JPH07180775A - スプールバルブ - Google Patents

スプールバルブ

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JPH07180775A
JPH07180775A JP34617393A JP34617393A JPH07180775A JP H07180775 A JPH07180775 A JP H07180775A JP 34617393 A JP34617393 A JP 34617393A JP 34617393 A JP34617393 A JP 34617393A JP H07180775 A JPH07180775 A JP H07180775A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spool valve
shaft part
aluminum alloy
land
circumferential surface
Prior art date
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Pending
Application number
JP34617393A
Other languages
English (en)
Inventor
Takayuki Nakamura
孝之 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
OTIX KK
Original Assignee
OTIX KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温域での油漏れ量を少なくでき、寸法精度
が良く、高精度を要求される場合にも利用でき、軽量
で、表面処理を施さなくても耐摩耗性が高く、傷付きに
くいスプールバルブを提供する。 【構成】 スプールバルブ3は軸部4と該軸部4から拡
径した複数のランド部5とを備え、ランド部5の外周面
をシリンダ孔2に摺接させるようになっている。軸部4
は、アルミニウム合金製の丸棒材を切削加工して形成さ
れ、外周面の各ランド部に対応した位置には環状溝7が
形成されている。ランド部5は、軸部4のアルミニウム
合金より線膨脹係数の大きいガラス繊維強化PPSを使
用し、軸部4をインサート部材としてその外周にインサ
ート射出成形することによって全体が形成されており、
その内周面は前記環状溝7に食い込んでずれ止めが図ら
れるとともに、外周面は仕上げ加工されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動変速機等の油圧制
御装置に使用される各種スプールバルブ(シフトバル
ブ、レギュレータバルブ、モジュレータバルブ、スロッ
トルバルブ、アキュムレータコントロールバルブ、ロッ
クアップリレーバルブ等が含まれる。)に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】自動変速機の油圧制御装置はオイルポン
プ、バルブボディ、ガバナバルブ等で構成されている。
図7及び図8に示すように、バルブボディ51にはシリ
ンダ孔52及びその油供給口56が形成され、このシリ
ンダ孔52にはスプールバルブ53が摺動可能に配され
ている。このスプールバルブ53は軸部54と該軸部5
4から拡径した複数のランド部55とを備え、ランド部
55の外周面をシリンダ孔52に摺接させるようになっ
ている。従来より、バルブボディ51はアルミニウム合
金で形成され、スプールバルブ53は鋼、アルミニウム
合金又は繊維強化樹脂のいずれかの材料で形成されてい
る。
【0003】そして、バルブボディ51の温度が常温程
度の低温域にある場合には、図8の(a)に示すよう
に、いずれの材料のスプールバルブ53であっても、ラ
ンド部55の外周面とバルブボディ51のシリンダ孔5
2とのクリアランスCは、必要最小限となるように設計
されているため、そのクリアランスCを通しての油供給
口56とシリンダ孔52との間の油漏れ量は少ない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、バルブボディ
51の温度が作動に伴って高温域になると、図8の
(a)から(b)へ二点鎖線で示すように、バルブボデ
ィ51が熱膨脹してシリンダ孔52が拡径する一方、バ
ルブボディ51と各材料のスプールバルブ53との線膨
脹係数差によって、ランド部55の外周面とシリンダ孔
52とのクリアランスCは次のように変化する。なお、
純鉄の線膨脹係数は11.76×10-6であり、純アル
ミニウムの線膨脹係数は23×10-6である。繊維強化
樹脂の線膨脹係数は、樹脂の種類や繊維の含有率等によ
って異なるが、一般に純アルミニウムの線膨脹係数より
大きい。
【0005】 鋼製のスプールバルブは、線膨脹係数
がバルブボディ51より小さいため、図8(b)に示す
ように、前記クリアランスCが大きくなり、そのクリア
ランスCを通しての油供給口56とシリンダ孔52との
間の油漏れ量が多くなる。また、鋼製のスプールバルブ
は重いため、最近では軽量化のためにアルミニウム合金
製又は繊維強化樹脂製のものに変更される傾向にある。
【0006】 アルミニウム合金製のスプールバルブ
は、線膨脹係数がバルブボディ51に近いため、前記ク
リアランスCはあまり大きくならず、油漏れ量は鋼製の
スプールバルブの場合より少ない。しかし、その油漏れ
量は無視できず、さらに少なくすることが求められてい
る。また、アルミニウム製のスプールバルブは加工寸法
精度が良く、軽量であるという特徴があるが、耐摩耗性
が低く、傷付きやすいため、表面に陽極酸化処理(硬質
アルマイト処理)を施す必要があった。
【0007】 繊維強化樹脂製のスプールバルブは、
線膨脹係数の選択の自由度が高いため、最適に選択する
ことによって、油漏れ量をアルミニウム合金製のスプー
ルバルブの場合より少なくできる。しかし、繊維強化樹
脂製のスプールバルブは、経時変化による曲げ変形等に
よって寸法精度や真直度が不安定に低下するという問題
があり、高精度を要求される場合には利用できなかっ
た。
【0008】本発明の目的は、上記課題を解決し、高温
域での油漏れ量を少なくでき、寸法精度が良く、高精度
を要求される場合にも利用でき、軽量で、表面処理を施
さなくても耐摩耗性が高く、傷付きにくいスプールバル
ブを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、軸部と該軸部から拡径したランド部と
を備えたスプールバルブにおいて、前記軸部をアルミニ
ウム合金で形成し、前記ランド部の少なくとも外周面部
分を前記軸部のアルミニウム合金より線膨脹係数の大き
い繊維強化樹脂で形成するという手段をとった。
【0010】ここで、繊維強化樹脂としては、ガラス繊
維、セラミックス繊維、炭素繊維等で強化されたナイロ
ン66樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PP
S)等を例示できる。特にPPSは、耐熱性、耐油性及
び低収縮性を有し、寸法精度の低下をもたらす水膨潤性
を有していないため、最適な材料といえる。また、繊維
強化樹脂の線膨脹係数を軸部のアルミニウム合金よりど
れ位大きくするかは、その繊維強化樹脂で形成する部分
の厚さに応じて適宜選択できる。
【0011】
【作用】本発明のスプールバルブによれば、軸部をアル
ミニウム合金で形成したので、軽量で、加工寸法精度が
良く、しかも経時変化による曲げ変形等が無いため、寸
法精度や真直度が低下しない。また、ランド部の少なく
とも外周面部分を前記アルミニウム合金より線膨脹係数
の大きい繊維強化樹脂で形成したので、バルブボディの
温度が高温域になったときに、ランド部はアルミニウム
合金のみで形成した場合に比べて大きな割合で熱膨脹す
る。従って、この繊維強化樹脂の線膨脹係数を最適に選
択することによって、ランド部の外周面とバルブボディ
のシリンダ孔とのクリアランスを小さく保つことがで
き、そのクリアランスからの油漏れ量を少なくすること
ができる。また、このランド部の外周面は耐摩耗性が高
く、傷付きにくい。
【0012】
【実施例】次に、本発明を具体化した第一実施例のスプ
ールバルブについて、図1及び図2を参照して説明す
る。線膨脹係数が20〜27×10-6のアルミニウム合
金よりなるバルブボディ1にはシリンダ孔2及びその油
供給口6が形成され、このシリンダ孔2にはスプールバ
ルブ3が摺動可能に配されている。このスプールバルブ
3は軸部4と該軸部4から拡径した複数のランド部5と
を備え、ランド部5の外周面をシリンダ孔2に摺接させ
るようになっている。
【0013】軸部4は、線膨脹係数が20〜27×10
-6のアルミニウム合金よりなる丸棒材(図示略)を切削
加工して形成され、外周面の各ランド部に対応した位置
には環状溝7が形成されている。ランド部5は、線膨脹
係数が例えば40×10-6程度のガラス繊維強化PPS
を使用し、軸部4をインサート部材としてその外周にイ
ンサート射出成形することによって全体が形成されてお
り、その内周面は前記環状溝7に食い込んでずれ止めが
図られるとともに、外周面は仕上げ加工されている。な
お、ランド部5は単独成形後に軸部4に圧入してもよ
い。
【0014】本実施例のスプールバルブ3によれば、軸
部4をアルミニウム合金で形成したので、軽量で、加工
寸法精度が良く、しかも経時変化による曲げ変形等が無
いため、寸法精度や真直度が低下しない。また、ランド
部5全体を前記アルミニウム合金より線膨脹係数の大き
いガラス繊維強化PPSで形成したので、次のように、
各温度域における油漏れ量を少なくすることができる。
【0015】すなわち、バルブボディ1の温度が常温程
度の低温域にある場合には、図2(a)に示すように、
スプールバルブ3のランド部5の外周面とバルブボディ
1のシリンダ孔2とのクリアランスCは、必要最小限と
なるように設計されているため、そのクリアランスCを
通しての油供給口6とシリンダ孔2との間の油漏れ量は
少ない。
【0016】また、バルブボディ1の温度が作動に伴っ
て高温域になると、図2の(a)から(b)へ二点鎖線
で示すように、バルブボディ1が熱膨脹してシリンダ孔
2が拡径する。しかし、本実施例では、スプールバルブ
3の軸部4が熱膨脹するとともに、ランド部5がアルミ
ニウム合金で形成した場合に比べて大きな割合で熱膨脹
する。従って、前記ガラス繊維強化PPSの線膨脹係数
を最適に選択することによって、ランド部5の外周面と
バルブボディ1のシリンダ孔2とのクリアランスCを小
さく保つことができ、そのクリアランスCを通しての油
供給口6とシリンダ孔2との間の油漏れ量を少なくする
ことができる。また、このランド部5の外周面は耐摩耗
性が高く、傷付きにくい。
【0017】次に、図3及び図4に示す第二実施例のス
プールバルブ21は、アルミニウム合金製の丸棒材(図
示略)を切削加工することによって、軸部4及びランド
部5を一体形成するとともに、ランド部5の外周面に環
状凹所8を形成し、軸部4及びランド部5をインサート
部材として環状凹所8に前記ガラス繊維強化PPSをイ
ンサート射出成形することによって外周面部分5aを形
成した点においてのみ、第一実施例と相違している。ま
た、この実施例では、ガラス繊維強化PPSで形成され
た部分すなわち外周面部分5aの厚さが、第一実施例の
ランド部5の厚さより薄いので、そのガラス繊維強化P
PSの線膨脹係数は、第一実施例のガラス繊維強化PP
Sより大きいことが好ましい。図4の(a)は低温域に
おける状態を示し、(b)は高温域における熱膨脹状態
を示す。本実施例のスプールバルブ21も、第一実施例
と同様の効果を奏する。
【0018】次に、図5及び図6に示す第三実施例のス
プールバルブ31は、ランド部5の外周面に環状凹所を
形成することなく外周面部分5aをインサート射出成形
した点と、この外周面部分5aを軸部4のアルミニウム
合金より線膨脹係数の大きいガラス繊維強化ナイロン6
6で形成した点とにおいてのみ、第二実施例と相違して
いる。また、この実施例でも、外周面部分5aのガラス
繊維強化PPSの線膨脹係数は、第一実施例のガラス繊
維強化PPSより大きいことが好ましい。図6の(a)
は低温域における状態を示し、(b)は高温域における
熱膨脹状態を示す。本実施例のスプールバルブ31も、
第一実施例と同様の効果を奏する。
【0019】なお、本発明は前記実施例の構成に限定さ
れるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適
宜変更して具体化することもできる。
【0020】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のスプール
バルブによれば、高温域での油漏れ量を少なくでき、寸
法精度が良く、高精度を要求される場合にも利用でき、
軽量で、表面処理を施さなくても耐摩耗性が高く、傷付
きにくいという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例のスプールバルブを示す一
部破断正面図である。
【図2】バルブボディに配した同スプールバルブの要部
拡大断面図である。
【図3】第二実施例のスプールバルブを示す一部破断正
面図である。
【図4】バルブボディに配した同スプールバルブの要部
拡大断面図である。
【図5】第三実施例のスプールバルブを示す一部破断正
面図である。
【図6】バルブボディに配した同スプールバルブの要部
拡大断面図である。
【図7】従来例のスプールバルブを示す一部破断正面図
である。
【図8】バルブボディに配した同スプールバルブの要部
拡大断面図である。
【符号の説明】
3 スプールバルブ 4 軸部 5 ランド部 5a 外周面部分 21 スプールバルブ 31 スプールバルブ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸部と該軸部から拡径したランド部とを
    備えたスプールバルブにおいて、前記軸部をアルミニウ
    ム合金で形成し、前記ランド部の少なくとも外周面部分
    を前記軸部のアルミニウム合金より線膨脹係数の大きい
    繊維強化樹脂で形成したことを特徴とするスプールバル
    ブ。
JP34617393A 1993-12-22 1993-12-22 スプールバルブ Pending JPH07180775A (ja)

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JP34617393A JPH07180775A (ja) 1993-12-22 1993-12-22 スプールバルブ

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Cited By (5)

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