JP6022814B2 - 制御弁用フィルタおよび制御弁の挿入構造 - Google Patents

Description

本発明は、制御弁の外周に装着して制御弁内への異物の混入を防止する制御弁用フィルタおよび制御弁の挿入構造に関する。

エンジンの油圧制御系などではオイルなどの制御流体の流体圧を制御し、あるいは油路を切り換えるための制御弁が多く用いられている。このような制御弁では、オイルに混入した異物が制御弁本体内に侵入し、あるいは吐出されると、内部に設けられている弁体などの摺動部材の安定動作が損なわれ、あるいは油圧動作されるアクチュエータの動作支障を来す可能性があることから、制御弁本体の外周に開口されているポート部を制御弁用フィルタで覆い、オイルに混入されている異物がアクチュエータ側へ流れることを防止している。

このような制御弁用フィルタとして特許文献１〜特許文献３に記載のものが知られている。
特許文献１に記載の制御弁用フィルタは、略環状のフレームとこのフレームに設けられたフィルタ部材とを有し、フレームの一カ所に分断部が形成され、この分断部に係合部が形成されている。この係合部は凹部と凸部とによって形成され、凹部と凸部とを周方向において近づけて、凸部を凹部に弾性的に押し込んで嵌めこむ、いわゆるスナップフィットによって嵌め込むことによって、凹部と凸部を係合している。
また、同特許文献１には、略環状のフレームの分断部をスタッドに嵌め込むことや、スポット溶接によって結合することが記載されている。

特許文献２に記載の制御弁用フィルタは、略環状のフレームとこのフレームに設けられたフィルタ部材とを有し、フレームの一カ所に分断部が形成され、一方の分断部に、先端が曲がった鉤部が他方の分断部の方向に突出するように設けられ、他方の分断部に、鉤部と係合可能な係留部が設けられ、さらにフレームに爪部が設けられている。そして、爪部を弾性的に押圧しながら鉤部を係留部に押し込むことによって、鉤部を係留部に係合している。

特許文献３に記載の制御弁用フィルタは、略環状のフレームとこのフレームに設けられたフィルタ部材とを有し、フレームの一カ所に分断部が形成され、分断部に互いに係合する第１、第２の合い口部が形成されている。そして第１の合い口部に、枠体の幅方向の略半分の幅で板厚方向に互いにずれた状態で略接線方向へ延出する第１、第２の弾性係合部が形成され、第２の合い口部に、第１、第２の弾性係合部に各々係合される第３、第４の弾性係合部が、枠体の幅方向の略半分の幅で板厚方向に互いにずれた状態で略接線方向へ延出されるとともに、第１、第２の弾性係合部とは板厚方向に逆にずれて相対するように形成されている。そして、第１、第２の弾性係合部を各々第３、第４の弾性係合部に係合することによって、分断部を係合している。

特開２０００−２６６２３５号公報 特開２００２−２８５９６６号公報 特開２００７−７９１号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載の制御弁用フィルタでは、それを制御弁に装着する際に、凸部を凹部にいわゆるスナップフィットによって嵌め込むことによって、凹部と凸部を係合しているので、凹部と凸部が変形し易いという問題がある。また、略環状のフレームの分断部をスタッドに嵌め込む場合、スタッドの分部品点数が増加するとともに、このスタッドの組み付けにも手間がかかる。さらに、スポット溶接によって分断部を結合する場合、溶接設備や溶接工程が必要であり、手間とコストがかかる。

また、前記特許文献２に記載の制御弁用フィルタでは、鉤部、係留部、爪部といった３つの部材の形状が比較的複雑であるので、製造に手間がかかり、さらに、いわゆるスナップフィットによって鉤部を係留部に嵌め込んでいるので、鉤部や爪部の薄肉部が変形したり、破損したりするおそれがある。

さらに、前記特許文献３に記載の制御弁用フィルタでは、第１、第２の弾性係合部を各々第３、第４の弾性係合部に係合することによって、すなわちスナップフィットによって分断部を係合しているので、弾性係合部の薄肉部が変形したり、破損したりするおそれがある。
また、第１、第２の弾性係合部と第３、第４の弾性係合部とを係合してなる係合部の厚さ（肉厚）が比較的厚いので、制御弁用フィルタの内周面と、当該制御弁用フィルタが装着された制御弁の外周面との間の隙間が大きくなって、周り止めとしているフィルタ内側の凸部が効かなくなる可能性がある。

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、部品点数が増えたり製造に手間がかかることなく、しかも制御弁に装着する際に変形や破損し難く、さらには係合部外れがない制御弁用フィルタおよび係合部外れがなく、かつフィルタ内側の周り止めとしての凸部が確実に機能する制御弁の挿入構造を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の制御弁用フィルタは、制御弁の外周面に形成された周溝に装着されて、この周溝に開口するポート部に流出入する流体を濾過する制御弁用フィルタにおいて、
略環状のフレームとこのフレームに設けられたフィルタ部材とを有し、
前記フレームの一カ所に分断部が形成され、
前記分断部に互いに係合する第１係合部と第２係合部が形成され、
前記第１係合部が凹部を有し、
前記第２係合部が前記凹部に係合可能な凸部を有し、
前記凹部は開口部の幅が奥側より狭く形成され、
前記凹部と凸部とが前記フレームの径方向から係合することによって、前記第１係合部と第２係合部が係合し、
前記凸部の上面が当該凸部の先端側に向かうほど前記フレームの径方向内側に向けて傾斜する傾斜面となっていることを特徴とする。

本発明においては、制御弁の外周面に形成された周溝に装着する際に、凹部と凸部とがフレームの径方向から係合することによって、第１係合部と第２係合部と係合し、いわゆるスナップフィットによって係合するものではないので、凹部と凸部の変形や破損を防止できる。
また、第１係合部が凹部を有し、第２係合部が凸部を有するという比較的簡単な形状であるので、部品点数が増えたり製造に手間がかかることがない。

さらに、第１係合部と第２係合部を係合させる際に、第１係合部を凸部の傾斜面に乗り上げさせた後、当該傾斜面に沿ってフレームの径方向内側に摺動させることによって、凹部を凸部に容易に係合させることができる。

また、本発明に前記構成において、前記第１係合部が前記フレームの厚さ方向に対して傾斜する第１傾斜面を有し、
前記第２係合部が前記第１傾斜面に密接可能な第２傾斜面を有し、
前記凹部と凸部とが前記フレームの径方向から係合する際に、前記第１傾斜面と第２傾斜面が接するのが望ましい。

これにより、凹部と凸部がフレームの径方向から係合する際に、第１傾斜面と第２傾斜面が接するので、凹部と凸部とをスムーズに係合させることができる。

また、本発明の前記構成において、前記第１係合部が前記フレームの厚さ方向と平行な第１当接面を有し、前記第２係合部は前記フレームの厚さ方向と平行な第２当接面とを有し、前記第１傾斜面と第２傾斜面とが密接がする際に、前記第１当接面と前記第２当接面とが当接するのが好ましい。

これにより、第１傾斜面と第２傾斜面とを位置決めして確実に密接させることができるとともに、第１傾斜面と第２傾斜面との滑りを防止できる。

本発明の制御弁の挿入構造は、機器に形成されている取付穴に、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の制御弁用フィルタを装着した制御弁が挿入されてなる制御弁の挿入構造であって、
前記制御弁用フィルタの第１係合部と第２係合部とが係合してなる係合部の厚さが前記フレームの外周面と前記取付穴との間の隙間より大きくなっていることを特徴とする。

本発明においては、制御用フィルタの係合部の厚さが、フレームの外周面と取付穴との間の隙間より大きくなっているので、制御弁用フィルタの内周面と、当該制御弁用フィルタが装着された制御弁の外周面との間の隙間が大きくなることがない。したがって、係合部外れが生じ難く、かつ周り止めとしているフィルタ内側の凸部が有効に機能する。

本発明の制御弁用フィルタによれば、部品点数が増えたり製造に手間がかかることなく、しかも制御弁に装着する際に変形や破損し難い。
また、本発明の制御弁の挿入構造によれば、制御流体の流体圧による制御弁用フィルタ係合部外れがなく、かつフィルタ内側の周り止めとしての凸部が確実に機能する。

本発明に係る制御弁用フィルタが装着された制御弁の一例を示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は断面図である。 本発明に係る制御弁用フィルタの一例を示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。 本発明に係る制御弁用フィルタの一例を示すもので、（ａ）は係合部が外れている状態を示す側面、（ｂ）は同正面図、（ｃ）は同平面図、（ｄ）は同（ｂ）におけるＡ−Ａ線断面図である。 本発明に係る制御弁用フィルタの一例を示す斜視図である。 本発明に係る制御弁の挿入構造の一例を示す横断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る制御弁用フィルタが装着された制御弁を示している。制御弁１の内部にはスプール弁２が軸方向へ摺動自在に収容されている。また、制御弁本体１の外周面に複数の周溝３が軸方向に所定間隔で複数形成されており、各周溝３に内部に貫通するポート部４が開口されている。そして、スプール弁２は制御弁１内を進退動作することで、各ポート部４を選択的に連通させるようになっている。

制御弁１は流体の流路を切り換えるもので、例えばエンジンの可変バルブタイミング機構を駆動する油圧回路中に介装されている。すなわち、制御弁本体１の内部に収容されているスプール弁の軸方向への移動により、例えば第１ポート部４を、その両側に配設されているポート部４，４に対して選択的に連通させることで、油路を切り換え、クランク軸に同期して回転するカムスプロケットと、このカムスプロケットに連設するカム軸との間の相対位置を可変させる。カムスプロケットとカム軸との相対位置を可変させることで、カム軸によって開閉動作される吸気弁あるいは排気弁のバルブタイミングを運転状態に応じて可変させることができる。

前記周溝３に本発明に係る制御弁用フィルタ１０が装着されている。この制御弁用フィルタ１０は、図２〜図４に示すように、フレーム１１とこのフレーム１１に設けられたフィルタ部材１２とを有しており、フレーム１１の周方向の一カ所に分断部１５が形成されている。
なお、図４においては、フレーム１１のみを図示しており、フィルタ部材１２の図示を省略している。

フレーム１１は、樹脂によって略円環状に一体的に形成され、ある程度の弾性を有している。また、フレーム１１は、平行離間して配置された２つのリング部材１１ａ，１１ａを複数の連結部材１１ｂによって連結した構造となっており、連結部材１１ｂはリング部材１１ａの周方向に所定間隔で設けられている。
さらに、フレーム１１の内周面には、制御弁用フィルタ１０を前記周溝３に装着した際の周方向への周り止めとして機能する凸部１１ｃ，１１ｃが形成されている。凸部１１ｃ，１１ｃは３つの連結部材１１ｂのうち、フレーム１１の径方向に対向する２つの連結部材１１ｂ，１１ｂの裏面に、フレーム１１の軸方向に延在するようにして形成されている。

前記フィルタ部材１２は、例えば金属製メッシュで構成されており、フレーム１１と一体成型してもよいし、フレーム１１に対して接着剤などを介して接着してもよい。また、フィルタ部材１２は、前記連結部材１１ｂ、リング部材１１ａ，１１ａ、分断部１５等によって囲まれた、円弧状に湾曲する略矩形状の空間１１ｄに設けられている。

図２および図３に示すように、フレーム１１の一方の分断部１５に第１係合部１６が形成され、他方の分断部１５に第２係合部１７が形成され、これら第１係合部１６と第２係合部１７とは互いに係合して係合部１８を構成するようになっている。
前記第１係合部１６は、フレーム１１の厚さ方向（径方向）に対して傾斜する第１傾斜面１６ａと凹部１６ｂを有している。
第１傾斜面１６ａは、第１係合部１６と第２係合部１７とを係合してなる係合部１８の厚さ（フレーム１１の径方向の厚さ）の略半分程度の位置からフレーム１１の内周面にかけて傾斜角略４５°程度で形成されている。

凹部１６ｂは、図２（ｂ）に示すように、略かぎ穴状に形成されており、これによって、当該凹部１６ｂは開口部の幅（フレーム１１の端面側における開口部の幅）が奥側より狭く形成されている。また、凹部１６ｂはフレーム１１の厚さ方向に貫通して形成されるとともに、第１係合部１６の幅方向（フレーム１１の軸方向）の略中央部に形成されている。このように凹部１６ｂはフレーム１１の外周面にも開口しているので、この開口から凹部１６ｂに後述する凸部１７ｂをフレーム１１の径方向外方から内方に向けて係合可能となっている。

前記第２係合部１７は、フレーム１１の厚さ方向（径方向）に対して傾斜する第２傾斜面１７ａと凸部１７ｂを有している。
第２傾斜面１７ａは、前記係合部１８の厚さ（フレーム１１の径方向の厚さ）の略半分程度の位置からフレーム１１の内周面にかけて傾斜角略４５°程度で形成されており、これによって、第１傾斜面１６ａに密接可能となっている。つまり第２傾斜面１７ａは第１傾斜面１６ａと傾斜方向が逆でかつ、傾斜方向の長さおよび傾斜方向に直交する幅方向の長さが第１傾斜面１６ａと等しくなっている。

前記凸部１７ｂは、略かぎ穴状の凹部１６ｂに係合（嵌合）可能な形状に形成されている。つまり、円板状の凸部本体と、この凸部本体に形成された首部とによって構成されており、凸部本体の直径が首部の太さより大きくなっている。
また、凸部１７ｂは第２係合部１７の幅方向（フレーム１１の軸方向）の略中央部に形成されており（図２ｂ参照）、当該凸部１７ｂの上面は、図３（ａ），（ｄ）に示すように、凸部１７ｂの先端側に向かうにしたがってフレーム１１の径方向内側に向けて傾斜する傾斜面１７ｄとなっている。

さらに、前記第１係合部１６は、フレーム１１の厚さ方向と平行な第１当接面１６ｃを有している。第１当接面１６ｃは、前記第１傾斜面１６ａと連続して形成されており、前記係合部１８の厚さのほぼ半分程度の高さとなっている。
また、前記第２係合部１７は、フレーム１１の厚さ方向と平行な第２当接面１７ｃを有している。第２当接面１７ｃは、前記第２傾斜面１７ａと連続して形成されており、前記係合部１８の厚さのほぼ半分程度の高さとなっている。
第１当接面１６ｃと第２当接面１７ｃとは同じ大きさに形成されており、前記第１傾斜面１６ａと第２傾斜面１７ａとが密接する際に、互いに当接するようになっている。

前記構成の制御弁用フィルタ１０は、制御弁１の周溝３に以下のようにして装着される。
すなわち、先ず、制御弁１の周溝３に対し、制御弁用フィルタ１０の分断部１５をフレーム１１の弾性力に抗してやや広げ、この制御弁用フィルタ１０を分断部１５から周溝３に当該周溝３に沿わせて装着する。

このとき、一方の分断部１５に形成されている第１係合部１６の凹部１６ｂを、他方の分断部１５に形成されている第２係合部１７の凸部１７ｂより弾性的に若干外側に引き上げつつ第１係合部１６を凸部１７ｂの傾斜面１７ｄに乗り上げさせた後、弾性復帰力によって、凹部１６ｂを当該傾斜面１７ｄに沿ってフレーム１１の径方向内側に摺動させることによって、凹部１６ｂを凸部１７ｂに容易に係合させることができる。
このようにして凹部１６ｂを凸部１７ｂに係合させることによって、凹部１６ｂと凸部１７ｂとはフレーム１１の周方向には抜けることがない。

また、凹部１６ｂを凸部１７ｂにフレーム１１の径方向外方から内側に向けて係合する際に、第１傾斜面１６ａが第２傾斜面１７ａに密接するとともに、第１当接面１６ｃが第２当接面１７ｃに当接することによって、第１係合部１６が第２係合部１７に係合する。
また、第１係合部１６が第２係合部１７に係合すると、フレーム１１の内周面に形成されている凸部１１ｃ，１１ｃが制御弁１の周溝３の底面に当接して、周り止めとして機能を果たす。

次に、機器２０に形成されている取付穴２０ａに、前記制御弁用フィルタ１０を装着した制御弁１が挿入されてなる制御弁の挿入構造について、図５を参照して説明する。
図５は、取付穴２０ａに前記制御弁１を挿入した状態を示す横断面図である。図５に示すように、取付穴２０ａは断面円形状に形成されており、その内部に制御弁１が所定の隙間をもって挿入されている。

制御弁１には上述したように、制御弁用フィルタ１０が装着されており、当該制御弁用フィルタ１０の第１係合部１６と第２係合部１７とが係合してなる係合部１８の厚さｔがフレーム１１の外周面と取付穴２０ａの内周面との間の隙間ｓより大きくなっている。
制御弁１の周溝３の底面のうちの一部には平坦面３ａが形成されており、この平坦面３ａに前記係合部１８の裏面の平坦面が密接している。
また、前記周溝３の底面のうちの一部には、前記平坦面３ａと制御弁１の径方向に対向して平坦面３ｂが形成されており、この平坦面３ｂにフレームに形成された平坦面が密接している。

本実施の形態によれば、制御弁１の外周面に形成された周溝３に制御弁用フィルタ１０を装着する際に、当該制御弁用フィルタ１０の凹部１６ｂが凸部１７ｂにフレーム１１の径方向外側から内側に向けて係合するともに、第１傾斜面１６ａが第２傾斜面１７ａに密接することによって、第１係合部１６が第２係合部１７係合する。この係合は、いわゆるスナップフィットによる係合ではないので、凹部１６ｂや凸部１７ｂの変形や破損を防止できる。
また、分断部１５が凹部１６ｂと凸部１７ｂ、第１傾斜面１６ａと第２傾斜面１７ａという比較的簡単な形状であるので、部品点数が増えたり製造に手間がかかることがない。

さらに、第１係合部１６と第２係合部１７を係合させる際に、第２係合部１６を凸部１７ｂの傾斜面１７ｄに乗り上げさせた後、当該傾斜面１７ｄに沿ってフレーム１１の径方向内側に摺動させることによって、凹部１６ｂを凸部１７ｂに容易に係合させることができる。
また、前記第１傾斜面１６ａと第２傾斜面１７ａとが密接する際に、前記第１当接面１６ｃと第２当接面１７ｃとが当接するので、第１傾斜面１６ａと第２傾斜面１７ａとを位置決めして確実に密接させることができるとともに、第１傾斜面１６ａと第２傾斜面１７ａとの滑りを防止できる。

さらに、機器２０に形成されている取付穴２０ａに、制御弁１が挿入された状態において、制御弁用フィルタ１０の第１係合部１６と第２係合部１７とが係合してなる係合部１８の厚さが制御弁用フィルタ１０のフレーム１１の外周面と取付穴２０ａの内周面との間の隙間より大きくなっているので、制御弁用フィルタ１０の内周面と、当該制御弁用フィルタ１０が装着された制御弁１の外周面との間の隙間が大きくなることがない。したがって、制御流体の流体圧による係合部１８の係合部外れが生じ難く、かつ周り止めとしているフィルタ内側の凸部１１ｃが有効に機能する。

なお、本実施の形態では、第１係合部１６の凹部１６ｂを、第２係合部１７の凸部１７ｂより若干外側に引き上げつつ当該凸部１７ｂにフレーム１１の径方向外方から内側に向けて係合したが、これに代えて、第２係合部１７の凸部１７ｂを、第１係合部１６の凹部１６ｂより若干外側に引き上げつつ当該凹部１６ｂにフレーム１１の径方向外方から内側に向けて係合することによって、第１係合部１６と第２係合部とを互いに係合してもよい。

１ 制御弁
３ 周溝
１０ 制御弁用フィルタ
１１ フレーム
１２ フィルタ部材
１５ 分断部
１６ 第１係合部
１６ａ 第１傾斜面
１６ｂ 凹部
１６ｃ 第１当接面
１７ 第２係合部
１７ｂ 凸部
１７ｃ 第２当接面
１７ｄ 傾斜面
１８ 係合部
２０ 機器
２０ａ 取付穴

Claims (4)

1. 制御弁の外周面に形成された周溝に装着されて、この周溝に開口するポート部に流出入する流体を濾過する制御弁用フィルタにおいて、
   略環状のフレームとこのフレームに設けられたフィルタ部材とを有し、
   前記フレームの一カ所に分断部が形成され、
   前記分断部に互いに係合する第１係合部と第２係合部が形成され、
   前記第１係合部が凹部を有し、
   前記第２係合部が前記凹部に係合可能な凸部を有し、
   前記凹部は開口部の幅が奥側より狭く形成され、
   前記凹部と凸部とが前記フレームの径方向から係合することによって、前記第１係合部と第２係合部が係合し、
   前記凸部の上面が当該凸部の先端側に向かうほど前記フレームの径方向内側に向けて傾斜する傾斜面となっていることを特徴とする制御弁用フィルタ。
2. 前記第１係合部が前記フレームの厚さ方向に対して傾斜する第１傾斜面を有し、
   前記第２係合部が前記第１傾斜面に密接可能な第２傾斜面を有し、
   前記凹部と凸部とが前記フレームの径方向から係合する際に、前記第１傾斜面と第２傾斜面が接することを特徴とする請求項１に記載の制御弁用フィルタ。
3. 前記第１係合部は前記フレームの厚さ方向と平行な第１当接面を有し、
   前記第２係合部は前記フレームの厚さ方向と平行な第２当接面とを有し、
   前記第１傾斜面と第２傾斜面とが密接する際に、前記第１当接面と前記第２当接面とが当接することを特徴とする請求項２に記載の制御弁用フィルタ。
4. 機器に形成されている取付穴に、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の制御弁用フィルタを装着した制御弁が挿入されてなる制御弁の挿入構造であって、
   前記制御弁用フィルタの第１係合部と第２係合部とが係合してなる係合部の厚さが前記フレームの外周面と前記取付穴との間の隙間より大きくなっていることを特徴とする制御弁の挿入構造。

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