(57)【要約】【課題】プランジャー一体型弁を備えるバルブ装置の信頼性を向上させるとともに、プランジャー一体型弁の製造コストを低減することを目的とする。【解決手段】第２キャビティ６とプランジャー収容部７との間には、周方向に連続する環状の面であり、本体部１１１ａの先端面１１１ｅと全周に渡って当接する段差面２ｊが形成されている。本体部１１１ａをプランジャー収容部７に収納させるとともに、取付部１１１ｂを第２キャビティ６に収納させ、本体部１１１ａの先端面１１１ｅを全周に渡って段差面２ｊに押圧させた状態で、保持金型２と基金型１とを一体にし、第１キャビティ５及び第２キャビティ６に弁体の原料９０を充填させて、本体部１１１ａの外周面側への原料９０の漏出を抑制しつつ、取付部１１１ｂに弁体１１２を一体成形することができる。【選択図】図７
2013091274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プランジャーの本体部の先端に軸線方向と直交する方向に延在し周方向に連続する環状の先端面の内側に形成された取付部に、弁体を一体成形により固着させるためのプランジャー一体型弁成形用金型であって、
基金型と、前記基金型と対向して配置され、前記基金型との対向方向と直交する分割方向に分割される保持金型とを有し、
前記基金型と前記保持金型との間には、前記弁体の先端側の弁部の外形に対応した形状の空間である第１キャビティが形成され、
前記保持金型の分割面には、前記第１キャビティに連続し、前記弁体の基部側に形成され前記取付部に固着される固着部の外形に対応した形状の空間である第２キャビティ、及び、この第２キャビティに連続し前記プランジャーの本体部の外形に対応した形状の空間であるプランジャー収容部が形成され、
前記第２キャビティと前記プランジャー収容部との間には、前記分割方向に延在し周方向に連続する環状の面であり、前記本体部の先端面と全周に渡って当接する段差面が形成されているプランジャー一体型弁成形用金型。
【請求項２】
請求項１において、
前記プランジャー収容部は、前記保持金型の前記基金型と対向する面と反対側の面に開口し、
前記プランジャー収容部の長さは、前記プランジャーの本体部の長さよりも小さく設定され、
前記保持金型の前記基金型と対向する面と反対側の面に隣接して配置される押圧金型を更に有するプランジャー一体型弁成形用金型。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記弁体は、前記固着部又は前記弁部から径方向外側に向かって延設された膜状のダイヤフラム部を有するダイヤフラム弁であり、
前記第１キャビティには、前記ダイヤフラム部の外形に対応した形状の空間であるダイヤフラム成形部が形成されているプランジャー一体型弁成形用金型。
【請求項４】
プランジャーの本体部の先端に軸線方向と直交する方向に延在し周方向に連続する環状の先端面の内側に形成された取付部に、弁体を一体成形により固着させてプランジャー一体型弁を製造する方法であって、
基金型と、前記基金型と対向して配置され、前記基金型との対向方向と直交する分割方向に分割される保持金型とを有し、
前記基金型と前記保持金型との間には、前記弁体の先端側の弁部の外形に対応した形状の空間である第１キャビティが形成され、
前記保持金型の分割面には、前記第１キャビティに連続し、前記弁体の基部側に形成され前記取付部に固着される固着部の外形に対応した形状の空間である第２キャビティ、及び、この第２キャビティに連続し前記プランジャーの本体部の外形に対応した形状の空間であるプランジャー収容部が形成され、
前記第２キャビティと前記プランジャー収容部との間には、前記分割方向に延在し周方向に連続する環状の面であり、前記本体部の先端面と全周に渡って当接する段差面が形成されているプランジャー一体型弁成形用金型を用い、
前記保持金型の前記分割面を合わせて前記第２キャビティと前記プランジャー収容部を形成する保持金型一体工程と、
前記本体部を前記プランジャー収容部に収納させるとともに、前記取付部を前記第２キャビティに収納させるプランジャー収納工程と、
前記先端面を全周に渡って前記段差面に押圧させた状態で、前記保持金型と前記基金型とを一体にし、前記第１キャビティ及び前記第２キャビティに前記弁体の原料を充填させて、前記取付部に前記弁体を一体成形する弁体一体成形工程と、を含むプランジャー一体型弁製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブ装置を構成するプランジャー一体型弁を製造する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から特許文献１に示されるように、プランジャー一体型弁及びコイルを備えるバルブ装置がある。このプランジャー一体型弁は、円柱状の磁性材料で構成されたプランジャーと、このプランジャーの先端に取り付けられた弁体とから構成されている。上記のバルブ装置は、流路に設けられ、コイルで発生する磁力によりプランジャーが引き寄せられて、弁体が移動することにより、弁体が流路を開放するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２９１９１１号公報（図１、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示されるプランジャー一体型弁では、プランジャーと弁体とが別体に形成されていて、弁体の中央部に形成された挿入凹部に、プランジャーの先端に形成された取付突起を圧入させることにより、弁体をプランジャーの先端に取り付けている。このように、圧入により弁体をプランジャーに取り付けているので、挿入凹部と取付突起と圧入部分の寸法精度を高度に維持する必要があり、圧入代を高度に管理する必要がある。もし、挿入凹部と取付突起と圧入部分の寸法精度が維持できない場合には、圧入代の不足等により、弁体がプランジャーから脱落してしまうおそれがあり、プランジャー一体型弁を備えるバルブ装置の信頼性が低下してしまう。また、上述のように、弁体をプランジャーに取り付ける工程が必要なため、プランジャー一体型弁の製造コストが増大し、ひいては、プランジャー一体型弁を備えるバルブ装置の製造コストが増大していた。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、プランジャー一体型弁を備えるバルブ装置の信頼性を向上させるとともに、プランジャー一体型弁の製造コストを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するためになされた、請求項１に係る発明によると、プランジャーの本体部の先端に軸線方向と直交する方向に延在し周方向に連続する環状の先端面の内側に形成された取付部に、弁体を一体成形により固着させるためのプランジャー一体型弁成形用金型であって、
基金型と、基金型と対向して配置され、基金型との対向方向と直交する分割方向に分割される保持金型とを有し、基金型と保持金型との間には、弁体の先端側の弁部の外形に対応した形状の空間である第１キャビティが形成され、保持金型の分割面には、第１キャビティに連続し、弁体の基部側に形成され取付部に固着される固着部の外形に対応した形状の空間である第２キャビティ及び、この第２キャビティに連続しプランジャーの本体部の外形に対応した形状の空間であるプランジャー収容部が形成され、第２キャビティとプランジャー収容部との間には、分割方向に延在し周方向に連続する環状の面であり、本体部の先端面と全周に渡って当接する段差面が形成されている。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１において、プランジャー収容部は、保持金型の基金型と対向する面と反対側の面に開口し、プランジャー収容部の長さは、プランジャーの本体部の長さよりも小さく設定され、保持金型の基金型と対向する面と反対側の面に隣接して配置される押圧金型を更に有する。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２において、弁体は、固着部又は弁部から径方向外側に向かって延設された膜状のダイヤフラム部を有するダイヤフラム弁であり、第１キャビティには、ダイヤフラム部の外形に対応した形状の空間であるダイヤフラム成形部が形成されている。
【０００９】
請求項４に係る発明は、プランジャーの本体部の先端に軸線方向と直交する方向に延在し周方向に連続する環状の先端面の内側に形成された取付部に、弁体を一体成形により固着させてプランジャー一体型弁を製造する方法であって、基金型と、基金型と対向して配置され、基金型との対向方向と直交する分割方向に分割される保持金型とを有し、基金型と保持金型との間には、弁体の先端側の弁部の外形に対応した形状の空間である第１キャビティが形成され、保持金型の分割面には、第１キャビティに連続し、弁体の基部側に形成され取付部に固着される固着部の外形に対応した形状の空間である第２キャビティ、及び、この第２キャビティに連続しプランジャーの本体部の外形に対応した形状の空間であるプランジャー収容部が形成され、第２キャビティとプランジャー収容部との間には、分割方向に延在し周方向に連続する環状の面であり、本体部の先端面と全周に渡って当接する段差面が形成されているプランジャー一体型弁成形用金型を用い、保持金型の分割面を合わせて第２キャビティとプランジャー収容部を形成する保持金型一体工程と、本体部をプランジャー収容部に収納させるとともに、取付部を第２キャビティに収納させるプランジャー収納工程と、先端面を全周に渡って段差面に押圧させた状態で、保持金型と基金型とを一体にし、第１キャビティ及び第２キャビティに弁体の原料を充填させて、取付部に弁体を一体成形する弁体一体成形工程と、を含む。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように構成した請求項１に係る発明のプランジャー一体型弁成形用金型においては、保持金型の第２キャビティとプランジャー収容部との間には、分割方向に延在し周方向に連続する環状の面であり、本体部の先端面と全周に渡って当接する段差面が形成されている。これにより、プランジャーの本体部をプランジャー収容部に収納させるとともに、取付部第２キャビティに収納させて、プランジャーを保持金型で保持させ、本体部の先端面を段差面に押圧させると、保持金型の段差面が全周に渡って本体部の先端面で押圧され、本体部の先端面と段差面とが全周に渡って密着する。この結果、第２キャビティのプランジャー収容部に開口する開口部が、本体部の先端面で密封される。この状態で、第１キャビティ及び第２キャビティに弁体の原料を充填させると、第２キャビティのプランジャー収容部に開口する開口部が、本体部の先端面で密封されているので、プランジャーの外周面側への原料の漏出を防ぎつつ、プランジャーの先端に弁体を一体成形により固着させることができる。
【００１１】
このように、プランジャーの先端に弁体を一体成形により固着させることが実現可能となったので、従来のように弁体を圧入によりプランジャーに取り付ける必要が無く、圧入代の不足に起因する弁体のプランジャーからの脱落が抑制され、プランジャー一体型弁を備えるバルブ装置の信頼性を向上させることが可能となる。また、弁体をプランジャーに取り付ける工程を省くことができるので、プランジャー一体型弁の製造コストを低減させることが可能となる。
【００１２】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、プランジャー収容部は、保持金型の基金型と対向する面と反対側の面に開口し、プランジャー収容部の長さは、プランジャーの本体部の長さよりも小さく設定されている。これにより、本体部の長さに、製作精度の公差内でのバラツキがあったとしても、プランジャー収容部に本体部を収容すると、プランジャー収容部の開口部から本体部の基端部が突出する。このため、本体部の長さにバラツキがあったとしても、保持金型に密着するように押圧金型を移動させることにより、本体部の先端面で段差面を押圧させることができる。このように、プランジャーの本体部の先端面で保持金型の段差面を確実に押圧させることができるので、取付部に弁体を一体成形する際における、本体部の外周面側への原料の漏出を抑制することが可能となる。
【００１３】
上記のように構成した請求項３に係る発明においては、第１キャビティには、ダイヤフラム部の外形に対応した形状の空間であるダイヤフラム成形部が形成されている。これにより、ダイヤフラム部を有するダイヤフラム弁を、プランジャーの先端に一体成形することができる。
【００１４】
上記のように構成した請求項４に係る発明のプランジャー一体型弁の製造方法においては、本体部をプランジャー収容部に収納させるとともに、取付部を第２キャビティに収納させるプランジャー収納工程と、先端面を全周に渡って段差面に押圧させた状態で、保持金型と基金型とを一体にし、第１キャビティ及び第２キャビティに弁体の原料を充填させて、取付部に弁体を一体成形する弁体一体成形工程とを含む。
【００１５】
これにより、弁体一体成形工程において、保持金型の段差面が全周に渡って本体部の先端面で押圧されることにより、第２キャビティのプランジャー収容部に開口する開口部が、本体部の先端面で密封された状態で、弁体が成形されるので、本体部の外周面側への原料の漏出を防ぎつつ、プランジャーの先端に弁体を一体成形により固着させることができる。このように、プランジャーの先端に弁体を一体成形により固着させることが実現可能となったので、従来のように圧入により弁体をプランジャーに取り付ける必要が無く、圧入代の不足に起因する弁体のプランジャーからの脱落が抑制され、プランジャー一体型弁を備えるバルブ装置の信頼性を向上させることが可能となる。また、弁体をプランジャーに取り付ける工程を省くことができるので、プランジャー一体型弁の製造コストを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（Ａ）は、本発明のプランジャー一体型弁の製造方法で製造されるプランジャー一体型弁の側面図である。（Ｂ）は、（Ａ）の断面図である。
【図２】プランジャー一体型弁を備えたバルブ装置の断面図である。
【図３】本発明のプランジャー一体型弁成形用金型の一実施形態の断面図である。
【図４】図３に示すプランジャー一体型弁成形用金型のＡ−Ａ断面図である。
【図５】プランジャー一体型弁製造装置の説明図である。
【図６】本発明のプランジャー一体型弁の製造方法の一実施形態の第１の説明図である。
【図７】本発明のプランジャー一体型弁の製造方法の一実施形態の第２の説明図である。
【図８】本発明のプランジャー一体型弁の製造方法の一実施形態の第３の説明図である。
【図９】プランジャー一体型弁製造方法のフローを表したフロー図である。
【図１０】プランジャーの取付部の別例を表した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（バルブ装置の説明）
以下に図１を用いて、本発明のプランジャー一体型弁の製造方法で製造されるプランジャー一体型弁１１０を説明し、次いで、図２を用いて、プランジャー一体型弁１１０を備えるバルブ装置１００の説明をする。
【００１８】
図１に示すように、プランジャー一体型弁１１０は、プランジャー１１１と弁体１１２とから構成されている。なお、図１において、紙面上方を、プランジャー一体型弁１１０の基端側とし、紙面下方を、プランジャー一体型弁１１０の先端側とする。
【００１９】
プランジャー１１１は、磁気吸着性を有する（透磁性の高い）磁性材料で構成されている。上記磁性材料には、電磁ステンレス鋼（例えばフェライト系ステンレス鋼）等の鉄系金属等が含まれる。プランジャー１１１は、ブロック形状の本体部１１１ａと、この本体部１１１ａの先端（図１においては下端）から突出形成された取付部１１１ｂとから構成されている。本実施形態では、本体部１１１ａは、断面円形状を有する円柱形状である。本体部１１１ａの先端には、プランジャー１１１の軸線ａ（軸線方向）と直交する方向に延在する面である先端面１１１ｅが形成されている。詳しく説明すると、先端面１１１ｅは、本体部１１１ａの周方向に連続する環状の面である。
【００２０】
取付部１１１ｂは、環状の先端面１１１ｅの内側に形成されている。言い換えると、取付部１１１ｂは、本体部１１１ａの先端面１１１ｅに、本体部１１１ａと同軸に形成されている。そして、取付部１１１ｂの幅寸法は、本体部１１１ａの幅寸法（外径）よりも小さくなっている。本実施形態では、取付部１１１ｂは、扁平な円柱形状であり、その基端（本体部１１１ａとの接続部）の外周面に固着溝１１１ｃが全周に渡って形成されている。本体部１１１ａの基部には、本体部１１１ａの基端側に開口する空間であるスプリング収納部１１１ｄが形成されている。
【００２１】
取付部１１１ｂには、弁体１１２が一体に成形により固着されている。弁体１１２は、ゴムや軟質樹脂等の可撓材料で構成されている。本実施形態では、弁体１１２は、その中心に形成された弁本体部１１２ａと、弁本体部１１２ａの径方向外側に向かって延設された膜状のダイヤフラム部１１２ｂとから構成されたダイヤフラム弁である。なお、弁体１１２の取付部１１１ｂへの成形方法については、後で詳細に説明する。
【００２２】
弁本体部１１２ａは、プランジャー１１１の取付部１１１ｂの外側に一体に成型されている。本実施形態では、弁本体部１１２ａの外形は、扁平な円柱形状である。弁本体部１１２ａの基部側は、取付部１１１ｂに固着している固着部１１２ｊとなっている。プランジャー１１１の先端面１１１ｅの外縁部は、固着部１１２ｊ（弁本体部１１２ａ）に覆われておらず露出している。つまり、本体部１１１ａの外径よりも、弁本体部１１２ａの外径のほうが小さくなっている。
【００２３】
弁本体部１１２ａの先端側は、所定の肉厚を有する弁部１１２ｉとなっている。弁部１１２ｉの先端には、シール面１１２ｃが形成されている。本実施形態では、シール面１１２ｃは、プランジャー一体型弁１１０の軸線ａと直交する平面である。
【００２４】
ダイヤフラム部１１２ｂは、弁本体部１１２ａ（固着部１１２ｊ又は弁部１１２ｉ）の外周面から、弁本体部１１２ａの径方向外側に延設された膜状である。本実施形態では、ダイヤフラム部１１２ｂは、その内側に形成された内側部１１２ｄと、この内側部１１２ｄの外側に形成された外側部１１２ｅとから構成されている。更に詳しく説明すると、内側部１１２ｄは、接続部１１２ｆと傾斜部１１２ｇとから構成されている。接続部１１２ｆは、弁部１１２ｉ（弁本体部１１２ａ）の外周面に接続し、外側に位置するにつれてプランジャー一体型弁１１０の先端側に突出している。傾斜部１１２ｇは、接続部１１２ｆの外側に接続し、外側に位置するにつれてプランジャー一体型弁１１０の基端側に位置するように傾斜している。
【００２５】
外側部１１２ｅは、プランジャー一体型弁１１０の軸線ａと直交する方向に形成されたリング状の平膜形状である。外側部１１２ｅの外縁には、プランジャー一体型弁１１０の軸線ａ方向に突出するリング状の固定部１１２ｈが形成されている。
【００２６】
以下に、図２を用いて、プランジャー一体型弁１１０を備えるバルブ装置１００の説明をする。バルブ装置１００は、流体（ガスや液体）が流れる流路に配設される。このバルブ装置１００は、ボディー１０１、コイル１０３、カバー１０４、スプリング１０５、スリーブ１０７、コア１０８、支持板１０９、支持帯体（図示せず）、上述したプランジャー一体型弁１１０を有する。
【００２７】
ボディー１０１は、流路に取り付けられる。ボディー１０１の先端（図２において上端）には、ボディー１０１の先端方向に開放する中空状の流体室１０１ａが形成されている。そして、ボディー１０１には、流体室１０１ａに連通する流入流路１０１ｂ及び流出流路１０１ｃが形成されている。本実施形態では、流入流路１０１ｂは、流体室１０１ａの幅方向中央に連通するようにボディー１０１に形成されている。流出流路１０１ｃは、流入流路１０１ｂの外側のボディー１０１に形成されている。流入流路１０１ｂの流体室１０１ａへの開口部は、弁口１０１ｄとなっている。
【００２８】
ボディー１０１先端の流体室１０１ａの周縁には、リング状に凹陥した固定溝１０１ｅが形成されている。プランジャー一体型弁１１０は、流体室１０１ａの開口部に、この開口部を閉塞するように配設されている。具体的には、固定溝１０１ｅに弁体１１２の固定部１１２ｈが係合し、弁体１１２が流体室１０１ａの開口部を閉塞している。そして、プランジャー１１１が、流体室１０１ａの開口部の外側に配置されている。このように、ダイヤフラム部１１２ｂを有する弁体１１２が流体室１０１ａの開口部を閉塞しているので、流体室１０１ａの気密性が保たれ、流体の流体室１０１ａからの漏洩が抑制される。弁部１１２ｉ（シール面１１２ｃ）は、弁口１０１ｄと対向している。
【００２９】
スリーブ１０７は、オースティナイト系ステンレス鋼等の非磁性材料で構成されている。スリーブ１０７は、有底筒状のガイド部１０７ａと、ガイド部１０７ａの開口端からガイド部１０７ａの軸方向に対して直角な径方向外側に向かって形成された板状のフランジ部１０７ｂとから構成されている。ガイド部１０７ａの内部形状は、プランジャー１１１の外形に対応した形状となっている。
【００３０】
スリーブ１０７は、ガイド部１０７ａが流体室１０１ａの開口部の外側に位置し、流体室１０１ａの開口部を閉塞するようにボディー１０１の先端に配設されている。具体的には、フランジ部１０７ｂが、ボディー１０１の流体室１０１ａの周縁に、ダイヤフラム部１１２ｂの外側部１１２ｅを介して、密着している。ガイド部１０７ａ内には、プランジャー１１１の本体部１１１ａが収納されている。プランジャー１１１は、ガイド部１０７ａ内で摺動可能となっている。
【００３１】
支持板１０９に形成された挿通穴１０９ａにガイド部１０７ａが挿通した状態で、支持板１０９がネジ等でボディー１０１の先端に取り付けられている。つまり、支持板１０９は、ボディー１０１の先端との間で、ダイヤフラム部１１２ｂの外側部１１２ｅとスリーブ１０７のフランジ部１０７ｂを挟み込むことにより、ダイヤフラム部１１２ｂ及びスリーブ１０７をボディー１０１に固定している。
【００３２】
スプリング収納部１１１ｄには、スプリング１０５が圧縮された状態で収納されている。圧縮されているスプリング１０５の一端がガイド部１０７ａの底部と当接するとともに、スプリング１０５の他端がスプリング収納部１１１ｄの底部と当接していることにより、スプリング１０５がプランジャー１１１をボディー１０１の弁口１０１ｄ方向（閉弁方向）に付勢している。
【００３３】
コイル１０３は、ガイド部１０７ａの外周外側に巻回されている。本実施形態では、コイル１０３は、ガイド部１０７ａの外周外側に配設されたボビン１０６に巻回されている。なお、コイル１０３及びボビン１０６の外側は、カバー１０４で覆われている。カバー１０４は、例えばカラス繊維でフィラー強化されたポリフェニレンスルファイド樹脂で構成され、モールド成型によりコイル１０３及びボビン１０６と一体に成型されている。コア１０８は、ブロック状であり、ガイド部１０７ａの底板の外側に隣接して配設されている。両端が同一方向に屈曲形成された支持帯体（図示せず）が、コイル１０３、コア１０８、スリーブ１０７を覆い、その両端が支持板１０９に固着している。コア１０８、支持板１０９及び支持帯体は、磁性材料である電磁ステンレス鋼等で構成されている。支持板１０９及び支持帯体は、磁力線が漏れるのを防ぐヨークとしての役目を担っている。
【００３４】
コイル１０３に励磁電流が通電されていない状態では、スプリング１０５の付勢力によって、弁部１１２ｉのシール面１１２ｃが弁口１０１ｄに押し当てられて、弁口１０１ｄが閉塞されている（図２の状態）。一方で、コイル１０３に励磁電流が通電されると、磁界が発生し、磁気吸引力が発生する。この結果、プランジャー１１１が、コア１０８側に吸引され、コア１０８方向（開弁方向）に移動し、これに伴い、弁部１１２ｉが開弁方向に移動して、弁口１０１ｄが開放される。すると、流体が、流入流路１０１ｂ、流体室１０１ａ、流出流路１０１ｃの順に流れる。
【００３５】
（プランジャー一体型弁成形用金型の説明）
以下に、図３を用いて、プランジャー一体型弁１１０を製造するために用いられるプランジャー一体型弁成形用金型１０の好ましい実施形態について説明する。プランジャー一体型弁成形用金型１０は、いずれもブロック状の基金型１、保持金型２、押圧金型３とから構成されている。
【００３６】
基金型１と保持金型２は、互いに対向して配置される。なお、以下の説明において、基金型１と保持金型２の対向方向を、プランジャー一体型弁成形用金型１０及びこれを構成する金型１〜３の軸線方向（対向方向）とし、この軸線方向と直交する方向を、プランジャー一体型弁成形用金型１０及びこれを構成する金型１〜３の幅方向（分割方向）とする。
【００３７】
保持金型２は、複数の金型で構成され、保持金型２の幅方向に分割可能となっている。言い換えると、保持金型２は、基金型１と保持金型２との対向方向と直交する方向である分割方向に分割可能となっている。本実施形態では、保持金型２は、第１保持金型２ａと第２保持金型２ｂの２つの金型から構成されている、２分割構造となっている。第１保持金型２ａには第１分割面２ｅが形成され、第２保持金型２ｂには第２分割面２ｆが形成されている。第１分割面２ｅ、第２分割面２ｆは、保持金型２の分割面である。
【００３８】
図３に示すように、基金型１と保持金型２が当接している状態では、基金型１と保持金型２との間には、第１キャビティ５が形成される。第１キャビティ５の形状は、弁体１１２の先端側の外形に対応した形状の空間である。本実施形態では、第１キャビティ５には、ダイヤフラム部１１２ｂの外形に対応した形状の空間であるダイヤフラム成形部５ａが、後述する第２キャビティ６との連続部分から第２キャビティ６の径方向外側に向かって形成されている。つまり、第１キャビティ５は、弁体１１２の弁部１１２ｉ及びダイヤフラム部１１２ｂの外形に対応した形状の空間である。
【００３９】
更に説明すると、基金型１の保持金型２と対向する面である当接面１ａには、弁体１１２の表面（プランジャー一体型弁１１０の先端側の面）に対応した形状の第１弁体外形形成部１ｂが形成されている。そして、保持金型２の基金型１と対向する面である当接面２ｃには、弁体１１２の裏面（プランジャー一体型弁１１０の基端側の面）の対応した形状の第２弁体外形形成部２ｄが形成されている。このように、互いに対向して離間している第１弁体外形形成部１ｂと第２弁体外形形成部２ｄとから、第１キャビティ５が形成されている。
【００４０】
図３に示すように、第１保持金型２ａと第２保持金型２ｂが合体した状態（一体となった状態）では、第１保持金型２ａと第２保持金型２ｂの間には、空間である第２キャビティ６及びプランジャー収容部７が形成されている。つまり、第１分割面２ｅには第１凹部２ｇが凹陥形成され、第２分割面２ｆには第２凹部２ｈが凹陥形成され、第１凹部２ｇと第２凹部２ｈは第２キャビティ６及びプランジャー収容部７の内部形状を構成している。
【００４１】
第２キャビティ６は、第１キャビティ５と連続している。第２キャビティ６は、弁体１１２の固着部１１２ｊの外形に対応した形状の空間である。言い換えると、第２キャビティ６は、弁体１１２の基部側の外形に対応した形状の空間となっている。本実施形態では、第２キャビティ６は、扁平な円柱形状の空間である。
【００４２】
プランジャー収容部７は、第２キャビティ６と連続している。プランジャー収容部７は、プランジャー１１１の本体部１１１ａの外形に対応した形状となっている。本実施形態では、プランジャー収容部７は、断面円形状を有する円柱形状の空間である。但し、プランジャー収容部７の軸線方向の長さβ（深さ）は、プランジャー１１１の本体部１１１ａの長さα（図１の（Ａ）に示す）よりも僅かに（０．０５〜１ｍｍ程度）短くなっている。また、プランジャー収容部７の内径は、プランジャー１１１の本体部１１１ａの外径よりも僅かに大きくなっている。プランジャー収容部７は、第２キャビティ６と連通している。プランジャー収容部７は、保持金型２の基金型１と対向する面と反対側の面である対向面２ｐに開口している。
【００４３】
第２キャビティ６の幅寸法（内径）は、プランジャー収容部７の幅寸法（内径）よりも小さくなっている。つまり、第１保持金型２ａと、第２保持金型２ｂには、それぞれ、第２キャビティ６の側方から第２キャビティ６に突出する突出部２ｋ、突出部２ｍが形成されている。
【００４４】
突出部２ｋ、突出部２ｍの上面、言い換えると、第２キャビティ６とプランジャー収容部７との連続部分（連通部分）には、周方向に連続する環状の面である段差面２ｊが形成されている（図４に示す）。段差面２ｊは、保持金型２の幅方向に平行な面であり、言い換えると、保持金型２の分割方向に延在する面（保持金型２の軸線方向と直交する面）である。段差面２ｊの外縁形状は、本体部１１１ａの断面の外縁に対応した形状となっている。本実施形態では、図４に示すように、段差面２ｊの外縁形状は、円形状となっていて、段差面２ｊは、周方向に連続し、所定の幅を有する円環形状となっている。後述するように、段差面２ｊは、本体部１１１ａの先端面１１１ｅと全周に渡って当接し、密着する。なお、本体部１１１ａの外径が１０ｍｍの場合には、突出部２ｋ、２ｍ（段差面２ｊ）の幅は、１ｍｍ程度である。
【００４５】
押圧金型３は、保持金型２の対向面２ｐに隣接して配置される。言い換えると、押圧金型３は、保持金型２に形成されたプランジャー収容部７の開口部を閉塞するように、保持金型２に隣接して配置される。
【００４６】
（プランジャー一体型弁の製造装置の説明）
以下に、図５を用いて、プランジャー一体型弁１１０を製造するためのプランジャー一体型弁の製造装置５０の説明をする。
基金型１、第１保持金型２ａ、第２保持金型２ｂ、押圧金型３は、それぞれ、ガイド２１〜２３によって移動可能に保持されている。具体的には、基金型１は、複数のガイド２１によって、保持金型２に対して離接する方向（軸線方向）に移動可能に保持されている。第１保持金型２ａ、第２保持金型２ｂもまた、それぞれ、複数のガイド２２によって、互い離接する方向（幅方向、分割方向）に移動可能に保持されている。押圧金型３もまた、複数のガイド２３によって、保持金型２に対して離接する方向（軸線方向）に移動可能に保持されている。
【００４７】
基金型１、第１保持金型２ａ、第２保持金型２ｂ、押圧金型３は、それぞれの移動方向に移動させるシリンダー等の駆動源３１〜３３によって移動される。駆動源３１〜３３が、シリンダー（電気式、エア式、油圧式を含む）である場合には、それぞれの駆動源３１〜３３は、シャフト３１ａ〜３３ａと、シャフト３１ａ〜３３ａの先端に設けられた取付部材３１ｂ〜３３ｂを有している。そして、基金型１、第１保持金型２ａ、第２保持金型２ｂ、押圧金型３は、それぞれ、取付部材３１ｂ〜３３ｂによって、シャフト３１ａ〜３３ａの先端に取り付けられている。
【００４８】
（プランジャー一体型弁の製造方法の説明）
以下に、図６〜図８のプランジャー一体型弁の製造方法の説明図、及び、図９のプランジャー一体型弁の製造方法のフロー図を用いて、プランジャー一体型弁１１０の製造方法の各工程について説明する。なお、以下に説明する実施形態では、コンプレッション成型により、プランジャー１１１の取付部１１１ｂに弁体１１２を一体成型する実施形態である。また、基金型１及び保持金型２は予め加熱されている。なお、上記した駆動源３１〜３３を稼働させることにより、各金型１〜３が移動する。
【００４９】
まず、Ｓ１２「保持金型一体工程」において、図６の（Ａ）に示すように、第１保持金型２ａと第２保持金型２ｂを合体させて（一体にして）、保持金型２に第２キャビティ６及びプランジャー収容部７を形成する。この状態では、基金型１は保持金型２から離間し、更に、押圧金型３（図示せず）もまた保持金型２から離間している。なお、後述するＳ１６の工程において、プランジャー１１１の本体部１１１ａをプランジャー収容部７に挿入し易くするために、第１保持金型２ａと第２保持金型２ｂとは、僅かに（０．１〜数ｍｍ）離間していても差し支え無い。
【００５０】
次に、Ｓ１４「原料配置工程」において、図６の（Ａ）に示すように、基金型１の第１弁体外形形成部１ｂ上に、弁体１１２の原料９０（ゴムや軟質樹脂の原料）を載置する。この原料９０の体積は、成型される弁体１１２の体積と同一である。なお、このＳ１４の工程は、Ｓ１２の工程の後でなくても、Ｓ２０の工程の前であれば、Ｓ１６、Ｓ１８の工程の後に実行しても差し支え無い。
【００５１】
次に、Ｓ１６「プランジャー収納工程において」、図６の（Ｂ）に示すように、プランジャー収容部７内に、プランジャー１１１を取付部１１１ｂ側から挿入する。すると、プランジャー１１１の本体部１１１ａの先端面１１１ｅが、保持金型２の突出部２ｋ、２ｍの上面である段差面２ｊと当接し、プランジャー１１１が第１保持金型２ａ及び第２保持金型２ｂで挟持された状態で保持される。この状態では、プランジャー１１１の取付部１１１ｂは、第２キャビティ６内に収納されている。上述したように、プランジャー収容部７の長さβは、本体部１１１ａの長さαよりも僅かに短いので、本体部１１１ａの基端部が、プランジャー収容部７の開口部から僅かに突出した状態となっている。
【００５２】
次に、Ｓ１８「プランジャー押圧工程」において、図７の（Ｃ）に示すように、押圧金型３を保持金型２の対向面２ｐに隣接させた後に、押圧金型３を保持金型２に密着させるように移動させ、押圧金型３でプランジャー１１１の本体部１１１ａの基端を押圧させる。上述したように、プランジャー１１１の本体部１１１ａの基端部が、プランジャー収容部７の開口部から僅かに突出しているので、押圧金型３は本体部１１１ａの基端を押圧し、次いで、本体部１１１ａの先端面１１１ｅが突出部２ｋ、２ｍの段差面２ｊを全周に渡って押圧する。すると、先端面１１１ｅと段差面２ｊとが全周に渡って密着し、第２キャビティ６のプランジャー収容部７への開口部が本体部１１１ａで密封される。
【００５３】
次に、Ｓ２０「弁体一体成形工程」において、図７の（Ｄ）に示すように、押圧金型３でプランジャー１１１の本体部１１１ａの基端を押圧させた状態を維持したまま、基金型１と保持金型２及び押圧金型３を近接させて、基金型１の当接面１ａと保持金型２の当接面２ｃを当接させ、基金型１と保持金型２を一体にする。すると、原料９０が第１キャビティ５及び第２キャビティ６内で充填されて、プランジャー１１１の取付部１１１ｂに弁体１１２が一体成形される。このように、第２キャビティ６のプランジャー収容部７への開口部が本体部１１１ａで密封された状態で、弁体１１２が成形されるので、本体部１１１ａの外周面側への原料９０の漏出が抑制される。なお、このＳ２０の工程において、原料９０の第１キャビティ５及び第２キャビティ６内での充填に伴い、基金型１と保持金型２との当接面１ａ、２ｃから空気が逃げるようになっている。
【００５４】
原料９０が、ゴムの原料の場合には、加熱された基金型１及び保持金型２により、加硫され（原料９０に含まれる硫黄により橋架され）、弁体１１２が成形される。
【００５５】
次に、Ｓ２２「型抜き工程」において、図８の（Ｅ）に示すように、保持金型２から基金型１及び押圧金型３を離間させ、次いで、図８の（Ｆ）に示すように、第１保持金型２ａと第２保持金型２ｂを、互いに離間させて（分割方向に移動させて）、プランジャー一体型弁１１０が完成する（Ｓ２４）。なお、ダイヤフラム部１１２ｂは、膜状であり柔軟性を有するので、型抜きの際に、第１保持金型２ａと第２保持金型２ｂの移動に伴いダイヤフラム部１１２ｂが柔軟に変形し、ダイヤフラム部１１２ｂが破損しない。
【００５６】
本実施形態では、取付部１１１ｂに固着溝１１１ｃが形成されていて、この固着溝１１１ｃに弁体１１２の材料であるゴムや樹脂が充填されている。このため、弁体１１２が取付部１１１ｂに強固に固着され、弁体１１２が取付部１１１ｂから容易に脱落することが無い。
【００５７】
上述した実施形態のプランジャー一体型弁成形用金型１０によれば、図３に示すように、保持金型２の分割面２ｅ、２ｆに形成された第２キャビティ６とプランジャー収容部７との間には、保持金型２の分割方向に延在し周方向に連続する環状の面であり、本体部１１１ａの先端面１１１ｅと全周に渡って当接する段差面２ｊが形成されている。このため上述したように、本体部１１１ａの先端面１１１ｅを全周に渡って段差面２ｊに押圧させることにより、本体部１１１ａの先端面１１１ｅと段差面２ｊとが全周に渡って密着した状態で、取付部１１１ｂに弁体１１２を一体成形させることができる。
【００５８】
従来では、プランジャー１１１の先端に弁体１１２を一体成形する場合には、本体部１１１ａの外周面の全周に保持金型２を押し当てて、原料９０の漏出を抑制しようとしていた。しかし、本体部１１１ａの外径寸法は、製造されたプランジャー１１１によって微妙に異なるので、保持金型２と本体部１１１ａとの間に隙間が開いてしまうことから、本体部１１１ａの外周面に原料９０が漏出してしまう。もし仮に、本体部１１１ａの外周面に原料９０が漏出した本体部１１１ａをスリーブ１０７のガイド部１０７ａ内に収納し、プランジャー一体型弁１１０をバルブ装置１００に組み付けてしまうと、本体部１１１ａの外周面に漏出した原料９０により、スリーブ１０７内に収納された本体部１１１ａの摺動が阻害され、バルブ装置１００が不良品となってしまう。
【００５９】
一方で、本発明のプランジャー一体型弁成形用金型１０では、保持金型２に第２キャビティ６に突出する突出部２ｋ、２ｍが形成され、これら突出部２ｋ、２ｍに、周方向に連続する環状の段差面２ｊが形成されている。これにより、本体部１１１ａの先端面１１１ｅを突出部２ｋ、２ｍの段差面２ｊに押圧させることにより、本体部１１１ａの先端面１１１ｅと段差面２ｊとを全周に渡って密着させることができる。この結果、第２キャビティ６のプランジャー収容部７へ連続する開口部が、本体部１１１ａの先端面１１１ｅで密封された状態で、第１キャビティ５及び第２キャビティ６に原料９０を充填させることができる。このため、本体部１１１ａの外周面側への原料９０の漏出を抑制しつつ、取付部１１１ｂに弁体１１２を一体成形により固着させることができる。
【００６０】
このように、本発明では、従来では困難であったプランジャー１１１の先端への弁体１１２の一体成形が可能となったので、従来のように弁体１１２を圧入によりプランジャー１１１に取り付ける必要が無い。このため、圧入代の不足に起因する弁体１１２のプランジャー１１１からの脱落が抑制され、バルブ装置１００の信頼性を向上させることが可能となる。また、弁体１１２をプランジャー１１１に取り付ける工程を省くことができるので、プランジャー一体型弁１１０の製造コストを低減することが可能となる。
【００６１】
また、上述した実施形態のプランジャー一体型弁成形用金型１０によれば、図３に示すように、プランジャー収容部７は、保持金型２の基金型１と対向する面と反対側の面である対向面２ｐに開口し、プランジャー収容部７の長さβは、プランジャー１１１の本体部１１１ａの長さα（図１の（Ａ）に示す）よりも小さく設定されている。
【００６２】
これにより、本体部１１１ａの長さに、製作精度の公差内でのバラツキがあったとしても、図６の（Ｂ）に示すように、プランジャー収容部７に本体部１１１ａを収容すると、プランジャー収容部７の開口部から本体部１１１ａの基端部が突出する。このため、本体部１１１ａの長さにバラツキがあったとしても、確実に押圧金型３で本体部１１１ａの基端を押圧させることができ、確実に本体部１１１ａの先端面１１１ｅで段差面２ｊを押圧させることができる。このように、プランジャー１１１の本体部１１１ａの先端面１１１ｅで保持金型２の段差面２ｊを確実に押圧させることができるので、取付部１１１ｂに弁体１１２を一体成形する際に、本体部１１１ａの外周面側への原料９０の漏出を抑制することが可能となる。
【００６３】
また、上述した実施形態のプランジャー一体型弁成形用金型１０によれば、図３に示すように、第１キャビティ５には、ダイヤフラム部１１２ｂの外形に対応した形状の空間であるダイヤフラム成形部５ａが、第２キャビティ６との連続部分から第２キャビティ６の径方向外側に向かって形成されている。これにより、ダイヤフラム部１１２ｂを有するダイヤフラム弁を、プランジャー１１１の先端に一体成形させることができる。
【００６４】
上述した実施形態のプランジャー一体型弁１１０の製造方法によれば、図７の（Ｄ）に示すように、Ｓ１８「弁体一体成形工程」において、本体部１１１ａの先端面１１１ｅを全周に渡って段差面２ｊに押圧させた状態で、保持金型２と基金型１とを一体にし、第１キャビティ５及び第２キャビティ６に弁体１１２の原料９０を充填させて、取付部１１１ｂに弁体１１２を一体成形する。
【００６５】
これにより、保持金型２の段差面２ｊが全周に渡って本体部１１１ａの先端面１１１ｅで押圧されることにより、第２キャビティ６のプランジャー収容部７へ連続する開口部が、本体部１１１ａの先端面１１１ｅで密封された状態で、第１キャビティ５及び第２キャビティ６に原料９０を充填させることができる。このため、本体部１１１ａの外周面側への原料９０の漏出を抑制しつつ、取付部１１１ｂに弁体１１２を一体成形させて固着させることができる。
【００６６】
なお、上記説明した実施形態では、プランジャー一体型弁成形用金型１０は、押圧金型３を有しているが、押圧金型３を有さない実施形態であっても差し支え無い。この実施形態の場合には、保持金型２上には、プランジャー収容部７内に収納された本体部１１１ａ基端を押圧するためのプッシャー（図示せず）が配設されている。この実施形態であっても、前記プッシャーが本体部１１１ａ基端を押圧することにより、本体部１１１ａの先端面１１１ｅが突出部２ｋ、２ｍの段差面２ｊを押圧している状態で、弁体１１２を成形することができ、本体部１１１ａの外周面側への原料９０の漏出を抑制することができる。
【００６７】
また、上記説明した実施形態では、コンプレッション成形により取付部１１１ｂに弁体１１２を一体成形している。しかし、本発明は、このような実施形態に限定されず、本発明の技術的思想は、射出成形により取付部１１１ｂに弁体１１２を一体成形する実施形態にも適用可能なことは言うまでも無い。この実施形態の場合には、基金型１や保持金型２には、第１キャビティ５及び第２キャビティ６の少なくとも一方に、ゴムや樹脂を射出するためのゲート、ランナー、スプルーが形成されている。
【００６８】
また、上記説明した実施形態では、基金型１は一体に構成されているが、基金型１は複数の金型から構成された分割構造であっても差し支え無い。また、上記説明した実施形態では、保持金型２は２分割構造であるが、保持金型２は３分割以上の構造であっても差し支え無い。
【００６９】
また、上記説明した実施形態では、基金型１が保持金型２の下方に位置したプランジャー一体型弁成形用金型１０の姿勢で、プランジャー１１１の取付部１１１ｂに弁体１１２を一体成形している。しかし、基金型１が保持金型２の上方に位置したプランジャー一体型弁成形用金型１０の姿勢や、基金型１が保持金型２の側方に位置したプランジャー一体型弁成形用金型１０の姿勢で、プランジャー１１１の取付部１１１ｂに弁体１１２を一体成形することにしても差し支え無い。
【００７０】
また、プランジャー１１１の本体部１１１ａが角柱形状であれば、プランジャー収容部７は本体部１１１ａの外形に対応した角柱形状の空間となっている。この実施形態の場合には、段差面２ｊの外縁は、本体部１１１ａの断面形状に対応した多角形状となっている。
【００７１】
上記説明した実施形態では、弁体１１２が固着する取付部１１１ｂは、プランジャー１１１の本体部１１１ａの先端面１１１ｅから突出形成されている。しかし、本体部１１１ａの先端面１１１ｅに、凹陥形成された取付部であっても差し支え無い。
【００７２】
上記説明した実施形態では、本体部１１１ａの先端に形成された先端面１１１ｅは、本体部１１１ａの軸線に対して直交した平面となっている。しかし、先端面１１１ｅはこれに限定されず、本体部１１１ａの軸線に対して略直交している平面、つまり、円錐面状（テーパー状）であっても差し支え無い。保持金型２に形成された段差面２ｊは、これら先端面１１１ｅに対応した形状であり、先端面１１１ｅと全周に渡って当接するようになっている。
【００７３】
上記説明した実施形態では、取付部１１１ｂへの弁体１１２の固着をより確実にするために、Ｓ２０「弁体一体形成工程」の前に、取付部１１１ｂに加硫接着剤を塗布している。なお、加硫接着剤には、シアノアクリレート系、アルキルフェノールアルデヒド縮合体の加硫接着剤が含まれる。なお、図１の（Ｂ）に示す実施形態では、取付部１１１ｂには、固着溝１１１ｃが形成されていて、上述のように、弁体１１２が取付部１１１ｂに強固に固着されることから、取付部１１１ｂへの加硫接着剤の塗布は必ずしも必須では無い。
【００７４】
プランジャー１１１の先端に形成された取付部の形状は、図１の（Ｂ）に示す実施形態に限定されず、図１０の（Ａ）〜（Ｄ）に示すような形状の取付部１１１ｆ、１１１ｇ、１１１ｈ、１１１ｑであっても差し支え無い。
【００７５】
図１０の（Ａ）に示す取付部１１１ｆは、プランジャー１１１の本体部１１１ａの先端面１１１ｅの中央に凹陥して形成されている。取付部１１１ｆは、奥に向かって徐々に内径が大きくなっている。このため、取付部１１１ｆに固着された弁体１１２の脱落が防止される。
図１０の（Ｂ）に示す取付部１１１ｇは、プランジャー１１１の本体部１１１ａの先端面１１１ｅの中央に凹陥して形成されている。取付部１１１ｇの内面にはネジ溝が形成されている。このため、取付部１１１ｇに固着した弁体１１２の脱落が防止される。
【００７６】
図１０の（Ｃ）に示す取付部１１１ｈは、プランジャー１１１の本体部１１１ａの先端面１１１ｅの中央に凹陥形成された固着凹部１１１ｊと、本体部１１１ａの先端部外縁から径方向外側にフランジ状に延設されたフランジ部１１１ｋとから構成されている。この実施形態では、固着凹部１１１ｊに弁体１１２の弁本体部１１２ａが固着し、フランジ部１１１ｋに弁体１１２のダイヤフラム部１１２ｂが固着している。
【００７７】
図１０の（Ｄ）に示す実施形態では、プランジャー１１１の先端には、嵌合凹部１１１ｐが形成されていて、この嵌合凹部１１１ｐに別部材１１１ｉが嵌合されている。別部材１１１ｉは、嵌合凹部１１１ｐに嵌合する有底筒状の固着部１１１ｍと、この固着部１１１ｍの開口端部に固着部１１１ｍの軸方向に対して直角な半径方向に延在するフランジ部１１１ｎとから構成されている。固着部１１１ｍにより形成される空間が取付部１１１ｑとなっていて、フランジ部１１１ｎの表面は、先端面１１１ｅとなっている。フランジ部１１１ｎの外径は、本体部１１１ａの外径よりも大きくなっている。この実施形態では、取付部１１１ｑに、弁体１１２の弁本体部１１２ａが固着し、フランジ部１１１ｎに弁体１１２のダイヤフラム部１１２ｂが固着している。
【符号の説明】
【００７８】
１…基金型、  ２…保持金型、  ２ｊ…段差面、  ３…押圧金型、
５…第１キャビティ、  ５ａ…ダイヤフラム成形部、  ６…第２キャビティ、  ７…プランジャー収容部
１０…プランジャー一体型弁成形用金型
９０…原料
１００…バルブ装置、  １１０…プランジャー一体型弁
１１１…プランジャー、  １１１ａ…本体部、  １１１ｂ…取付部、  １１１ｅ…先端面、  １１１ｆ、１１１ｇ、１１１ｈ、１１１ｑ…取付部
１１２…弁体、  １１２ｂ…ダイヤフラム部、  １１２ｊ…固着部、  １１２ｉ…弁部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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