と、センタポスト８２と、ロッド８３と、可動鉄心８４と、コイルスプリング８５と、コイル８６と、スリーブ８７と、軸受８８，８９と、から主に構成されている。

【0027】

ケーシング８１は、センタポスト８２が軸方向下方から挿嵌・固定されている段付き円筒状の本体部８１ａを備えている。

【0028】

また、ケーシング８１には、本体部８１ａにおける下端に連続し、下方側に開放している開口部８１ｂが形成されている。

【0029】

センタポスト８２は、鉄やケイ素鋼等の磁性材料である剛体から段付き円筒状に形成されている。

【0030】

センタポスト８２は、軸方向に延びる円筒状の本体部８２ａを備えている。

【0031】

また、センタポスト８２は、本体部８２ａにおける下端に連続し、センタポスト８２の下方側に開放している開口部８２ｂが形成されている。

【0032】

ロッド８３は、円筒状に形成されている。ロッド８３は、センタポスト８２に挿通され軸方向に往復動自在に配置されている。

【0033】

また、ロッド８３は、可動鉄心８４に挿嵌・固定されている。これにより、ソレノイド８０への通電時に、ロッド８３は、閉弁方向に移動する可動鉄心８４に従動して移動される。これに伴って、ロッド８３は、パイロット弁体５１を閉弁方向、すなわち軸方向下方に移動させる。

【0034】

また、ロッド８３は、上端部が軸受８８に挿通され、下端部が軸受８９に挿通されている。これら軸受８８，８９によって、ロッド８３は軸方向への移動が案内される。そのため、ロッド８３は軸方向への移動において径方向に傾動し難くなっている。

【0035】

また、ロッド８３は、軸方向に貫通する連通路８３ａが形成されている。

【0036】

軸受８８には、軸方向に延びる連通溝８８ａが形成されている。これにより、ロッド８３および可動鉄心８４の移動時の作動流体の影響が低減されている。

【0037】

コイルスプリング８５は、パイロット弁座部材４０とパイロット弁体５１との間に配設されている。

【0038】

コイルスプリング８５は、パイロット弁体５１をパイロット弁５０の開弁方向、すなわち軸方向上方に付勢している。

【0039】

コイル８６は、センタポスト８２の外側にボビンを介して巻き付けられた励磁用のコイルである。

【0040】

スリーブ８７は、有底円筒状に形成されている。また、スリーブ８７には、ロッド８３の移動をガイドする軸受８８，８９が嵌合・固定されている。

【0041】

次いで、バルブハウジング１０側の構成について説明する。バルブハウジング１０側の要素はバルブハウジング１０、パイロット弁５０、主弁６０である。

【0042】

図１に示されるように、バルブハウジング１０は、金属材料または樹脂材料により内側段付き円筒状に形成されている。

【0043】

バルブハウジング１０には、軸方向上方から順に、円筒部１０ａと、小径有底円筒部１０ｂと、中径有底円筒部１０ｃと、大径有底円筒部１０ｄが形成されている。

【0044】

円筒部１０ａには、パイロット弁体５１が軸方向上方から挿入されている。

【0045】

図２に示されるように、パイロット弁体５１は、断面視Ｔ字状に形成されている。詳しくは、パイロット弁体５１は、円筒部５２と、フランジ部５３と、封止体５４と、から構成されている。

【0046】

円筒部５２における上端部には、軸方向下方に凹む凹部５２ａが形成されている。凹部５２ａの底面には、ロッド８３における下端部が当接している。これにより、コイルスプリング８５の付勢力を受けるパイロット弁体５１は、ロッド８３に圧接されている。

【0047】

凹部５２ａの内径側には、軸方向に貫通する連通路５２ｂが形成されている。

【0048】

また、円筒部５２は、軸方向に延びる段付き円筒状である。詳しくは、円筒部５２には、軸方向上方から順に、大径部５２ｃと、中径部５２ｄと、小径部５２ｅが形成されている。

【0049】

大径部５２ｃにおける上端には、外径方向に延びるフランジ部５３が連続している。また、大径部５２ｃにおける下端には、大径部５２ｃより小径の中径部５２ｄが連続している。

【0050】

フランジ部５３は、円筒部５２における上端部から外径方向に延びる円盤状である。

【0051】

フランジ部５３における下端部には、軸方向上方に凹む環状の環状凹部５３ａが形成されている。

【0052】

環状凹部５３ａは、その外径が後述するパイロット弁座部材４０の環状凹部４１の外径と略同一に形成されている。これらの外径はコイルスプリング８５の外径よりもわずかに大きく形成されている。

【0053】

環状凹部５３ａおよびパイロット弁座部材４０の環状凹部４１には、コイルスプリング８５が配設されている。そのため、コイルスプリング８５は、軸方向に圧縮される際に環状凹部５３ａおよびパイロット弁座部材４０の環状凹部４１の外周面によって案内され、コイルスプリング８５に捻じれや屈曲が生じることが防止されている。

【0054】

また、フランジ部５３には、軸方向に貫通する連通路５３ｂが形成されている。連通路５３ｂは、バルブハウジング１０における円筒部１０ａと、センタポスト８２の開口部８２ｂ（図１参照）とを連通している。

【0055】

また、フランジ部５３における外周面は、バルブハウジング１０における円筒部１０ａの内周面に摺接しながら移動可能に形成されている。これにより、円筒部１０ａはパイロット弁体５１の移動をガイド可能となっている。

【0056】

中径部５２ｄにおける下端には、中径部５２ｄより小径の小径部５２ｅが連続している。

【0057】

小径部５２ｅには、中径部５２ｄの下端面に連続して内径側に凹む環状の環状溝５２ｆが形成されている。環状溝５２ｆには、円盤状の封止体５４の内径側端部が挿嵌・固定されている。すなわち、封止体５４は、環状溝５２ｆによって片持ち支持され、環状溝５２ｆから外径方向に突出している。

【0058】

封止体５４は、金属材料により形成されており、軸方向に向けて曲げ弾性変形可能となっている（図３参照）。言うまでもないが、封止体５４を形成する材料は金属に限られない。

【0059】

封止体５４は、パイロット弁座４０ａに着座または離座するものである。

【0060】

バルブハウジング１０の構成に戻って、小径有底円筒部１０ｂは、円筒部１０ａに連続し、円筒部１０ａよりも内側が拡径されて軸方向上方に凹んでいる。

【0061】

小径有底円筒部１０ｂには、軸方向下方から圧入されたパイロット弁座部材４０が略密封状態で一体に固定されている。

【0062】

図２に示されるように、パイロット弁座部材４０は、金属材料または樹脂材料により円形の板状に形成されている。パイロット弁座部材４０における上端部には、軸方向下方側に凹む環状の環状凹部４１が形成されている。

【0063】

また、パイロット弁座部材４０における上端部には、環状凹部４１の内径側にて軸方向上方に突出する環状の環状凸部４２が形成されている。環状凸部４２における上端部は、パイロット弁座４０ａである。

【0064】

また、パイロット弁座部材４０における上端部には、環状凸部４２の内径側において、環状凹部４１の底面よりも軸方向下方に凹む円状凹部４３が形成されている。また、円状凹部４３の底部には、軸方向に貫通する連通路４４が形成されている。

【0065】

バルブハウジング１０の構成に戻って、中径有底円筒部１０ｃは、小径有底円筒部１０ｂに連続し、小径有底円筒部１０ｂよりも内側が拡径されて軸方向上方に凹んでいる。

【0066】

中径有底円筒部１０ｃには、主弁体６１およびコイルスプリング６４が軸方向下方側から挿入されている。また、中径有底円筒部１０ｃには、軸方向下方から圧入された主弁座部材４５の上端部が、略密封状態で一体に固定されている。

【0067】

尚、図１に示されるように、バルブハウジング１０における小径有底円筒部１０ｂおよび中径有底円筒部１０ｃ内の空間には、パイロット制御室Ｓが形成されている。パイロット制御室Ｓは、小径有底円筒部１０ｂ、中径有底円筒部１０ｃ、パイロット弁座部材４０、パイロット弁体５１および主弁体６１によって画成されている。

【0068】

すなわち、パイロット制御室Ｓは、パイロット弁座部材４０の円状凹部４３および連通路４４を含み、パイロット弁体５１の上流側の流路、すなわちパイロット弁５０の上流側流路である（図２参照）。

【0069】

図４に示されるように、主弁体６１は、断面視Ｕ字状の円筒状に形成された基部としてのピストン６２と、開閉部６３と、から主に構成されている。すなわち、主弁体６１は、ピストン６２と開閉部６３により、軸方向に２分割されて構成されている。

【0070】

ピストン６２は、軸方向に延設された円筒部６２ａと、円筒部６２ａの下端部から内径方向に延びる底部６２ｂを備え、底部６２ｂの中央には軸方向に貫通する貫通孔６２ｃが形成されている。

【0071】

また、ピストン６２の底部６２ｂとパイロット弁座部材４０との間には、ピストン６２を閉弁方向、すなわち軸方向下方に付勢する第１付勢手段としてのコイルスプリング６４が圧縮状態で配置されている。また、ピストン６２と開閉部６３との間には、開閉部６３を閉弁方向、すなわち軸方向下方に付勢する第２付勢手段としての板バネ６５が配置されている。

【0072】

また、ピストン６２には、円筒部６２ａの内周面と、底部６２ｂの上端面によって画成され、軸方向下方に漏斗状に凹む凹部６１ａが形成されている。

【0073】

円筒部６２ａの外径側下端部には、軸方向上方に凹む環状の凹部６２ｄが形成されている。

【0074】

開閉部６３は、外径側端部から軸方向上方に突出する環状の外径側凸部６３ａと、径方向中央部から軸方向上方に突出する環状の内径側凸部６３ｂを有し、外径側凸部６３ａと内径側凸部６３ｂの間には環状凹部６３ｃが形成されている。内径側凸部６３ｂは、ピストン６２の貫通孔６２ｃに挿入されている。

【0075】

開閉部６３の内径側凸部６３ｂがピストン６２の貫通孔６２ｃに挿入された状態において、内径側凸部６３ｂの外周面とピストン６２の底部６２ｂの内側面とが互いに略平行となるように形成されている。そのため、開閉部６３はピストン６２に摺接しながら軸方向に移動可能となっている。

【0076】

開閉部６３の径方向中心部には、軸方向に貫通する連通路６３ｄが形成されている。尚、主弁体６１の内部は、開閉部６３の連通路６３ｄ通じて第１流路１１に連通している。

【0077】

開閉部６３の外径側下端部には、軸方向上方に凹む環状の環状凹部６３ｅが形成されている。環状凹部６３ｅの外径側に位置する開閉部６３の下端部６３ｆは、主弁６０の閉弁状態において主弁座４５ａに着座する。

【0078】

図４，図５に示されるように、板バネ６５は、断面段付きの円環かつ板状であり、コイルスプリング６４よりもバネ定数の低いバネある。また、板バネ６５は、円環状の内径板部６５ａと、内径板部６５ａの外径端から上方に屈曲して橋絡された複数の連結部６５ｂと、連結部６５ｂの外径端から下方に屈曲して連結されている円環状の外径板部６５ｃと、から主に構成されている。

【0079】

板バネ６５において、内径板部６５ａと外径板部６５ｃとは略平行となっている。これにより、板バネ６５は軸方向の荷重を受けることで、連結部６５ｂの屈曲角度が小さくなるように、すなわち内径板部６５ａと外径板部６５ｃとの軸方向距離が小さくなるように変形可能となっている。

【0080】

板バネ６５は、主弁６０の閉弁状態において、内径板部６５ａの上端面がピストン６２の底部６２ｂの下端面に当接し、外径板部６５ｃの下端面が開閉部６３の外径側凸部６３ａの上端面に当接して配設されている。また、板バネ６５は、主弁６０の閉弁状態において、そのバネ力がコイルスプリング６４のバネ力よりも小さくなっている。

【0081】

バルブハウジング１０の構成に戻って、大径有底円筒部１０ｄは、中径有底円筒部１０ｃに連続し、中径有底円筒部１０ｃよりも内側が拡径されて軸方向上方に凹んでいる。

【0082】

大径有底円筒部１０ｄには、軸方向下方から圧入された主弁座部材４５が、略密封状態で一体に固定されている。

【0083】

図４に示されるように、主弁座部材４５は、金属材料または樹脂材料により、軸方向に貫通する第１流路１１を有する円筒状に形成されている。

【0084】

主弁座部材４５は、軸方向に延びる円筒部４６と、円筒部４６の下端部から外径側に延びる環状のフランジ部４７を備えている。また、主弁座部材４５は、円筒部４６の上端部が中径有底円筒部１０ｃの下端部に挿入された状態で、フランジ部４７が軸方向下方から大径有底円筒部１０ｄにガスケットを介して密封状態で圧入固定されている。

【0085】

また、円筒部４６の上端部には、軸方向下方に断面視Ｕ字状に凹む環状凹部４８が形成されている。環状凹部４８の内径側には、軸方向に貫通し、アブソーバピストン室Ｐから作動流体が流入する連通路４５ｂが形成されている。

【0086】

また、円筒部４６の内径側は、環状凹部４８と連通路４５ｂとの間が環状のランド４９となっている。ランド４９の上端部には、径方向に延びて環状凹部４８と連通路４５ｂとを連通する連通溝４９ａが周方向に複数形成されている。この連通溝４９ａにより、主弁６０が閉弁状態であっても、作動流体を環状凹部４８および開閉部６３の環状凹部６３ｅ内に導入可能となっている。

【0087】

これら主弁座部材４５の連通路４５ｂ、環状凹部４８および連通溝４９ａは、開閉部６３の下端部と共に主弁６０の上流側の流路、すなわち第１流路１１を構成している。

【0088】

図１に戻って、バルブハウジング１０における外面には、円筒部１０ａの上端から側面にかけて、断面視下向きＬ字状の連通溝１０ｅが形成されている。詳細には、連通溝１０ｅは、バルブハウジング１０の上端面に沿って外径方向に延びた後、バルブハウジング１０の外周面に沿って略直交して軸方向下方に延びている。

【0089】

また、連通溝１０ｅの下方側端部は、バルブハウジング１０がケーシング８１の開口部８１ｂに挿嵌されている状態では、開口部８１ｂの下端よりも下方側に延びており、連通溝１０ｅの下端からリザーバ室Ｒに作動流体が流入可能となっている。

【0090】

これにより、連通溝１０ｅは、パイロット弁５０のパイロット下流流路１２を構成している。

【0091】

より詳しくは、パイロット下流流路１２は、バルブハウジング１０における円筒部１０ａ、小径有底円筒部１０ｂ、連通溝１０ｅ、パイロット弁座部材４０における環状凸部４２よりも外径側の上端部、ケーシング８１における開口部８１ｂおよびセンタポスト８２における開口部８２ｂによって構成されている。

【0092】

また、図４に示されるように、バルブハウジング１０には、中径有底円筒部１０ｃから外径側に延び、中径有底円筒部１０ｃにおける内側とリザーバ室Ｒとを連通する連通路１０ｆが形成されており、連通路１０ｆからリザーバ室Ｒに作動流体が流入可能となっている。

【0093】

これにより、連通路１０ｆは、主弁６０の下流側の流路、すなわち第２流路１３を構成している。

【0094】

より詳しくは、第２流路１３は、バルブハウジング１０における中径有底円筒部１０ｃ、大径有底円筒部１０ｄ、連通路１０ｆ、主弁体６１および主弁座部材４５によって構成されている。

【0095】

次いで、流体制御弁Ｖの動作、主にパイロット弁５０および主弁６０の開閉動作について、図１～図７を参照して説明する。

【0096】

先ず、非通電状態における流体制御弁Ｖについて説明する。図１，図２を参照して、非通電状態において、パイロット弁５０は、パイロット弁体５１がコイルスプリング８５の付勢力により軸方向上方へと押圧されている。これにより、パイロット弁体５１の封止体５４（図２参照）がパイロット弁座４０ａから離間し、パイロット弁５０は開放されている。このときのパイロット弁開度は本実施例において最大となっている。

【0097】

非通電状態において、ショックアブソーバＡが作動し第１流路１１における作動流体の圧力が高まると、作動流体は、開閉部６３の連通路６３ｄ（図４参照）、パイロット制御室Ｓを通過して、パイロット下流流路１２からリザーバ室Ｒに流入する。これと共に、以下説明するように作動流体の圧力によっては第２流路１３からもリザーバ室Ｒに作動流体が流入することもある。

【0098】

流体制御弁Ｖは、開閉部６３の連通路６３ｄにおける流路断面積が狭く形成されている。そのため、第１流路１１における作動流体の圧力が高まっても、パイロット制御室Ｓにおける作動流体の圧力は、第１流路１１における作動流体の圧力に即応して高まり難くなっている。そのため、第１流路１１における作動流体の圧力とパイロット制御室Ｓにおける作動流体の圧力との間で差圧が発生する。この差圧が大きくなるほど、主弁６０は開放されやすくなる。

【0099】

これを踏まえて、本実施例では、パイロット制御室Ｓにおける作動流体の圧力に対して、板バネ６５のみを変形させるに足る第１流路１１における作動流体の圧力を圧力Ｐ１、板バネ６５およびコイルスプリング６４を変形させるに足る第１流路１１における作動流体の圧力を圧力Ｐ２とする。ここで、圧力Ｐ１は圧力Ｐ２よりも低い（Ｐ１＜Ｐ２）。尚、以下の説明において、第１流路１１における作動流体の圧力を「第１流路１１における圧力Ｐｉｎ」、パイロット制御室Ｓにおける作動流体の圧力を「パイロット制御室Ｓにおける圧力Ｐｓ」と記載する。

【0100】

主弁６０が開放された後、第１流路１１における圧力Ｐｉｎとパイロット制御室Ｓにおける圧力Ｐｓとの差圧ΔＰ（＝Ｐｉｎ－Ｐｓ）が小さくなると主弁６０は閉弁する。

【0101】

差圧ΔＰが小さくなる要因は、主弁６０を通過して第２流路１３からリザーバ室Ｒに作動流体が流入して第１流路１１における圧力Ｐｉｎが小さくなる、連通路６３ｄからパイロット制御室Ｓに作動流体が流入して第１流路１１における圧力Ｐｉｎが小さくなる、主弁体６１の移動によりパイロット制御室Ｓの容積が狭まりパイロット制御室Ｓにおける圧力Ｐｓが高まる等である。以下、主弁６０の開閉動作について具体例を交えてより詳しく説明する。

【0102】

図１，図６を参照して、例えば平滑な路面を走行時にショックアブソーバＡにおけるアブソーバピストンが微小なストロークで往復動する等、第１流路１１における圧力Ｐｉｎが圧力Ｐ１未満である場合（Ｐｉｎ＜Ｐ１）には、コイルスプリング６４および板バネ６５の付勢力によって、主弁体６１は、開閉部６３の下端部６３ｆが主弁座４５ａに着座し、主弁６０は閉塞している。

【0103】

図６の左半分を参照して、主弁６０の閉弁状態では、コイルスプリング６４がピストン６２を下方に付勢する力は板バネ６５がピストン６２を上方に付勢する力よりも大きくなっている。これにより、板バネ６５は、内径側の内径板部６５ａがコイルスプリング６４によって軸方向下方に押し込まれるとともに、外径側の外径板部６５ｃが開閉部６３の外径側凸部６３ａに下方から当接支持されており、圧縮方向に屈曲変形されている。このとき、板バネ６５の内径板部６５ａと開閉部６３の環状凹部６３ｃの底面、板バネ６５の外径板部６５ｃとピストン６２の凹部６２ｄの底面がそれぞれ軸方向に離間しており、開閉部６３の軸方向への移動代となっている。

【0104】

図１，図６を参照して、例えば凹凸のある路面を走行時にショックアブソーバＡにおけるアブソーバピストンが小さいストロークで繰り替えし往復動する等、第１流路１１における圧力Ｐｉｎが圧力Ｐ１以上かつ圧力Ｐ２未満の場合（Ｐ２＞Ｐｉｎ≧Ｐ１）には、板バネ６５の付勢力に抗して開閉部６３だけが軸方向上方に移動する。

【0105】

すなわち、開閉部６３の下端部６３ｆが主弁座４５ａからわずかに離間し、主弁６０が開放される。これにより、作動流体は、主弁６０を通じて第２流路１３からリザーバ室Ｒに流入する（図６右半分参照）。

【0106】

このとき、開閉部６３だけが移動することに伴って、パイロット制御室Ｓにおいて余剰となる作動流体は、パイロット下流流路１２からリザーバ室Ｒに流入する。

【0107】

尚、上述したように差圧ΔＰが小さくなることで主弁６０が閉塞するため、主弁６０における弁開度は、第１流路１１における圧力Ｐｉｎが圧力Ｐ２に近付くほど大きくなる。

【0108】

また、板バネ６５の付勢力に抗して開閉部６３が移動すると、板バネ６５の内径板部６５ａの下端面が環状凹部６３ｃの底面に圧接され、板バネ６５の外径板部６５ｃの上端面がピストン６２の凹部６２ｄの底面に近付くないし当接する。これにより、第１流路１１における作動流体の圧力Ｐｉｎが圧力Ｐ２のときは、板バネ６５の外径板部６５ｃの上端面がピストン６２の凹部６２ｄの底面に当接するため、第１流路１１の作動流体から作用する圧力が開閉部６３を介してピストン６２に作用しやすくなる。

【0109】

図１，図７を参照して、例えば路面の段差を乗り越えるためにショックアブソーバＡにおけるアブソーバピストンが大きくストロークしようとする等、第１流路１１における圧力Ｐｉｎが圧力Ｐ２以上の場合（Ｐｉｎ≧Ｐ２）には、コイルスプリング６４および板バネ６５の付勢力に抗して、開閉部６３ばかりでなくピストン６２も軸方向上方に移動する。

【0110】

すなわち、開閉部６３の下端部６３ｆが主弁座４５ａからさらに離間し、主弁６０が開放される。これにより、作動流体は、主弁６０を通じて第２流路１３からリザーバ室Ｒに流入する。

【0111】

尚、第１流路１１における圧力Ｐｉｎが圧力Ｐ２以上の場合（Ｐｉｎ≧Ｐ２）の主弁６０における弁開度は、本実施例において最大となる（図７右半分参照）。

【0112】

また、開閉部６３が移動することに伴って、パイロット制御室Ｓにおいて余剰となる作動流体は、パイロット下流流路１２からリザーバ室Ｒに流入する。

【0113】

このように、流体制御弁Ｖは、第１流路１１における圧力Ｐｉｎの上昇に応じて、主弁６０を略２段階に開放して作動流体をリザーバ室Ｒ側にリリーフすることが可能となっている。

【0114】

また、非通電状態においてパイロット弁５０におけるパイロット弁開度が最大であれば、主弁６０が開放しやすい弁特性となっているため、ショックアブソーバＡにおける減衰力は最小となるように制御されている。

【0115】

その後、主弁６０を通じて第２流路１３からリザーバ室Ｒに作動流体が流入し、第１流路１１における圧力Ｐｉｎが小さくなるにつれコイルスプリング６４が伸長して弁開度が小さくなり、上述したように、第１流路１１における圧力Ｐｉｎが圧力Ｐ１以上かつ圧力Ｐ２未満の場合（Ｐ２＞Ｐｉｎ≧Ｐ１）には、板バネ６５の付勢力に抗して開閉部６３だけが軸方向上方に移動する（図６右半分参照）。

【0116】

さらに主弁６０を通じて第２流路１３からリザーバ室Ｒに作動流体が流入し、第１流路１１における圧力Ｐｉｎが圧力Ｐ１未満（Ｐｉｎ＜Ｐ１）となると、板バネ６５が伸長して開閉部６３の下端部６３ｆが主弁座４５ａに着座し、主弁６０は閉塞される。

【0117】

次に、通電状態における流体制御弁Ｖについて、主にパイロット弁５０による減衰力の制御について説明する。尚、主弁６０は、通電状態においても非通電状態と概ね同様に動作するため、その説明を省略する。

【0118】

図１，図３を参照して、通電状態（すなわち所謂デューティ制御時）において、ソレノイド８０に電流が印加されることにより発生する電磁力がコイルスプリング８５の付勢力を上回ると、可動鉄心８４がセンタポスト８２側、すなわち軸方向下側に引き寄せられる。

【0119】

これにより、可動鉄心８４に固定されたロッド８３は、パイロット弁体５１と共に軸方向下方へ移動する。これに応じて、パイロット弁５０はパイロット弁開度が小さくなり、所定以上の電流が通電されると閉塞される。

【0120】

非通電状態と比較してパイロット弁開度小で開放されている場合であれば、非通電状態と同様に、第１流路１１における作動流体は、ショックアブソーバＡの動作に伴いパイロット下流流路１２からリザーバ室Ｒに流入する。また、上述したように第１流路１１における圧力Ｐｉｎによっては第２流路１３からもリザーバ室Ｒに作動流体が流入する。

【0121】

そして、パイロット弁開度を小さくすればするほど、作動流体はパイロット制御室Ｓからパイロット下流流路１２に流入し難くなる。そのため、第１流路１１における圧力Ｐｉｎとパイロット制御室Ｓにおける圧力Ｐｓとの差圧ΔＰが発生し難くなり、主弁６０は開放され難くなる。すなわち、ショックアブソーバＡにおける減衰力を大きくすることができる。

【0122】

言い換えれば、パイロット弁開度が最大である場合に、ショックアブソーバＡにおける減衰力は最小となる。つまり、最も小さい減衰力に制御されるのは、流体制御弁Ｖが非通電状態にある場合である。

【0123】

さらに、主弁６０が開放されたとしても、パイロット弁５０におけるパイロット弁開度が小さいほどに差圧ΔＰが短時間で小さくなる。すなわち、主弁６０は、パイロット弁５０におけるパイロット弁開度が小さいほど開放される時間が短縮される。

【0124】

これらのことから、パイロット弁５０におけるパイロット弁開度に応じて、主弁６０における流体制御特性が制御される。これにより、流体制御弁ＶはショックアブソーバＡにおける減衰力を可変制御することができる。

【0125】

所定以上の電流が通電されパイロット弁５０が閉塞されている場合においても、第１流路１１における高い圧力Ｐｉｎが生じると、この作動流体によってパイロット弁５０がわずかに開放される。これにより、非通電状態と同様に、作動流体はパイロット下流流路１２からリザーバ室Ｒに流入する。

【0126】

このように、通電状態においてパイロット弁５０が閉塞されている場合であれば、流体制御弁Ｖはパイロット弁５０を作動流体が最も通過し難い状態、かつ主弁６０が開放され難い状態となっている。そのため、流体制御弁ＶはショックアブソーバＡにおける減衰力を最大とすることができる。

【0127】

尚、ソレノイド８０を構成するコイル８６に通電される電流値は、車両速度、車両加減速、操舵角、路面状態、バネ上荷重等の入力パラメータに基づいて設定される。

【0128】

また、開放状態にあるパイロット弁５０は、所定以上の電流値が設定されることで閉塞される場合もある。

【実施例2】

【0129】

次に、実施例２に係る流体制御弁につき、図８を参照して説明する。尚、前記実施例１と同一構成で重複する構成の説明を省略する。

【0130】

図８に示されるように、本実施例２の流体制御弁の板バネ１６５は、断面段付きの円環かつ板状であり、コイルスプリング６４よりもバネ定数の低いバネある。また、板バネ１６５は、円環状の内径板部１６５ａと、内径板部１６５ａの外径端から下方に屈曲して橋絡された複数の連結部１６５ｂと、連結部１６５ｂの外径端から上方に屈曲して連結されている円環状の外径板部１６５ｃから主に構成されている。

【0131】

板バネ１６５において、内径板部１６５ａおよび外径板部１６５ｃは互いに略平行となっている。これにより、板バネ１６５は軸方向の荷重を受けることで、連結部１６５ｂの屈曲角度が大きくなるように、すなわち内径板部１６５ａと外径板部１６５ｃとの軸方向距離が大きくなるように変形可能となっている。

【0132】

板バネ１６５は、外径板部１６５ｃがコイルスプリング６４とピストン６２との間に設置されている。

【0133】

また、板バネ１６５は、内径板部１６５ａの下端面が開閉部６３の内径側凸部６３ｂの上端面に当接し、コイルスプリング６４により軸方向の荷重を受けた状態で配置されている。また、板バネ１６５は、主弁６０の閉弁状態（図８の左半分参照）においても、開弁状態（図８の左半分参照）においても、板バネ１６５の内径板部１６５ａがピストン６２を上方に付勢する力はコイルスプリング６４が板バネ１６５の内径板部１６５ａを下方に付勢する力よりも小さくなっている。すなわち、板バネ１６５は、そのバネ力がコイルスプリング６４のバネ力よりも小さくなっている。

【0134】

これにより、主弁６０の閉弁状態において、板バネ１６５は、内径側の内径板部１６５ａが開閉部６３の内径側凸部６３ｂの上端面によって軸方向上方に押し込まれており、拡張方向に屈曲変形されている（図８の左半分参照）。このとき、開閉部６３とピストン６２が軸方向に離間しており、開閉部６３の軸方向への移動代となっている。

【0135】

また、主弁６０は、第１流路１１における圧力Ｐｉｎが圧力Ｐ１以上かつ圧力Ｐ２未満の場合（Ｐ２＞Ｐｉｎ≧Ｐ１）には、板バネ１６５の付勢力に抗して開閉部６３だけが軸方向上方に移動する。

【0136】

すなわち、開閉部６３の下端部６３ｆが主弁座４５ａからわずかに離間し、主弁６０が開放される。これにより、作動流体は、主弁６０を通じて第２流路１３からリザーバ室Ｒに流入する。このとき、板バネ１６５は、開閉部６３がピストン６２に近付くほどに拡張方向に屈曲変形される。

【0137】

また、図８の右半分を参照して、板バネ１６５に抗して開閉部６３が移動すると、開閉部６３がピストン６２に近付くないし当接する。これにより、第１流路１１における圧力Ｐｉｎが大のときは、開閉部６３がピストン６２に当接するため、第１流路１１の作動流体から作用する圧力が開閉部６３を介してピストン６２に作用しやすくなる。

【0138】

その後、第１流路１１における圧力Ｐｉｎが圧力Ｐ１未満（Ｐｉｎ＜Ｐ１）となると、板バネ１６５が伸長して開閉部６３の下端部６３ｆが主弁座４５ａに着座し、主弁６０は閉塞される。

【0139】

以上説明したように、本実施例の流体制御弁Ｖは、第１流路１１における圧力Ｐｉｎが高まった際に、ピストン６２およびコイルスプリング６４よりも優先してバネ力の低い板バネ６５に抗して開閉部６３が移動する。そのため、第１流路１１における圧力が小である場合、図６に示されるように、ピストン６２やコイルスプリング６４の移動を伴うことなく開閉部６３の移動が可能となり、応答性の高い流体制御弁Ｖを提供できる。

【0140】

また、第１流路１１における作動流体の圧力が大である場合、図７に示されるように、板バネ６５に抗して開閉部６３が移動している状態からさらに板バネ６５および開閉部６３によりピストン６２が押圧され、コイルスプリング６４に抗してピストン６２、板バネ６５および開閉部６３が移動するので、応答性の高い流体制御弁Ｖを提供できる。

【0141】

また、図４に示されるように、ランド４９の連通溝４９ａにおける流路断面積よりも、開閉部６３の内径側凸部６３ｂとピストン６２の貫通孔６２ｃの間における流路断面積の方が狭められているため、第１流路１１の圧力が高まった場合に、開閉部６３が板バネ６５に抗して移動する際の応答性が高められている。

【0142】

また、ピストン６２は、軸方向に移動するにあたってバルブハウジング１０の中径有底円筒部１０ｃの内周面に摺動可能となっており、その移動が案内されるため、主弁体６１の動作を安定させることができる。

【0143】

また、開閉部６３は、その内径側凸部６３ｂがピストン６２の底部６２ｂの内周面に摺動可能となっており、開閉部６３がピストン６２に相対的に同軸で案内されて移動するため、主弁６０の弁開度を精度良く制御できる。

【0144】

また、開閉部６３は、その外径がバルブハウジング１０の中径有底円筒部１０ｃの内径よりも小径であり、その外周面が中径有底円筒部１０ｃの内周面から離間しているため、同外周面が中径有底円筒部１０ｃの内周面に摺接可能に配設されている構成と比較して、応答性が高められている。

【0145】

また、第２付勢手段として板バネ６５が適用されていることから、例えばコイルスプリングが適用されている構成と比較して、主弁６０の軸方向の寸法を短寸とすることができる。

【0146】

また、パイロット制御室Ｓを流れる作動流体の流量を変化させてパイロット制御室Ｓにおける圧力を変化させることが可能となるため、これ応じて、高い応答性を維持したまま主弁６０の流体制御特性を変化させることができる。

【0147】

また、板バネ６５は、作動流体が通過するパイロット制御室Ｓの外側に配設されており、パイロット制御室Ｓに露出しないため、板バネ６５の劣化や板バネ６５によるコンタミの噛み込みを防止できることになる。

【0148】

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

【0149】

例えば、前記実施例では、主弁体は、ピストンと開閉部に２分割されている構成として説明したが、これに限らず、基部が２分割以上に分割される等、基部と開閉部を含む３分割以上に分割されていてもよい。例えば、剛体である基部を軸方向に２分割にし、上方側の基部と下方側に基部との間に第１付勢手段および第２付勢手段のバネ力とは異なる第３付勢手段を介在させることで、主弁を略３段階に開放可能としてもよい。

【0150】

また、弁座は、バルブハウジングとは別体の弁座部材に形成されている構成として説明したが、これに限らず、バルブハウジングと一体に形成されていてもよい。

【0151】

また、基部はバルブハウジングの内周面に摺動するピストンを例に説明したが、これに限らず、基部はバルブハウジングの内周面から離間して軸方向に移動可能であってもよい、すなわち基部はピストン以外の構成であってもよい。

【0152】

また、開閉部はピストンの底部の内側面に摺動する構成として説明したが、これに限らず、開閉部がバルブハウジングの内周面に摺動する等、別途その移動を案内する手段を備えているのであれば、基部に摺動可能に設けられていなくともよい。

【0153】

また、第２付勢手段は板バネである構成として説明したが、これに限らず、コイルスプリングや皿バネ等、適宜変更してもよい。

【符号の説明】

【0154】

１０ バルブハウジング
１１ 第１流路
１２ パイロット下流流路
１３ 第２流路
４０ａ パイロット弁座
４５ａ 主弁座（弁座）
５０ パイロット弁
５１ パイロット弁体
６０ 主弁
６１ 主弁体（弁体）
６２ ピストン（基部）
６３ 開閉部
６３ｄ 連通路
６４ コイルスプリング（第１付勢手段）
６５ 板バネ（第２付勢手段）
８０ ソレノイド
Ａ ショックアブソーバ
Ｐ アブソーバピストン室
Ｒ リザーバ室
Ｓ パイロット制御室
Ｖ 流体制御弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】