JP6766499B2 - センサ取付け構造 - 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、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３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３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１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、収納空間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取付け構造を提供することを目的とする。

本発明のセンサ取付け構造は、次のような構成を有することを特徴とする。
（１）センサ筐体の内部に圧力検出素子を収容し、上下方向に延びる中心軸を備えた柱状の油圧センサ。
（２）前記センサ筐体が前記中心軸に沿って下方から上方に挿入される油圧センサ収容空間を備えた上部ボディと、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を有するバルブボディ。
（３）前記上部ボディに設けられ、前記油圧センサの前記中心軸に沿った上方から下方への移動を阻止する移動阻止部。
（４）前記センサ筐体の表面に設けられ、前記移動阻止部に引掛り、前記センサ筐体の前記中心軸に沿った上方から下方への移動を阻止し、前記油圧センサを前記収容空間内に保持する引掛り部。
（５）前記センサ筐体を前記収容空間内に収容した状態において、前記引掛り部が前記中心軸の方向に弾性変形し、前記移動阻止部に前記引掛り部が接触し、前記中心軸に沿った方向において、前記センサ筐体の上方から下方への移動が阻止される。

本発明において、以下の構成とすると良い。
（１）前記センサ筐体の側壁に、前記中心軸に沿った方向に延び、前記中心軸の方向に弾性的に変形する弾性部材が設けられ、前記弾性部材に前記引掛り部が設けられる。
（２）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、前記移動阻止部は前記貫通孔の上縁であり、前記引掛り部は前記貫通孔の上縁に当接する突起である。
（３）前記引掛り部は前記弾性部材に設けられた凹部であり、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、前記移動阻止部は、前記貫通孔の上縁に設けられて前記凹部に係合する突起である。
（４）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で前記上部ボディと下部ボディに挟持され、前記上部ケースを構成する樹脂の一部に前記弾性部材が設けられる。

本発明によれば、移動阻止部と引掛り部とによって、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２実施形態の斜視図である。 図４は、第２実施形態の縦断面図である。 図５は、第３実施形態の斜視図である。 図６は、第３実施形態の縦断面図である。 図７は、第３実施形態の変形例の縦断面図である。 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。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］
以下、本発明の第１実施形態について、図１および図２を参照して説明する。

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、引掛り部４７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移動阻止部１ａになっている。

収納空間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。収納空間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は図示しないプリント配線基板に接続されている。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、等間隔で設けられた３か所の凹部４４が、軸方向に沿って設けられる。各凹部４４内には、上部ボディ１の移動阻止部１ａに引掛り、油圧センサ３の中心軸に沿った上方から下方への移動を阻止し、油圧センサ３を収容空間４内に保持する弾性部材４５が設けられる。弾性部材４５の上部は凹部４４の上端において上部ケース３２の壁面に固定され、下部は凹部４４の壁面から間隔を保った位置に配置され、弾性部材４５の下部が油圧センサ３の中心軸の方向に弾性変形する。

弾性部材４５の下端には、中心軸の外側に向かって突出した突起形状を有する引掛り部４７が設けられる。引掛り部４７は、油圧センサ３を収容空間４内に収容した状態において、上部ボディ１の移動阻止部１ａに接触し、油圧センサ３が中心軸に沿って上方から下方への移動することを阻止する。

弾性部材４５の下端の外周面には、弾性部材４５の上方から下方に向かって広がった傾斜面４６が設けられる。弾性部材４５が油圧センサ３の中心軸側に弾性変形していない状態において、弾性部材４５の下端の引掛り部４７は収容空間４の上方の開口部よりも中心軸から見て外側、すなわち上部ボディ１に設けられた移動阻止部１ａの中心軸側の縁よりも外側に位置する。

［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内に挿入すると、上部ケース３２の外周面に設けた弾性部材４５がその弾性により油圧センサの３の中心軸に向かって変形する。この時、収容空間４の縁で弾性部材４５の傾斜面４６が押圧されるため、弾性部材４５は収納空間４の縁に引っ掛かることなく、油圧センサ３の中心軸側に円滑に変形する。その結果、油圧センサ３を収容空間４内に簡単に挿入できる。

油圧センサ３が収納空間４内に完全に挿入されると、弾性部材４５の下端が収容空間４内を通過し、上部ボディ１の表面に出てくる。すると、弾性部材４５は、その弾性により中心軸の外側に向かって広がり、弾性部材４５の下端の引掛り部４７が上部ボディ１表面の移動阻止部１ａに引っ掛かる。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は引掛り部４７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の上下をひっくり返して、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、たとえ移動阻止部１ａと引掛り部４７が外れても、油圧センサ３は充電器本体１と下部ボディ２の間に固定される。

［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内に保持する引掛り部４７と移動阻止部１ａ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）油圧センサ３の弾性部材４５に設けられた引掛り部４７が弾性変形して、バルブボディの移動阻止部１ａに係合するので、油圧センサ３を上部ボディ１に簡単に仮止めできる。上部ケース３２はバルブボディに比較して薄肉で変形しやすい部材から構成されているので、引掛り部４７を設ける弾性部材４５を簡単に作成できる。

（３）上部ボディ１に設けた開口部である収容空間４の縁をそのまま移動阻止部１ａ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、弾性部材４５を簡単に設けることができ、上下のボディ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、上下のバルブボディによって強固に固定できる。

（５）上部ボディ１の収容空間４が貫通孔であり、弾性部材４５の一部が上部ボディ１の上面に露出する。そのため、弾性部材４５を中心軸に向かって押し込むことで、引掛り部４７と移動阻止部１ａの引掛りを外すことができ、仮止めした油圧センサ３を上部ボディ１から簡単に外すことができる。

［２．第２実施形態］
本発明の第２実施形態を図３及び図４により説明する。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実施形態では、上部ケース３２の外周面の全域にわたって、周方向に延びる環状の凹部４４が設けられる。等間隔に設けられた３か所の弾性部材４５は、環状の凹部４４を中心軸の上下方向に橋渡しするように設けられ、弾性部材４５の上下の端部が上部ケース３２の表面に固定される。弾性部材４５は中心軸の上下方向の中央部分が、中心軸に向かって出没するように弾性変形することができる素材と肉厚を有する。弾性部材４５の上下方向のほぼ中央部分には、中心軸から見て外側に突出した引掛り部４７と傾斜面４６が形成される。

第２実施形態においても、収容空間４内に油圧センサ３を挿入すると、引掛り部４７と移動阻止部１ａ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。また、第２実施形態では、弾性部材４５の両端が上部ケース３２に固定されているので、弾性部材４５の端部が浮き上がって他の部材に引っ掛かるおそれもなく、油圧センサ３の取り扱いが簡便である。

［３．第３実施形態］
本発明の第３実施形態を図５及び図６により説明する。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３実施形態では、上部ボディ１に設けられた移動阻止部１ａは、収容空間４を構成する貫通孔の上縁部から油圧センサ３の中心軸側に突出した突起によって形成されている。上部ケース３２には、下端が上部ケース３２に固定された弾性部材４５が設けられ、弾性部材４５の外周面に中心軸側に凹んだ凹部が形成され、この凹部が引掛り部４７になっている。

弾性部材４５の上部外周面、引掛り部４７の下方、および移動阻止部１ａの下方には、それぞれ傾斜面４６が設けられる。弾性部材４５の上部外周面の傾斜面４６は収容空間４内に油圧センサ３を挿入する際のガイド面である。引掛り部４７下方および移動阻止部１ａ下方の傾斜面４６は、引掛り部４７と移動阻止部１ａが引っかかる際のガイド面である。

第３実施形態においても、収容空間４内に油圧センサ３を挿入すると、引掛り部４７と移動阻止部１ａ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。また、第３実施形態では、移動阻止部１ａが収容空間４の中心軸側に突出しているので、必ずしも、収容空間４である貫通孔の縁の部分に移動阻止部１ａを設ける必要はない。例えば、貫通孔の途中の部分に移動阻止部１ａを設けることで、図７のように収容空間４の上部が塞がれている場合でも、油圧センサ３の仮止めが可能である。

［４．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）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。弾性部材を設ける位置も上部ケース３２ではなく、下部ケース３１に設けても良い。

（２）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、弾性部材と引掛り部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。

（３）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。

（４）引掛り部４７を有する弾性部材４５がセンサ筐体に固定されている必要はない。弾性部材４７をセンサ筐体とは別部材で構成し、センサ筐体にねじ止め、はめ込み、接着等の手段で固定しても良い。

（５）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。

１…上部ボディ、１ａ…移動阻止部、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、４４…凹部、４５…弾性部材、４６…傾斜面、４７…引掛り部。

Claims (4)

1. センサ筐体の内部に圧力検出素子を収容し、上下方向に延びる中心軸を備えた柱状の油圧センサと、
   前記センサ筐体が前記中心軸に沿って下方から上方に挿入される油圧センサ収容空間を備えた上部ボディと、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、
   前記上部ボディに設けられ、前記油圧センサの前記中心軸に沿った上方から下方への移動を阻止する移動阻止部と、
   前記センサ筐体の表面に設けられ、前記移動阻止部に引掛り、前記センサ筐体の前記中心軸に沿った上方から下方への移動を阻止し、前記油圧センサを前記収容空間内に保持する引掛り部とを備え、
   前記センサ筐体の側壁に、前記中心軸に沿った方向に延び、前記中心軸の方向に弾性的に変形する弾性部材が設けられ、前記弾性部材に前記引掛り部が設けられ
   前記センサ筐体を前記収容空間内に収容した状態において、前記引掛り部が前記中心軸の方向に弾性変形し、前記移動阻止部に前記引掛り部が接触し、前記中心軸に沿った方向において、前記センサ筐体の上方から下方への移動が阻止されたセンサ取付け構造。
2. 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、
   前記移動阻止部は前記貫通孔の上縁であり、
   前記引掛り部は前記貫通孔の上縁に当接する突起である請求項１に記載のセンサ取付け構造。
3. 前記引掛り部は前記弾性部材に設けられた凹部であり、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、
   前記移動阻止部は、前記貫通孔の上縁に設けられて前記凹部に係合する突起である請求項２に記載のセンサ取付け構造。
4. 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で前記上部ボディと下部ボディに挟持され、
   前記上部ケースを構成する樹脂の一部に前記弾性部材が設けられた請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のセンサ取付け構造。

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