JP2018021608A

JP2018021608A - センサ取付け構造

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Publication number: JP2018021608A
Application number: JP2016153214A
Authority: JP
Inventors: 朝華大澤; Tomoka Osawa; 弘宣若林; Hironobu Wakabayashi; 俊晃中村; Toshiaki Nakamura; 洋立田; Hiroshi Tachida
Original assignee: Nidec Tosok Corp
Current assignee: Nidec Tosok Corp
Priority date: 2016-08-03
Filing date: 2016-08-03
Publication date: 2018-02-08
Also published as: US11035748B2; US20200003656A1; US20180038770A1; CN207161819U; US10591378B2

Abstract

【課題】上部ボディからの油圧センサの脱落がなく、簡単な作業で油圧センサの組み込みを行うことのできるセンサ取付け構造を提供する。
【解決手段】センサ筐体は、水平断面が円形の胴体部を有する。上部ボディ１は、水平断面が円形の内周面を持つ収容空間４を備え、収容空間４内に胴体部がその上下方向の中心軸を中心に回転可能に挿入される。ストッパ５０は、胴体部の外周面に水平方向に突出する。ガイド溝５１は、収容空間４の内周面に上下方向に設けられ、ストッパ５０がその内部を移動する。上部ボディ１にストッパ５０の上下方向の移動を規制する規制部５２が設けられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、自動車の変速機のコントロールバルブとして使用するのに適した油圧センサの取付け構造に関する。

車両の自動変速機には、変速機構を制御するためのコントロールバルブが設けられている。このコントロールバルブは、電磁弁装置を使用して変速機構に対して所定の大きさの油圧を供給・停止することにより、変速機構を制御する。特許文献１から特許文献３に示すように、従来のコントロールバルブとして、上部ボディと下部ボディとを重ね合わせて成るバルブボディを備えるものが知られている。バルブボディ内には、作動油が流れる油路を形成すると共に、油圧の切換のための電磁弁装置と油路内の油圧を検出するセンサを設ける。

従来のコントロールバルブにおいて、センサなどの電子機器は個々にバルブボディの上から取り付けられていることがほとんどであった。近年、小型化の要請から、例えば、図８に示すように、上部ボディ１と下部ボディ２の間に油圧センサ３を挟みこむビルトイン構造化が必要となってきている。

特開２０１０−１７４９９１号公報特表２０１０−０５８８００号公報特開２０１１−１３４８０１号公報

図９は、従来技術において、油圧センサ３を上部ボディ１と下部ボディ２との間で挟み込む方法を示す。この方法では、まず、上部ボディ１をその下面が上向きになるようにひっくり返した状態で、上部ボディ１に設けられた収容空間４内に、油圧センサ３を上下を逆にして挿入する。その後、油圧センサ３を収容空間４内に嵌め込んだ状態で上部ボディ１を反転して、下部ボディ２に重ね合わせ、上部ボディ１と下部ボディ２を固定する。

この場合、先に下部ボディ２上に油圧センサ３を配置し、その後に上方から上部ボディ１を重ね合わせると、油圧センサ３と収容空間４が上部ボディ１に隠れてしまうため、両者の位置合わせが難しく、収容空間４内に油圧センサ３を挿入することが困難である。そのため、上部ボディ１に対する油圧センサ３の取り付けは、前記のように上部ボディ１を反転させた状態で行われる。

ところが、このような方法では、油圧センサ３の取り付け後、上部ボディ１を元に戻して下部ボディ２に重ね合わせようとすると、収容空間４内に嵌め込んだ油圧センサ３がその自重で脱落することがある。そのため、作業者は、片手で油圧センサ３が脱落しないように押さえながら、上部ボディ１を下部ボディ２に重ね合わせ、両者の位置決めを行わねばならず、作業性が極めて悪いという問題があった。また、作業者が注意を払っていても、油圧センサ３が上部ボディ１から脱落することは避けられず、油圧センサ３を損傷する可能性もあった。

本発明は、上部ボディを反転させた場合でも上部ボディからの油圧センサの脱落がなく、簡単な作業で油圧センサの組み込みと上部ボディと下部ボディの位置決めを行うことのできるセンサの取付け構造を提供することを目的とする。

第１の発明のセンサ取付け構造は、次のような構成を有する。
（１）水平断面が円形の胴体部を有するセンサ筐体と、前記センサ筐体の内部に収容された圧力検出素子と、を備えた油圧センサ。
（２）水平断面が円形の内周面を持つ収容空間を備えた上部ボディであって、前記収容空間内に前記胴体部がその上下方向の中心軸を中心に回転可能に挿入された上部ボディと、前記上部ボディに向かって油路が設けられた下部ボディと、を有するバルブボディ。
（３）前記センサ筐体は、前記胴体部の外周面に水平方向に突出したストッパを有し、
（４）前記収容空間は、その内周面に上下方向に設けられ、前記ストッパがその内部を移動するガイド溝を有する。
（５）前記上部ボディは、前記胴体部が前記収容空間内に収容された状態において、前記ストッパの上下方向の移動を規制する規制部を有する。
（６）前記ガイド溝と前記規制部との間において、前記ストッパの移動を許容する空間部が設けられる。

第１の発明において、以下の構成とするとよい。
（１）前記収容空間は、前記上部ボディに設けられた貫通孔であり、前記規制部は、前記貫通孔の上縁のうち前記ガイド溝が存在しない部分であり、前記空間部は、前記貫通孔の上縁に接する空間であって、前記ガイド溝の上部と連通する部分である。

第２の発明のセンサ取付け構造は、次のような構成を有する。
（１）水平断面が円形の胴体部を有するセンサ筐体と、前記センサ筐体の内部に収容された圧力検出素子と、を備えた油圧センサ。
（２）水平断面が円形の内周面を持つ収容空間を備えた上部ボディであって、前記収容空間内に前記胴体部がその上下方向の中心軸を中心に回転可能に挿入された上部ボディと、前記上部ボディに向かって油路が設けられた下部ボディと、を有するバルブボディ。
（３）前記センサ筐体は、前記収容空間の内周面に、前記収容空間の内側に向かって水平方向に突出して設けられたストッパを有する。
（４）前記胴体部の外周面は、上下方向に延び前記ストッパがその内部を移動するガイド溝を有する。
（５）前記胴体部の外周面には、前記収容空間内に胴体部が挿入された状態において、前記ストッパの上下方向の移動を規制する規制部を有する。
（６）前記ガイド溝と前記規制部との間において、前記ストッパの移動を許容する空間部が設けられる。

第２の発明において、以下の構成とするとよい。
（１）前記空間部は、前記胴体部の外周面にその周方向に沿って設けられ、前記上下方向のガイド溝と連なる横溝であり、前記規制部は、前記横溝の下方の縁である。

第１または第２の発明において、以下の構成とするとよい。
（１）前記センサ筐体は、下部ケースと該下部ケースの上方に固定された上部ケースを備え、
前記上部ケースは樹脂によって形成され、その内部に前記圧力検出素子が収容され、
前記下部ケースは金属によって形成され、その内部に前記下部ボディに設けられた油路に連通する油導入空間が設けられ、前記下部ケースはその周縁に設けられた鍔部が前記上部ボディと下部ボディに挟み込まれた状態で保持される。

本発明によれば、ストッパと規制部とによって、油圧センサを上部ボディの収容空間内に固定したので、油圧センサの取り付け時に上下を反転させた上部ボディを、再びひっくり返して元に戻しても、油圧センサが上部ボディから脱落することがない。その結果、上部ボディから脱落しないように油圧センサを手作業で押さえておく必要がなく、上部ボディと下部ボディの重ね合わせおよび位置決め作業を簡単かつ正確に行うことができる。

図１は、第１実施形態の斜視図である。図２は、第１実施形態の縦断面図である。図３は、第１実施形態の係止部と係合部の係合を示す平面図である。図４は、第２実施形態の斜視図である。図５は、第２実施形態の縦断面図である。図６は、第２実施形態の係止部と係合部の係合を示す平面図である。図７は、第２実施形態の変形例を示す縦断面図である。図８は、バルブボディに対する油圧センサの取り付け状態を示す縦断面図である。図９は、バルブボディから油圧センサが脱落する状態を示す斜視図である。

本発明の実施形態を、以下に説明する。各実施形態において、図８および図９に示す従来技術と共通の部分については、各図において共通の符号を付し、説明は省略する。各実施形態において、上下方向とは、上部ボディと下部ボディの積層方向を言い、軸とは、油圧センサの上下方向に沿った中心軸をいう。また、内側、外側とは、油圧センサの中心軸から見た方向を言い、単に周方向あるいは軸方向と言った場合は、中心軸の周方向あるいは中心軸の軸方向を示す。

［１．第１実施形態］
［１．１構成］
本発明の第１実施形態について、図１から図３を参照して説明する。第１実施形態では、ストッパがセンサ筐体に設けられ、規制部が上部ボディに設けられる。

バルブボディは、上部ボディ１と下部ボディ２とから構成される。上部ボディ１には油圧センサ３を収容するための収容空間４が設けられる。下部ボディ２には、上部ボディ１に向かって上方に油路５が設けられ、この油路５の開口部に油圧センサ３が固定される。

収容空間４は、油圧センサ３の筐体がその中心軸に沿って下方から上方に挿入されるもので、上部ボディ１の上面から下面に開口した貫通孔である。上部ボディ１の上面における収容空間４を構成する貫通孔の上縁は、上部ケース３２に設けたストッパ５０が、油圧センサ３の中心軸に沿った上方から下方への移動することを阻止する規制部６０になっている。

収容空間４の上部には、油圧センサ３の上部ケース３２の外周面がぴったりと嵌まり込む形状の小径部４１が設けられる。小径部４１の水平断面、すなわち油圧センサ３の軸と直交する断面は、油圧センサ３の下部ケース３１の水平断面よりも小さく、下部ケース３１は小径部４１内には入り込むことはできない。収容空間４の下部には、下部ケース３１の外周面、すなわち下部ケース３１の鍔部７が嵌まり込む大径部４２が設けられ、小径部４１と大径部４２との境界には段部４３が設けられる。

油圧センサ３は、上下方向に延びる中心軸を備えた柱状の部材であり、下部ケース３１とその上方に固定された上部ケース３２を有する。下部ケース３１と上部ケース３２が本発明のセンサ筐体に相当する。下部ケース３１の外周は、上部ケース３２の外周よりも周方向外側、すなわち図中横方向にフランジ状に張り出し、鍔部７になっている。

下部ケース３１には、一端側が油路５に開口し、他端側が油の圧力に応じで変形する可撓板３３で塞がれた油導入空間３４が設けられる。下部ケース３１における油路５の周方向外側には、下部ケース３１の下面から上方に向かって凹んだ溝３５が設けられる。この溝３５内にＯ−リング等のシール材３５ａが嵌め込まれている。下部ケース３１と下部ボディ２との接触面は、シール材３５ａで密封される。

上部ケース３２には、可撓板３３の上面側を囲んだ圧力検出空間３６が設けられる。圧力検出空間３６内には、周囲が上部ケース３２に固定された支持部材３７が設けられ、支持部材３７の下面に圧力検出素子３８が設けられる。圧力検出素子３８は、可撓板３３における油導入空間３４の反対側に設けられる。油路５からの油圧で可撓板３３が変形した場合に、可撓板３３の変形による歪を検出して圧力検出素子３８が圧力変化を検出する。

上部ケース３２には、圧力検出素子３８に接続されたばね性の端子ピン３９が設けられる。上部ケース３２の上部及びその部分に設けられた端子ピン３９は、上部ボディ１に設けられた収容空間４から突出し、上部ボディ１の上面に露出している。

上部ケース３２の表面には、油圧センサ３の中心軸から見て外側に向かって、水平方向に突出した２か所のストッパ５０が等間隔、すなわち油圧センサ３の軸を中心として１８０°の間隔で設けられる。ストッパ５０は、図２に示すように、油圧センサ３の下面から上部ボディ１の肉厚分高い位置に設けられる。ストッパ５０の下面は、上部ケース３２の下面とほぼ同じ位置である。

ストッパ５０の上部ケース３２の表面からの突出量、すなわち油圧センサ３の中心軸のからストッパ５０の突出端部までの寸法は、収容空間４の大径部４２の内径よりも小さく、ストッパ５１は大径部４１の内周面に接触することなく、大径部４２内で、上下および周方向に自由に移動できる。

ストッパ５０の突出量は小径部４１の内径よりも大きく、そのため、収容空間４の小径部４１の内周面には上下方向に伸びるガイド溝５１が設けられ、このガイド溝５１内にストッパ５０が上下に移動可能に嵌め込まれる。ガイド溝５１の下端は収容空間４の大径部４２に開口し、ガイド溝５１の上端は上部ボディ１の上面に開口する。

上部ボディ１には、油圧センサ３が収容空間４内に収容された状態において、ストッパ５０の上下方向の移動を規制する規制部５２が設けられる。本実施形態において、規制部５２は、収容空間４の上縁のうちガイド溝５１が存在しない部分である。ガイド溝５１と規制部５２との間には、収容空間４内で油圧センサ３がその上下方向の軸を中心に回転した場合に、ストッパ５０の移動を許容する空間部が設けられる。ストッパ５０の移動を許容する空間は、上部ボディ１の上面の空間のうち、収容空間４の上縁に接し、ガイド溝５１上端の開口部と連通する部分である。

［１．２作用］
上記のような構成を有する第１実施形態の作用は、以下のとおりである。

上部ボディ１に油圧センサ３を取り付けるにあたり、上部ボディ１を反転させて、油圧センサ３をその端子ピン３９を先にして収容空間４内に挿入する。その際、油圧センサ３を軸を中心として回転させ、ストッパ５０をガイド溝５１内に嵌め込み、ガイド溝５１に沿って移動させることにより、小径部４１の内周面よりも外側に突出したストッパ５０が存在しても、油圧センサ３の全体を収容空間４内に嵌め込むことができる。

油圧センサ３が収容空間４内に完全に挿入されると、図３（ａ）のように、ストッパ５０がガイド溝５１内を通過し、上部ボディ１の表面に出て来る。その状態で、油圧センサ３をその軸を中心として回転させると、ストッパ５０は、ガイド溝５１の開口部を離れて、収容空間４の上縁に沿ってスライドしながら周方向に移動する。このときガイド溝５１の開口部に連通して、上部ボディ１の上面にはストッパ５０の移動を許容する空間が存在するので、ストッパ５０は周方向に移動できる。

例えば、図３（ｂ）のように、ストッパ５０が９０度回転した状態になると、ストッパ５０は、収容空間４の上縁に形成された規制部５２に引っ掛かり、下部ボディ２側への移動が阻止される。同時に、上部ケース３２が収容空間４の小径部４１に、下部ケース３１が大径部４２に収容されるので、油圧センサ３はストッパ５０と段部４３とに挟まれ、収容空間４内に保持される。

このようにして、油圧センサ３を上部ボディ１に仮止めした後は、上部ボディ１の上下を反転して、下部ボディ２の上面に重ね合わせ、両者を固定する。この場合、油圧センサ３は上部ボディ１に仮止めされているので、上部ボディ１の下面から油圧センサ３が落下することがない。

上部ボディ１と下部ボディ２とを固定すると、油圧センサ３は、その下部ケース３１に設けられた鍔部７の部分が、上部ボディ１の段部４３と下部ボディ２の表面とで挟み込まれる。その結果、たとえ規制部５２とストッパ５０が外れても、油圧センサ３は上部ボディ１と下部ボディ２の間に固定される。

［１．３効果］
本実施形態の効果は次のとおりである。

（１）油圧センサ３を収容空間４内に保持するストッパ５０と規制部５２を設けることで、油圧センサ３をコントロールバルブの上下のボディ１，２間にビルトイン固定する前の作業段階で、油圧センサ３の上部ボディ１からの脱落を防止できる。その結果、油圧センサ３の破損防止が出来るとともに、組立製造時作業を簡易化でき、生産性の向上に繋がる。

（２）ストッパ５０として上部ケース３２の表面に突起を設けたので、上部ケース３２に弾性部材からなるストッパを設けて、そのばね性により油圧センサ３と上部ボディ１を仮止めする技術に比較して、ストッパ５０の構造が簡単で、成型用の金型も単純な構造でよく、強度も優れる。

（３）上部ボディ１に設けた開口部である収容空間４の縁をそのまま規制部５２として利用することで、バルブボディに収容空間４を形成する場合、収容空間４の内面などに特別に凹凸加工を施す必要がない。

（４）下部ケース３１の全周囲に鍔部７が張り出しているので、鍔部７の広い面積で上部ボディ１の押圧力を受け止めることができるので、下部ケース３１を確実に固定できる。特に、上部ケース３２が樹脂であるため、ストッパ５０を簡単に設けることができ、上下のボディ１，２に挟持される下部ケース３１は強度の高い金属とすることで、上下のボディ１，２によって油圧センサ３を強固に固定できる。

［２．第２実施形態］
本発明の第２実施形態を図４から図６を参照して、説明する。第２実施形態において、第１実施形態と同様な構成については、同一の符号を付けて、説明は省略する。第２実施形態は、ストッパ５０が上部ボディ１に、ガイド溝５１および規制部５２が油圧センサ３の上部ケース３２に設けられた点が、第１実施形態と異なる。

収容空間４の上縁部の内周面に、収容空間４の内側に向かって水平方向に突出したストッパ５０が、周方向に等間隔に２か所設けられる。ガイド溝５１は、上部ケース３２の外周面に上下方向に設けられ、ガイド溝５１の上端開口部には、ガイド溝５１と連なり周方向に延びる横溝５３が設けられ、ストッパ５０がガイド溝５１および横溝５３内部を移動する。横溝５３の下の縁が、収容空間４内に油圧センサ３が挿入された状態において、ストッパ５０の上下方向の移動を規制する規制部５２である。横溝５３内の空間が、ガイド溝５１と規制部５２との間でストッパ５０の移動を許容する空間部である。

横溝５３の周方向の長さは、ストッパ５０が横溝５３の規制部５２に引っ掛かる程度の寸法、例えば、ストッパ５０の周方向の寸法程度でも良いが、第２実施形態では、油圧センサ３が収容空間４内で９０°回転するように、周方向の９０°範囲に設けられる。

第２実施形態において、図６（ａ）に示すように、ガイド溝５１内にストッパ５０が入り込むようにして、収容空間４内に油圧センサ３を挿入する。ストッパ５０がガイド溝５１の上端に達した状態で、油圧センサ３を収容空間４内で９０°回転させると、ストッパ５０は横溝５３内に入り込む。そして、ストッパ５０が横溝５３の端部に達すると、図６（ｂ）に示すように、ストッパ５０と規制部５２が引っかかって、上部ボディ１から油圧センサ３が脱落しなくなる。その結果、第１実施形態と同様な作用効果が発揮される。

第２実施形態では、樹脂製の上部ケース３２にガイド溝５１と横溝５３を設けたので、金型による樹脂成型でガイド溝５１と横溝５３を一度に形成することができ、金属製の上部ボディ１にガイド溝５１を設ける場合に比較して、製造が簡単である。

［３．他の実施形態］
本発明は、以上の実施形態に限定されるものではない。以上の実施形態は例として提示したものであって、その他の様々な形態で実施されることが可能である。発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲、要旨、その均等の範囲に含まれる。以下、その一例を示す。

（１）高さの低い、いわゆるボタン型の油圧センサも、中心軸を備えた柱状のセンサとして本発明に包含されるものであり、その場合、図７のように、収容空間４が上部ボディ１の下面に設けられた凹部でも良い。図７では、上部ボディ１にストッパ５０を設けているが、収容空間４が凹部の場合に、センサ筐体の外周にストッパ５０を設け、収容空間４の内面にガイド溝５１と横溝５３を設け、横溝５３の下縁を規制部５２としても良い。

（２）センサ筐体や上部ボディ１に設けるストッパ５０の数は２か所に限らず、周方向に等間隔であれば、３か所以上でもよい。センサ筐体を上部ボディ１に確実に固定することができる形状であれば、ストッパは１か所でも良い。

（３）ストッパ５０を油圧センサ３の筐体や上部ボディ１とは別部材で構成し、センサ筐体や上部ボディ１にねじ止め、はめ込み、接着等の手段で固定しても良い。

（４）油圧センサ３の構造については、図示の実施形態に限定されない。ストッパを設ける位置も油圧センサの胴体部であれば良く、図示の実施形態のような上部ケース３２ではなく、下部ケース３１や支持部材３７に設けても良い。

（５）上部ケース３２や下部ケース３１の材質も図示の実施形態に限定されず、上部ケース３２が樹脂製でなくとも、ストッパ５０を設けることができれば、金属などでも良いし、下部ケース３１を樹脂としても良い。

（６）下部ケース３１に設ける鍔部７は、下部ケース３１の全周囲にフランジ状に設ける必要はない。下部ケース３１の周囲に等間隔或いは適宜な間隔で突出部を設け、その上面を鍔部７とすることができる。

１…上部ボディ、２…下部ボディ、３…油圧センサ、４…収容空間、５…油路、７…鍔部、３１…下部ケース、３２…上部ケース、３３…可撓板、３４…油導入空間、３５…溝、３５ａ…シール材、３６…圧力検出空間、３７…支持部材、３８…圧力検出素子、３９…端子ピン、４１…小径部、４２…大径部、４３…段部、５０…ストッパ、５１…ガイド溝、５２…規制部、５３…横溝。

Claims

水平断面が円形の胴体部を有するセンサ筐体と、前記センサ筐体の内部に収容された圧力検出素子と、を備えた油圧センサと、
水平断面が円形の内周面を持つ収容空間を備えた上部ボディであって、前記収容空間内に前記胴体部がその上下方向の中心軸を中心に回転可能に挿入された上部ボディと、前記上部ボディに向かって油路が設けられた下部ボディと、を有するバルブボディと、
を備えた油圧センサ取付け構造において、
前記センサ筐体は、前記胴体部の外周面に水平方向に突出したストッパを有し、
前記収容空間は、その内周面に上下方向に設けられ、前記ストッパがその内部を移動するガイド溝を有し、
前記上部ボディは、前記胴体部が前記収容空間内に収容された状態において、前記ストッパの上下方向の移動を規制する規制部を有し、
前記ガイド溝と前記規制部との間において、前記ストッパの移動を許容する空間部が設けられるセンサ取付け構造。
前記収容空間は、前記上部ボディに設けられた貫通孔であり、
前記規制部は、前記貫通孔の上縁のうち前記ガイド溝が存在しない部分であり、
前記空間部は、前記貫通孔の上縁に接する空間であって、前記ガイド溝の上部と連通する部分である請求項１に記載のセンサ取付け構造。
水平断面が円形の胴体部を有するセンサ筐体と、前記センサ筐体の内部に収容された圧力検出素子と、を備えた油圧センサと、
水平断面が円形の内周面を持つ収容空間を備えた上部ボディであって、前記収容空間内に前記胴体部がその上下方向の中心軸を中心に回転可能に挿入された上部ボディと、前記上部ボディに向かって油路が設けられた下部ボディと、を有するバルブボディと、
を備えた油圧センサ取付け構造において、
前記センサ筐体は、前記収容空間の内周面に、前記収容空間の内側に向かって水平方向に突出して設けられたストッパを有し、
前記胴体部の外周面は、上下方向に延び前記ストッパがその内部を移動するガイド溝を有し、
前記胴体部の外周面には、前記収容空間内に胴体部が挿入された状態において、前記ストッパの上下方向の移動を規制する規制部を有し、
前記ガイド溝と前記規制部との間において、前記ストッパの移動を許容する空間部が設けられるセンサ取付け構造。
前記空間部は、前記胴体部の外周面にその周方向に沿って設けられ、前記上下方向のガイド溝と連なる横溝であり、
前記規制部は、前記横溝の下方の縁である請求項３に記載のセンサ取付け構造。
前記センサ筐体は、下部ケースと該下部ケースの上方に固定された上部ケースを備え、
前記上部ケースは樹脂によって形成され、その内部に前記圧力検出素子が収容され、
前記下部ケースは金属によって形成され、その内部に前記下部ボディに設けられた油路に連通する油導入空間が設けられ、前記下部ケースはその周縁に設けられた鍔部が前記上部ボディと下部ボディに挟み込まれた状態で保持される請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のセンサ取付け構造。