JP2008025651A - 電磁弁及びその製造方法 - Google Patents

電磁弁及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2008025651A
JP2008025651A JP2006196513A JP2006196513A JP2008025651A JP 2008025651 A JP2008025651 A JP 2008025651A JP 2006196513 A JP2006196513 A JP 2006196513A JP 2006196513 A JP2006196513 A JP 2006196513A JP 2008025651 A JP2008025651 A JP 2008025651A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shaft
movable core
valve body
valve
coating layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2006196513A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4672610B2 (ja
Inventor
Takahiro Nagaoka
隆弘 長岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Keihin Corp
Original Assignee
Keihin Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Keihin Corp filed Critical Keihin Corp
Priority to JP2006196513A priority Critical patent/JP4672610B2/ja
Publication of JP2008025651A publication Critical patent/JP2008025651A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4672610B2 publication Critical patent/JP4672610B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)

Abstract

【課題】弁体を開閉させるシャフトに表面処理を施して摩耗を低減して耐久性を向上させる。
【解決手段】コイル30に対する通電作用下に固定コア部52に吸引される可動コア40を有するソレノイド部12と、前記可動コア40に連結されて該可動コア40と一体的に変位するシャフト36と、前記シャフト36の変位作用下に供給ポート20と排出ポート22との連通路24を開閉するボール28とを有する弁機構部16とを備え、前記シャフト36の表面には、イオン窒化処理が施されることにより所定厚さの第1被膜層42が形成され、その後に、熱拡散処理が施されることにより前記第1被膜層42の厚さが増大する。
【選択図】図1

Description

本発明は、ソレノイドの励磁作用下に発生する電磁力によって可動コアを固定コアに吸引することにより、弁体を変位させることが可能な電磁弁及びその製造方法に関する。
従来から、ソレノイドコイルの励磁作用下に発生する電磁力によって可動鉄心を固定鉄心に吸引することにより、弁体を変位させる電磁弁が使用されている。
例えば、このような電磁弁としては、ケースの内部に設けられ、ボビンに巻回されたコイルを励磁することにより、ボビンの内側に設けられたプランジャがその電磁力によって軸線方向に沿って変位して該プランジャに連結されたシャフトを介して球状の弁子を給入ポートの弁座へと押し付ける。これにより、シャフトによる押圧作用下に給入ポートを弁子によって閉塞し、流体が流通する給入ポートと排出ポートとの連通を遮断している(例えば、特許文献1参照)。
実開昭63−49074号公報
ところで、特許文献1に係る従来技術においては、シャフトの端部が常に球状の弁子の球面に当接している状態にあるため、例えば、コイルによって発生する電磁力を増大させ、弁子が弁座に当接する際のシール力を増大させる場合に、前記シャフトの端部と弁子の当接面との間に生じる摺動抵抗が大きくなるため、該シャフトの端部に摩耗が生じて耐久性が低下するという問題がある。
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、シャフトに表面処理を施すことにより前記シャフトの摩耗を低減して耐久性を向上させることが可能な電磁弁及びその製造方法を提供することを目的とする。
前記の目的を達成するために、本発明は、圧力流体が流通する第1ポート及び第2ポートを有する弁ボディとハウジングとを含む電磁弁本体部と、
前記ハウジングの内部に配設されてコイルボビンに巻回されたコイルと、前記ハウジングの一端に連結されるヨークと、前記コイルに対する通電作用下に固定コア部に吸引される可動コアと、前記固定コア部と可動コアとの間に介装され前記可動コアを初期位置に復帰させるばね部材とを有するソレノイド部と、
前記可動コアに連結されて該可動コアと一体的に変位するシャフトと、前記シャフトの変位作用下に第1ポートと第2ポートとの連通路を開閉する弁体とを有する弁機構部と、
を備え、
前記シャフトは金属製材料から形成され、前記シャフトの外表面には、イオン窒化処理によって所定の厚さからなる第1被膜層が形成され、熱拡散処理によって前記第1被膜層の厚さが増大することを特徴とする。
本発明によれば、可動コアと一体的に変位するシャフトに対してイオン窒化処理を施すことにより、前記シャフトの硬度を該シャフトの端部が当接して押圧される弁体の硬度より高め、前記シャフトの外表面に所定厚さの第1被膜層を形成する。その後、前記シャフトの硬度を弁体の硬度と略同等若しくは低い値に低下させるために熱拡散処理を施し、前記熱拡散処理によってシャフトの硬度を、弁体の硬度より若干低く設定している。
従って、シャフトの硬度を向上させることにより該シャフトと弁体とが当接した際に生じる摩耗を低減することができる。また、シャフトの外表面に、イオン窒化処理による所定厚さの第1被膜層が形成され、この第1被膜層の厚さが熱拡散処理によって増大することにより、前記シャフトに被膜される被膜層の厚さをイオン窒化処理のみを行う場合に比べて厚くすることができる。
これにより、弁体と当接するシャフトの硬度が適正に設定されるため摩耗が低減し、且つ、厚さが増大した第1被膜層によって靭性が得られるため弁体に当接する際の衝撃吸収性が得られ、前記シャフトの耐久性を向上させることができ、前記シャフトを介して開閉される弁体による圧力流体の高精度な流量制御が可能となり、長期にわたって安定した流量制御を行うことができる。
また、弁ボディに、弁体が着座する着座部に臨み、該弁体を軸線方向に沿って変位自在に支持する弁体支持部を形成するとよい。これにより、弁体が着座部より離間する際、又は、前記着座部より離間している弁体が再び着座部に着座する際に、前記弁体支持部によって弁体を軸線方向に沿って確実且つ好適に変位させることができる。その結果、弁体による弁開状態と弁閉状態との切り換えを円滑に行うことができると共に、前記弁体が軸線と略直交する方向に変位することがないために弁体に対するシャフトの当接位置が一定となり、前記シャフトと弁体によって安定した弁開・弁閉動作を行うことが可能となる。
さらに、弁ボディに、シャフトを軸線方向に沿って変位自在に支持するガイド部材を設けることにより、前記シャフトを軸線方向に沿って高精度に変位させることが可能となると共に、前記ガイド部材が弁ボディの内部に設けられているため、前記シャフトを弁体に近い位置でガイドすることができる。その結果、シャフトをガイドする機構をもたない従来技術の電磁弁と比較して、前記シャフトの端部を弁体に対して常に安定した位置で当接させることができる。
さらにまた、シャフトの硬度は、イオン窒化処理を施すことによって弁体の硬度より高く設定し、熱拡散処理を施すことにより前記弁体の硬度より低く設定するとよい。これにより、シャフトをイオン窒化処理によって硬度を高めることができると共に、前記イオン窒化処理が施された後に熱拡散処理を施すことによりその硬度を低下させることができる。すなわち、シャフトの硬度を、弁体の硬度に応じて適正な値に設定することが可能となる。
またさらに、本発明は、圧力流体が流通する第1ポート及び第2ポートを有する弁ボディとハウジングとを含む電磁弁本体部と、
前記ハウジングの内部に配設されてコイルボビンに巻回されたコイルと、前記ハウジングの一端に連結されるヨークと、前記コイルに対する通電作用下に固定コア部に吸引される可動コアと、前記固定コア部と可動コアとの間に介装され前記可動コアを初期位置に復帰させるばね部材とを有するソレノイド部と、
前記可動コアに連結されて該可動コアと一体的に変位するシャフトと、前記シャフトの変位作用下に第1ポートと第2ポートとの連通路を開閉する弁体とを有する弁機構部と、
を備え、
前記シャフトは金属製材料から形成され、前記シャフトの外表面には、イオン窒化処理によって所定の厚さからなる第1被膜層が形成され、熱拡散処理によって前記第1被膜層の厚さが増大すると共に、第2被膜層が形成されることを特徴とする。
本発明によれば、可動コアと一体的に変位するシャフトに対してイオン窒化処理を施すことにより、前記シャフトの硬度を該シャフトの端部が当接して押圧される弁体の硬度より高め、前記シャフトの外表面に所定厚さの第1被膜層を形成する。その後、前記シャフトの硬度を弁体の硬度と略同等若しくは低い値に低下させるために熱拡散処理を施し、前記第1被膜層の厚さを増大させる共に、第2被膜層を形成している。
従って、シャフトの硬度を向上させることにより該シャフトと弁体とが当接した際に生じる摩耗を低減することができる。また、シャフトの外表面に、イオン窒化処理による所定厚さの第1被膜層が形成され、この第1被膜層の厚さが熱拡散処理によって増大することにより、前記シャフトに被膜される被膜層の厚さをイオン窒化処理のみを行う場合に比べて厚くすることができる。
これにより、弁体と当接するシャフトの硬度が適正に設定されるため摩耗が低減し、且つ、厚さが増大した第1被膜層によって靭性が得られるため弁体に当接する際の衝撃吸収性が得られ、前記シャフトの耐久性を向上させることができ、前記シャフトを介して開閉される弁体による圧力流体の高精度な流量制御が可能となり、長期にわたって安定した流量制御を行うことができる。
また、熱拡散処理によって形成された第2被膜層は、第1被膜層より硬度が低く、且つ、シャフトの母材に対しては硬度が高くなっている。すなわち、この第2被膜層は、第1被膜層とシャフト母材との間の硬度差を緩和することが可能な緩和機能を有している。さらに、シャフトには第1被膜層の厚さに加えて第2被膜層の厚さも加わるため、前記シャフトが弁体に当接する際の衝撃が好適に吸収されることとなる。換言すれば、シャフトの衝撃吸収性を向上させることが可能となる。この結果、シャフトの耐久性をさらに向上させることができる。
さらに、本発明は、圧力流体が流通する第1ポート及び第2ポートを有する弁ボディとハウジングとを含む電磁弁本体部と、
前記ハウジングの内部に配設されてコイルボビンに巻回されたコイルと、前記ハウジングの一端に連結されるヨークと、前記コイルに対する通電作用下に固定コア部に吸引される可動コアと、前記固定コア部と可動コアとの間に介装され前記可動コアを初期位置に復帰させるばね部材とを有するソレノイド部と、
前記可動コアに連結されて該可動コアと一体的に変位するシャフトと、前記シャフトの変位作用下に第1ポートと第2ポートとの連通路を開閉する弁体とを有する弁機構部を備える電磁弁の製造方法において、
前記シャフトの外表面に対してイオン窒化処理を施す工程と、
前記シャフトの外表面に対して熱拡散処理を施す工程と、
を有することを特徴とする。
本発明によれば、シャフトに対してイオン窒化処理を施すことにより、前記シャフトの硬度を該シャフトの端部が当接して押圧される弁体の硬度より高め、前記シャフトの外表面に所定厚さの第1被膜層を形成する。次に、前記イオン窒化処理が施されたシャフトに対して熱拡散処理を施すことにより、前記シャフトの硬度を低下させて弁体の硬度と略同等若しくは低く設定している。
従って、シャフトの硬度を向上させることにより該シャフトと弁体とが当接した際に生じる摩耗を低減することができ、且つ、シャフトの外表面に被膜される第1被膜層の厚さを厚くすることができる。
これにより、弁体と当接するシャフトの硬度が適正に設定されるため摩耗が低減し、且つ、厚さが増大した第1被膜層によって靭性が得られるため弁体に当接する際の衝撃吸収性が得られ、前記シャフトの耐久性を向上させることができ、前記シャフトを介して開閉される弁体による圧力流体の高精度な流量制御が可能となり、長期にわたって安定した流量制御を行うことができる。
本発明によれば、以下の効果が得られる。
すなわち、可動コアと一体的に変位するシャフトに対してイオン窒化処理を施して硬度を増大させ、且つ、外表面に所定厚さの第1被膜層を形成し、その後、前記シャフトに対して熱拡散処理を施して、前記シャフトの硬度を弁体と略同等の硬度としている。その結果、シャフトの硬度を弁体と略同等にすることにより前記シャフトと弁体とが当接した際に生じる摩耗を低減し、厚さが増大した第1被膜層によって弁体に当接する際の衝撃吸収性が得られるため、前記シャフトの耐久性を向上させることができる。
本発明に係る電磁弁についてその製造方法との関連で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
図1において、参照符号10は、本発明の実施の形態に係る電磁弁の製造方法が適用された電磁弁を示す。
この電磁弁10は、内部にソレノイド部12が設けられたハウジング14と、前記ハウジング14に一体的に連結され、内部に弁機構部16が設けられた弁ボディ18とからなる。前記ハウジング14は、例えば、SUM(JIS規格)等の磁性材料によって形成され、前記弁ボディ18は、例えば、アルミニウム等の非磁性材料によって形成するとよい。
弁ボディ18は、略円筒状からなり、該弁ボディ18の下端部に高圧の圧力流体が供給される供給ポート(第1ポート)20が形成され、前記供給ポート20より上方の側部には、連通路24を介して供給ポート20と連通する排出ポート(第2ポート)22が形成されている。
連通路24には、弁ボディ18の内壁に形成された着座部26に着座することにより連通路24を遮断し、前記着座部26から離間することにより前記連通路24を開成する弁体として機能するボール28が設けられる。このボール28は、例えば、SUJ(JIS規格)等のベアリング鋼によって形成され、その表面硬度がHmv800〜900の範囲内となるように設定されている。そして、ソレノイド部12のコイル30(後述する)が非通電状態にある場合、前記ボール28は、後述するリターンスプリング32の弾発力によって押圧されたシャフト36を介して着座部26に着座した弁閉状態にある。
弁ボディ18の内部には、着座部26からハウジング14側に向かって軸線方向に延在するボールガイド(弁体支持部)34が形成され、前記ボールガイド34はボール28の外周径と略同一径で形成されている。
また、弁ボディ18の内部には、ボールガイド34に臨むように空間部38が形成され、前記空間部38には、軸線方向に沿って変位可能なシャフト36が配設されている。このシャフト36は、一端部36aがボール28の球面に当接すると共に、他端部が後述する可動コア40に連結されている。このシャフト36の一端部36aは平面状に形成されている(図3参照)。なお、シャフト36は、可動コア40に対して加締め成形等によって一体としてもよい。
また、このシャフト36は、例えば、SUS304(JIS規格)等の非磁性材料から形成され、その表面硬度を増大させる目的でイオン窒化処理(例えば、600℃で6時間)が施され、前記イオン窒化処理によって前記シャフト36の全表面に対して所定厚さで第1被膜層42が形成される(図3A参照)。詳細には、イオン窒化処理によって表面硬度がHmv1150まで増大し、前記第1被膜層42の厚さt1が、例えば、約62μmに形成される。これにより、イオン窒化処理を施す前の非磁性材料の状態と比較して、約5倍の表面硬度を得ることができる。
しかしながら、イオン窒化処理が施されたシャフト36は、その表面硬度がボール28の表面硬度(Hmv800〜900)より高くなってしまうため、該ボール28とシャフト36とが当接した際に前記ボール28側に摩耗が生じることとなる。そのため、シャフト36の表面硬度とボール28の表面硬度と略同等とするために前記イオン窒化処理が施されたシャフト36に対して熱拡散処理(例えば、700℃で2時間)を施し、シャフト36の表面硬度を意図的に低下させる。この熱拡散処理を行うことによりシャフト36の表面硬度をHmv650まで低下させることが可能となり、前記ボール28の表面硬度(Hmv800〜900)より若干低く設定することができる。
換言すると、イオン窒化処理を施す前の非磁性材料の状態と比較して、シャフト36の表面硬度を約3倍にすることができる。
その際、図3Aに示されるように、イオン窒化処理によって第1被膜層42が形成されたシャフト36に対してさらに熱拡散処理を施すことにより、第1被膜層42の厚さが増大する(図3B中、t1´参照)。詳細には、熱拡散処理を施すことにより、シャフト36の表面に形成された第1被膜層42の厚さが増大すると共に、前記第1被膜層42の内周側から前記シャフト36の内部に染み込むように第2被膜層44が形成される。すなわち、シャフト36の外表面は、第1及び第2被膜層42、44からなる2層で被覆される。この場合、図3Bに示されるように、第1被膜層42の厚さt1は、熱拡散処理によってさらに厚くなる(図3B中、t1´)と共に、第2被膜層44の厚さt2は、第1被膜層42より薄く形成される(t1´<t2)。例えば、第2被膜層44の厚さt2は、第1被膜層42の厚さt1´の約1/10程度で形成される。
これにより、シャフト36の外表面に被膜される第1被膜層42の厚さは、イオン窒化処理のみの場合より厚くなり、例えば、約100μmとなる。
また、第2被膜層44の厚さは、例えば、約10μmとなり、第1被膜層42に第2被膜層44を加えた厚さは約110μmとなる。
さらに、第2被膜層44の硬度は、第1被膜層42の硬度より低く、且つ、シャフト36における母材の硬度に対して高く設定される。すなわち、この第2被膜層44は、シャフト36における母材と第1被膜層42との間の硬度差を緩和可能な緩和機能を有している。さらに、シャフト36には、第1被膜層42の厚さに加えて第2被膜層44の厚さも加わるため、前記シャフト36がボール28に当接する際の衝撃が好適に吸収されることとなる。換言すれば、第2被膜層44を形成することによりシャフト36の衝撃吸収性を向上させることが可能となる。この結果、シャフト36の耐久性をさらに向上させることができる。
シャフト36は、空間部38に設けられたガイド部材46のガイド孔48に挿通されることにより軸線方向に沿って変位自在に保持されている。そのため、ガイド孔48によってシャフト36の半径方向への変位が規制され、軸線方向に沿って好適にガイドされる。このガイド部材46は、例えば、黄銅等の金属製材料によって形成されている。なお、ガイド部材46は、弁ボディ18の空間部38に配設される構成としているが、前記弁ボディ18の内部にシャフト36をガイドするガイド孔48のみを一体的に形成してもよい。
一方、弁ボディ18の外周面には、軸線方向に沿って所定間隔離間して配置され、環状溝に装着されたシール部材50が設けられる。
ソレノイド部12は、シャフト36の軸線方向に沿って所定長だけ突出した固定コア部52を有するハウジング14と、前記ハウジング14の内部に収納され、コイルボビン54に巻回されたコイル30と、略円柱体からなり中央部に軸線方向に沿って貫通する段付き孔部56が形成された可動コア40とを含む。
固定コア部52は、例えば、鍛造成形によってハウジング14と一体的に形成されている。
可動コア40には、軸線方向と直交して中央部の段付き孔部56に連通する通路58が形成され、前記通路58は、固定コア部52と可動コア40との間のクリアランス60に充填された圧力流体を逃がす機能を有する。なお、前記コイルボビン54は、例えば、樹脂製材料によって形成される。
また、ソレノイド部12は、一端部が前記固定コア部52の内壁面に係着され、他端部が前記可動コア40の段付き孔部56の段部に係着されたリターンスプリング(ばね部材)32と、前記ハウジング14の一端に連結され、前記可動コア40の外周面を囲繞するヨーク62とを有する。前記リターンスプリング32の弾発力によって、可動コア40は、固定コア部52から離間する方向(矢印A方向)に押圧された状態にあり、ソレノイド部12のコイル30が通電されないオフ状態にある場合、可動コア40と固定コア部52との間には所定のクリアランス60が形成される(図1参照)。
可動コア40は略円筒体からなり、その固定コア部52に対向する端部外周面には、可動コア40の他の部分と比較して直径が徐々に拡径し且つ固定コア部52と略同径からなる拡径部66を有する。
この場合、可動コア40に対して固定コア部52と略同径からなる拡径部66を形成することにより、コイルボビン54と可動コア40との間にヨーク62を介装させているにも拘わらず、固定コア部52に対する可動コア40の対向面積を増大させ、磁気特性を向上させることができる。
ヨーク62は、可動コア40の外周面を囲繞して軸線方向(矢印A、B方向)に沿って延在する円筒部68と、前記円筒部68の外周面から半径外方向に向かって突出する環状フランジ部70とから構成され、弁ボディ18の内壁に形成されたインロー部72に対して円筒部68の下端部が嵌合される。
そして、ヨーク62を前記インロー部72に嵌合することにより、該ヨーク62の弁ボディ18に対する組付性を良好に保持することができると共に、組付精度を向上させることができる。なお、ヨーク62は、例えば、SUM(JIS規格)等の磁性材料によって一体的に形成される。
また、ヨーク62の円筒部68は、その軸線方向に沿った端面は、ソレノイド部12のオフ状態時に可動コア40の拡径部66の近傍まで延在するように形成されている。
このように、ソレノイド部12のオン/オフ動作に関係がなく、ヨーク62と可動コア40間の磁気ギャップが作用する区間の長さを一定に保持することができるので、ソレノイド部12のオン/オフ動作による吸引力(電磁力)に影響を与えることを防止することができる。
ハウジング14とコイル30の間には、該コイル30の外周面及びコイルボビン54の一部をモールドする樹脂封止体74が設けられ、前記樹脂封止体74は、後述するカプラ部76に連続して樹脂製材料によって一体成形される。
また、コイルボビン54に近接する前記樹脂封止体74とハウジング14との間、前記ヨーク62の環状フランジ部70の上面と樹脂封止体74との間には、それぞれ、縦断面三角形状の同一形状からなるOリング78a、78bが装着される。さらに、ヨーク62の環状フランジ部70の下面と弁ボディ18との間にもOリング80が装着されている。
この場合、樹脂封止体74の軸方向に沿った上下端面の中央部には、前記縦断面三角形状のOリング78a、78bを配置するための環状傾斜面が対称に配置される。従って、同一のOリング78a、78bを使用することが可能となり、製造コストの低減及び誤組付の防止を図ることができる。
ハウジング14の端部は、図示しない加締め手段によって加圧されることにより、弁ボディ18の上部に加締められて一体的に連結される。
また、ハウジング14の側部には、コイル30に通電するカプラ部76が設けられ、前記カプラ部76には、前記コイル30に電気的に接続されたターミナル82の端子部82aが露呈するように設けられる。
本発明の実施の形態に係る電磁弁10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、ソレノイド部12のコイル30が通電されていないオフ状態では、図1に示されるように、ボール28が着座部26に着座した弁閉状態となり、供給ポート20と排出ポート22との連通が遮断されている状態にある。
このような弁閉状態で図示しない電源を付勢してコイル30に通電することによりソレノイド部12が励磁されてオン状態となり、ハウジング14、ヨーク62、可動コア40及び固定コア部52を順次経由してハウジング14に復帰する磁束が生じる。
そして、ソレノイド部12によって発生する電磁力により、可動コア40は、リターンスプリング32の押圧力に打ち勝って固定コア部52に吸引される。そして、可動コア40と一体的に連結されたシャフト36がヨーク62の円筒部68によるガイド作用下に上方(矢印B方向)に向かって変位し、それに伴ってシャフト36がガイド部材46によるガイド作用下に上方に向かって変位することにより、前記シャフト36の一端部36aがボール28から離間する。
従って、ボール28を着座部26に付勢した押圧力が消滅し、供給ポート20から導入された圧力流体の押圧力によってボール28が着座部26から離間して供給ポート20と排出ポート22とが連通する弁開状態となる(図2参照)。そして、供給ポート20から導入された圧力流体(例えば、圧油)は、排出ポート22を介して図示しない外部流体機器に導出される。
一方、反対に、ソレノイド部12のコイル30に対する通電を停止することにより、電磁力が消滅し、リターンスプリング32の弾発力の作用下に可動コア40及びシャフト36が下方側に変位し、ボール28を押圧して該ボール28が着座部26に着座した閉弁状態に復帰する。
なお、この電磁弁10の弁ボディ18内を流通する圧力流体は、水、燃料、圧油等の液体であれば特に限定されるものではなく、その圧力を例えば、20〜30kgf/cm2に設定するとよい。
また、上述した説明では、一組の供給ポート20と排出ポート22を有する高圧用の電磁二方弁について説明したが、三方弁等にこの構成を適用するようにしてもよいし、低圧の圧力流体の流通を制御する際に用いるようにしてもよい。
以上のように、本実施の形態では、可動コア40と一体的に変位可能に設けられるシャフト36に対してイオン窒化処理を施すことにより、前記シャフト36の表面硬度を該シャフト36の一端部36aが当接して押圧されるボール28の表面硬度より高めると共に、前記シャフト36の外表面に所定厚さの第1被膜層42を形成する。そして、その後に、前記シャフト36の表面硬度をボール28の表面硬度と略同等の値に低下させるために熱拡散処理を施すことにより、前記熱拡散処理によってシャフト36の表面硬度を、ボール28の表面硬度より若干低く設定することができるため、前記シャフト36の一端部36aとボール28の球面とが当接した際に生じる摩耗を低減することができる。
また、シャフト36の外表面には、イオン窒化処理によって形成された第1被膜層42が熱拡散処理によって厚さの増大した第1被膜層42となるため、前記シャフト36に被膜される被膜層の厚さをイオン窒化処理のみを行う場合に比べて厚くすることができる。
このように、イオン窒化処理を施した後に熱拡散処理を行うことにより、表面硬度がボール28の表面硬度より若干低くなり、且つ、外表面に被膜される第1被膜層42の厚いシャフト36が得られる。その結果、ボール28と当接するシャフト36の一端部36aの表面硬度が適正に設定され、且つ、第1被膜層42によって靭性が得られるために適度な衝撃吸収性が得られ、前記シャフト36の耐久性を著しく向上させることができる。
これにより、シャフト36における一端部36aの摩耗を防止することができるため、前記シャフト36を介して開閉されるボール28による圧力流体の高精度な流量制御が可能となり、長期にわたって安定した流量制御を行うことができる。
また、弁ボディ18の連通路24に臨む位置に、軸線方向に沿って略同一径に形成されてボール28が配設されるボールガイド34が形成されている。このボールガイド34の内周径は、前記ボール28の直径と略同等若しくは若干大きくなるように形成されている。
これにより、前記ボール28が着座部26より離間して上方に変位する際、又は、前記着座部26より離間しているボール28が再び着座部26に着座する際に、前記ボール28を軸線方向に沿って確実且つ好適に変位させることが可能となる。これにより、ボール28による弁開状態と弁閉状態との切り換えを円滑に行うことができると共に、半径方向に変位することがないため常にボール28に対するシャフト36の当接位置が一定となり、前記シャフト36とボール28とによって安定した弁開・弁閉動作を行うことが可能となる。
さらに、シャフト36を、イオン窒化処理によって表面硬度を高めることができると共に、前記イオン窒化処理が施された後に熱拡散処理を施すことによりその表面硬度を低下させることができる。このように、シャフト36の外表面の表面硬度を、ボール28の表面硬度に応じて適正な値(具体的にはボール28の表面硬度に比して若干だけ小さな値)に設定することが可能である。
さらにまた、シャフト36が軸線方向に沿ってガイドされるガイド部材46を設けることにより、前記シャフト36を軸線方向に沿って高精度に変位させることが可能となると共に、前記ガイド部材46が弁ボディ18の内部に設けられているため、前記シャフト36を弁体として機能するボール28に近い位置でガイドすることができる。そのため、シャフト36をガイドする機構をもたない従来技術の電磁弁と比較して、前記シャフト36の一端部36aをボール28の表面に対して常に安定した位置で当接させることができる。
本発明の実施の形態に係る電磁弁の製造方法が適用された電磁弁の軸線方向に沿った縦断面図である。 図1に示す電磁弁を励磁することにより、ボールが着座部から離間した弁開状態を示す縦断面図である。 図3Aは、シャフトの外周面にイオン窒化処理によって第1被膜層が形成された状態を示す拡大縦断面図であり、図3Bは、前記シャフトに第1被膜層が形成された後に、熱拡散処理によって前記第1被膜層の厚さが増大すると共に、第2被膜層が形成された状態を示す拡大縦断面図である。
符号の説明
10…電磁弁 12…ソレノイド部
14…ハウジング 16…弁機構部
18…弁ボディ 20…供給ポート
22…排出ポート 24…連通路
26…着座部 28…ボール
30…コイル 34…ボールガイド
36…シャフト 38…空間部
40…可動コア 42…第1被膜層
44…第2被膜層 46…ガイド部材
52…固定コア部 54…コイルボビン
62…ヨーク 76…カプラ部
78a、78b、80…Oリング

Claims (6)

  1. 圧力流体が流通する第1ポート及び第2ポートを有する弁ボディとハウジングとを含む電磁弁本体部と、
    前記ハウジングの内部に配設されてコイルボビンに巻回されたコイルと、前記ハウジングの一端に連結されるヨークと、前記コイルに対する通電作用下に固定コア部に吸引される可動コアと、前記固定コア部と可動コアとの間に介装され前記可動コアを初期位置に復帰させるばね部材とを有するソレノイド部と、
    前記可動コアに連結されて該可動コアと一体的に変位するシャフトと、前記シャフトの変位作用下に第1ポートと第2ポートとの連通路を開閉する弁体とを有する弁機構部と、
    を備え、
    前記シャフトは金属製材料から形成され、前記シャフトの外表面には、イオン窒化処理によって所定の厚さからなる第1被膜層が形成され、熱拡散処理によって前記第1被膜層の厚さが増大することを特徴とする電磁弁。
  2. 請求項1記載の電磁弁において、
    前記弁ボディには、前記弁体が着座する着座部に臨み、該弁体を軸線方向に沿って変位自在に支持する弁体支持部が形成されていることを特徴とする電磁弁。
  3. 請求項1記載の電磁弁において、
    前記弁ボディには、前記シャフトを軸線方向に沿って変位自在に支持するガイド部材が設けられることを特徴とする電磁弁。
  4. 請求項1記載の電磁弁において、
    前記シャフトの硬度は、前記イオン窒化処理が施されることによって前記弁体の硬度より高く設定され、前記熱拡散処理が施されることにより前記弁体の硬度より低く設定されることを特徴とする電磁弁。
  5. 圧力流体が流通する第1ポート及び第2ポートを有する弁ボディとハウジングとを含む電磁弁本体部と、
    前記ハウジングの内部に配設されてコイルボビンに巻回されたコイルと、前記ハウジングの一端に連結されるヨークと、前記コイルに対する通電作用下に固定コア部に吸引される可動コアと、前記固定コア部と可動コアとの間に介装され前記可動コアを初期位置に復帰させるばね部材とを有するソレノイド部と、
    前記可動コアに連結されて該可動コアと一体的に変位するシャフトと、前記シャフトの変位作用下に第1ポートと第2ポートとの連通路を開閉する弁体とを有する弁機構部と、
    を備え、
    前記シャフトは金属製材料から形成され、前記シャフトの外表面には、イオン窒化処理によって所定の厚さからなる第1被膜層が形成され、熱拡散処理によって前記第1被膜層の厚さが増大すると共に、第2被膜層が形成されることを特徴とする電磁弁。
  6. 圧力流体が流通する第1ポート及び第2ポートを有する弁ボディとハウジングとを含む電磁弁本体部と、
    前記ハウジングの内部に配設されてコイルボビンに巻回されたコイルと、前記ハウジングの一端に連結されるヨークと、前記コイルに対する通電作用下に固定コア部に吸引される可動コアと、前記固定コア部と可動コアとの間に介装され前記可動コアを初期位置に復帰させるばね部材とを有するソレノイド部と、
    前記可動コアに連結されて該可動コアと一体的に変位するシャフトと、前記シャフトの変位作用下に第1ポートと第2ポートとの連通路を開閉する弁体とを有する弁機構部を備える電磁弁の製造方法において、
    前記シャフトの外表面に対してイオン窒化処理を施す工程と、
    前記シャフトの外表面に対して熱拡散処理を施す工程と、
    を有することを特徴とする電磁弁の製造方法。
JP2006196513A 2006-07-19 2006-07-19 電磁弁及びその製造方法 Expired - Fee Related JP4672610B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006196513A JP4672610B2 (ja) 2006-07-19 2006-07-19 電磁弁及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006196513A JP4672610B2 (ja) 2006-07-19 2006-07-19 電磁弁及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008025651A true JP2008025651A (ja) 2008-02-07
JP4672610B2 JP4672610B2 (ja) 2011-04-20

Family

ID=39116484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006196513A Expired - Fee Related JP4672610B2 (ja) 2006-07-19 2006-07-19 電磁弁及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4672610B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104975155A (zh) * 2015-07-02 2015-10-14 如皋市非标轴承有限公司 高压气淬、深冷处理和离子渗氮处理真空氮气循环一体机
CN110219926A (zh) * 2019-07-05 2019-09-10 沈思成 一种自动振动启闭装置及安装有该自动振动启闭装置的自行车前叉

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6176659A (ja) * 1984-09-21 1986-04-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 金属材料の表面硬化方法
JPS6349074U (ja) * 1986-09-19 1988-04-02
JPS6392882A (ja) * 1986-10-08 1988-04-23 Mitsubishi Motors Corp ソレノイドバルブ
JPS6415884U (ja) * 1987-07-08 1989-01-26
JPH01164872A (ja) * 1987-12-17 1989-06-28 Hitachi Ltd 電磁弁
JPH07138733A (ja) * 1993-11-16 1995-05-30 Nissan Motor Co Ltd 金型の表面硬化熱処理方法
JP2002130409A (ja) * 2000-10-30 2002-05-09 Koyo Seiko Co Ltd 乾式無段変速機

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6176659A (ja) * 1984-09-21 1986-04-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 金属材料の表面硬化方法
JPS6349074U (ja) * 1986-09-19 1988-04-02
JPS6392882A (ja) * 1986-10-08 1988-04-23 Mitsubishi Motors Corp ソレノイドバルブ
JPS6415884U (ja) * 1987-07-08 1989-01-26
JPH01164872A (ja) * 1987-12-17 1989-06-28 Hitachi Ltd 電磁弁
JPH07138733A (ja) * 1993-11-16 1995-05-30 Nissan Motor Co Ltd 金型の表面硬化熱処理方法
JP2002130409A (ja) * 2000-10-30 2002-05-09 Koyo Seiko Co Ltd 乾式無段変速機

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104975155A (zh) * 2015-07-02 2015-10-14 如皋市非标轴承有限公司 高压气淬、深冷处理和离子渗氮处理真空氮气循环一体机
CN110219926A (zh) * 2019-07-05 2019-09-10 沈思成 一种自动振动启闭装置及安装有该自动振动启闭装置的自行车前叉

Also Published As

Publication number Publication date
JP4672610B2 (ja) 2011-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5421059B2 (ja) 電磁弁
JP4981603B2 (ja) 電磁アクチュエータ
JP5724661B2 (ja) 高圧ポンプおよびその制御方法
JP2004360750A (ja) 電磁弁
JP5128224B2 (ja) 電磁弁
JP4672610B2 (ja) 電磁弁及びその製造方法
JP4058024B2 (ja) 電磁式燃料噴射弁
JP4569826B2 (ja) 高圧燃料ポンプ
JP2007132461A (ja) 液圧制御用アクチュエータの電磁弁
JP2009174623A (ja) 電磁弁
JP5600844B2 (ja) 電磁弁
JP2005207461A (ja) 電磁弁
JP2010025217A (ja) 電磁弁
CN114576413A (zh) 阀装置
JP3777254B2 (ja) ソレノイドポンプ装置
JP4070525B2 (ja) 電磁弁及びその製造方法
JP4535962B2 (ja) ラッチ式電磁弁
JP5003509B2 (ja) 電磁弁の製造方法
US11948737B2 (en) Solenoid
JP2002372164A (ja) 電磁弁
US20130200283A1 (en) Solenoid Valve and Driver Assistance Device having such a Valve
WO2011049177A1 (ja) 電磁弁
JP5746895B2 (ja) リニアソレノイド及びそれを用いたバルブ装置
JP2010216520A (ja) 流量制御電磁弁
JP4167995B2 (ja) 電磁弁

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090511

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100928

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101005

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101203

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101221

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110119

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4672610

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140128

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees