JP2014020458A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

【課題】スリーブとヨークの結合部における「カシメ荷重の抑制」、「抜け止め荷重の向上」、「回り止めトルクの向上」が可能な電磁弁を提供する。
【解決手段】複数の切欠部Ａによって分かれて形成した各カシメ片６には、根元側に幅の広い部位６ａが設けられ、先端側に幅の狭い部位６ｂが設けられる。複数の切欠部Ａによって複数のカシメ片６に分かれているため、従来技術の「全周カシメ構造」に比較して各カシメ片６（特に狭い部位６ｂ）を容易かつ確実に塑性変形させることができ、カシメ荷重を抑制できるとともに、ヨーク４に対するスリーブ２の抜け止め荷重を向上できる。また、カシメ加工時に集中荷重が加わる狭い部位６ｂがスリーブ２に食い付くため、ヨーク４に対するスリーブ２の回り止めトルクを向上できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、バルブとリニアソレノイドをカシメにより結合してなる電磁弁に関する。

バルブとリニアソレノイドとをカシメにより結合した電磁弁が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１の技術は、バルブハウジングの外周に設けられた鍔状のカシメ受部（環状凸部）に、筒状を呈するヨークの開口端をカシメることで、バルブとリニアソレノイドとを結合したものである。

特許文献１の技術は、ヨークの開口端を全周に亘ってカシメる「全周カシメ構造」であり、ヨークの開口端には圧延等により板厚を薄くした環状カシメ部が設けられ、カシメ力によりヨークの開口端が塑性変形し易く設けられている。

しかし、環状カシメ部の板厚が厚くなると、カシメ荷重が高くなり、ヨークに割れや亀裂などが発生する課題がある。
また、カシメ荷重が高くなることで、設備費も高くなってしまう。

あるいは、環状カシメ部の板厚が厚くなると、カシメ加工を施した際に、環状カシメ部が十分（規定分量）変形せず、変形不足が発生する懸念がある。
環状カシメ部の変形不足が発生すると、ヨークに対するバルブハウジングの密着性が低下し、抜け止め荷重が低下したり、ヨークに対してバルブハウジングが回転するなどの問題が生じる。

特許第４１７２４１９号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、
・カシメ荷重の抑制、
・抜け止め荷重の向上、
・回り止めトルクの向上、
が可能な電磁弁の提供にある。

本発明の電磁弁は、カシメを行うヨークの開口端が、複数の切欠部によって複数のカシメ片に分かれて設けられるため、従来技術における「全周カシメ構造」に比較して複数のカシメ片を容易に塑性変形させることができる。特に、カシメ片の先端側に設けた周方向幅の狭い部位は、剛性が低いため、複数の狭い部位を容易かつ確実に塑性変形させることができる。
このため、カシメ加工を施す際のカシメ荷重を抑制することができる。

本発明の電磁弁は、上述したように、従来技術における「全周カシメ構造」に比較して複数のカシメ片を容易に塑性変形させることができる。特に、狭い部位は剛性が低いため、複数の狭い部位を容易かつ確実に塑性変形させることができる。
これにより、カシメ片の変形不足の発生を無くすことができ、ヨークとバルブハウジングとの密着性を高めることができ、ヨークに対するバルブハウジングの抜け止め荷重を向上することができる。

本発明の電磁弁は、カシメ片の先端側に狭い部位を設けているため、カシメ力を狭い部位に集中的に加えることができる。このため、集中荷重が加わる狭い部位によってバルブハウジング側を変形させ、狭い部位をバルブハウジングに食い付かせることができる。
これにより、ヨークに対するバルブハウジングの回り止めトルクを向上することができる。

（ａ）電磁弁の外観図、（ｂ）ヨークの外観図である（実施例）。 ヨークにおけるカシメ片の説明図である（変形例１）。 ヨークにおけるカシメ片の説明図である（変形例２）。

図面を参照して［発明を実施するための形態］を説明する。
実施形態に示す電磁弁は、スプール弁１（バルブの一例）のスリーブ２（バルブハウジングの一例）と、リニアソレノイド３のヨーク４とを、カシメにより結合した電磁スプール弁であり、スリーブ２の外周に設けられた鍔状のカシメ受部５に、ヨーク４の開口端をカシメて、スプール弁１とリニアソレノイド３とを結合したものである。

スリーブ２をカシメるヨーク４の開口端には、円周方向に設けられた複数の切欠部Ａによって複数のカシメ片６が設けられる。
複数のカシメ片６には、根元側に周方向幅の広い部位６ａと、先端側に周方向幅の狭い部位６ｂとが、段差６ｃを介して設けられる。
狭い部位６ｂは、「カシメ受部５を内径方向に押し付けるカシメ力」と「カシメ受部５を軸方向（リニアソレノイドの中心軸に沿う方向）に押し付けるカシメ力」の両方を発生するものであり、狭い部位６ｂがカシメ受部５に食い付き、スリーブ２がリニアソレノイド３に密着して固定される。

以下において本発明の具体的な一例（実施例）を、図面（図１）を参照して説明する。
以下の実施例は、具体的な一例であって、本発明が実施例に限定されないことは言うまでもない。
以下の実施例において、上記［発明を実施するための形態］と同一符号は、同一機能物を示すものである。
以下の実施例では、説明の便宜上、図１（ａ）の左側を前、図１（ａ）の右側を後と称するが、この前後方向は、説明のための方向であって、実際の搭載方向を限定するものではない。

この実施例の電磁弁は、例えば、自動変速機の油圧制御装置に搭載される油圧制御弁に用いられるものであり（限定するものではない）、
・油圧制御用のスプール弁１と、
・このスプール弁１を駆動するリニアソレノイド３と、
をカシメにより軸方向に結合して成る。

スプール弁１は、
・リニアソレノイド３にカシメにより結合される略筒状のスリーブ２と、
・このスリーブ２の内部に配置されて軸方向（前後方向）へ摺動自在に支持されるスプールと、
を備える周知構造のものである。
なお、スプール弁１は、種々の仕様が適用可能であり、限定されるものではない。

リニアソレノイド３は、通電による磁力によりリターンスプリングの付勢力に抗してスプールを軸方向へ駆動するものであり、
・通電により磁力を発生するコイルと、
・軸方向（前後方向）へスライド可能に支持されるプランジャと、
・コイルの発生する磁力によりプランジャを前方へ向けて磁気吸引する吸引コアと、
・コイルの周囲を覆うヨーク４と、
・コイルの電気的な接続を行うコネクタ７と、
を備えて構成される周知構造のものである。

なお、リニアソレノイド３は、スプール弁１と同様、種々の仕様が適用可能であり、限定されるものではない。
また、リターンスプリングは、スプール弁１の内部に配置されるものであっても良いし、リニアソレノイド３の内部に配置されるものであっても良い。

ヨーク４は、コイルの周囲を覆って磁束を流す磁性体金属（例えば、軟鉄などの強磁性材料）であり、コイルの外周を覆う円筒部を備える。
そして、ヨーク４の内部にリニアソレノイド３の構成部品（例えば、コイルやステータ等を樹脂モールドした部品等）を組み込んだ後、ヨーク４の開口端（前端部）をカシメることで、
・ヨーク４内に配置されるリニアソレノイド３の構成部品がヨーク４の内部において固定されるとともに、
・スリーブ２とヨーク４が結合されて、スプール弁１とリニアソレノイド３が一体化する。

次に、スリーブ２とヨーク４のカシメ箇所を具体的に説明する。
スリーブ２の後端の外周には、ヨーク４の開口端によってカシメられる鍔状のカシメ受部５が設けられている。このカシメ受部５は、外周に膨出するリング状の突起部（環状凸部）であり、スリーブ２の一部である。
カシメ受部５における前側の段差面（リング面）には、後述する狭い部位６ｂがカシメられるテーパ面５ａ（前方に向かって縮径し、後方に向かって拡径する円錐面）が設けられている。

一方、ヨーク４の開口端には、円周方向に等間隔で設けられた複数（この実施例では８つ：一例であり限定するものではない）の切欠部Ａによって、複数のカシメ片６が設けられている。
それぞれのカシメ片６には、
・根元側（カシメ片６の後側）に周方向幅の広い部位６ａが設けられ、
・先端側（カシメ片６の前側）に周方向幅の狭い部位６ｂが設けられている。

具体的に、この実施例では、広い部位６ａと狭い部位６ｂが、段差６ｃにより区別できるものであり、
・段差６ｃの後側のカシメ片６が広い部位６ａとして設けられ、
・段差６ｃの前側のカシメ片６が狭い部位６ｂとして設けられている。

狭い部位６ｂは、カシメ加工によって、広い部位６ａに対して内側へ折れ曲がり、狭い部位６ｂがテーパ面５ａを強く押し付けるものであり、
・狭い部位６ｂがカシメ受部５を内径方向に押し付けるカシメ力（内径力）と、
・狭い部位６ｂがカシメ受部５を軸方向（ヨーク４の内部方向：後方）に押し付けるカシメ力（軸力）と、
の両方を発生する。

（実施例の効果１）
この実施例は、上述したように、カシメを行うヨーク４の開口端が、複数の切欠部Ａによって複数のカシメ片６に分かれて設けられるため、従来技術における「全周カシメ構造」に比較して複数のカシメ片６を容易に塑性変形させることができる。
特に、狭い部位６ｂは剛性が低いため、複数の狭い部位６ｂを容易かつ確実に塑性変形させることができる。
このため、カシメ加工を施す際のカシメ荷重を抑制することができる。

この実施例は、上述したように、従来技術における「全周カシメ構造」に比較して複数のカシメ片６を容易に塑性変形させることができる。
特に、狭い部位６ｂは剛性が低いため、複数の狭い部位６ｂを容易かつ確実に塑性変形させることができる。
これにより、カシメ片６の変形不足の発生を無くすことができ、ヨーク４とスリーブ２との密着性を高め、ヨーク４に対するスリーブ２の抜け止め荷重を向上することができ、電磁弁の信頼性を高めることができる。

この実施例は、カシメ片６に狭い部位６ｂを設けているため、カシメ力を狭い部位６ｂに集中的に与えることができる。このため、カシメ加工時に集中荷重が加わる狭い部位６ｂによってスリーブ２側を変形させて、狭い部位６ｂをスリーブ２に食い付かせることができる。
これにより、ヨーク４に対するスリーブ２の回り止めトルクを向上することができ、電磁弁の信頼性を高めることができる。

即ち、この実施例の電磁弁は、
・カシメ荷重の抑制、
・抜け止め荷重の向上、
・回り止めトルクの向上、
を達成できる。

（実施例の効果２）
この実施例は、上述したように、広い部位６ａと狭い部位６ｂの間に段差６ｃを設けている。
段差６ｃを設けたことにより、広い部位６ａに対し、狭い部位６ｂの根元箇所に、強度が急激に低下する部分を設けることができる。このため、段差６ｃの位置により、狭い部位６ｂが急激に折れ曲がる箇所（カシメ加工により内側に折れ曲がる起点）を任意に設定することができる。

（実施例の効果３）
従来技術における「全周カシメ構造」では、圧延等の技術を用いてヨーク４の開口端の板厚を薄く設け、ヨーク４の開口端の塑性変形を容易にしていた。
このように、圧延等の技術を用いてヨーク４の開口端の板厚を薄くする技術は、コストアップの要因になってしまう。

これに対し、この実施例では、広い部位６ａおよび狭い部位６ｂの周方向の幅を、打ち抜き等の加工により狭く設けるだけで、カシメ片６の剛性（特に狭い部位６ｂの剛性）を弱めて塑性変形を容易にできる。
このため、この実施例の電磁弁は、従来技術（圧延等を用いてヨーク４の開口端の板厚を薄くする技術）に比較して、コストを抑えることが可能になる。

上記の実施例では、カシメ片６に段差６ｃを設けて広い部位６ａと狭い部位６ｂを明確に区別する例を示したが、限定するものではなく、図２に示すように、段差６ｃを無くし、根元側に広い部位６ａを設け、先端側に狭い部位６ｂを設けても良い。

上記の実施例では、１つの広い部位６ａに１つの狭い部位６ｂを設ける例を示したが、限定するものではなく、図３に示すように、１つの広い部位６ａに複数（２つなど）の狭い部位６ｂを設けても良い。

上記の実施例では、バルブの一例としてスプール弁１を用いる例を示したが、限定するものではなく、ボール弁やポペット弁など、他の形式のバルブであっても良い。

１ スプール弁（バルブ）
２ スリーブ（バルブハウジング）
３ リニアソレノイド
４ ヨーク
５ カシメ受部
６ カシメ片
６ａ 広い部位
６ｂ 狭い部位
Ａ 切欠部

Claims (4)

1. バルブハウジング（２）の外周に設けられた鍔状のカシメ受部（５）に、筒状を呈するヨーク（４）の開口端をカシメて、バルブ（１）とリニアソレノイド（３）とを結合してなる電磁弁において、
   前記ヨーク（４）の開口端には、円周方向に設けられた複数の切欠部（Ａ）によって複数のカシメ片（６）が設けられ、
   複数の前記カシメ片（６）には、根元側に周方向幅の広い部位（６ａ）と、先端側に周方向幅の狭い部位（６ｂ）とが設けられることを特徴とする電磁弁。
2. 請求項１に記載の電磁弁において、
   前記広い部位（６ａ）と前記狭い部位（６ｂ）との境界部には、段差（６ｃ）が設けられることを特徴とする電磁弁。
3. 請求項１または請求項２に記載の電磁弁において、
   前記狭い部位（６ｂ）は、
   前記カシメ受部（５）を内径方向に押し付けるカシメ力と、
   前記カシメ受部（５）を軸方向に押し付けるカシメ力と、
   の両方を発生することを特徴とする電磁弁。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の電磁弁において、
   前記バルブ（１）は、スプール弁（１）であり、
   前記バルブハウジング（２）は、前記スプール弁（１）におけるスリーブ（２）であることを特徴とする電磁弁。

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