阀装置的制作方法

1.本发明涉及阀装置。


背景技术：

2.一般地，作为用于开闭流路的阀装置，已知通过利用电磁铁驱动柱塞使阀芯移动的电磁阀。在这样的阀装置中，有时由于阀芯与阀座碰撞而产生磨损、噪音。以降低这些磨损、噪音、提高与阀芯的接触部的加工精度等为目的，提出有具备形成有阀室的阀主体和与阀主体为独立部件且形成有阀口及阀座的阀芯承接件的电磁阀(例如，参照专利文献1)。专利文献1记载的电磁阀中，将互为独立部件的阀主体和阀芯承接件通过钎焊固定。
3.【现有技术文献】
4.【专利文献】
5.【专利文献1】日本特开2019－124240号公报


技术实现要素：

6.【发明所要解决的课题】
7.然而，在专利文献1记载的电磁阀中，在阀主体中的出口端口侧配置焊料，通过使焊料浸透，使焊料环绕凸缘部的整个外周，因此使用的焊料的量容易增大。另一方面，若想要降低焊料的使用量，则焊料难以环绕凸缘部的整个外周，存在密封性降低的可能性。
8.本发明的目的在于提供能够既确保密封性又降低焊料的使用量的阀装置。
9.【用于解决课题的方案】
10.本发明的阀装置通过使阀芯在阀座落座或离座，从而将连接有第一接头的第一端口与连接有第二接头的第二端口之间的流路开闭，其特征在于，具备：上述阀芯，其向落座侧或离座侧直进移动；阀主体，其具有上述第一端口及上述第二端口，并且形成有容纳上述阀芯的阀室；阀座部件，其形成为与上述阀主体分体，且形成有与上述第二端口连通的阀口及上述阀座；以及驱动单元，其驱动上述阀芯，上述阀主体具有：上述阀座部件的一部分从上述离座侧插入的被插入部；以及形成于上述被插入部的周围，并且朝向上述离座侧的离座侧面，上述阀座部件具有：插入上述被插入部的插入部；以及具有与上述离座侧面对置的对置面，并且以覆盖该离座侧面的方式配置的凸缘部，在上述离座侧面和上述对置面中的至少一方以包围上述阀口的方式形成有环状的凹部。
11.根据以上的本发明，通过在互相对置的离座侧面和对置面中的至少一方形成有环状的凹部，能够在该凹部容易地留存熔融的焊料。由此，能够一边固定阀主体和阀座部件，一边容易以包围阀口的方式遍及全周进行钎焊，且抑制阀主体与阀座部件的连接部分的流体的泄漏。此时，能够使凹部的最大外径比凸缘部的直径小，与使焊料浸透到凸缘部的外周与阀主体的内周面之间的全周的结构相比，能够减少所需的焊料的量。从而，能够既确保密封性，又降低焊料的使用量。
12.此时，在本发明的阀装置中，优选的是，在上述离座侧面形成有从上述离座侧观察
具有从上述凸缘部露出的露出部的上述凹部，上述露出部形成为环状，或者形成于周向的多处。根据这样的结构，能够从离座侧目视确认凹部内的钎焊的状态。此时，通过露出部形成为环状或形成于周向的多处，能够确认是否在环状的凹部遍及周向的全体或大致全体合适地进行了钎焊，能够抑制因焊料的局部的不存在而导致的密封性的降低。
13.另外，在本发明的阀装置中，优选的是，上述离座侧面的凹部的外径形成得比上述凸缘部的外径大，从而上述露出部形成为环状。根据这样的结构，能够容易进一步确认是否遍及凹部的周向的全体合适地进行了钎焊。
14.另外，在本发明的阀装置中，优选的是，上述凸缘部的外周面具有：配置于上述离座侧面的凹部内的配置部；以及在比上述配置部靠上述离座侧突出至比该配置部更靠外周侧的突出部。根据这样的结构，能够将熔融前的焊料以沿着配置部的外周的方式配置，且由凹部的底面和突出部夹着，能够提高钎焊时的作业性。
15.另外，在本发明的阀装置中，优选的是，在上述被插入部的内周面形成有使上述离座侧的空间和上述落座侧的空间连通的槽，上述槽在上述离座侧的端部在上述凹部内开口，上述凸缘部具有配置于上述凹部内限制向上述被插入部的插入的限制部，上述限制部通过插入到上述被插入部时从该被插入部的内周面突出的尺寸比上述凹部的上述槽的深度小，一边限制向上述被插入部的插入，一边使上述槽和上述凹部连通。根据这样的结构，能够使熔融的焊料从凹部通过到槽，或者从槽通过到凹部，能够使焊料容易浸透。
16.另外，在本发明的阀装置中，也可以是，上述凸缘部具有多个大径部及小径部，上述小径部的外径形成为比上述离座侧面的凹部的外径小，且上述大径部的外径形成为比上述离座侧面的凹部的外径大。根据这样的结构，能够确保凸缘部的最大外径。由此，例如，能够将大径部的外周面以接近或抵接于阀主体的内周面的方式配置，能够抑制阀座部件相对于阀主体的晃动。
17.另外，在本发明的阀装置中，优选的是，上述驱动单元具有柱塞、吸引件以及励磁线圈，阀装置作为电磁阀发挥功能。
18.【发明的效果】
19.根据本发明的阀装置，能够既确保密封性，又降低焊料的使用量。
附图说明
20.图1是表示本发明的一例的第一实施方式的阀装置的剖视图。
21.图2是放大表示上述阀装置的主要部分的剖视图。
22.图3是进一步放大表示上述阀装置的主要部分的剖视图。
23.图4是表示上述阀装置的钎焊前的状态的剖视图。
24.图5是表示本发明的一例的第二实施方式的阀装置的主要部分的剖视图。
25.图6是表示上述阀装置的凸缘部的平面图。
26.图7是表示上述阀装置的钎焊前的状态的剖视图。
27.图8是表示本发明的变形例的阀装置的主要部分的剖视图。
28.图中：
29.1a—电磁阀(阀装置)，2—阀主体，21—第一端口，22—第二端口，23—阀室，241—离座侧面，243—凹部，25—被插入部，3—阀芯，4—阀座部件，41—插入部，42、45、46—凸缘
部，421、461—对置面，423—配置部，424—突出部，451—大径部，452—小径部，462—凹部，5—驱动单元，a1、a2—露出部。
具体实施方式
30.参照附图，对本发明的实施方式进行说明。此外，在第二实施方式中，对与第一实施方式共通的结构标注相同的符号，并省略说明。
31.[第一实施方式]
[0032]
如图1、图2所示，本实施方式的电磁阀1a是开闭第一接头101与第二接头102之间的流路的阀装置，具备阀主体2、阀芯3、阀座部件4以及驱动单元5。
[0033]
在电磁阀1a中，阀芯3设为沿预定方向直进移动。以下，将阀芯3的直进移动的方向设为z方向，将阀芯3以闭阀的方式移动的侧设为落座侧(图1中的下侧)，将阀芯3以开阀的方式移动的侧设为离座侧(图1中的上侧)。另外，将与z方向正交的两个方向设为x方向及y方向。对z方向进行说明说，有时称为离座侧或落座侧，也有时以上下简称，在没有特别说明的情况下，上下以图1为基准。
[0034]
阀主体2由例如黄铜等金属构成，具有连接第一接头101的第一端口21和连接第二接头102的第二端口22。在本实施方式中，第一端口21为入口端口(一次侧)，第二端口22为出口端口(二次侧)。在阀主体2形成有与第一端口21及第二端口22连通并且容纳阀芯3的阀室23。阀室23还容纳后述的柱塞512的下端部。此外，阀主体2不限于由黄铜构成，也可以由例如不锈钢等构成。
[0035]
阀主体2整体形成为沿z方向延伸的圆筒状，在第二端口22与阀室23之间具有向内周侧突出的凸部24。由此，在凸部24的内侧形成有直径比第二端口22小的被插入部25。作为阀座部件4的一部分的后述的插入部41从离座侧插入被插入部25。凸部24中的朝向离座侧的面为离座侧面241，离座侧面241形成于被插入部25的周围。另外，在凸部24的内周面(即被插入部25的内周面)形成有以z方向为轴向的螺旋状的槽242。槽242形成为使被插入部25的离座侧的空间(阀室23)和被插入部25的落座侧的空间(第二端口22)连通。另外，螺旋状的槽242的离座侧端部向后述的凹部243开口，槽242和凹部243可连通。
[0036]
阀芯3由例如不锈钢等金属形成为球状，由后述的阀芯保持件514保持，且通过沿z方向直进移动而开闭后述的阀口43。
[0037]
阀座部件4由例如不锈钢等金属形成为与阀主体2独立的部件(独立件)，具有插入部41及凸缘部42，并且形成有与第二端口22连通的阀口43和阀座44。此外，阀座部件4的材质只要根据所需的耐磨损性、硬度、冲击吸收性等适当选择即可，例如，根据阀芯3、后述的阀芯保持件514的材质，也可以为树脂，但优选如上述地将阀主体2设为加工性优异的黄铜制，将阀座部件4设为耐久性优异的不锈钢制。插入部41在从z方向观察时形成为圆形，并且从离座侧压入(插入)被插入部25，而且配置成其下端部接近第二接头102的上端部。
[0038]
凸缘部42在从z方向观察时形成为圆形，并且具有比被插入部25的内径大的外径，从而不能插入被插入部25。在阀座部件4中的插入部41插入于被插入部25的状态下，凸缘部42配置成从离座侧覆盖阀主体2的离座侧面241，并且其下表面(落座侧的面)为在z方向上与离座侧面241对置的对置面421。
[0039]
阀口43形成为在z方向上贯通阀座部件4整体，由此与第二端口22连通。另外，阀座
44形成于阀座部件4中的离座侧的面(凸缘部42的上表面)，阀芯3相对于该阀座44落座或离座。另外，贯通状的阀口43具有作为阀口43内径最小的部分的节流孔431。
[0040]
驱动单元5由柱塞单元51和电磁线圈组件52构成。柱塞单元51具有柱塞管511、柱塞512、吸引件513、阀芯保持件514以及盘簧515。
[0041]
柱塞管511是由例如金属等形成的圆筒状的部件，与阀主体2的上部开口(离座侧的开口)气密地连接。柱塞512是可在柱塞管511内沿z方向滑动的可动铁芯。在柱塞512形成有作为离座侧的开口部的柱塞室512a、作为内部的z方向的贯通孔的均压孔512b、以及作为设于落座侧的开口部的下端中空部512c。在柱塞512形成有z方向的均压孔512b和下端中空部512c，由此柱塞室512a和阀室23经由后述的通孔514a连通而压力均衡。
[0042]
吸引件513是固定于柱塞管511的离座侧端部的固定铁芯。盘簧515配置于柱塞512的柱塞室512a的内部，连接于柱塞512和吸引件513，且以对阀芯3产生关闭的方向的作用力的方式压缩安装。
[0043]
阀芯保持件514是例如不锈钢等金属制，是固定于柱塞512的落座侧端部的大致圆筒形状的部件，设于阀室23内，并且在内部保持有阀芯3。在阀芯保持件514的z方向中段附件形成有xy平面内方向的通孔514a。由此，阀芯保持件514的内部和阀室23连通，在阀芯3接触阀座44之前，从落座侧对阀芯3作用高压流体，因此，阀芯3容易通过该压力差闭合阀口43。
[0044]
在柱塞512的下端中空部512c的内部压缩装配有阀弹簧6。阀弹簧6连接于柱塞512，对阀芯3向落座侧施力。
[0045]
电磁线圈组件52具有：在柱塞管511同心状地安装的树脂制的线圈架521、卷绕于线圈架521并且将柱塞512及吸引件513励磁的线圈522、通过利用树脂覆盖卷绕线圈522后的线圈架521而将它们容纳于内侧的外壳523、将外壳523固定于吸引件513的螺栓524、以及连接于线圈522的引线525。
[0046]
本实施方式的电磁阀1a是常闭型的电磁阀，在通常状态(无通电状态)下，柱塞512被连接于吸引件513的盘簧515的作用力向下方向按，利用连接于柱塞512的阀弹簧6的作用力，将阀芯3落座压紧于阀座部件4的阀座44，电磁阀1a为闭阀状态。
[0047]
另一方面，当从引线525对线圈522通电而成为通电状态时，吸引件513及柱塞512被激励。由此，在吸引件513与柱塞512之间产生吸引力，该吸引力超过盘簧515的作用力，柱塞512、固定于柱塞512的阀芯保持件514、保持于阀芯保持件514的球状的阀芯3向离座侧移动。阀芯3通过向离座侧移动而从阀座44离开，阀座44开放，电磁阀1a成为开阀状态。由此，从第一接头101流入的流体通过第一端口21、阀室23、以及阀口43而从第二接头102吐出。
[0048]
若停止从引线525向线圈522的通电而再次成为通常状态，则能够使吸引件513及柱塞512消磁(或减磁)，吸引件513与柱塞512之间的吸引力消失(或降低)。由此，通过盘簧515的作用力，与上述同样地阀芯3向落座侧移动，阀芯3落座于阀座44，电磁阀1a再次成为闭阀状态。
[0049]
在此，对互相形成为独立体(独立部件)的阀主体2与阀座部件4的固定构造的详情参照图3进行说明。如上述地，阀主体2的离座侧面241和阀座部件4的对置面421在z方向上对置。在这些对置的两面中的离座侧面241以包围阀口43的方式形成有环状的凹部243。即，在形成有离座侧面241的凸部24的内侧配置有形成有阀口43的阀座部件4的插入部41，凹部
243从外侧包围阀口43。
[0050]
凸缘部42具有形成为比被插入部25中的除了槽242的部分大径且抵接于凹部243的底面的限制部422。通过限制部422，阀座部件4向被插入部25的过插入被限制。凸缘部42的外周面具有配置部423和突出部424。配置部423是从限制部422朝向离座侧延伸的圆筒面，其z方向尺寸比凹部243的深度大，且配置于凹部243内。另外，突出部424在比配置部423靠离座侧突出至比配置部423更靠外周侧，且配置于凹部243的外侧。
[0051]
z方向观察圆形的凸缘部42在突出部424为最大径，突出部424的外径比形成于离座侧面241的凹部243的外径大。即，从z方向的离座侧观察，凹部243具有从凸缘部42露出的露出部a1。凸缘部42及凹部243形成为同心圆状，露出部a1形成为圆环状。
[0052]
槽242形成于内周面，将螺旋的中心与槽最深的位置之间的尺寸(半径)称为最大内径。即，最大内径为被插入部25的内径(半径)加上槽242的深度。槽242在其螺旋的整体具有大致恒定的最大内径，即大致恒定的槽深度。在图2、3的剖面中，未表示出位于凹部243的槽242，在比其靠落座侧示出了两处(左右各一处)槽242中的成为最大内径的部分。在使图2、3绕z轴方向旋转预定角度的剖面中，在凹部243内，槽242为最大内径。限制部422的半径(外径)比凹部243中的槽242的最大内径小，且限制部422和槽242同心配置。换言之，限制部422从被插入部25的内周面突出的尺寸比以被插入部25的内周面为基准的槽242的深度小。从而，在凹部243内，槽242的开口未被限制部422完全覆盖，而是局部露出。由此，限制部422一边限制向被插入部25的插入，一边使槽242和凹部243连通。
[0053]
接下来，对阀主体2与阀座部件4的固定方法进行说明。阀主体2和阀座部件4通过在将离座侧设为铅垂方向上侧的朝向下实施钎焊而固定。首先，如图4所示，在凹部243内配置焊料10。此时，以使焊料10沿着凸缘部42的配置部423的外周的方式，由突出部424和凹部243的底面从z方向夹着焊料10的一部分(z方向上焊料的一部和突出部424重合)。这样，通过突出部424稳定地保持焊料10。
[0054]
通过使焊料10熔融，熔融的焊料一部分留在凹部243，并且另一部分受重力向铅垂方向下侧移动，从而浸透到阀主体2与阀座部件4的间隙。此时，熔融的焊料容易通过螺旋状的槽242。另外，留在凹部243的焊料沿凹部243成为圆环状。
[0055]
这样，通过留在凹部243的焊料固化，在该位置使阀室23和第二接头102不连通。即，通过在凹部243适当地留存焊料，阀室23仅经由阀口43与第二接头102连通。
[0056]
根据以上的本实施方式，通过在离座侧面241形成有环状的凹部243，能够在该凹部243容易地留存熔融的焊料。由此，能够一边固定阀主体2和阀座部件4，一边容易以包围阀口43的方式遍及全周进行钎焊，且抑制阀主体2与阀座部件4的连接部分的流体的泄漏。此时，能够使凹部243的最大外径比凸缘部42的直径小，与使焊料浸透到凸缘部的外周全体与阀主体2的内周面之间的全周的结构相比，能够减少所需的焊料的量。从而，能够一边确保密封性，一边降低焊料的使用量。
[0057]
通过凹部243具有露出部a1，能够从离座侧视觉确认凹部243内的钎焊的状态，能够抑制因焊料的局部的不存在而导致的密封性的降低。进一步地，通过凹部243形成为环状，能够容易进一步确认是否遍及凹部的周向的全体合适地进行了钎焊。
[0058]
另外，凸缘部42的外周面具有配置部423和突出部424，从而能够将熔融前的焊料10以沿着配置部423的外周的方式配置，且由凹部243的底面和突出部424夹着，能够提高钎
焊时的作业性。
[0059]
另外，在凸缘部42的限制部422限制了向被插入部25的插入时，槽242和凹部243连通，由此能够使熔融的焊料从凹部243通过到槽242，能够使焊料容易地浸透。
[0060]
[第二实施方式]
[0061]
如图5所示，本实施方式的电磁阀在取代阀座部件4而使用阀座部件4b的点和钎焊的方法上与第一实施方式的电磁阀1a不同。
[0062]
阀座部件4b具有插入部41和凸缘部45，并且由具有节流孔431的阀口43和阀座44形成。如图6所示，凸缘部45具有三个大径部451和三个小径部452，它们在周向上交替配置。各个大径部451及小径部452从z方向观察形成于60
°
的范围，但也可以大径部和小径部范围不同，也可以大径部彼此或小径部彼此范围不同。大径部451的外径比凹部243的外径大。小径部452的外径比被插入部25的内径大且比凹部243的外径小。
[0063]
通过形成有这样的小径部452，从离座侧观察，凹部243具有从凸缘部45露出的露出部a2。露出部a2形成于周向的三处。
[0064]
接下来，对阀主体2与阀座部件4b的固定方法进行说明。阀主体2和阀座部件4通过在将落座侧设为铅垂方向上侧的朝向上实施钎焊而固定。首先，如图7所示，在阀座部件4的插入部41配置焊料10。此时，优选如图示地，在插入部41形成前端侧(落座侧)为小径的台阶部，通过该台阶部保持焊料10(使焊料沿着小径的部分的外周)。
[0065]
通过使焊料10熔融，受重力而向铅垂方向下侧移动，浸透至阀主体2与阀座部件4b的间隙。此时，熔融的焊料容易通过螺旋状的槽242。浸透到阀主体2与阀座部件4b的间隙的焊料的一部分到达凹部243，留在该凹部243内成为圆环状。
[0066]
根据以上的本实施方式，与上述第一实施方式同样地，通过在离座侧面241形成有环状的凹部243，能够确保密封性，并且降低焊料的使用量。另外，通过凹部243具有露出部a2，能够从离座侧视觉确认凹部243内的钎焊的状态。
[0067]
另外，通过凸缘部45具有大径部451及小径部452，能够确保凸缘部45的最大外径。由此，能够将大径部451的外周面以接近阀主体2的内周面的方式配置，能够抑制阀座部件4相对于阀主体2的晃动。
[0068]
此外，本发明不限于上述实施方式，包括能够实现本发明的目的的其它结构等，以下所示的变形等也属于本发明。例如，在上述第一实施方式及上述第二实施方式中，在对置的离座侧面241和对置面421中的离座侧面241形成有凹部243，但也可以在对置面形成凹部。例如，如图8所示，也可以使用具有插入部41和在对置面461形成有凹部462的凸缘部46的阀座部件4c。在图8所示的方式中，与第二实施方式同样地，只要在将落座侧设为铅垂方向上侧的朝向上实施钎焊即可。
[0069]
根据这样的结构，与上述第一实施方式及上述第二实施方式同样地，通过形成有凹部462，能够既确保密封性，又降低焊料的使用量。另外，在将阀座部件4c由比阀主体2软质的材料形成的情况下，容易形成凹部。另外，由于无需在阀主体2形成凹部，因此无需进行阀主体2的设计变更。
[0070]
此外，也可以如上述第一实施方式及上述第二实施方式地在离座侧面形成凹部，而且如图8的变形例地在对置面形成凹部。
[0071]
另外，在上述第一实施方式中，凸缘部42的外周面具有配置部423和突出部424，但
在通过熔融前的焊料的尺寸、形状、与凹部的关系等能够将焊料稳定保持的情况下，也可以使凸缘部不具有配置部及突出部。
[0072]
另外，在上述第一实施方式及上述第二实施方式中，形成于离座侧面241的凹部243具有露出部a1、a2，但也可以构成为，在离座侧面形成凹部，并且该凹部不具有露出部。根据这样的结构，无需为了形成露出部而加工凸缘部，能够将阀座部件的形状简单化、省略阀座部件的设计变更。
[0073]
另外，在上述第一实施方式中，电磁阀1a具备由柱塞单元51和电磁线圈组件52构成的驱动单元5，但是也可以设为具备其它驱动单元的阀装置。
[0074]
另外，在上述第一实施方式中，在被插入部25的内周面形成有螺旋状的槽242，凸缘部42的限制部422限制向被插入部25的插入，并且使槽242和凹部243连通，但是不限于这样的结构。即，形成于被插入部的槽不限于螺旋状，例如，也可以组合沿阀芯的直进移动方向延伸的直线槽和绕阀芯的直进移动方向形成为环状的环状槽。另外，也可以由限制部完全覆盖槽，在这样的结构中，也可以通过追加加工设置使凹部和槽连通的连通孔。另外，在根据阀主体和阀座部件的尺寸、材质等的关系使熔融的焊料在它们之间容易浸透的情况下，也可以在被插入部的内周面不形成螺旋状等的槽。
[0075]
以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细说明，但具体的结构不限于这些实施方式，即使具有不脱离本发明的主旨的范围的设计的变更，也属于本发明。