JP3725050B2

JP3725050B2 - ストレーナ付流体制御弁及びその検査方法並びに装置

Info

Publication number: JP3725050B2
Application number: JP2001212524A
Authority: JP
Inventors: 慎宮武; 哲之小野田; 修一中田
Original assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Priority date: 2001-07-12
Filing date: 2001-07-12
Publication date: 2005-12-07
Anticipated expiration: 2021-07-12
Also published as: JP2003028338A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は円筒状の先端の開口部を流入ポートとする流体制御弁への流入ポートからの異物の侵入を防止するストレーナ（又はフィルタ）を開口部に備えたストレーナ付流体制御弁に関する。さらには、ストレーナ部の検査方法、装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＴあるいはＣＶＴの略称で知られている自動変速機の油圧制御装置に多くの流体制御弁が使用されている。特に流入ポートにストレーナを装着した電磁弁が多用されている。かかる制御弁、電磁弁用ストレーナは一枚板の円板状のものに多数の小孔を設け、電磁弁の流入ポートとなる円筒状の先端の開口部に配設している。例えば図７に示す特開平９−４２５１４号公報のものでは１枚円板３１の外周３２に係止部３３を設け、円筒状の先端３４の端面３５に係止したり、また、外周に突起状の係止部を設け、開口部４３の内面３６の溝に係止している。また、特開２００１−１５２９９６号のものでは、１枚円板のストレーナを円筒状先端の開口部に段付部を設けかしめあるいは溝に装着されている。
【０００３】
なお、図７において、ストレーナ付電磁弁４０は、２方向電磁弁であり、円筒状の先端３４を有する凸状のバルブシート４２が本体４１に取付られている。円筒状の先端３４に開口部４３が設けられ流入ポート（４３）とされている。開口部４３はバルブシート４２内を貫通しており、他端には弁座４４が形成され、流入ポート４３から流入する流体をボール４５を弁座４４に離着座させることにより弁外部に開放された流出部４６に連通又は遮断するようにされている。ボール４５の周囲にはガイド４７が設けられスプリング４８でボールから離れる方向に付勢されたプランジャ４９が軸方向摺動可能に配設されている。ガイド４７、プランジャ４９の周囲をコイル５０が巻廻されたボビン５１が覆うように配設されている。５２はコア、５３は蓋、５４はコネクタ端子である。コイル５０が非通電状態ではボール４５は自由状態であり、弁座４４から離れ、流入ポート４３と流出部４６と連通し、コイル５０が通電するとプランジャ４９が吸引されボール４５を弁座４４に着座させ流入ポート４３と流出部４６とを遮断し、２方向電磁弁を形成している。弁座及びボール間の隙間は非常に小さくこの間に塵埃が付着すると流体漏れや作動不良を生じる。従って流入ポート（開口部）４３にストレーナ３１を設け塵埃の侵入を防ぐのが効果的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の係止部を設けたものは、ストレーナあるいは端面、開口部内面溝等の加工が複雑である。また、１枚円板状のものを溝に装着するものも溝加工が必要である。一方、かしめる場合には構造は簡単であるがばらつきが多く正常に組み付けられているか、あるいは十分な強度でかしめられているか等の外観上での判定が困難であった。また、フィルタに手で触れて調べることも可能であるが、かかる場合は自動化が困難である。
【０００５】
本発明の課題は、１枚円板のストレーナをかしめにより装着するにあたり、充分な強度、確実な取付を実現し、さらには、かしめ状態の良否判定を可能とするストレーナ付流体制御弁を提供することである。さらには、かしめ状態の検査方法及び装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、円筒状の先端の開口部（４３）を流入ポートとする流体制御弁（１）であって、前記開口部に鉢状のテーパ（１５′）を有する段付部（１５）が設けられ、前記段付部に一枚円板のストレーナ（２０）がその外周周面（２１）で前記開口部部材（１６）でかしめられており、前記かしめのかしめ力により前記ストレーナの中央部（２２）が前記段付き部（１５）の鉢状のテーパ（１５′）方向、かつ流入方向に向かってたわむようにかしめられているストレーナ付流体制御弁を提供することにより上記課題を解決した。
【０００７】
即ち、１枚円板の外周をかしめるにあたり、段部をすり鉢状のテーパとすることにより下方へたわみやすくなり、かしめによる変形を確実に行える。また、１枚円板のストレーナがたわむ程度のかしめ力でかしめるので十分なかしめ力が確保できる。また、かしめ力によりストレーナが流れ方向に向かってたわんでいるのでこのたわみ量を測定することにより、ストレーナが適切にかしめられているかどうかかしめ状態の良否の判定が可能となる。一方、かしめ力が大きすぎるとストレーナの破損、開口部の破損を招く、逆に、かしめ力が少なすぎるとストレーナが微動したり、抜け落ち、脱落等のおそれがある。そこで、かしめ力をたわみ量で判断する場合には、前記たわみ量は前記ストレーナの外径の０．５〜５％とするのが好ましい（請求項２）。なお、たわみ方向は流入方向と逆でもよいが、この場合は弁外方にストレーナが飛び出るので、作業中、移送中等に外部との接触等により破損の虞がある。また、流入状態により流入方向にゴミや流体抵抗等により付勢され、逆方向に変形するおそれがあり、さらには、変形により破損に至りやすいのでたわみ方向を流入方向とした。
【０００８】
なお、ストレーナ付流体制御弁にあっては、ＡＴあるいはＣＶＴ等の自動変速機用の微少隙間を開閉する電磁弁に有用である（請求項３）。
【０００９】
かかる円筒状の先端の開口部を流入ポートとする制御弁用のストレーナ部品であって、前記開口部の段付部に一枚円板のストレーナがその外周周面で前記開口部部材でかしめられ、前記かしめのかしめ力により前記ストレーナの中央部が流入方向に向かってたわまされたストレーナ部品の前記ストレーナの中央部のたわみ量を測定し、前記たわみ量が予め定められた所定値例えばストレーナの外径の０．５％より小さい時又は所定値例えばストレーナの外径の５％より大きい時は不合格とするストレーナ部品の検査方法によりかしめ状態の判定が可能となる（請求項４）。
【００１０】
かかる検査方法は、円筒状の先端の開口部を流入ポートとする制御弁用のストレーナ部品であって、前記開口部の段付部に一枚円板のストレーナがその外周周面で前記開口部部材でかしめられ、前記かしめのかしめ力により前記ストレーナの中央部が流入方向に向かってたわまされたストレーナ部品を載置する手段と、前記載置されたストレーナ部品のストレーナの中央部のたわみ量を測定する手段と、を有するストレーナ部品の検査装置により実現できる（請求項５）。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明のストレーナ付流体制御弁を電磁弁に使用した場合の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態を示すストレーナ付電磁弁の断面図、図２は流入ポートの拡大図であり、（ａ）は流入方向からみた平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図３の（ａ）は本発明のストレーナの平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は目の拡大図、図４は流入ポートの断面寸法を示す断面図、図５はかしめ方法を示す（ａ）はかしめ前、（ｂ）はかしめ状況を示す説明図である。なお、図７と同様な部分については同符号を付す。図１に示すように、ストレーナ付電磁弁１は、２位置３ポート方向弁である。円筒状の先端３４を有する凸状のシートホルダ２の反先端側鍔部２ａの外周を本体３の端部かしめ部３ａにてかしめ固定されている。円筒状の先端３４に開口部４３が設けられ流入ポート（４３）とされている。シートホルダ２内に開口部４３と連通する開口側シート４、ボール５、本体側シート６が配設されている。開口シート４はスペーサ７を介して本体側シート６をシートホルダ２内に挿入又は圧入しシートホルダのかしめ部２ｂでかしめられている。スペーサ７及シートホルダ２の横位置に流出ポート８が設けられている。両シートのボール側にはそれぞれ弁座が形成され、ボール５が選択的に離着座可能にされている。本体側シート６の弁座穴６ａは本体側に開放しており、外部と連通するドレーン部９に連通している。開口側シート４にボールが着座しているときは開口部４３が閉塞され、流出ポート８とドレーン部９が連通している。また、本体側シート６にボールが着座しているときはシート６ａが閉塞され開口部（流入ポート）４３と流出ポートが連通される。
【００１２】
ボールをシートに離着座させるためピン１０を介してプランジャ４９がガイド４７、コイル５０が巻き廻されたボビン５１内に軸方向摺動可能にされている。ボビンの反プランジャ側内に挿入部を有し、ボビン穴に嵌合するようにされたストッパ１１が設けられ、本体３内に挿入され本体端のコイルかしめ部３ｂによりかしめ固定されている。プランジャ４９内にはスプリング４８が一端をプランジャ側、他端をストッパ１１に当接させてプランジャをボール側に押しつけるようにされている。１１ａはドレーン穴、１２はアース端子、５４はコネクタ端子、１３は電磁弁固定用のブラケットである。これにより、コイル非通電時は、図１の左半分に示すように流入ポート４３を閉塞し、流出ポート８とドレーン部９とを連通させる。一方、コイル通電時は、図１の右半分に示すようにドレーン部９を閉塞し、流入ポート４３と流出ポート８とを連通させる。これにより２位置３ポート電磁弁として作動する。
【００１３】
図１、特に図２に示すように、本発明においては、円筒状の先端３４の開口部４３には段部１５が設けられており、段部と段部上部のかしめにより変形した開口部部材１６との間でストレーナ２０の外周部２１が挟持、かしめられた状態で固定されている。ストレーナ２０はかしめ力により、中央部２２が流入方向にたわみ量ｄで、たわんでいる。取付前のストレーナ２０は図３に示すように、例えば、厚みｔ＝０．１５ｍｍ、外径Ｄ＝９ｍｍ、小孔２３の小孔径Ｓ＝０．３ｍｍ、小孔ピッチＰ＝０．４ｍｍ、小孔部外径Ｄ′＝８ｍｍにされている。一方、シートホルダ２の先端３４の段部１５は図４に示すように円筒状の先端の外径ＤＴ＝１２ｍｍ、段部深さｈ＝０．６５ｍｍ、段部外径ＤＤ＝９．１ｍｍとされる。このような寸法にして、図５に示すように、ストレーナ２０を段部１５に挿入し、段部外径Ｄより若干大きな径をもつローリングかしめ部材２４により、先端部３４ａのやや内側を内方に付勢しながら変形させストレーナ２０の外周２１を内側に圧縮しながらかしめる。ここで、段部１５をすり鉢状のテーパ１５′とすることにより下方へたわみやすくなりかしめによる変形を確実に行える。なお、逆に山状のテーパとすれば上方へたわみやすくなる。
【００１４】
これにより、ストレーナ２０の外周に先端部の部材が変形寄せられ開口部部材１６と段部１５との間でストレーナを挟持し、かしめ状態となる。ストレーナ２０はかしめ時の内方への圧縮力により流入方向に弾性変形によるたわみが生じる。かかる撓みを有するストレーナは弾性力により確実に固定されるものとなり、組立、移送中、取付後等での脱落がない。たわみ量ｄは少ないと弾性力が小さく、大きいと塑性変形量が多くなりまた破損し易くなるのでたわみ量ｄは０．０５〜０．３５ｍｍ（ストレーナ外径の０．５５％〜３．９％）とした。なお、ストレーナ２０の材料はステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）、シートホルダ（先端３４）２の材質はアルミ材（ＡＤＣ）が好ましいが、材質は樹脂等やその他の金属材料でも適宜選択できる。また、流入方向が逆の場合は、図２の点線で示すように図で見て上方にたわませればよいことはいうまでもない。
【００１５】
次に、たわみ量の管理により、ストレーナのかしめ状況を判定できるので、これを応用したストレーナ部品の検査方法及び装置の実施の形態について説明する。図６は本実施の形態の検査装置の概念図である。本ストレーナ部品は、制御弁として本体に組み込まれる前に、シートホルダ２の先端３４にストレーナ２０をかしめた状態でストレーナ部品６０として検査する。図６に示すように、テーブル６１上に、検査すべきストレーナ部品、即ちストレーナがかしめられたシートホルダ６０が置かれる検査台６２、検査台の上部に位置し、サーボモータ６３，６４により上下、横方向に移動及び走査可能にされたレーザー測長器６５、検査終了後のストレーナ部品を払い出す分別装置６６、レーザ測長器のデータの処理、サーボモータアンプ６７，６８への指令、分別装置６６への指令を制御する制御装置７０等からなる。これらの構成装置は一般に使用されているものであり、詳細な説明は省略する。かかる装置において、ストレーナ部品（上述のシートホルダ）６０は円筒状の先端を上にして治具に取り付けられ、検査台６２にストレーナ２０の中心が測定中心と一致するように載置される。載置信号によりレーザ測長器６５が移動し、ストレーナの外周端から中心を通り反対側のストレーナ外周端まで測長する。測定値のうち小孔部の補正、外周部と中心部の補正をしてたわみ量ｄを算出する。たわみ量ｄが規定値を外れていれば不合格とし、分別装置６６により不合格ラインへ送出する。規定値以内であれば合格として分別装置６６により合格ラインへ送出する。また、ストレーナが取り付けられていない場合も規定外として不合格ラインへ送出される。これによりストレーナの有無、取付状態の検査の自動化が可能となる。なお、シートホルダ高さは比較的ばらつきが少ないので測定にあたって検査装置が簡略化し易い利点もある。
【００１６】
なお、実施の形態においては電磁弁に適用した場合について説明したが、チェック弁やその他の制御弁にも適用でき、また、図７の電磁弁にも適用できその他の電磁弁にも適用できることはいうまでもない。また、ストレーナ部品の検査にあたっては、ストレーナをシートホルダに取り付けた状態で測定したが、他の部品、例えば開口側シート４、ボール５、スペーサ７、本体側シート６を組み付けた状態、あるいは電磁弁として組み付けた状態でもストレーナ部品として測定可能であることはいうまでもない。また、実施の形態においては、ストレーナのかしめを全周に行っているが部分的なかしめでもよい。
【００１７】
【発明の効果】
本発明においては、鉢状のテーパを有する段付部で一枚円板のストレーナの外周周面を開口部部材でかしめ、かしめ力によりストレーナの中央部が段付き部の鉢状のテーパ方向、かつ流入方向に向かってたわむようにかしめられているので、１枚円板のストレーナをかしめによっても充分な強度、確実な取付で装着できるものとなった。また、ストレーナと円筒状先端の熱膨張係数の差による温度変化に伴う脱落の心配のないものとなった。また、たわみ状態を目視、あるいはたわみ量で計測できるのでかしめが意図した状態となっているか確認し易いものとなった。さらにまた、係止部や溝を必要としないので省スペースのものとなり、加工も簡単になった。たわみ量はストレーナの外径の０．５〜５％と定量化でき、品質が安定する。また、電磁弁に適用することにより作動不良を防止でき、自動化も可能となった。
【００１８】
ストレーナの中央部のたわみ量を測定し、たわみ量により合格、不合格を判定するようにしたので、判定が簡単で、個人差がない、間違いが少なく、処理速度もあげることができるものとなった。さらには、ストレーナ部品を載置する手段と、ストレーナの中央部のたわみ量を測定する手段を設けることにより検査の自動化が可能となり、自動化ラインに検査を組み込むことができ、また、量産に適したものとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すストレーナ付電磁弁の断面図である。
【図２】図１の流入ポートの拡大図であり、（ａ）は流入方向からみた平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の実施の形態を示す（ａ）はストレーナの平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は小孔の拡大図である。
【図４】本発明の実施の形態を示す流入ポートの断面寸法を示す断面図
【図５】本発明の実施の形態を示すかしめ方法を示す（ａ）はかしめ前、（ｂ）はかしめ状況を示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態を示す検査装置の概念図である
【図７】従来のストレーナ付流体制御弁（電磁弁）の断面図である。
【符号の説明】
１ストレーナ付流体制御弁（ストレーナ付電磁弁）
１５段付部
１５′ 鉢状テーパ
１６開口部部材
２０ストレーナ
２１外周周面
２２ストレーナの中央部
３４円筒状の先端
４３開口部（流入ポート）
６０ストレーナ部品
６２検査台（ストレーナ部品を載置する手段）
６５レーザ測長器（中央部のたわみ量を測定する手段）
ｄたわみ量
Ｄストレーナの外径

Claims

円筒状の先端の開口部（４３）を流入ポートとする流体制御弁（１）であって、前記開口部に鉢状のテーパ（１５′）を有する段付部（１５）が設けられ、前記段付部に一枚円板のストレーナ（２０）がその外周周面（２１）で前記開口部部材（１６）でかしめられており、前記かしめのかしめ力により前記ストレーナの中央部（２２）が前記段付き部（１５）の鉢状のテーパ（１５′）方向、かつ流入方向に向かってたわむようにかしめられていることを特徴とするストレーナ付流体制御弁。
前記たわみ量は前記ストレーナの外径の０．５〜５％であることを特徴とする請求項１記載のストレーナ付流体制御弁。
前記制御弁は電磁弁であることを特徴とする請求項１又は２記載のストレーナ付流体制御弁。
円筒状の先端の開口部を流入ポートとする制御弁用のストレーナ部品であって、前記開口部の段付部に一枚円板のストレーナがその外周周面で前記開口部部材でかしめられ、前記かしめのかしめ力により前記ストレーナの中央部が流入方向に向かってたわまされたストレーナ部品の前記ストレーナの中央部のたわみ量を測定し、前記たわみ量が予めさだめられた所定値より小さい時又は所定値より大きい時は不合格とすることを特徴とするストレーナ部品の検査方法。
円筒状の先端の開口部を流入ポートとする制御弁用のストレーナ部品であって、前記開口部の段付部に一枚円板のストレーナがその外周周面で前記開口部部材でかしめられ、前記かしめのかしめ力により前記ストレーナの中央部が流入方向に向かってたわまされたストレーナ部品を載置する手段と、前記載置されたストレーナ部品のストレーナの中央部のたわみ量を測定する手段と、を有することを特徴とするストレーナ部品の検査装置。