(57)【要約】      （修正有）【課題】二つのハウジング部材を接合して形成した接合形のハウジングを有するバルブにおいて、上記両ハウジング部材を位置ずれすることなく精度良く接合する。【解決手段】二つのハウジング部材１０ａ，１０ｂの接合面３８ｂの互いに相対する位置に連結孔４０をそれぞれ形成し、これらの連結孔４０，４０内に連結ピンを挿入して、これらの連結孔４０，４０と連結ピンとをはんだで固着することにより、上記第１ハウジング部材１０ａと第２ハウジング部材１０ｂとを接合、一体化してハウジングを形成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁棒が移動する弁孔と、この弁孔に連通する複数のポートと、サブプレートに取り付けるための実質的に平らな取付面とを備えたハウジングを有し、
上記ハウジングは、上記弁孔の中心軸線を含む分割面で分けられた上側の第１ハウジング部材と下側の第２ハウジング部材とを有し、これら両ハウジング部材の接合面の互いに相対する位置には、該接合面と直角に延びる複数の連結孔と、相対する連結孔内に嵌合する複数の連結ピンとが設けられ、これらの連結孔と連結ピンとは、位置決め機構と接合機構とを兼ねていて、上記連結孔の内面及び／又は連結ピンの外面にはんだを塗布して両者を相互に固着することにより、上記第１ハウジング部材と第２ハウジング部材とが位置決め状態で相互に接合、一体化されていることを特徴とする接合形ハウジングを有するバルブ。
【請求項２】
上記連結孔の内面及び／又は連結ピンの外面に、両者を嵌合させて接合したとき孔外に滲出しない量のはんだが塗布されていることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
【請求項３】
上記第１ハウジング部材と第２ハウジング部材との接合面全体に、気密性を保つための封止部材が介在していることを特徴とする請求項１又は２に記載のバルブ。
【請求項４】
上記第１ハウジング部材と第２ハウジング部材との接合面が、全体的にはんだで接合されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のバルブ。
【請求項５】
上記第１ハウジング部材と第２ハウジング部材とが、それぞれの接合面の互いに相対する位置に、これら両ハウジング部材を接合したとき相互に連通するねじ挿通孔を有し、このねじ挿通孔は二箇所に設けられていて、弁孔の軸線方向一端側と他端側とにおいて該弁孔を挟んで互いに反対側の位置を占めており、また、上記連結孔も二箇所に設けられていて、これらの連結孔は、弁孔に対して上記ねじ挿通孔とは逆の位置関係を占めていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のハウジング部材を接合して形成した接合形のハウジングを有するバルブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載されているように、複数のハウジング部材を接合して形成した接合形のハウジングを有するバルブは、従来より公知である。この従来のバルブにおいては、上記ハウジングが、弁孔の軸線を含む分割面で上下二つのハウジング部材に分けられていて、これらのハウジング部材を相互に接合し、それらの接合面を接着又は溶接等の手段で接合させることにより、一体に組み立てられている。
【０００３】
ところが、このような接合形のハウジングは、二つのハウジング部材を接合する際にそれらが置ずれし易いため、何らかの方法で両ハウジング部材を位置ずれしないように保持しておく必要がある。両ハウジング部材が位置ずれして接合されると、接合後に弁孔を切削加工する際に、位置ずれした分だけ加工代が増えることになるため、加工にかかる手数や時間が多くなってコストが増大する。しかし、上記従来のバルブは、接合時に位置決めするための手段を有していないため、精度良く接合するのが困難であった。
【０００４】
一方、特許文献２には、２つのハウジング部材を、凸部と凹部との嵌合により位置決めした状態ではんだ接合する技術について開示されているが、これらの凸部と凹部との間には僅かなギャップが介在しているため、２つのハウジング部材がずれ動き、位置決め精度が低下する場合がある。上記ギャップをなくして位置決め精度を高めるためには、これらの凸部と凹部とを高い嵌め合い精度を持つように加工する必要あり、ハウジング部材の製造に手間がかかる。
【特許文献１】米国特許第５，３６１，８０３号明細書
【特許文献２】特開２００３−６５４５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、二つのハウジング部材を接合して形成した接合形のハウジングを有するバルブにおいて、上記ハウジング部材の位置ずれを確実に防止した状態で精度良く接合できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため本発明によれば、弁棒が移動する弁孔と、この弁孔に連通する複数のポートと、サブプレートに取り付けるための実質的に平らな取付面とを備えたハウジングを有し、上記ハウジングは、上記弁孔の中心軸線を含む分割面で分けられた上側の第１ハウジング部材と下側の第２ハウジング部材とを有し、これら両ハウジング部材の接合面の互いに相対する位置には、該接合面と直角に延びる複数の連結孔と、相対する連結孔内に嵌合する複数の連結ピンとが設けられ、これらの連結孔と連結ピンとは、位置決め機構と接合機構とを兼ねていて、上記連結孔の内面及び／又は連結ピンの外面にはんだを塗布して両者を相互に固着することにより、上記第１ハウジング部材と第２ハウジング部材とが位置決め状態で相互に接合、一体化されていることを特徴とする接合形ハウジングを有するバルブが提供される。
【０００７】
本発明において好ましくは、上記連結孔の内面及び／又は連結ピンの外面に、両者を嵌合させて接合したとき孔外に滲出しない量のはんだが塗布されていることである。
【０００８】
本発明においては、上記第１ハウジング部材と第２ハウジング部材との接合面全体に、気密性を保つための封止部材が介在していても良く、あるいは、上記第１ハウジング部材と第２ハウジング部材との接合面が、全体的にはんだで接合されていても良い。
【０００９】
本発明の具体的な構成態様によれば、上記第１ハウジング部材と第２ハウジング部材とが、それぞれの接合面の互いに相対する位置に、両ハウジング部材を接合したとき相互に連通するねじ挿通孔を有し、このねじ挿通孔は二箇所に設けられていて、弁孔の軸線方向一端側と他端側とにおいて該弁孔を挟んで互いに反対側の位置を占めており、また、上記連結孔も二箇所に設けられていて、これらの連結孔は、弁孔に対して上記ねじ挿通孔とは逆の位置関係を占めている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、両ハウジング部材の接合面の相対する位置に、位置決め機構と接合機構とを兼ねる複数の連結孔と連結ピンとを設け、上記連結孔の内面及び／又は連結ピンの外面にはんだを塗布してこれらの連結孔と連結ピンとを相互に固着することにより、上記両ハウジング部材を、これらの連結孔と連結ピンとの位置で相互の位置ずれを確実に防止した状態で精度良く接合、一体化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１〜図４は、本発明に係る接合形ハウジングを有するバルブの第１実施例を示すもので、図１には、このバルブ１Ａをサブプレート２Ａ上に搭載して形成したバルブ組立体が示されている。
【００１２】
上記サブプレート２Ａは、矩形断面を持つブロックから成っていて、その上面に上記バルブ１Ａを搭載するための実質的に平らな搭載面５を有している。このサブプレート２Ａの内部には、上記バルブ１Ａに圧縮エア等の圧力流体を供給するための一つの供給流路６ｐと、該バルブ１Ａから出力される圧力流体をエアシリンダ等のアクチュエータに供給するための二つの出力流路６ａ，６ｂと、該アクチュエータからの圧力流体を排出するための二つの排出流路６ｒ，６ｒとを有し、これらの各流路が上記搭載面５にそれぞれ開口している。また、上記各流路６ｐ，６ａ，６ｂ，６ｒ，６ｒの端部は配管接続口となっていて、必要な配管が接続できるようになっている。
【００１３】
上記バルブ１Ａは、シングルソレノイド形のパイロット式５ポートバルブであって、図２からも分かるように、主弁部８と電磁操作部９とからなっている。
【００１４】
上記主弁部８は、中央に位置するハウジング１０と、このハウジング１０の軸線方向の両端面に取り付けられた第１及び第２のエンドブロック１１，１２とを有している。上記ハウジング１０の下面には、上記サブプレート２Ａの搭載面５に取り付けるための実質的に平らな取付面１４が形成され、ハウジング１０の内部には、該ハウジング１０を軸線方向に貫通する弁孔１５が形成されていて、この弁孔１５内に弁棒１６が移動自在に収容されている。この弁棒１６は、弁孔１５の内面を摺動する複数のシール部材１６ａを有していて、これらのシール部材１６ａによって流路を切り換えるスプール式の弁棒であるが、弁孔１５内に設けた弁座をポペット式に開閉するタイプの弁棒であっても良い。また、上記ハウジング１０の下面の取付面１４には、上記弁孔１５に連通する一つの供給ポートＰと、その両側に位置する二つの出力ポートＡ，Ｂと、更にそれらの両側に位置する二つの排出ポートＲ，Ｒとが開口し、バルブ１Ａを上記サブプレート２Ａの搭載面５上に搭載したとき、これらの各ポートＰ，Ａ，Ｂ，Ｒ，Ｒが搭載面５上の対応する流路６ｐ，６ａ，６ｂ，６ｒ，６ｒに連通するようになっている。
【００１５】
上記第１及び第２のエンドブロック１１，１２には、それぞれピストン室１８ａ，１８ｂが形成され、これらのピストン室１８ａ，１８ｂ内に、上記弁棒１６を駆動するためのピストン１９ａ，１９ｂがそれぞれ摺動自在に内蔵されている。このうち、第１エンドブロック１１に形成されたピストン室１８ａは小径で、その中には受圧面積の小さい小径の第１ピストン１９ａが収容されており、これに対して第２エンドブロック１２に形成されたピストン室１８ｂは大径で、その中には受圧面積の大きい大径の第２ピストン１９ｂが収容されている。
【００１６】
また、上記ハウジング１０の内部には、上記供給ポートＰに通じるパイロット流路２１が上記弁孔１５と平行に貫通している。このパイロット流路２１の一端は、上記第１エンドブロック１１内の流路を通じて上記第１ピストン１９ａの背後の第１受圧室２２ａに常時連通しており、また、該パイロット流路２１の他端は、上記第２エンドブロック１２に設けられた手動操作機構２３を介して上記第２ピストン１９ｂの背後の第２受圧室２２ｂに連通している。この手動操作機構２３は、操作部材２３ａを押し下げたとき上記パイロット流路２１を第２受圧室２２ｂに連通させるもので、このような手動操作機構自体の構成及び機能は公知のものと同じである。
【００１７】
上記電磁操作部９は、上記第２エンドブロック１２にの端面に取り付けられていて、３ポート式電磁弁としての構成を有している。そして、コイル２６に通電すると、軸線Ｌの左半部に示すように、可動鉄心２７が固定鉄心２８に吸着されてパイロット供給弁座２９が開放するため、パイロット流路２１からのパイロット流体がパイロット入力流路３０、パイロット入力ポート３１、上記パイロット供給弁座２９、パイロット出力ポート３２、パイロット連通路３３を通じて第２受圧室２２ｂに供給され、大径の第２ピストン１９ｂが第１ピストン１９ａとの受圧面積差によって図の右方向に移動し、弁棒１６が図１示す切換位置を占める。
【００１８】
また、上記コイル２６への通電を断つと、軸線Ｌの右半部に示すように、可動鉄心２７が固定鉄心２８から離間してパイロット排出弁座３４が開放するため、第２受圧室２２ｂ内のパイロット流体が、上記パイロット連通路３３、パイロット出力ポート３２、上記パイロット排出弁座３４、パイロット排出ポート３５、及びパイロット排出流路３６を通じて排出されるため、第１ピストン１９ａに作用している流体圧作用力によって弁棒１６は図の左方向に移動させられ、図１とは反対側の切換位置を占める。このような電磁操作部９の構成は、一般のシングルソレノイド形のパイロット式バルブによって良く知られているため、ここでのこれ以上の説明は省略する。
【００１９】
上記バルブ１Ａのハウジング１０は、図３及び図４からも分かるように、上記弁孔１５の中心軸線を含む分割面Ｍで分けられた上側の第１ハウジング部材１０ａと下側の第２ハウジング部材１０ｂとからなっていて、これらのハウジング部材１０ａ，１０ｂを相互に接合することによって一体に形成されている。上記分割面Ｍは、ハウジング１０の下面の上記取付面１４と実質的に平行な面である。
【００２０】
上記ハウジング部材１０ａ，１０ｂは、アルミニウム系素材をダイキャスト成型することによって得られたもので、上側の第１ハウジング部材１０ａには、図４に示すように、上記弁孔１５の上半分を構成する半孔部１５ａと、上記パイロット流路２１とが形成されており、下側の第２ハウジング部材１０ｂには、上記弁孔１５の下半分を構成する半孔部１５ｂと、上記取付面１４と、この取付面１４に開口する上記各ポートＰ，Ａ，Ｂ，Ｒ，Ｒとが形成されている。
【００２１】
上記両ハウジング部材１０ａ，１０ｂの接合面３８ａ，３８ｂの互いに相対する位置には、連結孔４０が複数箇所に設けられている。これらの連結孔４０は、連結ピン４１と協同して、上記両ハウジング部材１０ａ，１０ｂを相互に位置決めするための位置決め機構と、両ハウジング部材１０ａ，１０ｂを相互にはんだ接合するための接合機構とを構成するものである。図示の例では、接合面３８ａ，３８ｂと直角に延びる上記連結孔４０が二箇所に設けられていて、これらの連結孔４０が、弁孔１５の軸線方向一端側と他端側とにおいて該弁孔１５を挟んで互いに反対側の位置を占めるように配置されている。
【００２２】
また、上記両ハウジング部材１０ａ，１０ｂの接合面３８ａ，３８ｂの互いに相対する位置には、両ハウジング部材１０ａ，１０ｂを接合したとき相互に連通するねじ挿通孔４４が二箇所に設けられている。これらのねじ挿通孔４４は、バルブ１Ａをサブプレート２Ａに固定する際に固定用のねじ４５を挿通するためのもので、両ハウジング部材１０ａ，１０ｂの側面に突き出した突条部４６の位置に、弁孔１５に対して上記連結孔４０とは逆の位置関係を占めるように形成されている。つまり、弁孔１５の軸線方向一端側においては、該弁孔１５を挟んで斜めに向かい合う位置に上記連結孔４０とねじ挿通孔４４とが形成され、弁孔１５の軸線方向他端側においては、これらの連結孔４０とねじ挿通孔４４とが、弁孔１５を挟んで上記とは逆の位置関係に形成されている。また、ハウジング部材１０ａ，１０ｂの側面の上記突条部４６と完全に相対する位置には、該突条部４６が嵌合する大きさの凹溝４７が形成されている。従って、上記連結孔４０とねじ挿通孔４４とは完全に相対する位置にはなく、連結孔４０がねじ挿通孔４４よりも若干ハウジング部材１０ａ，１０ｂの中央（内側）に寄った位置に形成されている。
【００２３】
そして、上記両ハウジング部材１０ａ，１０ｂは、相対する連結孔４０，４０内に連結ピン４１を両ハウジング部材１０ａ，１０ｂに跨るように挿入し、換言すれば、該連結ピン４１の一半部が第１ハウジング部材１０ａの連結孔４０内に嵌合し、他半部が第２ハウジング部材１０ｂの連結孔４０内に嵌合するように挿入して、これらの連結孔４０と連結ピン４１とをはんだで固着することにより相互に接合、一体化されている。上記連結孔４０内に連結ピン４１をはんだで固着する場合、これらの連結孔４０の内面と連結ピン４１の外面のうち少なくとも一方に予めはんだをコーティングしておき、該連結ピン４１を連結孔４０内に挿入したあと、両ハウジング部材１０ａ，１０ｂを相互に加圧しながら加熱することによって上記はんだを溶融させ、その後にこのはんだを冷却して固化させるようにすることが望ましい。
【００２４】
ここで、上記連結孔４０の内面及び／又は連結ピン４１の外面にコーティングするはんだの量は、該連結孔４０内に連結ピン４１を嵌合させて接合したとき、はんだが孔外に滲出しない程度であることが望ましい。これにより、接合面３８ａ，３８ｂからはんだがはみ出すのが抑えられるため、良好な仕上がり状態を得ることができるだけでなく、はみ出したはんだを２次加工で除去する必要がなくなる。
【００２５】
また、上記両ハウジング部材１０ａ，１０ｂの接合面３８ａ，３８ｂの連結孔４０，４０以外の部分は、必ずしもはんだで接合する必要はないが、この連結孔４０以外の部分にも、該接合面からはみ出さない程度の少量のはんだを予めコーティングしておくことにより、接合面３８ａ，３８ｂ全体をはんだで接合するようにしても良い。なお、上述したように接合面３８ａ，３８ｂ全体をはんだで接合しない場合には、両接合面３８ａ，３８ｂ間の気密性を保つため、これらの接合面３８ａ，３８ｂの間に合成樹脂製の薄膜やシール材等からなる封止部材を介在させておくことが望ましい。
【００２６】
このように、位置決め機構と接合機構とを兼ねる上記連結孔４０と連結ピン４１とを設け、これらの連結孔４０と連結ピン４１とをはんだで接合することにより、これら連結孔４０と連結ピン４１との間のギャップを完全になくした状態で両ハウジング部材１０ａ，１０ｂを接合することが可能となるため、両ハウジング部材１０ａ，１０ｂを高度に位置決めした状態で精度良く接合することができる。また、接合の中心となる部分が上記連結ピン４１と連結孔４０とによって一定の位置に特定されるため、接合強度のばらつきがなくなり、両ハウジング部材１０ａ，１０ｂを常に一定の接合強度で接合することができ、品質の安定化が図られる。
【００２７】
かくして得られたハウジング１０は、必要に応じて外側面や弁孔１５の内面などに切削や研磨などの仕上げ加工が施されたあと、該弁孔１５内に弁棒１６が挿入されると共に、両端部に第１及び第２のエンドブロック１１，１２が連結され、さらに、第２エンドブロック１２の外側に電磁操作部９を取り付けることによりバルブ１Ａとして組み立てられ、ねじ４５で上記サブプレート２Ａの搭載面５に固定される。このとき、上記ねじ４５によってバルブ１Ａがサブプレート２Ａに固定されると同時に、このねじ４５によって第１及び第２の両ハウジング部材１０ａ，１０ｂが接合方向に締結されるため、それらの接合強度はより増大し、圧力流体による反発力や配管からの外部作用力等が作用した場合の耐力が非常に大きく、安全性が高い。
【００２８】
なお、図１には、一つのバルブ１Ａを単体型のサブプレート２Ａ上に搭載して形成したバルブ組立体が示されているが、複数の搭載面を備えた集合型のサブプレート上に複数のバルブを搭載することもできる。この場合、出力流路は、個々のバルブに対応するように設けられる。
【００２９】
図５及び図６は本発明に係るバルブの第２実施例を示すものである。この第２実施例のバルブ１Ｂが上記第１実施例のバルブ１Ａと相違する点は、第１実施例のバルブ１Ａがベース配管型であるのに対し、この第２実施例のバルブ１Ｂは直接配管型であるという点である。即ち、第１実施例のバルブ１Ａの場合は、出力ポートＡ，Ｂがサブプレート２Ａの出力流路６ａ，６ｂに連通していて、このサブプレート２Ａを介してアクチュエータに配管されるように構成されており、これに対して第２実施例のバルブ１Ｂは、出力ポートＡ，Ｂが主弁部８の上面に形成されていて、この出力ポートＡ，Ｂにアクチュエータからの配管が直接接続されるようになっている。
【００３０】
この第２実施例のバルブ１Ｂの上記構成について更に詳細に説明すると、ハウジング１０を構成する第１及び第２のハウジング部材１０ａ，１０ｂのうち、上側の第１ハウジング部材１０ａの上面には、弁孔１５に通じる二つの出力通孔５３Ａ，５３Ｂを備えたブロック取付面５４が形成されていて、このブロック取付面５４に、上記出力通孔５３Ａ，５３Ｂに通じる二つの出力ポートＡ，Ｂを備えたポートブロック５５が、ねじ５６で固定されている。上記出力ポートＡ，Ｂには、それぞれクイック接続式の管接手５７が取り付けられ、これらの管接手５７に上記配管が接続されるようになっている。従って、下側の第２ハウジング部材１０ｂの下面の取付面１４には、一つの供給ポートＰと二つの排出ポートＲ，Ｒとが設けられていて、出力ポートＡ，Ｂは設けられていない。
【００３１】
また、上記バルブ１Ａを搭載するサブプレート２Ｂは、ベース配管型のバルブ１Ａにも共用できるもので、上面の搭載面５に供給流路６ｐと出力流路６ａ，６ｂと排出流路６ｒ，６ｒとが開口し、これらの各流路に通じる配管接続口がサブプレート２Ａの下面に設けられている。しかし、これらの配管接続口の図示は省略されている。また、この第２実施例では直接配管型のバルブ１Ｂが上記搭載面５に搭載されるため、上記出力流路６ａ，６ｂとこの出力流路６ａ，６ｂに通じる配管接続口は機能しない。
【００３２】
図中５８，５９は、上記サブプレート２Ｂを所定の位置に取り付けるためのねじが挿通される取付用の孔である。
【００３３】
この第２実施例の上記以外の構成及び作用あるいは好ましい変形例等については、実質的に上記第１実施例と同じであるから、それらの同一構成部分に第１実施例と同じ符号を付してその説明は省略する。
【００３４】
また、上記各実施例のバルブ１Ａ，１Ｂは、シングルソレノイド形のパイロット式５ポートバルブであるが、バルブの形式はこのようなものに限定されない。ダブルソレノイド形のバルブであっても良いし、３ポートや４ポートのバルブであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係るバルブの第１実施例を示すもので、このバルブをサブプレート上に搭載した状態の断面図である。
【図２】上記バルブの斜視図である。
【図３】上記第１実施例のバルブのハウジングを構成する第１ハウジング部材と第２ハウジング部材とを分解して示す斜視図である。
【図４】上記第１ハウジング部材を上下反転して示す斜視図である。
【図５】本発明に係るバルブの第２実施例を示すもので、このバルブをサブプレート上に搭載して以内状態での斜視図である。
【図６】上記第２実施例のバルブのハウジングを構成する第１ハウジング部材と第２ハウジング部材とを分解して示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
Ｐ，Ａ，Ｂ，Ｒ      ポート
Ｍ      分割面
１Ａ，１Ｂ      バルブ
２Ａ，２Ｂ      サブプレート
１０      ハウジング
１０ａ，１０ｂ      ハウジング部材
１４      取付面
１５      弁孔
１６      弁棒
３８ａ，３８ｂ      接合面
４０      連結孔
４１      連結ピン
４４      ねじ挿通孔
【図１】
2005098376.tif 000003
【図２】
2005098376.tif 000004
【図３】
2005098376.tif 000005
【図４】
2005098376.tif 000006
【図５】
2005098376.tif 000007
【図６】
2005098376.tif 000008