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技術 開閉弁及びその製造方法並びにキャップ状部材の挿入構造及びその製造方法

出願人 日伸工業株式会社
発明者 田中隆博深山誠治
出願日 2016年9月30日 (4年1ヶ月経過) 出願番号 2016-192797
公開日 2018年4月5日 (2年7ヶ月経過) 公開番号 2018-054058
状態 特許登録済
技術分野 特定物品の製造 型打ち,へら絞り,深絞り リフト弁 磁気駆動弁
主要キーワード ボール状部材 中間キャップ 押圧保持部材 深く絞る 挿入構造 環状傾斜面 内側ばね ブランク部材
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年4月5日)のものです。
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図面 (14)

課題

弁座部材弁座部の強度アップを図り、弁部材の弁部と弁座部材の弁座部とのシールを長期にわたって安定して行うことができる開閉弁を提供すること。

解決手段

弁座部36が設けられた弁座部材30と、弁座部材30の弁座部36に対して近接及び離隔する方向に移動自在に装着された弁部材18とを備えた開閉弁。弁座部材30は、周側壁32と、周側壁の一端部に設けられた端壁34とを有し、弁座部36は端壁34に設けられている。弁部材18は、弁座部材30の弁座部36に近接及び離隔する方向に移動自在に装着された弁本体26を有し、この弁本体26の一端部に弁部28が設けられている。弁座部材30の弁座部36は端壁34の片面に設けられ、またこの端壁34の他面には、弁座部36に対応して凹部42が設けられている。

概要

背景

開閉弁の一例として電磁開閉弁が広く用いられている(例えば、特許文献1参照)。この電磁開閉弁は、電磁コイルと、この電磁コイルの内側に配設されたコアと、弁部が設けられた弁部材と、弁座部が設けられた弁座部材と、とを備えている。弁座部材の弁座部には、流体が流れる通路孔が設けられ、またコアと弁部材との間には弾性偏倚部材(例えば、コイルばね)が介在されている。

このような電磁開閉弁では、電磁コイルに電流が流れていないときには、弾性偏倚部材の作用によって、弁部材が弁座部材の弁座部に近接する方向に弾性的に偏倚され、弁部材の弁部が弁座部材の弁座部に着座して通路孔を閉塞し、この通路孔を通しての流体の流れが遮断される。また、電磁コイルに電流が流れると、電磁コイルにより発生する電磁力によって、弁部材がコアに電磁的吸引され、これによって、弁部材が弾性偏倚部材の作用に抗して弁座部材の弁座部から離隔する方向に移動して通路孔が開放され、この通路孔を通しての流体の流れが許容される。

また、このような電磁開閉弁では、弁座部材が電磁開閉弁の弁ハウジング内に挿入される挿入構造を採用することがある。この挿入構造を採用した場合、弁座部材は、円筒状の周側壁と、この周側壁の一端に設けられた端壁とを有し、この端壁に弁座部及び通路孔が設けられ、弁座部材の周側壁が弁ハウジングの内周面の内側に挿入される。

概要

弁座部材の弁座部の強度アップをり、弁部材の弁部と弁座部材の弁座部とのシールを長期にわたって安定して行うことができる開閉弁を提供すること。弁座部36が設けられた弁座部材30と、弁座部材30の弁座部36に対して近接及び離隔する方向に移動自在に装着された弁部材18とを備えた開閉弁。弁座部材30は、周側壁32と、周側壁の一端部に設けられた端壁34とを有し、弁座部36は端壁34に設けられている。弁部材18は、弁座部材30の弁座部36に近接及び離隔する方向に移動自在に装着された弁本体26を有し、この弁本体26の一端部に弁部28が設けられている。弁座部材30の弁座部36は端壁34の片面に設けられ、またこの端壁34の他面には、弁座部36に対応して凹部42が設けられている。

目的

本発明の目的は、弁座部材の弁座部の強度アップを図り、弁部材の弁部と弁座部材の弁座部のシールを長期にわたって安定して行うことができる開閉弁を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

弁座部が設けられた弁座部材と、前記弁座部材の前記弁座部に対して近接及び離隔する方向に移動自在に装着された弁部材とを備え、前記弁座部材は、周側壁と、前記周側壁の一端部に設けられた端壁とを有し、前記弁座部は前記端壁に設けられ、前記弁座部を貫通して通路孔が設けられており、前記弁部材は、前記弁座部材の前記弁座部に近接及び離隔する方向に移動自在に装着された弁本体を有し、前記弁本体の一端部に弁部が設けられ、前記弁部材の前記弁部が前記弁座部材の前記弁座部に着座して前記通路孔を閉塞するように構成されており、前記弁座部材の前記弁座部は前記端壁の片面に設けられ、また前記弁座部材の前記端壁の他面には、前記弁座部に対応して凹部が設けられ、前記通路孔は前記弁座部及び前記凹部を貫通して設けられていることを特徴とする開閉弁

請求項2

前記弁座部材の前記弁座部には、テーパ状の再圧痕が施されていることを特徴とする請求項1に記載の開閉弁。

請求項3

前記弁座部材の前記周側壁の開口端には、径方向外方に向けて前記端壁側に傾斜する環状傾斜面が設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の開閉弁。

請求項4

磁界を発生するための電磁コイルと、前記電磁コイルからの磁界が作用するコアと、非磁性材料から形成されたシリンダとを更に備え、前記弁部材の前記弁本体は、前記シリンダの径方向内側に移動自在に配設され、前記コアと前記弁本体との間に弾性偏倚部材が介在され、前記弾性偏倚部材は、前記弁部材を前記弁座部材の前記弁座部に向けて弾性的に偏倚することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の開閉弁。

請求項5

弁座部及び通路孔を有する弁座部材と、前記弁座部材の前記弁座部に対して近接及び離隔する方向に移動自在に装着された弁部材とを備え、前記弁座部材が、周側壁と、前記周側壁の一端部に設けられた端壁とを有し、前記弁座部及び前記通路孔が前記端壁に設けられた開閉弁の製造方法において、前記弁座部材の前記端壁の片面にプレス加工により前記弁座部を形成し、また前記端壁の他面にプレス加工により凹部を形成する弁座部・凹部形成工程と、前記端壁に前記弁座部側から前記弁座部及び前記凹部を通して通路孔を形成する通路孔形成工程と、を含むことを特徴とする開閉弁の製造方法。

請求項6

前記通路孔形成工程の後に、前記弁座部材の前記弁座部における前記通路孔の周囲にプレス加工によりテーパ状の再圧痕を施す再圧痕形成工程を遂行し、前記再圧痕形成工程においては、再圧痕用金型を前記弁座部の前記片面側から所定圧力で作用させて前記弁座部に再圧痕を施すことを特徴とする請求項5に記載の開閉弁の製造方法。

請求項7

前記弁座部・凹部形成工程においては、弁座部形成用金型が前記弁座部材の前記端壁の前記片面に作用するとともに、凹部形成用金型が前記端壁の前記他面に作用し、前記端壁の前記片面側の前記弁座部と前記端壁の前記他面側の前記凹部とが同時に形成されることを特徴とする請求項5又は6に記載の開閉弁の製造方法。

請求項8

外側部材の周側壁の内周側にキャップ挿入部材を挿入するキャップ状挿入部材の挿入構造において、前記キャップ状挿入部材は、前記外側部材の前記周側壁の内周側に挿入される周側壁と、前記周側壁の一端に設けられた端壁とを有し、前記キャップ状挿入部材の前記周側壁の他端には、径方向外方に向けて前記端壁側に傾斜する環状傾斜面が設けられていることを特徴とするキャップ状部材の挿入構造。

請求項9

外側部材の周側壁の内周側にキャップ状挿入部材を挿入するキャップ状挿入部材の挿入構造の製造方法において、円板状部材絞り加工を施して、端壁及び前記端壁から延びる周側壁を有し且つ前記周側壁の開口側周壁部が開口端側に向けて径方向外方に拡がる中間キャップ状部材を形成する中間キャップ状部材形成工程と、前記中間キャップ状部材の前記周側壁の前記開口側周壁部にトリミング加工を施して所定の大きさに切断する中間キャップ状部材切断工程と、前記中間キャップ状部材切断工程の後に、前記中間キャップ状部材の前記周側壁の前記開口側周壁部に成形加工を施して実質上直線状に延びるように成形してキャップ状部材に仕上げるキャップ状部材成形仕上げ工程と、を含むことを特徴とするキャップ状挿入部材の挿入構造の製造方法。

請求項10

前記中間キャップ状部材形成工程と前記中間キャップ状部材切断工程との間に、前記中間キャップ状部材の前記周側壁の前記開口側周壁部を所定の傾斜角度に成形する開口側周壁部成形工程が遂行されることを特徴とする請求項9に記載のキャップ状挿入部材の挿入構造の製造方法。

技術分野

0001

本発明は、流体の流れをオン許容する)・オフ遮断する)ための開閉弁及びその製造方法に関する。また、本発明は,開閉弁などに用いるキャップ挿入部材挿入構造及びその製造方法に関する。

背景技術

0002

開閉弁の一例として電磁開閉弁が広く用いられている(例えば、特許文献1参照)。この電磁開閉弁は、電磁コイルと、この電磁コイルの内側に配設されたコアと、弁部が設けられた弁部材と、弁座部が設けられた弁座部材と、とを備えている。弁座部材の弁座部には、流体が流れる通路孔が設けられ、またコアと弁部材との間には弾性偏倚部材(例えば、コイルばね)が介在されている。

0003

このような電磁開閉弁では、電磁コイルに電流が流れていないときには、弾性偏倚部材の作用によって、弁部材が弁座部材の弁座部に近接する方向に弾性的に偏倚され、弁部材の弁部が弁座部材の弁座部に着座して通路孔を閉塞し、この通路孔を通しての流体の流れが遮断される。また、電磁コイルに電流が流れると、電磁コイルにより発生する電磁力によって、弁部材がコアに電磁的吸引され、これによって、弁部材が弾性偏倚部材の作用に抗して弁座部材の弁座部から離隔する方向に移動して通路孔が開放され、この通路孔を通しての流体の流れが許容される。

0004

また、このような電磁開閉弁では、弁座部材が電磁開閉弁の弁ハウジング内に挿入される挿入構造を採用することがある。この挿入構造を採用した場合、弁座部材は、円筒状の周側壁と、この周側壁の一端に設けられた端壁とを有し、この端壁に弁座部及び通路孔が設けられ、弁座部材の周側壁が弁ハウジングの内周面の内側に挿入される。

先行技術

0005

特開平7−133877号公報

発明が解決しようとする課題

0006

近年、電磁開閉弁の分野においても小型化の傾向にあり、小型化したときにおいても弁座部材の弁座部に充分な強度を持たせる必要があり、この弁座部に強度不足が生じると、多数回の開閉操作によって、弁座部に摩耗が生じて流体の流れを確実に遮断することができなくなるおそれが生じる。

0007

また、弁座部材の上述した挿入構造を採用した場合、弁座部材の周側壁の加工誤差製造過程での周側壁の僅かな変形などによって、弁座部材の周側壁を弁ハウジングの内周面の内側に挿入するのが難しくなることがある。

0008

本発明の目的は、弁座部材の弁座部の強度アップを図り、弁部材の弁部と弁座部材の弁座部のシールを長期にわたって安定して行うことができる開閉弁を提供することである。

0009

また、本発明の他の目的は、弁座部材などのキャップ状挿入部材の弁ハウジングなどの外側部材への挿入を容易に且つ確実に行うことができるキャップ状部材の挿入構造を提供することである。

課題を解決するための手段

0010

本発明の請求項1に記載の開閉弁は、弁座部が設けられた弁座部材と、前記弁座部材の前記弁座部に対して近接及び離隔する方向に移動自在に装着された弁部材とを備え、
前記弁座部材は、周側壁と、前記周側壁の一端部に設けられた端壁とを有し、前記弁座部は前記端壁に設けられ、前記弁座部を貫通して通路孔が設けられており、
前記弁部材は、前記弁座部材の前記弁座部に近接及び離隔する方向に移動自在に装着された弁本体を有し、前記弁本体の一端部に弁部が設けられ、前記弁部材の前記弁部が前記弁座部材の前記弁座部に着座して前記通路孔を閉塞するように構成されており、
前記弁座部材の前記弁座部は前記端壁の片面に設けられ、また前記弁座部材の前記端壁の他面には、前記弁座部に対応して凹部が設けられ、前記通路孔は前記弁座部及び前記凹部を貫通して設けられていることを特徴とする。

0011

また、本発明の請求項2に記載の開閉弁では、前記弁座部材の前記弁座部には、テーパ状の再圧痕が施されていることを特徴とする。

0012

また、本発明の請求項3に記載の開閉弁では、前記弁座部材の前記周側壁の開口端には、径方向外方に向けて前記端壁側に傾斜する環状傾斜面が設けられていることを特徴とする。

0013

また、本発明の請求項4に記載の開閉弁では、磁界を発生するための電磁コイルと、前記電磁コイルからの磁界が作用するコアと、非磁性材料から形成されたシリンダとを更に備え、前記弁部材の前記弁本体は、前記シリンダの径方向内側に移動自在に配設され、前記コアと前記弁本体との間に弾性偏倚部材が介在され、前記弾性偏倚部材は、前記弁部材を前記弁座部材の前記弁座部に向けて弾性的に偏倚することを特徴とする。

0014

また、本発明の請求項5に記載の開閉弁の製造方法は、弁座部及び通路孔を有する弁座部材と、前記弁座部材の前記弁座部に対して近接及び離隔する方向に移動自在に装着された弁部材とを備え、前記弁座部材が、周側壁と、前記周側壁の一端部に設けられた端壁とを有し、前記弁座部及び前記通路孔が前記端壁に設けられた開閉弁の製造方法において、
前記弁座部材の前記端壁の片面にプレス加工により前記弁座部を形成し、また前記端壁の他面にプレス加工により凹部を形成する弁座部・凹部形成工程と、前記端壁に前記弁座部側から前記弁座部及び前記凹部を通して通路孔を形成する通路孔形成工程と、を含むことを特徴とする。

0015

また、本発明の請求項6に記載の開閉弁の製造方法では、前記通路孔形成工程の後に、前記弁座部材の前記弁座部における前記通路孔の周囲にプレス加工によりテーパ状の再圧痕を施す再圧痕形成工程を遂行し、前記再圧痕形成工程においては、再圧痕用金型を前記弁座部の前記片面側から所定圧力で作用させて前記弁座部に再圧痕を施すことを特徴とする。

0016

また、本発明の請求項7に記載の開閉弁の製造方法では、前記弁座部・凹部形成工程においては、弁座部形成用金型が前記弁座部材の前記端壁の前記片面に作用するとともに、凹部形成用金型が前記端壁の前記他面に作用し、前記端壁の前記片面側の前記弁座部と前記端壁の前記他面側の前記凹部とが同時に形成されることを特徴とする。

0017

また、本発明の請求項請求項8に記載のキャップ状部材の挿入構造は、外側部材の周側壁の内周側にキャップ状挿入部材を挿入するキャップ状挿入部材の挿入構造において、
前記キャップ状挿入部材は、前記外側部材の前記周側壁の内周側に挿入される周側壁と、前記周側壁の一端に設けられた端壁とを有し、前記キャップ状挿入部材の前記周側壁の他端には、径方向外方に向けて前記端壁側に傾斜する環状傾斜面が設けられていることを特徴とする。

0018

また、本発明の請求項9に記載のキャップ状部材の挿入構造の製造方法は、外側部材の周側壁の内周側にキャップ状挿入部材を挿入するキャップ状挿入部材の挿入構造の製造方法において、
円板状部材絞り加工を施して、端壁及び前記端壁から延びる周側壁を有し且つ前記周側壁の開口側周壁部が開口端側に向けて径方向外方に拡がる中間キャップ状部材を形成する中間キャップ状部材形成工程と、前記中間キャップ状部材の前記周側壁の前記開口側周壁部にトリミング加工を施して所定の大きさに切断する中間キャップ状部材切断工程と、前記中間キャップ状部材切断工程の後に、前記中間キャップ状部材の前記周側壁の前記開口側周壁部に成形加工を施して実質上直線状に延びるように成形してキャップ状部材に仕上げるキャップ状部材成形仕上げ工程と、を含むことを特徴とする。

0019

更に、本発明の請求項10に記載のキャップ状挿入部材の挿入構造の製造方法では、前記中間キャップ状部材形成工程と前記中間キャップ状部材切断工程との間に、前記中間キャップ状部材の前記周側壁の前記開口側周壁部を所定の傾斜角度に成形する開口側周壁部成形工程が遂行されることを特徴とする。

発明の効果

0020

本発明の請求項1に記載の開閉弁によれば、弁座部材の端壁の片面に弁座部が設けられ、この端壁の他面にこの弁座部に対応して凹部が設けられているので、この凹部を形成することによる加工硬化によって、端壁の弁座部の強度が高められ、その結果、弁部材の弁部と弁座部材の弁座部とのシールを長期にわたって安定して行うことができる。

0021

また、本発明の請求項2に記載の開閉弁によれば、弁座部材の弁座部にテーパ状の再圧痕が施されているので、この弁座部の表面を平坦にして弁座部側へのバリをなくすことができるとともに、この表面の強度も高めることができる。

0022

また、本発明の請求項3に記載の開閉弁によれば、弁座部材の周側壁の開口端には、径方向外方に向けて端壁側に傾斜する環状傾斜面が設けられているので、この弁座部材を挿入して組み付ける場合に容易に且つ確実に組み付けることができる。

0023

また、本発明の請求項4に記載の開閉弁によれば、磁界を発生するための電磁コイルと、電磁コイルからの磁界が作用するコアと、非磁性材料から形成されたシリンダとを備え、このコアと弁部材の弁本体との間に弾性偏倚部材が介在されているので、電磁開閉弁として好都合に適用することができる。

0024

また、本発明の請求項5に記載の開閉弁の製造方法によれば、弁座部・凹部形成行程においては、弁座部材の端壁の片面にプレス加工により弁座部を形成し、またこの端壁の他面にプレス加工により凹部を形成するので、プレス加工による加工硬化により弁座部材の弁座部の強度を高めることができる。また、通路孔形成工程においては、弁座部側から弁座部及び凹部を通して通路孔を形成するので、弁座部側へのバリの発生を抑えることができる。

0025

また、本発明の請求項6に記載の開閉弁の製造方法によれば、通路孔形成工程の後に、弁座部材の弁座部の周囲にプレス加工によりテーパ状の再圧痕を施すので、弁座部の表面の強度アップを図ることができるとともに、その表面を平坦にしてバリをなくしてシール性アップを図ることができる。

0026

また、本発明の請求項7に記載の開閉弁の製造方法によれば、弁座部・凹部形成工程においては、弁座部形成用金型が弁座部材の端壁の前記片面に、また凹部形成用金型が端壁の他面に同時に作用するので、端壁の片面側の弁座部とこの端壁の他面側の凹部とを同時に形成することができる。

0027

また、本発明の請求項請求項8に記載のキャップ状部材の挿入構造によれば、キャップ状挿入部材の周側壁の他端には、径方向外方に向けて前記端壁側に傾斜する環状傾斜面が設けられているので、このキャップ状挿入部材を外側部材の周側壁の内周側に容易に且つ確実に挿入して組み付けることができる。

0028

また、本発明の請求項9に記載のキャップ状部材の挿入構造の製造方法によれば、中間キャップ状部材形成工程において形成された中間キャップ状部材の周側壁の開口側周壁部にトリミング加工を施し、その後この中間キャップ状部材の周側壁の開口側周壁部に成形加工を施して実質上直線状に延びるように成形するので、この中間キャップ状部材の周側壁の開口端にプレス加工を利用して環状傾斜面を形成することができる。

0029

更に、本発明の請求項10に記載のキャップ状挿入部材の挿入構造の製造方法によれば、中間キャップ状部材形成工程と中間キャップ状部材切断工程との間に、中間キャップ状部材の周側壁の開口側周壁部を所定の傾斜角度に成形する開口側周壁部成形工程が行われるので、キャップ状部材成形仕上げ工程後におけるキャップ状部材の周側壁の開口端の環状傾斜面を所定の傾斜角度に仕上げることができる。

図面の簡単な説明

0030

本発明に従う開閉弁の一例としての電磁開閉弁の第1の実施形態を示す断面図。
図1の電磁開閉弁の弁座部材の一部を示す部分拡大断面図。
図2の弁座部材をキャップ状に加工して中間弁座部材を形成する状態を示す部分断面図。
図3の中間弁座部材に弁座部及び凹部を形成する状態を示す部分断面図。
図4の中間弁座部材に通路孔を形成する状態を示す部分断面図。
図5の中間弁座部材に再圧痕を施す状態を示す部分断面図。
本発明に従う開閉弁の一例としての電磁開閉弁の第2の実施形態を示す断面図。
図7の電磁開閉弁の弁座部材をキャップ状に加工して一次中間弁座部材を形成する状態を示す部分断面図。
図8の一次中間弁座部材に肩部を形成する状態を示す部分断面図。
図9の一次中間弁座部材における段部を成形する状態を示す部分断面図。
図10の一次中間弁座部材における周側壁の開口側周壁部を成形する状態を示す部分断面図。
図11の一次中間弁座部材における周側壁の開口側周壁部にトリミング加工を施す状態を示す部分断面図。
図12の一次中間弁座部材の周側壁の開口側周壁部に最終成形加工を施す状態を示す部分断面図。

実施例

0031

以下、添付図面を参照して、本発明に従う開閉弁の一例としての電磁開閉弁(及びその製造方法)の第1の実施形態について説明する。図1において、図示の電磁開閉弁2は開閉弁本体4を備え、開閉弁本体4の大部分が弁ハウジング6内に収容されている。この開閉弁本体4の後端側(一端側)には電磁コイル8が配設されている。電磁コイル8は、円筒スリーブ状の保持部材10と、この保持部材10に巻かれたコイル12とから構成され、コイル12に電気的に接続された端子部14が弁ハウジング6を貫通して外部に延びている。

0032

この開閉弁本体4の径方向内側には、コア16及び弁部材18が配設されている。コア16は、大径端壁部20と、この大径端壁部20から延びる小径挿入部22とを有し、小径挿入部22を電磁コイル8の径方向内側に挿入し、かく挿入して大径端壁部20を弁ハウジング6の後端開口部(一端側開口部)に圧入することによって、このコア16が弁ハウジング6に取り付けられる。

0033

また、開閉弁本体4の先端側内周面には円筒状のシリンダ24が配設されている。シリンダ24は非磁性材料から形成され、弁部材18は、このシリンダ24の径方向内側に移動自在に配設されている。弁部材18は略円柱状の弁本体26を備え、この弁本体26の先端部に弁部28が設けられている。この実施形態では、弁本体28の先端部にボール状部材が固定され、このボール状部材が弁部28として機能する。

0034

弁部材18に対向して弁座部材30が配設され、この弁座部材30が弁ハウジング6及び開閉弁本体4の他端部間に取り付けられている。図2をも参照して、弁座部材30は、円筒状の周側壁32と、この周側壁32の一端部に設けられた端壁34とを有し、この端壁34の片面(弁部26に対向する面)に弁座部36が設けられている。この形態では、弁ハウジング6の他端部は径方向外方に幾分拡径されており、このように拡径することに形成される環状空間(弁ハウジング6と開閉弁本体4との間に生じる空間)に弁座部材30の周側壁32の開口側端部38が挿入され、このように挿入することによって、開閉弁本体4の他端部に弁座部材30が取り付けられる。

0035

弁座部材30の弁座部36には、これを貫通して通路孔40が設けられ、弁部材18の弁部26が弁座部材30の弁座部36に着座すると、この弁部26によって、弁座部36の通路孔40が閉塞されて流体の流れが遮断される。また、弁座部材36の端壁34の他面(弁座部36が設けられた面と反対側の面)には、この弁座部36に対応して円形状の凹部42が設けられている。このような弁座部材32の製作方法については、後述する。

0036

この実施形態では、コア16と弁部材18との間に、例えばコイルばねなどから構成される弾性偏倚部材44が介在されている。弁部材18の弁本体28には、弁部40に向けて延びる収容凹部46が設けられ、弾性偏倚部材44の一端側はコア16(小径挿入部22)の端面に当接するように、またその他端側は弁部材18の収容凹部46の底面に当接するように配設され、この弾性偏倚部材44は、弁部材18(弁部26)を弁座部材30(弁座部36)向けて弾性的に偏倚する。

0037

更に、弁ハウジング6及び開閉弁本体4の他端側(先端側)には送給流路48が設けられ、この送給流路48が、開閉弁本体4と弁座部材30との間に規定される溜め空間50に連通されている。従って、送給流路48からの流体(例えば、油などの液体)は、溜め空間50に溜められ、この溜め空間50から弁座部材30の通路孔40を通して流れる。

0038

この電磁開閉弁2においては、電磁コイル8に駆動電流が供給されていないときには、弁部材18が弾性偏倚部材44の作用によって弁座部材30に近接する方向に移動され、図1及び図2に示すように、その弁部28が弁座部材30の弁座部36に着座され、これによって、弁座部材30の通路孔40が閉塞され、この通路孔40を通して流体が流れることはない。また、電磁コイル8に駆動電流が送給されると、弁部材18がコア16に磁気的に吸引され、弾性偏倚部材44の作用に抗して弁座部材30から離隔する方向に移動される。かく移動すると、弁部材18の弁部28が弁座部材30の弁座部36から離れ、これによって、弁座部材30の通路孔40が開放され、この通路孔40を通しての流体の流れが許容される。

0039

次に、主として図2とともに図3図6を参照して、上述した電磁開閉弁2の弁座部材30の製造方法について説明する。弁座部材30を製作するには、円板状のブランク部材(図示せず)に絞り加工(例えば、押込み絞り加工など)を施して端壁34及び周側壁32を有する中間弁座部材62を形成する(中間弁座部材形成工程)。図3に示すように、プレス装置ボルスタ(図示せず)に静止金型62が取り付けられ、このプレス装置のスライド(図示せず)に可動金型64が取り付けられる。静止金型62は、円形開口66が設けられた下金型本体68と、この下金型本体68の円形開口66に対応して配設された下金型部材70とを備え、この下金型本体68及び下金型部材70により加工空間が規定され、可動金型64は、この加工空間内に挿入されるように、静止金型62に近接及び離隔する方向(即ち、上下方向)に往復移動される。

0040

可動金型64が下方に移動すると、その先端部が静止金型62の加工空間内に挿入され、かかる移動によって可動金型64の先端部がブランク部材(図示せず)に作用し、端壁34及び周側壁32を有する中間弁座部材72が形成される。中間弁座部材72の周側壁の長さが長くなる(換言すると、ブランク部材を深く絞る)場合などにおいては、上述した絞り加工を複数回(例えば、3〜5回程度)繰り返し行うようになる。

0041

このように中間弁座部材72を形成した後に、中間弁座部材72の端壁34に弁座部36及び凹部42を形成する(弁座部・凹部形成工程)。図4を参照して、ボルスタ(図示せず)に取り付けられた静止金型74は、円形開口76が設けられた下金型本体78と、この下金型本体78の円形開口76に対応して配設された下金型部材80(凹部形成用金型として機能する)とを備え、この形態では、下金型部材80の上面に、凹部42の形状に対応した円形状の突部82が一体的に設けられている。また、スライド(図示せず)に取り付けられた可動金型84(弁座部形成用金型として機能する)は、この静止金型74に近接及び離隔する方向に上下移動される。この可動金型84の下面には、先端に向けて先細となる環状テーパ突部86が設けられている。

0042

可動金型84が下方に移動すると、その先端部が静止金型74の加工空間(下金型本体80及び下金型部材80により規定される加工空間)内に挿入され、かかる移動によって可動金型84の先端部(環状テーパ突部86)が中間弁座部材72の端壁34の片面に作用し、この端壁34の片面に環状テーパ凹状部から構成される弁座部36が形成されるともに、下金型部材80の先端部(円形状の突部82)が中間弁座部材72の端壁34の他面に作用し、この端壁34の他面に円形状の凹部42が形成される。

0043

この実施形態では、端壁34の片面側に設けられる弁座部36(環状テーパ凹状部)の領域は、その他面側に設けられる円形状の凹部42の領域とほぼ同じ又は幾分小さくなっているので、プレス加工の際の塑性変形によりこの弁座部36の領域の強度を部分的に高めることができ、これにより、長期にわたって安定したシール性能を確保することができる。尚、この実施形態では、端壁34の片面側の弁座部36とその他面側の凹部42とを同時に形成しているが、このように同時に形成する必要はなく、この端壁34の片面側(又は他面側)に弁座部36(又は凹部42)を形成した後に、その他面側(又は片面側)に凹部42(又は弁座部36)を形成するようにしてもよい。

0044

このように中間弁座部材72の端壁34に弁座部36を形成した後に、この端壁34の弁座部36に通路孔40を形成する(通路孔形成工程)。図5を参照して、ボルスタ(図示せず)には、貫通孔92を有する支持ダイス94が取り付けられている。また、スライド(図示せず)にはパンチ96が取り付けられているとともに、ばね手段(図示せず)を介して押圧保持部材98が取り付けられている。押圧保持部材98の先端押圧壁100には、パンチ96の先端部が挿通される挿通開口102が設けられ、パンチ96の先端部は、この押圧保持部材98の挿通開口102を通して挿通され、またこの押圧保持部材98の先端部は、中間弁座部材72の端壁34の片面に作用してこれを支持ダイス94との間に押圧保持する。パンチ96及び押圧保持部材98は、支持ダイス94に近接及び離隔する方向に上下移動される。

0045

パンチ96及び押圧保持部材98が下方に移動すると、まず、押圧保持部材98の先端部が中間弁座部材72の端壁34の片面(弁座部36が設けられた面)に作用し、中間弁座部材72は、支持ダイス94と押圧保持部材98との間に押圧保持される。そして、更に下方に移動すると、パンチ96の先端部が押圧保持部材98の挿通開口102を通して中間弁座部材72の端壁34に作用し、弁座部36側から凹部42側に貫通して支持ダイス94の貫通孔92内に挿入され、このようにして片面側の弁座部36及び他面側の凹部42を通して通路孔40が形成される。このとき、パンチ96は弁座部36側から作用するので、弁座部36側でのバリの発生を抑えることができる。

0046

その後、中間弁座部材72の端壁34の弁座部36に再圧痕を施す(再圧痕形成工程)。図6を参照して、ボルスタ(図示せず)に取り付けられた静止金型112は、円形開口114が設けられた下金型本体116と、この下金型本体116の円形開口114に対応して配設された下金型部材118とを備え、この下金型部材118の上面に中間弁座部材72の端壁34が載置され、この載置状態においては、下金型部材118の上面に設けられた円形状の支持突部121が中間弁座部材72の端壁34の凹部42内に位置して支持する。また、スライド(図示せず)には、ばね手段(図示せず)を介して可動金型120(再圧痕用金型として機能する)が取り付けられている。この可動金型120の先端面には、中間弁座部材72の弁座部36の形状に対応したテーパ状の再圧痕突部122が一体的に設けられ、静止金型112に近接及び離隔する方向に上下移動される。

0047

可動金型120が下方に移動すると、その先端部が静止金型112の加工空間(下金型本体116及び下金型部材118により規定される加工空間)内に挿入され、かかる移動によって可動金型120の先端部(再圧痕突部122)が中間弁座部材72の端壁34の弁座部36(具体的には、通路孔40の周囲部分)に所定圧力で作用し、これによって、端壁34の弁座部36に再圧痕が施され、このようにして弁座部材30が製作される。弁座部36に再圧痕を形成すると、弁座部材30の弁座部36の着座面が平坦になってバリがなくなるとともに、この再圧痕により着座面が幾分塑性変形して加工硬化により強度が更に高められ、着座面でのシールを更に安定させることができる。

0048

次に、図7〜図14を参照して、電磁開閉弁の第2の実施形態について説明する。尚、この第2の実施形態において、上述した第1の実施形態と実質上同一の部材には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。

0049

図7において、この第2の実施形態の電磁開閉弁2Aにおいては、弁座部材に改良が施され、次の通りの挿入構造が採用されている。図7において、弁ハウジング6Aの一端部には、上述したと同様に、コア16が装着され、その他端部は、径方向外方に拡径された拡径端部132が設けられ、この拡径端部132と開閉弁本体4Aとの端部との間に環状空間が形成されるが、弁座部材30Aのこの環状空間への挿入を容易に且つ確実に行われるように、弁座部材30Aの周側壁32Aの開口端に環状傾斜面134が設けられている。即ち、弁座部材30Aは、周側壁32Aと、この周側壁32Aの一端部に設けられた端壁34を有し、周側壁32Aの他端(即ち、開口端)に径方向外方に向けて端壁34側に傾斜する環状傾斜面134が設けられている。このように構成することによって、周側壁32Aの他端部が先細のテーパ状となり、この弁座部材30Aを装着する際に、この周側壁32Aの他端部が弁ハウジング6Aの拡径端部132及び開閉弁本体4Aの端部間の環状空間に食い込むように作用し、これによって、弁座部材30Aの周側壁32Aを所要の通りに挿入して取り付けることができる。

0050

また、この弁座部材30Aの装着の際の位置決めが正確となるように、弁座部材30Aの周側壁32Aに肩部135が設けられ、この肩部135を境に、周側壁32Aの一端側(端壁34側)は、外径が小さい小外径部136となり、その他端側は、外径が大きい大外径部138となっており、この大外径部138の端部が弁ハウジング6Aと開閉弁本体4Aとの間の環状空間に装着される。尚、このことに関連して、開閉弁本体4Aの端部の外周部には環状切欠き部140が設けられ、弁座部材30Aの肩部135が開閉弁本体4Aの環状切欠き部140の端面に当接するように構成され、かく当接することにより、弁座部材30Aの装着の際の位置決めが行われる。この第2の実施形態におけるその他の構成は、上述した第1の実施形態と実質上同一である。

0051

次に、図7とともに図8図13を参照して上述した弁座部材30Aの製造方法について説明する。弁座部材30Aを製作するには、円板状のブランク部材(図示せず)に絞り加工(例えば、押込み絞り加工など)を施して端壁34及び周側壁32Aを有する一次中間弁座部材142を形成する(一次中間弁座部材形成工程)。図8に示すように、プレス装置のボルスタ(図示せず)に静止金型144が取り付けられ、このプレス装置のスライド(図示せず)に可動金型146が取り付けられる。静止金型144は、第1下円形開口146が設けられた第1下金型部材148と、第2下円形開口150が設けられた第2下金型部材152と、第3下円形開口154が設けられた第3下金型部材156と、第1及び第2下金型部材148,152の第1及び第2下円形開口146,150を通して第3下金型部材156の第3下円形開口152内に延びる第4下金型部材158とを備え、第3下金型部材156の第3下円形開口154の上縁部付近には、径方向外方に向けて上方に傾斜する下環状傾斜面160が設けられている。また、可動金型146は、第1上円形開口162が設けられた第1上金型部材164と、この第1上円形開口162を通して第1上金型部材164の下方に突出する第2上金型部材166とを備え、第1上金型部材164の第1上円形開口162の下縁部付近には、第3下金型部材156側の下環状傾斜面160に対応して、径方向外方に向けて上方に傾斜する上環状傾斜面168が設けられ、この可動金型146は、第2上金型部材166の先端部が加工空間(第3及び第4下金型部材156,158によ規定される加工空間)内に挿入されるように、静止金型144に近接及び離隔する方向に往復移動される。

0052

可動金型146が下方に移動すると、その先端部が静止金型144の加工空間内に挿入され、かかる移動によって第2上金型部材166の先端部がブランク部材(図示せず)に作用し、端壁34及び周側壁32Aを有する一次中間弁座部材142が形成される。このとき、第1上金型部材164の上環状傾斜面168が一次中間弁部材142の周側壁32Aの内周面に作用して径方向外方に押し広げ、第1上金型部材164の上環状傾斜面168及び第3下金型部材156の下環状傾斜面160によって、この周側壁32Aの開口側周壁部170が径方向外方に向けて上方に延びるように成形される。従って、この一次中間弁座部材形成工程の終了段階においては、周側壁32Aの基部側は、端壁34から実質上直角に延び、この基部側から続く開口側周壁部170は径方向外方に向けて上方(即ち、端壁34から離れる方向)に傾斜して延びる。尚、一次中間弁座部材142の周側壁32Aの長さが長くなる場合などにおいては、絞り加工を複数回(例えば、3〜5回程度)繰り返し行うようになる。

0053

このように一次中間弁座部材142を形成した後に、一次中間弁座部材142の周側壁32Aに肩部135を形成する(肩部形成工程)。図9を参照して、ボルスタ(図示せず)に取り付けられた静止金型172は、第1下円形開口174が設けられた第1下金型部材176と、第2下円形開口178が設けられた第2下金型部材180と、第3下円形開口182が設けられた第3下金型部材184と、第1及び第2下金型部材176,180の第1及び第2下円形開口174,178を通して第3下金型部材184の第3下円形開口182内に延びる第4下金型部材186とを備えている。また、可動金型188は、上金型部材190を備え、この上金型部材190の先端部には段部192が設けられ、この段部192より先端側は、基部側よりも外径が小さくなっている。この可動金型188は、上金型部材190の先端部(一次中間弁座部材142の周側壁32Aの肉厚に相当する間隔を残した段部192より先端側部位)が加工空間(第3及び第4下金型部材184,186により規定される加工空間)内に挿入されるように、静止金型172に近接及び離隔する方向に往復移動される。

0054

可動金型188が下方に移動すると、上金型部材190の先端部が静止金型172の加工空間内に挿入されるとともに、その段部192が一次中間弁座部材142の周側壁32Aの開口側周壁部170の基部に作用し、静止金型172の第3下金型部材184と上金型部材190の段部192によって、この開口側周側壁部170に肩部135(径方向外方に延びる部分)が形成される。

0055

このように一次中間弁座部材142の周側壁32Aに肩部135を形成した後に、この肩部135の成形を行う(肩部成形工程)。図10を参照して、この肩部成形工程においては、上述した肩部形成工程と略同様の金型を用い、静止金型202は、第1下円形開口204が設けられた第1下金型部材206と、第2下円形開口208が設けられた第2下金型部材210と、第3下円形開口212が設けられた第3下金型部材214と、第1及び第2下金型部材206,210の第1及び第2下円形開口204,208を通して第3下金型部材214の第3下円形開口212内に延びる第4下金型部材216とを備えている。また、可動金型218は、上金型部材220を備え、この上金型部材220の先端部には段部222が設けられ、この段部222より先端側は、基部側よりも外径が小さくなっている。この可動金型218は、上金型部材220の先端部(一次中間弁座部材142の周側壁32Aの肉厚に相当する間隔を残した段部222より先端側部位)が加工空間内に挿入されるように、静止金型202に近接及び離隔する方向に往復移動される。

0056

可動金型218が下方に移動すると、上金型部材220の先端部が静止金型202の加工空間内に挿入されるとともに、その段部222が一次中間弁座部材142の周側壁32Aの肩部135に作用し、静止金型202の第3下金型部材214の上面と上金型部材220の段部222の段面によって、この肩部135の内面及び外面が平坦となるように成形されるとともに、周側壁32Aの基部側(端壁34から延びる部位)から実質上直角に径方向外方に延びるように成形される。尚、一次中間弁座部材142の周側壁32Aに肩部135を設けない場合、上述した肩部形成工程及び肩部成形工程を省略することができる。

0057

このように一次中間弁座部材142の肩部135を成形した後に、その開口側周壁部170の成形を行う(開口側周壁部成形工程)。図11を参照して、静止金型232は、第1下円形開口234が設けられた第1下金型部材236と、第2下円形開口238が設けられた第2下金型部材240と、第3下円形開口242が設けられた第3下金型部材244と、第1及び第2下金型部材236,240の第1及び第2下円形開口234,238を通して第3下金型部材244の第3下円形開口242内に延びる第4下金型部材246とを備え、第3下金型部材244の第3下円形開口242の上縁部付近には、径方向外方に向けて上方に傾斜する下環状傾斜面248が設けられている。また、可動金型250は、上金型部材252を備え、この上金型部材252の先端部には小外径部254が設けられている。この上金型部材252の基部側と小外径部254との間には、小外径部254に向けて外径が漸減するテーパ部256が設けられ、このテーパ部256は、第3下金型部材244側の下環状傾斜面248に対応した上環状傾斜面258を規定し、かかる上環状傾斜面258は、径方向外方に向けて上方に傾斜して延びている。この可動金型250は、上金型部材252の先端部(小外径部254及びテーパ部256)が加工空間内に挿入され、第3下金型部材244の下環状傾斜面248と上金型部材252の上環状傾斜面258との間隔が所定間隔になるように、静止金型232に近接及び離隔する方向に往復移動される。

0058

可動金型250が下方に移動すると、上金型部材252の小外径部254が一次中間弁座部材142の端壁34に作用するとともに、上金型部材252のテーパ部256がその開口側周壁部170に作用し、第3下金型部材244の下環状傾斜面248及び上金型部材252の上環状傾斜面258によって、この開口側周壁部170が所定角度でもって径方向外方に延びるように成形される。

0059

この開口側周壁部成形工程によって成形される所定角度は、後の記載から理解される如く、製作した弁座部材30Aの周側壁32Aの開口端における環状傾斜面134(図7参照)の傾斜角度と大きく関係し、この所定角度を変える(例えば、大きくする)ことによって、周側壁32Aの環状傾斜面134の傾斜角度を調整する(例えば、大きくする)ことができる。

0060

このように一次中間弁座部材142の開口側周壁部170を成形した後に、この開口側周壁部170にトリミング加工を施して所定の大きさに切断する(一次中間弁座部材切断工程)。図12を参照して、静止金型262は、第1下円形開口264が設けられた第1下金型部材266と、第2下円形開口268が設けられた第2下金型部材270と、第3下円形開口272が設けられた第3下金型部材274と、第1及び第2下金型部材266,270の第1及び第2下円形開口264,268を通して第3下金型部材274の第3下円形開口272内に延びる支持押出し金型部材276とを備えている。この支持押出し金型部材276は、一次中間弁座部材142の端壁34を支持する内側支押出し部材278と周側壁32Aの肩部135及び開口側周壁部170を支持する外側支持押出し部材280とを備え、内側押出し部材278及び外側押出し部材280は内側ばね部材282及び外側ばね部材284を介して取り付けられている。また、可動金型286は、上金型部材288を備え、この上金型部材288の外径は、第3下金型部材274の第3下円形開口272の0内径と実質上等しく、この上金型部材288及び第3下金型部材274によって、一次中間弁座部材142の開口側周壁部170が後述するようにして切断される。この上金型部材288の先端部には、一次中間弁座部材142の端壁34に作用する小外径部290が設けられている。

0061

可動金型286が下方に移動すると、上金型部材288の小外径部290が一次中間弁座部材142の端壁34に作用し、この下降に伴い、一次中間弁座部材142を介して、支持押出し金型276が内側ばね部材282及び外側ばね部材284の作用に抗して下方に移動される。そして、更に下方に移動すると、上金型部材288(具体的には、その外周縁部)が一次中間弁座部材142の開口側周壁部170に作用し、第3下金型部材274及び上金型部材288の剪断作用によって、この開口側周壁部170が所定の大きさに切断される。

0062

この開口側周壁部切断工程の後に、傾斜して延びる開口側周壁部170を肩部135から実質上直角に延びるように成形を行う(開口側周壁部成形工程)。図13を参照して、静止金型302は、第1下円形開口304が設けられた第1下金型部材306と、第2下円形開口308が設けられた第2下金型部材310と、第3下円形開口312が設けられた第3下金型部材314と、第1及び第2下金型部材306,310の第1及び第2下円形開口304,308を通して延びる第4金型部材316とを備え、第3下金型部材314における第3下円形開口312の下部の内径は、製作される弁座部材30Aの周側壁32Aの先端側の小外径部136の外径に対応し、この第3下円形開口312の上部の内径は、この周側壁32Aの大外径部138の外径に対応している。また、第3下金型部材314の第3下円形開口312の上端部は、径方向外方に湾曲して拡がっており、このような形状にすることによって、傾斜して延びる開口側周壁部170に大きな応力が作用することなく後述する如く成形することができる。また、可動金型320は、上金型部材322を備え、この上金型部材322の先端部に小外径部324が設けられ、上金型部材322の本体部326と小外径部324との間に段部328が設けられている。この上金型部材322の小外径部324は、第3下金型部材314の第3下円形開口312の下部まで挿入され、その本体部326がその第3下円形開口312の上部まで挿入されて一次中間弁座部材142の仕上げ成形が行われる。

0063

可動金型320が下方に移動すると、上金型部材322の小外径部324が一次中間弁座部材142の端壁34に作用するとともに、その段部328が一次中間弁座部材142の肩部135に作用し、この下降に伴い、一次中間弁座部材142が第3下金型部材314の第3下円形開口312内に押し込まれ、第3下金型部材314の第3下円形開口312の内周面と上金型部材322外周面によって、一次中間弁座部材142の仕上げ成形が行われる。このとき、一次中間弁座部材142の肩部135から径方向外方に傾斜して延びている開口側周壁部170は、図13に示すように、この肩部135の外周端から実質上直角に延びるように成形され、かく成形されることにより、この開口側周壁部170の切断面は、径方向外方に向けて端壁34側に傾斜する環状傾斜面134となるように仕上げられる。

0064

このようにして、一次中間弁座部材142から中間弁座部材72Aが製作され、そして、このように製作した中間弁座部材72Aが二次中間弁座部材となり、この中間弁座部材72Aの端壁34に、第1の実施形態と同様にして弁座部、通路孔及び凹部がプレス加工により形成される。尚、この技術的事項は、開閉弁の弁座部材の製作に適用して説明したが、弁座部材以外の他の部材、例えば外側部材の周側壁の内側に挿入するキャップ状部材の挿入構造に広く適用することができる。

0065

以上、本発明に従う開閉弁及びその製造方法の実施形態について、またキャップ状部材の挿入構造及びその製造方法の実施形態について説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変更乃至修正が可能である。

0066

2,2A電磁開閉弁
4,4A開閉弁本体
8電磁コイル
16コア
18弁部材
28 弁部
30,30A弁座部材
32,32A周側壁
34端壁
36弁座部
40通路孔
42 凹部

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    【課題・解決手段】本発明は、ダブルシートバルブであって、第1のバルブシートに関連付けられた第1の閉鎖要素と、第2のバルブシートに関連付けられた第2の閉鎖要素と、第2の閉鎖要素に接続された中空ロッドと、... 詳細

  • 三菱電機株式会社の「 電磁アクチュエータ」が 公開されました。( 2020/09/24)

    【課題】動作が滑らかで応答性が良いとともに、部品点数の増加を回避できて、加工が容易な電磁アクチュエータを提供する。【解決手段】バルブ9の開口側と反対方向へ付勢力を与えるスプリング7と、コイル3の内側で... 詳細

  • 日本製鉄株式会社の「 閉断面構造体」が 公開されました。( 2020/09/24)

    【課題】プレス成形、スポット溶接、及び他の部材との接合を容易に行うことができるようにフランジを特殊な形状にすることなく、軸方向に圧縮力や曲げ変形が加えられてもフランジ接合面の剥離を抑制することができる... 詳細

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