電磁弁、及び電磁弁における主弁部とソレノイド部との固定方法
【課題】主弁部とソレノイド部とを固定部材により固定する際に、可動鉄心の鉄心ストローク長を調整しながら固定すること。
【解決手段】主弁部１１とソレノイド部３１との間にはＯリング２６が配設されており、主弁部１１とソレノイド部３１とを固定部材５１により固定する際に、このＯリング２６が弾性変形することにより主弁部１１とソレノイド部３１とを互いに接離する方向に移動させて、鉄心ストローク長Ｌ１を調整する。そして、この鉄心ストローク長Ｌ１が弁ストローク長Ｌ２と同じストローク長になったときに、延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面との接触部同士をレーザー溶接により接合する。
【解決手段】主弁部１１とソレノイド部３１との間にはＯリング２６が配設されており、主弁部１１とソレノイド部３１とを固定部材５１により固定する際に、このＯリング２６が弾性変形することにより主弁部１１とソレノイド部３１とを互いに接離する方向に移動させて、鉄心ストローク長Ｌ１を調整する。そして、この鉄心ストローク長Ｌ１が弁ストローク長Ｌ２と同じストローク長になったときに、延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面との接触部同士をレーザー溶接により接合する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主弁部とソレノイド部とが固定部材により互いに固定されてなる電磁弁、及び電磁弁における主弁部とソレノイド部との固定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電磁弁は主弁部とソレノイド部とから構成されている。そして、主弁部とソレノイド部とが固定部材により互いに固定されて一体的に連結されてなる電磁弁が、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１の電磁弁は、主弁部組立体（主弁部）と、ソレノイド組立体（ソレノイド部）と、それらを連結する略コ字形をなす固定金具（固定部材）とで構成されている。
【０００３】
主弁部組立体は非磁性素材からなるケーシングを備えるとともに、ケーシング内には、弁部材（弁体）が収容されている。弁部材は、ケーシング内部に設けられた弁座に対して接離可能に設けられており、この弁部材による弁座に対する接離により流路を切り換え可能としている。また、ソレノイド組立体は、弁部材を開閉させる可動鉄心と、コイルが巻回されたボビンと、コイルを取り囲む磁気フレームと、磁気フレームと接触することにより磁気フレームに磁気結合された固定鉄心と、可動鉄心を固定鉄心から離間する方向に付勢する復帰ばねとを備えている。
【０００４】
ソレノイド組立体には一対のフックが形成されている。また、主弁部組立体のケーシングには、フックが嵌入可能なフック挿入孔と、固定金具を挿入するための金具挿入孔とが形成されている。さらに、固定金具には、二つの側板部分の先端にフックと係合可能な係合部が設けられている。そして、フックをフック挿入孔に嵌入した状態で、固定金具を金具挿入孔に挿入するとともに、係合部とフックとを係合させることで、主弁部組立体とソレノイド組立体とが固定金具により固定されて一体的に連結されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１１６１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の電磁弁では、ソレノイド組立体に形成された一対のフック、主弁部組立体のケーシングに形成されたフック挿入孔及び金具挿入孔、固定金具に形成された係合部それぞれは予め決められた箇所に設けられている。このため、主弁部組立体とソレノイド組立体とを固定金具により固定する箇所が予め決められており、それに伴って、固定鉄心に対する可動鉄心の位置も必然的に決められてしまう。よって、主弁部組立体とソレノイド組立体とを固定金具により固定すると、可動鉄心が固定鉄心に対して接離するときの鉄心ストローク長が一義的に決定されてしまう。したがって、特許文献１の電磁弁においては、鉄心ストローク長が、弁部材が弁座に対して接離するときの弁ストローク長よりも大きくなりすぎた場合に、可動鉄心を固定鉄心側に吸着させるための磁気力を無駄に消費してしまう。また、鉄心ストローク長が弁ストローク長よりも小さくなりすぎた場合、弁部材が弁座に対する接離により流路を切り換えることができなくなってしまう。
【０００７】
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、主弁部とソレノイド部とを固定部材により固定する際に、可動鉄心の鉄心ストローク長を調整しながら固定することができる電磁弁、及び電磁弁における主弁部とソレノイド部との固定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ボディに形成された弁室内に弁体が収容されるとともに、前記弁室内に設けられた弁座に対する前記弁体の接離により流路を切り換え可能とする主弁部と、前記弁体を弁座に対して接離する方向に駆動させるための固定鉄心、及び前記固定鉄心に対して接離可能な可動鉄心を有するソレノイド部とが固定部材により固定されてなる電磁弁であって、前記主弁部と前記ソレノイド部との間には、前記主弁部と前記ソレノイド部とを互いに接離する方向に位置調整可能な位置調整手段が設けられ、前記主弁部及び前記ソレノイド部のうちいずれか一方に前記固定部材が一体化されるとともに、前記位置調整手段によって前記主弁部と前記ソレノイド部との位置を調整した状態で他方に前記固定部材が連結されて前記主弁部と前記ソレノイド部とが前記固定部材により固定されることを要旨とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記位置調整手段は、前記主弁部と前記ソレノイド部との間に配設される弾性部材であることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記固定部材は金属材料から形成されるとともに前記主弁部に一体化され、前記固定部材と前記ソレノイド部とは、その接触部同士が溶接により接合されていることを要旨とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記固定部材は非磁性体から形成されるとともに前記主弁部に一体化され、前記固定部材が、前記ソレノイド部を構成するコイルに通電されて前記コイルが励磁されることで磁気回路を形成する磁気回路形成部材に連結されていることを要旨とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、ボディに形成された弁室内に弁体が収容されるとともに、前記弁室内に設けられた弁座に対する前記弁体の接離により流路を切り換え可能とする主弁部と、前記弁体を弁座に対して接離する方向に駆動させるための固定鉄心、及び前記固定鉄心に対して接離可能な可動鉄心を有するソレノイド部とが固定部材により固定されてなる電磁弁における主弁部とソレノイド部との固定方法であって、前記主弁部と前記ソレノイド部との間には、前記主弁部と前記ソレノイド部とを互いに接離する方向に位置調整可能な弾性体からなる位置調整手段が設けられ、前記主弁部及び前記ソレノイド部のうちいずれか一方に前記固定部材が一体化されるとともに、前記位置調整手段によって前記主弁部と前記ソレノイド部との位置を調整した状態で他方に前記固定部材を連結して前記主弁部と前記ソレノイド部とを前記固定部材により固定することを要旨とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記固定部材は非磁性体から形成されるとともに前記主弁部に一体化され、前記固定部材と、前記ソレノイド部を構成するコイルに通電されて前記コイルが励磁されることで磁気回路を形成する磁気回路形成部材とを接触させてその接触部同士を溶接により接合することを要旨とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、主弁部とソレノイド部とを固定部材により固定する際に、可動鉄心の鉄心ストローク長を調整しながら固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態における電磁弁を示す斜視図。
【図２】電磁弁の縦断面図。
【図３】電磁弁の横断面図。
【図４】電磁弁の分解斜視図。
【図５】電磁弁の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図５にしたがって説明する。
図１及び図２に示すように、電磁弁１０は、空気の流路を切り換えるための弁体２１を有する主弁部１１と、弁体２１を駆動させるためのソレノイド部３１とが固定部材５１により互いに固定されてなる。
【００１６】
まず、主弁部１１について説明する。
図４に示すように、主弁部１１は、非磁性材製（合成樹脂材料製）である長箱状のボディ１２を備えている。ボディ１２の長手方向に沿う四側面のうち、対向する一対の側面には、装着凹部１２ａがボディ１２の長手方向における一端から他端に亘って延びるように形成されている。この装着凹部１２ａは、ボディ１２に固定部材５１を装着する際に用いられる。
【００１７】
図２に示すように、ボディ１２には、その長手方向の一端から他端に亘って貫通孔１２ｂが形成されている。ボディ１２の一側面には、ボディ１２の一端から他端に向かって、供給ポート１３、出力ポート１４及び排出ポート１５がこの順序で形成されるとともに、各ポート１３〜１５は、貫通孔１２ｂに向けて開口されている。供給ポート１３には、正圧供給源（図示せず）から正圧空気が供給され、出力ポート１４は、エアシリンダ等の空気圧機器（図示せず）に接続される。また、排出ポート１５には、排気用配管（図示せず）が接続される。
【００１８】
貫通孔１２ｂの一端は、有底円筒状のリテーナ１７が取り付けられることで封止されている。リテーナ１７は、貫通孔１２ｂの一端を封止する底部１７ａと、底部１７ａの周縁部から円筒状に延びる延在部１７ｂとからなる。延在部１７ｂは、その先端が出力ポート１４における貫通孔１２ｂへの開口周囲まで延びるように設けられている。延在部１７ｂにおいて、供給ポート１３と重合する位置には連通孔１７ｃが形成されている。よって、供給ポート１３とリテーナ１７内とは連通孔１７ｃを介して連通している。
【００１９】
また、延在部１７ｂの先端部には、供給弁座１８が貫通孔１２ｂを囲むように形成されている。さらに、ボディ１２において、出力ポート１４と排出ポート１５との間で貫通孔１２ｂを囲む端面には排出弁座１９が供給弁座１８に対向するように形成されている。そして、供給弁座１８と排出弁座１９との間であって、且つ出力ポート１４上に位置する空間に弁室２０が区画形成されている。弁室２０内には弁体２１が収容されるとともに、弁体２１は、供給弁座１８及び排出弁座１９それぞれに対して接離可能になっている。また、リテーナ１７内と弁室２０内とは連通している。
【００２０】
弁体２１は、貫通孔１２ｂに貫挿された円筒状をなすロッド２２の外周面に嵌着されてロッド２２と一体的に設けられている。ロッド２２の一端側には外方へ突出する突出部２２ａが形成されるとともに、この突出部２２ａがリテーナ１７内に位置するようにロッド２２の一端側がリテーナ１７内に挿通されている。突出部２２ａとリテーナ１７の底部１７ａとの間には弁復帰ばね２３が介在されている。弁体２１は、弁復帰ばね２３のばね力によって供給弁座１８から離間する方向へ付勢されている。
【００２１】
そして、弁体２１が弁復帰ばね２３のばね力によって供給弁座１８から離間する方向へ移動すると、弁体２１は排出弁座１９に着座して、供給ポート１３と出力ポート１４とが連通孔１７ｃ、リテーナ１７内及び弁室２０を介して連通し、出力ポート１４から空気圧機器に正圧空気が供給されるようになっている。また、弁体２１が弁復帰ばね２３のばね力に抗して排出弁座１９から離間する方向へ移動すると、弁体２１は供給弁座１８に着座して、出力ポート１４と排出ポート１５とが弁室２０及び貫通孔１２ｂを介して連通し、空気圧機器から出力ポート１４に排出された空気が排出ポート１５から排出されるようになっている。
【００２２】
ボディ１２の他端面には環状の装着溝２５が形成されるとともに、装着溝２５には位置調整手段及び弾性部材としての弾性体からなるＯリング２６が装着されている。Ｏリング２６は、ボディ１２の他端面よりも僅かに突出するように装着溝２５に装着される。言い換えると、装着溝２５の深さは、Ｏリング２６の厚みよりも小さくなるように設定されている。また、図４に示すように、ボディ１２の一端面には挿通孔１２ｃが二つ形成されている。
【００２３】
次に、ソレノイド部３１について説明する。
図２及び図３に示すように、ソレノイド部３１は、合成樹脂材料で形成された有底四角筒状のボンネット３０を備えるとともに、ボンネット３０内には、磁性材料で形成された磁気カバー３２が内嵌されている。磁気カバー３２の内側には、コイル３３ａが複数巻回された円筒状のボビン３３が配設されている。磁気カバー３２の内部であって、ボビン３３よりもボディ１２側には、磁気回路を形成する磁気回路形成部材として機能するガイドリング３４が設けられるとともに、ガイドリング３４及びボビン３３内には、略円柱状の可動鉄心３５が挿入されている。
【００２４】
図４及び図５に示すように、ガイドリング３４は四角環状に形成されるとともに、ボンネット３０の一端から露出している。そして、ガイドリング３４の四側外面のうち対向する一対の外側面は、磁気カバー３２により一部が覆われるとともに、残りの一対の外側面は磁気カバー３２に覆われていない。
【００２５】
図２及び図３に示すように、可動鉄心３５の一端側は、貫通孔１２ｂの他端側に入り込むように延在されるとともに、可動鉄心３５の一端面はロッド２２の他端面に当接している。また、可動鉄心３５の一端には、外方に突出する鍔部３５ａが形成されるとともに、ガイドリング３４と鍔部３５ａとの間に鉄心復帰ばね３６が介在されている。可動鉄心３５は、鉄心復帰ばね３６のばね力によりロッド２２を押圧する方向へ付勢されている。
【００２６】
また、ボビン３３内には円柱状の固定鉄心４１が設けられている。固定鉄心４１の一端面は磁極面となっており、この磁極面が可動鉄心３５の他端面と対向するように配設されている。よって、可動鉄心３５と固定鉄心４１とは同軸上に配設されている。固定鉄心４１の外径はボビン３３の内径とほぼ同じ径になっている。
【００２７】
ボビン３３の一端には一対のコイル端子４２が嵌挿されている。コイル端子４２の一端はコイル３３ａと電気的に接続されるとともに、コイル端子４２の他端はソレノイド部３１の上部に取り付けられる端子台４５の接続端子４６と電気的に接続されている。
【００２８】
次に、固定部材５１について説明する。
図４に示すように、固定部材５１は、非磁性体である金属板を略コの字状に折り曲げて形成されている。固定部材５１は、ボディ１２の一端面と当接する底部５１ａと、底部５１ａにおける対向する一対の側縁から底部５１ａの底面に対して直交する方向に延びる一対の延設部５１ｂとからなる。底部５１ａにはビス５２が螺入可能なビス孔５１ｃが二つ形成されている。ビス孔５１ｃは、固定部材５１がボディ１２の一部を覆うように装着された状態において、挿通孔１２ｃと重合するように形成されている。
【００２９】
一対の延設部５１ｂは、ボディ１２の装着凹部１２ａに装着されるようになっている。また、延設部５１ｂにおける底部５１ａからの延設方向への長さは、ボディ１２の長手方向における一端から他端にかけての長さよりも長くなっている。さらに、一対の延設部５１ｂは、底部５１ａにおける対向する一対の側縁を基点にして互いに接離する方向へ変形可能になっている。
【００３０】
次に、上記構成の電磁弁１０における主弁部１１とソレノイド部３１との固定方法について説明する。
図３に示すように、まず、延設部５１ｂが装着凹部１２ａに装着されて、固定部材５１がボディ１２の一端面及び装着凹部１２ａを覆うようにボディ１２に対して配置するとともに、ビス孔５１ｃ及び挿通孔１２ｃに対してビス５２を螺入することで、固定部材５１がボディ１２に対して固定されて固定部材５１とボディ１２とが一体化される。この状態では、延設部５１ｂの先端部がボディ１２の他端面よりも離間した位置まで延在している。次に、一対の延設部５１ｂを底部５１ａにおける対向する一対の側縁を基点にして互いに離間する方向へ変形させて、一対の延設部５１ｂ同士の間隔を広げながらガイドリング３４を一対の延設部５１ｂの間に配置する。このとき、一対の延設部５１ｂは、ガイドリング３４の四側外面のうち、磁気カバー３２に覆われていない一対の外側面に対向するようにソレノイド部３１を主弁部１１に対して配置する。次に、一対の延設部５１ｂ同士の間隔を狭くしてガイドリング３４の一対の外側面を一対の延設部５１ｂにより挟み込む。
【００３１】
このようにして、ガイドリング３４の一対の外側面と一対の延設部５１ｂの先端部とを接触させるとともに、さらに、ガイドリング３４の一端面とＯリング２６とを当接させる。また、このとき、可動鉄心３５の一端側をボディ１２の貫通孔１２ｂ内に挿入し、可動鉄心３５の一端面をロッド２２の他端面に当接させる。ここで、ガイドリング３４の一端面とボディ１２の他端面との間にＯリング２６が介装されるとともに、Ｏリング２６はボディ１２の他端面から突出している。このため、Ｏリング２６がボディ１２の他端面から突出する分だけ、Ｏリング２６が弾性変形する範囲内で主弁部１１とソレノイド部３１とが互いに接離する方向に移動する。
【００３２】
すなわち、Ｏリング２６をガイドリング３４の一端面とボディ１２の他端面との間で押し潰して弾性変形させることにより、主弁部１１とソレノイド部３１とを互いに近づけることができる。よって、ロッド２２の他端面により可動鉄心３５が押圧され、この押圧力が鉄心復帰ばね３６のばね力に打ち勝って可動鉄心３５が固定鉄心４１側へ移動する。その結果、可動鉄心３５が固定鉄心４１に対して接離するときの鉄心ストローク長Ｌ１が短くなる。
【００３３】
一方、押し潰されたＯリング２６の反発力により主弁部１１とソレノイド部３１とを互いに離間させることができる。このとき、鉄心復帰ばね３６のばね力により可動鉄心３５はロッド２２の他端面と当接した状態であるため、可動鉄心３５を除くソレノイド部３１全体が主弁部１１から離間するようになる。その結果、固定鉄心４１が可動鉄心３５に対して離間する方向へ移動し、鉄心ストローク長Ｌ１が長くなる。したがって、Ｏリング２６を押し潰せる範囲内で鉄心ストローク長Ｌ１を調整することができる。言い換えると、鉄心ストローク長Ｌ１は、Ｏリング２６がシールのための潰し分を残し、且つ最も押し潰されない状態でＯリング２６がガイドリング３４に当接したときが最も長く、Ｏリング２６が最も押し潰されたときが最も短くなる。
【００３４】
このようにして、鉄心ストローク長Ｌ１を調整しながら、この鉄心ストローク長Ｌ１が、弁体２１が供給弁座から排出弁座１９へ移動するときの弁ストローク長Ｌ２と同じストローク長になったときに、延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面との接触部同士をレーザー溶接により接合する。レーザー溶接は、図１及び図５に示すように、ガイドリング３４の一対の外側面のうち外部に露出された部位と、延設部５１ｂの先端部との間を狙うようにして行われる。よって、延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面とが連結されて、主弁部１１とソレノイド部３１とが固定部材５１により固定されて、電磁弁１０が組み立てられる。また、Ｏリング２６は、ボディ１２とガイドリング３４との間をシールしている。
【００３５】
さて、上記構成の電磁弁１０において、コイル３３ａに通電されてコイル３３ａが励磁されると、コイル３３ａの周りに固定鉄心４１、磁気カバー３２及びガイドリング３４を通過する磁気回路が形成される。そして、コイル３３ａの励磁作用による吸引力が鉄心復帰ばね３６のばね力に打ち勝って、可動鉄心３５が固定鉄心４１側に吸引されて移動し、可動鉄心３５が固定鉄心４１に当接した状態になる。すると、弁体２１は、弁復帰ばね２３のばね力によって供給弁座１８から離間する方向へ移動するとともに、排出弁座１９に着座し、供給ポート１３と出力ポート１４とが連通する。
【００３６】
ここで、鉄心ストローク長Ｌ１が弁ストローク長Ｌ２と同じストローク長になっているために、弁体２１を供給弁座１８から排出弁座１９へ移動させるために可動鉄心３５を固定鉄心４１側に吸着させるための磁気力を無駄に消費してしまうことがない。
【００３７】
一方、コイル３３ａへの通電を止めると、コイル３３ａの励磁作用による吸引力が消滅し、鉄心復帰ばね３６のばね力により可動鉄心３５が元の位置に復帰しようとする。そして、可動鉄心３５がロッド２２を押圧する押圧力が弁復帰ばね２３のばね力に抗してロッド２２が可動鉄心３５に押圧されて、弁体２１が排出弁座１９から離間する方向へ移動する。そして、弁体２１が供給弁座１８に着座し、出力ポート１４と排出ポート１５とが連通する。
【００３８】
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）主弁部１１とソレノイド部３１との間にはＯリング２６が配設されている。そして、主弁部１１とソレノイド部３１とを固定部材５１により固定する際に、このＯリング２６の弾性変形により、主弁部１１とソレノイド部３１とを互いに接離する方向へ移動させることができる。Ｏリング２６を押し潰して主弁部１１とソレノイド部３１とを互いに近づけると、可動鉄心３５が固定鉄心４１側へ移動するため鉄心ストローク長Ｌ１が短くなる。また、押し潰したＯリング２６の復帰により主弁部１１とソレノイド部３１とを互いに離間させると、可動鉄心３５を除くソレノイド部３１全体が主弁部１１から離間ため、固定鉄心４１が可動鉄心３５に対して離間する方向へ移動して鉄心ストローク長Ｌ１が長くなる。このように、鉄心ストローク長Ｌ１を調整しながら、この鉄心ストローク長Ｌ１が弁ストローク長Ｌ２と同じストローク長になったときに、延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面との接触部同士をレーザー溶接により接合する。よって、主弁部１１とソレノイド部３１とを固定部材５１により固定する際に、鉄心ストローク長Ｌ１を弁ストローク長Ｌ２と同じストローク長に調整しながら固定することができる。
【００３９】
（２）鉄心ストローク長Ｌ１は、弁ストローク長Ｌ２と同じストローク長になっている。よって、鉄心ストローク長Ｌ１が弁ストローク長Ｌ２よりも大きくなりすぎた場合に、可動鉄心３５を固定鉄心４１側に吸着させるための磁気力を無駄に消費してしまうといった問題を回避することができる。また、鉄心ストローク長Ｌ１が弁ストローク長Ｌ２よりも小さくなりすぎた場合に、可動鉄心３５が固定鉄心４１に吸着された状態であっても、弁体２１が供給弁座１８から排出弁座１９に着座するまで移動することができなくなってしまうといった問題を回避することができる。
【００４０】
（３）固定部材５１は金属材料から形成されている。そして、固定部材５１が主弁部１１に装着されて一体化されるとともに、固定部材５１の延設部５１ｂがソレノイド部３１におけるガイドリング３４の一対の外側面に接合されている。よって、コイル３３ａから発生した熱がガイドリング３４を介して固定部材５１に伝達されて、その熱を固定部材５１により外部へ放熱することができる。
【００４１】
（４）固定部材５１は非磁性体である金属材料から形成されている。よって、固定部材５１が磁性体であった場合、ガイドリング３４を通過する磁束が固定部材５１へ伝わってしまい、磁束が漏れてしまうといった問題を回避することができる。
【００４２】
（５）主弁部１１とソレノイド部３１との間に配設されるＯリング２６の弾性変形を利用して、主弁部１１とソレノイド部３１とを互いに接離する方向に移動させることができるようにした。よって、主弁部１１とソレノイド部３１とを固定部材５１により固定するときに、主弁部１１とソレノイド部３１とを互いに接離する方向に移動させる機能と、ボディ１２とガイドリング３４との間をシールする機能との二つの機能を一つの部材で行うことができる。
【００４３】
（６）延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面との接触部同士をレーザー溶接により接合した。レーザー溶接は、エネルギー密度が高く、又、制御もしやすいために微少な溶接や精密な溶接に適しており、延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面との接触部同士を接合するために好適である。
【００４４】
（７）主弁部１１とソレノイド部３１とを固定部材５１により固定する箇所が予め決められている場合、主弁部１１、ソレノイド部３１及び固定部材５１それぞれに寸法公差があると、固定する箇所において不必要な力が作用してしまう。しかし、本実施形態では、延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面との接触部同士をレーザー溶接により接合するため、主弁部１１とソレノイド部３１とを固定部材５１により固定する箇所が予め決められていない。よって、主弁部１１、ソレノイド部３１及び固定部材５１それぞれに寸法公差があったとしても、固定する箇所において不必要な力が作用することなく、主弁部１１とソレノイド部３１とを固定部材５１により固定することができる。
【００４５】
（８）固定部材５１は、ボディ１２の一端面及び装着凹部１２ａを覆うように配置される。よって、主弁部１１とソレノイド部３１とが固定部材５１により固定された状態では、固定部材５１を、ボディ１２における一端側への動きを規制するストッパとして機能させることができる。
【００４６】
（９）固定部材５１は、ボディ１２の一端面及び装着凹部１２ａを覆うように配置される。よって、主弁部１１とソレノイド部３１とが固定部材５１により固定された状態では、リテーナ１７がボディ１２内からボディ１２の一端側外方へ飛び出してしまうことを固定部材５１により防止することができる。
【００４７】
（１０）一対の延設部５１ｂは、底部５１ａにおける対向する一対の側縁を基点にして互いに接離する方向へ変形可能になっている。よって、一対の延設部５１ｂを底部５１ａにおける対向する一対の側縁を基点にして互いに離間する方向へ変形させて、一対の延設部５１ｂ同士の間隔を広げながらガイドリング３４を一対の延設部５１ｂの間に配置し、一対の延設部５１ｂ同士の間隔を狭くしながらガイドリング３４の一対の外側面を挟み込むことができる。
【００４８】
（１１）固定部材５１は一対の延設部５１ｂを備え、それら一対の延設部５１ｂをガイドリング３４の一対の外側面に溶接して、主弁部１１とソレノイド部３１とが固定部材５１により固定される。このため、例えば、固定部材５１が四角筒状に形成されるとともにガイドリング３４の四側面に延設部５１ｂが溶接される場合と比較して、溶接する箇所が少なくなり、溶接作業を簡素化することができる。
【００４９】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態において、鉄心ストローク長Ｌ１が弁ストローク長Ｌ２と同じストローク長になったときに、延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面との接触部同士をレーザー溶接により接合したが、これに限らない。例えば、主弁部１１とソレノイド部３１との位置が所望の位置になったときに、延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面との接触部同士をレーザー溶接により接合してもよい。これによれば、主弁部１１とソレノイド部３１とを固定部材５１により固定する際に、可動鉄心３５の鉄心ストローク長を所望のストローク長に調整しながら固定することができる。
【００５０】
○ 実施形態において、延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面との接触部同士をレーザー溶接により接合したが、これに限らず、例えば、かしめ部材により延設部５１ｂの先端部を外方からかしめることで、延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面との接触部同士を連結させてもよい。
【００５１】
○ 実施形態において、延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面との接触部同士をレーザー溶接により接合したが、これに限らず、アーク放電、ガス、プラズマ、電子ビーム（電子線）等の溶接方法を用いて、延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面との接触部同士を溶接してもよい。
【００５２】
○ 実施形態において、延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面との接触部同士をレーザー溶接により接合したが、これに限らず、例えば、接着剤により延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面との接触部同士を接着してもよい。
【００５３】
○ 実施形態において、主弁部１１とソレノイド部３１との間に配設されるＯリング２６の弾性変形を利用して、主弁部１１とソレノイド部３１とを互いに接離する方向に移動させることができるようにしたが、これに限らない。例えば、主弁部１１とソレノイド部３１との間に弾性部材としてのばね部材を介在させて、ばね部材のばね力を利用して主弁部１１とソレノイド部３１とを互いに接離する方向に移動させるようにしてもよい。
【００５４】
○ 実施形態において、固定部材５１は非磁性体である金属材料から形成されていたが、これに限らず、例えば、磁性体である金属材料から形成されていてもよい。この場合、例えば、固定部材５１の先端部とボンネット３０の一部とを接触させて、その接触部同士を連結させるようにする。
【００５５】
○ 実施形態において、固定部材５１は金属材料から形成されていたが、これに限らず、例えば、合成樹脂材料から形成されていてもよい。この場合、例えば、固定部材５１の先端部とボンネット３０の一部とを接触させて、その接触部同士を連結させるようにする。
【００５６】
○ 実施形態において、一対の延設部５１ｂの先端部における内面に係止凸部を設けて、この係止凸部によりガイドリング３４の一対の外側面に対して固定部材５１を係止させた状態で、固定部材５１とガイドリング３４とが互いに係止された箇所を、例えばレーザー溶接により連結させるようにしてもよい。
【００５７】
○ 実施形態では、鉄心ストローク長Ｌ１が弁ストローク長Ｌ２と同じストローク長になったときに、主弁部１１とソレノイド部３１とを固定したが、これに限らず、例えば、鉄心ストローク長Ｌ１が弁ストローク長Ｌ２よりも大きくなったときに、主弁部１１とソレノイド部３１とを固定してもよい。
【００５８】
○ 実施形態において、固定部材５１は、ボディ１２の一端面及び装着凹部１２ａを覆うように装着されてボディ１２と一体化されたが、これに限らない。例えば、ボディ１２を成形する金型内に予め固定部材５１を装填しておき、樹脂を金型内に注入して固定部材５１を溶融樹脂で包んで固化させることで固定部材５１をボディ１２と一体化させてもよい。この場合、固定部材５１の先端部がボディ１２から露出するようにインサート成形する必要がある。
【００５９】
○ 実施形態において、固定部材５１は、略コの字状をなすとともにボディ１２の一端面及び装着凹部１２ａを覆うように装着されたが、これに限らず、例えば、固定部材５１を四角筒状に形成するとともに、ボディ１２全体を覆うようにボディ１２に対して固定部材５１を装着してもよい。
【００６０】
○ 実施形態では、固定部材５１は主弁部１１と一体化されるとともに、固定部材５１の先端部とガイドリング３４の一対の外側面とを接触させてその接触部同士を連結したが、これに限らない。例えば、固定部材５１がソレノイド部３１と一体化されるとともに、固定部材５１の先端部とボディ１２の一部とを接触させてその接触部同士を連結させてもよい。
【００６１】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）前記位置調整手段により前記可動鉄心が前記固定鉄心に対して接離するときの鉄心ストローク長が、前記弁体が前記弁座に対して接離するときの弁ストローク長以上に調整された状態で、前記主弁部と前記ソレノイド部とが前記固定部材により固定されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の電磁弁。
【００６２】
（ロ）前記位置調整手段により前記鉄心ストローク長が前記弁ストローク長と同じストローク長になったときに、前記主弁部と前記ソレノイド部とが前記固定部材により固定されることを特徴とする前記技術的思想（イ）に記載の電磁弁。
【００６３】
（ハ）前記位置調整手段により前記可動鉄心が前記固定鉄心に対して接離するときの鉄心ストローク長が、前記弁体が前記弁座に対して接離するときの弁ストローク長以上になったときに、前記主弁部と前記ソレノイド部とを前記固定部材により固定することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の電磁弁における主弁部とソレノイド部との固定方法。
【００６４】
（ニ）前記鉄心ストローク長が前記弁ストローク長と同じストローク長になったときに、前記主弁部と前記ソレノイド部とを前記固定部材により固定することを特徴とする前記技術的思想（ハ）に記載の電磁弁における主弁部とソレノイド部との固定方法。
【符号の説明】
【００６５】
Ｌ１…鉄心ストローク長、Ｌ２…弁ストローク長、１０…電磁弁、１１…主弁部、１２…ボディ、１８…供給弁座、１９…排出弁座、２０…弁室、２１…弁体、２６…位置調整手段及び弾性部材としてのＯリング、３１…ソレノイド部、３３ａ…コイル、３４…磁気回路形成部材として機能するガイドリング、３５…可動鉄心、４１…固定鉄心、５１…固定部材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主弁部とソレノイド部とが固定部材により互いに固定されてなる電磁弁、及び電磁弁における主弁部とソレノイド部との固定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電磁弁は主弁部とソレノイド部とから構成されている。そして、主弁部とソレノイド部とが固定部材により互いに固定されて一体的に連結されてなる電磁弁が、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１の電磁弁は、主弁部組立体（主弁部）と、ソレノイド組立体（ソレノイド部）と、それらを連結する略コ字形をなす固定金具（固定部材）とで構成されている。
【０００３】
主弁部組立体は非磁性素材からなるケーシングを備えるとともに、ケーシング内には、弁部材（弁体）が収容されている。弁部材は、ケーシング内部に設けられた弁座に対して接離可能に設けられており、この弁部材による弁座に対する接離により流路を切り換え可能としている。また、ソレノイド組立体は、弁部材を開閉させる可動鉄心と、コイルが巻回されたボビンと、コイルを取り囲む磁気フレームと、磁気フレームと接触することにより磁気フレームに磁気結合された固定鉄心と、可動鉄心を固定鉄心から離間する方向に付勢する復帰ばねとを備えている。
【０００４】
ソレノイド組立体には一対のフックが形成されている。また、主弁部組立体のケーシングには、フックが嵌入可能なフック挿入孔と、固定金具を挿入するための金具挿入孔とが形成されている。さらに、固定金具には、二つの側板部分の先端にフックと係合可能な係合部が設けられている。そして、フックをフック挿入孔に嵌入した状態で、固定金具を金具挿入孔に挿入するとともに、係合部とフックとを係合させることで、主弁部組立体とソレノイド組立体とが固定金具により固定されて一体的に連結されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１１６１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の電磁弁では、ソレノイド組立体に形成された一対のフック、主弁部組立体のケーシングに形成されたフック挿入孔及び金具挿入孔、固定金具に形成された係合部それぞれは予め決められた箇所に設けられている。このため、主弁部組立体とソレノイド組立体とを固定金具により固定する箇所が予め決められており、それに伴って、固定鉄心に対する可動鉄心の位置も必然的に決められてしまう。よって、主弁部組立体とソレノイド組立体とを固定金具により固定すると、可動鉄心が固定鉄心に対して接離するときの鉄心ストローク長が一義的に決定されてしまう。したがって、特許文献１の電磁弁においては、鉄心ストローク長が、弁部材が弁座に対して接離するときの弁ストローク長よりも大きくなりすぎた場合に、可動鉄心を固定鉄心側に吸着させるための磁気力を無駄に消費してしまう。また、鉄心ストローク長が弁ストローク長よりも小さくなりすぎた場合、弁部材が弁座に対する接離により流路を切り換えることができなくなってしまう。
【０００７】
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、主弁部とソレノイド部とを固定部材により固定する際に、可動鉄心の鉄心ストローク長を調整しながら固定することができる電磁弁、及び電磁弁における主弁部とソレノイド部との固定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ボディに形成された弁室内に弁体が収容されるとともに、前記弁室内に設けられた弁座に対する前記弁体の接離により流路を切り換え可能とする主弁部と、前記弁体を弁座に対して接離する方向に駆動させるための固定鉄心、及び前記固定鉄心に対して接離可能な可動鉄心を有するソレノイド部とが固定部材により固定されてなる電磁弁であって、前記主弁部と前記ソレノイド部との間には、前記主弁部と前記ソレノイド部とを互いに接離する方向に位置調整可能な位置調整手段が設けられ、前記主弁部及び前記ソレノイド部のうちいずれか一方に前記固定部材が一体化されるとともに、前記位置調整手段によって前記主弁部と前記ソレノイド部との位置を調整した状態で他方に前記固定部材が連結されて前記主弁部と前記ソレノイド部とが前記固定部材により固定されることを要旨とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記位置調整手段は、前記主弁部と前記ソレノイド部との間に配設される弾性部材であることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記固定部材は金属材料から形成されるとともに前記主弁部に一体化され、前記固定部材と前記ソレノイド部とは、その接触部同士が溶接により接合されていることを要旨とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記固定部材は非磁性体から形成されるとともに前記主弁部に一体化され、前記固定部材が、前記ソレノイド部を構成するコイルに通電されて前記コイルが励磁されることで磁気回路を形成する磁気回路形成部材に連結されていることを要旨とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、ボディに形成された弁室内に弁体が収容されるとともに、前記弁室内に設けられた弁座に対する前記弁体の接離により流路を切り換え可能とする主弁部と、前記弁体を弁座に対して接離する方向に駆動させるための固定鉄心、及び前記固定鉄心に対して接離可能な可動鉄心を有するソレノイド部とが固定部材により固定されてなる電磁弁における主弁部とソレノイド部との固定方法であって、前記主弁部と前記ソレノイド部との間には、前記主弁部と前記ソレノイド部とを互いに接離する方向に位置調整可能な弾性体からなる位置調整手段が設けられ、前記主弁部及び前記ソレノイド部のうちいずれか一方に前記固定部材が一体化されるとともに、前記位置調整手段によって前記主弁部と前記ソレノイド部との位置を調整した状態で他方に前記固定部材を連結して前記主弁部と前記ソレノイド部とを前記固定部材により固定することを要旨とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記固定部材は非磁性体から形成されるとともに前記主弁部に一体化され、前記固定部材と、前記ソレノイド部を構成するコイルに通電されて前記コイルが励磁されることで磁気回路を形成する磁気回路形成部材とを接触させてその接触部同士を溶接により接合することを要旨とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、主弁部とソレノイド部とを固定部材により固定する際に、可動鉄心の鉄心ストローク長を調整しながら固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態における電磁弁を示す斜視図。
【図２】電磁弁の縦断面図。
【図３】電磁弁の横断面図。
【図４】電磁弁の分解斜視図。
【図５】電磁弁の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図５にしたがって説明する。
図１及び図２に示すように、電磁弁１０は、空気の流路を切り換えるための弁体２１を有する主弁部１１と、弁体２１を駆動させるためのソレノイド部３１とが固定部材５１により互いに固定されてなる。
【００１６】
まず、主弁部１１について説明する。
図４に示すように、主弁部１１は、非磁性材製（合成樹脂材料製）である長箱状のボディ１２を備えている。ボディ１２の長手方向に沿う四側面のうち、対向する一対の側面には、装着凹部１２ａがボディ１２の長手方向における一端から他端に亘って延びるように形成されている。この装着凹部１２ａは、ボディ１２に固定部材５１を装着する際に用いられる。
【００１７】
図２に示すように、ボディ１２には、その長手方向の一端から他端に亘って貫通孔１２ｂが形成されている。ボディ１２の一側面には、ボディ１２の一端から他端に向かって、供給ポート１３、出力ポート１４及び排出ポート１５がこの順序で形成されるとともに、各ポート１３〜１５は、貫通孔１２ｂに向けて開口されている。供給ポート１３には、正圧供給源（図示せず）から正圧空気が供給され、出力ポート１４は、エアシリンダ等の空気圧機器（図示せず）に接続される。また、排出ポート１５には、排気用配管（図示せず）が接続される。
【００１８】
貫通孔１２ｂの一端は、有底円筒状のリテーナ１７が取り付けられることで封止されている。リテーナ１７は、貫通孔１２ｂの一端を封止する底部１７ａと、底部１７ａの周縁部から円筒状に延びる延在部１７ｂとからなる。延在部１７ｂは、その先端が出力ポート１４における貫通孔１２ｂへの開口周囲まで延びるように設けられている。延在部１７ｂにおいて、供給ポート１３と重合する位置には連通孔１７ｃが形成されている。よって、供給ポート１３とリテーナ１７内とは連通孔１７ｃを介して連通している。
【００１９】
また、延在部１７ｂの先端部には、供給弁座１８が貫通孔１２ｂを囲むように形成されている。さらに、ボディ１２において、出力ポート１４と排出ポート１５との間で貫通孔１２ｂを囲む端面には排出弁座１９が供給弁座１８に対向するように形成されている。そして、供給弁座１８と排出弁座１９との間であって、且つ出力ポート１４上に位置する空間に弁室２０が区画形成されている。弁室２０内には弁体２１が収容されるとともに、弁体２１は、供給弁座１８及び排出弁座１９それぞれに対して接離可能になっている。また、リテーナ１７内と弁室２０内とは連通している。
【００２０】
弁体２１は、貫通孔１２ｂに貫挿された円筒状をなすロッド２２の外周面に嵌着されてロッド２２と一体的に設けられている。ロッド２２の一端側には外方へ突出する突出部２２ａが形成されるとともに、この突出部２２ａがリテーナ１７内に位置するようにロッド２２の一端側がリテーナ１７内に挿通されている。突出部２２ａとリテーナ１７の底部１７ａとの間には弁復帰ばね２３が介在されている。弁体２１は、弁復帰ばね２３のばね力によって供給弁座１８から離間する方向へ付勢されている。
【００２１】
そして、弁体２１が弁復帰ばね２３のばね力によって供給弁座１８から離間する方向へ移動すると、弁体２１は排出弁座１９に着座して、供給ポート１３と出力ポート１４とが連通孔１７ｃ、リテーナ１７内及び弁室２０を介して連通し、出力ポート１４から空気圧機器に正圧空気が供給されるようになっている。また、弁体２１が弁復帰ばね２３のばね力に抗して排出弁座１９から離間する方向へ移動すると、弁体２１は供給弁座１８に着座して、出力ポート１４と排出ポート１５とが弁室２０及び貫通孔１２ｂを介して連通し、空気圧機器から出力ポート１４に排出された空気が排出ポート１５から排出されるようになっている。
【００２２】
ボディ１２の他端面には環状の装着溝２５が形成されるとともに、装着溝２５には位置調整手段及び弾性部材としての弾性体からなるＯリング２６が装着されている。Ｏリング２６は、ボディ１２の他端面よりも僅かに突出するように装着溝２５に装着される。言い換えると、装着溝２５の深さは、Ｏリング２６の厚みよりも小さくなるように設定されている。また、図４に示すように、ボディ１２の一端面には挿通孔１２ｃが二つ形成されている。
【００２３】
次に、ソレノイド部３１について説明する。
図２及び図３に示すように、ソレノイド部３１は、合成樹脂材料で形成された有底四角筒状のボンネット３０を備えるとともに、ボンネット３０内には、磁性材料で形成された磁気カバー３２が内嵌されている。磁気カバー３２の内側には、コイル３３ａが複数巻回された円筒状のボビン３３が配設されている。磁気カバー３２の内部であって、ボビン３３よりもボディ１２側には、磁気回路を形成する磁気回路形成部材として機能するガイドリング３４が設けられるとともに、ガイドリング３４及びボビン３３内には、略円柱状の可動鉄心３５が挿入されている。
【００２４】
図４及び図５に示すように、ガイドリング３４は四角環状に形成されるとともに、ボンネット３０の一端から露出している。そして、ガイドリング３４の四側外面のうち対向する一対の外側面は、磁気カバー３２により一部が覆われるとともに、残りの一対の外側面は磁気カバー３２に覆われていない。
【００２５】
図２及び図３に示すように、可動鉄心３５の一端側は、貫通孔１２ｂの他端側に入り込むように延在されるとともに、可動鉄心３５の一端面はロッド２２の他端面に当接している。また、可動鉄心３５の一端には、外方に突出する鍔部３５ａが形成されるとともに、ガイドリング３４と鍔部３５ａとの間に鉄心復帰ばね３６が介在されている。可動鉄心３５は、鉄心復帰ばね３６のばね力によりロッド２２を押圧する方向へ付勢されている。
【００２６】
また、ボビン３３内には円柱状の固定鉄心４１が設けられている。固定鉄心４１の一端面は磁極面となっており、この磁極面が可動鉄心３５の他端面と対向するように配設されている。よって、可動鉄心３５と固定鉄心４１とは同軸上に配設されている。固定鉄心４１の外径はボビン３３の内径とほぼ同じ径になっている。
【００２７】
ボビン３３の一端には一対のコイル端子４２が嵌挿されている。コイル端子４２の一端はコイル３３ａと電気的に接続されるとともに、コイル端子４２の他端はソレノイド部３１の上部に取り付けられる端子台４５の接続端子４６と電気的に接続されている。
【００２８】
次に、固定部材５１について説明する。
図４に示すように、固定部材５１は、非磁性体である金属板を略コの字状に折り曲げて形成されている。固定部材５１は、ボディ１２の一端面と当接する底部５１ａと、底部５１ａにおける対向する一対の側縁から底部５１ａの底面に対して直交する方向に延びる一対の延設部５１ｂとからなる。底部５１ａにはビス５２が螺入可能なビス孔５１ｃが二つ形成されている。ビス孔５１ｃは、固定部材５１がボディ１２の一部を覆うように装着された状態において、挿通孔１２ｃと重合するように形成されている。
【００２９】
一対の延設部５１ｂは、ボディ１２の装着凹部１２ａに装着されるようになっている。また、延設部５１ｂにおける底部５１ａからの延設方向への長さは、ボディ１２の長手方向における一端から他端にかけての長さよりも長くなっている。さらに、一対の延設部５１ｂは、底部５１ａにおける対向する一対の側縁を基点にして互いに接離する方向へ変形可能になっている。
【００３０】
次に、上記構成の電磁弁１０における主弁部１１とソレノイド部３１との固定方法について説明する。
図３に示すように、まず、延設部５１ｂが装着凹部１２ａに装着されて、固定部材５１がボディ１２の一端面及び装着凹部１２ａを覆うようにボディ１２に対して配置するとともに、ビス孔５１ｃ及び挿通孔１２ｃに対してビス５２を螺入することで、固定部材５１がボディ１２に対して固定されて固定部材５１とボディ１２とが一体化される。この状態では、延設部５１ｂの先端部がボディ１２の他端面よりも離間した位置まで延在している。次に、一対の延設部５１ｂを底部５１ａにおける対向する一対の側縁を基点にして互いに離間する方向へ変形させて、一対の延設部５１ｂ同士の間隔を広げながらガイドリング３４を一対の延設部５１ｂの間に配置する。このとき、一対の延設部５１ｂは、ガイドリング３４の四側外面のうち、磁気カバー３２に覆われていない一対の外側面に対向するようにソレノイド部３１を主弁部１１に対して配置する。次に、一対の延設部５１ｂ同士の間隔を狭くしてガイドリング３４の一対の外側面を一対の延設部５１ｂにより挟み込む。
【００３１】
このようにして、ガイドリング３４の一対の外側面と一対の延設部５１ｂの先端部とを接触させるとともに、さらに、ガイドリング３４の一端面とＯリング２６とを当接させる。また、このとき、可動鉄心３５の一端側をボディ１２の貫通孔１２ｂ内に挿入し、可動鉄心３５の一端面をロッド２２の他端面に当接させる。ここで、ガイドリング３４の一端面とボディ１２の他端面との間にＯリング２６が介装されるとともに、Ｏリング２６はボディ１２の他端面から突出している。このため、Ｏリング２６がボディ１２の他端面から突出する分だけ、Ｏリング２６が弾性変形する範囲内で主弁部１１とソレノイド部３１とが互いに接離する方向に移動する。
【００３２】
すなわち、Ｏリング２６をガイドリング３４の一端面とボディ１２の他端面との間で押し潰して弾性変形させることにより、主弁部１１とソレノイド部３１とを互いに近づけることができる。よって、ロッド２２の他端面により可動鉄心３５が押圧され、この押圧力が鉄心復帰ばね３６のばね力に打ち勝って可動鉄心３５が固定鉄心４１側へ移動する。その結果、可動鉄心３５が固定鉄心４１に対して接離するときの鉄心ストローク長Ｌ１が短くなる。
【００３３】
一方、押し潰されたＯリング２６の反発力により主弁部１１とソレノイド部３１とを互いに離間させることができる。このとき、鉄心復帰ばね３６のばね力により可動鉄心３５はロッド２２の他端面と当接した状態であるため、可動鉄心３５を除くソレノイド部３１全体が主弁部１１から離間するようになる。その結果、固定鉄心４１が可動鉄心３５に対して離間する方向へ移動し、鉄心ストローク長Ｌ１が長くなる。したがって、Ｏリング２６を押し潰せる範囲内で鉄心ストローク長Ｌ１を調整することができる。言い換えると、鉄心ストローク長Ｌ１は、Ｏリング２６がシールのための潰し分を残し、且つ最も押し潰されない状態でＯリング２６がガイドリング３４に当接したときが最も長く、Ｏリング２６が最も押し潰されたときが最も短くなる。
【００３４】
このようにして、鉄心ストローク長Ｌ１を調整しながら、この鉄心ストローク長Ｌ１が、弁体２１が供給弁座から排出弁座１９へ移動するときの弁ストローク長Ｌ２と同じストローク長になったときに、延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面との接触部同士をレーザー溶接により接合する。レーザー溶接は、図１及び図５に示すように、ガイドリング３４の一対の外側面のうち外部に露出された部位と、延設部５１ｂの先端部との間を狙うようにして行われる。よって、延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面とが連結されて、主弁部１１とソレノイド部３１とが固定部材５１により固定されて、電磁弁１０が組み立てられる。また、Ｏリング２６は、ボディ１２とガイドリング３４との間をシールしている。
【００３５】
さて、上記構成の電磁弁１０において、コイル３３ａに通電されてコイル３３ａが励磁されると、コイル３３ａの周りに固定鉄心４１、磁気カバー３２及びガイドリング３４を通過する磁気回路が形成される。そして、コイル３３ａの励磁作用による吸引力が鉄心復帰ばね３６のばね力に打ち勝って、可動鉄心３５が固定鉄心４１側に吸引されて移動し、可動鉄心３５が固定鉄心４１に当接した状態になる。すると、弁体２１は、弁復帰ばね２３のばね力によって供給弁座１８から離間する方向へ移動するとともに、排出弁座１９に着座し、供給ポート１３と出力ポート１４とが連通する。
【００３６】
ここで、鉄心ストローク長Ｌ１が弁ストローク長Ｌ２と同じストローク長になっているために、弁体２１を供給弁座１８から排出弁座１９へ移動させるために可動鉄心３５を固定鉄心４１側に吸着させるための磁気力を無駄に消費してしまうことがない。
【００３７】
一方、コイル３３ａへの通電を止めると、コイル３３ａの励磁作用による吸引力が消滅し、鉄心復帰ばね３６のばね力により可動鉄心３５が元の位置に復帰しようとする。そして、可動鉄心３５がロッド２２を押圧する押圧力が弁復帰ばね２３のばね力に抗してロッド２２が可動鉄心３５に押圧されて、弁体２１が排出弁座１９から離間する方向へ移動する。そして、弁体２１が供給弁座１８に着座し、出力ポート１４と排出ポート１５とが連通する。
【００３８】
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）主弁部１１とソレノイド部３１との間にはＯリング２６が配設されている。そして、主弁部１１とソレノイド部３１とを固定部材５１により固定する際に、このＯリング２６の弾性変形により、主弁部１１とソレノイド部３１とを互いに接離する方向へ移動させることができる。Ｏリング２６を押し潰して主弁部１１とソレノイド部３１とを互いに近づけると、可動鉄心３５が固定鉄心４１側へ移動するため鉄心ストローク長Ｌ１が短くなる。また、押し潰したＯリング２６の復帰により主弁部１１とソレノイド部３１とを互いに離間させると、可動鉄心３５を除くソレノイド部３１全体が主弁部１１から離間ため、固定鉄心４１が可動鉄心３５に対して離間する方向へ移動して鉄心ストローク長Ｌ１が長くなる。このように、鉄心ストローク長Ｌ１を調整しながら、この鉄心ストローク長Ｌ１が弁ストローク長Ｌ２と同じストローク長になったときに、延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面との接触部同士をレーザー溶接により接合する。よって、主弁部１１とソレノイド部３１とを固定部材５１により固定する際に、鉄心ストローク長Ｌ１を弁ストローク長Ｌ２と同じストローク長に調整しながら固定することができる。
【００３９】
（２）鉄心ストローク長Ｌ１は、弁ストローク長Ｌ２と同じストローク長になっている。よって、鉄心ストローク長Ｌ１が弁ストローク長Ｌ２よりも大きくなりすぎた場合に、可動鉄心３５を固定鉄心４１側に吸着させるための磁気力を無駄に消費してしまうといった問題を回避することができる。また、鉄心ストローク長Ｌ１が弁ストローク長Ｌ２よりも小さくなりすぎた場合に、可動鉄心３５が固定鉄心４１に吸着された状態であっても、弁体２１が供給弁座１８から排出弁座１９に着座するまで移動することができなくなってしまうといった問題を回避することができる。
【００４０】
（３）固定部材５１は金属材料から形成されている。そして、固定部材５１が主弁部１１に装着されて一体化されるとともに、固定部材５１の延設部５１ｂがソレノイド部３１におけるガイドリング３４の一対の外側面に接合されている。よって、コイル３３ａから発生した熱がガイドリング３４を介して固定部材５１に伝達されて、その熱を固定部材５１により外部へ放熱することができる。
【００４１】
（４）固定部材５１は非磁性体である金属材料から形成されている。よって、固定部材５１が磁性体であった場合、ガイドリング３４を通過する磁束が固定部材５１へ伝わってしまい、磁束が漏れてしまうといった問題を回避することができる。
【００４２】
（５）主弁部１１とソレノイド部３１との間に配設されるＯリング２６の弾性変形を利用して、主弁部１１とソレノイド部３１とを互いに接離する方向に移動させることができるようにした。よって、主弁部１１とソレノイド部３１とを固定部材５１により固定するときに、主弁部１１とソレノイド部３１とを互いに接離する方向に移動させる機能と、ボディ１２とガイドリング３４との間をシールする機能との二つの機能を一つの部材で行うことができる。
【００４３】
（６）延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面との接触部同士をレーザー溶接により接合した。レーザー溶接は、エネルギー密度が高く、又、制御もしやすいために微少な溶接や精密な溶接に適しており、延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面との接触部同士を接合するために好適である。
【００４４】
（７）主弁部１１とソレノイド部３１とを固定部材５１により固定する箇所が予め決められている場合、主弁部１１、ソレノイド部３１及び固定部材５１それぞれに寸法公差があると、固定する箇所において不必要な力が作用してしまう。しかし、本実施形態では、延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面との接触部同士をレーザー溶接により接合するため、主弁部１１とソレノイド部３１とを固定部材５１により固定する箇所が予め決められていない。よって、主弁部１１、ソレノイド部３１及び固定部材５１それぞれに寸法公差があったとしても、固定する箇所において不必要な力が作用することなく、主弁部１１とソレノイド部３１とを固定部材５１により固定することができる。
【００４５】
（８）固定部材５１は、ボディ１２の一端面及び装着凹部１２ａを覆うように配置される。よって、主弁部１１とソレノイド部３１とが固定部材５１により固定された状態では、固定部材５１を、ボディ１２における一端側への動きを規制するストッパとして機能させることができる。
【００４６】
（９）固定部材５１は、ボディ１２の一端面及び装着凹部１２ａを覆うように配置される。よって、主弁部１１とソレノイド部３１とが固定部材５１により固定された状態では、リテーナ１７がボディ１２内からボディ１２の一端側外方へ飛び出してしまうことを固定部材５１により防止することができる。
【００４７】
（１０）一対の延設部５１ｂは、底部５１ａにおける対向する一対の側縁を基点にして互いに接離する方向へ変形可能になっている。よって、一対の延設部５１ｂを底部５１ａにおける対向する一対の側縁を基点にして互いに離間する方向へ変形させて、一対の延設部５１ｂ同士の間隔を広げながらガイドリング３４を一対の延設部５１ｂの間に配置し、一対の延設部５１ｂ同士の間隔を狭くしながらガイドリング３４の一対の外側面を挟み込むことができる。
【００４８】
（１１）固定部材５１は一対の延設部５１ｂを備え、それら一対の延設部５１ｂをガイドリング３４の一対の外側面に溶接して、主弁部１１とソレノイド部３１とが固定部材５１により固定される。このため、例えば、固定部材５１が四角筒状に形成されるとともにガイドリング３４の四側面に延設部５１ｂが溶接される場合と比較して、溶接する箇所が少なくなり、溶接作業を簡素化することができる。
【００４９】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態において、鉄心ストローク長Ｌ１が弁ストローク長Ｌ２と同じストローク長になったときに、延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面との接触部同士をレーザー溶接により接合したが、これに限らない。例えば、主弁部１１とソレノイド部３１との位置が所望の位置になったときに、延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面との接触部同士をレーザー溶接により接合してもよい。これによれば、主弁部１１とソレノイド部３１とを固定部材５１により固定する際に、可動鉄心３５の鉄心ストローク長を所望のストローク長に調整しながら固定することができる。
【００５０】
○ 実施形態において、延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面との接触部同士をレーザー溶接により接合したが、これに限らず、例えば、かしめ部材により延設部５１ｂの先端部を外方からかしめることで、延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面との接触部同士を連結させてもよい。
【００５１】
○ 実施形態において、延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面との接触部同士をレーザー溶接により接合したが、これに限らず、アーク放電、ガス、プラズマ、電子ビーム（電子線）等の溶接方法を用いて、延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面との接触部同士を溶接してもよい。
【００５２】
○ 実施形態において、延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面との接触部同士をレーザー溶接により接合したが、これに限らず、例えば、接着剤により延設部５１ｂの先端部とガイドリング３４の一対の外側面との接触部同士を接着してもよい。
【００５３】
○ 実施形態において、主弁部１１とソレノイド部３１との間に配設されるＯリング２６の弾性変形を利用して、主弁部１１とソレノイド部３１とを互いに接離する方向に移動させることができるようにしたが、これに限らない。例えば、主弁部１１とソレノイド部３１との間に弾性部材としてのばね部材を介在させて、ばね部材のばね力を利用して主弁部１１とソレノイド部３１とを互いに接離する方向に移動させるようにしてもよい。
【００５４】
○ 実施形態において、固定部材５１は非磁性体である金属材料から形成されていたが、これに限らず、例えば、磁性体である金属材料から形成されていてもよい。この場合、例えば、固定部材５１の先端部とボンネット３０の一部とを接触させて、その接触部同士を連結させるようにする。
【００５５】
○ 実施形態において、固定部材５１は金属材料から形成されていたが、これに限らず、例えば、合成樹脂材料から形成されていてもよい。この場合、例えば、固定部材５１の先端部とボンネット３０の一部とを接触させて、その接触部同士を連結させるようにする。
【００５６】
○ 実施形態において、一対の延設部５１ｂの先端部における内面に係止凸部を設けて、この係止凸部によりガイドリング３４の一対の外側面に対して固定部材５１を係止させた状態で、固定部材５１とガイドリング３４とが互いに係止された箇所を、例えばレーザー溶接により連結させるようにしてもよい。
【００５７】
○ 実施形態では、鉄心ストローク長Ｌ１が弁ストローク長Ｌ２と同じストローク長になったときに、主弁部１１とソレノイド部３１とを固定したが、これに限らず、例えば、鉄心ストローク長Ｌ１が弁ストローク長Ｌ２よりも大きくなったときに、主弁部１１とソレノイド部３１とを固定してもよい。
【００５８】
○ 実施形態において、固定部材５１は、ボディ１２の一端面及び装着凹部１２ａを覆うように装着されてボディ１２と一体化されたが、これに限らない。例えば、ボディ１２を成形する金型内に予め固定部材５１を装填しておき、樹脂を金型内に注入して固定部材５１を溶融樹脂で包んで固化させることで固定部材５１をボディ１２と一体化させてもよい。この場合、固定部材５１の先端部がボディ１２から露出するようにインサート成形する必要がある。
【００５９】
○ 実施形態において、固定部材５１は、略コの字状をなすとともにボディ１２の一端面及び装着凹部１２ａを覆うように装着されたが、これに限らず、例えば、固定部材５１を四角筒状に形成するとともに、ボディ１２全体を覆うようにボディ１２に対して固定部材５１を装着してもよい。
【００６０】
○ 実施形態では、固定部材５１は主弁部１１と一体化されるとともに、固定部材５１の先端部とガイドリング３４の一対の外側面とを接触させてその接触部同士を連結したが、これに限らない。例えば、固定部材５１がソレノイド部３１と一体化されるとともに、固定部材５１の先端部とボディ１２の一部とを接触させてその接触部同士を連結させてもよい。
【００６１】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）前記位置調整手段により前記可動鉄心が前記固定鉄心に対して接離するときの鉄心ストローク長が、前記弁体が前記弁座に対して接離するときの弁ストローク長以上に調整された状態で、前記主弁部と前記ソレノイド部とが前記固定部材により固定されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の電磁弁。
【００６２】
（ロ）前記位置調整手段により前記鉄心ストローク長が前記弁ストローク長と同じストローク長になったときに、前記主弁部と前記ソレノイド部とが前記固定部材により固定されることを特徴とする前記技術的思想（イ）に記載の電磁弁。
【００６３】
（ハ）前記位置調整手段により前記可動鉄心が前記固定鉄心に対して接離するときの鉄心ストローク長が、前記弁体が前記弁座に対して接離するときの弁ストローク長以上になったときに、前記主弁部と前記ソレノイド部とを前記固定部材により固定することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の電磁弁における主弁部とソレノイド部との固定方法。
【００６４】
（ニ）前記鉄心ストローク長が前記弁ストローク長と同じストローク長になったときに、前記主弁部と前記ソレノイド部とを前記固定部材により固定することを特徴とする前記技術的思想（ハ）に記載の電磁弁における主弁部とソレノイド部との固定方法。
【符号の説明】
【００６５】
Ｌ１…鉄心ストローク長、Ｌ２…弁ストローク長、１０…電磁弁、１１…主弁部、１２…ボディ、１８…供給弁座、１９…排出弁座、２０…弁室、２１…弁体、２６…位置調整手段及び弾性部材としてのＯリング、３１…ソレノイド部、３３ａ…コイル、３４…磁気回路形成部材として機能するガイドリング、３５…可動鉄心、４１…固定鉄心、５１…固定部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボディに形成された弁室内に弁体が収容されるとともに、前記弁室内に設けられた弁座に対する前記弁体の接離により流路を切り換え可能とする主弁部と、前記弁体を弁座に対して接離する方向に駆動させるための固定鉄心、及び前記固定鉄心に対して接離可能な可動鉄心を有するソレノイド部とが固定部材により固定されてなる電磁弁であって、
前記主弁部と前記ソレノイド部との間には、前記主弁部と前記ソレノイド部とを互いに接離する方向に位置調整可能な位置調整手段が設けられ、
前記主弁部及び前記ソレノイド部のうちいずれか一方に前記固定部材が一体化されるとともに、前記位置調整手段によって前記主弁部と前記ソレノイド部との位置を調整した状態で他方に前記固定部材が連結されて前記主弁部と前記ソレノイド部とが前記固定部材により固定されることを特徴とする電磁弁。
【請求項２】
前記位置調整手段は、前記主弁部と前記ソレノイド部との間に配設される弾性部材であることを特徴とする請求項１に記載の電磁弁。
【請求項３】
前記固定部材は金属材料から形成されるとともに前記主弁部に一体化され、
前記固定部材と前記ソレノイド部とは、その接触部同士が溶接により接合されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電磁弁。
【請求項４】
前記固定部材は非磁性体から形成されるとともに前記主弁部に一体化され、
前記固定部材が、前記ソレノイド部を構成するコイルに通電されて前記コイルが励磁されることで磁気回路を形成する磁気回路形成部材に連結されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電磁弁。
【請求項５】
ボディに形成された弁室内に弁体が収容されるとともに、前記弁室内に設けられた弁座に対する前記弁体の接離により流路を切り換え可能とする主弁部と、前記弁体を弁座に対して接離する方向に駆動させるための固定鉄心、及び前記固定鉄心に対して接離可能な可動鉄心を有するソレノイド部とが固定部材により固定されてなる電磁弁における主弁部とソレノイド部との固定方法であって、
前記主弁部と前記ソレノイド部との間には、前記主弁部と前記ソレノイド部とを互いに接離する方向に位置調整可能な弾性体からなる位置調整手段が設けられ、
前記主弁部及び前記ソレノイド部のうちいずれか一方に前記固定部材が一体化されるとともに、前記位置調整手段によって前記主弁部と前記ソレノイド部との位置を調整した状態で他方に前記固定部材を連結して前記主弁部と前記ソレノイド部とを前記固定部材により固定することを特徴とする電磁弁における主弁部とソレノイド部との固定方法。
【請求項６】
前記固定部材は非磁性体から形成されるとともに前記主弁部に一体化され、
前記固定部材と、前記ソレノイド部を構成するコイルに通電されて前記コイルが励磁されることで磁気回路を形成する磁気回路形成部材とを接触させてその接触部同士を溶接により接合することを特徴とする請求項５に記載の電磁弁における主弁部とソレノイド部との固定方法。
【請求項１】
ボディに形成された弁室内に弁体が収容されるとともに、前記弁室内に設けられた弁座に対する前記弁体の接離により流路を切り換え可能とする主弁部と、前記弁体を弁座に対して接離する方向に駆動させるための固定鉄心、及び前記固定鉄心に対して接離可能な可動鉄心を有するソレノイド部とが固定部材により固定されてなる電磁弁であって、
前記主弁部と前記ソレノイド部との間には、前記主弁部と前記ソレノイド部とを互いに接離する方向に位置調整可能な位置調整手段が設けられ、
前記主弁部及び前記ソレノイド部のうちいずれか一方に前記固定部材が一体化されるとともに、前記位置調整手段によって前記主弁部と前記ソレノイド部との位置を調整した状態で他方に前記固定部材が連結されて前記主弁部と前記ソレノイド部とが前記固定部材により固定されることを特徴とする電磁弁。
【請求項２】
前記位置調整手段は、前記主弁部と前記ソレノイド部との間に配設される弾性部材であることを特徴とする請求項１に記載の電磁弁。
【請求項３】
前記固定部材は金属材料から形成されるとともに前記主弁部に一体化され、
前記固定部材と前記ソレノイド部とは、その接触部同士が溶接により接合されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電磁弁。
【請求項４】
前記固定部材は非磁性体から形成されるとともに前記主弁部に一体化され、
前記固定部材が、前記ソレノイド部を構成するコイルに通電されて前記コイルが励磁されることで磁気回路を形成する磁気回路形成部材に連結されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電磁弁。
【請求項５】
ボディに形成された弁室内に弁体が収容されるとともに、前記弁室内に設けられた弁座に対する前記弁体の接離により流路を切り換え可能とする主弁部と、前記弁体を弁座に対して接離する方向に駆動させるための固定鉄心、及び前記固定鉄心に対して接離可能な可動鉄心を有するソレノイド部とが固定部材により固定されてなる電磁弁における主弁部とソレノイド部との固定方法であって、
前記主弁部と前記ソレノイド部との間には、前記主弁部と前記ソレノイド部とを互いに接離する方向に位置調整可能な弾性体からなる位置調整手段が設けられ、
前記主弁部及び前記ソレノイド部のうちいずれか一方に前記固定部材が一体化されるとともに、前記位置調整手段によって前記主弁部と前記ソレノイド部との位置を調整した状態で他方に前記固定部材を連結して前記主弁部と前記ソレノイド部とを前記固定部材により固定することを特徴とする電磁弁における主弁部とソレノイド部との固定方法。
【請求項６】
前記固定部材は非磁性体から形成されるとともに前記主弁部に一体化され、
前記固定部材と、前記ソレノイド部を構成するコイルに通電されて前記コイルが励磁されることで磁気回路を形成する磁気回路形成部材とを接触させてその接触部同士を溶接により接合することを特徴とする請求項５に記載の電磁弁における主弁部とソレノイド部との固定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１３３０７２（Ｐ２０１１−１３３０７２Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９４６３９（Ｐ２００９−２９４６３９）
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（０００１０６７６０）シーケーディ株式会社 (627)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（０００１０６７６０）シーケーディ株式会社 (627)
【Ｆターム（参考）】
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