JP4652241B2

JP4652241B2 - 銀ロウ溶接方法

Info

Publication number: JP4652241B2
Application number: JP2006011215A
Authority: JP
Inventors: 卓也村下; 剛士杉浦
Original assignee: 三明電機株式会社
Priority date: 2006-01-19
Filing date: 2006-01-19
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2026-01-19
Also published as: JP2007190592A

Description

本発明は、電磁弁のバルブ本体に組み付けられるソレノイドのベース部材とパイプ部材とを固着するのに好適な銀ロウ溶接方法に関する。

従来、電磁弁のバルブ本体に組み付けられるソレノイドのベース部材とパイプ部材とを固着する銀ロウ溶接方法は次のように行われていた。

すなわち、図８において、従来の銀ロウ溶接方法は、(1)ベース部材１０の貫通縦孔１１にパイプ部材２０の本体部２１を挿入し、(2)図示しない高周波溶接用治具により、パイプ部材本体部２１の外周面２３とベース部材貫通縦孔１１の周面１４との間、及び、パイプ部材２０の本体部２１から外方へ延びるフランジ部２２の上面２６とベース部材１０の下面１２との間に、それぞれ所定の隙間８０、７０（以下、上部隙間、下部隙間ともいう。）が形成された状態に保ち、(3)ベース部材１０の貫通縦孔１１周辺の上面１５とパイプ部材本体部２１のベース部材１０近傍の外周面２３とに筆でフラックス１０１を塗り、その上に銀ロウリング１０２をセットし、(4)図示しない高周波溶接用ワークコイルに通電して銀ロウリング１０２を溶かして上部隙間８０及び下部隙間７０に流し込み、最終的にベース部材１０とパイプ部材２０とが固着されるようにしていた。なお、本出願に先立ち、先行技術を調査したところ、特許文献１を発見した。
特開２００３−２２２２６１公報

しかし、従来の銀ロウ溶接方法によると、ベース部材１０とパイプ部材２０との固着力を確実なものとするためには幾分多めの銀ロウリング１０２を使用する必要があるが、銀ロウリング１０２の量が多過ぎた場合、溶けた銀ロウ４０が下部隙間７０よりも前方まで流れてしまい、ソレノイドをバルブ本体に組み付けたときにバルブ本体のシールリング２bと密着すべきベース部材１０の下面１２部位が、固化した銀ロウ４０によって平滑面でなくなり、シール性の低下をもたらすという問題があった。このような場合、固化した余分な銀ロウ４０を除去しベース部材１０の下面１２を平滑化するための余分な作業が必要であった。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決し、ベース部材の下面を平滑化するための余分な作業を省くことが可能な銀ロウ溶接方法を提供することを目的とする。

本発明の銀ロウ溶接方法によると、ベース部材の貫通縦孔にパイプ部材の本体部を挿入し、該パイプ部材の本体部の外周面と前記ベース部材の貫通縦孔の周面とで形成される隙間、及び、前記パイプ部材の前記本体部から外方へ延びるフランジ部の上面と前記ベース部材の下面とで形成される隙間に、上方から銀ロウを溶かして流し込み、前記ベース部材と前記パイプ部材とを固着する銀ロウ溶接方法において、前記ベース部材の下面であって前記パイプ部材のフランジ部と重なり合わない部位、及び、前記ベース部材が電磁弁のバルブ本体に装着される際に、前記ベース部材の下面に密着可能に配設されるシールリングの内方位置に、前記ベース部材の貫通縦孔を囲む環状溝を予め設けておくことを特徴とする。

本発明の銀ロウ溶接方法によると、使用する銀ロウの量が幾分多過ぎた場合、溶けた銀ロウがベース部材の下面側の隙間よりも前方まで流れるようになるが、この隙間の前方の環状溝まで達すると、この環状溝内に溜められるようになる。このため、さらに環状溝よりも前方まで流れる銀ロウの量が大幅に減少し、ベース部材の下面を平滑面のままに維持することができる。したがって、従来必要とされていた固化した余分な銀ロウを除去しベース部材の下面を平滑化するための余分な作業が不要になる。

ここで、前記環状溝は例えばV溝である。

また、本発明の他の銀ロウ溶接方法は、ベース部材の貫通縦孔にパイプ部材の本体部を挿入し、該パイプ部材の本体部の外周面と前記ベース部材の貫通縦孔の周面とで形成される隙間、及び、前記パイプ部材の前記本体部から外方へ延びるフランジ部の上面と前記ベース部材の下面とで形成される隙間に、上方から銀ロウを溶かして流し込み、前記ベース部材と前記パイプ部材とを固着する銀ロウ溶接方法において、前記ベース部材の下面であって前記パイプ部材のフランジ部と重なり合わない部位、及び、前記ベース部材が電磁弁のバルブ本体に装着される際に、前記ベース部材の下面に密着可能に配設されるシールリングの内方位置に、前記ベース部材の貫通縦孔を囲む環状壁を予め設けておくことを特徴とする。

本発明の他の銀ロウ溶接方法によると、使用する銀ロウの量が幾分多過ぎた場合、溶けた銀ロウがベース部材の下面側の隙間よりも前方まで流れるようになるが、この隙間の前方の環状壁まで達すると、この環状壁によってそれ以上前方へ流れなくなる。このため、さらに環状壁を越えて流れる銀ロウの量が大幅に減少し、ベース部材の下面を平滑面のままに維持することができる。したがって、従来必要とされていた固化した余分な銀ロウを除去しベース部材の下面を平滑化するための余分な作業が不要になる。

前記ベース部材及び前記パイプ部材は、電磁弁のバルブ本体に組み付けられるソレノイドの構成要素であり、該ソレノイドが前記バルブ本体に組み付けられたとき、前記ベース部材の下面において、前記環状溝又は前記環状壁の外方に、前記バルブ本体のシールリングが配される。上記のようにベース部材の下面が平滑面に維持されるため、シールリングとの密着性を確保でき、シール性を維持することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る銀ロウ溶接方法の使用対象例であるソレノイドが組み込まれる電磁弁の要部分解断面図、図２（A）、（B）は、同ソレノイドの構成要素である固定鉄心ユニットの要部断面図及び底面図、図３は、銀ロウ溶接方法に先立って行われる組付作業の説明図、図４〜図６は、銀ロウ溶接方法の工程図をそれぞれ示す。

図１及び図２において、電磁弁１は、バルブ本体２と、バルブ本体２に組み付けられるソレノイド３とを備える。ソレノイド３は、固定鉄心ユニット４と、固定鉄心ユニット４の中空部４aに軸線方向へ摺動可能に収容される可動鉄心５とを備え、その他に、図示しないが固定鉄心ユニット４の外周面４b側にソレノイドコイルやハウジングケースなどが配されて構成される。

固定鉄心ユニット４は、ベース部材１０とパイプ部材２０と固定鉄心３０とから構成される。

ベース部材１０は、磁性材料又は非磁性材料からなり、中央に貫通縦孔１１を有するドーナツ板状に構成される。ベース部材１０の下面１２（本明細書においては、銀ロウ溶接時のセット状態を基準として上下方向を決めている。）には、貫通縦孔１１を囲む環状溝１３が形成されている。なお、この環状溝１３は、ベース部材１０の下面１２において、後述するパイプ部材フランジ部２２と重なり合わない部位に設けられており、例えばV溝で構成される。

パイプ部材２０は、非磁性材料からなり、中空円筒状の本体部２１と、本体部２１の下端から外方へ延びた円環状のフランジ部２２とから構成される。本体部２１のフランジ部２２近傍であって所定高さ位置にある外周面２３には、周方向に等間隔の３箇所以上の部位に打刻による突起部２４が形成されている。本体部２１の突起部２４を含む部位の外径寸法は、ベース部材１０の貫通縦孔１１の内径寸法よりも僅かに大きく設定されている。

本体部２１の上端開口部２５には、固定鉄心３０の段差部３１が挿入され、溶接により上端開口部２５と段差部３１が固着されている。

本体部２１の外周面２３の下端とフランジ部２２の上面２６とで構成されるパイプ部材２０のコーナー部２７には、ベース部材１０が銀ロウ溶接方法で固着されている。図１及び図２において、符号４０は銀ロウを表している。

固定鉄心ユニット４は、バルブ本体２の凹部２aにベース部材１０が収容された状態でバルブ本体２に組み付けられる。この組付後においては、バルブ本体２のシールリング２bは、フランジ部２２の外側に位置し、かつ、環状溝１３の外側に位置しており、ベース部材１０の下面１２に密着状態となる。

次に、図１及び図２図示の固定鉄心ユニット４におけるパイプ部材２０とベース部材１０とを固着させる銀ロウ溶接方法を、図３〜図６に基づいて説明する。

まず、銀ロウ溶接作業に先立ち、パイプ部材２０をベース部材１０に圧入固定する組付作業を行う。この組付作業は、図３に示すように、下側治具５０の開口部５１に貫通縦孔１１を位置合わせしてベース部材１０を下側治具５０の上にセットし（このとき、ベース部材１０の環状溝１３を上側に位置させる。）、次に、パイプ部材２０の本体部２１をベース部材１０の貫通縦孔１１に上方から挿入する。この貫通縦孔１１に挿入されたパイプ部材２０は、その本体部２１の突起部２４がベース部材１０の貫通縦孔１１の上縁部１１aまで達したとき停止状態となる。次に、上側治具６０で上方からパイプ部材２０を押圧し、本体部２１の突起部２４を貫通縦孔１１内に進入させることによってパイプ部材２０をベース部材１０に圧入する。ここで、上側治具６０は、パイプ部材２０のフランジ部２２に対応した凹部６１を有しており、この凹部６１の高さ寸法は、フランジ部２２の厚さ寸法よりも僅かに大きく設定してある。この寸法差は、銀ロウ溶接時のベース部材１０の下面１２とパイプ部材２０のフランジ部２２の上面２６との間に所定の隙間７０が形成されるようにするために設けられている。この寸法差により、上側治具６０で押圧されたパイプ部材２０は、フランジ部２２がベース部材１０と当接する直前までしか挿入されず、ベース部材１０とフランジ部２２との間に所定の隙間７０が形成される。一方、本体部２１に３つ以上の突起部２４が貫通縦孔１１に圧入されることにより、パイプ部材２０の本体部２１の外周面２３とベース部材１０の貫通縦孔１１の周面１４との間に所定の隙間８０が形成され、また、貫通縦孔１１の中心軸とパイプ部材２０の中心軸との一致、つまり、芯出しもできる。

次に、ベース部材１０とパイプ部材２０とを固着させる銀ロウ溶接作業を開始する。この銀ロウ溶接作業は、上述した組付作業によって組み付けられたパイプ部材２０とベース部材１０の組付体９０に対し、図４に示すように、ベース部材１０の貫通縦孔１１周辺の上面１５とパイプ部材２０の本体部２１のベース部材１０近傍の外周面２３とに筆１００でフラックス１０１を塗る。次に、図５に示すように、フラックス１０１の上に銀ロウリング１０２をセットする。次に、図６に示すように、銀ロウリング１０２がセットされた組付体９０を高周波溶接用治具１０３にセットし、高周波溶接用ワークコイル１０４に通電する。この高周波溶接用ワークコイル１０４への通電により、銀ロウリング１０２が熱で溶かされ、溶けた銀ロウが、パイプ部材本体部２１の外周面２３とベース部材貫通縦孔１１の周面１４との間の隙間（上部隙間）８０に流れ込み、この上部隙間８０を通過した後、パイプ部材フランジ部２２の上面２６とベース部材１０の下面１２との間の隙間（下部隙間）７０に流れ込み、上部隙間８０及び下部隙間７０を埋める。銀ロウリング１０２の量が幾分多過ぎた場合、溶けた銀ロウ４０の先端は下部隙間７０を通過した後、さらにフラックス１０１に追従して環状溝１３へと誘導され、環状溝１３に流れ込むことがあるが、多くの銀ロウ４０は環状溝１３の収容能力により環状溝１３までで移動を終え、環状溝１３の外方までは流れなくなる。その後、銀ロウ４０が固化し、図２に示したような固定鉄心ユニット４が得られる。

以上説明したように、本実施形態の銀ロウ溶接方法は、ベース部材１０の貫通縦孔１１にパイプ部材２０の本体部２１を挿入し、パイプ部材本体部２１の外周面２３とベース部材貫通縦孔１１の周面１４とで形成される隙間８０、及び、パイプ部材２０の本体部２１から外方へ延びるフランジ部２２の上面２６とベース部材１０の下面１２とで形成される隙間７０に、上方から銀ロウ４０を溶かして流し込み、ベース部材１０とパイプ部材２０とを固着する銀ロウ溶接方法において、ベース部材１０の下面１２であってパイプ部材フランジ部２２と重なり合わない部位に、貫通縦孔１１を囲む環状溝１３を予め設けている。

本実施形態の銀ロウ溶接方法によると、使用する銀ロウ４０の量が幾分多過ぎた場合、溶けた銀ロウ４０がベース部材１０の下面１２側の隙間７０よりも前方まで流れるようになるが、この隙間７０の前方の環状溝１３まで達すると、この環状溝１３内に溜められるようになる。このため、さらに環状溝１３よりも前方まで流れる銀ロウ４０の量が大幅に減少し、ベース部材１０の下面１２を平滑面のままに維持することができる。したがって、従来必要とされていた固化した余分な銀ロウ４０を除去しベース部材１０の下面１２を平滑化するための余分な作業が不要になる。

図７（A）、（B）は、本発明の他の実施形態に係る銀ロウ溶接方法により得られる固定鉄心ユニット４の要部断面図及び底面図を示す。

この他の実施形態に係る銀ロウ溶接方法は、ベース部材１０において環状溝１３の代わりに環状壁１５を設けた点で上述した実施形態のベース部材１０と構成が相違しており、その他の点は上述した実施形態と同様である。つまり、この銀ロウ溶接方法は、ベース部材１０の貫通縦孔１１にパイプ部材２０の本体部２１を挿入し、パイプ部材本体部２１の外周面２３とベース部材貫通縦孔１１の周面１４とで形成される隙間８０、及び、パイプ部材２０の本体部２１から外方へ延びるフランジ部２２の上面２６とベース部材１０の下面１２とで形成される隙間７０に、上方から銀ロウ４０を溶かして流し込み、ベース部材１０とパイプ部材２０とを固着する銀ロウ溶接方法において、ベース部材１０の下面１２であってパイプ部材フランジ部２２と重なり合わない部位に、貫通縦孔１１を囲む環状壁１５を予め設けている。

この銀ロウ溶接方法によると、使用する銀ロウ４０の量が幾分多過ぎた場合、溶けた銀ロウ４０がベース部材１０の下面１２側の隙間７０よりも前方まで流れるようになるが、この隙間７０の前方の環状壁１５まで達すると、この環状壁１５によってそれ以上前方へ流れなくなる。このため、さらに環状壁１５を越えて流れる銀ロウ４０の量が大幅に減少し、ベース部材１０の下面１２を平滑面のままに維持することができる。したがって、従来必要とされていた固化した余分な銀ロウ４０を除去しベース部材１０の下面１２を平滑化するための余分な作業が不要になる。

上記各実施形態において、ベース部材１０及びパイプ部材２０は、電磁弁１のバルブ本体２に組み付けられるソレノイド３の構成要素であり、ソレノイド３がバルブ本体２に組み付けられたとき、ベース部材１０の下面１２において、環状溝１３又は環状壁１５の外方に、バルブ本体２のシールリング２bが配される。上記のようにベース部材１０の下面１２が平滑面に維持されるため、シールリング２bとの密着性を確保でき、シール性を維持することができる。

本発明の一実施形態に係る銀ロウ溶接方法の使用対象例であるソレノイドが組み込まれる電磁弁の要部分解断面図である。（A）、（B）は、同ソレノイドの構成要素である固定鉄心ユニットの要部断面図及び底面図である。銀ロウ溶接方法に先立つ組付作業の説明図である。図５及び図６とともに銀ロウ溶接方法を説明するための工程図である。図４及び図６とともに銀ロウ溶接方法を説明するための工程図である。図４及び図５とともに銀ロウ溶接方法を説明するための工程図である。（A）、（B）は、他の実施形態に係る銀ロウ溶接方法に得られる固定鉄心ユニットの要部断面図及び底面図である。従来の銀ロウ溶接方法により得られる固定鉄心ユニットの要部断面図である。

符号の説明

１電磁弁
２バルブ本体
２b シールリング
３ソレノイド
１０ベース部材
１１貫通縦孔
１２下面
１３環状溝
１４周面
１５環状壁
２０パイプ部材
２１本体部
２２フランジ部
２３外周面
２６上面
４０銀ロウ
７０、８０隙間

Claims

ベース部材の貫通縦孔にパイプ部材の本体部を挿入し、該パイプ部材の前記本体部の外周面と前記ベース部材の貫通縦孔の周面とで形成される隙間、及び、前記パイプ部材の前記本体部から外方へ延びるフランジ部の上面と前記ベース部材の下面とで形成される隙間に、上方から銀ロウを溶かして流し込み、前記ベース部材と前記パイプ部材とを固着する銀ロウ溶接方法において、
前記ベース部材の下面であって前記パイプ部材のフランジ部と重なり合わない部位、及び、前記ベース部材が電磁弁のバルブ本体に装着される際に、前記ベース部材の下面に密着可能に配設されるシールリングの内方位置に、前記ベース部材の貫通縦孔を囲む環状溝を予め設けておくことを特徴とする銀ロウ溶接方法。
前記環状溝はV溝であることを特徴とする請求項１に記載の銀ロウ溶接方法。
ベース部材の貫通縦孔にパイプ部材の本体部を挿入し、該パイプ部材の前記本体部の外周面と前記ベース部材の貫通縦孔の周面とで形成される隙間、及び、前記パイプ部材の前記本体部から外方へ延びるフランジ部の上面と前記ベース部材の下面とで形成される隙間に、上方から銀ロウを溶かして流し込み、前記ベース部材と前記パイプ部材とを固着する銀ロウ溶接方法において、
前記ベース部材の下面であって前記パイプ部材のフランジ部と重なり合わない部位、及び、前記ベース部材が電磁弁のバルブ本体に装着される際に、前記ベース部材の下面に密着可能に配設されるシールリングの内方位置に、前記ベース部材の貫通縦孔を囲む環状壁を予め設けておくことを特徴とする銀ロウ溶接方法。