JPH0658843B2 - 電磁石におけるチューブアセンブリの形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本願発明は次に述べる問題点の解決を目的とする。

（産業上の利用分野） この発明はコイルへの通電によ
って可動鉄心を進退作動させるようにした電磁石に関
し、詳しくは、そのような電磁石において可動鉄心を収
納する為に用いられているチューブアセンブリを形成す
る方法に関するものである。

（従来の技術） このようなチューブアセンブリを形成
する場合にあって中空管に可動鉄心の移動阻止用部材を
溶接する場合、移動阻止用部材に形成具備させた溶接用
立上部の先端と中空管の先端とを突き合せて溶接するこ
とが行なわれている（例えば特開昭５８−６５３８６
号、実公昭５９−１５４５４号公報参照）。

上記の場合、第一の例としては溶接用立上部の肉厚と中
空管の肉厚とを等しくしている。第二の例としては溶接
用立上部側の肉厚を中空管の肉厚よりも薄くしている。

従って第一の例の製品にあっては、電磁気的な特性を考
えての材質選定の結果として一般に溶接用立上部は中空
管よりも強度の低い材料で形成されるので、溶接用立上
部の側において、往々に破損事故が生じ耐久性に欠ける
問題点があった。

また第二の例にあっては溶接用立上部の材料としてよほ
ど高価な耐久性のある材料を用いないと、短時間で破損
する問題点がある。

さらにその問題点を解決する為に別の中間材を用いた
り、或いは溶接用立上部の肉厚を中空管よりも厚くする
ことも考えられるが、そうすると厚み差のある部分に局
部的応力が発生してそこが破損し、耐久性に欠ける問題
点が生じる。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は上記従
来の問題点を除くことを技術的課題とし、溶接用立上部
の肉厚を中空管の内面側に段差が生じるように形成する
ことによって溶接用立上部での破損を起こり難くし、し
かもそのように段差を持たせるものであっても内側に膨
出部を形成して内圧に基づく内側からの応力集中を防止
でき、耐久性を大きくした電磁石におけるチューブアセ
ンブリの形成方法を提供することを目的とするものであ
る。

本願発明の構成は次の通りである。

（問題点を解決する為の手段） 本願発明は内部に加圧
流体が流入するようにした筒状の中空管内には可動鉄心
を進退自在に配設する一方、上記中空管の外側には上記
可動鉄心に対しそれを進退動させる為の磁力を与えるよ
うにしたコイルを配設し、更に上記中空管の一端には上
記可動鉄心の移動阻止用部材を、中空管の一端を塞ぐ状
態に溶接手段によって止着している電磁石において、上
記中空管の一端に上記移動阻止用部材を溶接するに当っ
ては、予め移動阻止用部材における中空管の一端との溶
接予定部分に、中空管の一端と対応する大きさの環状で
しかも中空管の肉厚に対して1.1〜1.6倍の肉厚を有する
溶接用立上部を形成しておき、然る後、中空管の先端と
移動阻止用部材における溶接用立上部の先端とを突き合
せ部分の内周側に段差が出来るよう突き合せ状に押付
け、その段差が形成された状態において、中空管及び溶
接用立上部における突き合せ部の両側段差部分を、突き
合せ部における中空管と溶接用立上部相互の内周面側の
段差を埋めて両者の内周面を滑らかに連続させる膨出部
が中空管の先端部の内側に形成されるよう、上記中空管
及び溶接用立上部における突き合せ部の両側部分の内側
を溶融させる状態で溶接するものであってその作用は次
の通りである。

（作用） 中空管と移動阻止用部材との溶接に先立ち移
動阻止用部材には溶接用立上部が形成される。そして中
空管の先端と溶接用立上部の先端とが突き合せ状に溶接
される。溶接は中空管及び溶接用立上部における突き合
せ部の両側部分の内側の段差のある部分で溶融するよう
に行なわれる為、中空管の先端部の内側には膨出部がで
き、その膨出部が中空管の内周面と溶接用立上部の内周
面とを滑らかに連続させる。

（実施例） 以下本願の実施例を示す図面について説明
する。周知の電磁弁を示す第１図において、１は弁装
置、２はそれに取付けた電磁石を示す。弁装置１におい
て、３は本体、４は進退自在のスプール、５は電気接続
用のコネクタを示す。次に電磁石２において、６は弁装
置１の本体３に螺着したチューブアセンブリを示す。こ
れにおいて、７は固定鉄心、８は中空管、９は移動阻止
用部材、10は手動操作用のプッシュピンを示す。上記固
定鉄心７は例えばＳＵＳ405相当又はＳ10Ｃのフェライ
ト系ステンレスで、中空管８は例えばＳＵＳ304−ＴＰ
で、移動阻止用部材９はＳＵＳ321又はＳＵＳ405相当の
フェライト系ステンレスで夫々形成される。又中空管８
の直径は20mm程度であり、その肉厚は例えば0.9mmであ
る。次に11は上記中空管８の内部に進退自在に備えさせ
た可動鉄心、12は可動鉄心11の動きをスプール４に伝え
る為のバルブピンである。次に、14はチューブアセンブ
リ６の外周側に備えさせた筒状のコイル、15はヨーク、
16はコイルに接続するプラグピンで、コネクタ５に抜き
差し自在に接続してある。17はケース体を構成するもの
で、コイル14やヨーク15を埋め込んでモールド成形した
樹脂体をもって構成してある。18は移動阻止用部材９に
着脱自在に螺合させた押え具で、上記ケース体17を弁装
置１に向けて押え付けてそれを固定する為のものであ
る。

次に上記チューブアセンブリ６における中空管８と移動
阻止用部材９相互の止付部を詳細に示す第２図におい
て、上記中空管８と移動阻止用部材９とは溶接手段によ
って相互に一体化させてあり、符号20はその溶接によっ
て溶融し固化した部分を示す。次にその溶接作業の手順
について説明する。先ず移動阻止用部材９においては、
中空管８との溶接予定部に溶接用立上部21を環状に形成
する。その形成は、移動阻止用部材９における可動鉄心
側の面に凹溝22を環状に周設することによっって行われ
る。尚溶接用立上部21の肉厚Ｔ_１は中空管８の肉厚Ｔ_２
の1.1〜1.6倍程度にされる。次に移動阻止用部材９と中
空管８とに矢印23，24で示されるような押付力を加え
て、溶接用立上部21の先端と中空管８の先端とを相互に
突き合わせ状に押し付ける。尚その押付力は例えば４０
kg程度である。この状態において、溶接用のアーク25を
図示される如く突き合せ部29を含んでその両側に跨るよ
うに照射する。そしてそのアーク25により相互に突き合
わされた溶接用立上部21の先端部と中空管８の先端部と
が各々の全肉厚に渡って溶融が行われる状態で、両者の
先端部相互を溶接する。尚符号26は溶融範囲の一例を示
す。上記溶接作業はアーク25を中空管８及び溶接用立上
部21に対し矢印28方向に相対移動させ、突き合せ部29の
全長（一周）にわたって行なう。上記のように溶融が行
われる状態で溶接作業を行うことにより、上記突き合せ
部29の近くにおいては、両者（中空管８と溶接用立上部
21）の金属が入り混じると共に、中空管８の先端部の内
面には膨出部27が形成され、その膨出部27によって第２
図に示す如く溶接用立上部21の内周面21aと中空管８の
内周面８ａとが滑らかに連続した状態となる。尚上記の
ようにアーク25によって溶接作業を行う場合、溶接用立
上部21の肉厚が中空管８の肉厚よりも厚い為、第４図に
明示される如くアーク25をやや溶接用立上部21の側に偏
らせて溶接作業を行う。このようにすることにより溶接
用立上部21の先端部をその全肉厚に渡って不足なく確実
に溶融させられると共に、中空管８の先端部の溶けすぎ
を防止することができる。この場合第４図に示すＬ_１と
Ｌ_２との関係は例えば８：１程度にされる。又上記溶接
手段としてはプラズマ溶接やＴＩＧ溶接が利用される。

次に上記肉厚Ｔ_１とＴ_２との関係について説明すると、
それらの肉厚の比率は、中空管８に用いられた金属の引
っ張り強度と移動阻止用部材９に用いられた金属の引っ
張り強度に応じて、前述のようにＴ_１がＴ_２の1.1〜1.6
倍程度の範囲で選ばれるが、好ましくは、移動阻止用部
材９の引っ張り強度をＡ、中空管８の引っ張り強度をＢ
とした時、Ｔ_１＝Ｔ_２×Ｂ／Ａの前後の関係となるよう
にすると良い。このようにＴ_１がＴ_２の1.1以上になる
厚みにし、かつ内周を連続させることによって、溶接用
立上部21の部分においては中空管８の部分と同程度の耐
久性を得ることができる。又肉厚Ｔ_２に比べて肉厚Ｔ_１
を大きくする程度は、肉厚Ｔ_１をＴ_２に比べて1.6倍を
超えて大きくすると、前述の如き溶接作業の場合に溶接
用立上部21の先端部がその全肉厚にわたって溶けること
ができなくなり、そこに局部応力が発生して耐久性は急
激に低下する。従って上記溶接作業時に溶接用立上部21
の先端部と中空管８の先端部とが夫々の全肉厚にわたっ
て溶け得る程度のＴ_１とＴ_２の肉厚寸法の比率は1.6以
下にするのが良い。尚上記のような溶接は、移動阻止用
部材としての作用をなす固定鉄心７と中空管８との止着
部において行なってもよい。

次に第５図は本願の異なる実施例を示すもので、図示さ
れるように溶接用立上部21eの先端部に筒状の受部30を
具備させておくことにより、溶接用立上部21eの先端と
中空管８ｅの先端相互を突合わせる作業の場合に、両者
の位置決めを容易に行うことができる。

なお、機能上前図のものと同一又は均等構成と考えられ
る部分には、前図と同一の符号にアルファベットのｅを
付して重複する説明を省略した。

（また次図以降のものにおいても順次同様の考えでアル
ファベットのｆ，ｇを順に付して重複する説明を省略す
る。） 次に第６図は本願の更に異なる実施例を示すもので、溶
接用立上部21fの先端部21′と中空管８ｆの先端面８′
とを図示される如く相互に対応するテーパ状に形成する
ことによって、両者の位置決めを容易化できるようにし
た例を示すものである。

次に第７図は本願の更に異なる実施例を示すもので、中
空管８ｇを二つの中空管要素31，32によって構成した例
を示すものである。上記中空管要素31，32相互は摩擦圧
接手段によって一体化されている。又中空管要素31はＳ
ＵＳ630−ＴＰ等の磁性材料で形成され、一方中空管要
素32はＳＵＳ321−ＴＰ等の非磁性材料で形成される。
中空管８ｇがこのような構造にされる場合、移動阻止用
部材９ｇにおける溶接用立上部21gの肉厚の決定は、上
記両中空管要素31，32の内の強度の弱い方のものの厚み
及び強度を基準として前実施例と同様に行うと良い。

（発明の効果） 以上のように本発明にあっては、中空
管８と移動阻止用部材９とを溶接一体化させる場合、移
動阻止用部材９における溶接用立上部21の肉厚を中空管
８の肉厚よりも1.1倍以上大きくしておいて両者を溶接
するから、移動阻止用部材９自身の材質的な強度が中空
管８に比べて弱くても、両者の一体化後においては、中
空管８の内部に流入させられる加圧流体から見た中空管
８の疲労強度と溶接用立上部21の疲労強度とが近い大き
さとなる特長があるる。このことは、従来構造のものに
おいては使用時の内圧によって溶接用立上部21が破損し
易かったという問題点を除去できる有益性がある。

しかも上記の如く溶接用立上部21と中空管８との肉厚に
大小差を持たせたものであっても、突き合せ状態では両
先端間の内側に段差を形成し、かつ、厚み比率は立上部
21の厚みを1.6以下にするものであるから、両者が溶接
された状態においては中空管８の先端部の内側にできて
いた段差は膨出部27と変り、溶接用立上部21の内周面と
中空管８の内周面とを滑らかに連続させ得る特長があ
る。このことは、上記使用時の内圧は中空管８の内周面
から溶接用立上部21の内周面にかけて略一様にかかり、
内側からの局部的な応力集中による破損を予め防止でき
て耐久性が著しく向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本願の実施例を示すもので、第１図は電磁弁の一
部破断図、第２図は移動阻止用部材と中空管との止付部
を詳細に示す断面図、第３図は移動阻止用部材と中空管
との溶接作業時の状態を示す断面図、第４図は移動阻止
用部材と中空管と溶接用アークとの位置関係を示す平面
図、第５図及び第６図は移動阻止用部材と溶接用立上部
との突き合せ部の構造の異なる例を示す断面図、第７図
は中空管の構造の異なる例を示す縦断面図。 ８……中空管、９……移動阻止用部材、11……可動鉄
心、14……コイル、21……溶接用立上部、27……膨出
部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に加圧流体が流入するようにした筒状
   の中空管内には可動鉄心を進退自在に配設する一方、上
   記中空管の外側には上記可動鉄心に対しそれを進退動さ
   せる為の磁力を与えるようにしたコイルを配設し、更に
   上記中空管の一端には上記可動鉄心の移動阻止用部材
   を、中空管の一端を塞ぐ状態に溶接手段によって止着し
   ている電磁石において、上記中空管の一端に上記移動阻
   止用部材を溶接するに当っては、予め移動阻止用部材に
   おける中空管の一端との溶接予定部分に、中空管の一端
   と対応する大きさの環状でしかも中空管の肉厚に対して
   1.1〜1.6倍の肉厚を有する溶接用立上部を形成してお
   き、然る後、中空管の先端と移動阻止用部材における溶
   接用立上部の先端とを突き合せ部分の内周側に段差が出
   来るよう突き合せ状に押付け、その段差が形成された状
   態において、中空管及び溶接用立上部における突き合せ
   部の両側段差部分を、突き合せ部における中空管と溶接
   用立上部相互の内周面側の段差を埋めて両者の内周面を
   滑らかに連続させる膨出部が中空管の先端部の内側に形
   成されるよう、上記中空管及び溶接用立上部における突
   き合せ部の両側部分の内側を溶融させる状態で溶接する
   ことを特徴とする電磁石におけるチューブアセンブリの
   形成方法。