专利名称：阀装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及适于对搭载在车辆中的自动变速器等油压设备进行油压控制的阀装置。
背景技术：
以往，作为在搭载于车辆的自动变速器中用于切换变速控制用的工作油的流通路的阀装置，采用具备由电磁线圈(solenoid)构成的致动器的阀装置。该种阀装置例如为如下构造如专利文献I所示，具备用于开闭油路的阀芯和用于通过柱塞驱动阀芯的电磁线圈，通过接通和断开电磁线圈的电磁力，从而驱动阀芯而切换油路的开闭。即，在该种阀装置中，当电源断开时，通过借助受到弹簧施力的柱塞将阀芯按压于落座面，从而封闭油路。另一方面，当电源接通时，通过电磁线圈的电磁力克服弹簧的作用力，从而柱塞退避。由此，利用工作油的油压使阀芯离开落座面来开通油路。专利文献I :日本特开2003-74729号公报然而，在如上所述的具备由电磁线圈构成的致动器的阀装置中，由于内置金属制的电磁线圈、磁铁等各种部件，因而存在结构复杂、部件数量也多、外形尺寸和重量大的问题。此外，还存在部件成本增加的问题。特别地，在车辆用的自动变速器中，一台自动变速器使用多个(通常为4 6个左右)上述结构的阀装置，因此如上所述的对重量和部件成本的影响变得更大。进而，在上述结构的阀装置中，由于存在电磁线圈的驱动音，因此还存在着开闭油路时的工作音变大的课题。
发明内容
本发明正是鉴于上述点而作出的，其目的在于提供一种阀装置，与现有的具备电磁线圈的阀装置相比，能够以极其简单的构造实现大幅的小型化、轻量化和低成本化。用于解决上述课题的本发明为一种阀装置(I)，该阀装置(I)具备供流体流通的流体通路(21);阀芯(31)，所述阀芯(31)用于开闭该流体通路(21);以及收缩型高分子凝胶致动器(10)，所述收缩型高分子凝胶致动器(10)为交替地层叠多个平板状的阴极板(Ila)和多个网状的阳极板(13a)、并在各阴极板(Ila)和各阳极板(13a)之间夹入高分子凝胶(15)而成的结构，该阀装置(I)构成为通过由控制施加于收缩型高分子凝胶致动器(10)的电压而产生的伸缩变形来驱动阀芯(31)，从而切换流体通路(21)的开闭，其特征在于，多个阴极板(Ila)构成阴极部件(11)，该阴极部件(11)是用带状的配线部(Ilb)将相邻的阴极板(Ila)彼此相互连结而一体形成的，并且，多个阳极板(13a)构成阳极部件
(13)，该阳极部件(13)是用带状的配线部(13b)将相邻的阳极板(13a)彼此相互连结而一体形成的。另外，作为上述的高分子凝胶，可以采用向聚氯乙烯(PVC Polyvinyl Chloride)添加增塑剂而成的PVC凝胶。根据本发明，收缩型高分子凝胶致动器为交替地层叠多个平板状的阴极板和多个网状的阳极板、并在各阴极板和各阳极板之间夹入PVC凝胶而成的结构，在具备这样的收缩型高分子凝胶致动器的阀装置中，将收缩型高分子凝胶致动器所具备的多个阴极板和阳极板各自以配线部连接而一体地形成，因此,能够通过冲压加工一体形成包括由配线部连结的多个阴极板的阴极部件和包括由配线部连结的多个阳极板的阳极部件。因此，能够以简单的工序廉价地制造具备具有多个阴极板和阳极板的收缩型高分子凝胶致动器的阀装置。此外，在本发明涉及的阀装置中，作为用于驱动阀芯的致动器，具备上述结构的收缩型高分子凝胶致动器，因此，与以往的具备由电磁线圈构成的致动器的阀装置相比，能够以极其简单的构造实现阀装置的大幅的小型化、轻量化、 低成本化。特别地，在搭载于车辆的自动变速器中，由于使用多个油压控制用的阀装置，因此采用本发明涉及的上述结构的阀装置作为所述阀装置的话，能够大大有助于自动变速器以及车辆的小型化、轻量化和成本降低。此外，在本发明涉及的阀装置中，由于通过收缩型高分子凝胶致动器的伸缩变形来驱动阀芯，因此不会产生与流体通路的开闭相伴随的工作音或者该工作音极小，因此能够确保工作时的静肃性。此外，也可以是，在上述阀装置中，配线部(llb、13b)以挠曲状态连接相邻的阴极板(Ila)彼此、以及相邻的阳极板(13a)彼此。根据该结构，由于配线部形成为挠曲状态，因此由配线部连接的多个阴极板和多个阳极板形成为折皱状，从而能够使阴极板和阳极板追随于PVC凝胶的变形。因此，由于能够顺畅地进行收缩型高分子凝胶致动器的伸缩变形，因此形成为工作性和耐久性优良的阀装置。此外，由于配线部形成为挠曲状态，因此不用担心PVC凝胶变形时配线部被过度拉伸。因此，能够防止因收缩型高分子凝胶致动器的伸缩变形而导致配线部发生断线等不良情况。此外，也可以是，在上述阀装置中，该阀装置具备壳体(50)，该壳体(50)形成有流体流路(21)，并且收纳收缩型高分子凝胶致动器(10)，收缩型高分子凝胶致动器(10)具有以阴极板(Ila)和阳极板(13a)的层叠方向为轴向的圆柱状的外形，在壳体(50)设有圆筒状的收纳部(56)，该收纳部(56)收纳收缩型高分子凝胶致动器(10);以及槽部(57)，该槽部(57)形成于该收纳部(56)的内侧面的与配线部(llb、13b)对应的部位，收缩型高分子凝胶致动器(10)的配线部(llb、13b)被收纳在槽部(57)。根据该结构，通过使收纳在壳体的槽部的配线部作为阴极板和阳极板的止转件发挥作用，从而能够防止圆柱状的收缩型高分子凝胶致动器在圆筒状的收纳部内旋转。由此，能够防止收缩型高分子凝胶致动器在收纳部内旋转而使配线部断线。此外，也可以是，在上述阀装置中，槽部(57)形成为在收纳部(56)内移动的流体的流通路。根据该结构，收纳配线部的槽部作为供流入收纳部内的工作油、空气等流体在收纳部内移动的流通路发挥作用。由此，在收缩型高分子凝胶致动器伸缩变形时，收纳部内的工作油、空气等流体能够顺畅地移动。此外，还能够使工作油、空气通过槽部遍及整个收纳部内。根据以上，能够使收缩型高分子凝胶致动器的伸缩变形更为顺畅地进行。另外，上述括号内的标号是作为本发明的一例示出后述的实施方式中的构成要素的标号。根据本发明涉及的阀装置，与现有的阀装置相比，能够以极其简单的结构实现大幅的小型化、轻量化以及低成本化。
图I是示出本发明的一 个实施方式涉及的阀装置的图，(a)为侧剖视图，(b)为示出沿(a)的X-X箭头观察的剖面的图，(c)为示出沿(a)的Y-Y箭头观察的剖面的图。图2是示出收缩型PVC凝胶致动器(Gel Actuator)的图，(a)是示出整体结构的立体图，(b)是示出阴极部件和阳极部件的图。图3是用于说明收缩型PVC凝胶致动器的动作的图，(a)、(c)是示出未施加电压时的状态的图，(b)、(d)是示出施加电压时的状态的图。图4是用于说明阀装置的动作的图，(a)是油路关闭的状态的图，(b)是油路打开的状态的图。标号说明I:阀装置；10 :收缩型PVC凝胶致动器(收缩型高分子凝胶致动器);11:阴极部件；Ila:阴极板；lib:配线部；13:阳极部件；13a:阳极板；13b :配线部；13e:网状部；15 PVC凝胶(高分子凝胶);21 :油路(流体通路)；22:流入口；23 :流出口 ；24:阀座部；26 :排泄室；27:排泄口；31 :球阀(阀芯);33 :柱塞；34 :平板部；35 :针状部；50 :壳体；51 :主体部；52 :轴部；53 :外壳体；55:内壳体；55a :底部；56 :收纳部；57 :槽部；58 :卡定板；59 :端子部。
具体实施例方式以下，参考附图详细地说明本发明的实施方式。图I是示出本发明的一个实施方式涉及的阀装置I的图，(a)为阀装置I的侧剖视图，(b)为示出沿(a)的X-X箭头观察的剖面的图，(C)为示出沿(a)的Y-Y箭头观察的剖面的图。该图所示的阀装置I是适于用于在搭载于车辆中的自动变速器中对变速控制用的工作油的流通进行控制的阀装置。该阀装置I构成为具备工作油流通的油路21 ;球阀(阀芯)31，其用于开闭该油路21 ;收缩型PVC凝胶致动器(收缩型高分子凝胶致动器)10，其用于驱动球阀31 ;以及壳体(阀体)50，其收纳球阀31和收缩型PVC凝胶致动器10。壳体50具备主体部51，其形成为大致圆筒状；以及圆柱状的轴部52，其从该主体部51的一端突出且比该主体部51的直径小。主体部51和轴部52由一体地形成的外壳体53构成,在主体部51部分的外壳体53的内周侧嵌合有内壳体55,该内壳体55用于收纳收缩型PVC凝胶致动器10。另一方面，在轴部52的内部形成油路21。油路21具备流入口 22，其从轴部52的末端朝向主体部51侧沿轴向延伸；以及流出口 23、23，其从流入口22的下游端向径向的外侧延伸。在流入口 22的下游端收纳有球状的球阀31，还设有用于球阀31落座的阀座部24。球阀31形成为通过在油路21内移动而相对于阀座部24抵接或离开。由此，切换油路21的开闭。壳体50的主体部51形成为外壳体53和内壳体55的双层构造，在内壳体55的内部形成有用于收纳收缩型PVC凝胶致动器10的圆筒状的收纳部56。收纳在收纳部56中的收缩型PVC凝胶致动器10整体呈大致圆柱状的外形。在收缩型PVC凝胶致动器10和球阀31之间夹设有柱塞33。柱塞33具备平板部34，其与收缩型PVC凝胶致动器10的一端抵接；以及杆状的针状部35，其从该平板部34向球阀31侧突出形成，针状部35的末端抵接于球阀31并对该球阀31进行按压。此外，在轴部52内的收纳针状部35的部位设有排泄室26，该排泄室26用于使来自油路21的剩余的工作油流入。此外，从排泄室26朝向轴部52的径向的两外侧开口形成排泄口 27、27。图2是示出收缩型PVC凝胶致动器10的图，该图(a)是示出收缩型PVC凝胶致动器10的整体结构的概要的立体图，该图(b)是示出将收缩型PVC凝胶致动器10所具备的阴极部件11和阳极部件13展开的状态的图。收缩型PVC凝胶致动器10是具备向聚氯乙烯(PVC :Polyvinyl Chloride)添加增塑剂而成的PVC凝胶(高分子凝胶)的高分子凝胶致动器，收缩型PVC凝胶致动器10为交替地层叠多个阴极板Ila和多个阳极板13a、并且在各阴极板Ila和各阳极板13a之间夹入PVC凝胶15而成的结构。各阴极板Ila形成为圆形平板状。另一方面，各阳极板13a外形为圆形的平板状，且其整体形成为纵横地交差的细微的网状。另外，对于上述收缩型PVC凝胶致动器10的基本结构及其动作，在“山野美咲，小川尚希，橋本稔，高崎绿，平井利博収縮型PVC Y > 7々★二二一夕Θ構造i駆動特性(收缩型PVC凝胶致动器的构造和驱动特性)，日本口 # 卜学会誌vol. 27No. 7，pp. 718 724，2009”等中已被公开。在本实施方式的阀装置I所具备的收缩型PVC凝胶致动器10中，除了上述的基本结构之外，还具备下述结构。即，如图2(b)所示，通过由带状的配线部Ilb将相邻的阴极板Ila彼此连结，从而使多个阴极板Ila整体构成为一张阴极部件11。同样地，通过由带状的配线部13b将相邻的阳极板13a彼此连结，从而使多个阳极板13a整体构成为一张阳极部件13。阴极部件11和阳极部件13均为金属制的薄板状的部件，它们能够各自通过冲压加工而一体地形成。
此外，如图2(a)所示，在本实施方式的收缩型PVC凝胶致动器10中，在各阴极板Ila和各阳极板13a之间夹入PVC凝胶15地层叠的构造中，在阴极部件11与阳极部件13之间未施加电压的状态下，连接相邻的阴极板Ila的配线部Ilb和连接相邻的阳极板13a的配线部13b在收缩型PVC凝胶致动器10的外径侧形成为稍稍挠曲的状态。由此，由配线部lib、13b连结的多个阴极板Ila和多个阳极板13a形成为折皱状。此外,如图1(b)和图
2(a)所示，配线部Ilb和配线部13b分别在阴极板11和阳极板13的外周方向以90度间隔进行配置。此外，如图I所示，在收纳部56内的PVC凝胶致动器10的、与柱塞33相反侧的端部对置的位置，设置有卡定板58。卡定板58夹设在PVC凝胶致动器10的端部与内壳体55的底部55a之间。通过卡定板58将收纳部56内的PVC凝胶致动器10的一端卡定。由此，PVC凝胶致动器10以轴向被稍稍压缩的状态设置在收纳部56内，并以对柱塞33和球阀31施加预定的预置载荷的状态进行组装。另外，在内壳体55的底部55a设有端子部59，该端子部59与用于向收缩型PVC凝胶致动器10供电的外部端子(未图示)连接。此外，如图I所示，在收纳部56的内侧面，形成有用于收纳配线部I lb、13b的槽部57。槽部57是沿PVC凝胶15的层叠方向延伸的直线状的细槽。该槽部57形成在与配线部lib、13b对应的部位，从收缩型PVC凝胶致动器10的外周侧面向外径侧挠曲的配线部lib、13b收纳在槽部57中。这样，收纳在槽部57的配线部llb、13b作为阴极板Ila和阳极板13a的止转件发挥作用，因此能够防止圆柱型的收缩型PVC凝胶致动器10在圆筒型的收纳部56的内部旋转。图3是用于说明收缩型PVC凝胶致动器10的动作的图，(a)是示出未施加电压时的状态的图，(b)是示出施加电压时的状态的图。此外，(C)是示出(a)的A部分的局部放大图，(d)是示出(b)的B部分的局部放大图。在上述结构的收缩型PVC凝胶致动器10中，当从图3(a)和(c)所示的状态起对阴极部件11和阳极部件13之间施加预定的电压时，夹入在阴极板Ila和阳极板13a之间的PVC凝胶15向阳极板13a的那一侧移动。此时，由于阳极板13a形成为网状，因此，如图3(d)所示，PVC凝胶15变形并进入网状的间隙13e。由此，如图3(b)所示，收缩型PVC凝胶致动器10的层叠方向的高度尺寸与未施加电压的状态相比变小(薄)。另一方面，由于停止施加电压的话PVC凝胶15恢复至原来的状态，因此收缩型PVC凝胶致动器10的层叠方向的高度回到原来的尺寸。在本实施方式的阀装置I中，通过用具有如上所述的特性的收缩型PVC凝胶致动器10驱动球阀31，从而切换油路21的开闭。图4是用于说明阀装置I的动作的图，该图(a)是示出未对收缩型PVC凝胶致动器10施加电压时油路21关闭的状态的图，该图(b)是示出对收缩型PVC凝胶致动器10施加电压时油路21打开的状态的图。S卩，在图4(a)所示的未对收缩型PVC凝胶致动器10施加电压时，在从收缩型PVC凝胶致动器10作用于柱塞33和球阀31的预置载荷的作用下，球阀31落座于油路21内的阀座部24。由此，形成油路21关闭的状态。另一方面，当对收缩型PVC凝胶致动器10施加电压时，收缩型PVC凝胶致动器10的层叠方向的高度尺寸变小。因此，解除了从收缩型PVC凝胶致动器10作用于柱塞33和球阀31的预置载荷，因此，在流入口 22内的工作油的油压作用下，球阀31向离开阀座部24的方向移动。由此，球阀31离开阀座部24，油路21打开。另外，当在该状态下停止对收缩型PVC凝胶致动器10施加电压时，通过收缩型PVC凝胶致动器10恢复至原来的形状，如图4(a)所示，在预置载荷的作用下，球阀31落座于阀座部24，从而油路21关闭。这样，通过内置在阀装置I中的收缩型PVC凝胶致动器10随有无施加电压而伸缩，从而切换阀装置I内的油路21的开闭。
另外，在本实施方式的阀装置I中，施加于收缩型PVC凝胶致动器10的电压的具体设定值可以考虑用于驱动球阀31所需的发生力(载荷)来确定。此外，收缩型PVC凝胶致动器10中的PVC凝胶15的层叠数量可以考虑用于开闭油路21所需的球阀31的移位量(移动量)来确定。如以上所说明的，本实施方式的阀装置I具备收缩型PVC凝胶致动器10，该收缩型PVC凝胶致动器10为交替地层叠多个平板状的阴极板Ila和多个网状的阳极板13a、并在各阴极板Ila和各阳极板13a之间夹入PVC凝胶15而成的结构。并且，阀装置I构成为通过使收缩型PVC凝胶致动器10伸缩变形来驱动球阀31，从而切换油路21的开闭。在此基础上，收缩型PVC凝胶致动器10所具备的多个阴极板Ila构成阴极部件11，并且，多个阳极板13a构成阳极部件13，该阴极部件11是通过将相邻的阴极板Ila彼此用配线部Ilb连结而形成的，该阳极部件13是通过将相邻的阳极板13a彼此用配线部13b连结而形成的。这样，在本实施方式的阀装置I中，由于收缩型PVC凝胶致动器10所具备的多个阴极板Ila和多个阳极板13a分别由配线部llb、13b连接而一体化，因此能够通过冲压加工分别使包括各阴极板Ila和各配线部Ilb的阴极部件11、以及包括各阳极板13a和各配线部13b的阳极部件13 —体形成。因此，能够以简单的工序廉价地制造具备具有多个阴极板Ila和阳极板13a的收缩型高分子凝胶致动器10的阀装置I。此外，收缩型PVC凝胶致动器10与电磁线圈相比结构简单，小型且轻量。因此，在本实施方式的阀装置I中，作为用于驱动阀芯31的致动器，具备上述结构的收缩型PVC凝胶致动器10，因此，与以往的具备由电磁线圈构成的致动器的阀装置相比，能够以极其简单的构造实现阀装置I的大幅的小型化、轻量化、以及低成本化。特别地，在搭载于车辆中的自动变速器中，由于使用多个油压控制用的阀装置，因此采用本实施方式的上述结构的阀装置I作为所述阀装置的话，能够大大有助于自动变速器及车辆的小型化、轻量化和成本降低。此外，在本实施方式的阀装置I中，由于通过收缩型PVC凝胶致动器10的伸缩变形来驱动阀芯31，因此不会产生与油路21的开闭相伴随的工作音或者该工作音极其小。因此，形成工作时的静肃性优良的阀装置I。此外，在本实施方式的阀装置I中，通过使配线部llb、13b形成为向外径侧挠曲的状态，从而使由配线部llb、13b连接的多个阴极板Ila和多个阳极板13a形成为折皱状。由此，能够使各阴极板Ila和各阳极板13a追随于PVC凝胶15的变形。因此，由于能够顺畅地进行收缩型PVC凝胶致动器10的伸缩变形，因此形成为工作性和耐久性优良的阀装置I。此外，由于配线部lib、13b形成为挠曲状态，因此不用担心PVC凝胶15变形时配线部lib、13b被过度拉伸。因此，能够防止因收缩型高分子凝胶致动器10的伸缩变形而导致配线部llb、13b发生断线等不良情况。此外，在本实施方式的阀装置I中，在收纳部56的内侧面的与配线部llb、13b对应的部位设有槽部57。并且，将从收缩型PVC凝胶致动器10的外周侧面向外径侧挠曲的配线部lib、13b收纳在槽部57中。通过该结构，收纳在槽部57的配线部lib、13b作为阴极板Ila和阳极板13a的止转件发挥作用，因此能够防止圆柱型的收缩型PVC凝胶致动器10在圆筒型的收纳部56的内部旋转。因此，能够有效地防止因收缩型PVC凝胶致动器10在收纳部56的内部旋转而产生配线部llb、13b的断线等不良情况此外，在本实施方式的阀装置I中，收纳配线部llb、13b的槽部57也作为流入收纳部56内的工作油、空气等流体的流通路发挥作用。由此，在收缩型PVC凝胶致动器10伸缩变形时，收纳部56内的工作油、空气等流体能够顺畅地移动。此外，还能够使工作油、空气通过槽部57遍及整个收纳部56。根据以上，能够使收缩型PVC凝胶致动器10的伸缩变形更为顺畅地进行。以上，说明了本发明的实施方式，然而本发明并不限定于上述实施方式，能够在不脱离权利要求书以及说明书和附图记载的技术思想的范围内进行各种变形。
权利要求
1.一种阀装置，所述阀装置具备 供流体流通的流体通路； 阀芯，所述阀芯用于开闭该流体通路；以及 收缩型高分子凝胶致动器，所述收缩型高分子凝胶致动器为交替地层叠多个平板状的阴极板和多个网状的阳极板、并在各阴极板和各阳极板之间夹入高分子凝胶而成的结构， 所述阀装置构成为通过由控制施加于所述收缩型高分子凝胶致动器的电压而产生的伸缩变形来驱动所述阀芯，从而切换所述流体通路的开闭， 所述阀装置的特征在于， 所述多个阴极板构成阴极部件，所述阴极部件是用带状的配线部将相邻的阴极板彼此相互连结而一体形成的， 并且，所述多个阳极板构成阳极部件，所述阳极部件是用带状的配线部将相邻的阳极板彼此相互连结而一体形成的。
2.根据权利要求I所述的阀装置，其特征在于， 所述阴极部件的配线部和所述阳极部件的配线部在挠曲状态下连接所述相邻的阴极板彼此和所述相邻的阳极板彼此。
3.根据权利要求2所述的阀装置，其特征在于， 所述阀装置具备壳体，所述壳体形成有所述流体流路、并且收纳所述收缩型高分子凝胶致动器， 所述收缩型高分子凝胶致动器具有以所述阴极板和所述阳极板的层叠方向为轴向的圆柱状的外形， 在所述壳体设有圆筒状的收纳部，所述收纳部收纳所述收缩型高分子凝胶致动器；以及槽部，所述槽部在该收纳部的内侧面的与所述配线部对应的部位形成， 所述收缩型高分子凝胶致动器的所述配线部被收纳在所述槽部。
4.根据权利要求3所述的阀装置，其特征在于， 所述槽部形成为在所述收纳部内移动的流体的流通路。
全文摘要
本发明提供一种阀装置，与以往的结构相比，能够以极其简单的构造实现大幅的小型化、轻量化以及低成本化。阀装置(1)具备供工作油流通的油路(21)、用于开闭该油路的球阀(31)以及为交替地层叠多个平板状的阴极板(11a)和多个网状的阳极板(13a)并在各阴极板和各阳极板之间夹入PVC凝胶(15)而成的结构的收缩型PVC凝胶致动器(10)，并构成为通过使收缩型PVC凝胶致动器伸缩变形来驱动球阀从而切换油路的开闭，在该阀装置中，通过以带状的配线部(11b、13b)连结收缩型PVC凝胶致动器所具备的各阴极板和各阳极板，从而将多个阴极板和多个阳极板分别一体地形成。
文档编号F16K31/02GK102620026SQ20121000580
公开日2012年8月1日 申请日期2012年1月10日 优先权日2011年1月28日
发明者上野穰, 泊辰弘 申请人:本田技研工业株式会社