JP6701851B2 - 油圧センサ - Google Patents

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、小型化の要請から上部ボディと下部ボディの間に電子部品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

上記のような従来技術においては、油圧センサを上部ボディで押さえて固定することから、油圧センサ内部の圧力検出素子に不要な押圧力がかかり、正確な圧力が検出できなくなる。上部ボディからの押圧力により、油圧センサやその内部の圧力検出素子などの構造体が破壊する可能性もある。このような不都合を解消するために、油圧センサのケースの強度を向上させることも考えられるが、その場合は、ケースの大型化や必要とする材料の増加を招く問題が生じる。

本発明は、油圧センサ内部の圧力検出素子に悪影響を与えることがなく、正確な圧力検出を可能とした油圧センサの取付け構造を提供することを目的とする。

本発明の油圧センサの取付け構造は、次のような構成を有することを特徴とする。
（１）下部ケースと該下部ケースの上方に上部ケースを固定してなるセンサ筐体。
（２）前記センサ筐体を収納する穴部を備えた上部ボディと、油路が前記上部ボディに向かって上方に設けられた下部ボディとを含むバルブボディ。
（３）前記下部ケースに設けられ、一端側が前記油路に開口し、他端側が油の圧力に応じで変形する可撓板で塞がれた油導入空間。
（４）前記上部ケースに設けられ、前記可撓板における油導入空間の反対側に設けられた圧力検出素子。
（５）前記上部ケースに設けられ、可撓板の上面側を囲んだ圧力検出空間。
（６）前記下部ケースに設けられ、前記上部ケースに対向して下部ケースの横方向に突出し、前記上部ボディによって下方に押圧される被押圧部。
（７）前記上部ケース側に設けられ、前記被押圧部の表面に接触する押圧部。

本発明において、以下の構成とすると良い。
（１）上部ボディは、その穴部に前記被押圧部の表面に接触し、前記被押圧部を下方に押圧するブラケットを備えている。
（２）前記ブラケットが、その内部に前記センサ筐体を収容する筒状の部材である。
（３）前記被押圧部が、前記上部ボディの穴部の内面に設けられた段部により下方に押圧 される。
（４）前記上部ボディと下部ボディとの間に板状のスペーサが設けられ、このスペーサに前記センサ筐体を挿入する穴が設けられ、前記スペーサの穴の縁に設けられた段部が前記下部ケースの被押圧部に当接している。
（５）前記上部ボディに設けられた穴部が上部ボディの下面から上面に貫通するものであり、前記穴部内に収納された前記センサ筐体の上部が、前記上部ボディの上面に突出する。
（６）前記被押圧部が、前記下部ケースの周囲に突出したフランジ部である。
（７）前記下部ボディの表面に、前記下部ケースの下部及び前記被押圧部が収容される凹部が形成され、前記被押圧部の表面が前記下部ボディの表面と同一面に位置している。

本発明によれば、油圧センサの下部ケースに設けられた被押圧部を上部ボディによって押さえることで、上部ボディと下部ボディとの間に油圧センサを固定したので、油圧センサやその内部の圧力検出素子に押圧力が加わることがない。その結果、上部ボディと下部ボディで油圧センサを挟み込む際に大きな力が加わっても、油圧センサや圧力検出素子の変形や破損のおそれがなく、正確な圧力検出が可能となる。

図１は、第１実施形態の縦断面図である。 図２は、第２実施形態の縦断面図である。 図３は、第２実施形態の上部ボディの一部を切り欠いた斜視図である。 図４は、第３実施形態の縦断面図である。 図５は、第４実施形態の縦断面図である。 図６は、第５実施形態の縦断面図である。 図７は、第６実施形態の縦断面図である。

［１．第１実施形態］
［１．１ 構成］
以下、本発明の第１実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態において軸とは、油圧センサの上下方向に沿った中心軸をいい、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。

図１は本実施形態の縦断面図を示す。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、上部ボディ１の下面に油圧センサ３を収容するための穴部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。

油圧センサ３は、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が圧力検出素子３８に接触する。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、この端子ピン３９は穴部４内に設けられたプリント配線基板６に接続されている。

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張り出している。この張り出し部分の上面が、本発明における被押圧部７である。本実施形態では、被押圧部７となる張り出し部分は、下部ケース３１の全周囲にフランジ状に張り出している。上部ケース３２の周方向外側には、ブラケット８が設けられる。ブラケット８は、上部ケース３２の外周に筒状に等間隔で配置された複数の脚８１と、この脚８１によって支持された天板８２とを備える。天板８２は穴部４の天井部分に接触し、脚８１の下端が被押圧部７の表面に接触する（補足すると、この脚８１の下端部分が、本発明における押圧部である）。脚８１は、油圧センサ３の周囲に筒状に配置されていれば、開口部がない１つの円筒状の部材や、円筒状部材の一部に開口部や切欠を設けたものでも良い。天板８２は開口部がない一枚の平板でも良いし、塞がっていても良い。

上部ボディ１の押圧力は、穴部４の天井→天板８２→脚８１→被押圧部７の順で下部ケース３１に伝達される。下部ケース３１は上部ボディ１の押圧力により下部ボディ２の表面に押し付けられ、下部ケース３１は穴部４内に固定される。上部ケース３２には上部ボディ１の押圧力が直接加わることはないが、上部ケース３２と下部ケース３１が固定されていることから、上部ケース３２も穴部４内に固定される。

［１．２ 作用効果］
上記のような構成を有する第１実施形態の作用効果は、以下のとおりである。
（１）上部ボディ１にて油圧センサ３を押える場所を圧力検出素子３８が保持された上部ケース３２ではなく、油導入空間３４を備える下部ケース３１側とした。これにより、油圧センサ３に加わる押圧力が、圧力検出素子３８やプリント配線基板、配線などの部材に悪影響を与えることがなくなり、油圧センサ３による正確な圧力検出が可能となる。

（２）下部ケース３１をブラケット８により直接押さえるので、ブラケット８から上部ケース３２を経由して下部ケース３１を押さえる場合に比較して、強い押圧力で効果的に下部ケース３１を下部ボディ２の表面に密着させることができる。その結果、油路５からの油圧が加わる下部ケース３１と下部ボディ２との密封性を向上することができる。

（３）ブラケット８を変更することにより、上部ボディ１や下部ボディ２の形状を変えることなく、種々の形状や寸法の油圧センサ３を上部ボディ１と下部ボディ２の間に組み込むことが可能になる。穴部４の形状も、上部ボディ１で上部ケース３２を押さえる従来技術と同様なものでよいことから、従来のバルブボディをそのまま転用できる利点がある。

（４）複数の脚８１を筒状に等間隔に配置したブラケット８を使用したので、下部ケース３１の全周囲に均等に押圧力を伝えることができ、油圧センサ３の固定が確実になる。筒状のブラケット８が油圧センサ３を保護する役目も持ち、耐衝撃性や信頼性が向上する。

（５）下部ケース３１の全周囲に被押圧部７がフランジ状に張り出しているので、フランジ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。

［２．第２実施形態］
第２実施形態を図２及び図３に従って説明する。本実施形態は、ブラケット８などの他の部材を使用することなく、上部ボディ１のみで下部ケース３１を直接押圧し、下部ケース３１を固定する。

上部ボディ１の穴部４の上部では、穴部４の内径が上部ケース３２の外径とほぼ等しく、下部ケース３１の外径よりも小さい。穴部４の下部では、穴部４の内径が下部ケース３１の外径とほぼ等しい。そのため、穴部４における下部ケース３１の被押圧部７に臨む箇所には、穴部４の内周面全域にわたって段部４１が形成される。段部４１の下面が被押圧部７に当たり、上部ボディ１の押圧力が段部４１→被押圧部７の順で下部ケース３１に伝達され、下部ケース３１は下部ボディ２の表面に押圧される。

上部ケース３２の上部には、上面が開口した凹部３２ａが設けられ、凹部３２ａ内に端子ピン３９が突出する。凹部３２ａ内にプリント配線基板６が設けられ、端子ピン３９がプリント配線基板６に接続される。凹部３２ａ内には樹脂などの充填材９が注入され、固化されており、充填材９によって端子ピン３９やプリント配線基板６が絶縁される。

第２実施形態では、被押圧部７が、上部ボディ１の穴部４の内面に設けられた段部４１により下方に押圧されるので、別途ブラケットを用意することなく、油圧センサ３を穴部４内に固定することができる。その結果、構造の簡略化、部品点数の削減が可能になる。穴部４の下部では、穴部４の内径が下部ケース３１の外径とほぼ等しいものとしたため、穴部４内における下部ケース３１の横方向の位置決めも可能になり、油路５と油導入空間３４との位置決め精度も向上する。

［３．第３実施形態］
第３実施形態を図４に従って説明する。本実施形態は、上部ボディ１と下部ボディ２との間に板状のスペーサ１０が設けられ、このスペーサ１０に油圧センサ３を挿入する穴１１が設けられ、スペーサ１０の穴１１の縁に設けられた段部１２が下部ケース３１の被押圧部７に当接している。スペーサ１０は、バルブボディの上部ボディ１と下部ボディ２の間に挟まれる板状或いはブロック状の部材で、その形状は各種のものが使用できる。本実施形態では、スペーサ１０として、一般に、セパレートプレートと称するものが使用される。

第３実施形態によれば、前記第２実施形態と同様な作用効果加え、上部ボディ１自体に変更を加えることなく、スペーサ１０を用意するだけで、本発明を適用できる利点がある。

［４．第４実施形態］
第４実施形態を図５に従って説明する。本実施形態は、上部ボディ１に設けた穴部４が、上部ボディ１を貫通している。油圧センサ３の上部ケース３２は上部ボディ１の上面に突出している。他の構成は、第２実施形態と同様である。

第３実施形態によれば、前記第２実施形態と同様な作用効果加え、上部ボディ１の上面に油圧センサ３が露出しているので、端子ピン３９に対する配線が容易になる。バルブボディの組み立て前に予め穴部４内の狭い箇所で配線する構成に比較して、バルブボディの組み立て後に油圧センサ３の配線を行うことができるので、多数の油圧センサ３の配線をまとめて行えると共に、配線パターンの自由度も高い。

［５．第５実施形態］
第５実施形態を図６に従って説明する。上部ボディ１と下部ボディ２との間に板状のスペーサ１０が設けられ、このスペーサ１０に油圧センサ３を挿入する穴１１が設けられ、スペーサ１０の穴１１の縁に設けられた段部１２が下部ケース３１の被押圧部７に当接している。他の構成は第４実施形態と同様である。

第５実施形態によれば、前記第４実施形態と同様な作用効果加え、上部ボディ１自体に変更を加えることなく、スペーサ１０を用意するだけで、本発明を適用できる利点がある。

［６．第６実施形態］
第６実施形態を図７に従って説明する。本実施形態では、下部ボディ２における油路５の周方向外側に、下部ケース３１の下部及び被押圧部７が収容される凹部２１が形成されている。被押圧部７の表面が下部ボディ２の表面と同一面に位置している。上部ボディ１の穴部４の縁が被押圧部７の表面に当たって、上部ボディ１によって下部ケース３１が押さえられる。

第６実施形態によれば、前記第２実施形態と同様な作用効果加え、上部ボディ１に段部４１を設けることなく、上部ボディ１の穴部４の縁でそのまま押さえることができる利点がある。油圧センサ３が下部ボディ２の凹部２１でも位置決めされるので、横方向のがた付きがない効果がある。

［７．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）第１実施形態において、ブラケット８の上部は、図１のように上部ボディ１の穴部４の天井に当接しても良いし、穴部４の側壁内面の上部に段や突起などを設けて、ブラケット８の上部と当接させても良い。

（２）下部ケース３１に設けられる油導入空間３１としては、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３１に連通するものであれば、図示のように上下に延びるもの以外に、一端側が上方で、中間点で屈曲し、他端側が横方向にあるものでも良い。

（３）下部ケース３１に設ける被押圧部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、その上面を被押圧部７とすることができる。

（４）第２実施形態において、段部４１としては、穴部４の内面の一部を切り欠いて段部としたものや、穴部４の内面に下部ケース３１に係合する突起を設けて突起の下面が段部となったものも使用することができる。

１…上部ボディ、２…下部ボディ、３…油圧センサ、４…穴部、５…油路、６…プリント配線基板、７…被押圧部、８…ブラケット、９…充填材、１０…スペーサ、１１…穴、１２…段部、２１…凹部、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…段部、８１…脚、８２…天板。

Claims (8)

1. 下部ケースと該下部ケースの上方に上部ケースを固定してなるセンサ筐体と、
   前記センサ筐体を収納する穴部を備えた上部ボディと、油路が前記上部ボディに向かって設けられた下部ボディとを含むバルブボディと、
   を備えた油圧センサ取付け構造において、
   前記下部ケースに設けられ、一端側が前記油路に開口し、他端側が油の圧力に応じで変形する可撓板で塞がれた油導入空間と、
   前記上部ケースに設けられ、前記可撓板における油導入空間の反対側に設けられた圧力検出素子と、
   前記上部ケースに設けられ、前記可撓板の上面側を囲んだ圧力検出空間と、
   前記下部ケースに設けられ、前記上部ケースに対向して、前記上部ケースの外周よりも周方向外側下部ケースの横方向に突出し、前記上部ボディによって下方に押圧される被押圧部と、
   前記上部ケース側に設けられ、前記被押圧部の表面に接触する押圧部と、
   を備えた事を特徴とした油圧センサの取付け構造。
2. 前記上部ボディは、その穴部に前記被押圧部の表面に接触し、前記被押圧部を下方に押圧するブラケットを備えている請求項１に記載の油圧センサの取付け構造。
3. 前記ブラケットが、その内部に前記センサ筐体を収容する筒状の部材である請求項２に記載の油圧センサの取付け構造。
4. 前記被押圧部が、前記上部ボディの穴部の内面に設けられた段部により下方に押圧される請求項１に記載の油圧センサの取付け構造。
5. 前記上部ボディと下部ボディとの間に板状のスペーサが設けられ、このスペーサに前記センサ筐体を挿入する穴が設けられ、
   前記スペーサの穴の縁に設けられた段部が前記下部ケースの被押圧部に当接している請求項１に記載の油圧センサの取付け構造。
6. 前記上部ボディに設けられた穴部が上部ボディの下面から上面に貫通するものであり、
   前記穴部内に収納された前記センサ筐体の上部が、前記上部ボディの上面に突出する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の油圧センサの取付け構造。
7. 前記被押圧部が、前記下部ケースの周囲に突出したフランジ部である請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の油圧センサの取付け構造。
8. 前記下部ボディの表面に、前記下部ケースの下部及び前記被押圧部が収容される凹部が形成され、
   前記被押圧部の表面が前記下部ボディの表面と同一面に位置している請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の油圧センサの取付け構造。

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