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公開番号2021032393
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210301
出願番号2019156907
出願日20190829
発明の名称圧力制御弁
出願人アイシン・エィ・ダブリュ株式会社
代理人特許業務法人アイテック国際特許事務所
主分類F16K 17/04 20060101AFI20210201BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】圧力制御弁の弁体およびバルブボディの摩耗と、閉弁に伴う異音の発生とを良好に抑制する。
【解決手段】本開示の圧力制御弁は、流体の流入ポートおよび流出ポートを含むバルブボディ内に移動自在に配置されると共に流入ポートを介して作用する流体の圧力に応じて当該流入ポートと流出ポートとを連通するように移動する弁体と、弁体の一端が流入ポートを閉鎖するように当該弁体を付勢する付勢部材と、弁体と同等の硬度を有すると共に、バルブボディと弁体との間に配置されて弁体の他端側を摺動自在に支持するスリーブと、弁体の外周面とバルブボディの内周面とによってスリーブの流入ポート側に画成されると共に流出ポートに連通する空間部と、流入ポートから空間部への流体の流入を規制するように弁体の一端に形成された流入規制部とを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
流体の流入ポートおよび流出ポートを含むバルブボディ内に移動自在に配置されると共に前記流入ポートを介して作用する前記流体の圧力に応じて前記流入ポートと前記流出ポートとを連通するように移動する弁体と、前記弁体の一端が前記流入ポートを閉鎖するように前記弁体を付勢する付勢部材とを含む圧力制御弁において、
前記弁体と同等の硬度を有すると共に、前記バルブボディと前記弁体との間に配置されて前記弁体の他端側を摺動自在に支持するスリーブと、
前記弁体の外周面と前記バルブボディの内周面とによって前記スリーブの前記流入ポート側に画成されると共に前記流出ポートに連通する空間部と、
前記流入ポートから前記空間部への前記流体の流入を規制するように前記弁体の前記一端に形成された流入規制部と、
を備える圧力制御弁。
続きを表示(約 400 文字)【請求項2】
請求項1に記載の圧力制御弁において、
前記流入規制部は、前記弁体の前記一端を前記流入ポート側からみて前記スリーブの端面と重なるように全周に亘って拡径した拡径部である圧力制御弁。
【請求項3】
請求項1または2に記載の圧力制御弁において、
前記バルブボディと前記流入規制部との間のクリアランスは、前記スリーブと前記弁体との間のクリアランスよりも大きい圧力制御弁。
【請求項4】
請求項1から3の何れか一項に記載の圧力制御弁において、
前記バルブボディは、前記弁体を介して互いに対向するように配置された2つの前記流出ポートを含む圧力制御弁。
【請求項5】
請求項1から4の何れか一項に記載の圧力制御弁において、
前記スリーブの硬度および前記弁体の硬度は、前記バルブボディの硬度よりも高い圧力制御弁。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、バルブボディ内に移動自在に配置される弁体と、当該弁体を付勢する付勢部材とを含む圧力制御弁に関する。
続きを表示(約 7,300 文字)【背景技術】
【0002】
従来、この種の圧力制御弁として、油路を流通する作動油の油圧が開弁圧以下である場合に閉弁すると共に、当該作動油の油圧が開弁圧を超えると開弁して当該油路の油圧を逃がすリリーフバルブが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2019−70421号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一般に、上述のような圧力制御弁の弁体は、バルブボディにより摺動自在に支持され、弁体の外周面には、摺動性や耐摩耗性等を向上させるための表面処理が施される。ただし、当該表面処理により弁体(外周面)の硬度が高まることで、バルブボディの摩耗が発生してしまうおそれもある。また、圧力制御弁では、閉弁に際して弁体が流入ポートの周囲に衝突することに起因した異音の発生を抑制する必要がある。
【0005】
そこで、本開示は、弁体およびバルブボディの摩耗と、閉弁に伴う異音の発生とを良好に抑制することができる圧力制御弁の提供を主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の圧力制御弁は、流体の流入ポートおよび流出ポートを含むバルブボディ内に移動自在に配置されると共に前記流入ポートを介して作用する前記流体の圧力に応じて前記流入ポートと前記流出ポートとを連通するように移動する弁体と、前記弁体の一端が前記流入ポートを閉鎖するように前記弁体を付勢する付勢部材とを含む圧力制御弁において、前記弁体と同等の硬度を有すると共に、前記バルブボディと前記弁体との間に配置されて前記弁体の他端側を摺動自在に支持するスリーブと、前記弁体の外周面と前記バルブボディの内周面とによって前記スリーブの前記流入ポート側に画成されると共に前記流出ポートに連通する空間部と、前記流入ポートから前記空間部への前記流体の流入を規制するように前記弁体の前記一端に形成された流入規制部とを含むものである。
【0007】
本開示の圧力制御弁では、弁体と同等の硬度を有するスリーブがバルブボディと弁体との間に配置され、弁体の他端側が、当該スリーブにより摺動自在に支持される。これにより、バルブボディの硬度に拘わらず、弁体およびバルブボディの摩耗を良好に抑制することが可能となる。また、弁体の他端側がスリーブにより支持されることで、スリーブの流入ポート側には、弁体の外周面とバルブボディの内周面とによって流出ポートに連通する空間部が画成される。ここで、流入ポートを介して作用する流体圧の増加に応じて弁体が開弁側に移動して当該流入ポートを開放した際に流体が流入ポートから空間部に流れ込むと、流入ポートにおける流体の圧力低下により弁体が付勢部材の付勢力によって流入ポートの周囲に強く押し付けられて異音が発生するおそれがある。更に、流体の圧力によっては、弁体が振動して異音が継続して発生するおそれもある。これを踏まえて、弁体の一端には、流入ポートから上記空間部への流体の流入を規制する流入規制部が形成される。これにより、弁体が開弁側に移動した際の流入ポートにおける流体の圧力低下を抑えて、付勢部材の付勢力による弁体の閉弁側への急激な移動を抑制することができる。この結果、本開示の圧力制御弁では、弁体およびバルブボディの摩耗と、閉弁に伴う異音の発生とを良好に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
本開示の圧力制御弁を示す断面図である。
図1におけるII−II線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。
【0010】
図1は、本開示の圧力制御弁1を示す断面図であり、図2は、図1におけるII−II線に沿った断面図である。これらの図面に示す圧力制御弁1は、車両のオイルポンプからの作動油(流体)を調圧して変速装置の摩擦係合要素や潤滑対象に供給する油圧制御装置に適用されるリリーフバルブである。本実施形態の圧力制御弁1は、例えば、オイルポンプからの作動油の調圧に伴ってプライマリレギュレータバルブからドレンされた作動油を調圧するセカンダリレギュレータバルブのドレン油を調圧して略一定の潤滑圧を生成する。図1および図2に示すように、圧力制御弁1は、油圧制御装置のバルブボディVBと、バルブボディVBにより保持されるスリーブ2と、バルブボディVB内でスリーブ2により摺動自在(移動自在)に支持される弁体3と、弁体3を付勢する付勢部材としてのスプリング4とから構成される。
【0011】
バルブボディVBは、例えばアルミ合金により形成されたロワボディLBおよびアッパーボディ(図示省略)と、ロワボディLBとアッパーボディとの間に配置されるセパレートプレートSPとを含む。ロワボディLBには、スリーブ2および弁体3が配置される孔部Hと、孔部Hに連通する2つの流出ポートPoとが形成されている。2つの流出ポートPoは、図1および図2に示すように、セパレートプレートSPの近傍で互いに対向するようにセパレートプレートSP側からみて180°間隔で形成されている。各流出ポートPoは、ロワボディLBに形成された図示しない油路を介して例えば車両のオイルパン(作動油貯留部)あるいはオイルポンプの吸入口に連通する。また、セパレートプレートSPは、孔部Hのアッパーボディ側の内径よりも小径の開口部(円孔)である流入ポートPiを含む。流入ポートPiは、アッパーボディとセパレートプレートSPとにより画成される油路Lを介して例えばセカンダリレギュレータバルブのドレンポートに連通する。
【0012】
スリーブ2は、孔部Hの軸長よりも短い軸長を有する有底筒状部材であり、鉄合金等の比較的高い高度をもった材料により形成されている。スリーブ2は、その底面が孔部Hの底面に当接し、かつ開放端側の端面2aが各流出ポートPoよりもセパレートプレートSPから離間するように当該孔部H内に例えば圧入により固定される。
【0013】
弁体3も、孔部Hの軸長よりも短い軸長を有する有底筒状部材であり、鉄合金等の比較的高い高度をもった材料により形成されている。弁体3は、スリーブ2と同一の材料により形成されてもよく、スリーブ2を形成する材料と同等の硬度を有するものであれば、スリーブ2とは異なる材料により形成されてもよい。図1に示すように、弁体3は、円筒状の筒状部31と、当該筒状部31の軸方向における一端に形成された円盤状の閉鎖端部32とを含む。筒状部31は、流入ポートPiの内径よりも若干大きく、かつスリーブ2の内径よりも僅かに小さい外径を有し、当該筒状部31の閉鎖端部32とは反対側(他端側、図1中下側)の概ね半分程度の領域がスリーブ2により摺動自在に支持される。これにより、スリーブ2の流入ポートPi側(図1中上側)には、弁体3の筒状部31の外周面と、ロワボディLB(孔部H)の内周面とによって各流出ポートPoに連通する筒状の空間部Zが画成される。
【0014】
閉鎖端部32は、流入ポートPiの開口面積よりも大きい表面積をもった端面を有する。更に、閉鎖端部32は、全周に亘って筒状部31の外周面よりも径方向外側に突出するように拡径された環状(鍔状)の拡径部33を含む。拡径部33は、ロワボディLB(孔部H)の内周面に接触しないように形成され、図1に示すように、流入ポートPi側(図1中上側)からみてスリーブ2の端面2aと重なる。また、ロワボディLB(孔部H)の内周面と拡径部33の外周面との間のクリアランスG1(図1参照)は、閉弁状態またはそれに近い状態で弁体3がスリーブ2(ロワボディLB)に対して傾いた際に拡径部33がロワボディLB(孔部H)の内周面に接触しないように、スリーブ2の内周面と弁体3の筒状部31との間のクリアランスG2(図2参照)よりも大きく定められる。
【0015】
スプリング4は、コイルスプリングであり、閉鎖端部32の内面とスリーブ2の底面とに当接するように弁体3の筒状部31内に配置される。スプリング4が自然長に維持される間、弁体3の閉鎖端部32の端面がセパレートプレートSPに当接し、それにより流入ポートPiが閉鎖される。
【0016】
上述のように構成される圧力制御弁1は、油路Lから流入ポートPiを介して作用する作動油の圧力に応じて、弁体3が当該流入ポートPiと各流出ポートPoとを連通するようにスプリング4の付勢力に抗して移動することで開弁する。これにより、油路Lを流通する作動油の一部が流入ポートPiから各流出ポートPoに流出し、それにより油路Lにおける油圧が略一定の潤滑圧に調整される。そして、圧力制御弁1では、弁体3と同等の硬度を有するスリーブ2がロワボディLBと弁体3(筒状部31)との間に配置され、筒状部31の閉鎖端部32とは反対側の部分がスリーブ2により摺動自在に支持される。これにより、ロワボディLBの硬度に拘わらず、弁体3およびロワボディLBの摩耗を良好に抑制することが可能となる。
【0017】
また、弁体3の筒状部31がスリーブ2により支持されることで、スリーブ2の流入ポートPi側(図1中上側)には、筒状部31の外周面とロワボディLB(孔部H)の内周面とによって各流出ポートPoに連通する空間部Zが画成される。ここで、流入ポートPiを介して作用する油圧の増加に応じて弁体3が開弁側に移動して当該流入ポートPiを開放した際に作動油が流入ポートPiから空間部Zに流れ込むと、流入ポートPiにおける油圧の低下により弁体3の閉鎖端部32がスプリング4の付勢力によって流入ポートPiの周囲すなわちセパレートプレートSPに強く押し付けられて異音が発生するおそれがある。更に、油路Lにおける油圧によっては、弁体3が振動して異音が継続して発生するおそれもある。これを踏まえて、弁体3の閉鎖端部32(一端)には、流入ポートPiから空間部Zへの作動油の流入を規制する流入規制部としての拡径部33が形成される。これにより、弁体3が開弁側に移動した際の流入ポートPiにおける油圧の低下を抑えて、スプリング4の付勢力による弁体3の閉弁側(セパレートプレートSP側)への急激な移動を抑制することができる。この結果、圧力制御弁1では、弁体3およびロワボディLBの摩耗と、閉弁に伴う異音の発生とを良好に抑制することが可能となる。
【0018】
また、圧力制御弁1において、流入規制部としての拡径部33は、弁体3の閉鎖端部32を流入ポートPi側からみてスリーブ2の端面2aと重なるように全周に亘って拡径することにより形成される。これにより、弁体3が開弁側に移動した際の流入ポートPiにおける油圧の低下を極めて良好に抑制することが可能となる。ただし、空間部Zの容積等によっては、拡径部33は、閉鎖端部32の一部を流入ポートPi側からみてスリーブ2の端面2aと重なるように拡径することにより形成されてもよい。
【0019】
更に、圧力制御弁1において、ロワボディLBと弁体3の拡径部33との間のクリアランスG1は、スリーブ2と弁体3の筒状部31との間のクリアランスG2よりも大きく定められる。これにより、作動油の圧力調整に伴って弁体3がロワボディLB(スリーブ2)に対して傾いたとしても、弁体3の拡径部33がロワボディLBに接触するのを抑制することができるので、弁体3およびロワボディLBの摩耗を極めて良好に抑制することが可能となる。
【0020】
また、ロワボディLBは、弁体3を介して互いに対向するように配置された2つの流出ポートPoを含む。これにより、作動油の圧力調整に伴って弁体3がロワボディLB(スリーブ2)に対して傾くのを良好に抑制することが可能となる。
【0021】
更に、スリーブ2の硬度および弁体3の硬度をロワボディLBの硬度よりも高くすることで、ロワボディLB(バルブボディVB)を比較的硬度が低いアルミ合金等の軽量な材料により形成することが可能となる。
【0022】
以上説明したように、本開示の圧力制御弁は、流体の流入ポート(Pi)および流出ポート(Po)を含むバルブボディ(VB,LB,SP)内に移動自在に配置されると共に前記流入ポート(Pi)を介して作用する前記流体の圧力に応じて前記流入ポート(Pi)と前記流出ポート(Po)とを連通するように移動する弁体(3)と、前記弁体(3)の一端(32)が前記流入ポート(Pi)を閉鎖するように前記弁体(3)を付勢する付勢部材(4)とを含む圧力制御弁(1)において、前記弁体(3)と同等の硬度を有すると共に、前記バルブボディ(LB)と前記弁体(3)との間に配置されて前記弁体(3)の他端側を摺動自在に支持するスリーブ(2)と、前記弁体(3,31)の外周面と前記バルブボディ(LB)の内周面とによって前記スリーブ(2)の前記流入ポート(Po)側に画成されると共に前記流出ポート(Po)に連通する空間部(Z)と、前記流入ポート(Pi)から前記空間部(Z)への前記流体の流入を規制するように前記弁体(3)の前記一端(32)に形成された流入規制部(33)とを含むものである。
【0023】
本開示の圧力制御弁では、弁体と同等の硬度を有するスリーブがバルブボディと弁体との間に配置され、弁体の他端側は、当該スリーブにより摺動自在に支持される。これにより、バルブボディの硬度に拘わらず、弁体およびバルブボディの摩耗を良好に抑制することが可能となる。また、弁体の他端側がスリーブにより支持されることで、スリーブの流入ポート側には、弁体の外周面とバルブボディの内周面とによって流出ポートに連通する空間部が画成される。ここで、流入ポートを介して作用する流体圧の圧力増加に応じて弁体が開弁側に移動して当該流入ポートを開放した際に流体が流入ポートから空間部に流れ込むと、流入ポートにおける流体の圧力低下により弁体が付勢部材の付勢力によって流入ポートの周囲に強く押し付けられて異音が発生するおそれがある。更に、流体の圧力によっては、弁体が振動して異音が継続して発生するおそれもある。これを踏まえて、弁体の一端には、流入ポートから上記空間部への流体の流入を規制する流入規制部が形成される。これにより、弁体が開弁側に移動した際の流入ポートにおける流体の圧力低下を抑えて、付勢部材の付勢力による弁体の閉弁側への急激な移動を抑制することができる。この結果、本開示の圧力制御弁では、弁体およびバルブボディの摩耗と、閉弁に伴う異音の発生とを良好に抑制することが可能となる。
【0024】
また、前記流入規制部は、前記弁体(3)の前記一端(32)を前記流入ポート(Pi)側からみて前記スリーブ(2)の端面(2a)と重なるように全周に亘って拡径した拡径部(33)であってもよい。これにより、弁体が開弁側に移動した際の流入ポートにおける流体の圧力低下を極めて良好に抑制することが可能となる。ただし、流入規制部は、弁体の一端の一部を流入ポート側からみてスリーブの端面と重なるように拡径した拡径部であってもよい。
【0025】
更に、前記バルブボディ(LB)と前記流入規制部(33)との間のクリアランス(G1)は、前記スリーブ(2)と前記弁体(3,31)との間のクリアランス(G2)よりも大きくてもよい。これにより、流体の圧力調整に伴って弁体がバルブボディ(スリーブ)に対して傾いたとしても、弁体の流入規制部がバルブボディに接触するのを抑制することができるので、弁体およびバルブボディの摩耗を極めて良好に抑制することが可能となる。
【0026】
また、前記バルブボディ(LB)は、前記弁体(3)を介して互いに対向するように配置された2つの前記流出ポート(Po)を含むものであってもよい。これにより、流体の圧力調整に伴って弁体がバルブボディ(スリーブ)に対して傾くのを良好に抑制することが可能となる。
【0027】
更に、前記スリーブ(2)の硬度および前記弁体(3)の硬度は、前記バルブボディ(LB)の硬度よりも高くてもよい。これにより、バルブボディを軽量な材料により形成することが可能となる。
【0028】
そして、本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記実施形態は、あくまで発明の概要の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、発明の概要の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【0029】
本開示の発明は、圧力制御弁の製造分野等において利用可能である。
【符号の説明】
【0030】
1 圧力制御弁、2 スリーブ、2a 端面、3 弁体、31 筒状部、32 閉鎖端部、33 拡径部(流入規制部)、4 スプリング、G1,G2 クリアランス、H 孔部、L 油路、LB ロワボディ、Pi 流入ポート、Po 流出ポート、SP セパレートプレート、VB バルブボディ、Z 空間部。

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