JP7152227B2 - ソレノイドバルブ - Google Patents

Description

本発明は、流体を制御するソレノイドバルブに関する。

従来の流体を制御するソレノイドバルブとしては、筒状のスリーブに収納されたスプールを有するバルブ部と、スプールを軸方向に駆動させるプランジャおよびコイルが樹脂により覆われたソレノイド成形体を収容するソレノイドケースを有するソレノイド部と、を具備し、ポンプやアキュムレータの圧力源と負荷との間に配置され、スプールを駆動することにより圧力や流量が調整された流体を負荷に供給できるようになっている。

例えば、特許文献１に開示されているソレノイドバルブは、電磁ソレノイド（ソレノイド部）と、バルブ部と、から構成されており、バルブ部は、バルブボディ（スリーブ）とスプール弁体（スプール）とで構成されている。バルブボディが電磁ソレノイドのケースに押し付けられた状態で、該バルブボディのフランジにケースに設けられた爪部（かしめ部）がかしめられることで、バルブ部と電磁ソレノイドとが強固に固定されている。

特開２０１３－１６０２７９号公報（第８頁、第７図）

しかしながら、特許文献１のソレノイドバルブにあっては、バルブボディの電磁ソレノイド側の端部に設けられるフランジが被かしめ部位であるため、フランジを高精度で加工して形成する必要があり、フランジの製造に手間がかかるばかりか、電磁ソレノイドに対する位置合わせが煩雑であった。また、バルブボディと電磁ソレノイドとを強固に固定するために強い力で爪部をかしめる必要があり、強いかしめ力がフランジを介して電磁ソレノイドのケース等に伝わり、該ケース等が変形してしまう虞があった。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、被かしめ部位の製造及び位置合わせが簡便であるとともに、かしめ力による被かしめ部位以外の部位の変形を防止できるソレノイドバルブを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明のソレノイドバルブは、
電磁的に駆動されるスプールが収納されるスリーブがソレノイド部のケースのかしめ部をかしめることにより締結されるソレノイドバルブであって、
前記スリーブの外径側に取付けられ、外径側に弾性部を有する締結部材を備え、
前記締結部材の弾性部は前記ケースのかしめ部のかしめにより該ケースにかしめ締結されていることを特徴としている。
この特徴によれば、締結部材の弾性部がケースのかしめ部にかしめられる被かしめ部位として機能するので、弾性部がかしめ力を吸収し、ソレノイド部のケース等の被かしめ部位以外の部位が変形することを防止できる。また、被かしめ部位が弾性部であり、かしめ部のかしめ時にスリーブをソレノイド部に対して位置決めした状態でかしめればよいため、ソレノイド部に対してスリーブを精度よく且つ簡便に固定することができる。さらに、弾性部がスリーブとは別体の締結部材に設けられているため、スリーブに対する被かしめ部位の製造も簡便である。

好適には、前記弾性部は、前記締結部材の板状部を折り返して形成されている。
これによれば、弾性部を簡便に形成できる。

好適には、前記締結部材は、中央に前記スリーブが取付けられる貫通孔を有して環状に形成されている。
これによれば、締結部材が環状に形成されているので、締結部材の強度が高い。

好適には、前記スリーブの端部はスタジアム形に形成されるとともに外周の円弧部分に周方向に延びるスリットが形成されており、かつ前記締結部材の前記貫通孔はスタジアム形に形成されているとともに前記締結部材の内周側の厚さは前記スリット幅以下である。
これによれば、スリーブの端部を締結部材の貫通孔に挿通した状態で相対的に回動させることで、スリット内に締結部材の貫通孔の直線部分が配置されて、締結部材がスリーブに接続されるので、締結部材がスリーブから離脱することを規制できる。

好適には、前記締結部材の前記貫通孔の直線状部分の外径側には、前記ソレノイド部側に突出する複数の突部が形成されており、前記突部は前記スリーブの両側の直線状部分に配置されている。
これによれば、突部によりスリーブと締結部材とが接続された状態において、突部はスリーブの両側の直線部分に周方向に係合可能となっているため、スリーブと締結部材との相対回動を規制できる。

好適には、前記ケースと前記締結部材とは周方向に係合している。
これによれば、スリーブとソレノイド部との相対回動を規制できる。

本発明の実施例におけるソレノイドバルブの斜視図である。 ソレノイドバルブをハウジングに装着した状態を示す側断面図である。 （ａ）は締結部材の斜視図、（ｂ）はＡ－Ａ断面図である。 ソレノイド部及び締結部材を軸方向他端側から見た図である。 （ａ）はバルブ部を軸方向一端側から見た図、（ｂ）は（ａ）を上方から見た図である。 （ａ）（ｂ）は締結部材とスリーブとの接続手順を示す概略図である。 Ｂ－Ｂ断面図である。 （ａ）～（ｃ）は締結部材とかしめ部との固定手順を示す概略図である。

本発明に係るソレノイドバルブを実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

実施例に係るソレノイドバルブにつき、図１から図８を参照して説明する。以下、図２の紙面左側をソレノイドバルブの軸方向一端側とし、図２の紙面右側をソレノイドバルブの軸方向他端側として説明する。

図１に示されるように、本実施例のソレノイドバルブ１は、スプールタイプのソレノイドバルブであって、例えば車両の自動変速機等の油圧により制御される装置に用いられるものである。尚、ソレノイドバルブ１は、バルブハウジング８の装着穴８ａ（図２参照）に水平方向に取付けられ、バルブハウジング８内の作動油（液体）に浸漬される、いわゆる油浸形（液浸形）のソレノイドバルブとして使用される。尚、図２は、バルブハウジング内の作動油がソレノイドバルブ１全体を浸漬させる所定高さ位置に油面Ｌ１が維持された状態を示すものである。

図１および図２に示されるように、ソレノイドバルブ１は、流体（オイル等の制御流体）の流量を調整するバルブ部２が電磁駆動部としてのソレノイド部３に一体に取付けられて構成されている。尚、図２は、ソレノイド成形体３１のコイル３４に通電されていないソレノイドバルブ１のオフ状態を示すものである。

先ず、バルブ部２の構造について説明する。図１及び図２に示されるように、バルブ部２は、バルブハウジング８の装着穴８ａ内に設けられた流路と接続される入力ポート２４、出力ポート２５、排出ポート２６ａ，２６ｂ、ドレンポート２７、フィードバックポート２８等の各種ポートの開口が設けられたスリーブ２１と、スリーブ２１の内径側において軸方向に形成される貫通孔２１ａに液密に収容されるスプール２２と、スプール２２を軸方向一端側に付勢するコイル状のスプリング２９と、スプリングを保持するリテーナ２３と、から構成されている。

スリーブ２１には、軸方向一端側から軸方向他端側に向けて、ドレンポート２７、フィードバックポート２８、入力ポート２４、出力ポート２５、排出ポート２６ａ，２６ｂの順に形成されている。スプール２２は、軸方向に往復移動可能となっており、スプール２２を軸方向に往復移動させることにより、各種ポートの連通状態を変化させ、作動油の圧力や流量を制御するようになっている。尚、スリーブ２１、スプール２２、リテーナ２３は、アルミ、鉄、ステンレス、樹脂等の材料により形成されている。

次に、ソレノイド部３の構造について説明する。図２に示されるように、ソレノイド部３は、鉄等の磁性を有する金属材料から形成されるソレノイドケース３０と、ソレノイドケース３０に収容されるソレノイド成形体３１と、ソレノイド成形体３１の内側に配置されるステータ３２（固定鉄心）と、から主に構成されている。

ソレノイド成形体３１は、コイル３４を樹脂３５によりモールド成形することにより形成され、ソレノイドケース３０の径方向下方側に設けられる開口部３０ｊから外部に延び出ているコネクタ部３５ａのコネクタから制御電流がコイル３４へ供給されるようになっている。尚、ソレノイド成形体３１はステータ３２の外径側に一体に形成されている。

ステータ３２は、軸方向他端部（図２の紙面右側）に底部３２ｆを有する断面Ｕ字状の円筒部３２ａと、円筒部３２ａの軸方向他端部において径方向に延びるフランジ部３２ｃと、から構成されるフランジ付き円筒状に構成されており、円筒部３２ａの収容部３２ｄには、プランジャ４（可動鉄心）が配置され、円筒部３２ａの底部３２ｆには、ロッド５を収容可能な貫通孔３２ｇが形成されている。円筒部３２ａの軸方向一端側（図２の紙面左側）の開口端には、樹脂等から構成されるホルダ３６が取付けられている。

また、ステータ３２の円筒部３２ａには、外周面の軸方向略中央が内径側に周方向に亘って断面視等脚台形状に凹むことにより板厚が薄く形成される薄肉部３２ｂが設けられている。

次に、バルブ部２とソレノイド部３との固定態様について説明する。スリーブ２１の軸方向一端側の端部２１ｂは、ステータ３２のフランジ部３２ｃの端面に当接することで軸方向の位置決めがされている。また、スリーブ２１の軸方向一端側の外周面には、後述する溝部２１ｄ（スリット）が形成されており、溝部２１ｄには、円板プレート状の締結部材１０が取付けられている。バルブ部２とソレノイド部３とは、ソレノイドケース３０の軸方向他端側に設けられた爪状のかしめ部３０ａを内径側に折り曲げ、締結部材１０をかしめ部３０ａによりステータ３２に押し付けることでかしめ固定されている。

図３に示されるように、締結部材１０は、アルミ、鉄、ステンレス、樹脂等の材料により形成されており、円板状の基部としての板状部１０ａと、板状部１０ａの外径側に周方向に離間して複数（本実施例では３つ）設けられる弾性部１０ｂと、板状部１０ａの外径側に延出する延出部１０ｃと、を備えている。また、弾性部１０ｂは、板状部１０ａの外径側に延出する片部を折り返して形成されており、本実施例では４つの延出部１０ｃの３つが折り曲げられ弾性部１０ｂとなっている。板状部１０ａは、中央部が軸方向他端側に膨出する側断面視Ｕ字形状を成し、板状部１０ａの中央部には、軸方向視でスタジアム形の貫通孔１０ｄが形成されている。また、板状部１０ａにおける貫通孔１０ｄの直線部１０ｅの外径側には、軸方向一端側に突出する突部１０ｇがプレス加工により形成されている。この突部１０ｇは、スリーブ２１の端部２１ｂの２つの直線部分同士の離間寸法（２つの直線部分の間隔）よりも広い間隔で配置されている（図６（ａ）参照）。

図４に示されるように、かしめ部３０ａは、周方向の一部に切欠部３０ｂが形成され、軸方向視においてＣ字状に形成されている。締結部材１０は、かしめ部３０ａによりかしめられた状態において、延出部１０ｃが切欠部３０ｂに配置されて周方向の回動が規制されている。尚、図４は、締結部材１０がかしめ部３０ａによりかしめられた状態を、バルブ部２の構成の図示を省略してソレノイド部３を軸方向他端側から見た図である。

図２及び図５に示されるように、スリーブ２１の軸方向一端側の端部２１ｂは、軸方向視で外周に円弧部２１ｃが形成されるスタジアム形に形成されるとともに、端部２１ｂの円弧部２１ｃには、周方向に延びる溝部２１ｄが形成されている。溝部２１ｄの軸方向の幅寸法Ｌ４は、締結部材１０（板状部１０ａ）の板厚寸法Ｌ５（図３（ｂ）参照）よりも大きく形成されている（Ｌ４＞Ｌ５）。また、端部２１ｂの円弧部２１ｃは、軸方向視において端部２１ｂの上部及び下部に配置されており、円弧部２１ｃに設けられる溝部２１ｄの底面同士の上下の離間寸法Ｌ３（溝部２１ｄの底面の頂部同士間の上下寸法）は、締結部材１０における貫通孔１０ｄの直線部１０ｅ同士の離間寸法Ｌ２（図４参照）よりも若干短寸に形成されている（Ｌ２＞Ｌ３）。尚、図５は、ソレノイド部３の構成の図示を省略してバルブ部２を軸方向一端側から見た図である。

次に、バルブ部２とソレノイド部３との固定手順について説明する。先ず、スリーブ２１と締結部材１０とを接続する。図６（ａ）に示されるように、締結部材１０の貫通孔１０ｄにスリーブ２１の端部２１ｂを挿通する。このとき、締結部材１０の板状部１０ａは、溝部２１ｄ内に配置されるとともに、締結部材１０のスタジアム形の貫通孔１０ｄとスリーブ２１の端部２１ｂとが同一の向き（円弧部が上下に配置された状態）となる。尚、図６では、説明の便宜上、スリーブ２１を溝部２１ｄの位置で径方向に切断し、軸方向他端側から見た図を示している。

次いで、図６（ｂ）に示されるように、締結部材１０を軸方向他端側から見て時計回りに略９０度回動させる。これによれば、スリーブ２１の溝部２１ｄ内に締結部材１０における貫通孔１０ｄの直線部１０ｅが配置される。また、この状態で、締結部材１０の板状部１０ａを溝部２１ｄの一端側側面２１ｆに当接させると、締結部材１０の各突部１０ｇがスリーブ２１の端部２１ｂの両側の直線部分に当接可能となり、スリーブ２１と締結部材１０との相対回動が規制される（図７参照）。

次に、締結部材１０が接続されたスリーブ２１とソレノイドケース３０とを固定する。具体的には、図８（ａ）に示される状態から、スリーブ２１の端部２１ｂ（図７参照）をステータ３２のフランジ部３２ｃの端面に押し付ける（図８（ｂ）参照）。このとき、締結部材１０の弾性部１０ｂは、締結部材１０の弾性部１０ｂがステータ３２から若干離間している。

その後、図８（ｃ）に示されるように、かしめ部３０ａを内径方向に折り曲げる。これにより、締結部材１０の板状部１０ａが溝部２１ｄの一端側側面２１ｆを一端側に押圧し、更に、弾性部１０ｂがかしめ部３０ａによりステータ３２のフランジ部３２ｃ側に押圧され、弾性部１０ｂを構成する片部が板状部１０ａから撓んで屈曲するとともに、弾性部１０ｂ自体も弾性変形し、スリーブ２１とソレノイドケース３０とが強固に固定される。

以上説明したように、本実施例のソレノイドバルブ１は、スリーブ２１の外径側に取付けられ、外径側に弾性部１０ｂを有する締結部材１０を備え、締結部材１０の弾性部１０ｂはソレノイドケース３０のかしめ部３０ａのかしめによりソレノイドケース３０にかしめ締結されている。これによれば、締結部材１０の弾性部１０ｂがソレノイドケース３０のかしめ部３０ａにかしめられる被かしめ部位として機能するので、弾性部１０ｂがかしめ力を吸収し、ソレノイド部３のソレノイドケース３０等の被かしめ部位以外の部位が変形することを防止できる。

また、被かしめ部位が弾性部１０ｂであるため、スリーブ２１をソレノイドケース３０に対して位置決めした状態でかしめ部３０ａをかしめればよいため、スリーブ２１をソレノイドケース３０に対して精度良く且つ簡便に固定することができる。さらに、弾性部１０ｂがスリーブ２１とは別体の締結部材１０に設けられているため、被かしめ部位の製造も簡便である。

また、弾性部１０ｂは、締結部材１０の板状部１０ａの外径側に延出する片部を折り返して形成されているので、締結部材１０とは別の弾性部材を用意する必要がなく、弾性部１０ｂを簡便に形成できる。

また、締結部材１０は、中央にスリーブ２１が取付けられる貫通孔１０ｄを有して環状に形成されているので、分割構造やＣ字形状の締結部材に比べて、締結部材１０の強度が高い。

また、スリーブ２１の端部２１ｂは外周の円弧部２１ｃが形成されるスタジアム形に形成されるとともに、端部２１ｂの円弧部２１ｃには、周方向に延びる溝部２１ｄが形成されており、かつ締結部材１０の貫通孔１０ｄはスタジアム形に形成されているとともに締結部材１０の板厚寸法Ｌ５は溝部２１ｄの軸方向の幅寸法Ｌ４以下である。これによれば、スリーブ２１の端部２１ｂを締結部材１０の貫通孔１０ｄに挿通した状態で相対的に回動させることで、溝部２１ｄ内に締結部材１０の貫通孔１０ｄの直線部１０ｅが収容されて、締結部材１０がスリーブに２１接続されるので、締結部材１０がスリーブ２１から離脱することを規制できる。

また、締結部材１０の貫通孔１０ｄの直線部１０ｅの外径側には、軸方向一端側に突出する突部１０ｇが複数設けられており、締結部材１０とスリーブ２２とを接続した状態（かしめる前の状態、例えば輸送時等）において、各突部１０ｇがスリーブ２１の端部２１ｂの左右の直線部分に当接可能となっている。これにより、締結部材１０とスリーブ２２との相対回動が規制されているので、締結部材１０及びスリーブ２２のソレノイド部３に対する固定を簡便に且つ正確に行うことができる。

さらに、突部１０ｇが締結部材１０の板状部１０ａに対して部分的に形成されているので、板状部１０ａ全体を厚く形成することに比べて、簡素な構造とすることができる。また、突部１０ｇはプレス加工により形成されているので製造が簡便である。

また、ソレノイドケース３０と締結部材１０とは周方向に係合している。具体的には、締結部材１０の延出部１０ｃがソレノイドケース３０の切欠部３０ｂ内に配置されているため、スリーブ２１とソレノイドケース３０との相対回動を規制できる。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば、前記実施例では、かしめ部３０ａが周方向に連続する軸方向視Ｃ字状に形成されていたが、かしめ部３０ａは周方向に複数離間して設けられていてもよい。

また、前記実施例では、かしめ部３０ａの切欠部３０ｂに締結部材１０の延出部１０ｃが配置されることでソレノイドケース３０と締結部材１０との相対回動が規制されていたが、ドライブピン等の別の手段により相対回動が規制されていてもよい。

また、前記実施例では、弾性部１０ｂが板状部１０ａを折り曲げることで形成されていたが、締結部材１０とは別の弾性部材を固定することで該締結部材１０に弾性部を形成してもよい。また、締結部材における弾性部の数量は自由に変更することができる。

また、前記実施例では、スリーブ２１に締結部材１０を接続してからソレノイドケース３０にかしめ固定する形態を例示したが、ソレノイドケース３０に締結部材１０をかしめ固定した後に、締結部材１０にスリーブ２１を固定するようにしてもよい。

また、前記実施例では、締結部材１０は、中央に貫通孔１０ｄが形成されて環状を成していたが、複数の分割体から成る分割構造であってもよいし、軸方向視Ｃ字状をなしていてもよい。

また、前記実施例では、締結部材１０の貫通孔１０ｄ及びスリーブ２１の端部２１ｂがスタジアム形を成し、貫通孔１０ｄに端部２１ｂを挿入した状態で締結部材１０とスリーブ２１とを相対回動させ、端部２１ｂにおける円弧部２１ｃに形成された溝部２１ｄに締結部材１０における貫通孔１０ｄの直線部１０ｅが配置されることで、スリーブ２１と締結部材１０が軸方向に離脱不能に接続されていたが、スリーブ２１と締結部材１０と軸方向に離脱不能に接続できれば、スタジアム形に限られず、円形等、種々の形状を成していてもよく、また、締結部材１０の貫通孔１０ｄ及びスリーブ２１の溝部２１ｄがそれぞれ異なる形状を成していてもよい。また、締結部材１０とスリーブ２１とを相対回動させたときに、貫通孔１０ｄの一対の直線部１０ｅが各溝部２１ｄに径方向に圧接するように挟持する寸法関係とすることで、締結部材１０とスリーブ２１とが強固に接続されてもよい。さらに、スリーブ２１と締結部材１０とは溶接やネジにより固定されていてもよい。

また、前記実施例では、締結部材１０の突部１０ｇがプレス加工により設けられていたが、鋳造や別部材の溶接等により突部１０ｇが形成されていてもよい。

１ ソレノイドバルブ
２ バルブ部
３ ソレノイド部
４ プランジャ
５ ロッド
１０ 締結部材
１０ａ 板状部
１０ｂ 弾性部
１０ｃ 延出部
１０ｄ 貫通孔
１０ｅ 直線部
１０ｇ 突部
２１ スリーブ
２１ｂ 端部
２１ｃ 円弧部
２１ｄ 溝部（スリット）
３０ ソレノイドケース
３０ａ かしめ部
３０ｂ 切欠部
３２ ステータ

Claims (5)

1. 電磁的に駆動されるスプールが収納されるスリーブがソレノイド部のケースのかしめ部をかしめることにより締結されるソレノイドバルブであって、
   前記スリーブの外径側に取付けられ、外径側に弾性部を有する締結部材を備え、
   前記締結部材は、中央に前記スリーブが取付けられる貫通孔を有して環状に形成され、
   前記締結部材の弾性部は前記ケースのかしめ部のかしめにより該ケースにかしめ締結されていることを特徴とするソレノイドバルブ。
2. 前記弾性部は、前記締結部材の板状部を折り返して形成されている請求項１に記載のソレノイドバルブ。
3. 前記スリーブの端部はスタジアム形に形成されるとともに外周の円弧部分に周方向に延びるスリットが形成されており、かつ前記締結部材の前記貫通孔はスタジアム形に形成されているとともに前記締結部材の内周側の厚さは前記スリット幅以下である請求項１または２に記載のソレノイドバルブ。
4. 前記締結部材の前記貫通孔の直線状部分の外径側には、前記ソレノイド部側に突出する複数の突部が形成されており、前記突部は前記スリーブの両側の直線状部分に配置されている請求項３に記載のソレノイドバルブ。
5. 前記ケースと前記締結部材とは周方向に係合している請求項１ないし４のいずれかに記載のソレノイドバルブ。

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