JP2008190566A - 液圧制御装置およびその組み付け方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】液圧制御装置の小型化および低コスト化を図る。また、シールの信頼性を向上させ、ソレノイド端子と基板との接合部の信頼性を向上させる。
【解決手段】弁部ユニット23がボデー1に固定され、ソレノイド21が弁部ユニット23に着脱可能に外嵌され、ソレノイド端子22が基板5に接合された液圧制御装置において、ソレノイド21と基板5との間に弾性材よりなるスペーサ8を配置し、ソレノイド21、基板5、およびスペーサ8をケース3内に収容することにより、従来の隔壁およびカバーを廃止するとともに、シールする部位を減少させる。また、基板5およびスペーサ8をソレノイド21とケース3とにより挟持して、スペーサ8によりソレノイド21のがたつきを防止する。
【選択図】図4

Description

本発明は、流体通路を開閉する電磁弁および電子部品が配置された基板を備える液圧制御装置およびその組み付け方法に関し、特に車両用ブレーキ装置の液圧制御装置に好適である。
従来の車両用ブレーキ装置の液圧制御装置は、図18に示すように、ブレーキ液が流通する流体通路が形成されたボデー1に、流体通路を開閉する電磁弁2が装着されている。樹脂製のケース3は、ソレノイド収容部32とコネクタ収容部33とが連結部1Aにて連結されており、ソレノイド収容部32内のソレノイド室2Aに電磁弁2のソレノイド21が収容されている。
ケース3には樹脂製のカバー3Aが接合されており、カバー3A内に基板室4Aが形成されている。この基板室4Aとソレノイド室2Aとはケース3の隔壁5Aによって分離されている。基板室4Aに基板5が収容され、基板5はケース3の基板保持部6Aに保持されている。
電磁弁2のソレノイド端子22は、ソレノイド室2Aから隔壁5Aを貫通して基板室4Aに延び、基板5に接合されている。また、ケース3にインサート成形されたコネクタ端子4の一端が基板5に接合されている。
ケース3とカバー3Aはカバー3Aの開口側縁部にて溶着されるとともに、隔壁5Aにおけるソレノイド端子22が貫通する部位はシール材が充填されて、基板室4Aの気密性が確保されている。また、ボデー1とケース3との合わせ面はパッキン35にてシールされている。
ソレノイド21は、ソレノイド21とボデー1との間に配置されたスプリング(ウエーブワッシャ)7Aにより、ケース3に設けられたストッパ8Aに押し付けられて位置決めされている。したがって、ケース取付ボルトを外すと、ソレノイド21をケース3や基板5等とともにボデー1から分離することができる。このように、ソレノイド21をボデー1から分離可能な液圧制御装置は、特許文献1に示されている。
なお、ソレノイド端子22と基板5との接合方法としては、ハンダ接合、或いはソレノイド端子22としてプレスフィット端子(特許文献2参照)を用いる方法が知られている。
特開2005−29110号公報 特開2004−273256号公報
しかしながら、従来の液圧制御装置は、ソレノイド室2Aと基板室4Aとを個別に設けているため、隔壁5Aおよびカバー3Aが必要になり、液圧制御装置の体格が大きくなるとともにコスト高になるという問題があった。
また、シールする部位が多いため、シール性に対するリスクが高くなるとともにコスト高になるという問題があった。
さらに、ソレノイド21をケース3や基板5等とともにボデー1に組み付けるまではソレノイド21はケース3や基板5に対してしっかりと位置決め固定されていないため、例えば搬送中の振動により、ソレノイド端子22と基板5との接合部が破損したり、ソレノイド端子22が破損する虞があった。
さらにまた、ソレノイド端子22としてプレスフィット端子を用いた場合、ソレノイド端子22と基板5との結合力はソレノイド端子22を基板5に圧入した部位の摩擦力のみであるため、振動によりソレノイド端子22が基板5から抜け易いという問題があった。
本発明は上記点に鑑みて、液圧制御装置の小型化および低コスト化を図ること、シールの信頼性を向上させること、さらにはソレノイド端子と基板との接合部の信頼性を向上させることを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、内部に流体通路が形成されたボデー(1)と、流体通路を開閉する弁体を含む弁部ユニット(23)、および同弁部ユニット(23)に着脱可能に外嵌され、通電されたときに弁体を吸引するソレノイド(21)を有する電磁弁(2)と、基板面(54)に電子部品が配置されるとともに、ソレノイド(21)に接続されたソレノイド端子(22)が接合された基板(5)と、ソレノイド(21)と基板(5)との間に配置された弾性材よりなるスペーサ(8)と、ボデー(1)に組み付けられ、ソレノイド(21)、基板(5)、およびスペーサ(8)を内部に収容するケース(3)とを備え、さらに、基板(5)およびスペーサ(8)はソレノイド(21)とケース(3)に挟持されていることを特徴とする。
これによると、隔壁およびカバーを廃止できるため、液圧制御装置の小型化および低コスト化を図ることができる。
また、シールする部位が減少するため、シールの信頼性を向上させることができる。
さらに、ソレノイド(21)と基板(5)とスペーサ(8)とケース(3)とを一体化した集合体をボデー(1)に組み付ける前の状態では、スペーサ(8)によりソレノイド(21)と基板(5)の相対変位が防止されるため、換言すると、ソレノイド(21)のがたつきが防止されるため、例えば搬送中のソレノイド(21)の振動によるソレノイド端子(22)と基板(5)との接合部の破損やソレノイド端子(22)の破損を防止することができる。
さらにまた、ソレノイド(21)と基板(5)とスペーサ(8)とケース(3)とを一体化した集合体をボデー(1)に組み付けた後においても、スペーサ(8)によりソレノイド(21)のがたつきが防止されるため、ソレノイド端子(22)と基板(5)との接合部の信頼性を向上させることができる。
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の液圧制御装置において、スペーサ(8)はソレノイド(21)の一端面と基板(5)との間に位置する被挟持板部(81)を備え、この被挟持板部(81)は圧縮状態になっていることを特徴とする。
これによると、被挟持板部(81)の反発力によってソレノイド(21)がボデー(1)に押し付けられてソレノイド(21)のがたつきが一層確実に防止されるため、ソレノイド端子(22)と基板(5)との接合部の信頼性をさらに向上させることができる。
請求項3に記載の発明では、請求項2に記載の液圧制御装置において、スペーサ(8)は、被挟持板部(81)からソレノイド(21)の軸方向に延びてソレノイド(21)の外周面を保持するガイド部(82、83)を備えることを特徴とする。
これによると、基板(5)に対するソレノイド(21)の揺動がガイド部(82、83)により防止されるため、ソレノイド端子(22)の曲がりを防止して、ソレノイド端子(22)と基板(5)との接合部の信頼性をさらに向上させることができる。
請求項4に記載の発明では、請求項3に記載の液圧制御装置において、スペーサ(8)は、ガイド部(82)からソレノイド(21)の外周面と対向するケース(3)の側壁面に向かって延びて先端部がケース(3)の側壁面に当接する腕部(84)を備えることを特徴とする。
これによると、基板(5)に対するソレノイド(21)の揺動が一層確実に防止されるため、ソレノイド端子(22)の曲がりを防止して、ソレノイド端子(22)と基板(5)との接合部の信頼性をさらに向上させることができる。
請求項5に記載の発明では、請求項4に記載の液圧制御装置において、腕部(84)は圧縮状態になっていることを特徴とする。
これによると、腕部(84)の反発力によってガイド部(82、83)とソレノイド(21)の外周面との摩擦力が得られ、ソレノイド(21)のがたつきが一層確実に防止されるため、ソレノイド端子(22)と基板(5)との接合部の信頼性をさらに向上させることができる。
また、ソレノイド(21)と基板(5)とスペーサ(8)とを一体化した集合体がケース(3)から脱落することを防止できる。
請求項6に記載の発明のように、請求項1ないし3のいずれか1つに記載の液圧制御装置において、スペーサ(8)に設けた係止突起(85)を基板(5)に設けた凹部(52)に嵌めて、基板(5)とスペーサ(8)を結合することができる。
請求項7に記載の発明では、請求項6に記載の液圧制御装置において、ケース(3)に設けられた支柱(38)が、基板(5)に設けられた孔(53)に挿入されていることを特徴とする。
これによると、ケース(3)に対する基板(5)の位置決めを確実に行うことができる。
請求項8に記載の発明では、請求項1ないし7のいずれか1つに記載の液圧制御装置において、ソレノイド端子(22)はプレスフィット端子が用いられることを特徴とする。
これによると、ソレノイド(21)と基板(5)とスペーサ(8)とケース(3)とを一体化した集合体をボデー(1)に組み付ける際、換言するとスペーサ(8)の被挟持板部(81)を圧縮する際に、ソレノイド端子(22)と基板(5)は接合部において容易に相対変位することができる。
請求項9に記載の発明のように、請求項1ないし8のいずれか1つに記載の液圧制御装置は、車両に搭載され、流体通路をブレーキ液が流通する液圧制御装置として用いることができる。
請求項1に記載の液圧制御装置は、ソレノイド(21)と基板(5)との間にスペーサ(8)を配置した状態で、ソレノイド端子(22)を基板(5)に設けた孔(51)に挿入して、ソレノイド(21)と基板(5)とスペーサ(8)とを一体化した1次集合体を得る第1工程と、1次集合体をケース(3)の内部に収容しつつ第1集合体とケース(3)とを一体化して2次集合体を得る第2工程と、2次集合体をボデー(1)に組み付ける第3工程とを有して組み付けることができる。
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について説明する。図1は第1実施形態に係る液圧制御装置の平面図、図2は図1のA−A線に沿う断面図、図3は図2のB−B線に沿う断面図、図4は図3のC−C線に沿う断面図、図5は図3のD−D線に沿う電磁弁単体の断面図、図6は図2のコネクタ端子と基板との接合部の断面図である。
本実施形態の液圧制御装置は、ブレーキ液圧を制御して車両の制動力を制御する車両用ブレーキ装置の液圧制御装置として用いられる。なお、図1の上下方向は、車両搭載状態での上下方向を示している。
図1〜図4に示すように、液圧制御装置は、ブレーキ液が流通する流体通路(図示せず)が形成された金属製のボデー1を備えている。このボデー1には、流体通路を開閉する複数個の電磁弁2、ブレーキ液を吸入・吐出するポンプ(図示せず)、このポンプを駆動する電動機(図示せず)等が取付けられている。
電磁弁2は、流体通路を開閉する弁体(図示せず)を含む弁部ユニット23と、この弁部ユニット23のスリーブ23aに着脱可能に外嵌され、通電されたときに弁体を吸引するソレノイド21とを備えている。
ボデー1には、ソレノイド21等を覆うようにして樹脂製のケース3が組み付けられている。このケース3には、金属製の4個のブッシュ34および多数のコネクタ端子4がインサート成形されている。ケース3は、ソレノイド21、基板5(詳細後述)、およびスペーサ8(詳細後述)が収容される収容室31を形成する略直方体のソレノイド収容部32と、多数のコネクタ端子4の一端側が収容される空間331を形成する略直方体のコネクタ収容部33を備えている。そして、図示しないコネクタがコネクタ収容部33に装着されることにより、そのコネクタのコネクタ端子と液圧制御装置のコネクタ端子4とが接続される。
ケース3は、4個のスクリュー6によりブッシュ34を介してボデー1に固定されている。ケース3とボデー1との合わせ面はパッキン35にてシールされている。
また、ケース3には、ソレノイド収容部32とケース3の外部とを連通する連通孔36が形成されており、この連通孔36により、ソレノイド収容部32が負圧になるのを防止するようになっている。この連通孔36は、気体を通し、液体の流通を阻止する特性のフィルタ37によって覆われている。ケース3には、基板5側に向かって突出する複数個の支柱38が一体に形成されている。
基板5には、基板面54に電子部品(図示せず)が配置され、基板5にハンダ接合されている。また、基板5には、コネクタ端子4の他端側が接合されている。さらに、基板5には、電磁弁2のソレノイド端子22および電動機端子7が接合されている。
スペーサ8は、ウレタン等の弾性材よりなり、ソレノイド21と基板5との間に配置されている。そして、基板5およびスペーサ8は、ソレノイド21とケース3に挟持されている。
次に、電磁弁2のソレノイド21について、図5に基づいて説明する。弁部ユニット23は、その大部分はボデー1内に収容され、弁部ユニット23の一部をなす非磁性体金属製のスリーブ23aがボデー1から突出している。この弁部ユニット23は、ボデー1にカシメ等によって固定されている。
ソレノイド21は、コイルワイヤ24を装着した樹脂製のボビン25の外周を樹脂成形したものを、磁性体金属製の筒状のヨーク26内に組み付け、磁性体金属製のリング27をヨーク26の開口端部に装着し、さらにコイルワイヤ24とソレノイド端子22とをハンダにて接合して構成されている。全ての電磁弁2(本例では8個)のボビン25には、ソレノイド端子22を保持する端子ガイド251が一体に形成されている。
図6に示すように、ソレノイド端子22は、圧入により基板5に固定されるプレスフィット端子を用いており、ソレノイド端子22において基板5に圧入される圧入部221を基板5の端子挿入孔51の径よりも大きくし、拡張力Fを発生させるようになっている。なお、コネクタ端子4および電動機端子7も、同様にプレスフィット端子を用いている。
スペーサ8について、図7〜図12に基づいてさらに説明する。図7はスペーサ8の平面図、図8は図7のE矢視図、図9は図7のF矢視図、図10は図9のG矢視図、図11は図7のH−H線に沿う断面図、図12は図10のI−I線に沿う断面図である。
スペーサ8は、ソレノイド21とケース3に挟持される板状の被挟持板部81を備えている。被挟持板部81の一方の面が基板5の裏面55に当接し、被挟持板部81の他方の面がソレノイド21のヨーク26の一方の面に当接する。なお、ヨーク26の他方の面はボデー1に当接する。
被挟持板部81の一方の面には、基板5の裏面55側のハンダ部との干渉を避けるために、逃がし溝811が3列形成されている。被挟持板部81の他方の面には、弁部ユニット23のスリーブ23aの先端部との干渉を避けるために、逃がし溝812が2列形成されている。被挟持板部81には、ソレノイド端子22が挿入される貫通孔のソレノイド端子挿入孔813が複数個形成されている。
スペーサ8は、被挟持板部81からソレノイド21の軸方向に且つボデー1に向かって延びてソレノイド21のヨーク26の外周面を保持する2種類のガイド部82、83を備えている。
第1ガイド部82は、板状になっていて、被挟持板部81の両端に対向配置されている。第1ガイド部82には、ヨーク26の外周面に当接する円弧状のガイド面821が形成されている。
第2ガイド部83は、柱状になっていて、2つの第1ガイド部82の中央に複数個並べて配置されている。第2ガイド部83には、ヨーク26の外周面に当接する円弧状のガイド面831が形成されている。
そして、第1ガイド部82の1つのガイド面821と、第2ガイド部83の2つのガイド面831とによって、1つのソレノイド21を保持するようになっている。
スペーサ8は、第1ガイド部82からソレノイド21の外周面と対向するケース3の側壁面に向かって延びて先端部がケース3の側壁面に当接する柱状の腕部84を複数個備えている。
上記構成になる液圧制御装置は、以下のようにして組み立てられる。まず、ボデー1に、弁部ユニット23、ポンプ、電動機等を組み付ける。このとき、ボデー1をカシメめて、弁部ユニット23をボデー1に一体的に固定する。
一方、第1ガイド部82のガイド面821と第2ガイド部83のガイド面831とによって形成される空間にソレノイド21を挿入しつつ、ソレノイド端子22を被挟持板部81のソレノイド端子挿入孔813に挿入する。そして、電子部品が配置された基板5とソレノイド21との間にスペーサ8を配置した状態で、ソレノイド端子22の先端部を基板5の端子挿入孔51に挿入する。これにより、基板5とソレノイド21とスペーサ8とを一体化して1次集合体を得る。
次いで、この1次集合体をケース3のソレノイド収容部32に入れ、ケース3の支柱38に基板5が当たるまで1次集合体を押し込む。これにより、コネクタ端子4を基板5の端子挿入孔51に圧入し、第1集合体とケース3とを一体化して2次集合体を得る。このように、コネクタ端子4を基板5の端子挿入孔51に圧入することにより、第1集合体のケース3からの脱落が防止される。
2次集合体の状態では、スペーサ8の腕部84は圧縮状態になっており、第1ガイド部82のガイド面821および第2ガイド部83のガイド面831がヨーク26の外周面に押し付けられている。したがって、第1集合体のケース3からの脱落が防止される。また、第1ガイド部82および第2ガイド部83とヨーク26との摩擦力により、基板5とソレノイド21のソレノイド軸方向の相対変位が規制される。さらに、基板5に対するソレノイド21の揺動が第1ガイド部82および第2ガイド部83により防止され、例えば搬送中のソレノイド21の振動によるソレノイド端子22の曲がりが防止される。
なお、2次集合体の状態では、ソレノイド端子22の圧入部221の先端部が基板5の端子挿入孔51に圧入されているが、被挟持板部81の圧縮量はほぼゼロの状態になっている。また、2次集合体の状態では、ヨーク26の他方の面(ボデー1側の面)側がソレノイド収容部32から外部に突出している。
次いで、2次集合体をボデー1に組み付ける。具体的には、2次集合体のソレノイド21を弁部ユニット23のスリーブ23aに外嵌し、スクリュー6により2次集合体のケース3をボデー1に固定する。
前述したように、2次集合体の状態ではヨーク26の他方の面側がソレノイド収容部32から外部に突出しているため、2次集合体をボデー1に組み付けることにより、ヨーク26の突出量の分だけ被挟持板部81が圧縮される。この際、基板5とソレノイド21が相対変位し、ソレノイド端子22の圧入部221が所定の深さまで基板5の端子挿入孔51に圧入される。
そして、被挟持板部81の反発力によってソレノイド21がボデー1に押し付けられてソレノイド21のがたつきが防止されるため、ソレノイド端子22と基板5との接合部の信頼性が向上する。
本実施形態では、ソレノイド21および基板5をともに収容室31に収容するため、従来の隔壁およびカバーを廃止することができ、液圧制御装置の小型化および低コスト化を図ることができる。
また、それに伴ってシールする部位が減少するため、シールの信頼性を向上させることができる。
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。図13は第2実施形態に係る液圧制御装置の要部の平面断面図、図14は図13のJ−J線に沿う断面図、図15は図14のスペーサ8の平面図、図16は図15のK矢視図、図17は図15のL矢視図である。第1実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
図15〜図17に示すように、スペーサ8には、被挟持板部81の外縁部に、被挟持板部81の一方の面から基板5側に向かって突出する係止突起85が3個設けられている。また、スペーサ8は、第1実施形態における腕部84が廃止されてコンパクトにされている。
図13、図14に示すように、基板5には、基板5の外縁部に、係止突起85が嵌められる凹部52が3個設けられている。そして、係止突起85を凹部52に圧入することにより、基板5とスペーサ8が結合されている。
ケース3の支柱38は、基板5側に向かって突出する円柱状の大径円柱部38aと、この大径円柱部38aの端部からさらに延びる円柱状の小径円柱部38bとを備えている。大径円柱部38aの外径は、基板5に設けられた複数の挿入孔53の内径よりも十分大きく設定され、小径円柱部38bの外径は、ステー挿入孔53の内径と同等に設定されている。
本実施形態の液圧制御装置を組み立てる場合、基板5とソレノイド21とスペーサ8とを一体化した1次集合体を、ケース3のソレノイド収容部32に入れ、大径円柱部38aの端部に基板5が当たるまで1次集合体を押し込む。これにより、ステー挿入孔53に小径円柱部38bが挿入または圧入されて、ケース3に対する基板5の位置決めがなされる。
(他の実施形態)
上記各実施形態では、車両用ブレーキ装置の液圧制御装置を示したが、本発明は他の用途の液圧制御装置にも適用することができる。
本発明の第1実施形態に係る液圧制御装置の平面図である。 図1のA−A線に沿う断面図である。 図2のB−B線に沿う断面図である。 図3のC−C線に沿う断面図である。 図3のD−D線に沿う電磁弁単体の断面図である。 図2のコネクタ端子と基板との接合部の断面図である。 図2のスペーサ8の平面図である。 図7のE矢視図である。 図7のF矢視図である。 図9のG矢視図である。 図7のH−H線に沿う断面図である。 図10のI−I線に沿う断面図である。 本発明の第2実施形態に係る液圧制御装置の要部の平面断面図である。 図13のJ−J線に沿う断面図である。 図14のスペーサ8の平面図である。 図15のK矢視図である。 図15のL矢視図である。 従来の車両用ブレーキ装置における液圧制御装置の要部の断面図である。
符号の説明
1…ボデー、2…電磁弁、3…ケース、5…基板、8…スペーサ、21…ソレノイド、22…ソレノイド端子、23…弁部ユニット、54…基板面。

Claims (10)

  1. 内部に流体通路が形成されたボデー(1)と、
    前記流体通路を開閉する弁体を含む弁部ユニット(23)、および同弁部ユニット(23)に着脱可能に外嵌され、通電されたときに前記弁体を吸引するソレノイド(21)を有する電磁弁(2)と、
    基板面(54)に電子部品が配置されるとともに、前記ソレノイド(21)に接続されたソレノイド端子(22)が接合された基板(5)と、
    前記ソレノイド(21)と前記基板(5)との間に配置された弾性材よりなるスペーサ(8)と、
    前記ボデー(1)に組み付けられ、前記ソレノイド(21)、前記基板(5)、および前記スペーサ(8)を内部に収容するケース(3)とを備え、
    さらに、前記基板(5)および前記スペーサ(8)は前記ソレノイド(21)と前記ケース(3)に挟持されていることを特徴とする液圧制御装置。
  2. 前記スペーサ(8)は前記ソレノイド(21)の一端面と前記基板(5)との間に位置する被挟持板部(81)を備え、この被挟持板部(81)は圧縮状態になっていることを特徴とする請求項1に記載の液圧制御装置。
  3. 前記スペーサ(8)は、前記被挟持板部(81)から前記ソレノイド(21)の軸方向に延びて前記ソレノイド(21)の外周面を保持するガイド部(82、83)を備えることを特徴とする請求項2に記載の液圧制御装置。
  4. 前記スペーサ(8)は、前記ガイド部(82)から前記ソレノイド(21)の外周面と対向する前記ケース(3)の側壁面に向かって延びて先端部が前記ケース(3)の側壁面に当接する腕部(84)を備えることを特徴とする請求項3に記載の液圧制御装置。
  5. 前記腕部(84)は圧縮状態になっていることを特徴とする請求項4に記載の液圧制御装置。
  6. 前記スペーサ(8)に設けた係止突起(85)が前記基板(5)に設けられた凹部(52)に嵌められて、前記基板(5)と前記スペーサ(8)が結合されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の液圧制御装置。
  7. 前記ケース(3)に設けられた支柱(38)が、前記基板(5)に設けられた孔(53)に挿入されていることを特徴とする請求項6に記載の液圧制御装置。
  8. 前記ソレノイド端子(22)はプレスフィット端子が用いられることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載の液圧制御装置。
  9. 車両に搭載され、前記流体通路をブレーキ液が流通することを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1つに記載の液圧制御装置。
  10. 請求項1に記載の液圧制御装置の組み付け方法であって、
    前記ソレノイド(21)と前記基板(5)との間に前記スペーサ(8)を配置した状態で、前記ソレノイド端子(22)を前記基板(5)に設けた孔(51)に挿入して、前記ソレノイド(21)と前記基板(5)と前記スペーサ(8)とを一体化した1次集合体を得る第1工程と、
    前記1次集合体を前記ケース(3)の内部に収容しつつ前記第1集合体と前記ケース(3)とを一体化して2次集合体を得る第2工程と、
    前記2次集合体を前記ボデー(1)に組み付ける第3工程とを有することを特徴とする液圧制御装置の組み付け方法。
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