JP2004108585A - 調圧弁及び調圧弁を製造する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】弁ユニットの油圧内域を形成する成形体域と、弁ユニットの油圧外域を形成するフランジ域との間を、例えば超音波圧接法、レーザ溶接法又は接着法のような、煩雑にしてコスト高な、いかなる封止法も必要とすることなしに密封する。
【解決手段】アクチュエータユニットに対して共軸に配置されており、かつ流入接続ポート１８と消費器接続ポート１６との間の流体流を制御するために使用される、プラスチックから射出成形された弁ユニット１０を備え、該弁ユニット内に複数の流体通路２４，２６並びに１つの弁室２８を形成しており、該弁室内に弁閉鎖部材３０を配置した形式の、特に自動車の自動変速装置用の調圧弁において、前記の流体通路２４，２６及び弁室２８が、フランジ１２内に射出成形されているプレ射出成形体２２に形成されている。
【選択図】図１

Description

　本発明は、独立請求項１に発明の上位概念として特定した形式の調圧弁並びに、独立請求項６に発明の上位概念として特定した形式の調圧弁を製造する方法に関する。

　前記形式の調圧弁は、実際に基づいて公知であり、特に自動車の自動変速装置の油圧パイロット制御回路で使用するために設計されており、しかも調圧弁によってパイロット制御回路内の圧力は調整される。流体圧を介して、クラッチ動作又は切換え動作をリリースするためのシフタ又は類似部材は作動される。

　このような公知の調圧弁は、プラスチックから射出成形された弁ユニットを有しており、該弁ユニット内には複数の流体通路が形成されている。該流体通路間を流れる流体流は、弁閉鎖部材によって制御可能である。

　前記弁閉鎖部材は、弁ユニットに対して共軸に配置されたアクチュエータユニットによって作動可能なピストンもしくはシフタと作用結合している。アクチュエータユニットは概ね電磁式アクチュエータユニットとして構成されており、該電磁式アクチュエータユニットは電磁コイル、磁心もしくは磁極片並びに可動磁極子とから成り、該可動磁極子は、弁閉鎖部材を作動するためにピストンもしくはシフタと作用結合している。フランジ状に形成された弁ユニットは、アクチュエータユニットの磁心に射出成形により鋳着されている。公知の調圧弁の弁ユニットは、油圧内域を有し、該油圧内域には流体通路が形成されている。前記油圧内域には、いわゆるフィルタキャップが装着されており、該フィルタキャップは封止エレメントとして使用され、かつ接着剤継手によって封止されている。

　しかしながら該接着剤継手の製造は、技術的に手間がかかる。そればかりでなく該接着剤継手は、強度の温度変動時には充分な封止性を保証しないという欠点を有している。

　更にまた、明細書冒頭で述べた形式の調圧弁の弁部材を、超音波圧接法又はレーザ溶接法によって互いに接合された複数の射出成形部品から製造することも公知である。しかしながら、このような封止法も手間がかかり、かつあらゆる使用条件において、充分な密封性を保証するとは限らない。

　本発明の課題は、弁ユニットの油圧内域を形成する成形体域と、弁ユニットの油圧外域を形成するフランジ域との間を、例えば超音波圧接法、レーザ溶接法又は接着法のような、煩雑にしてコスト高な、いかなる封止法も必要とすることなしに密封することである。

　独立請求項１で上位概念として特定した調圧弁において、前記課題を解決する本発明の構成手段は、複数の流体通路及び弁室が、１つのフランジ内に射出成形されたプレ射出成形体に形成されている点にある。

　前記構成手段を備えた本発明の調圧弁は、調圧のために必要な全ての領域が、プレ射出成形体に構成されており、かつ、前述の油圧内域を形成するプレ射出成形体域と、弁部分の油圧外域を形成するフランジ域との間には、いかなる封止部位も存在しないという利点を有している。それというのはプレ射出成形体の外周にフランジを射出成形することによって、プレ射出成形体とフランジとの間に密封性が得られるからである。

　有利なことに本発明では、油圧内域と油圧外域との間に所要の封止性を得るために、例えば超音波圧接法、レーザ溶接法又は接着法のような、いかなる封止法も必要としない。

　本発明の調圧弁は、下り勾配形の電流−力−特性曲線を有する調圧器であっても、また上り勾配形の電流−力−特性曲線を有する調圧器であってもよい。アクチュエータユニットは、慣用のようにコイル、磁心及び可動磁極子を有する電磁式アクチュエータユニットであることができる。フランジは磁心に鋳着することができる。

　すでに述べたように本発明の調圧弁のプレ射出成形体は、調圧弁の油圧内域を形成し、流体通路を有しており、該流体通路を介して、流入接続ポートと負荷器接続ポートとの間の流体流の制御が行われる。プレ射出成形体の外周を囲むフランジは、弁部分の油圧外域を形成し、かつ、例えば油圧シリンダのような圧力源及び、自動変速装置の切換えエレメントを作動するためのシフタのような負荷器に少なくとも通じる接続ポートもしくは連通路を有している。

　自動変速装置において使用される調圧弁は概ね、油圧オイル用のタンクに接続された戻し接続ポートも有しており、その場合、該戻し接続ポートへ流れる流体流は閉鎖エレメントによって制御可能であり、該閉鎖エレメントは座止プレートと協働し、かつ、弁閉鎖部材を作動するピストンもしくはシフタに固着されている。慣用のように金属から製作された座止プレートは、プレ射出成形体の構成部分であることができ、かつ該プレ射出成形体の製造時に弁ユニットの縦軸線に対して直角に方位づけられた入れ子部分を形成することができる。

　本発明の調圧弁の有利な実施形態では、プレ射出成形体は、調圧弁の縦軸線に対して平行に配置された少なくとも１つの（殊に有利には互いに直角な２つの）対称平面を有している。従ってプレ射出成形体は、外周にフランジを射出成形した後に、何れにしても僅かな歪み勾配を有しており、該歪み勾配は、油圧内域の非対称的な形成に対して、調圧弁全体の油圧挙動を改善することになる。

　弁閉鎖部材の作動は、プレ射出成形体に少なくとも部分的に係合するシフタによって行われるのが有利である。シフタのストロークは、アクチュエータユニットによって調整することができる。

　弁閉鎖部材は有利には球として構成されているので、調圧弁はいわゆるＬＭＫ（Leckage minimiert durch Kugel ＝球により漏れを最低限に抑える）式の調圧器を形成し、この場合、球の静止位置では、つまり球が弁座に当接している場合には、漏れは生じない。従って、万が一流動する流体もしくは油圧オイルによるエネルギー損失が生じることはない。

　本発明は、流入接続ポートと負荷器接続ポートとの間で流体流を制御するためにプラスチックから射出成形された弁ユニットを有し、該弁ユニット内に複数の流体通路を形成した形式の調圧弁を製造する方法にも関している。

　調圧弁の高強度を保証しかつ高い封密性を得るために本発明の方法では、先ずプレ射出成形体が製造され、該プレ射出成形体に流体通路が形成されている。それに続いて該プレ射出成形体の外周にフランジが射出成形され、該フランジに負荷器接続ポート及び流入接続ポートが成形されている。

　従って弁部分の封止性は、いわゆる２Ｋ（2 Komponenten =２成分）式外周射出成形法に等しい方法によって達成される。油圧域を形成するプレ射出成形体の密封は、外周射出成形時のプレ射出成形体の外周エッジ層の溶融と、フランジとの溶着とによって行われる。プレ射出成形体のプラスチック材料は、フランジのプラスチック材料と等しくてもよい。しかし両プラスチック材料は、例えば補強ガラス繊維分の点で相異することも考えられる。

　プレ射出成形体とフランジとの間の特に高い封密性が得られるのは、プレ射出成形体を約１２０℃の温度で離型し、かつこの温度で該プレ射出成形体の外周にフランジを射出成形する場合である。

　本発明の調圧弁の製造は、プレ射出成形体を射出成形するための第１金型キャビティ部分と、プレ射出成形体の外周にフランジを射出成形するための第２金型キャビティ部分とを有する１つの射出成形工具において行われるのが有利である。第１金型キャビティ部分から第２金型キャビティ部分へのプレ射出成形体の移し換えはその場合、遊星歯車伝動装置によって、移し換え時に射出成形工具の分割平面を基準としてプレ射出成形体を９０゜回動させるようにして行われるのが有利である。これによってプレ射出成形体の流体通路に対するフランジの接続ポートの正しい方位づけが保証されている。

　プレ射出成形体の外周射出成形時には、流体通路の開口及び弁室は封止され、この封止は工具スライドによって有利に行われる。通路の各ポートはその場合それぞれ１つのスライド舌片によって封止されるのに対して、弁室は２つのスライド舌片によって封止される。

　プレ射出成形体の外周にフランジを射出成形する前に、プレ射出成形体の、殊に盲穴状に形成された弁室内に、弁閉鎖部材を挿入することが可能である。

　本発明のその他の利点及び有利な実施形態は、図面の詳細な説明及び特許請求の範囲の従属請求項の記載に基づいて容易に想到することができる。

　次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。

　図１〜図３では調圧弁の弁ユニット１０が図示されているが、該調圧弁は、自動車の自動変速装置において、クラッチ又はブレーキのような切換えエレメントを油圧作動するため、例えば変速比を変化させるために使用される。

　弁ユニット１０は、自動変速装置の対応構成部分に調圧弁を固定して油圧適合させるために、プラスチックから射出成形されたフランジ１２を有している。

　フランジ１２は、調圧弁のアクチュエータユニット（詳細には図示せず）に対応配設された磁心１４に沿って射出成形されている。前記アクチュエータユニットは、慣用の形式で構成することができ、従ってコイル、可動磁極子、該可動磁極子と作用結合しているピストンもしくはシフタ並びに磁心もしくは磁極片１４から成っている。

　弁ユニット１０の油圧外域を形成するフランジ１２は負荷器接続ポート１６、流入接続ポート１８並びに戻し接続ポート２０を有している。流入接続ポート１８は、圧力源もしくは圧力発生器、例えば油圧ポンプに接続されており、該流入接続ポートを介して、例えば自動変速装置のクラッチのシフタを作動するためのパイロット制御回路が給圧される。つまり弁ユニット１０は負荷器接続ポート１６を介して前記シフタに接続されている。

　更に弁ユニット１０は戻し接続ポート２０を介して、やはり詳細な図示を省いた液圧オイル用の貯蔵タンクに接続されているので、戻し接続ポート２０で遮断制御された液圧オイルは、自動変速装置の油圧回路内へ送り戻される。

　フランジ１２内には、ブシュ状のプレ射出成形体２２が射出成形されており、該プレ射出成形体内には、弁ユニット１０の油圧内域を形成する流体通路２４，２６並びに弁室もしくは玉弁室２８が形成されている。

　玉弁室２８内には、弁閉鎖部材として役立つ球３０が収蔵されており、該球によって、流入接続ポート１８と、流体通路２４に接続された負荷器接続ポート１６との間の流体流もしくはオイル流が制御される。このために球３０は、図面では詳細な図示を省いたピストンもしくはシフタと作用結合されている。前記ピストンもしくはシフタは、アクチュエータユニットの可動磁極子によって作動可能であり、かつ縦軸線３２に沿って弁ユニット１０もしくはプレ射出成形体２２に係合している。

　プレ射出成形体２２は更に、入れ子部分として構成された金属プレートもしくは座止プレート３４を有し、該座止プレートは、ピストンに固定された閉鎖エレメント（詳細な図示は省く）と協働するので、流体通路２６と、貯蔵タンクに通じる戻し接続ポート２０との間の流体流を制御可能である。

　フランジ１２とプレ射出成形体２２は同一のプラスチック材料から射出成形されており、この場合プレ射出成形体２２の外周にフランジ１２を射出成形する際に、プレ射出成形体２２の外周エッジ層は溶融され、こうしてフランジ１２と溶着される。これによってフランジ１２の外側輪郭に対する、弁ユニット１０の油圧内域を形成するプレ射出成形体２２の密封が得られる。

　図４に斜視図で示したプレ射出成形体２２は、弁ユニット１０の縦軸線３２に対して平行に方位づけられた、互いに直角に位置する２つの対称平面を有している。

　本発明による調圧弁の磁極片１４を有する弁ユニット１０の製造は、図４に示したプレ射出成形体２２を先ず射出成形工具の第１金型キャビティ部分で成形するようにして行われる。硬化した後にプレ射出成形体２２は約１２０℃の温度で離型され、かつ遊星歯車伝動装置によって磁極片１４と共に、射出成形工具の第２金型キャビティ部分へ移される。

　次いで球３０が、盲穴状に構成された弁室２８内に挿入され、かつ図２で見て流体通路２４の両側方に配置されたポートもしくは開口が夫々、シフタの接合片によって封止される。要するに弁室２８の封止は、２つのシフタ接合片によって行われる。

　次いでプレ射出成形体２２及び磁極片１４の外周にフランジ１２が射出成形されるので、図３に示したような、弁ユニット１０と磁極片１４とから成る構成部品が生じる。この構成部品は次いで前記形式の電磁構成ユニットと結合される。

調圧弁の本発明による弁ユニットの縦断面図である 図１で選ばれた切断平面に対して縦軸線に沿って９０゜ずらされた切断平面で示した、図１の弁ユニットの縦断面図である 図１及び図２に示した弁ユニットの斜視図である 図１〜図３に示した弁ユニットのプレ射出成形体の斜視図である

符号の説明

　１０　　弁ユニット、　１２　　フランジ、　１４　　磁心もしくは磁極片、　１６　　負荷器接続ポート、　１８　　流入接続ポート、　２０　　戻し接続ポート、　２２　　プレ射出成形体、　２４，２６　　流体通路、　２８　　弁室もしくは玉弁室、　３０　　球として形成された弁閉鎖部材、　３２　　縦軸線、　３４　　金属プレートもしくは座止プレート

Claims (8)

1. 　アクチュエータユニットに対して共軸に配置されており、かつ流入接続ポート（１８）と消費器接続ポート（１６）との間の流体流を制御するために使用される、プラスチックから射出成形された弁ユニット（１０）を備え、該弁ユニット内に複数の流体通路（２４，２６）並びに１つの弁室（２８）を形成しており、該弁室内に弁閉鎖部材（３０）を配置した形式の、特に自動車の自動変速装置用の調圧弁において、
   　前記の流体通路（２４，２６）及び弁室（２８）が、フランジ（１２）内に射出成形されているプレ射出成形体（２２）に形成されていることを特徴とする、調圧弁。
2. 　プレ射出成形体（２２）が、弁ユニット（１０）の縦軸線（３２）に対して直角に方位づけられた座止プレート（３４）を有している、請求項１記載の調圧弁。
3. 　プレ射出成形体（２２）が少なくとも１つの対称平面を有している、請求項１又は２記載の調圧弁。
4. 　弁閉鎖部材（３０）が球である、請求項１から３までのいずれか１項記載の調圧弁。
5. 　弁閉鎖部材（３０）が、プレ射出成形体（２２）に少なくとも部分的に軸方向で係合するシフタによって作動可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載の調圧弁。
6. 　流入接続ポート（１８）と消費器接続ポート（１６）との間の流体流を制御するためにプラスチックから射出成形された弁ユニット（１０）を備え、該弁ユニット内に複数の流体通路（２４，２６）並びに１つの弁室（２８）を形成した形式の調圧弁を製造する方法において、
   　前記の流体通路（２４，２６）並びに弁室（２８）を形成したプレ射出成形体（２２）を製造し、次いで、消費器接続ポート（１６）と流入接続ポート（１８）とを形成したフランジ（１２）を、前記プレ射出成形体（２２）の外周に射出成形することを特徴とする、調圧弁を製造する方法。
7. 　プレ射出成形体（２２）の外周にフランジ（１２）を射出成形する前に、前記プレ射出成形体（２２）の弁室（２８）内に、弁閉鎖部材（３０）を挿入する、請求項６記載の方法。
8. 　フランジ（１２）をプレ射出成形体（２２）の外周に射出成形する前に、該プレ射出成形体（２２）の流体通路（２４）のポートもしくは開口及び弁室（２８）を封止する、請求項６又は７記載の方法。

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