JP6820794B2 - バルブ - Google Patents

Description

本発明は、バルブに関し、例えば変速機に供給される油圧を制御する油圧制御装置等に適用して好適なバルブに関する。

特許文献１では、低い油圧である低油圧が供給される被供給部と、高い油圧である高油圧が供給される油圧作動部とに対し、油圧を供給する油圧制御装置において、オイルポンプを効率よく駆動できる油圧制御装置を提供することを課題としている。

当該課題を解決するため、特許文献１では、大容量オイルポンプと、油圧作動部に高油圧を供給し、大容量オイルポンプよりも小容量のオイルポンプである小容量オイルポンプと、第１流路と、第２流路と、第３流路とを備える。小容量オイルポンプは、供給された油圧をさらに加圧して油圧作動部に供給する。

第１流路は、大容量オイルポンプから供給された油圧を、小容量オイルポンプに供給する。第２流路は、小容量オイルポンプから供給された油圧を、油圧作動部に供給する。第３流路は、大容量オイルポンプから供給された油圧を小容量オイルポンプを介さずに、油圧作動部に供給する。また、大容量オイルポンプと小容量オイルポンプ間の第１流路には、圧力制御弁が接続されている。

特開２０１５−２００３６９号公報

ところで、上述のような油圧制御装置等は、多数のバルブを使用している。バルブの構成要素である弁体とスリーブの組み付けを間違うと、バルブとして欲しい機能が得られなくなる。しかも、多数のバルブを使用することから、どのバルブが間違った組み付けになっているのかを検証する場合、時間がかかるという問題もある。そこで、弁体とスリーブの組み付けを行う際に、作業者の注意力に依存しているのが現状である。

本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、弁体とスリーブの組み付けの間違いを抑制することができ、バルブの組み付け作業の効率化、コストの低廉化を図ることができるバルブを提供することを目的とする。

［１］ 本発明に係るバルブは、筐体と、前記筐体内に収容されるスリーブと、前記スリーブ内に摺動自在に収容される弁体と、前記筐体内に収容され、前記スリーブと対峙するキャップと、を有し、前記スリーブは、一方の端部に凸部又は凹部が形成され、他方の端部の厚さが前記一方の端部の厚さよりも大であり、前記キャップは、前記スリーブと対峙する端部に、前記スリーブの前記一方の端部の前記凸部又は前記凹部に対応した凹部又は凸部を有することを特徴とする。

筐体内にスリーブを配置した後にキャップを収容する際、スリーブが正しい方向で配置してあれば、スリーブ又はキャップの凸部がキャップ又はスリーブの凹部に入り込み、キャップの端部は筐体からはみ出ることがない。これにより、作業者は、筐体内にスリーブが正しい方向で配置されていることを容易に認識することができる。

一方、筐体内にスリーブを配置した後にキャップを収容する際、スリーブが逆向き（正しくない方向）で配置してあれば、スリーブ又はキャップの凸部がキャップ又はスリーブの凹部に入り込まず、その分、キャップの端部が筐体からはみ出ることとなる。これにより、作業者は、筐体内にスリーブが逆向きで配置されていることを容易に認識することができる。

このように、本発明に係るバルブによれば、弁体とスリーブの組み付けの間違いを抑制することができ、バルブの組み付け作業の効率化、コストの低廉化を図ることができる。

［２］ 本発明において、前記スリーブの前記一方の端部に形成された凸部（の側壁）と、前記キャップの前記スリーブと対峙する端部に形成された凹部（の側壁）との間に隙間が形成されていてもよい。

通常、バルブには微小な埃やゴミ等の異物が混入するが（コンタミ）、異物が弁体とスリーブとの摺動面に入り込むと、弁体の摺動がスムーズにいかなくなり、バルブとしての機能を十分に果たせなくなる場合がある。そこで、バルブの直前にフィルタを設置したり、弁体の摺動方向を鉛直方向（重力方向）に沿って設置しない等の対策をとることが考えられるが、コストの高価格化を招いたり、バルブ設計やバルブ配置の自由度に限界が生じる。

これに対して、本発明は、スリーブの一方の端部に形成された凸部（の側壁）と、キャップのスリーブと対峙する端部に形成された凹部（の側壁）との間に隙間が形成される。この隙間にバルブ内に混入した異物を堆積させることができ、弁体とスリーブとの摺動面への異物の混入を抑制することができる。

［３］ 本発明において、前記キャップは、前記弁体と対向する面に第２の凹部を有してもよい。これにより、バルブ内に混入した異物を、上述した隙間のほか、第２の凹部にも堆積させることができ、弁体とスリーブとの摺動面への異物の混入をさらに抑制することができる。

［４］ 本発明において、前記キャップは、前記スリーブと対峙する端部と反対の端部に、前記スリーブと対峙する端部に形成された前記凸部又は前記凹部と同じ形状の凸部又は凹部を有してもよい。これにより、筐体内にスリーブを配置した後にキャップを収容する際、キャップの向きを気にせずに筐体内に収容することができ、バルブの取付作業の効率化を図ることができる。

［５］ 本発明において、前記筐体は、前記キャップを下方に向けて取り付けられてもよい。すなわち、本発明は、バルブ内に混入した異物を、上述した隙間に堆積させることができ、弁体とスリーブとの摺動面への異物の混入を抑制することができることから、キャップを下方に向けてバルブを取り付けることができる。これは、バルブ設計やバルブ配置の自由度の向上につながる。

本発明に係るバルブによれば、弁体とスリーブの組み付けの間違いを抑制することができ、バルブの組み付け作業の効率化、コストの低廉化を図ることができる。

本実施の形態に係るバルブを模式的に示す縦断面図である。 スリーブの一方の端部とキャップの端部との接触部分を拡大して示す断面図である。 図３Ａ〜図３Ｃは正常に組み付けられたバルブの動作を示す説明図である。 筐体の収容空間内にスリーブを逆方向に挿入してバルブを組み付けた状態を示す説明図である。 変形例に係るバルブを模式的に示す縦断面図である。

以下、本発明に係るバルブを油圧回路のバイパスバルブに適用した実施の形態例を図１〜図５を参照しながら説明する。

先ず、本実施の形態に係るバルブ１０は、図１に示すように、筐体１２と、筐体１２内に収容されるスリーブ１４と、スリーブ１４内に摺動自在に収容される弁体１６と、筐体１２内に収容され、スリーブ１４と対峙するキャップ１８と、弁体１６とキャップ１８との間に設置されたスプリングからなる弾性部材２０とを有する。なお、筐体１２は、円筒状のほか、楕円筒状、角筒状、多角筒状等でもよい。

筐体１２は、内部に上述したスリーブ１４等が収容される収容空間２２を有する。収容空間２２は、例えば円柱状の空間を有する。また、筐体１２のうち、弁体１６と対向する位置に、外部からの油圧を収容空間２２に供給するための入口２４が形成されている。収容空間２２の軸方向の長さＬａは、スリーブ１４とキャップ１８とをそれぞれ正しい方向に挿入したときのスリーブ１４とキャップ１８の組み合わせ長さＬｂに規定されている。

スリーブ１４は、一方の端部１４ａ（キャップ１８と対峙する端部）の外周部分に環状の第１凸部２６ａが形成されている。環状の第１凸部２６ａの外径Ｄａは、スリーブ１４の外径と同じである。環状の第１凸部２６ａの内径Ｄｂはスリーブ１４の内径よりも大である。

キャップ１８は、スリーブ１４と対峙する端部１８ａに、スリーブ１４の環状の第１凸部２６ａに対応した環状の第１凹部２８ａ（切欠き）と、弁体１６と対向する面に形成された第２凹部２８ｂとを有する。つまり、第１凹部２８ａと第２凹部２８ｂとの間に、環状の第２凸部２６ｂが形成された構成を有する。なお、キャップ１８の側部にＯリング３０が取り付けられ、収容空間２２の液密性が保たれている。

図２に示すように、スリーブ１４の環状の第１凸部２６ａの高さｈと、キャップ１８の第１凹部２８ａの深さｈａ（第１凹部２８ａの底面から環状の第２凸部２６ｂの上面までの高さ）との関係は、ｈ＞ｈａである。また、スリーブ１４の環状の第１凸部２６ａの径方向の長さｄａ（厚さ）と、キャップ１８の第１凹部２８ａの径方向の長さｄｂ（幅）と、スリーブ１４の他方の端部１４ｂの厚さｔ（図１参照）との関係は、ｄａ＜ｄｂ＜ｔである。

従って、スリーブ１４の環状の第１凸部２６ａの内壁と、キャップ１８の第１凹部２８ａの側壁との間に隙間３２が形成される。反対に、スリーブ１４の他方の端部１４ｂとキャップ１８とを対峙させたとき、スリーブ１４の他方の端部１４ｂは第１凹部２８ａに入り込まない。

ここで、キャップ１８の上面が、図２の二点鎖線Ｌｘに示すように、平坦面であると、バルブ１０に混入した微小な埃やゴミ等の異物が拡散して、異物が弁体１６とスリーブ１４との摺動面に入り込む場合がある。しかし、本実施の形態では、上述のように、隙間３２を形成するようにしている。そのため、バルブ１０に混入した異物は、隙間３２内に入り込んで、ほとんど拡散することなく堆積することから、異物が弁体１６とスリーブ１４との摺動面に入り込むことを抑制することができる。しかも、隙間３２がスリーブ１４の第１凸部２６ａよりも内方に存在することから、スリーブ１４と弁体１６との摺動面への異物の混入が第１凸部２６ａによって遮られることとなる。また、キャップ１８に設けられた第２凹部２８ｂにも異物が堆積することになるため、弁体１６とスリーブ１４との摺動面への異物の混入をさらに抑制することができる。

なお、第１凹部２８ａの深さｈａと第２凹部２８ｂの深さｈｂと（第２凹部２８ｂの底面から環状の第２凸部２６ｂの上面までの高さ）の関係は、ｈａ＜ｈｂである。

また、キャップ１８は、スリーブ１４と対峙する端部１８ａと反対の端部１８ｂに、上記第１凹部２８ａ、第２凹部２８ｂ及び第２凸部２６ｂと同じ形状の第３凹部２８ｃ、第４凹部２８ｄ及び第３凸部２６ｃを有する。

スリーブ１４の側部には、筐体１２の出口３４につながる開口３６が形成されている。この開口３６は、少なくとも出口３４に対応する箇所に、一方の端部１４ａに向かって延びる第５凹部２８ｅが形成されている。この第５凹部２８ｅにも、異物を堆積させることができる。

そして、バルブ１０を組み付ける場合は、先ず、筐体１２の収容空間２２内にスリーブ１４を挿入し、配置する。このとき、スリーブ１４を正方向、すなわち、スリーブ１４の他方の端部１４ｂを奥、一方の端部１４ａを手前にして挿入し、配置する。その後、スリーブ１４内に弁体１６を挿入し、さらに、弾性部材２０を弁体１６を押し付けるようにして挿入する。

その後、収容空間２２に蓋をするようにキャップ１８を挿入する。このとき、スリーブ１４の一方の端部１４ａの第１凸部２６ａがキャップ１８の第１凹部２８ａに入り込み、その分、スリーブ１４とキャップ１８との組み合わせ長さＬｂが短くなる。すなわち、上記長さＬｂは、スリーブ１４の全長とキャップ１８の全長を合計した長さＬｃよりも、第１凹部２８ａの深さｈａ分だけ短くなる。

この段階で、バルブ１０が完成する。その後、バルブ１０を油圧回路等の取付部３８に配置して、例えばボルト４０をバルブ１０の筐体１２にねじ込むことで、バルブ１０の取り付けが完了する。

ここで、正常に組み付けられたバルブ１０の動作について図３Ａ〜図３Ｃを参照しながら説明する。

先ず、図３Ａに示すように、バルブ１０に対して油圧が供給される前の段階では、筐体１２の収容空間２２に油圧が供給されていないため、弁体１６の弾性部材２０による付勢によって、入口２４は閉塞された状態となっている。

その後、図３Ｂに示すように、図示しない油圧回路の駆動に伴ってバルブ１０に油圧が供給されるようになると、弁体１６は、入口２４を通じて収容空間２２内に供給された油圧によってキャップ１８側に移動する。

さらに、図３Ｃに示すように、油圧が上昇することで、弁体１６がさらにキャップ１８側に移動すると、入口２４と開口３６と出口３４とが連通し、入口２４を通じて供給された油圧が開口３６と出口３４を経由して外部に導出される。

ところで、上述したバルブ１０の取り付け作業において、図４に示すように、筐体１２の収容空間２２内にスリーブ１４を逆方向に挿入した場合、手前にスリーブ１４の他方の端部１４ｂが位置する。スリーブ１４の他方の端部１４ｂの厚さｔはキャップ１８の第１凹部２８ａの径方向の長さｄｂ（図２参照）よりも大きい。そのため、スリーブ１４の他方の端部１４ｂはキャップ１８の第１凹部２８ａに入り込まない。このとき、スリーブ１４とキャップ１８との組み合わせ長さＬｂは、スリーブ１４の全長とキャップ１８の全長を合計した長さＬｃと同じになる。その結果、筐体１２の収容空間２２からキャップ１８が第１凹部２８ａの深さｈａ分だけはみ出ることになる。すなわち、筐体１２の収容空間２２からキャップ１８の第３凸部２６ｃがはみ出ることになる。これにより、作業者は、筐体１２内へのスリーブ１４の挿入方向が間違っていることを迅速に知ることができる。

このように、本実施の形態に係るバルブ１０は、筐体１２と、筐体１２内に収容されるスリーブ１４と、スリーブ１４内に摺動自在に収容される弁体１６と、筐体１２内に収容され、スリーブ１４と対峙するキャップ１８と、を有する。スリーブ１４は、一方の端部１４ａに環状の第１凸部２６ａが形成され、他方の端部１４ｂの厚さｔが一方の端部１４ａの厚さ（第１凸部２６ａの厚さ）よりも大である。キャップ１８は、スリーブ１４と対峙する端部１８ａに、スリーブ１４の一方の端部１４ａの第１凸部２６ａに対応した第１凹部２８ａを有する。

これにより、筐体１２内にスリーブ１４を配置した後にキャップ１８を収容する際、スリーブ１４が正しい方向で配置してあれば、スリーブ１４の第１凸部２６ａがキャップ１８の第１凹部２８ａに入り込み、キャップ１８の端部は筐体１２からはみ出ることがない。これにより、作業者は、筐体１２内にスリーブ１４が正しい方向で配置されていることを容易に認識することができる。

一方、筐体１２内にスリーブ１４を配置した後にキャップ１８を収容する際、スリーブ１４が逆向き（正しくない方向）で配置してあれば、スリーブ１４の他方の端部１４ｂがキャップ１８の第１凹部２８ａに入り込まず、その分、キャップ１８の端部が筐体１２からはみ出ることとなる。これにより、作業者は、筐体１２内にスリーブ１４が逆向きで配置されていることを容易に認識することができる。

このように、本実施の形態に係るバルブ１０によれば、弁体１６とスリーブ１４の組み付けの間違いを抑制することができ、バルブ１０の組み付け作業の効率化、コストの低廉化を図ることができる。

また、本実施の形態において、スリーブ１４の一方の端部１４ａに形成された第１凸部２６ａ（の側壁）と、キャップ１８のスリーブ１４と対峙する端部１８ａに形成された第１凹部２８ａ（の側壁）との間に隙間３２が形成されている。

通常、バルブ１０には微小な埃やゴミ等の異物が混入するが（コンタミ）、異物が弁体１６とスリーブ１４との摺動面に入り込むと、弁体１６の摺動がスムーズにいかなくなり、バルブ１０としての機能を十分に果たせなくなる場合がある。そこで、バルブ１０の直前にフィルタを設置したり、弁体１６の摺動方向を鉛直方向（重力方向）に沿って設置しない等の対策をとることが考えられるが、コストの高価格化を招いたり、バルブ設計やバルブ配置の自由度に限界が生じる。

これに対して、本実施の形態は、スリーブ１４の一方の端部１４ａに形成された第１凸部２６ａと、キャップ１８のスリーブ１４と対峙する端部１８ａに形成された第１凹部２８ａとの間に隙間３２が形成される。この隙間３２にバルブ１０内に混入した異物を堆積させることができ、弁体１６とスリーブ１４との摺動面への異物の混入を抑制することができる。

また、本実施の形態において、キャップ１８は、弁体１６と対向する面に第２凹部２８ｂを有する。これにより、バルブ１０内に混入した異物を、上述した隙間３２のほか、第２凹部２８ｂにも堆積させることができ、弁体１６とスリーブ１４との摺動面への異物の混入をさらに抑制することができる。

また、本実施の形態において、キャップ１８は、スリーブ１４と対峙する端部１８ａと反対の端部１８ｂに、スリーブ１４と対峙する端部１８ａに形成された第１凹部２８ａ、第２凹部２８ｂ及び第２凸部２６ｂと同じ形状の第３凹部２８ｃ、第４凹部２８ｄ及び第３凸部２６ｃを有する。これにより、筐体１２内にスリーブ１４を配置した後にキャップ１８を収容する際、キャップ１８の向きを気にせずに筐体１２内に収容することができ、バルブ１０の取付作業の効率化を図ることができる。

また、本実施の形態において、筐体１２は、キャップ１８を下方に向けて取り付けられる。すなわち、本実施の形態は、バルブ１０内に混入した異物を、上述した隙間３２に堆積させることができ、弁体１６とスリーブ１４との摺動面への異物の混入を抑制することができることから、キャップ１８を下方に向けてバルブ１０を取り付けることができる。これは、バルブ設計やバルブ配置の自由度の向上につながる。

また、本実施の形態において、スリーブ１４は、少なくとも出口３４に対応する箇所に第５凹部２８ｅ（一方の端部１４ａに延びる凹部）を有する。これにより、バルブ１０内に混入した異物を、上述した隙間３２や第２凹部２８ｂのほか、第５凹部２８ｅにも堆積させることができ、弁体１６とスリーブ１４との摺動面への異物の混入をさらに抑制することができる。

なお、この発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、この発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。

例えば、上述した実施の形態では、スリーブ１４の一方の端部１４ａの外周部分に環状の第１凸部２６ａを形成し、キャップ１８の端部１８ａの外周部分に、第１凸部２６ａが入り込む環状の第１凹部２８ａを形成したが、その他、例えば図５に示す変形例に係るバルブ１０ａのように、スリーブ１４の一方の端部１４ａの外周部分に環状の凹部５０を形成し、キャップ１８の端部１８ａの外周部分に、上記凹部５０に入り込む環状の凸部５２を形成してもよい。

１０、１０ａ…バルブ １２…筐体
１４…スリーブ １４ａ…一方の端部
１４ｂ…他方の端部 １６…弁体
１８…キャップ １８ａ、１８ｂ…端部
２０…弾性部材 ２２…収容空間
２４…入口 ２６ａ…第１凸部
２６ｂ…第２凸部 ２６ｃ…第３凸部
２８ａ…第１凹部 ２８ｂ…第２凹部
２８ｃ…第３凹部 ２８ｄ…第４凹部
２８ｅ…第５凹部 ３４…出口
５０…凹部 ５２…凸部

Claims (4)

1. 筐体と、
   前記筐体内に収容されるスリーブと、
   前記スリーブ内に摺動自在に収容される弁体と、
   前記筐体内に収容され、前記スリーブと対峙するキャップと、を有し、
   前記スリーブは、
   一方の端部に凸部又は凹部が形成され、
   他方の端部の厚さが前記一方の端部の厚さよりも大であり、
   前記キャップは、前記スリーブと対峙する端部に、前記スリーブの前記一方の端部の前記凸部又は前記凹部に対応した凹部又は凸部を有し、
   前記キャップは、前記スリーブと対峙する端部と反対の端部に、前記スリーブと対峙する端部に形成された前記凸部又は前記凹部と同じ形状の凸部又は凹部を有することを特徴とするバルブ。
2. 請求項１記載のバルブにおいて、
   前記スリーブの前記一方の端部に形成された凸部と、前記キャップの前記スリーブと対峙する端部に形成された凹部との間に隙間が形成されていることを特徴とするバルブ。
3. 請求項２記載のバルブにおいて、
   前記キャップは、前記弁体と対向する面に第２の凹部を有することを特徴とするバルブ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のバルブにおいて、
   前記筐体は、前記キャップを下方に向けて取り付けられることを特徴とするバルブ。

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