JP2745339B2 - 球状弁体のプランジャへの圧入・固定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的 （１） 産業上の利用分野 本発明は、固定の弁座部材に対する近接・離反移動可
能なプランジャに設けられている突部先端に、プランジ
ャよりも高硬度の材料から成る球状弁体を前記突部先端
から一部を突出させて圧入・固定するための球状弁体の
プランジャへの圧入・固定方法に関する。

（２） 従来の技術 従来、たとえば実開昭61−160381号公報で開示されて
いるように、プランジャに球状弁体を圧入・固定するに
あたっては、閉塞端を平坦面とした円形凹部をプランジ
ャに設けておき、該平坦面に点接触するようにして球状
弁体を円形凹部に圧入し、その後、プランジャの突部先
端の周縁部を球状弁体にかしめて結合するようにしてい
る。

（３） 発明が解決しようとする課題 ところが、球状弁体の硬度がプランジャの硬度よりも
高い場合には、上述のように球状弁体と円形凹部の閉塞
端とを点接触としておくと、接触面積が比較的小さいこ
とから、球状弁体が弁座部材に着座したときに球状弁体
に作用する押圧力による球状弁体および円形凹部閉塞端
間の面圧が比較的大きくなり、球状弁体が円形凹部の閉
塞端に食い込み、組付け時に設定しておいた前記突部先
端からの球状弁体の突出量が変化してしまう。

尚、このような問題は、例えば実開昭57−35570号の
マイクロフィルムの明細書（第２頁第９行〜第12行）及
び第1,2図に明示されるようにプランジャの円形凹部の
閉塞端を、開口端側に向かうにつれて大径となるテーパ
面とした場合でも、同様に生じる。即ち、その閉塞端を
上記の如く単にテーパ面としたところで、そのテーパ面
と球状弁体とは点接触していて（従って接触面圧が小さ
くて）、その両者間には弁体着座時に比較的大きな接触
面圧が作用するため、球状弁体が上記閉塞端に食い込
み、組付け時に設定しておいた球状弁体の突出量が組付
け後に変化してしまうのである。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、
球状弁体のプランジャへの組付け寸法に変化が生じるこ
とを極力防止するようにした、球状弁体のプランジャへ
の圧入・固定方法を提供することを目的とする。

B.発明の構成 （１） 課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明によれば、開口端
側に向かうにつれて大径となるテーパ面を閉塞端に備え
る有底の円形凹部をプランジャの突部先端に形成してお
き、前記球状弁体を、該弁体の外面の一部が前記テーパ
面に食い込んで面接触するように前記円形凹部に圧入
し、前記突部先端の周縁部を球状弁体にかしめて結合す
る。

（２） 作用 上記方法によると、球状弁体を、該弁体の外面の一部
が上記テーパ面に食い込んで面接触するように円形凹部
に圧入することにより、比較的少ない塑性変形量（小圧
入荷重）でも、球状弁体と円形凹部の閉塞端（テーパ
面）との接触面積を十分に大きくすることが可能となっ
て、球状弁体と該テーパ面との間の接触面圧を低減する
ことができる。その結果、組み付け後の着座荷重により
球状弁体が閉塞端に食い込んで該弁体のプランジャから
の突出量が変化するのを効果的に抑えることができる。
しかもテーパ面は普通のドリルで容易に形成可能であ
る。

（３） 実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説明す
る。

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第１図は
ソレノイド弁の縦断面図、第２図は球状弁体のプランジ
ャへの圧入・固定手順を順次示す図である。

先ず第１図において、このソレノイド弁は、固定コア
１と、ヨーク２と、固定コア１およびヨーク２間に形成
されている弁室３内に収納されるプランジャ４と、弁室
３に臨んでヨーク２に固定された弁座部材５と、弁座部
材５への着座を可能としてプランジャ４に設けられる球
状弁体６と、球状弁体６を弁座部材５に着座させる方向
にプランジャ４を付勢すべく弁室３内でプランジャ４お
よび固定コア１間に介設される戻しばね７と、励磁時に
前記戻しばね７のばね力に抗してプランジャ４を固定コ
ア１側に吸引するためのコイル８とを備える。

固定コア１は鉄系金属等の磁性材料から成る磁性円筒
体９に嵌合されており、この磁性円筒体９と、ヨーク２
とは、比磁性材料たとえばステンレス鋼から成る非磁性
円筒体10を介して相互に結合される。固定コア１は、半
径方向外方に張出した鍔部1aを一端に有して基本的に円
柱状に形成されており、磁性円筒体９の一端部を前記鍔
部1aに当接させるまで該磁性円筒体９内に嵌合され、固
定コア１の外面には磁性円筒体９の内面に接触するＯリ
ング11が嵌着される。また磁性円筒体９の他端部には、
段部を介して外径を小径とした小径円筒部9aが設けられ
る。さらに非磁性円筒体10には、前記小径円筒部9aを嵌
合させる第１大径孔10aと、第１大径孔10aよりも小径で
あって磁性円筒体９の内径と同径である小径孔10bと、
前記第１大径孔10aと同径の第２大径孔10cとが同軸に連
なって設けられる。しかもヨーク２には前記第２大径孔
10cに嵌合される円筒部2aが突設される。而して非磁性
円筒体10の第１および第２大径孔10a,10cに小径円筒部9
aおよび円筒部2aを嵌合した状態で、非磁性円筒体10お
よび固定コア１間、ならびに非磁性円筒体10およびヨー
ク２間はろう付けまたは溶接により相互にそれぞれ結合
され、その結合状態で固定コア１および非磁性円筒体10
の外面は面一となり、非磁性円筒体10および円筒部2aの
内面も面一となる。

コイル８はボビン12に巻装されており、カバー13内に
挿入される。すなわちカバー13は、固定コア１および磁
性円筒体９を嵌合する有底円筒部13aに、ボビン12を嵌
合する円筒部13cが段部13bを介して同軸に結合されて成
るものであり、円筒部13cの先端部に設けられている薄
肉部13dがヨーク２のフランジ部2bにかしめ結合され
る。而してカバー13をヨーク２にかしめ結合することに
より、ボビン12は段部13bおよびヨーク２間に挟持さ
れ、コイル８は非磁性円筒体10を囲繞して配置されるこ
とになる。

固定コア１の弁室３に臨む面には、プランジャ４が固
定コア１に直接接触したときの残留磁気によるプランジ
ャ４の固定コア１から離反する側の作動抑制を回避する
ために非磁性材料から成るストッパ板14が当接されてお
り、プランジャ４は該ストッパ板14に当接するまで固定
コア１側に移動可能である。また弁座部材５は、ヨーク
２の弁室３側中央部に嵌合固定されるものであり、この
弁座部材５には、ヨーク２に穿設されている通路15に通
じる16が穿設される。またヨーク２における前記弁座部
材５の周囲には、弁室３に通じる複数の通路17…が穿設
される。

弁座部材５の先端は弁室３内に向けて突出されるもの
であり、この弁座部材５の先端に着座して弁孔16を閉塞
するための球状弁体６が、本発明方法に従って、プラン
ジャ４のヨーク２側端部に圧入・固定される。

第２図を併せて参照して、形状弁体６はステンレス鋼
から成るものであるのに対し、プランジャ６は、ステン
レス鋼よりも硬度の低い低カーボン材（たとえばSUYやS
15C）から成るものであり、プランジャ４のヨーク２側
端面中央部に突設された突部4aの先端に球状弁体６が圧
入・固定される。すなわち前記突部4aの先端には、開口
端側に向かうにつれて大径となるテーパ面20aを閉塞端
に備える有底の円形凹部20が第２図（ａ）で示すように
設けられており、第２図（ｂ）で示すように前記テーパ
面20aに一部を食い込ませるようにして（従って面接触
するようにして）球状弁体６を円形凹部20に圧入する。
こうすることにより、プランジャ４におけるテーパ面20
aの塑性変形量を小さく、すなわち球状弁体６の円形凹
部20への圧入荷重量を比較的小さくしても、球状弁体６
と円形凹部20の閉塞端すなわちテーパ面20aとの接触面
積を比較的大きくすることができる。しかもテーパ面20
aは普通のドリルで容易に形成されるものである。次い
で、第２図（ｃ）で示すように、突部4a先端の周縁部を
球状弁体６にかしめて結合することにより、球状弁体６
のプランジャ４への固定が完了する。

またプランジャ４には、弁室３内を固定コア１および
ヨーク２側に区画してしまうことを回避するために複数
の流通孔21…が穿設されており、プランジャ４の移動時
にそれらの流通孔21…を流体が流通することによりプラ
ンジャ４の移動が円滑となる。

次にこの実施例の作用について説明すると、コイル８
の消磁時にはプランジャ４は戻しばね７のばね力により
第１図で示すようにヨーク２側の位置にあり、球状弁体
６は弁座部材５の先端に着座して弁孔16を塞いだ状態に
ある。而してコイル８を励磁すると、プランジャ４は戻
しばね７のばね力に抗してストッパ板14に当接するまで
固定コア１側に吸引され、球状弁体６は弁座部材５から
離反して弁孔16を開放し、それにより通路15,17間が連
通する。

このようにプランジャ４は弁室３内でヨーク２に対す
る近接・離反作動を繰り返し、それによりソレノイド弁
が開閉することになるが、閉弁状態すなわちプランジャ
４が戻しばね７のばね力によりヨーク２側に移動してい
るときに、球状弁体６は前記戻しばね７のばね力により
弁座部材５の先端に押付けられており、その反力により
球状弁体６は円形凹部20の閉塞端に向けて押圧されるこ
とになる。しかるに、円形凹部20の閉塞端はテーパ面20
aとして形成されており、球状弁体６の一部はテーパ面2
0aに食い込んでいるので、球状弁体６およびテーパ面20
aの接触面積は比較的大きく、接触面圧は比較的小さ
い。したがってプランジャ４の硬度が球状弁体６の硬度
よりも低くても、球状弁体６がさらにテーパ面20aに食
い込むことが極力防止され、突部4aからの突出量を設定
して球状弁体６をプランジャ４に組付けた後に、球状弁
体６がプランジャ４にさらに埋まって前記突出量に変化
が生じることが極力防止される。

C.発明の効果 以上のように本発明によれば、開口端側に向かうにつ
れて大径となるテーパ面を閉塞端に備える有底の円形凹
部をプランジャの突部先端に形成しておき、球状弁体
を、該弁体の外面の一部が前記テーパ面に食い込んで面
接触するように前記円形凹部に圧入し、前記突部先端の
周縁部を球状弁体にかしめて結合するので、比較的少な
い塑性変形量（小圧入荷重）でも、球状弁体と円形凹部
の閉塞端（テーパ面）との接触面積を十分に大きくする
ことが可能となって、球状弁体と該テーパ面との間の接
触面圧を低減することができ、従って弁体組み付け後に
おいて、着座荷重により球状弁体が閉塞端に食い込むこ
とを効果的に抑えることができるから、その食い込みに
起因した、球状弁体のプランジャへの組付け寸法の変化
が効果的に抑えられて、弁機能を常に的確に発揮させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図はソレノ
イド弁の縦断面図、第２図は球状弁体のプランジャへの
圧入・固定手順を順次示す図である。 ４……プランジャ、4a……突部、５……弁座部材、６…
…球状弁体、20……円形凹部、20a……テーパ面

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定の弁座部材（５）に対する近接・離反
   移動可能なプランジャ（４）に設けられている突部（4
   a）の先端に、プランジャ（４）よりも高硬度の材料か
   ら成る球状弁体（６）を前記突部（4a）先端から一部を
   突出させて圧入・固定するための球状弁体のプランジャ
   への圧入・固定方法において、 開口端側に向かうにつれて大径となるテーパ面（20a）
   を閉塞端に備える有底の円形凹部（20）をプランジャ
   （４）の突部（4a）先端に形成しておき、前記球状弁体
   （６）を、該弁体（６）の外面の一部が前記テーパ面
   （20a）に食い込んで面接触するように前記円形凹部（2
   0）に圧入し、前記突部（4a）先端の周縁部を球状弁体
   （６）にかしめて結合することを特徴とする球状弁体の
   プランジャへの圧入・固定方法。