(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空の筐体と、
前記筐体内に設けられ、一端側が開口した油導入空間部と、
前記油導入空間部の他端側に配置され、前記油導入空間部に加わる油圧により変形する可撓性の導電部材と、
前記導電部材を挟んで前記油導入空間部とは反対側に配置され、前記導電部材が油圧により変形した際に前記導電部材との接触部分である端子を備えたターミナル部材と、
前記端子の周囲に配置され、前記ターミナル部材を前記筐体に支持し、前記導電部材が変形した際に前記導電部材に接触する絶縁部材と、
前記絶縁部材における前記導電部材との対向面に形成された凸部と、
を備える油圧スイッチ。
【請求項２】
前記対向面の凸部は、根元部分より先端部分が細くなっている請求項１に記載の油圧スイッチ。
【請求項３】
前記対向面の凸部の先端が、前記端子と同一平面上に位置する請求項１又は請求項２に記載の油圧スイッチ。
【請求項４】
前記対向面の凸部は、凸条であり、
前記凸条の間隔が、前記端子から離れるにつれて広くなっている請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の油圧スイッチ。
【請求項５】
前記絶縁部材は、前記端子の周りを取り囲み、
前記対向面は、前記端子の周りを囲う環状の面であり、
前記対向面の凸部は、複数の凸条であり、前記対向面に、前記端子を中心として放射状に設けられている請求項４に記載の油圧スイッチ。
【請求項６】
前記絶縁部材は、前記端子の周りを取り囲み、
前記対向面は、前記端子の周りを囲う環状の面であり、
前記対向面の凸部は、前記対向面に、複数の錐台形状の突起が、互いに間隔を空けて、前記端子を中心として放射状に設けられてなる請求項１〜３の何れか１項に記載の油圧スイッチ。
【請求項７】
前記絶縁部材は、前記端子の周りを取り囲んでなり、
前記導電部材の上部には、前記端子および前記絶縁部材と前記導電部材とで囲われ、油が充填された空間が設けられ、
前記絶縁部材には、前記空間と油圧スイッチ外部とを繋ぐ穴が設けられている請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の油圧スイッチ。
【請求項８】
前記ターミナル部材の前記導電部材と対向する下面には、凹部が形成されている請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の油圧スイッチ。
【請求項９】
前記凹部は、前記下面において、放射状に設けられ、前記端子の中心から離れるにつれて広くなっている請求項８に記載の油圧スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の自動変速機には、変速機構を制御するためのコントローラが設けられている。このコントローラは、変速機構に対して所定の大きさの油圧が生じたか否かを油圧スイッチにより判断して、変速機構を制御する。従来、この油圧スイッチとしては、受圧可動部の接点がダイアフラムと呼ばれる金属ばねと固定接点とで構成された接触式の機械スイッチが使用されていた。
【０００３】
油圧スイッチは、変速機のコントロールバルブ機構に装着される。コントロールバルブ機構は油中に配置されるため、油圧スイッチの使用環境は油中である。油圧制御により高い油圧を制御する場合には、大きなサージ圧、油圧振動が発生する場合がある。例えば、自動変速機の一つであるＣＶＴでの油圧制御においてプリーの変速時には大きな荷重が必要となるため、油圧がＡＴ、ＤＣＴと比較して高い油圧が必要となっている。高い油圧を制御するときに発生するサージ圧、油圧振動もＡＴ、ＤＣＴと比較し大きく、２０ＭＰａ以上になることもあり得る。そのため、従来では、サージ圧、油圧振動を減衰させるために、油圧スイッチの油路にオリフィスを設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平２−９８４３２号公報
【特許文献２】特開２０１４−８９８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、油圧スイッチの油路にオリフィスを設けることで、サージ圧、油圧振動を減衰させることができるが、圧力の応答性が悪くなるという制御上の問題が発生していた。そのため、オリフィスとは別にサージ圧、油圧振動に対する対策を講じる技術が要望されている。
【０００６】
例えば、図９〜図１２はその一例を説明するための図である。図９〜図１２に示すように、油圧スイッチには、導電性のディスクシート１１１に対向してターミナル１１２が設けられ、ターミナル１１２の下端の周囲に凹み１１０が設けられていたが、サージ圧、油圧振動によりディスクシート１１１に過剰な圧力が加わる場合がある。この場合、図１１に示すように、凹み１１０にディスクシート１１１が入り込むまで湾曲し、塑性変形することで製品性能が悪化し、信頼性が低下する問題があった。そこで、この対策として、凹み１１０において、ディスクシート１１１側が平面の支持部材１１３を設けることが考えられる。これにより、ディスクシート１１０に過剰な圧力が加わっても、支持部材１１３が広い面積でディスクシート１１１を支持するので、ディスクシート１１１の塑性変形防止が可能である。
【０００７】
しかし、上記のように、油圧スイッチの使用環境は油中であり、この油中には、金属粉や塵埃などのコンタミネーションと呼ばれる異物が存在する。このため、図１２のように、ターミナル１１２の周囲に広い面積の支持部材１１３が存在する構成で、ディスクシート１１１と支持部材１１３の平面との間に異物が入り込むと、ディスクシート１１１とターミナル１１２が接触不良となり、信頼性が低下する問題があった。
【０００８】
本発明は、サージ圧、油圧振動に耐えうるとともに、異物による接触不良を抑制可能な信頼性の高い油圧スイッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の油圧スイッチは、次のような構成を備えることを特徴とする。
（１）中空の筐体。
（２）前記筐体内に設けられ、一端側が開口した油導入空間部。
（３）前記油導入空間部の他端側に配置され、前記油導入空間部に加わる油圧により変形する可撓性の導電部材。
（４）前記導電部材を挟んで前記油導入空間部とは反対側に配置され、前記導電部材が油圧により変形した際に前記導電部材との接触部分である端子を備えたターミナル部材。
（５）前記端子の周囲に配置され、前記ターミナル部材を前記筐体に支持し、前記導電部材が変形した際に前記導電部材に接触する絶縁部材。
（６）前記絶縁部材における前記導電部材との対向面に形成された凸部。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、過度なサージ圧、油圧振動があっても、対向面の凸部が可撓性の導電部材を支持することで規制するので、可撓性の導電部材の塑性変形を防止できる。また、油中に異物が存在していても、対向面の凸部の周囲の凹みに入り込むので、可動性の導電部材と端子との隙間に異物が入り込んで生じる接触不良を抑制することができる。従って、サージ圧、油圧振動に耐えうるとともに、異物による接触不良を抑制可能な信頼性の高い油圧スイッチを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１実施形態に係る油圧スイッチの断面図である。
【図２】図２は、図１の接点部周辺の部分拡大図である。
【図３】図３は、対向面の底面図である。
【図４】図４は、対向面の下端部における周方向の一部断面図である。
【図５】図５は、第１実施形態の変形例に係る油圧スイッチの接点部周辺の部分拡大断面図である。
【図６】図６は、第１実施形態の変形例に係る対向面の底面図である。
【図７】図７は、凸条の変形例を示す図である。
【図８】図８は、凸条の変形例を示す図である。
【図９】図９は、従来技術の課題を説明するための図であり、無圧時の油圧スイッチを示す。
【図１０】図１０は、従来技術の課題を説明するための図であり、加圧時の油圧スイッチを示す。
【図１１】図１１は、従来技術の課題を説明するための図であり、異常圧時の油圧スイッチを示す。
【図１２】図１２は、従来技術の課題を説明するための図であり、無圧時の油圧スイッチを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［１．第１実施形態］
［１．１  構成］
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。本明細書において軸とは、油導入空間部の長手方向に沿った中心軸をいい、単に周方向あるいは軸方向と言った場合は、中心軸の周方向あるいは中心軸の軸方向を示す。単に径方向と言った場合は、中心軸と直交する方向を示す。軸方向の一方側を「上」と呼び、他方側を「下」と呼ぶ。なお、上下方向は、説明の便宜上定めるものであり、重力方向に一致する必要はない。
【００１３】
本実施形態の油圧スイッチは、金属の切削加工品あるいは鋳造品によって作製された円筒状をした中空の筐体１を備える。この筐体１内には、軸方向の下側に油導入空間部２が設けられ、軸方向の上側にスイッチ収容部３が設けられている。
【００１４】
油導入空間部２は、筐体１内に一方向に延びて設けられた油が導入される空間である。油導入空間部２は、油圧スイッチの外側に向かって開口した下端が、油圧回路の配管に接続される。油導入空間部２には、この配管から油が導入される。油圧導入空間部２の軸と直交する方向の断面は円形である。油導入空間部２の上端側は、スイッチ収容部３側が広くなるように漏斗状に広がっている。筐体１の油導入空間部２の外側の部分には、配管と接続する際に使用される雄ねじ（不図示）が設けられていても良い。
【００１５】
スイッチ収容部３は、油導入空間部２に比較してその内径が大きい断面が円形の空間であり、後述するように油圧スイッチのオンとオフを切り換える接点を構成する部材が収容される。スイッチ収容部３は、油導入空間部２より大きい。そのため、スイッチ収容部３の周囲に設けられた筐体１の形状が、径方向において油導入空間部２の外側の筐体１よりも大きい。そのため、油導入空間部２の出口部分と筐体１内壁面との間には段部５が設けられている。
【００１６】
段部５とスイッチ収容部３を構成する筐体１内壁面とのコーナー部分には、下側に凹んだ環状の溝６が設けられている。環状の溝６の内部には、環状のシール材７が装着される。このシール材７としては、ゴムなどの弾性を有する素材から構成されたＯリングを使用する。
【００１７】
段部５には、油導入空間部２のスイッチ収容部３側の開口を塞ぐように円盤状の可撓性板材８が設けられている。可撓性板材８は、弾性変形可能な程度の厚さ、例えば１ｍｍ程度の厚さを有する耐熱性のポリイミド樹脂から構成される。可撓性板材８の周縁部下面は、溝６内に装着されたシール材７が接触している。可撓性板材８の周縁部上面には、スイッチ収容部３の深さに等しい肉厚の押圧リング９が設けられる。ここにいう深さとは、軸方向の長さをいう。
【００１８】
押圧リング９の上面は、スイッチ収容部３の開口縁に設けられた加締め部１０により締め付けられ、加締め部１０の曲げ圧力が押圧リング９経由して可撓性板材８に伝わり、可撓性板材８の下面がシール材７を押し潰している。
【００１９】
可撓性板材８のスイッチ収容部３側の表面には、板状で可撓性を有する円盤状の導電部材１１が設けられている。導電部材１１は、油導入空間部２の上端側に配置され、油導入空間部２に加わる油圧により変形する。導電部材１１は、金属製の円盤であり、アルミ、銅、鉄などを使用可能であるが、ここでは、ステンレスで構成されて表面に金メッキが施されている円盤を使用する。導電部材１１は、その周縁部上面が押圧リング９の下面と接触することにより位置規制されている。
【００２０】
スイッチ収容部３、すなわち導電部材１１を挟んで油導入空間部２とは反対側には、金属製のターミナル部材１２が固定されている。ターミナル部材１２は、ロッド形状であり、導電部材１１と所定間隔を空けて中心軸上に配置されている。ターミナル部材１２は、例えば銅、鉄、アルミニウムなどの金属からなる。ターミナル部材１２は、導電部材１１が油圧により変形した際に導電部材１１との接点部分である端子１２ａを備えている。すなわち、端子１２ａは、ターミナル部材１２の下端に設けられ、ここではターミナル部材１２の下面である。端子１２ａは、圧力無負荷時には導電部材１１と非接触であり、所定の圧力が導電部材１１に加わることで、導電部材１１と接触する。換言すれば、ターミナル部材１２と導電部材１１とでスイッチを構成する。
【００２１】
端子１２ａの周囲には、ターミナル部材１２を筐体１内で支持する絶縁部材１３が配置されている。絶縁部材１３は、例えば樹脂などの絶縁物で構成されて円筒状をなし、端子１２ａの周りを取り囲んでいる。この絶縁部材１３は押圧リング９により筐体１内に支持される。そのため、ターミナル部材１２は筐体１内で固定される。
【００２２】
絶縁部材１３の下面は、導電部材１１と対向する対向面１３ａである。この対向面１３ａは、絶縁部材１３が円筒状であるため、環状の面である。この対向面１３ａには、導電部材１１側に突出した凸部１４が形成されている。本実施形態では、図３に示すように、対向面１３ａの凸部１４は、複数の凸条１４ａであり、対向面１３ａに端子１２ａを中心として放射状に設けられている。凸条１４ａの間隔は、端子１２ａから離れるにつれて広くなっている。
【００２３】
図４に示すように、凸部１４は、その根元部分より先端部分が細くなっている。すなわち、基端である対向面１３ａ側が太く、導電部材１１側である先端が細くなっており、山型を成している。凸部１４の先端は、端子１２ａと同一平面上に位置しており、導電部材１１が油圧によって変形して端子１２ａに接触する際に導電部材１１とも接触するので、導電部材１１が油圧によって過度に変形するのを規制する。換言すれば、絶縁部材１３は、導電部材１１の支持部材である。なお、凸部１４の先端は、導電部材１１の上死点位置に設けても良く、導電部材１１と接触すれば凸部１４先端の軸方向の位置は限定されない。
【００２４】
図２に示すように、導電部材１１の上部には、端子１２ａおよび絶縁部材１３と導電部材１１とで囲われた空間１５が設けられている。この空間１５には、油が充填されている。絶縁部材１３には、この空間１５と油圧スイッチ外部とを繋ぐ穴１６が設けられており、導電部材１１の変形に伴って穴１６を介して油が流動する。
【００２５】
［１．２  作用］
上記のような構成を有する第１実施形態の作用について説明する。以下では、説明の便宜上、初期状態として、導電部材１１が、図１に示すように、油導入空間部２側に湾曲し、端子１２ａと非接触状態であることを前提とする。導電部材１１は、グラウンドと導通しており、端子１２ａと非接触状態であるときには、油圧スイッチがオン信号を出力する。
【００２６】
油導入空間部２に油圧回路から油が導入されて充填されると、可撓性板材８に油圧が加わる。可撓性板材８が油圧により変形することで、可撓性板材８の上面に配置された導電部材１１に圧力が加わる。そして、所定の圧力が導電部材１１に加わると、導電部材１１がターミナル部材１２側に反転して湾曲し、端子１２ａと接触する。この接触により、導電部材１１とターミナル部材１２とが導通し、ターミナル部材１２がグラウンドに落とされ、油圧スイッチがオフ信号を出力する。
【００２７】
また、導電部材１１がターミナル部材１２側に変形するが、端子１２ａの周囲に位置する凸部１４と点又は線で接触する。すなわち、凸部１４がストッパとして機能する。ここでは凸部１４が導電部材１１との対向面１３ａに放射状に設けられているので、導電部材１１を広範囲で支持する。このように、導電部材１１が変形しても凸部１４によって支持されるので、過度なサージ圧、油圧振動が発生したとしても、導電部材１１の塑性変形が防止される。
【００２８】
また、導電部材１１がターミナル部材１２側に変形することにより、空間１５が収縮する。このため、空間１５に充填された油が穴１６を介して油圧スイッチ外部に流動する。
【００２９】
［１．３  効果］
（１）本実施形態の油圧スイッチは、中空の筐体１と、筐体１内に設けられ、一端側が開口した油導入空間部２と、油導入空間部２の他端側に配置され、油導入空間部２に加わる油圧により変形する可撓性の導電部材１１と、導電部材１１を挟んで油導入空間部２とは反対側に配置され、導電部材１１が油圧により変形した際に導電部材１１との接触部分である端子１２ａを備えたターミナル部材１２と、端子１２ａの周囲に配置され、ターミナル部材１２を筐体１に支持し、導電部材１１が変形した際に導電部材１１に接触する絶縁部材１３と、絶縁部材１３における導電部材１１との対向面１３ａに形成された凸部１４と、を備えるようにした。
【００３０】
これにより、過度なサージ圧、油圧振動があっても、対向面１３ａの凸部１４が、導電部材１１を支持することで規制するので、過度なサージ圧や油圧振動による導電部材１１の塑性変形を防止することができる。また、導電部材１１と絶縁部材１３との間に異物が存在していても、対向面１３ａの凸部１４の周囲の凹みに入り込むので、導電部材１１と端子１２ａとの隙間に入り込んで生じる接触不良を抑制することができる。従って、サージ圧や油圧振動に耐えうるとともに、異物による接触不良を抑制可能な信頼性の高い油圧スイッチを得ることができる。
（２）対向面１３ａの凸部１４は、根元部分より先端部分が細くなるようにした。仮に導電部材１１上に異物が入り込んでも、凸部１４の先端が細くなっているので、それ自体で異物が凸部１４と導電部材１１との間に挟まるのを抑制することができる。さらに、凸部１４の先端を細くしたことで、凸部１４の周囲の凹みスペースが大きくなり、当該スペースに異物が収まるので、対向面１３ａの凸部１４と導電部材１１との間に異物が挟まるのを抑制することができる。
【００３１】
（３）対向面１３ａの凸部１４の先端が、端子１２ａと同一平面上に位置するようにした。これにより、導電部材１１が、端子１２ａと同一平面上で対向面１３ａの凸部１４に接触するので、導電部材１１が油圧によって過度に変形するのを防止することができ、導電部材１１の塑性変形による性能悪化を防止することができる。
【００３２】
（４）対向面１３ａの凸部１４は、凸条１４ａであり、凸条１４ａの間隔が、端子１２ａから離れるにつれて広くなるようにした。これにより、仮に端子１２ａ下に異物が入り込んでも外側の広い部分に移動させられ、端子１２ａ下に異物が存在しにくくすることができる。そのため、製品としての信頼性をより向上させることができる。
【００３３】
特に本実施形態では、絶縁部材１３が、端子１２ａの周りを取り囲み、対向面１３ａが、端子１２ａの周りを囲う環状の面である。対向面１３ａの凸部１４は、複数の凸条１４ａであり、対向面１３ａに、端子１２ａを中心として放射状に設けるようにした。これにより、仮に端子１２ａ下に異物が入り込んでもどの方向にも凸条１４ａに沿って外側に移動させられ、端子１２ａ下に異物が存在しにくくすることができる。すなわち、凸条１４ａ間の凹部に存在する異物が凸条１４ａをガイドとして外側に移動させることができる。そのため、製品としての信頼性をより向上させることができる。
【００３４】
（５）絶縁部材１３は、端子１２ａの周りを取り囲んでなり、導電部材１１の上部には、端子１２ａおよび絶縁部材１３と導電部材１１とで囲われ、油が充填された空間１５を設けた。絶縁部材１３には、空間１５と油圧スイッチ外部とを繋ぐ穴１６を設けるようにした。これにより、導電部材１１の変形に伴って空間１５が収縮しても、その分外部に油を逃がすことができる。そのため、導電部材１１の変形を妨げることなく導電部材１１が端子１２ａに接触可能であり、信頼性を向上させることができる。
【００３５】
［１−４．第１実施形態の変形例］
第１実施形態の変形例１〜３について、図５〜図８を用いて説明する。各変形例は、第１実施形態と基本構成は同じである。よって、第１実施形態と異なる点のみを説明し、第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３６】
（変形例１）
図５および図６に示すように、変形例１の凸部１４は、突起１４ｂで構成される。ここでは、凸部１４は、対向面１３ａに、複数の錐台形状の突起１４ｂが、互いに間隔を空けて、端子１２ａを中心として放射状に設けられなり、ボスストッパ構成にされている。これにより、凸条１４ａを放射状に配置する場合と比べて、突起１４ｂ間に隙間となる凹部が存在する分、異物が外側に逃げやすくすることができる。
【００３７】
（変形例２）
図７に示すように、変形例２の凸部１４は、渦巻状の凸条１４ａである。第１実施形態では複数の凸条１４ａが放射状に設けられることで、凸条１４ａの間隔が端子１２ａから離れるにつれて広くなるようにしたが、渦巻状とすることで、凸条１４ａが１つであっても、凸条１４ａの間隔が端子１２ａから離れるにつれて広くなるようにすることができる。
【００３８】
（変形例３）
図８に示すように、変形例３の凸部１４は、複数の凸条１４ａが、端子１２ａを中心として対称に配置されてなる。このようにしても、凸条１４ａの間隔が端子１２ａから離れるにつれて広くなるようにすることができる。
【００３９】
［２．他の実施形態］
本発明は、以上の実施形態に限定されるものではない。以上の実施形態は例として提示したものであって、その他の様々な形態で実施されることが可能である。発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲、要旨、その均等の範囲に含まれる。以下、その一例を示す。
【００４０】
（１）対向面１３ａの凸部１４の形状として、根元部分より先端部分が細くなっている形状には、上記の変形例１に示した錐台形状に限らず、先端が尖っている切妻屋根形状、先端が丸みを帯び、ドーム状になっているかまぼこ屋根形状が含まれる。
【００４１】
（２）ターミナル部材１２の導電部材１１と対向する下面には、凹部が形成されていても良い。この凹部は、軸方向上側に凹んだ窪みである。この凹部を設けることで、仮に端子１２ａ下に異物が存在しても、凹部に逃げ込むことができるので、接触不良を抑制し、製品としての信頼性を向上させることができる。
【００４２】
この凹部は、ターミナル部材１２の下面において、放射状に設けて、端子１２ａの中心から離れるにつれて広くなるようにしても良い。これにより、仮に端子１２ａ下に異物が存在しても、端子１２ａの外部に異物を逃がすことができるので、接触不良の更なる抑制を実現でき、製品としての信頼性をより向上させることができる。
【００４３】
（３）絶縁部材１３の対向面１３ａは、必ずしも平面でなくても良く、曲面でも良い。また、対向面１３ａは凸部１４が設けられれば良く、複数の穴が設けられていても良いし、格子状としても良い。
【００４４】
（４）穴１６は必ずしも設けなくても良い。穴１６を設ける場合は、その形状は特に限定されず、空間１５と油圧スイッチ外部とが繋がっていれば良い。
【符号の説明】
【００４５】
１…筐体、２…油導入空間部、３…スイッチ収容部、５…段部、６…溝、７…シール材、８…可撓性板材、９…押圧リング、１０…加締め部、１１…導電部材、１２…ターミナル部材、１２ａ…端子、１３…絶縁部材、１３ａ…対向面、１４…凸部、１４ａ…凸条、１４ｂ…突起、１５…空間、１６…穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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