(57)【要約】【課題】合理的な流量調節が可能な流量調節構造を提供する。【解決手段】流体を流通させる流路を有する流路部材１０と、流路の内周面に設けられ流路面積を規定する凸部１９と、凸部１９に対して流体の流通方向に重ねて配置され、流通方向に沿う孔部３１を有する流量調節体３０と、を備え、凸部１９の位置の流路１７の断面形状と流量調節体３０の孔部３１の断面形状とが異形であり、流量調節体３０を流路１７の周方向に沿った所定の回転位相に固定することで、流体の流通方向における流路１７と孔部３１との重なり状態を変更して流路面積を決定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を流通させる流路を有する流路部材と、
前記流路の内周面に設けられ流路面積を規定する凸部と、
前記凸部に対して前記流体の流通方向に重ねて配置され、前記流体の流通方向に沿う孔部を有する流量調節体と、を備え、
前記凸部の位置の前記流路の断面形状と前記流量調節体の前記孔部の断面形状とが異形であり、
前記流量調節体を前記流路の周方向に沿った所定の回転位相に固定することで、前記流体の流通方向における前記流路と前記孔部との重なり状態を変更して流路面積を決定する流量調節構造。
【請求項２】
前記凸部の位置の前記流路にボール弁が配置され、前記凸部が前記ボール弁の移動を案内する請求項１に記載の流量調節構造。
【請求項３】
前記流路に前記ボール弁の弁座が備えられ、
前記流量調節体は、前記ボール弁を挟んで前記弁座に対向して配置され、前記ボール弁の移動を規制する請求項２に記載の流量調節構造。
【請求項４】
前記流路部材の内面に前記流量調節体をかしめて固定する請求項１〜３の何れか一項に記載の流量調節構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路部材に形成された流路に設けられる流量調節構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、固定コアと弁収容部材とを備え、通電された固定コアに発生する電磁力によりプランジャとともにボール弁を往復移動させて弁収容部材に形成された流体流路を切り替える電磁弁の構成が開示されている。この電磁弁は３方弁であり、ボール弁を挟んで２つの弁座部材が設けられている。弁収容部材に導入された流体は、制御ポートに供給されるか、流体の流出側の弁座部材の孔部を介してドレンポートに戻される。制御ポートに供給される流体の流量は、流入側の弁座部材の孔部の流路面積によって変化する。一方、ドレンポートに戻される流体の流量は、流出側の弁座部材の孔部の流路面積によって変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３１７８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の電磁弁では、一般的に制御ポート及びドレンポートの流路径に応じて弁座部材に適正な流路面積を有する孔部が形成されている。すなわち、流体の供給対象に応じて供給側の流路に適正な流路面積を有する部材が配置されて流量が設定されている。通常、使用環境や用途等によって流体の供給対象に要求される流路面積は異なる。このため、供給側の流路に適正な流路面積を設定するには、例えば孔部の面積が異なる部材を複数用意し、その中から部材を選択して流路部材に組み込むことになる。
しかし、適正な流路面積を設定するための部材が複数存在することで、部材の加工コストが増し、部材の管理も煩雑となる。
【０００５】
上記実情に鑑み、合理的な流量調節が可能な流量調節構造が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る流量調節構造の特徴構成は、流体を流通させる流路を有する流路部材と、前記流路の内周面に設けられ流路面積を規定する凸部と、前記凸部に対して前記流体の流通方向に重ねて配置され、前記流体の流通方向に沿う孔部を有する流量調節体と、を備え、前記凸部の位置の前記流路の断面形状と前記流量調節体の前記孔部の断面形状とが異形であり、前記流量調節体を前記流路の周方向に沿った所定の回転位相に固定することで、前記流体の流通方向における前記流路と前記孔部との重なり状態を変更して流路面積を決定する点にある。
【０００７】
本構成によれば、流路の内周面に設けられ流路面積を規定する凸部に対し、流量調節体を流路の周方向の沿う所定の回転位相に固定することで、流路と流量調節体の孔部との重なり状態を変更して流路面積を決定する。これにより、単一の流量調節体であっても回転位相を変更することで流路面積を増減することができるため、異なる供給対象に対応した流量調節が可能になる。その結果、流量調節体の管理が簡単になり、流量調節体の加工コストが低減される。
【０００８】
本発明の他の特徴構成は、前記凸部の位置の前記流路にボール弁が配置され、前記凸部が前記ボール弁の移動を案内する点にある。
【０００９】
本構成であれば、ボール弁が凸部に案内されて流路におけるボール弁の移動がスムーズになるので、ボール弁の開閉動作が安定する。
【００１０】
本発明の他の特徴構成は、前記流路に前記ボール弁の弁座が備えられ、前記流量調節体は、前記ボール弁を挟んで前記弁座に対向して配置され、前記ボール弁の移動を規制する点にある。
【００１１】
本構成であれば、流量調節体をボール弁の開方向への移動を規制する部材として兼用することができるので、流量調節構造を構成する部品点数を減らすことができる。
【００１２】
本発明の他の特徴構成は、前記流路部材の内面に前記流量調節体をかしめて固定する点にある。
【００１３】
本構成であれば、流路部材の内面に流量調節体をかしめて固定するので、流量調節体の加工は不要であり、流路部材に流量調節体を固定するためのねじ等の別部材も不要である。したがって、流路部材に対して流量調節体を簡易に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】流量調節構造を備えた流路部材を示す断面図である。
【図２】流量調節構造の分解斜視図である。
【図３】流路部材において流路に直交する断面図である。
【図４】第１回転位相の流量調節体の孔部と流路との連通領域を示す図である。
【図５】第２回転位相の流量調節体の孔部と流路との連通領域を示す図である。
【図６】第３回転位相の流量調節体の孔部と流路との連通領域を示す図である。
【図７】別形態の流量調節構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
〔第１実施形態〕
以下に、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態の流量調節構造は、電磁弁に適用した例である。
【００１６】
図１は、電磁弁１の軸方向断面図である。電磁弁１は、図示しないが、例えば車両のオートマチックトランスミッション等の制御に使用される流体の流路を切替える電磁二方弁（流体出入口が２つ）である。
【００１７】
図１に示すように、電磁弁１は、固定コア２と弁収容部材（流路部材の一例）１０とを備える。固定コア２は、円筒部２１、鍔部２２及びケース部２３を有し、磁性体により形成されている。ボビン３は、円筒形状の樹脂材であり、ケース部２３の内側に配設されている。ボビン３の内側には、磁性体によって形成されたヨーク６が固設されている。また、ボビン３の外周面にはコイル５が巻回されている。
【００１８】
プランジャ７は、有底円筒状の磁性体であり、ヨーク６の円筒部内側において軸方向の往復移動可能に挿通されている。プランジャ７の端面と、固定コア２の円筒部２１の端面との間には磁気ギャップが形成されている。こうして、固定コア２、プランジャ７及びヨーク６により磁気回路を形成している。プランジャ７は、内部に収容されたスプリング８によってボール弁１１に向けて付勢されている。プランジャ７の端部は後述する流量調節体３０の挿入孔３３に挿入されてボール弁１１に当接する。ボール弁１１はプランジャ７によって弁座部材１４に向けて付勢される。
【００１９】
弁収容部材１０は、ヨーク６に対向して配設され、ケース部２３の端部を径内方向にかしめることで固定されている。弁収容部材１０は、２つの流体出入口、すなわち、流体を供給する供給ポート１２と、制御対象へ油圧を供給する制御ポート１３とを有している。弁収容部材１０の弁は、ボール弁１１と、供給ポート１２の側に配置される弁座部材１４とによって構成されている。
【００２０】
弁収容部材１０には長手方向に沿って内部に流体を流通させる流路１５を有する。流路１５は、弁座部材１４が配置される第１流路１６と、ボール弁１１の収納空間である第２流路１７と、流量調節体３０が配置される第３流路１８とによって構成されている。
【００２１】
第１流路１６及び第３流路１８は流体の流通方向（軸芯Ｘの方向）に垂直な断面が円形であり、第２流路１７は径方向内側に突出する凸部１９によって形成されている。凸部１９は流路１５の内周面に設けられ、第２流路１７の流路面積を規定する。凸部１９は、供給ポート１２の側の段部１９ａと制御ポート１３の側の段部１９ｂとを備える。弁座部材１４は段部１９ａに当接され、流量調節体３０は段部１９ｂに当接される。
【００２２】
図３に示すように、凸部１９の位置の第２流路１７は、流体の流通方向（軸芯Ｘの方向）に垂直な断面において、ボール弁１１よりもやや大径の円形の中央孔１７ａと、中央孔１７ａの外周側に円弧状に形成された第１孔部１７ｂと第２孔部１７ｃとを有する。第１孔部１７ｂと第２孔部１７ｃとは中央孔１７ａの周方向に交互に計４つ設けられ、２つの孔部１７ｂ，１７ｃはそれぞれ軸芯Ｘを挟んで対向位置に存在する。第１孔部１７ｂは、第２孔部１７ｃよりも周方向に長く径方向に短い。開口面積は第１孔部１７ｂよりも第２孔部１７ｃの方が大きい。
【００２３】
流量調節体３０は、図１に示すように、弁座部材１４に対してボール弁１１を挟んで対向する位置に配置されている。流量調節体３０は円板状に形成されており、径方向の中間位置に周方向に延びる貫通孔（孔部の一例）３１が２つ形成されている。２つの貫通孔３１は軸芯Ｘを挟んで対称となる位置に形成されている。流量調節体３０は径方向の中央側が厚み方向に突出する突出部３２を有し、突出部３２の外周側に貫通孔３１が設けられている。流量調節体３０は突出部３２を有しない面部３４がボール弁１１に対向した状態で挿入され、凸部１９に対して流体の流通方向に重ねて配置される。流量調節体３０の中心部分にはプランジャ７の挿入孔３３が形成されている。
【００２４】
流量調節体３０は、弁収容部材１０への組付け時にあっては軸芯Ｘ周りに回転可能であり、第２流路１７の周方向に沿った所定の回転位相に固定できるよう構成されている。図４では、第２流路１７に対して貫通孔３１が軸芯Ｘを挟んで上下に対称となる位置に流量調節体３０が保持されている。流量調節体３０のこの位置を第１回転位相とし、例えば回転位相の基準角度となる０度に設定する。第２流路１７と流量調節体３０との間に、流体の流通方向において第２流路１７と貫通孔３１とが重なる領域として連通領域２０が形成される。第１回転位相での連通領域２０では、貫通孔３１に第１孔部１７ｂの全体が重なっている。流量調節体３０に回転させる際の回転角度の確認は、例えば弁収容部材１０及び流量調節体３０に周方向の目盛等を設けて行う。
【００２５】
流量調節体３０の第２回転位相（図５）は、流量調節体３０を第１回転位相（図４）から右回りに４０度回転させた位置に設定されている。第２回転位相での連通領域２０は、貫通孔３１に第１孔部１７ｂの一部及び第２孔部１７ｃの一部が重なる。これにより、連通領域２０の面積は、第１回転位相（図４）に比べて第２回転位相の方が大きくなる。
【００２６】
流量調節体３０の第３回転位相（図６）は、流量調節体３０を第１回転位相（図４）から右回りに７０度回転させた位置である。第３回転位相での連通領域２０では、貫通孔３１に第１孔部１７ｂの一部及び第２孔部１７ｃの全体が重なっている。これにより、連通領域２０の面積は、第２回転位相（図５）に比べて第３回転位相の方が大きくなる。
【００２７】
このように、流量調節体３０を第２流路１７の周方向に沿った所定の回転位相に固定することで、流体の流通方向における第２流路１７と貫通孔３１との重なり状態を変更して流路面積を決定する。流量調節体３０の回転位相を変えることで、第２流路１７と貫通孔３１とが重なる連通領域２０の面積（流路面積）は少なくとも小・中・大の３段階の設定が可能になる。これにより、単一の流量調節体３０によって異なる供給対象に対応した流量に調節することができる。その結果、流量調節体３０の管理が簡単になり、流量調節体３０の加工コストが低減される。
【００２８】
図１〜図３に示すように、凸部１９には、第１孔部１７ｂと第２孔部１７ｃとの間に流体の流通方向に沿うリブ状の案内部１９ｃが形成されている。案内部１９ｃはボール弁１１に近接した位置に突出形成されている。これにより、ボール弁１１は案内部１９ｃに案内されて移動する。その結果、ボール弁１１の第２流路１７での移動がスムーズになるため、ボール弁１１の開閉動作が安定する。
【００２９】
流量調節体３０は、貫通孔３１の断面形状と第２流路１７の断面形状とが異形であればよい。したがって、貫通孔３１は流量調節体３０の外周側に形成されていてもよい。
流量調節体３０は弁収容部材１０の内面１０ａをかしめて固定されている。これにより、流量調節体３０を固定するための別部材が不要となり、流量調節体３０の固定構造が簡素になる。
【００３０】
ボール弁１１は、第２流路１７において弁座部材１４と流量調節体３０との間に配置され、弁座１４ａと面部３４との間で軸芯Ｘの方向に移動可能となっている。このように、流量調節体３０がボール弁１１を挟んで弁座１４ａに対向して配置されているため、流量調節体３０によってボール弁１１の開方向への移動が規制される。このように、流量調節体３０は、ボール弁１１の移動規制部材として兼用できることで、流量調節構造を構成する部品点数を減らすことができる。
【００３１】
コネクタ部２５は、コイル５を通電するために設けられており、内部のターミナル端子２６は、コイル５と電気的に接続されている。ターミナル端子２６を図示しない電流制御装置等に電気的に接続することにより、コイル５に通電する電流を制御できるようになっている。
【００３２】
次に、電磁弁１の動作について説明する。コイル５が通電されていない状態では、供給ポート１２はボール弁１１によって遮断されている。この状態からコイル５が通電されると、前述した磁気回路に磁束が発生し、プランジャ７は、固定コア２の円筒部２１に向かって軸方向に吸引されスプリング８の付勢力に抗して移動する。その結果、ボール弁１１は、供給ポート１２からの流体圧に押されて、弁座１４ａから離間する。これにより、供給ポート１２と流量調節体３０に形成された貫通孔３１とが連通する。
【００３３】
弁座１４ａから離間したボール弁１１は、流量調節体３０の面部３４に当接し停止する。突出部３２に形成されたプランジャ７の挿入孔３３はボール弁１１によって閉鎖される。このため、供給ポート１２から供給される流体は挿入孔３３から流出しない。
【００３４】
〔他の実施形態〕
（１）上記実施形態では電磁弁１においてボール弁１１を備える流路１５に組み込まれた流量調節構造を示したが、図７に示すように、流量調節構造は弁体を備えない流路部材４０の流路１５に設けてもよい。本実施形態では、流路１５の内周側に凸部１９が突出形成されている。流量調節体３０は、凸部１９の位置の小径の流路１７に重ねて配置され、流路１７の周方向に沿った所定の回転位相に固定される。
【００３５】
（２）上記実施形態では、電磁二方弁について説明したが、本発明は電磁二方弁に限定されるものではなく、三方弁でもよく、バタフライ弁、オンオフ弁等、電磁弁以外の制御弁にも採用することができる。
【００３６】
（３）上記実施形態では、流量調節体３０に形成される孔部３１が貫通孔である例を示したが、孔部３１は流路の方向に連続して形成されていればよく、例えば切欠きであってもよい。また、流量調節体３０は偏心した形状であってもよい。
【００３７】
（４）上記実施形態では、流量調節体３０の回転位相を変えることで連通領域２０の面積を３段階に変更して設定する例を示したが、連通領域２０の面積の設定位置は２つでもよいし、４つ以上であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明に係る流量調節構造は、流路部材に形成された流路空間に広く利用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１０    ：弁収容部材（流路部材）
１１    ：ボール弁
１４    ：弁座部材
１４ａ  ：弁座
１５    ：流路
１７    ：第２流路（流路）
１７ａ  ：中央孔
１７ｂ  ：第１孔部
１７ｃ  ：第２孔部
１９    ：凸部
１９ｃ  ：案内部
２０    ：連通領域
３０    ：流量調節体
３１    ：貫通孔（孔部）
４０    ：流路部材
Ｘ      ：軸芯（流体の流通方向）
【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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