JP4146973B2 - Assembling method of solenoid valve - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、少量の薬液等の液体の流通を制御するために使用される小型の電磁弁の組立方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、少量の薬液等の流通を制御するための小型の電磁弁が、医療機器や理化学機器等に用いられている。このような小型電磁弁として、例えば図9に示すような電磁弁100がある。この電磁弁100は、電磁コイル101が組み込まれたアクチュエータ部Aと、流路111が形成されたボディBとからなり、ボディBには流路111に通じる入力ポート102及び出力ポート103がそれぞれ外部に開口している。
【0003】
アクチュエータ部Aにおいて、電磁コイル101の中心孔101aの両端部には、第1のコア105、第2のコア106がそれぞれ配置されている。第1のコア105は、電磁コイル101の図中上端面を覆うと共に、その突出部105aが中心孔101a内に挿入される。第2のコア106は、電磁コイル101の図中下端面を覆い、その中央部に設けられた案内孔106aには、プランジャ104が往復動可能に設けられる。
【0004】
プランジャ104は、案内孔106a内において上下方向に摺動可能に案内され、バネ107により下方へ付勢されている。さらに、プランジャ104の下端部には、弁体を構成するダイアフラム108がその中央に設けられた突出部108aを介して固定され、プランジャ104と共に上下動するようになっている。ダイアフラム108の外縁部はボディBと第2のコア106の間に挟みこまれて固定されている。
【0005】
従って、電磁コイル101が消磁されてプランジャ104がバネ107により下方へ付勢されることにより、ダイアフラム108がボディBに設けられた弁座109に当接して流路111が閉鎖される。また、電磁コイル101が励磁されてプランジャ104がバネ107に抗して上方へ移動することにより、ダイアフラム108が弁座109から離れて流路111が開放される。
【0006】
電磁コイル101、第1のコア105、第2のコア106、プランジャ104等は有底筒状のボンネット110に収容されている。ボンネット110の裾部の内周は、第2のコア106の外周に対して接着剤112により接着され、固定されている。また、アクチュエータ部AはボディBに対してネジ止めされている。ここで、第1のコア105の下端面105bと、第2のコア106の底面106bとの距離をコイル深さHと定義する。このコイル深さHは、第1のコア105と第2のコア106の距離に相当するものであり、プランジャ104に作用する磁力の大きさやプランジャ104が移動できる距離を決定するものである。このことから、コイル深さHは、弁体であるダイアフラム108の動きに影響を与えることになり、電磁弁100としての開度及び応答性に影響を与えることになる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の電磁弁100では、第2のコア106とボンネット110との固定方法が接着剤112によるものであることから、接着剤112の劣化により第2のコア106の抜け強度が小さくなるおそれがあった。また、接着直後に第2のコア106が移動することや、使用中の外力によって第2のコア106に微小なずれが生じることで、コイル深さHの調整精度が悪くなるおそれもあった。
【0008】
これに対し、例えば、ボンネット110の開口端を第2のコア106の底面106b側へRかしめするという方法も考えられる。しかし、この場合には、第2のコア106の抜け強度は大きくなるものの、コイル深さHの調整が困難になるおそれがある。ボンネット110の開口端のかしめ量の精度が出し難いからである。
【0009】
またあるいは、ボンネット110の裾部の内周及び第2のコア106の外周にそれぞれ雄ねじ及び雌ねじを設け、それらを互いに締め付けて固定するという方法も考えられる。しかし、この場合には、第2のコア106の抜け強度は大きくなるものの、雄ねじ及び雌ねじの加工に手間がかかり、製造工程が複雑化するという問題があった。特に、精密なコイル深さHを得るためには、ねじ加工に高い精度が要求されることになる。
【0010】
この発明は上記の事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、コアによるコイル深さの高精度な調整が容易で、しかも、ボンネットに対するコアの抜け強度を比較的容易に確保することを可能にした電磁弁の組立方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、電磁コイルと、電磁コイルの中心孔の一端部に配置される第1のコアと、電磁コイルの中心孔の他端部で第1のコアの端面へ向かって往復動されるプランジャと、電磁コイルの中心孔の他端部に配置されると共に、プランジャの移動を案内する案内孔を有する第2のコアと、プランジャに設けられた弁体と、弁体により開閉される弁座を含むボディと、電磁コイル、第1のコア及びプランジャを収容するためのボンネットとを備え、ボンネットに電磁コイル、第1のコア及びプランジャを収容すると共に、そのボンネットの開口内側に第2のコアを固定することにより、第1のコアと第2のコアとの間のコイル深さを所定値に設定するようにした電磁弁の組立方法において、前記コイル深さと同寸の高さの突出部を有するワーク台治具に前記第2のコアを挿入する第1の工程と、前記ワーク台治具に、ウエーブワッシャと、予め前記第1のコアを前記ボンネットの内部に固定したボンネット組立と、予めコイル巻線をコイルボビンに巻き付けて樹脂でモールドしたコイル組立とを、該コイル組立が前記ボンネット組立内に挿入されるように、重ね合わせる第2の工程と、押さえ治具により前記ボンネット組立を前記ワーク台治具に押さえ付けることにより、前記ボンネットの裾部を前記第2のコアの外周に嵌合させ、前記第1のコアと前記ワーク台治具の突出部とを互いに接触させる第3の工程と、前記押さえ治具により前記ボンネット組立を押さえ付けた状態で、かしめ治具により前記ボンネットの裾部外周を圧縮して、該ボンネットを前記第2のコアの外周に形成された周溝にかしめる第4の工程と、を備えたことを趣旨とする。
【0012】
上記発明の構成によれば、プランジャは第2のコアの案内孔に案内されて第1のコアの端面へ向かって往復動するので、第1のコアと第2のコアとの距離、すなわち、コイル深さによってプランジャの移動距離が決定される。また、プランジャに設けられた弁体によってボディの弁座が開閉されるので、プランジャの移動距離が電磁弁としての開度及び応答性に影響を与えることになる。ここで、第1のコアはボンネットに収容されることから、第1のコアをボンネットに正確に位置決めすることができる。従って、コイル深さは第2のコアとボンネットとの位置関係によって決定されることになる。
この発明では、ボンネットの開口内側に第2のコアが嵌合されて同コアの周溝にボンネットがかしめられるだけなので、第2のコアがボンネットに対して機械的に正確に位置決めされる。しかも、周溝の深さ及びかしめ強度の設定によりかしめ量の管理が容易となる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電磁弁の組立方法を具体化した一実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図1には、本実施の形態に係る電磁弁1の断面図を示す。
【0014】
電磁弁1の内部構造は従来のそれと同じであり、電磁コイル11が組み込まれたアクチュエータ部Aと、内部に流路4が形成されたボディBとからなる。ボディBには、流路4に通じる入力ポート2と出力ポート3が設けられ、流路4の途中には弁座5が設けられる。
【0015】
アクチュエータ部Aは、電磁コイル11の中心孔11aにおいて往復動可能に設けられたプランジャ12と、電磁コイル11の上下両端部に配置された第1のコア13及び第2のコア14と、それらを覆うボンネット15とを備える。第1のコア13は円板部13aと、その中央から下方へ突出した突出部13bとを含み、円板部13aが電磁コイル11の図中上端部を覆い、突出部13bが中心孔11aに挿入配置される。第2のコア14は中心孔14aを有する略円環状をなし、電磁コイル11の図中下端部を覆う。この中心孔14aにおいて、プランジャ12の上下動が案内される。プランジャ12は略円筒状をなし、その下端には本発明の弁体としてのダイアフラム16が固定され、その上部には第1のコア13との間に圧縮ばね17が介装される。ダイアフラム16は、プランジャ12と共に上下動することにより弁座5を開放または閉鎖するものである。
【0016】
さらに、第2のコア14の外周面には周溝14bが設けられ、この周溝14bに対してボンネット15の一部がかしめられている。また、第2のコア14と電磁コイル11の間には、ウェーブワッシャ18が挟み込まれている。ここで、第1のコア13の下端面13cと、第2のコア14の底面14cとの距離をコイル深さHと定義する。このコイル深さHにより、アクチュエータ部Aにおいてプランジャ12が移動することのできる距離が決定される。
【0017】
次に、電磁弁1の動作を説明する。図1には閉鎖状態の電磁弁1が示され、電磁コイル11は消磁されている。プランジャ12は圧縮ばね17によって下方へ押し下げられ、従ってダイアフラム16は弁座5を閉鎖しており、流路4は遮断されている。
【0018】
ここで、電磁コイル11が励磁されると、電磁コイル11、第1のコア13及び第2のコア14で発生する磁力によってプランジャ12が圧縮ばね17に抗して引き上げられ、従ってダイアフラム16の中央部が引き上げられる。このため、弁座5が開放され、両ポート2,3が流路4によって互いに連通する。
【0019】
次に、電磁弁1の組立工程について説明する。ここでは、ボディBの組立工程及びアクチュエータ部AとボディBとの取付工程について説明を省略し、アクチュエータ部Aの組立工程についてのみ説明するものとする。図2〜図6には、アクチュエータ部Aの組み立てに関する各工程の断面図を示す。
【0020】
まず、図2に示す第1の工程では、ワーク台26に第2のコア14をセットする。ここで、ワーク台26は工具鋼で形成された治具であり、円盤状の土台部26aと、その中央に設けられた円柱状の突出部26bとを有する。突出部26bは、その外径が第2のコア14の中心孔14aの内径に整合し、その長さがコイル深さHに整合している。
【0021】
次に、図3に示す第2の工程では、第2のコア14をセットしたワーク台26の上に、ウエーブワッシャ18、コイル組立21及びボンネット組立20を順に重ね合わせる。このとき、コイル組立21のリード線(図示せず)が、ボンネット組立20の切り欠き23から外へ出るようにセットする。図4にこれらを重ね合わせた状態を示す。図4に示すように、ウエーブワッシャ18が有ることにより、第1のコア13の突出部13bとワーク台26の突出部26bとの間に所定の隙間28が形成される。
【0022】
ここで、第2の工程で使用されるボンネット組立20及びコイル組立21は、同工程に先立って予め組み立てられたものである。ボンネット組立20は、ボンネット15内に第1のコア13を固定したものであり、第1のコア13の上面に接着剤22を塗布してボンネット15の上端中央の孔15aに第1のコア13の先端突出部13dを挿入し接着する。さらに、先端突出部13dをボンネット15にかしめた後、表面に塗装を施す。ボンネット15の裾部の一部には、コイル組立21のリード線(図示せず)を通すための切り欠き23が設けられている。コイル組立21は、コイル巻線24aをコイルボビン24bに巻くことによりコイル24を作成し、さらに、それらをPBT樹脂で覆うことによりモールド25を形成する。
【0023】
次に、図5に示す第3の工程では、押さえ治具29によりボンネット組立20をワーク台26へ押さえ付けることにより、ボンネット15の裾部を第2のコア14の外周に嵌合させると共に、ウエーブワッシャ18を変形させて第1のコア13の突出部13bとワーク台26の突出部26bを互いに接触させる。このようにすることにより、第1のコア13の下端面13cと第2のコア14の底面14cとの距離を、ワーク台26の突出部26bと等しくし、この距離によってコイル深さHを決定するようにする。
【0024】
その後、図6に示す第4の工程では、押え治具29によりボンネット15を上方から押さえ付けた状態で、カシメリング30によりボンネット15の裾部外周を圧縮する。これにより、ボンネット15の裾部外周の一部を第2のコア14の周溝14bに対してかしめる。このかしめ強度は、第2のコア14のボンネット15に対する引き抜き力が1157N(118kgf)以上となるような大きさに相当する。
【0025】
図7にかしめ部分を拡大して示す。カシメリング30には、第2のコア14の周溝14bに対応する位置にかしめ用突起30aが設けられる。この突起30aが第2のコア14に押し付けられることにより、ボンネット15の裾部の一部が第2のコア14の外周に沿ってその周溝14bに貫入するようにかしめられる。このようにして、アクチュエータ部Aが組み立てられる。
【0026】
以上説明したように、この実施の形態の電磁弁1では、第2のコア14の案内孔14aで案内されるプランジャ12が、第1のコア13の下端面13cへ向かって往復動するようになっている。このため、第1のコア13と第2のコア14との距離、すなわち、コイル深さHによってプランジャ12の移動距離が決定されることになる。また、プランジャ12の下端に固定されたダイアフラム16により弁座5が開閉されることから、プランジャ12の移動距離は電磁弁1としての開度及び応答性に影響を与えることになる。
ここで、第1のコア13はボンネット15に収容されその内側上端部に固定されることから、第1のコア13をボンネット15に正確に位置決めされることになる。従って、コイル深さHは、結局、第2のコア14とボンネット15との位置関係により決定されることになる。
【0027】
この実施の形態では、ボンネット15に第2のコア14を位置決めするのに、ボンネット15の裾部の開口内側に第2のコア14を嵌合させ、同コア14の周溝14bにボンネット15の裾部の一部をかしめるだけでよい。従って、第2のコア14がボンネット15に対して機械的に正確に位置決めされる。このため、ボンネット15に対する第2のコア14の充分な抜け強度を比較的容易に確保することができるようになる。しかも、周溝14bの深さ及びボンネット15のかしめ強度を適宜に設定することにより、ボンネット15のかしめ量の管理も容易となる。このため、第2のコア14によるコイル深さHの高精度な調整を容易に行うこともできるようになる。
【0028】
つまり、前記従来の各電磁弁では、接着剤やRかしめ、或いは、ねじの締め付けによって第2のコアをボンネットに固定しようとした。しかし、第2のコアの抜け強度の確保とコイル深さHの調整精度の確保の容易化を両立させることは困難であった。これに対し、本実施の形態の電磁弁1によれば、上記かしめの方法を採用することにより、ボンネット15に対する第2のコア14の充分な抜け強度を比較的容易に確保することができ、しかも、コイル深さHの高精度な調整を容易に行うことができるのである。このことから、従来の電磁弁に対する本実施の形態の電磁弁1の優位性は明らかである。
【0029】
この実施の形態では、電磁弁1の組立工程において、ボンネット15の内部に第1のコア13、コイル組立21、第2のコア14をセットした状態で、押え治具29によりボンネット15をワーク台26に押し付けている。従って、第1のコア13の下端面13cから第2のコア14の底面14cまでの距離を、ワーク台26の突出部26bの長さに機械的に合致させるだけで、コイル深さHを正確に得ることができる。さらに、コイル深さHを正確に合わせた状態で、ボンネット15を第2のコア14の周溝14bにかしめるので、かしめ工程の途中やその工程の後にコイル深さHがずれるようなこともない。
【0030】
尚、この発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で以下のように実施することもできる。
【0031】
前記実施の形態では、図8(a)に示すように、第2のコア14の外周に形成される周溝14bを断面四角形状としたが、図8(b)に示すように断面V形状の周溝31としてもよい。
【0032】
【発明の効果】
上記したように請求項1に記載の発明によれば、ボンネットの開口内側に第2のコアを嵌合し、第2のコアの周溝にボンネットをかしめている。このため、コアによるコイル深さの高精度な調整を容易に図ることができ、ボンネットに対するコアの抜け強度を比較的容易に確保することができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施の形態に係り、電磁弁を示す断面図である。
【図2】同じく、アクチュエータ部の組立て工程を示す断面図である。
【図3】同じく、組立て工程を示す断面図である。
【図4】同じく、組立て工程を示す断面図である。
【図5】同じく、組立て工程を示す断面図である。
【図6】同じく、組立て工程を示す断面図である。
【図7】同じく、かしめ部分を拡大して示す断面図である。
【図8】(a)は一実施の形態の周溝を、(b)は別例の周溝を各々示す断面図である。
【図9】従来の電磁弁を示す断面図である。
【符号の説明】
1 電磁弁
5 弁座
11 電磁コイル
11a 中心孔
12 プランジャ
13 第1のコア
14 第2のコア
14a 案内孔
14b 周溝
15 ボンネット
16 ダイアフラム(弁体)
B ボディ
H コイル深さ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for assembling a small solenoid valve used to control the flow of a liquid such as a small amount of chemical liquid.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a small solenoid valve for controlling the flow of a small amount of chemical liquid or the like has been used in medical equipment, physics and chemistry equipment, and the like. An example of such a small solenoid valve is a
[0003]
In the actuator part A, a
[0004]
The
[0005]
Accordingly, the
[0006]
The
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the
[0008]
On the other hand, for example, a method of R caulking the open end of the
[0009]
Alternatively, a method may be considered in which a male screw and a female screw are provided on the inner periphery of the skirt portion of the
[0010]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object thereof is to easily adjust the coil depth by the core with high accuracy and to ensure the removal strength of the core relative to the hood relatively easily. It is an object of the present invention to provide a method for assembling an electromagnetic valve that makes possible the above.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the invention described in
[0012]
According to the configuration of the above invention, the plunger is guided by the guide hole of the second core and reciprocates toward the end surface of the first core. Therefore, the distance between the first core and the second core, that is, The moving distance of the plunger is determined by the coil depth. Further, since the valve seat of the body is opened and closed by the valve body provided on the plunger, the movement distance of the plunger affects the opening degree and responsiveness as the electromagnetic valve. Here, since the first core is housed in the hood, the first core can be accurately positioned on the hood. Therefore, the coil depth is determined by the positional relationship between the second core and the bonnet.
In the present invention, the second core is simply fitted into the opening inside the bonnet and the bonnet is caulked in the circumferential groove of the core, so that the second core is mechanically accurately positioned with respect to the bonnet. Moreover, the caulking amount can be easily managed by setting the depth of the circumferential groove and the caulking strength.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment embodying a method for assembling an electromagnetic valve according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In FIG. 1, sectional drawing of the
[0014]
The internal structure of the
[0015]
The actuator part A includes a
[0016]
Furthermore, a
[0017]
Next, the operation of the
[0018]
Here, when the
[0019]
Next, the assembly process of the
[0020]
First, in the first step shown in FIG. 2, the
[0021]
Next, in the second step shown in FIG. 3, the
[0022]
Here, the
[0023]
Next, in the third step shown in FIG. 5, the
[0024]
Thereafter, in the fourth step shown in FIG. 6, the outer periphery of the bottom of the
[0025]
FIG. 7 shows the caulking portion in an enlarged manner. The
[0026]
As described above, in the
Here, since the
[0027]
In this embodiment, in order to position the
[0028]
In other words, in each of the conventional solenoid valves, the second core is fixed to the bonnet by adhesive, R caulking, or screw tightening. However, it has been difficult to achieve both the securing of the pull-out strength of the second core and the ease of securing the adjustment accuracy of the coil depth H. On the other hand, according to the
[0029]
In this embodiment, in the assembly process of the
[0030]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the meaning of invention, it can also implement as follows.
[0031]
In the embodiment, as shown in FIG. 8A, the
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the second core is fitted inside the opening of the bonnet, and the bonnet is caulked in the circumferential groove of the second core. For this reason, the highly accurate adjustment of the coil depth by the core can be easily achieved, and the effect that the removal strength of the core with respect to the bonnet can be ensured relatively easily is exhibited.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a solenoid valve according to one embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an assembling process of the actuator portion in the same manner.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an assembly process in the same manner.
FIG. 4 is a sectional view similarly showing an assembly process.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an assembly process in the same manner.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an assembly process in the same manner.
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a caulking portion.
8A is a cross-sectional view showing a circumferential groove according to an embodiment, and FIG. 8B is a cross-sectional view showing another circumferential groove.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a conventional solenoid valve.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
B Body H Coil depth
Claims (1)
前記コイル深さと同寸の高さの突出部を有するワーク台治具に前記第2のコアを挿入する第1の工程と、
前記ワーク台治具に、ウエーブワッシャと、予め前記第1のコアを前記ボンネットの内部に固定したボンネット組立と、予めコイル巻線をコイルボビンに巻き付けて樹脂でモールドしたコイル組立とを、該コイル組立が前記ボンネット組立内に挿入されるように、重ね合わせる第2の工程と、
押さえ治具により前記ボンネット組立を前記ワーク台治具に押さえ付けることにより、前記ボンネットの裾部を前記第2のコアの外周に嵌合させ、前記第1のコアと前記ワーク台治具の突出部とを互いに接触させる第3の工程と、
前記押さえ治具により前記ボンネット組立を押さえ付けた状態で、かしめ治具により前記ボンネットの裾部外周を圧縮して、該ボンネットを前記第2のコアの外周に形成された周溝にかしめる第4の工程と、
を備えた電磁弁の組立方法。 An electromagnetic coil, a first core disposed at one end of the central hole of the electromagnetic coil, and a plunger reciprocated toward the end surface of the first core at the other end of the central hole of the electromagnetic coil; The second core is disposed at the other end of the central hole of the electromagnetic coil and has a guide hole for guiding the movement of the plunger, a valve body provided on the plunger, and opened and closed by the valve body A body including a valve seat, and a bonnet for housing the electromagnetic coil, the first core, and the plunger, and housing the electromagnetic coil, the first core, and the plunger in the bonnet; by fixing the second core into the opening inside the hood, the assembling method of the electromagnetic valve so as to set the coil depth between the first core and the second core to a predetermined value Stomach,
A first step of inserting the second core into a work table jig having a protrusion having the same height as the coil depth;
A coil washer, a wave washer, a bonnet assembly in which the first core is fixed inside the bonnet in advance, and a coil assembly in which a coil winding is wound around a coil bobbin and molded with a resin. A second step of overlapping so that is inserted into the bonnet assembly;
By pressing the bonnet assembly against the work table jig with a holding jig, the bottom of the bonnet is fitted to the outer periphery of the second core, and the first core and the work table jig protrude. A third step of bringing the parts into contact with each other;
In a state where the bonnet assembly is pressed by the pressing jig, the outer periphery of the bottom of the bonnet is compressed by a caulking jig, and the bonnet is caulked in a circumferential groove formed on the outer periphery of the second core. 4 steps,
For assembling a solenoid valve.
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