JP3418368B2 - スプールバルブ及びその製造方法 - Google Patents

スプールバルブ及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のオートマ
チック等のトランスミッションの油圧制御回路に組み込
まれてオイル流路の切り替えを行うオイルバルブ等のス
プールバルブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のオートマチック等のトランスミッ
ション用のオイルバルブ等のスプールバルブは棒材を旋
盤等により切削加工して製造していたが、切り粉として
廃棄される材料が多い、切削加工に時間を要する、浸炭
焼き入れ等の熱処理を施した場合には熱処理歪みが発生
してシャフトがゆがみ歪み取り矯正を行わねばならない
等多くの問題点があった。
【０００３】上記したような問題点を解決するために、
本発明者らは、特開平９−２６４４４４号公報に開示さ
れているごとく、複数のカラーをシャフト素材の所定位
置に嵌挿したうえ、転造型によりカラーの両端部のシャ
フト素材を縮径して金属の塑性流動により環状隆条を形
成することにより、カラーをシャフトに固定させたスプ
ールバルブを先に発明した。
【０００４】しかしながら、このカラーは棒材を冷間鍛
造機内において、先ず所定の長さにシャー切断した後多
段工程にて冷間鍛造により製造されるものであって、カ
ラーの厚みが例えば４ｍｍ以下のような厚みの薄いもの
を製造する場合においては、シャー切断により切断され
た棒材がダレ等の変形を生じてしまうので、薄いカラー
を製造することは困難なことであった。また、自動車の
低燃費化のために車両重量は僅かでも軽いことが求めら
れているが、このカラーはリング状の中実体であるので
重量が大きいという問題のほか、油抜き穴を設けるには
ドリルによる穴明け加工を必要とし時間と工数がかか
る、棒材を用いてシャフトを嵌挿するための中心穴を打
ち抜くために材料の無駄が生じ製造コストを上昇させる
等の問題のあるものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決し、厚みの薄いカラーも製造することが
できて、軽量で材料歩留りの高いカラーを嵌挿したスプ
ールバルブを提供するためになされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明のスプールバルブは、シャフトの周
面に所定間隔で形成された複数の小径部の外周面に、カ
ラーの内径よりも大径の一対の環状隆条を有し、該環状
隆条間にカラーを密着嵌合してバルブ体としたスプール
バルブにおいて、カラーが、金属板の成形により製造さ
れて環状空隙を有するものであることを特徴とするもの
である。なお、カラーとして、必要に応じ油抜き穴が形
成されたものを用いることができる。
【０００７】また、本発明のスプールバルブの製造方法
は、金属板を成形して製造した環状空隙を有する複数の
カラーを、シャフト素材に嵌挿して所要位置に配列させ
たうえ、転造型によりカラーの両端部のシャフト素材を
縮径して金属を塑性流動させ、カラーの両端部にカラー
の内径より大径の環状隆条を形成して、カラーをシャフ
トに固定したことを特徴とするものであり、必要に応じ
打ち抜きによりカラーに油抜き穴を設けることができ
る。
【０００８】本発明のスプールバルブの製造方法は、カ
ラーを厚みの薄い鋼板を用いて冷間成形により環状空隙
を有するものとすることにより、４ｍｍ以下の薄い厚み
のカラーを容易に製造することができ、このカラーをシ
ャフトに嵌挿することによって軽量なで材料歩留りの高
いスプールバルブを製造することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照しつつ本発明の
好ましい実施形態を示す。図１は第１の実施形態のカラ
ーをシャフトに嵌挿したスプールバルブであって、一端
方部にばね受け用のフランジ１を有するシャフト２に、
環状空隙３を有するカラー４が嵌挿されてバルブ体とし
て形成されたスプールバルブ５であり、それぞれのカラ
ー６の両端部に形成された拡径凹部７ａ、７ｂには、シ
ャフト素材を転造型により縮径して小径部８を形成し、
金属の塑性流動により小径部８から金属を押し出して形
成された一対の環状隆条９が密着嵌合されてシャフト２
に固定され、スプールバルブ５とされているものであ
る。なお、カラーの材質として、アルミニウム、鉄鋼等
の金属、合金を用いることができ、これらの金属には耐
摩耗性を付与するため必要に応じ、浸炭焼入れ等の表面
硬化処理を施すことができる。
【００１０】以上のように構成されたスプールバルブ５
は、オートマチック等のトランスミッションの油圧制御
回路に組み込まれ、シャフト２を摺動させてスプールバ
ルブ５によりオイル流路を切り換えるものである。スプ
ールバルブ５に固定されているカラー４はシャフト２の
小径部８外周面に形成した一対の環状隆条９が密着嵌合
されているので、カラー４は確実に固定されてがたつく
ことがない。しかも、表面には浸炭焼き入れを施して表
面を硬化させることもできるので、オイル流路切り替え
動作によってもカラー４は耐摩耗性に優れ、オイル流路
切り替え動作を長期間にわたり確実に行うことができる
ものである。なお、図１の実施例においてはカラーをシ
ャフト素材に嵌入したのち、シャフト素材を転造型によ
り縮径して金属の塑性流動により形成した一対の環状隆
条９を拡径凹部７ａ、７ｂに密着嵌合させ、カラー４が
環状隆条９により保持されるようにしているが、拡径凹
部７ａ，７ｂをテーパ状でなく段付き形状としてもよ
い。また、カラー４を嵌合する場合に、カラー４に拡径
凹部７ａ，７ｂを形成せず、カラー４の両側端面に当接
する一対の環状隆条９をシャフト２の小径部８の外周面
に形成してもよいことは勿論である。
【００１１】図２〜５は第１の実施形態のカラーの製造
工程を説明する図であって、１ｍｍ前後の厚みを有する
金属板１０をプレス等の加工機により冷間や温間で上方
からＵ字形に絞りこみ（図２）、次いで、下方からプレ
スして逆方向に絞り込むことにより中心穴１１を形成
し、その下端に金属板１０をある曲率を付けて折り曲げ
て拡径凹部７ａを形成するとともに、外周に環状空隙３
を形成したうえ（図２）、中央部の鋼板１２をパンチに
より打ち抜いて（図３）、さらに、中央部の金属板１２
を打ち抜いた中心穴１１上端部に工具型を押圧して拡径
凹部７ｂを形成することによって、カラー４を製造する
ことができる（図４）。中心穴１１両端の拡径凹部７
ａ、７ｂの形成は研削或いは切削加工により形成するこ
ともでき、以上のようにして製造したカラー４には浸炭
焼入れ等の熱処理を行って耐摩耗性を付与することも可
能である。
【００１２】図６〜９は、第２の実施形態のカラーの製
造工程を説明する図であって、所定長さに切断した金属
板１０を巻くことによって先ず金属管１３となす。或い
はシームレス管や電縫管等の所定長さに切断した金属管
１３を用いる（図６）。そして、この金属管１３をかし
めてＶ字形やＵ字形のようなくびれ部１４を形成する
（図７）。このくびれ部１４を形成した金属管１３を両
端から押さえ込んでくびれ部１４を密着させて、必要に
応じて油抜き穴１５をパンチにより打ち抜いて設けたう
え（図８）、さらに、この密着したくびれ部１４を工具
型によりＬ字形に折り曲げることによって中心穴１１の
外周に環状空隙３を有するカラー１６を製造することが
できる（図９）。中心穴１１の両端部は金属管１３があ
る曲率を付けて折り曲げられて角が丸みを帯びたものと
なっていて、これによって拡径凹部７ａ、７ｂが形成さ
れているものである。本実施形態のカラーは油抜き穴１
５部分の金属管が廃却部分となるのみであって、材料歩
留りを極めて高いものとすることができる。
【００１３】図１０〜１２は、第３〜５の実施形態のカ
ラーを示す図であって、カラー１６、１７、１８は上記
したカラー４、１５とは異なる断面形状を有するもので
あるが、その中心穴１１の両端部に、金属板１０がある
曲率を付けて折り曲げられて拡径凹部７ａ、７ｂが形成
されており、また、いずれのものも環状空隙３が形成さ
れているものであって、この環状空隙３の形成によりカ
ラー１６、１７、１８を軽量なものとすることができ
る。
【００１４】
【発明の効果】本発明のカラーは、厚みの薄い金属板を
用いて、これらからプレス等の加工機により所望の形状
に成形することにより、４ｍｍ以下の薄い厚みのものを
容易に製造することができ、環状空隙を形成させること
によって軽量なものとすることができ、自動車の低燃費
化に寄与することができる。また、棒材からの切削や冷
間鍛造により製造する場合に比べで材料歩留りの高いも
のとすることができ、このカラーをシャフト素材の所定
の位置に嵌挿して転造型により縮径して、金属の塑性流
動により形成した一対の環状隆条を拡径凹部に密着嵌合
させるこにより、カラーをシャフトに強固に固定するこ
とができて、軽量で安価なスプールバルブを製造するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施形態のカラーを嵌挿したスプール
バルブを示す図である。
【図２】 金属板を上方から絞り込んだ図である。
【図３】 図２の金属板を下から絞り込んだ図である。
【図４】 中央部の金属板を打ち抜いた図である。
【図５】 第１の実施形態であるカラーを示す図であ
る。
【図６】 金属管を示す図である。
【図７】 くびれ部を形成した金属管の半切断面斜視図
である。
【図８】 くびれ部を密着させた金属管の半切断面斜視
図である。
【図９】 第２の実施形態であるカラーの半切断面斜視
図である。
【図１０】 第３の実施形態であるカラーを示す断面図
である。
【図１１】 第４の実施形態であるカラーを示す断面図
である。
【図１２】 第５の実施形態であるカラーを示す断面図
である。
【符号の説明】
１ フランジ ２ シャフト ３ 環状空隙 ４、１５、１６、１７、１８ カラー ５ スプールバルブ ７ａ、７ｂ 拡径凹部 ８ 小径部 ９ 環状隆条 １０ 金属板 １１ 中心穴 １２ 中央部の金属板 １３ 金属管 １４ くびれ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−264444（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−36602（ＪＰ，Ａ) 特開2001−41331（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−180775（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16K 3/24

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シャフトの周面に所定間隔で形成された
    複数の小径部の外周面に、カラーの内径よりも大径の一
    対の環状隆条を有し、該環状隆条間にカラーを密着嵌合
    してバルブ体としたスプールバルブにおいて、カラー
    が、金属板の成形により製造されて環状空隙を有するも
    のであることを特徴とするスプールバルブ。
  2. 【請求項２】 カラーが、油抜き穴を有するものである
    請求項１記載のスプールバルブ。
  3. 【請求項３】 金属板を成形して製造した環状空隙を有
    する複数のカラーを、シャフト素材に嵌挿して所要位置
    に配列させたうえ、転造型によりカラーの両端部のシャ
    フト素材を縮径して金属を塑性流動させ、カラーの両端
    部にカラーの内径より大径の環状隆条を形成して、カラ
    ーをシャフトに固定したことを特徴とするスプールバル
    ブの製造方法。
  4. 【請求項４】 打ち抜きによりカラーに油抜き穴を設け
    る請求項３記載のスプールバルブの製造方法。
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