(57)【要約】【課題】筒形状の弁ハウジングの周壁部にレーザー溶接を用いて配管部材をより容易に接合できる構成の弁装置の製造方法を提供する。【解決手段】電磁弁１は、ステンレス製のプランジャチューブ１０の周壁部１２が、プランジャチューブ１０の内外を連通しかつ銅製の第１継手８１の一端部が嵌合される連通孔１４が形成された１つの平面部分１３を有している。そして、第１継手８１を、それに対応する連通孔１４に一端部を嵌合させるとともに、ニッケル製のチューブ材９５を挟み込んだ状態で、平面部分１３にレーザー溶接により接合する。【選択図】図４
2018025305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状且つ金属製の弁ハウジングと、前記弁ハウジングとは異なる金属により構成されるとともに当該弁ハウジングの周壁部に接合された１つ又は複数の配管部材と、を備えた弁装置の製造方法において、
前記弁ハウジングの周壁部が、前記弁ハウジングの内外を連通しかつ前記１つ又は複数の配管部材の一端部が嵌合される１つ又は複数の連通孔が形成された１つの平面部分を有したものであって、
前記１つ又は複数の配管部材を、それぞれに対応する前記１つ又は複数の連通孔に一端部を嵌合するとともに、当該連通孔と当該配管部材との間にこれらと溶接により混ざり合う金属で構成されたチューブ材を挟み込んだ状態で、前記平面部分にレーザー溶接により接合することを特徴とする弁装置の製造方法。
【請求項２】
円筒形状且つ金属製の弁ハウジングと、前記弁ハウジングとは異なる金属により構成されるとともに当該弁ハウジングの周壁部に接合された複数の配管部材と、を備えた弁装置の製造方法において、
前記弁ハウジングの周壁部が、前記弁ハウジングの内外を連通しかつ前記複数の配管部材の一端部が嵌合される複数の連通孔が振り分けられて形成された複数の平面部分を有したものであって、
前記複数の配管部材を、それぞれに対応する前記複数の連通孔に一端部を嵌合するとともに、当該連通孔と当該配管部材との間にこれらと溶接により混ざり合う金属で構成されたチューブ材を挟み込んだ状態で、前記複数の平面部分にレーザー溶接により接合することを特徴とする弁装置の製造方法。
【請求項３】
前記弁ハウジングとしてステンレスにより構成されたものを用いるとともに、前記配管部材として、銅、又は、銅を主成分とする銅合金により構成されたものを用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の弁装置の製造方法。
【請求項４】
前記チューブ材として、ニッケル、リチウム、ビスマス、金及び白金からなる群より選ばれる１つの金属を主成分とするものを用いることを特徴とする請求項３に記載の弁装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁ハウジングとそれに接合される配管部材とを備えた弁装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、弁装置として、例えば、特許文献１に開示された電磁弁がある。特許文献１に開示された電磁弁８０１は、図７に示すように、円筒形状の金属製のプランジャチューブ８１０と、金属製の流体入口継手８８１と、を有している。プランジャチューブ８１０は、弁室８１１を形成しており、その周壁部８１２には流体入口継手８８１がろう付けにより接合されている。
【０００３】
上述した電磁弁８０１において、プランジャチューブ８１０と流体入口継手８８１とのろう付け方法として、例えば、炉中ろう付けを用いた場合、温度上昇に時間を要するためろう付けされる部材の全体が高温に加熱されて、プランジャチューブ８１０及び流体入口継手８８１が鈍ってしまうことがある。これにより、プランジャチューブ８１０及び流体入口継手８８１が取り扱い時に変形しやすくなり、この変形により相手配管と接続できなくなってしまったり、プランジャチューブ８１０、並びに、これに収容されるプランジャ８２０、弁体８３０及び弁座部材８４０などの寸法変化が生じてしまったりするおそれがあった。特に、弁座部材８４０の寸法変化が生じると、弁座部材８４０と弁体８３０との密封性が低下してしまうおそれがあった。
【０００４】
そこで、このような問題を回避するために、ろう付けに代えて溶接を用いてプランジャチューブ８１０と流体入口継手８８１とを接合することにより、接合箇所及びその近傍のみ加熱されるようにして各部材の鈍りや寸法変化など回避することが考えられる。そして、溶接方法としてレーザー溶接を用いることで、レーザー光によって一点が集中して加熱されるので、効果的に各部材の鈍りや寸法変化など回避することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２３６９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、レーザー溶接では溶接箇所に焦点を合わせることが必要であるところ、上述した電磁弁８０１ではプランジャチューブ８１０が円筒形状であるので、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、プランジャチューブ８１０の周壁部８１２に開口して設けられた連通孔８１４の周縁が一平面上になく三次元に湾曲している。そのため、プランジャチューブ８１０と流体入口継手８８１との接合箇所の周縁Ｓについても、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、一平面上になく三次元に湾曲しており、そのため、レーザー光の焦点を合わせるためにレーザーを三次元方向に移動させる必要があり、レーザー溶接を用いた接合は製作工数が増加して、コストが上がるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、筒形状の弁ハウジングの周壁部にレーザー溶接を用いて配管部材をより容易に接合できる構成の弁装置の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載された発明は、上記課題を解決するために、円筒形状且つ金属製の弁ハウジングと、前記弁ハウジングとは異なる金属により構成されるとともに当該弁ハウジングの周壁部に接合された１つ又は複数の配管部材と、を備えた弁装置の製造方法において、前記弁ハウジングの周壁部が、前記弁ハウジングの内外を連通しかつ前記１つ又は複数の配管部材の一端部が嵌合される１つ又は複数の連通孔が形成された１つの平面部分を有したものであって、前記１つ又は複数の配管部材を、それぞれに対応する前記１つ又は複数の連通孔に一端部を嵌合するとともに、当該連通孔と当該配管部材との間にこれらと溶接により混ざり合う金属で構成されたチューブ材を挟み込んだ状態で、前記平面部分にレーザー溶接により接合することを特徴とする弁装置の製造方法である。
【０００９】
請求項２に記載された発明は、上記課題を解決するために、円筒形状且つ金属製の弁ハウジングと、前記弁ハウジングとは異なる金属により構成されるとともに当該弁ハウジングの周壁部に接合された複数の配管部材と、を備えた弁装置の製造方法において、前記弁ハウジングの周壁部が、前記弁ハウジングの内外を連通しかつ前記複数の配管部材の一端部が嵌合される複数の連通孔が振り分けられて形成された複数の平面部分を有したものであって、前記複数の配管部材を、それぞれに対応する前記複数の連通孔に一端部を嵌合するとともに、当該連通孔と当該配管部材との間にこれらと溶接により混ざり合う金属で構成されたチューブ材を挟み込んだ状態で、前記複数の平面部分にレーザー溶接により接合することを特徴とする弁装置の製造方法である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載された発明によれば、弁ハウジングの周壁部が、弁ハウジングの内外を連通しかつ１つ又は複数の配管部材の一端部が嵌合される１つ又は複数の連通孔が形成された１つの平面部分を有している。そして、１つ又は複数の配管部材が、それぞれに対応する１つ又は複数の連通孔に一端部を嵌合された状態で前記平面部分にレーザー溶接により接合される。このようにしたことから、配管部材の一端部が嵌合される連通孔が平面部分に設けられているので、連通孔の周縁が一平面に含まれることになる。そのため、配管部材の一端部が当該連通孔に嵌合されると、配管部材の外周面と連通孔の内周面とが接する接合箇所の周縁についても一平面に含まれるので、溶接において、レーザー光の焦点を合わせるためにレーザーを三次元方向に移動させる必要がなく、一旦レーザー光の焦点を合わせたのちレーザーを当該一平面に沿う二次元方向に移動させるだけでよい。これにより、円筒形状の弁ハウジングの周壁部にレーザー溶接を用いて配管部材をより容易に接合できる。
【００１１】
請求項２に記載された発明によれば、弁ハウジングの周壁部が、弁ハウジングの内外を連通しかつ複数の配管部材の一端部が嵌合される複数の連通孔が振り分けられて形成された複数の平面部分を有している。そして、複数の配管部材が、それぞれに対応する複数の連通孔に一端部を嵌合された状態で前記複数の平面部分にレーザー溶接により接合される。このようにしたことから、配管部材の一端部が嵌合される連通孔が平面部分に設けられているので、連通孔の周縁が一平面に含まれることになる。そのため、配管部材の一端部が当該連通孔に嵌合されると、配管部材の外周面と連通孔の内周面とが接する接合箇所の周縁についても一平面に含まれるので、溶接において、レーザー光の焦点を合わせるためにレーザーを三次元方向に移動させる必要がなく、一旦レーザー光の焦点を合わせたのちレーザーを当該一平面に沿う二次元方向に移動させるだけでよい。これにより、円筒形状の弁ハウジングの周壁部にレーザー溶接を用いて配管部材をより容易に接合できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態の電磁弁の縦断面図である。
【図２】（ａ）は、図１の電磁弁が備えるプランジャチューブの一部分を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図３】（ａ）は、図２（ａ）のプランジャチューブに第１継手が嵌合された状態を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図４】（ａ）は、図１の電磁弁が備えるプランジャチューブ及び弁座部材と第１継手及び第２継手の溶接前の状態を示す部分断面図であり、（ｂ）は、溶接後の状態を示す部分断面図である。
【図５】（ａ）は、図１の電磁弁の第１の変形例の構成を示す部分斜視図であり（１つの平面部分に複数の連通孔が形成された構成）、（ｂ）は、図１の電磁弁の第２の変形例の構成を示す部分斜視図である（複数の平面部分のそれぞれに１つの連通孔が形成された構成）。
【図６】（ａ）は、図１の電磁弁の参考例の構成を示す部分斜視図であり（１つの平面部分に１つの連通孔が形成された構成）、（ｂ）は、図１の電磁弁の参考例の構成を示す部分斜視図であり（１つの平面部分に複数の連通孔が形成された構成）、（ｃ）は、図１の電磁弁の第５の変形例の構成を示す部分斜視図である（複数の平面部分のそれぞれに１つの連通孔が形成された構成）。
【図７】従来の電磁弁の縦断面図である。
【図８】（ａ）は、図７の電磁弁が備えるプランジャチューブの一部分を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図９】（ａ）は、図８（ａ）のプランジャチューブに第１継手が嵌合された状態を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態の電磁弁について、図１〜図４を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態の電磁弁の縦断面図である。図２（ａ）は、図１の電磁弁が備えるプランジャチューブの一部分の斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。図３（ａ）は、図２（ａ）のプランジャチューブに第１継手が嵌合された状態を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。図４（ａ）は、図１の電磁弁が備えるプランジャチューブ及び弁座部材と第１継手及び第２継手の溶接前の状態を示す部分断面図であり、（ｂ）は、溶接後の状態を示す部分断面図である。なお、以下の説明における「上下」の概念は、図１における上下に対応しており、各部材の相対的な位置関係を示すものであって、絶対的な位置関係を示すものではない。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態の電磁弁１は、プランジャチューブ１０と、プランジャ２０と、弁体３０と、弁座部材４０と、吸引子５０と、コイルばね６０と、電磁コイル７０と、第１継手８１と、第２継手８２と、第１溶接部９１と、第２溶接部９２と、を備えている。
【００１６】
プランジャチューブ１０は、例えば、オーステナイト系のステンレスなどの非磁性体の金属を材料として円筒状に形成されている。プランジャチューブ１０は、その内側に弁室１１を形成する。プランジャチューブ１０の周壁部１２には、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、その一部が平面状に形成された１つの平面部分１３が設けられている。この平面部分１３の中央部分には、プランジャチューブ１０の内外を連通する連通孔１４が設けられている。連通孔１４は、プランジャチューブ１０の内側に向けて突出するバーリング加工がなされている。プランジャチューブ１０は、弁ハウジングの一例に相当する。
【００１７】
プランジャチューブ１０の連通孔１４は平面部分１３に設けられている。つまり、この連通孔１４の周縁は一平面に含まれる。そのため、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、プランジャチューブ１０の平面部分１３に設けられた連通孔１４に後述する第１継手８１の一端部が嵌合されると、それらの接合箇所の周縁Ｓについても一平面に含まれることになる。なお、図３（ｂ）において、説明の便宜上、連通孔１４の内周面とプランジャチューブ１０の外周面との間に挟まれる後述のチューブ材９５は省略している。
【００１８】
プランジャ２０は、例えば、鉄などの磁性体の金属を材料として円柱状に形成されている。プランジャ２０は、プランジャチューブ１０内にその軸線Ｌ方向（図中上下方向）に摺動可能に配設されている。
【００１９】
プランジャ２０の下端部には弁体保持部２１が形成されている。弁体保持部２１は、略円筒形をなしており、その下端の爪部２１ａは内側に曲げられている。弁体保持部２１の内部には、後述する弁体３０が軸線Ｌ方向に若干の移動を可能として収容されており、爪部２１ａによって下方への抜けを防いでいる。また、プランジャ２０の上端部には、当該プランジャ２０を軸線Ｌ方向にくり抜いて形成された、後述するコイルばね６０を収容するコイルばね収容部２２が設けられている。プランジャ２０は、その外周面の一部に平面状のＤカット面２３が形成されている。このＤカット面２３は、軸線Ｌ方向に平行な面を断面としてカットして形成されたものである。
【００２０】
弁体３０は、例えば、金属を材料として球状に形成されている。弁体３０は、プランジャ２０の弁体保持部２１に保持されており、プランジャ２０の移動に伴い軸線Ｌ方向に移動する。
【００２１】
弁座部材４０は、例えば、オーステナイト系のステンレスなどの金属を材料として構成されている。弁座部材４０は、円筒形状の小径部４１と、小径部４１の下端に連接された円筒形状の大径部４２と、大径部の下端に外側に張り出して形成されたフランジ部４３と、が一体に設けられている。小径部４１の上端には弁ポート４４が形成されている。弁座部材４０は、プランジャ２０内に位置づけられるとともに弁ポート４４がプランジャ２０に保持された弁体３０と相対するように、その軸が軸線Ｌに重ねられてプランジャチューブ１０内に配置されている。また、弁座部材４０は、フランジ部４３の周縁が、プランジャチューブ１０の内周面の下端部に嵌合されるともに溶接により接合されている。
【００２２】
吸引子５０は、例えば、鉄などの磁性体の金属を材料として円柱状に形成されている。吸引子５０は、プランジャチューブ１０の上端部に一部が挿入され、当該上端部の周縁と吸引子５０の外周面における当該周縁に接触する部分とをレーザー溶接により接合することによって取り付けられている。
【００２３】
コイルばね６０は、図中下方の端部がプランジャ２０に形成されたコイルばね収容部２２の底部に突き当てられ、図中上方の端部が吸引子５０の下面に突き当てられて、圧縮状態で配置されている。コイルばね６０は、プランジャ２０が吸引子５０によって吸引されていないときに弁体３０によって弁ポート４４が塞がれるように、プランジャ２０を図中下方に向けて押圧している。
【００２４】
電磁コイル７０は、導線が巻き付けられた円筒状のボビンを樹脂により封止して構成されたコイル体７１と、コイル体７１を収容する外函７２と、を有している。電磁コイル７０は、コイル体７１の内側にプランジャチューブ１０の一部と吸引子５０とが収容されるように配置されており、外函７２がネジＮにより吸引子５０にネジ止めされている。電磁コイル７０は、通電されることにより磁力を発して吸引子５０を磁化し、これにより、プランジャ２０が吸引子５０の磁力によって吸引されて図中上方に移動される。
【００２５】
第１継手８１は、例えば、銅などの金属を材料として管状に形成されている。第１継手８１は、その一端部がプランジャチューブ１０の連通孔１４に嵌合され、溶接により接合されている。第１継手８１とプランジャチューブ１０の周壁部１２の平面部分１３との間には、それらを互いに接合する第１溶接部９１が設けられている。第１継手８１は、配管部材の一例に相当する。
【００２６】
第２継手８２は、例えば、銅などの金属を材料として管状に形成されている。第２継手８２は、その一端部が弁座部材４０の大径部４２内側に嵌合され、溶接により接合されている。第２継手８２と弁座部材４０の大径部４２との間には、それらを互いに接合する第２溶接部９２が設けられている。
【００２７】
第１溶接部９１は、プランジャチューブ１０の平面部分１３と第１継手８１との間で、プランジャチューブ１０を構成するステンレスと、第１継手８１を構成する銅と、ニッケル（Ｎｉ）と、がそれぞれレーザー溶接により溶融されて混ざり合ったのち固化された部位である。この第１溶接部９１を介して、プランジャチューブ１０と第１継手８１とが互いに接合されている。
【００２８】
第２溶接部９２は、弁座部材４０の大径部４２と第２継手８２との間で、弁座部材４０の大径部４２を構成するステンレスと、第２継手８２を構成する銅と、ニッケル（Ｎｉ）と、がそれぞれレーザー溶接により溶融されて混ざり合ったのち固化された部位である。この第２溶接部９２を介して、弁座部材４０と第２継手８２とが互いに接合されている。
【００２９】
電磁弁１は、以上の構成を有することにより、電磁コイル７０に通電されていない非通電状態では、電磁コイル７０が磁力を発生していないため吸引子５０が磁化されず、コイルばね６０の押圧力により、プランジャ２０が吸引子５０から離れた位置となる。このとき、弁体３０は弁座部材４０に着座されて弁閉状態となる。
【００３０】
そして、電磁コイル７０に通電されている通電状態では、電磁コイル７０が磁力を発生しているため吸引子５０が磁化されて、コイルばね６０の押圧力に抗して吸引子５０の発する磁力によりプランジャ２０が吸引子５０に接した位置となる。このとき、弁体３０は弁座部材４０から離座されて弁開状態となる。
【００３１】
次に、上述した電磁弁１の製造方法の一例について、図４（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
【００３２】
（１：溶接工程）
プランジャチューブ１０には弁座部材４０が溶接により予め接合されている。そして、図４（ａ）に示すように、プランジャチューブ１０の連通孔１４に第１継手８１の一端部を挿入して嵌合し、プランジャチューブ１０の連通孔１４の内周面と第１継手８１の外周面との間に、厚みが０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度のニッケル（Ｎｉ）製のチューブ材９５を圧入する。または、先にチューブ材９５をプランジャチューブ１０の連通孔１４に嵌め合わせた後、チューブ材９５の内側に第１継手８１の一端部を圧入して嵌合してもよい。つまり、プランジャチューブ１０の連通孔１４に第１継手８１が嵌合され、プランジャチューブ１０と第１継手８１との間にチューブ材９５が挟まれている。
【００３３】
次に、プランジャチューブ１０の外側から連通孔１４の周方向に沿うように全周にわたって、連通孔１４の内周面部分（即ち、プランジャチューブ１０の周壁部）、チューブ材９５及び第１継手８１の外周面部分が同時に溶融するようにレーザーＬを照射した後、照射を停止する。これにより、図４（ｂ）に示すように、プランジャチューブ１０の連通孔１４の内周面部分を構成するステンレス、チューブ材９５を構成するニッケル及び第１継手８１を構成する銅が、それぞれ溶融されて混ざり合ったのち固化されて、プランジャチューブ１０と第１継手８１との間に連通孔１４の全周にわたって、第１溶接部９１が形成される。この第１溶接部９１によって、プランジャチューブ１０と第１継手８１とが互いに接合される。
【００３４】
また、図４（ａ）に示すように、弁座部材４０の大径部４２に第２継手８２の一端部を挿入して嵌合し、弁座部材４０の大径部４２の内周面と第２継手８２の外周面との間に、厚みが０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度のニッケル（Ｎｉ）製のチューブ材９６を圧入する。または、先にチューブ材９６を弁座部材４０の大径部４２に嵌め合わせたのち、チューブ材９６の内側に第２継手８２を圧入して嵌合してもよい。つまり、弁座部材４０の大径部４２に第２継手８２が嵌合され、弁座部材４０の大径部４２と第２継手８２との間にチューブ材９６が挟まれている。
【００３５】
次に、弁座部材４０の外側から大径部４２の内周面の周方向に沿うように全周にわたって、大径部４２の内周面部分（即ち、弁座部材４０）、チューブ材９６及び第２継手８２の外周面部分が同時に溶融するようにレーザーＬを照射した後、照射を停止する。これにより、図４（ｂ）に示すように、弁座部材４０の大径部４２を構成するステンレス、チューブ材９６を構成するニッケル及び第２継手８２を構成する銅が、それぞれ溶融されて混ざり合ったのち固化されて、弁座部材４０と第２継手８２との間に大径部４２の内周面の全周にわたって第２溶接部９２が形成される。この第２溶接部９２によって、弁座部材４０と第２継手８２とが互いに接合される。
【００３６】
（２：組立工程）
次に、プランジャチューブ１０に、弁体３０を保持したプランジャ２０を挿入したのち、プランジャ２０のコイルばね収容部２２にコイルばね６０の一部を収容する。それから、プランジャチューブ１０の上端部に吸引子５０の一部を挿入し、プランジャチューブ１０上端部の周縁と吸引子５０の外周面における当該周縁に接触する部分とをレーザー溶接により接合して互いに取り付ける。そして、電磁コイル７０のコイル体７１の内側に、互いに固定されたプランジャチューブ１０及び吸引子５０を挿入するとともに、電磁コイル７０の外函７２をネジＮによって吸引子５０にネジ止めにより固定して取り付ける。これら溶接工程及び組立工程を順次経て、電磁弁１が完成する。
【００３７】
以上より、本実施形態の電磁弁１によれば、プランジャチューブ１０の周壁部１２が、プランジャチューブ１０の内外を連通しかつ第１継手８１の一端部が嵌合される連通孔１４が形成された１つの平面部分１３を有している。そして、第１継手８１が、それに対応する連通孔１４に一端部を嵌合された状態で平面部分１３にレーザー溶接により接合されている。このようにしたことから、第１継手８１の一端部が嵌合される連通孔１４が平面部分１３に設けられているので、連通孔１４の周縁が一平面に含まれることになる。そのため、第１継手８１の一端部が当該連通孔１４に嵌合されると、第１継手の外周面と連通孔１４の内周面とが接する接合箇所の周縁Ｓについても一平面に含まれるので、溶接において、レーザー光の焦点を合わせるためにレーザーを三次元方向に移動させる必要がなく、一旦レーザー光の焦点を合わせたのちレーザーを当該一平面に沿う二次元方向に移動させるだけでよい。これにより、円筒形状のプランジャチューブ１０の周壁部１２にレーザー溶接を用いて第１継手８１をより容易に接合できる。
【００３８】
また、電磁弁１において、プランジャチューブ１０と第１継手８１との間、及び、弁座部材４０と第２継手８２との間に、ステンレスと、銅と、これらと溶接により混ざり合うニッケルとのそれぞれがレーザー溶接により溶融固化されて形成された第１溶接部９１及び第２溶接部９２が設けられ、プランジャチューブ１０と第１継手８１とが第１溶接部９１を介して互いに接合され、弁座部材４０と第２継手８２とが、第２溶接部９２を介して互いに接合されている。このようにしたことから、ステンレスと銅とを直接溶接した構成に比べて、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合うニッケルを介在することによりステンレスと銅とが互いに混ざり合うので、ステンレスと銅とが混ざり合わずに分離した状態で固まってしまうことを抑制することができる。そのため、ステンレスと銅とが混ざり合わないことにより発生する内部クラックなどの溶接不良を抑制することができる。これにより、レーザー溶接により形成された第１溶接部９１及び第２溶接部９２によってステンレス製のプランジャチューブ１０及び弁座部材４０と銅製の第１継手８１及び第２継手８２との溶接による接合箇所の接合強度を効果的に確保できる。
【００３９】
以上、本発明について、好ましい実施形態を挙げて説明したが、本発明の弁装置はこれらの実施形態の構成に限定されるものではない。
【００４０】
例えば、上述した実施形態では、円筒形状のプランジャチューブ１０の周壁部１２に、１つの平面部分１３が設けられ、この平面部分１３に１つの連通孔１４が形成された構成であったが、これに限定されるものではない。ここで、図５（ａ）、（ｂ）に、上述した実施形態の電磁弁の変形例の構成を示す。図５（ａ）は、図１の電磁弁の第１の変形例の構成を示す斜視図であり（１つの平面部分に複数の連通孔が形成された構成）、（ｂ）は、図１の電磁弁の第２の変形例の構成を示す斜視図である（複数の平面部分のそれぞれに１つの連通孔が形成された構成）。
【００４１】
例えば、図５（ａ）に示すように、プランジャチューブ１０Ａの周壁部１２Ａに、１つの平面部分１３Ａが設けられ、この平面部分１３Ａに複数の連通孔１４Ａ、１４Ｂが形成されて、これら連通孔１４Ａ、１４Ｂのそれぞれに継手８１Ａ、８１Ｂが嵌合されてレーザー溶接により接合された構成を有する電磁弁２としてもよい。つまり、プランジャチューブ１０Ａの周壁部１２Ａが、プランジャチューブ１０Ａの内外を連通しかつ複数の継手８１Ａ、８１Ｂの一端部が嵌合される複数の連通孔１４Ａ、１４Ｂが形成された１つの平面部分１３Ａを有している。そして、複数の継手８１Ａ、８１Ｂが、それぞれに対応する複数の連通孔１４Ａ、１４Ｂに一端部を嵌合された状態で平面部分１３Ａにレーザー溶接により接合されている。このような構成としてもよい。
【００４２】
または、例えば、図５（ｂ）に示すように、プランジャチューブ１０Ｃの周壁部１２Ｃに、複数の平面部分１３Ｃ、１３Ｄが設けられ、それぞれに連通孔１４Ｃ、１４Ｄが形成されて、これら連通孔１４Ｃ、１４Ｄのそれぞれに継手８１Ｃ、８１Ｄが嵌合されてレーザー溶接により接合された構成を有する電磁弁３としてもよい。つまり、プランジャチューブ１０Ｃの周壁部１２Ｃが、プランジャチューブ１０Ｃの内外を連通しかつ複数の継手８１Ｃ、８１Ｄの一端部が嵌合される複数の連通孔１４Ｃ、１４Ｄが振り分けられて形成された複数の平面部分１３Ｃ、１３Ｄを有している。そして、複数の継手８１Ｃ、８１Ｄが、それぞれに対応する複数の連通孔１４Ｃ、１４Ｄに一端部を嵌合された状態で複数の平面部分１３Ｃ、１３Ｄにレーザー溶接により接合されている。このような構成としてもよい。
【００４３】
図５（ａ）、（ｂ）に示すような構成としても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。即ち、継手の一端部が嵌合される連通孔が平面部分に設けられているので、連通孔の周縁が一平面に含まれることになる。そのため、継手の一端部が当該連通孔に嵌合されると、継手の外周面と連通孔の内周面とが接する接合箇所の周縁についても一平面に含まれるので、溶接において、レーザー光の焦点を合わせるためにレーザーを三次元方向に移動させる必要がなく、一旦レーザー光の焦点を合わせたのちレーザーを当該一平面に沿う二次元方向に移動させるだけでよい。これにより、円筒形状のプランジャチューブの周壁部にレーザー溶接を用いて継手をより容易に接合できる。
【００４４】
または、例えば、図６（ａ）に示すように、プランジャチューブ１０Ｅが、角筒形状に形成された周壁部１２Ｅを備え、周壁部１２Ｅにおける軸方向（図中上下方向）に延在する稜線Ｒを当該軸方向に分ける（分断する）ように平面部分１３Ｅが設けられ、当該平面部分１３Ｅに形成された連通孔１４Ｅに継手８１Ｅが嵌合されてレーザー溶接により接合された構成を有する電磁弁４が参考例として考えられる。つまり、角筒形状のプランジャチューブ１０Ｅの周壁部が１２Ｅ、プランジャチューブ１０Ｅの内外を連通しかつ１の継手８１Ｅの一端部が嵌合される１の連通孔１４Ｅが形成された１つの平面部分１３Ｅを有している。この平面部分１３Ｅが、プランジャチューブ１０Ｅの周壁部１２Ｅにおける稜線Ｒについて該稜線Ｒの延在方向に並ぶように配設され、継手８１Ｅが、それに対応する連通孔１４Ｅに一端部を嵌合された状態で平面部分１３Ｅにレーザー溶接により接合されている。
【００４５】
または、例えば、図６（ｂ）に示すように、プランジャチューブ１０Ｆが、角筒形状に形成された周壁部１２Ｆを備え、周壁部１２Ｆにおける軸方向（図中上下方向）に延在する稜線Ｒを当該軸方向に並ぶように平面部分１３Ｆが設けられ、当該平面部分１３Ｆに形成された連通孔１４Ｆ、１４Ｇに継手８１Ｆ、８１Ｇが嵌合されてレーザー溶接により接合された構成を有する電磁弁５が参考例として考えられる。つまり、プランジャチューブ１０Ｆの周壁部１２Ｆが、プランジャチューブ１０Ｆの内外を連通しかつ複数の継手８１Ｆ、８１Ｇの一端部が嵌合される複数の連通孔１４Ｆ、１４Ｇが形成された１つの平面部分１３Ｆを有している。この平面部分１３Ｆが、プランジャチューブ１０Ｆの周壁部１２Ｆにおける稜線Ｒについて該稜線Ｒの延在方向に並ぶように配設され、複数の継手８１Ｆ、８１Ｇが、それぞれに対応する複数の連通孔１４Ｆ、１４Ｇに一端部を嵌合された状態で平面部分１３Ｆにレーザー溶接により接合されている。
【００４６】
または、例えば、図６（ｃ）に示すように、プランジャチューブ１０Ｈが、角筒形状に形成された周壁部１２Ｈを備え、周壁部１２Ｈにおける軸方向（図中上下方向）に延在する稜線Ｒを当該軸方向に分ける（分断する）ように平面部分１３Ｈ、１３Ｊが設けられ、当該平面部分１３Ｈ、１３Ｊに形成された連通孔１４Ｈ、１４Ｊに継手８１Ｈ、８１Ｊが嵌合されてレーザー溶接により接合された構成を有する電磁弁６が参考例として考えられる。つまり、プランジャチューブ１０Ｈの周壁部１２Ｈが、プランジャチューブ１０Ｈの内外を連通しかつ複数の継手８１Ｈ、８１Ｊの一端部が嵌合される複数の連通孔１４Ｈ、１４Ｊが振り分けられて形成された複数の平面部分１３Ｈ、１３Ｊを有している。複数の平面部分１３Ｈ、１３Ｊが、プランジャチューブ１０Ｈの周壁部１２Ｈにおける稜線Ｒについて該稜線Ｒの延在方向に並ぶように配設され、複数の継手８１Ｈ、８１Ｊが、それぞれに対応する複数の連通孔１４Ｈ、１４Ｊに一端部を嵌合された状態で複数の平面部分１３Ｈ、１３Ｊにレーザー溶接により接合されている。
【００４７】
図６（ａ）〜（ｃ）に示すような構成としても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。即ち、プランジャチューブの周壁部における稜線が延在していた部分について当該稜線を無くして平面状にした平面部分が配設され、そして、当該平面部分に継手の一端部が嵌合される連通孔が設けられているので、連通孔の周縁が一平面に含まれることになる。そのため、継手の一端部が当該連通孔に嵌合されると、継手の外周面と連通孔の内周面とが接する接合箇所の周縁についても一平面に含まれるので、溶接において、レーザー光の焦点を合わせるためにレーザーを三次元方向に移動させる必要がなく、一旦レーザー光の焦点を合わせたのちレーザーを当該一平面に沿う二次元方向に移動させるだけでよい。これにより、角筒形状のプランジャチューブの周壁部にレーザー溶接を用いて継手をより容易に接合できる。
【００４８】
また、上述した実施形態において、各継手の溶接にニッケルからなるチューブ材を用いていたが、これに限定されるものではない。例えば、プランジャチューブ及び弁座部材と各継手とが、それぞれ同一種類の金属を材料として構成されているなど、溶接不良がおきにくい金属の組み合わせである場合、上述したようなチューブ材を用いることなく、プランジャチューブ及び弁座部材と各継手とを直接レーザー溶接により接合する構成としてもよい。
【００４９】
また、上述した実施形態において、プランジャチューブ及び弁座部材と各継手との間に挟む金属材であるチューブ材として、ニッケルを材料として構成されたものを用いていたが、これに限定されるものではない。このような金属材を構成する材料として、ステンレス及び銅と溶接により混ざり合う金属であればよく、その材料となる金属の種類は任意である。金属材を構成する材料として、特にニッケル、リチウム、ビスマス、金及び白金の中から選択される１つの金属を主成分（重量比で５０％超含む）とするものあることが好ましく、これら金属を用いることにより、溶接性を高めて溶接不良を抑制することができる。または、金属材を構成する材料として、りん銅ろう、銀ろう又はニッケルろうを用いてもよい。リン銅ろう（ＪＩＳＺ３２６４）は、銅に５％〜８％程度のリンを添加してなるろう材である。銀ろうは（ＪＩＳＺ３２６１）は、銀、銅、亜鉛を高い割合で含むろう材であり、用途により、カドミウム、錫、ニッケルなどが添加されることがある。ニッケルろう（ＪＩＳＺ３２６５）は、ニッケルを主成分として含むろう材であり、クロムやホウ素、珪素などが添加されている。
【００５０】
また、上述した実施形態において、第１継手及び第２継手等が、純銅を材料として構成されていたが、これに限定されるものではない。このような配管部材の材料として、銅又は銅を主成分（重量比で５０％超含む）とする銅合金であればよい。配管部材の材料として、特に、純銅、無酸素銅、タフピッチ銅、リン脱酸銅及びアルミニウム青銅の中から選択される１つの銅（銅合金を含む）であることが好ましい。
【００５１】
また、上述した各実施形態において、第１継手及び第２継手等の外周面におけるプランジャチューブ又は弁座部材と溶接により接合される箇所には、ニッケルメッキ層又はニッケル系部材が溶融付着されたニッケル付着部が設けられていてもよい。このようにすることで、弁ハウジング及び弁座部材と各継手との溶接性をさらに高めることができる。
【００５２】
なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。本発明の実施形態の例として上述した電磁弁を示したが、本発明は他の様々な種類の弁装置、例えば、絞り弁装置、流路切換弁、逆止弁、圧力調整弁などにも適用できる。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の弁装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５３】
１〜６    電磁弁（弁装置）
１０、１０Ａ、１０Ｃ、１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｈ    プランジャチューブ（弁ハウジング）
１１      弁室
１２、１２Ａ、１２Ｃ、１２Ｅ、１２Ｆ、１２Ｈ    周壁部
１３、１３Ａ、１３Ｃ、１３Ｄ、１３Ｅ、１３Ｆ、１３Ｈ、１３Ｊ    平面部分
１４、１４Ａ〜１４Ｈ    連通孔
２０      プランジャ
３０      弁体
４０      弁座部材
５０      吸引子
６０      コイルばね
７０      電磁コイル
８１      第１継手（配管部材）
８１Ａ〜８１Ｈ    継手（配管部材）
８２      第２継手
９１      第１溶接部
９２      第２溶接部
９５、９６    チューブ材
【図１】
2018025305.tif 000003
【図２】
2018025305.tif 000004
【図３】
2018025305.tif 000005
【図４】
2018025305.tif 000006
【図５】
2018025305.tif 000007
【図６】
2018025305.tif 000008
【図７】
2018025305.tif 000009
【図８】
2018025305.tif 000010
【図９】
2018025305.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月18日(2017.12.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
請求項１に記載された発明は、上記課題を解決するために、円筒形状且つ金属製の弁ハウジングと、前記弁ハウジングとは異なる金属により構成されるとともに当該弁ハウジングの周壁部に接合された１つ又は複数の配管部材と、を備えた弁装置の製造方法において、前記弁ハウジングの周壁部が、前記弁ハウジングの内外を連通しかつ前記１つ又は複数の配管部材の一端部が嵌合される１つ又は複数の連通孔が形成された少なくとも１つの平面部分を有したものであって、前記１つ又は複数の配管部材を、それぞれに対応する前記１つ又は複数の連通孔に一端部を嵌合するとともに、当該連通孔と当該配管部材との間にこれらと溶接により混ざり合う金属で構成されたチューブ材を挟み込んだ状態で、前記平面部分にレーザー溶接により接合することを特徴とする弁装置の製造方法である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
請求項１に記載された発明によれば、弁ハウジングの周壁部が、弁ハウジングの内外を連通しかつ１つ又は複数の配管部材の一端部が嵌合される１つ又は複数の連通孔が形成された少なくとも１つの平面部分を有している。そして、１つ又は複数の配管部材が、それぞれに対応する１つ又は複数の連通孔に一端部を嵌合された状態で前記平面部分にレーザー溶接により接合される。このようにしたことから、配管部材の一端部が嵌合される連通孔が平面部分に設けられているので、連通孔の周縁が一平面に含まれることになる。そのため、配管部材の一端部が当該連通孔に嵌合されると、配管部材の外周面と連通孔の内周面とが接する接合箇所の周縁についても一平面に含まれるので、溶接において、レーザー光の焦点を合わせるためにレーザーを三次元方向に移動させる必要がなく、一旦レーザー光の焦点を合わせたのちレーザーを当該一平面に沿う二次元方向に移動させるだけでよい。これにより、円筒形状の弁ハウジングの周壁部にレーザー溶接を用いて配管部材をより容易に接合できる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状且つ金属製の弁ハウジングと、前記弁ハウジングとは異なる金属により構成されるとともに当該弁ハウジングの周壁部に接合された１つ又は複数の配管部材と、を備えた弁装置の製造方法において、
前記弁ハウジングの周壁部が、前記弁ハウジングの内外を連通しかつ前記１つ又は複数の配管部材の一端部が嵌合される１つ又は複数の連通孔が形成された少なくとも１つの平面部分を有したものであって、
前記１つ又は複数の配管部材を、それぞれに対応する前記１つ又は複数の連通孔に一端部を嵌合するとともに、当該連通孔と当該配管部材との間にこれらと溶接により混ざり合う金属で構成されたチューブ材を挟み込んだ状態で、前記平面部分にレーザー溶接により接合することを特徴とする弁装置の製造方法。
【請求項２】
前記弁ハウジングとしてステンレスにより構成されたものを用いるとともに、前記配管部材として、銅、又は、銅を主成分とする銅合金により構成されたものを用いることを特徴とする請求項１に記載の弁装置の製造方法。
【請求項３】
前記チューブ材として、ニッケル、リチウム、ビスマス、金及び白金からなる群より選ばれる１つの金属を主成分とするもの又は、りん銅ろう、銀ろう又はニッケルろうを用いることを特徴とする請求項２に記載の弁装置の製造方法。
【請求項４】
弁ハウジングの周壁部は、外周面側に前記平面部分を有したものであって、
前記配管部材として、前記平面部分に重なる段差部を有するものを用いる場合を除くことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の弁装置の製造方法。
【請求項５】
円筒形状且つ金属製の弁ハウジングと、前記弁ハウジングとは異なる金属により構成されるとともに当該弁ハウジングの周壁部に接合された１つ又は複数の配管部材と、を備えた弁装置において、
前記弁ハウジングの周壁部が、前記弁ハウジングの内外を連通しかつ前記１つ又は複数の配管部材の一端部が嵌合される１つ又は複数の連通孔が形成された少なくとも１つの外周面側の平面部分を有し、
前記１つ又は複数の配管部材が、それぞれに対応する前記１つ又は複数の連通孔に一端部が嵌合され、
前記配管部材と前記平面部分とが、これらの間に形成された溶接部によって接合され、
前記溶接部は、前記弁ハウジングを構成する金属と、前記配管部材を構成する金属と、他の金属材と、が混ざり合っていることを特徴とする弁装置。
【請求項６】
前記弁ハウジングがステンレスにより構成されるとともに、前記配管部材が銅、又は、銅を主成分とする銅合金により構成されていることを特徴とする請求項５に記載の弁装置。
【請求項７】
前記他の金属材が、ニッケル、リチウム、ビスマス、金及び白金からなる群より選ばれる１つの金属を主成分とするもの又は、りん銅ろう、銀ろう又はニッケルろうであることを特徴とする請求項６に記載の弁装置。
【請求項８】
弁ハウジングの周壁部は、外周面側に前記平面部分を有し、
前記配管部材が、前記平面部分に重なる段差部を有する場合を除くことを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の弁装置。
【請求項９】
円筒形状の弁ハウジングと、前記弁ハウジングの周壁部に接合された１つ又は複数の配管部材と、を備えた弁装置の製造方法において、
前記弁ハウジングの周壁部が、前記弁ハウジングの内外を連通しかつ前記１つ又は複数の配管部材の一端部が嵌合される１つ又は複数の連通孔が形成された少なくとも１つの外周面側の平面部分を有したものであって、
前記１つ又は複数の配管部材を、それぞれに対応する前記１つ又は複数の連通孔に一端部を嵌合された状態で前記平面部分にレーザー溶接により接合し、
前記配管部材と前記平面部分とを、これらの間に溶接部を形成することによって接合する
ことを特徴とする（但し、前記配管部材として、前記平面部分に重なる段差部を有するものを用いる場合を除く）弁装置の製造方法。
【請求項１０】
円筒形状の弁ハウジングと、前記弁ハウジングの周壁部に接合された１つ又は複数の配管部材と、を備えた弁装置において、
前記弁ハウジングの周壁部が、前記弁ハウジングの内外を連通しかつ前記１つ又は複数の配管部材の一端部が嵌合される１つ又は複数の連通孔が形成された少なくとも１つの外周面側の平面部分を有し、
前記１つ又は複数の配管部材が、それぞれに対応する前記１つ又は複数の連通孔に一端部が嵌合され、
前記配管部材と前記平面部分とが、これらの間に形成された溶接部によって接合されている
ことを特徴とする（但し、前記配管部材が、前記平面部分に重なる段差部を有する場合を除く）弁装置。