チェックバルブ
【課題】 チェックバルブの高い開閉応答性を確保しながら騒音の発生を防止する。
【解決手段】 チェックバルブ４８のバルブシート６３およびストッパ６５を樹脂製とし、チェックボール６４をカーボン製あるいは樹脂製としたので、チェックボール６４が金属製のものよりも軽くなって慣性が小さくなるため、チェックバルブ４８の高い周波数での開閉が容易になって応答性が向上するだけでなく、チェックボール６４がバルブシート６３およびストッパ６５に衝突したときの衝撃を緩和して騒音の防止および耐久性の向上を図ることができる。またバルブシート６３およびストッパ６５を保持するバルブハウジング６１，６２を減衰能が高い片状黒鉛鋳鉄製としたので、チェックボール６４がバルブシート６３およびストッパ６５に衝突した衝撃を効率的に減衰させて外部への騒音の伝播を防止することができる。
【解決手段】 チェックバルブ４８のバルブシート６３およびストッパ６５を樹脂製とし、チェックボール６４をカーボン製あるいは樹脂製としたので、チェックボール６４が金属製のものよりも軽くなって慣性が小さくなるため、チェックバルブ４８の高い周波数での開閉が容易になって応答性が向上するだけでなく、チェックボール６４がバルブシート６３およびストッパ６５に衝突したときの衝撃を緩和して騒音の防止および耐久性の向上を図ることができる。またバルブシート６３およびストッパ６５を保持するバルブハウジング６１，６２を減衰能が高い片状黒鉛鋳鉄製としたので、チェックボール６４がバルブシート６３およびストッパ６５に衝突した衝撃を効率的に減衰させて外部への騒音の伝播を防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブシートと、前記バルブシートに着座可能に対向するチェックボールと、前記チェックボールが前記バルブシートから離間する位置を規制するストッパとを備えるチェックバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
バルブボディがバルブシートに着座する位置とバルブシートから離間する位置との間を細かく振動して騒音が発生するのを防止するチェックバルブが、下記特許文献１〜３により公知である。
【０００３】
特許文献１、３に記載されたものは、バルブボディの周囲の流体の流れを不均一にしてラジアル方向の荷重を発生させ、この荷重でバルブボディをハウジングの内壁に押し付けて摩擦力を発生させ、この摩擦力でバルブボディの振動を抑制して騒音の発生を防止するようになっている。
【０００４】
また特許文献２に記載されたものは、バルブボディの重心位置を該バルブボディの中心線から偏心させ、重力による偏心荷重でバルブボディをハウジングの内壁に押し付けて摩擦力を発生させ、この摩擦力でバルブボディの振動を抑制して騒音の発生を防止するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２９２１４８号公報
【特許文献２】特開２００８−２２３９２７号公報
【特許文献３】特開２０１０−１３８９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで上記従来のものは、バルブボディが開弁状態および閉弁状態の中間位置で細かく振動して発生する騒音を防止するものであるが、高い周波数で開弁および閉弁を繰り返す必要があるチェックバルブでは、バルブボディがバルブシートおよびストッパに交互に衝突して発生する騒音が問題となる。この場合、上記従来のものの如く、バルブボディに摩擦力を与えて振動を防止しようとすると、バルブボディの素早い移動が抑制されて高い開閉応答性を確保することが困難となる。
【０００７】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、チェックバルブの高い開閉応答性を確保しながら騒音の発生を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、バルブシートと、前記バルブシートに着座可能に対向するチェックボールと、前記チェックボールが前記バルブシートから離間する位置を規制するストッパとを備えるチェックバルブにおいて、前記バルブシートおよび前記ストッパが樹脂製であり、前記チェックボールがカーボン製あるいは樹脂製であることを特徴とするチェックバルブが提案される。
【０００９】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記バルブシートおよび前記ストッパを保持する保持部材が片状黒鉛鋳鉄製であることを特徴とするチェックバルブが提案される。
【００１０】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記チェックバルブは液圧デューティ信号を出力する流量制御バルブに接続され、前記液圧デューティ信号の周波数で開閉することを特徴とするチェックバルブが提案される。
【００１１】
尚、実施の形態の第１、第２バルブハウジング６１，６２は本発明の保持部材に対応する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の構成によれば、チェックバルブのバルブシートおよびストッパを樹脂製とし、チェックボールをカーボン製あるいは樹脂製としたので、チェックボールが金属製のものよりも軽くなって慣性が小さくなるため、チェックバルブの高い周波数での開閉が容易になって応答性が向上するだけでなく、チェックボールがバルブシートおよびストッパに衝突したときの衝撃を緩和して騒音の防止および耐久性の向上を図ることができる。
【００１３】
また請求項２の構成によれば、バルブシートおよびストッパを保持する保持部材を減衰能が高い片状黒鉛鋳鉄製としたので、チェックボールがバルブシートおよびストッパに衝突した衝撃を効率的に減衰させて外部への騒音の伝播を防止することができる。
【００１４】
また請求項３の構成によれば、チェックバルブは液圧デューティ信号を出力する流量制御バルブに接続されており、液圧デューティ信号の周波数で応答性良く開閉する必要があるため、その効果を有効に発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】液圧ハイブリッド車両の駆動力伝達系を示す図。
【図２】流量制御バルブの縦断斜視図。
【図３】図２の３−３線断面図。
【図４】図３の４−４線断面図。
【図５】図３の５−５線断面図。
【図６】スリーブ、デストリビュータおよびロータの分解斜視図。
【図７】図４の７−７線展開図。
【図８】ポンプ・モータの駆動回路の等価回路を示す図。
【図９】ポンプ・モータの駆動回路を示す図。
【図１０】チェックバルブの縦断斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図１〜図１０に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１に示すように、液圧ハイブリッド車両は直列に接続されたポンプ・モータＭ、エンジンＥおよびトランスミッションＴを備える。例えばギヤモータで構成されるポンプ・モータＭおよびエンジンＥを接続する連結軸１１には第１ギヤ１２および第１クラッチ１３が設けられるとともに、トランスミッションＴおよび駆動輪Ｗを接続する出力軸１４には第２クラッチ１５および第２ギヤ１６が設けられる。エンジンＥおよびトランスミッションＴを迂回するバイパス軸１７には、第３クラッチ１８と、前記第１ギヤ１２に噛合する第３ギヤ１９と、前記第２ギヤ１６に噛合する第４ギヤ２０とが設けられる。
【００１８】
ポンプ・モータＭと、タンク２１と、アキュムレータ２２と、流量制御バルブ２３とが切換制御バルブ２４を介して接続され、ポンプ・モータＭはアキュムレータ２２に蓄圧された液圧でモータとして作動する状態と、外部から駆動されてアキュムレータ２２を蓄圧するポンプとして作動する状態とが切り換えられる。タンク２１と切換制御バルブ２４との間には液体を冷却するラジエータ２５が設けられる。尚、ラジエータ２５はアキュムレータ２２と切換制御バルブ２４との間に設けても良い。
【００１９】
従って、第１クラッチ１３を係合して第２クラッチ１５および第３クラッチ１８を係合解除した状態では、アキュムレータ２２に蓄圧された液圧でポンプ・モータＭをモータとして作動させてエンジンＥを始動することができ、エンジンＥを駆動してポンプ・モータＭをポンプとして作動させてアキュムレータ２２を蓄圧することができる。
【００２０】
第３クラッチ１８を係合して第１クラッチ１３および第２クラッチ１５を係合解除した状態では、アキュムレータ２２に蓄圧された液圧でポンプ・モータＭを駆動すると、その駆動力は連結軸１１→第１ギヤ１２→第３ギヤ１９→第３クラッチ１８→バイパス軸１７→第４ギヤ２０→第２ギヤ１６→出力軸１４の経路で駆動輪Ｗに伝達され、車両をポンプ・モータＭの駆動力で発進あるいは走行させることができる。この状態でポンプ・モータＭを回生制動すれば、駆動輪Ｗ側から逆伝達される駆動力でポンプ・モータＭをポンプとして作動させ、アキュムレータ２２を蓄圧することで車両の運動エネルギーを液圧エネルギーとして回収することができる。
【００２１】
第２クラッチ１５を係合して第１クラッチ１３および第３クラッチを係合１８を係合解除した状態では、エンジンＥの駆動力は第２クラッチ１５および出力軸１４を経て駆動輪Ｗに伝達され、車両をエンジンＥの駆動力で発進あるいは走行させることができる。この状態で更に第１クラッチ１３を係合すれば、ポンプ・モータＭをモータとして作動させてエンジンＥの駆動力をポンプ・モータＭの駆動力でアシストすることができ、ポンプ・モータＭをポンプとして作動させてアキュムレータ２２を蓄圧することができる。
【００２２】
次に、前記流量制御バルブ２３の構造を図２〜図６に基づいて説明する。流量制御バルブ２３は、ポンプ・モータＭがモータとして作動するときにアキュムレータ２２からポンプ・モータＭに供給される液体の流量を制御し、またポンプ・モータＭがポンプとして作動するときにポンプ・モータＭからアキュムレータ２２に供給される液体の流量を制御する。
【００２３】
流量制御バルブ２３は、センターハウジング３１と、センターハウジング３１の一端部にボルト３２…で結合された第１エンドハウジング３３と、センターハウジング３１の他端部にボルト３４…で結合された第２エンドハウジング３５とで構成されるバルブハウジング３６を備える。センターハウジング３１の軸線Ｌ上には円形断面の大径孔３１ａおよび円形断面の小径孔３１ｂが同軸に形成されており、小径孔３１ｂの外周を囲むように環状の入力液室３１ｃが形成されるとともに、大径孔３１ａの外周を囲むように環状の出力液室３１ｄが形成される。センターハウジング３１の一側面には、前記入力液室３１ｃに連通する入力ポート３１ｅと、前記出力液室３１ｄに連通する出力ポート３１ｆとが開口する。
【００２４】
センターハウジング３１の一端部に開口する大径孔３１ａに円筒状のスリーブ３７が圧入により嵌合する。スリーブ３７には、軸線Ｌを中心として各々１８０°の中心角を有する第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂが、前記出力液室３１ｄに臨むように形成される。第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂはスリーブ３７を展開した状態で矩形状であり、その位相は相互に１８０°ずれ、かつ軸線Ｌ方向に重ならないように離間して配置される。
【００２５】
デストリビュータ３８は円筒部３８ａと軸部３８ｂとを備えており、円筒部３８ａはスリーブ３７の内周に相対回転自在に嵌合し、軸部３８ｂは第１エンドハウジング３３の軸孔３３ａを相対回転自在に貫通する。デストリビュータ３８の円筒部３８ａの軸線Ｌ方向の位置は、第１エンドハウジング３３との間に配置されたシム３９により規制される。円筒部３８ａには、スリーブ３７の第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂに重なることが可能な第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄが形成される。第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄは、千鳥状に配置された多数の円形の連通孔３８ｅ…で構成される。
【００２６】
第１エンドハウジング３３の軸孔３３ａには、デストリビュータ３８の軸部３８ｂとの間をシールするシールリング４０およびメカニカルシール４１が設けられており、シールリング４０およびメカニカルシール４１の間に形成されたドレン室３３ｂがドレンポート３３ｃを介して第１エンドハウジング３３の外部に連通する。デストリビュータ３８の軸部３８ｂには、ロータ４２の軸端をドレン室３３ｂに連通させるドレン通路３８ｆが形成されており、これによりロータ４２に軸線Ｌ方向のスラスト力が作用することが防止される。
【００２７】
ロータ４２は円筒部４２ａと軸部４２ｂとを備えており、開口端がプラグ４３で閉塞された円筒部４２ａはデストリビュータ３８の内周に相対回転自在に嵌合し、軸部４２ｂは第２エンドハウジング３５の軸孔３５ａを相対回転自在に貫通する。ロータ４２の円筒部４２ａの軸線Ｌ方向の位置は、第２エンドハウジング３５の間に配置されたシム４４により規制される。円筒部４２ａには、デストリビュータ３８の第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄにそれぞれ連通可能な第１、第２入口開口４２ｃ，４２ｄの対が、１８０°の位相差をもって二対形成される。第１、第２入口開口４２ｃ，４２ｄは軸線Ｌ方向に伸びるスリット状に形成されており、その軸線Ｌ方向の幅は第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂおよび第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄの軸線Ｌ方向の幅に一致している。
【００２８】
第２エンドハウジング３５の軸孔３５ａには、ロータ４２の軸部４２ｂとの間をシールするメカニカルシール４５が設けられており、センターハウジング３１およびメカニカルシール４５の間に形成されたドレン室３５ｂがドレンポート３５ｃを介して第２エンドハウジング３５の外部に連通する。ロータ４２の内部空間４２ｅは、液孔４２ｆを介してセンターハウジング３１の入力液室３１ｃに連通する。
【００２９】
デストリビュータ３８の軸部３８ｂは第１電動モータ４６に接続され、第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄがスリーブ３７の第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂと完全に重なる位置と、全く重ならない位置との間を、１８０°に亙って回転駆動される。ロータ４２の軸部４２ｂは第２電動モータ４７に接続され、可変速度で回転駆動される。
【００３０】
次に、上記構成を備えた流量制御バルブ２３の作用を説明する。
【００３１】
図７は図４の７−７線展開図であって、バルブハウジング３６に固定されたスリーブ３７と、第１電動モータ４６によりスリーブ３７に対して０°〜１８０°の範囲で相対回転するデストリビュータ３８の円筒部３８ａと、第２電動モータ４７によりスリーブ３７およびデストリビュータ３８に対して可変速度で相対回転するロータ４２の円筒部４２ａとを３６０°に亙って円周方向に展開した状態を示しており、図７（Ａ）はデューティ比＝１００％（全開）の状態、図７（Ｂ）はデューティ比＝５０％（半開）の状態、図７（Ｃ）はデューティ比＝０％（全閉）の状態にそれぞれ対応する。
【００３２】
スリーブ３７の第１出口開口３７ａは、その中心角３６０°のうちの０°〜１８０°の範囲で開口しており、デューティ比１００％の状態では、デストリビュータ３８の第１連通孔群３８ｃは、その全領域でスリーブ３７の第１出口開口３７ａに重なっており、従ってスリーブ３７の第１出口開口３７ａの実質開口範囲は０°〜１８０°となる。デューティ比５０％の状態では、デストリビュータ３８がスリーブ３７に対して図中左から右に９０°相対回転し、デストリビュータ３８の第１連通孔群３８ｃは、その全領域の半分でスリーブ３７の第１出口開口３７ａに重なっており、従ってスリーブ３７の第１出口開口３７ａの実質開口範囲は９０°〜１８０°となる。デューティ比０％の状態では、デストリビュータ３８がスリーブ３７に対して図中左から右に１８０°相対回転し、デストリビュータ３８の第１連通孔群３８ｃは第１出口開口３７ａに全く重ならなくなり、従ってスリーブ３７の第１出口開口３７ａの実質開口範囲はゼロとなる。
【００３３】
第２電動モータ４７でロータ４２をスリーブ３７およびデストリビュータ３８に対して回転させると、ロータ４２に１８０°の位相差で設けた２個の第１入口開口４２ｃ，４２ｃが図中左側から右側に移動する。図７には、２個の第１入口開口４２ｃ，４２ｃのうちの１個だけが示されている。
【００３４】
ポンプ・モータＭがモータとして作動するとき、センターハウジング３１の入力ポート３１ｅはアキュムレータ２２に接続され、センターハウジング３１の出力ポート３１ｆはタンク２１に接続される。よって、アキュムレータ２２の高圧の液体は、センターハウジング３１の入力ポート３１ｅ→センターハウジング３１の入力液室３１ｃ→ロータ４２の液孔４２ｆの経路でロータ４２の内部空間４２ｅに供給される。そしてロータ４２の内部空間４２ｅに臨む第１入口開口４２ｃがスリーブ３７の第１出口開口３７ａの実質開口範囲に重なったとき、前記内部空間４２ｅの液体はロータ４２の第１入口開口４２ｃ→デストリビュータ３８の第１連通孔群３８ｃ→スリーブ３７の第１出口開口３７ａ→センターハウジング３１の出力液室３１ｄ→センターハウジング３１の出力ポート３１ｆの経路でタンク２１に戻され、ポンプ・モータＭはモータとして作動する。
【００３５】
このとき、デストリビュータ３８の第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄは相互に仕切られた多数の連通孔３８ｅ…で構成されているので、スリーブ３７の第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂに対向しない連通孔３８ｅ…を介して液体が円周方向に短絡するのを防止することができる。
【００３６】
スリーブ３７の内周とデストリビュータ３８の外周との間を通過し、更にシールリング４０を通過した液体は、第１エンドハウジング３３のドレン室３３ｂおよびドレンポート３３ｃを介してバルブハウジング３６の外部に排出される。またセンターハウジング３１の小径孔３１ｂの内周とロータ４２の外周との間に漏れ出した液体は、第２エンドハウジング３５のドレン室３５ｂおよびドレンポート３５ｃを介してバルブハウジング３６の外部に排出される。
【００３７】
図７（Ｂ）において、入力ポート３１ｅおよび出力ポート３１ｆが連通しているロード期間θ１と、入力ポート３１ｅおよび出力ポート３１ｆが連通していないアンロード期間θ２との和は１８０°であり、θ１／（θ１＋θ２）がデューティ比となる。この場合には、θ１＝θ２＝９０°であり、デューティ比＝５０％となる。このデューティ比は、第１電動モータ４６でデストリビュータ３８の回転角を０°〜１８０°の範囲で変化させることで０％〜１００％の範囲で制御することができる。例えば、図７（Ａ）の状態では、θ１＝１８０°、θ２＝０°であり、デューティ比＝１００％（全開）となる。また図７（Ｃ）の状態では、θ１＝０°、θ２＝１８０°であり、デューティ比＝０％（全閉）となる。
【００３８】
ところで、上述した流量制御バルブ２３の第１入口開口４２ｃ、第１連通孔群３８ｃおよび第１出口開口３７ａは、ロータ４２の回転角が０°〜１８０°の範囲でデューティ波形を出力し、ロータ４２の回転角が１８０°〜３６０°の範囲でデューティ波形を出力することができないが、第１入口開口４２ｃに隣接する第２入口開口４２ｄと、第１連通孔群３８ｃおよび第１出口開口３７ａに対して位相が１８０°ずれた第２連通孔群３８ｄおよび第２出口開口３７ｂとが、ロータ４２の回転角が１８０°〜３６０°の範囲で同じデューティ波形を出力するため、流量制御バルブ２３はロータ４２の１回転につき２回のデューティ波形を出力する。よって第２電動モータ４７によるロータ４２の回転数をＮとすると、流量制御バルブ２３が出力するデューティ波形の周波数は２Ｎとなり、第２電動モータ４７の回転数を低く抑えながら高いデューティ周波数を得ることができる。
【００３９】
以上のように本実施の形態によれば、アキュムレータ２２からポンプ・モータＭに供給する液体の流量を流量制御バルブ２３によってデューティ制御するので、液体の流量を絞り弁によって制御する場合に比べて、熱損失を低減して高い効率を得ることができる。その際に、ロータ４２の回転数を調整して最適のデューティ周波数を選択することで、更に高い効率を得ることができる。しかも入力液室３１ｃおよび出力液室３１ｄの液圧はデストリビュータ３８およびロータ４２に軸線Ｌ方向のスラスト荷重を発生させないため、デストリビュータ３８およびロータ４２をスラスト荷重に耐えるように支持する必要がなくなり、構造を簡素化して重量およびコストを削減することができる。
【００４０】
またスリーブ３７の第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂはそれぞれ１８０°の中心角を有しているため、それらが軸線Ｌ方向にオーバーラップすると第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂが相互に連通してスリーブ３７が二部材に分割されてしまうが、それらを軸線Ｌ方向にずらして配置したことでスリーブ３７を一部材で構成することが可能となる。同様に、デストリビュータ３８の第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄはそれぞれ１８０°の中心角を有しているため、それらが軸線Ｌ方向にオーバーラップすると第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄが相互重なってデストリビュータ３８の剛性が低下してしまうが、それらを軸線Ｌ方向にずらして配置したことでデストリビュータ３８の剛性を確保することが可能となる。
【００４１】
以上、ポンプ・モータＭをモータとして作動させる場合について説明したが、ポンプ・モータＭをポンプとして作動させる場合にも、流量制御バルブ２３は同様にして液体の流量をＰＷＭ制御する。
【００４２】
次に、ポンプ・モータＭの作動をモータおよびポンプに切り換える液圧制御回路の構造を説明する。
【００４３】
図８は液圧制御回路の等価回路を示すもので、切換制御バルブ２４は四つのポートＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄと、遮断弁２４ａと、切換弁２４ｂとを備える。ポートＰａはアキュムレータ２２に接続され、ポートＰｂはタンク２１に接続され、ポートＰｃはポンプ・モータＭに接続され、ポートＰｄはチェックバルブ４８の下流側に接続される。ポートＰａとポートＰｄとの間には前記遮断弁２４ａが配置され、ポートＰｃは前記切換弁２４ｂを介してポートＰａ，ＰｄまたはポートＰｂに選択的に接続される。またチェックバルブ４８の上流側は、ポンプ・モータＭに接続されるとともに、前記流量制御バルブ２３を介してポートＰｂおよびタンク２１に接続される。
【００４４】
図９は、前記図８の等価回路の切換制御バルブ２４を具体化した液圧回路であり、切換制御バルブ２４はバルブハウジング４９に摺動自在に嵌合するスプール５０と、このスプール５０を駆動する２個のソレノイド５１，５２と、スプール５０を中立位置に付勢するリターンスプリング５３，５４とで構成される。
【００４５】
図８および図９（Ａ）に示すように、ポンプ・モータＭをモータとして作動させるとき、ソレノイド５１が励磁してソレノイド５２が消磁することでスプール５０が図中上方に移動し、遮断弁２４ａが開弁して切換弁２４ｂが駆動・中立側に切り換えられる。その結果、流量制御バルブ２３のデューティ比が１００％のとき、アキュムレータ２２の液体はポートＰａ→遮断弁２４ａ→切換弁２４ｂ→ポートＰｃ→ポンプ・モータＭ→流量制御バルブ２３→タンク２１の経路で流れ、ポンプ・モータＭを駆動することができる。
【００４６】
流量制御バルブ２３のデューティ比が０％のとき、ポンプ・モータＭを通過した液体は流量制御バルブ２３に阻止されてタンク２１に流入することができないため、アキュムレータ２２の液体はポートＰａ→遮断弁２４ａ→切換弁２４ｂ→ポートＰｃ→ポンプ・モータＭ→チェックバルブ４８→ポートＰｄ→切換弁２４ｂの経路で閉じたアンロード回路を循環する。このときアンロード回路を流れる液体はアキュムレータ２２の高圧液体であるため（高圧アンロード）、キャビテーションの発生を効果的に抑制することができる。
【００４７】
流量制御バルブ２３のデューティ比が０％よりも大きく１００％よりも小さいとき、流量制御バルブ２３が開弁しているデューティＯＮ期間はポンプ・モータＭが駆動力を発生するロード状態になり、流量制御バルブ２３が閉弁しているデューティＯＦＦ期間はポンプ・モータＭが駆動力を発生しないアンロード状態になる。
【００４８】
図８および図９（Ｂ）に示すように、ポンプ・モータＭをモータとしてもポンプとしても作動させないとき（中立状態）、ソレノイド５１およびソレノイド５２が共に消磁することでスプール５０が中立位置となり、遮断弁２４ａが閉弁して切換弁２４ｂが駆動・中立側に切り換えられる。その結果、ポンプ・モータＭ→チェックバルブ４８→ポートＰｄ→切換弁２４ｂ→ポートＰｃ→ポンプ・モータＭの閉じたアンロード回路が構成され、ポンプ・モータＭは無負荷で回転する。
【００４９】
図８および図９（Ｃ）に示すように、ポンプ・モータＭをポンプとして作動させるとき、ソレノイド５１が消磁してソレノイド５２が励磁することでスプール５０が図中下方に移動し、遮断弁２４ａが開弁して切換弁２４ｂが回生側に切り換えられる。その結果、流量制御バルブ２３のデューティ比が０％のとき、ポンプ・モータＭで加圧された液体は流量制御バルブ２３を通過することができないため、タンク２１の液体はポートＰｂ→切換弁２４ｂ→ポートＰｃ→ポンプ・モータＭ→チェックバルブ４８→ポートＰｄ→遮断弁２４ａ→ポートＰａ→アキュムレータ２２の経路で流れ、アキュムレータ２２を蓄圧することができる。
【００５０】
流量制御バルブ２３のデューティ比が１００％のとき、ポンプ・モータＭを通過した液体は流量制御バルブ２３を無負荷で通過できるため、タンク２１の液体はポートＰｂ→切換弁２４ｂ→ポートＰｃ→ポンプ・モータＭ→流量制御バルブ２３→ポートＰｂの経路で閉じたアンロード回路を循環する。このときアンロード回路を流れる液体はタンク２１の低圧液体であるため（低圧アンロード）、液体のリーク防止するとともに、ポンプ・モータＭおよび流量制御バルブ２３の動作抵抗を低減することができる。
【００５１】
流量制御バルブ２３のデューティ比が０％よりも大きく１００％よりも小さいとき、流量制御バルブ２３が閉弁しているデューティＯＦＦ期間はポンプ・モータＭが液圧を発生するロード状態になり、流量制御バルブ２３が開弁しているデューティＯＮ期間はポンプ・モータＭが液圧を発生しないアンロード状態になる。
【００５２】
本実施の形態では、ポンプ・モータＭを液圧ハイブリッド車両用の駆動源として用いているので、ポンプ・モータＭがモータとして作動するとき（駆動時）もポンプとして作動するとき（回生制動時）も回転方向は同一であるが、切換制御バルブ２４でタンク２１およびアキュムレータ２２の接続関係を反転することで、ポンプ・モータＭの回転方向を反転する機構を必要とせずに、ポンプ・モータＭの駆動および回生制動を支障なく行わせることができる。また１個の切換制御バルブ２４でポンプ・モータＭの駆動、回生、中立の切り換えを行うことができるだけでなく、ポンプ・モータＭの駆動時には高圧アンロード回路を自動的に構成し、ポンプ・モータＭの回生制動時には低圧アンロード回路を自動的に構成することができる。
【００５３】
次に、図１０に基づいてチェックバルブ４８の構造を説明する。
【００５４】
チェックバルブ４８は一体に結合された第１バルブハウジング６１および第２バルブハウジング６２を備えており、第１、第２バルブハウジング６１，６２の間に円環状のバルブシート６３が挟持される。第１バルブハウジング６１にはバルブシート６３の一側面から延びて流量制御バルブ２３およびポンプ・モータＭに連なるＬ字状の入口側通路６１ａが形成されるとともに、第２バルブハウジング６２にはバルブシート６３の他側面に臨むチェックボール収納空間６２ａと、このチェックボール収納空間６２ａをアキュムレータ２２に接続する５個の出口側通路６２ｂ…とが形成される。チェックボール収納空間６２ａにはチェックボール６４が移動可能に収納されており、５個の出口側通路６２ｂ…の中央にチェックボール６４の背部に当接可能なストッパ６５が装着される。
【００５５】
バルブシート６３およびストッパ６５は軽量で衝撃吸収性性能に優れた樹脂製であり、チェックボール６４は軽量で衝撃吸収性性能に優れたカーボン製あるいは樹脂製である。またバルブシート６３およびストッパ６５を保持する第１、第２バルブハウジング６１，６２は、減衰能に優れた片状黒鉛鋳鉄製とされる。
【００５６】
図８において、ポンプ・モータＭがモータとして作動する駆動時には、流量制御バルブ２３が開弁するデューティＯＮ時にチェックバルブ４８は閉弁し、流量制御バルブ２３が閉弁するデューティＯＦＦ時にチェックバルブ４８は開弁する。ポンプ・モータＭがポンプとして作動する回生時には、流量制御バルブ２３が閉弁するデューティＯＦＦ時にチェックバルブ４８は開弁し、流量制御バルブ２３が開弁するデューティＯＮ時にチェックバルブ４８は閉弁する。このように、チェックバルブ４８は流量制御バルブ２３により発生する液圧のデューティ周波数に応じた周波数で開閉する。
【００５７】
図１０において、出口側通路６２ｂ…が入口側通路６１ａよりも高圧になるとチェックバルブ４８は閉弁し、チェックボール収納空間６２ａに収納されたチェックボール６４がストッパ６５から離間してバルブシート６３に着座する。逆に入口側通路６１ａが出口側通路６２ｂ…よりも高圧になるとチェックバルブ４８が開弁し、チェックボール収納空間６２ａに収納されたチェックボール６４がバルブシート６３から離間してストッパ６５に当接する。
【００５８】
従って、チェックボール６４は短い時間間隔でバルブシート６３およびストッパ６５に交互に衝突することになるが、バルブシート６３およびストッパ６５が金属よりも衝撃吸収性能に優れた樹脂製であり、かつチェックボール５４が金属よりも衝撃吸収性能に優れたカーボン製あるいは樹脂製であるため、チェックボール６４がバルブシート６３およびストッパ６５に衝突する際の騒音を効果的に低減するとともに、摩耗に対する耐久性を高めることができる。
【００５９】
またチェックボール６４は鉄よりも軽量なカーボン製あるいは樹脂製であるため、チェックボール６４の慣性を小さくして容易に往復移動できるようにし、チェックバルブ４８の開閉応答性を高めることができる。しかもバルブシート６３およびストッパ６５を支持する第１、第２バルブハウジング６１，６２は減衰能が高い片状黒鉛鋳鉄製であるため、チェックボール６４がバルブシート６３およびストッパ６５に衝突して発生した衝撃が伝播し難くすることで、騒音の発生を更に低減することができる。
【００６０】
尚、チェックボール６４だけをカーボン製あるいは樹脂製とし、バルブシート６３およびストッパ６５を鉄製とするとチェックボール６の耐久性が問題となるが、バルブシート６３およびストッパ６５を樹脂製とすることで上記問題が解決される。また第１、第２バルブハウジング６１，６２だけでなく、バルブシート６３およびストッパ６５を共に減衰能が高い片状黒鉛鋳鉄製とすると、バルブシート６３およびストッパ６５の割れや欠けが問題となるが、バルブシート６３およびストッパ６５を樹脂製とすることで上記問題が解決される。
【００６１】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００６２】
例えば、実施の形態では本発明のチェックバルブ４８を液圧ハイブリッド車両のポンプ・モータＭの液圧回路に適用しているが、その用途は任意である。
【符号の説明】
【００６３】
２３ 流量制御バルブ
４８ チェックバルブ
６１ 第１バルブハウジング（保持部材）
６２ 第２バルブハウジング（保持部材）
６３ バルブシート
６４ チェックボール
６５ ストッパ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブシートと、前記バルブシートに着座可能に対向するチェックボールと、前記チェックボールが前記バルブシートから離間する位置を規制するストッパとを備えるチェックバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
バルブボディがバルブシートに着座する位置とバルブシートから離間する位置との間を細かく振動して騒音が発生するのを防止するチェックバルブが、下記特許文献１〜３により公知である。
【０００３】
特許文献１、３に記載されたものは、バルブボディの周囲の流体の流れを不均一にしてラジアル方向の荷重を発生させ、この荷重でバルブボディをハウジングの内壁に押し付けて摩擦力を発生させ、この摩擦力でバルブボディの振動を抑制して騒音の発生を防止するようになっている。
【０００４】
また特許文献２に記載されたものは、バルブボディの重心位置を該バルブボディの中心線から偏心させ、重力による偏心荷重でバルブボディをハウジングの内壁に押し付けて摩擦力を発生させ、この摩擦力でバルブボディの振動を抑制して騒音の発生を防止するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２９２１４８号公報
【特許文献２】特開２００８−２２３９２７号公報
【特許文献３】特開２０１０−１３８９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで上記従来のものは、バルブボディが開弁状態および閉弁状態の中間位置で細かく振動して発生する騒音を防止するものであるが、高い周波数で開弁および閉弁を繰り返す必要があるチェックバルブでは、バルブボディがバルブシートおよびストッパに交互に衝突して発生する騒音が問題となる。この場合、上記従来のものの如く、バルブボディに摩擦力を与えて振動を防止しようとすると、バルブボディの素早い移動が抑制されて高い開閉応答性を確保することが困難となる。
【０００７】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、チェックバルブの高い開閉応答性を確保しながら騒音の発生を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、バルブシートと、前記バルブシートに着座可能に対向するチェックボールと、前記チェックボールが前記バルブシートから離間する位置を規制するストッパとを備えるチェックバルブにおいて、前記バルブシートおよび前記ストッパが樹脂製であり、前記チェックボールがカーボン製あるいは樹脂製であることを特徴とするチェックバルブが提案される。
【０００９】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記バルブシートおよび前記ストッパを保持する保持部材が片状黒鉛鋳鉄製であることを特徴とするチェックバルブが提案される。
【００１０】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記チェックバルブは液圧デューティ信号を出力する流量制御バルブに接続され、前記液圧デューティ信号の周波数で開閉することを特徴とするチェックバルブが提案される。
【００１１】
尚、実施の形態の第１、第２バルブハウジング６１，６２は本発明の保持部材に対応する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の構成によれば、チェックバルブのバルブシートおよびストッパを樹脂製とし、チェックボールをカーボン製あるいは樹脂製としたので、チェックボールが金属製のものよりも軽くなって慣性が小さくなるため、チェックバルブの高い周波数での開閉が容易になって応答性が向上するだけでなく、チェックボールがバルブシートおよびストッパに衝突したときの衝撃を緩和して騒音の防止および耐久性の向上を図ることができる。
【００１３】
また請求項２の構成によれば、バルブシートおよびストッパを保持する保持部材を減衰能が高い片状黒鉛鋳鉄製としたので、チェックボールがバルブシートおよびストッパに衝突した衝撃を効率的に減衰させて外部への騒音の伝播を防止することができる。
【００１４】
また請求項３の構成によれば、チェックバルブは液圧デューティ信号を出力する流量制御バルブに接続されており、液圧デューティ信号の周波数で応答性良く開閉する必要があるため、その効果を有効に発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】液圧ハイブリッド車両の駆動力伝達系を示す図。
【図２】流量制御バルブの縦断斜視図。
【図３】図２の３−３線断面図。
【図４】図３の４−４線断面図。
【図５】図３の５−５線断面図。
【図６】スリーブ、デストリビュータおよびロータの分解斜視図。
【図７】図４の７−７線展開図。
【図８】ポンプ・モータの駆動回路の等価回路を示す図。
【図９】ポンプ・モータの駆動回路を示す図。
【図１０】チェックバルブの縦断斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図１〜図１０に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１に示すように、液圧ハイブリッド車両は直列に接続されたポンプ・モータＭ、エンジンＥおよびトランスミッションＴを備える。例えばギヤモータで構成されるポンプ・モータＭおよびエンジンＥを接続する連結軸１１には第１ギヤ１２および第１クラッチ１３が設けられるとともに、トランスミッションＴおよび駆動輪Ｗを接続する出力軸１４には第２クラッチ１５および第２ギヤ１６が設けられる。エンジンＥおよびトランスミッションＴを迂回するバイパス軸１７には、第３クラッチ１８と、前記第１ギヤ１２に噛合する第３ギヤ１９と、前記第２ギヤ１６に噛合する第４ギヤ２０とが設けられる。
【００１８】
ポンプ・モータＭと、タンク２１と、アキュムレータ２２と、流量制御バルブ２３とが切換制御バルブ２４を介して接続され、ポンプ・モータＭはアキュムレータ２２に蓄圧された液圧でモータとして作動する状態と、外部から駆動されてアキュムレータ２２を蓄圧するポンプとして作動する状態とが切り換えられる。タンク２１と切換制御バルブ２４との間には液体を冷却するラジエータ２５が設けられる。尚、ラジエータ２５はアキュムレータ２２と切換制御バルブ２４との間に設けても良い。
【００１９】
従って、第１クラッチ１３を係合して第２クラッチ１５および第３クラッチ１８を係合解除した状態では、アキュムレータ２２に蓄圧された液圧でポンプ・モータＭをモータとして作動させてエンジンＥを始動することができ、エンジンＥを駆動してポンプ・モータＭをポンプとして作動させてアキュムレータ２２を蓄圧することができる。
【００２０】
第３クラッチ１８を係合して第１クラッチ１３および第２クラッチ１５を係合解除した状態では、アキュムレータ２２に蓄圧された液圧でポンプ・モータＭを駆動すると、その駆動力は連結軸１１→第１ギヤ１２→第３ギヤ１９→第３クラッチ１８→バイパス軸１７→第４ギヤ２０→第２ギヤ１６→出力軸１４の経路で駆動輪Ｗに伝達され、車両をポンプ・モータＭの駆動力で発進あるいは走行させることができる。この状態でポンプ・モータＭを回生制動すれば、駆動輪Ｗ側から逆伝達される駆動力でポンプ・モータＭをポンプとして作動させ、アキュムレータ２２を蓄圧することで車両の運動エネルギーを液圧エネルギーとして回収することができる。
【００２１】
第２クラッチ１５を係合して第１クラッチ１３および第３クラッチを係合１８を係合解除した状態では、エンジンＥの駆動力は第２クラッチ１５および出力軸１４を経て駆動輪Ｗに伝達され、車両をエンジンＥの駆動力で発進あるいは走行させることができる。この状態で更に第１クラッチ１３を係合すれば、ポンプ・モータＭをモータとして作動させてエンジンＥの駆動力をポンプ・モータＭの駆動力でアシストすることができ、ポンプ・モータＭをポンプとして作動させてアキュムレータ２２を蓄圧することができる。
【００２２】
次に、前記流量制御バルブ２３の構造を図２〜図６に基づいて説明する。流量制御バルブ２３は、ポンプ・モータＭがモータとして作動するときにアキュムレータ２２からポンプ・モータＭに供給される液体の流量を制御し、またポンプ・モータＭがポンプとして作動するときにポンプ・モータＭからアキュムレータ２２に供給される液体の流量を制御する。
【００２３】
流量制御バルブ２３は、センターハウジング３１と、センターハウジング３１の一端部にボルト３２…で結合された第１エンドハウジング３３と、センターハウジング３１の他端部にボルト３４…で結合された第２エンドハウジング３５とで構成されるバルブハウジング３６を備える。センターハウジング３１の軸線Ｌ上には円形断面の大径孔３１ａおよび円形断面の小径孔３１ｂが同軸に形成されており、小径孔３１ｂの外周を囲むように環状の入力液室３１ｃが形成されるとともに、大径孔３１ａの外周を囲むように環状の出力液室３１ｄが形成される。センターハウジング３１の一側面には、前記入力液室３１ｃに連通する入力ポート３１ｅと、前記出力液室３１ｄに連通する出力ポート３１ｆとが開口する。
【００２４】
センターハウジング３１の一端部に開口する大径孔３１ａに円筒状のスリーブ３７が圧入により嵌合する。スリーブ３７には、軸線Ｌを中心として各々１８０°の中心角を有する第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂが、前記出力液室３１ｄに臨むように形成される。第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂはスリーブ３７を展開した状態で矩形状であり、その位相は相互に１８０°ずれ、かつ軸線Ｌ方向に重ならないように離間して配置される。
【００２５】
デストリビュータ３８は円筒部３８ａと軸部３８ｂとを備えており、円筒部３８ａはスリーブ３７の内周に相対回転自在に嵌合し、軸部３８ｂは第１エンドハウジング３３の軸孔３３ａを相対回転自在に貫通する。デストリビュータ３８の円筒部３８ａの軸線Ｌ方向の位置は、第１エンドハウジング３３との間に配置されたシム３９により規制される。円筒部３８ａには、スリーブ３７の第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂに重なることが可能な第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄが形成される。第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄは、千鳥状に配置された多数の円形の連通孔３８ｅ…で構成される。
【００２６】
第１エンドハウジング３３の軸孔３３ａには、デストリビュータ３８の軸部３８ｂとの間をシールするシールリング４０およびメカニカルシール４１が設けられており、シールリング４０およびメカニカルシール４１の間に形成されたドレン室３３ｂがドレンポート３３ｃを介して第１エンドハウジング３３の外部に連通する。デストリビュータ３８の軸部３８ｂには、ロータ４２の軸端をドレン室３３ｂに連通させるドレン通路３８ｆが形成されており、これによりロータ４２に軸線Ｌ方向のスラスト力が作用することが防止される。
【００２７】
ロータ４２は円筒部４２ａと軸部４２ｂとを備えており、開口端がプラグ４３で閉塞された円筒部４２ａはデストリビュータ３８の内周に相対回転自在に嵌合し、軸部４２ｂは第２エンドハウジング３５の軸孔３５ａを相対回転自在に貫通する。ロータ４２の円筒部４２ａの軸線Ｌ方向の位置は、第２エンドハウジング３５の間に配置されたシム４４により規制される。円筒部４２ａには、デストリビュータ３８の第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄにそれぞれ連通可能な第１、第２入口開口４２ｃ，４２ｄの対が、１８０°の位相差をもって二対形成される。第１、第２入口開口４２ｃ，４２ｄは軸線Ｌ方向に伸びるスリット状に形成されており、その軸線Ｌ方向の幅は第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂおよび第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄの軸線Ｌ方向の幅に一致している。
【００２８】
第２エンドハウジング３５の軸孔３５ａには、ロータ４２の軸部４２ｂとの間をシールするメカニカルシール４５が設けられており、センターハウジング３１およびメカニカルシール４５の間に形成されたドレン室３５ｂがドレンポート３５ｃを介して第２エンドハウジング３５の外部に連通する。ロータ４２の内部空間４２ｅは、液孔４２ｆを介してセンターハウジング３１の入力液室３１ｃに連通する。
【００２９】
デストリビュータ３８の軸部３８ｂは第１電動モータ４６に接続され、第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄがスリーブ３７の第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂと完全に重なる位置と、全く重ならない位置との間を、１８０°に亙って回転駆動される。ロータ４２の軸部４２ｂは第２電動モータ４７に接続され、可変速度で回転駆動される。
【００３０】
次に、上記構成を備えた流量制御バルブ２３の作用を説明する。
【００３１】
図７は図４の７−７線展開図であって、バルブハウジング３６に固定されたスリーブ３７と、第１電動モータ４６によりスリーブ３７に対して０°〜１８０°の範囲で相対回転するデストリビュータ３８の円筒部３８ａと、第２電動モータ４７によりスリーブ３７およびデストリビュータ３８に対して可変速度で相対回転するロータ４２の円筒部４２ａとを３６０°に亙って円周方向に展開した状態を示しており、図７（Ａ）はデューティ比＝１００％（全開）の状態、図７（Ｂ）はデューティ比＝５０％（半開）の状態、図７（Ｃ）はデューティ比＝０％（全閉）の状態にそれぞれ対応する。
【００３２】
スリーブ３７の第１出口開口３７ａは、その中心角３６０°のうちの０°〜１８０°の範囲で開口しており、デューティ比１００％の状態では、デストリビュータ３８の第１連通孔群３８ｃは、その全領域でスリーブ３７の第１出口開口３７ａに重なっており、従ってスリーブ３７の第１出口開口３７ａの実質開口範囲は０°〜１８０°となる。デューティ比５０％の状態では、デストリビュータ３８がスリーブ３７に対して図中左から右に９０°相対回転し、デストリビュータ３８の第１連通孔群３８ｃは、その全領域の半分でスリーブ３７の第１出口開口３７ａに重なっており、従ってスリーブ３７の第１出口開口３７ａの実質開口範囲は９０°〜１８０°となる。デューティ比０％の状態では、デストリビュータ３８がスリーブ３７に対して図中左から右に１８０°相対回転し、デストリビュータ３８の第１連通孔群３８ｃは第１出口開口３７ａに全く重ならなくなり、従ってスリーブ３７の第１出口開口３７ａの実質開口範囲はゼロとなる。
【００３３】
第２電動モータ４７でロータ４２をスリーブ３７およびデストリビュータ３８に対して回転させると、ロータ４２に１８０°の位相差で設けた２個の第１入口開口４２ｃ，４２ｃが図中左側から右側に移動する。図７には、２個の第１入口開口４２ｃ，４２ｃのうちの１個だけが示されている。
【００３４】
ポンプ・モータＭがモータとして作動するとき、センターハウジング３１の入力ポート３１ｅはアキュムレータ２２に接続され、センターハウジング３１の出力ポート３１ｆはタンク２１に接続される。よって、アキュムレータ２２の高圧の液体は、センターハウジング３１の入力ポート３１ｅ→センターハウジング３１の入力液室３１ｃ→ロータ４２の液孔４２ｆの経路でロータ４２の内部空間４２ｅに供給される。そしてロータ４２の内部空間４２ｅに臨む第１入口開口４２ｃがスリーブ３７の第１出口開口３７ａの実質開口範囲に重なったとき、前記内部空間４２ｅの液体はロータ４２の第１入口開口４２ｃ→デストリビュータ３８の第１連通孔群３８ｃ→スリーブ３７の第１出口開口３７ａ→センターハウジング３１の出力液室３１ｄ→センターハウジング３１の出力ポート３１ｆの経路でタンク２１に戻され、ポンプ・モータＭはモータとして作動する。
【００３５】
このとき、デストリビュータ３８の第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄは相互に仕切られた多数の連通孔３８ｅ…で構成されているので、スリーブ３７の第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂに対向しない連通孔３８ｅ…を介して液体が円周方向に短絡するのを防止することができる。
【００３６】
スリーブ３７の内周とデストリビュータ３８の外周との間を通過し、更にシールリング４０を通過した液体は、第１エンドハウジング３３のドレン室３３ｂおよびドレンポート３３ｃを介してバルブハウジング３６の外部に排出される。またセンターハウジング３１の小径孔３１ｂの内周とロータ４２の外周との間に漏れ出した液体は、第２エンドハウジング３５のドレン室３５ｂおよびドレンポート３５ｃを介してバルブハウジング３６の外部に排出される。
【００３７】
図７（Ｂ）において、入力ポート３１ｅおよび出力ポート３１ｆが連通しているロード期間θ１と、入力ポート３１ｅおよび出力ポート３１ｆが連通していないアンロード期間θ２との和は１８０°であり、θ１／（θ１＋θ２）がデューティ比となる。この場合には、θ１＝θ２＝９０°であり、デューティ比＝５０％となる。このデューティ比は、第１電動モータ４６でデストリビュータ３８の回転角を０°〜１８０°の範囲で変化させることで０％〜１００％の範囲で制御することができる。例えば、図７（Ａ）の状態では、θ１＝１８０°、θ２＝０°であり、デューティ比＝１００％（全開）となる。また図７（Ｃ）の状態では、θ１＝０°、θ２＝１８０°であり、デューティ比＝０％（全閉）となる。
【００３８】
ところで、上述した流量制御バルブ２３の第１入口開口４２ｃ、第１連通孔群３８ｃおよび第１出口開口３７ａは、ロータ４２の回転角が０°〜１８０°の範囲でデューティ波形を出力し、ロータ４２の回転角が１８０°〜３６０°の範囲でデューティ波形を出力することができないが、第１入口開口４２ｃに隣接する第２入口開口４２ｄと、第１連通孔群３８ｃおよび第１出口開口３７ａに対して位相が１８０°ずれた第２連通孔群３８ｄおよび第２出口開口３７ｂとが、ロータ４２の回転角が１８０°〜３６０°の範囲で同じデューティ波形を出力するため、流量制御バルブ２３はロータ４２の１回転につき２回のデューティ波形を出力する。よって第２電動モータ４７によるロータ４２の回転数をＮとすると、流量制御バルブ２３が出力するデューティ波形の周波数は２Ｎとなり、第２電動モータ４７の回転数を低く抑えながら高いデューティ周波数を得ることができる。
【００３９】
以上のように本実施の形態によれば、アキュムレータ２２からポンプ・モータＭに供給する液体の流量を流量制御バルブ２３によってデューティ制御するので、液体の流量を絞り弁によって制御する場合に比べて、熱損失を低減して高い効率を得ることができる。その際に、ロータ４２の回転数を調整して最適のデューティ周波数を選択することで、更に高い効率を得ることができる。しかも入力液室３１ｃおよび出力液室３１ｄの液圧はデストリビュータ３８およびロータ４２に軸線Ｌ方向のスラスト荷重を発生させないため、デストリビュータ３８およびロータ４２をスラスト荷重に耐えるように支持する必要がなくなり、構造を簡素化して重量およびコストを削減することができる。
【００４０】
またスリーブ３７の第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂはそれぞれ１８０°の中心角を有しているため、それらが軸線Ｌ方向にオーバーラップすると第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂが相互に連通してスリーブ３７が二部材に分割されてしまうが、それらを軸線Ｌ方向にずらして配置したことでスリーブ３７を一部材で構成することが可能となる。同様に、デストリビュータ３８の第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄはそれぞれ１８０°の中心角を有しているため、それらが軸線Ｌ方向にオーバーラップすると第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄが相互重なってデストリビュータ３８の剛性が低下してしまうが、それらを軸線Ｌ方向にずらして配置したことでデストリビュータ３８の剛性を確保することが可能となる。
【００４１】
以上、ポンプ・モータＭをモータとして作動させる場合について説明したが、ポンプ・モータＭをポンプとして作動させる場合にも、流量制御バルブ２３は同様にして液体の流量をＰＷＭ制御する。
【００４２】
次に、ポンプ・モータＭの作動をモータおよびポンプに切り換える液圧制御回路の構造を説明する。
【００４３】
図８は液圧制御回路の等価回路を示すもので、切換制御バルブ２４は四つのポートＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄと、遮断弁２４ａと、切換弁２４ｂとを備える。ポートＰａはアキュムレータ２２に接続され、ポートＰｂはタンク２１に接続され、ポートＰｃはポンプ・モータＭに接続され、ポートＰｄはチェックバルブ４８の下流側に接続される。ポートＰａとポートＰｄとの間には前記遮断弁２４ａが配置され、ポートＰｃは前記切換弁２４ｂを介してポートＰａ，ＰｄまたはポートＰｂに選択的に接続される。またチェックバルブ４８の上流側は、ポンプ・モータＭに接続されるとともに、前記流量制御バルブ２３を介してポートＰｂおよびタンク２１に接続される。
【００４４】
図９は、前記図８の等価回路の切換制御バルブ２４を具体化した液圧回路であり、切換制御バルブ２４はバルブハウジング４９に摺動自在に嵌合するスプール５０と、このスプール５０を駆動する２個のソレノイド５１，５２と、スプール５０を中立位置に付勢するリターンスプリング５３，５４とで構成される。
【００４５】
図８および図９（Ａ）に示すように、ポンプ・モータＭをモータとして作動させるとき、ソレノイド５１が励磁してソレノイド５２が消磁することでスプール５０が図中上方に移動し、遮断弁２４ａが開弁して切換弁２４ｂが駆動・中立側に切り換えられる。その結果、流量制御バルブ２３のデューティ比が１００％のとき、アキュムレータ２２の液体はポートＰａ→遮断弁２４ａ→切換弁２４ｂ→ポートＰｃ→ポンプ・モータＭ→流量制御バルブ２３→タンク２１の経路で流れ、ポンプ・モータＭを駆動することができる。
【００４６】
流量制御バルブ２３のデューティ比が０％のとき、ポンプ・モータＭを通過した液体は流量制御バルブ２３に阻止されてタンク２１に流入することができないため、アキュムレータ２２の液体はポートＰａ→遮断弁２４ａ→切換弁２４ｂ→ポートＰｃ→ポンプ・モータＭ→チェックバルブ４８→ポートＰｄ→切換弁２４ｂの経路で閉じたアンロード回路を循環する。このときアンロード回路を流れる液体はアキュムレータ２２の高圧液体であるため（高圧アンロード）、キャビテーションの発生を効果的に抑制することができる。
【００４７】
流量制御バルブ２３のデューティ比が０％よりも大きく１００％よりも小さいとき、流量制御バルブ２３が開弁しているデューティＯＮ期間はポンプ・モータＭが駆動力を発生するロード状態になり、流量制御バルブ２３が閉弁しているデューティＯＦＦ期間はポンプ・モータＭが駆動力を発生しないアンロード状態になる。
【００４８】
図８および図９（Ｂ）に示すように、ポンプ・モータＭをモータとしてもポンプとしても作動させないとき（中立状態）、ソレノイド５１およびソレノイド５２が共に消磁することでスプール５０が中立位置となり、遮断弁２４ａが閉弁して切換弁２４ｂが駆動・中立側に切り換えられる。その結果、ポンプ・モータＭ→チェックバルブ４８→ポートＰｄ→切換弁２４ｂ→ポートＰｃ→ポンプ・モータＭの閉じたアンロード回路が構成され、ポンプ・モータＭは無負荷で回転する。
【００４９】
図８および図９（Ｃ）に示すように、ポンプ・モータＭをポンプとして作動させるとき、ソレノイド５１が消磁してソレノイド５２が励磁することでスプール５０が図中下方に移動し、遮断弁２４ａが開弁して切換弁２４ｂが回生側に切り換えられる。その結果、流量制御バルブ２３のデューティ比が０％のとき、ポンプ・モータＭで加圧された液体は流量制御バルブ２３を通過することができないため、タンク２１の液体はポートＰｂ→切換弁２４ｂ→ポートＰｃ→ポンプ・モータＭ→チェックバルブ４８→ポートＰｄ→遮断弁２４ａ→ポートＰａ→アキュムレータ２２の経路で流れ、アキュムレータ２２を蓄圧することができる。
【００５０】
流量制御バルブ２３のデューティ比が１００％のとき、ポンプ・モータＭを通過した液体は流量制御バルブ２３を無負荷で通過できるため、タンク２１の液体はポートＰｂ→切換弁２４ｂ→ポートＰｃ→ポンプ・モータＭ→流量制御バルブ２３→ポートＰｂの経路で閉じたアンロード回路を循環する。このときアンロード回路を流れる液体はタンク２１の低圧液体であるため（低圧アンロード）、液体のリーク防止するとともに、ポンプ・モータＭおよび流量制御バルブ２３の動作抵抗を低減することができる。
【００５１】
流量制御バルブ２３のデューティ比が０％よりも大きく１００％よりも小さいとき、流量制御バルブ２３が閉弁しているデューティＯＦＦ期間はポンプ・モータＭが液圧を発生するロード状態になり、流量制御バルブ２３が開弁しているデューティＯＮ期間はポンプ・モータＭが液圧を発生しないアンロード状態になる。
【００５２】
本実施の形態では、ポンプ・モータＭを液圧ハイブリッド車両用の駆動源として用いているので、ポンプ・モータＭがモータとして作動するとき（駆動時）もポンプとして作動するとき（回生制動時）も回転方向は同一であるが、切換制御バルブ２４でタンク２１およびアキュムレータ２２の接続関係を反転することで、ポンプ・モータＭの回転方向を反転する機構を必要とせずに、ポンプ・モータＭの駆動および回生制動を支障なく行わせることができる。また１個の切換制御バルブ２４でポンプ・モータＭの駆動、回生、中立の切り換えを行うことができるだけでなく、ポンプ・モータＭの駆動時には高圧アンロード回路を自動的に構成し、ポンプ・モータＭの回生制動時には低圧アンロード回路を自動的に構成することができる。
【００５３】
次に、図１０に基づいてチェックバルブ４８の構造を説明する。
【００５４】
チェックバルブ４８は一体に結合された第１バルブハウジング６１および第２バルブハウジング６２を備えており、第１、第２バルブハウジング６１，６２の間に円環状のバルブシート６３が挟持される。第１バルブハウジング６１にはバルブシート６３の一側面から延びて流量制御バルブ２３およびポンプ・モータＭに連なるＬ字状の入口側通路６１ａが形成されるとともに、第２バルブハウジング６２にはバルブシート６３の他側面に臨むチェックボール収納空間６２ａと、このチェックボール収納空間６２ａをアキュムレータ２２に接続する５個の出口側通路６２ｂ…とが形成される。チェックボール収納空間６２ａにはチェックボール６４が移動可能に収納されており、５個の出口側通路６２ｂ…の中央にチェックボール６４の背部に当接可能なストッパ６５が装着される。
【００５５】
バルブシート６３およびストッパ６５は軽量で衝撃吸収性性能に優れた樹脂製であり、チェックボール６４は軽量で衝撃吸収性性能に優れたカーボン製あるいは樹脂製である。またバルブシート６３およびストッパ６５を保持する第１、第２バルブハウジング６１，６２は、減衰能に優れた片状黒鉛鋳鉄製とされる。
【００５６】
図８において、ポンプ・モータＭがモータとして作動する駆動時には、流量制御バルブ２３が開弁するデューティＯＮ時にチェックバルブ４８は閉弁し、流量制御バルブ２３が閉弁するデューティＯＦＦ時にチェックバルブ４８は開弁する。ポンプ・モータＭがポンプとして作動する回生時には、流量制御バルブ２３が閉弁するデューティＯＦＦ時にチェックバルブ４８は開弁し、流量制御バルブ２３が開弁するデューティＯＮ時にチェックバルブ４８は閉弁する。このように、チェックバルブ４８は流量制御バルブ２３により発生する液圧のデューティ周波数に応じた周波数で開閉する。
【００５７】
図１０において、出口側通路６２ｂ…が入口側通路６１ａよりも高圧になるとチェックバルブ４８は閉弁し、チェックボール収納空間６２ａに収納されたチェックボール６４がストッパ６５から離間してバルブシート６３に着座する。逆に入口側通路６１ａが出口側通路６２ｂ…よりも高圧になるとチェックバルブ４８が開弁し、チェックボール収納空間６２ａに収納されたチェックボール６４がバルブシート６３から離間してストッパ６５に当接する。
【００５８】
従って、チェックボール６４は短い時間間隔でバルブシート６３およびストッパ６５に交互に衝突することになるが、バルブシート６３およびストッパ６５が金属よりも衝撃吸収性能に優れた樹脂製であり、かつチェックボール５４が金属よりも衝撃吸収性能に優れたカーボン製あるいは樹脂製であるため、チェックボール６４がバルブシート６３およびストッパ６５に衝突する際の騒音を効果的に低減するとともに、摩耗に対する耐久性を高めることができる。
【００５９】
またチェックボール６４は鉄よりも軽量なカーボン製あるいは樹脂製であるため、チェックボール６４の慣性を小さくして容易に往復移動できるようにし、チェックバルブ４８の開閉応答性を高めることができる。しかもバルブシート６３およびストッパ６５を支持する第１、第２バルブハウジング６１，６２は減衰能が高い片状黒鉛鋳鉄製であるため、チェックボール６４がバルブシート６３およびストッパ６５に衝突して発生した衝撃が伝播し難くすることで、騒音の発生を更に低減することができる。
【００６０】
尚、チェックボール６４だけをカーボン製あるいは樹脂製とし、バルブシート６３およびストッパ６５を鉄製とするとチェックボール６の耐久性が問題となるが、バルブシート６３およびストッパ６５を樹脂製とすることで上記問題が解決される。また第１、第２バルブハウジング６１，６２だけでなく、バルブシート６３およびストッパ６５を共に減衰能が高い片状黒鉛鋳鉄製とすると、バルブシート６３およびストッパ６５の割れや欠けが問題となるが、バルブシート６３およびストッパ６５を樹脂製とすることで上記問題が解決される。
【００６１】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００６２】
例えば、実施の形態では本発明のチェックバルブ４８を液圧ハイブリッド車両のポンプ・モータＭの液圧回路に適用しているが、その用途は任意である。
【符号の説明】
【００６３】
２３ 流量制御バルブ
４８ チェックバルブ
６１ 第１バルブハウジング（保持部材）
６２ 第２バルブハウジング（保持部材）
６３ バルブシート
６４ チェックボール
６５ ストッパ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブシート（６３）と、前記バルブシート（６３）に着座可能に対向するチェックボール（６４）と、前記チェックボール（６４）が前記バルブシート（６３）から離間する位置を規制するストッパ（６５）とを備えるチェックバルブにおいて、
前記バルブシート（６３）および前記ストッパ（６５）が樹脂製であり、前記チェックボール（６４）がカーボン製あるいは樹脂製であることを特徴とするチェックバルブ。
【請求項２】
前記バルブシート（６３）および前記ストッパ（６５）を保持する保持部材（６１，６２）が片状黒鉛鋳鉄製であることを特徴とする、請求項１に記載のチェックバルブ。
【請求項３】
前記チェックバルブ（４８）は液圧デューティ信号を出力する流量制御バルブ（２３）に接続され、前記液圧デューティ信号の周波数で開閉することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のチェックバルブ。
【請求項１】
バルブシート（６３）と、前記バルブシート（６３）に着座可能に対向するチェックボール（６４）と、前記チェックボール（６４）が前記バルブシート（６３）から離間する位置を規制するストッパ（６５）とを備えるチェックバルブにおいて、
前記バルブシート（６３）および前記ストッパ（６５）が樹脂製であり、前記チェックボール（６４）がカーボン製あるいは樹脂製であることを特徴とするチェックバルブ。
【請求項２】
前記バルブシート（６３）および前記ストッパ（６５）を保持する保持部材（６１，６２）が片状黒鉛鋳鉄製であることを特徴とする、請求項１に記載のチェックバルブ。
【請求項３】
前記チェックバルブ（４８）は液圧デューティ信号を出力する流量制御バルブ（２３）に接続され、前記液圧デューティ信号の周波数で開閉することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のチェックバルブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−５２６３６（Ｐ２０１２−５２６３６Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９７５１４（Ｐ２０１０−１９７５１４）
【出願日】平成２２年９月３日（２０１０．９．３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月３日（２０１０．９．３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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