| 【発明の名称】 |
電磁弁の組み付け構造 |
| 【発明者】 |
【氏名】山田 昇市
|
| 【要約】 |
【課題】電磁弁を構成する複数のブロックを、必要な場合には分解が許容されるように簡単な構成で分解不能に一体的に組み付け、かつ、別部材への取り付用のねじの脱落を防止すること。
【解決手段】電磁弁１１を、互いに分割可能な二つのブロック１６，４１を一体的に組み付けることにより構成する。両ブロック１６，４１を組み付けるために、互いに積み重ねられる両ブロック１６，４１のそれぞれに互いに連通する軸孔１６ａ，４１ａを設ける。積み重ねられた両ブロック１６，４１の両側を、クリップ３６により挟持する。クリップ３６の両折り曲げ部３６ａ，３６ｂには、軸孔１６ａ，４１ａに整合する通し孔３６ｃをそれぞれ設ける。それら軸孔１６ａ，４１ａ及び通し孔３６ｃにねじ１３を挿通し、その先端のねじ部１３ｃを一方の通し孔３６ｃの係合爪３６ｄに係合可能に設ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数のブロックに分割された電磁弁を一体的に組み付けてなる電磁弁の組み付け構造において、前記各ブロックのそれぞれに設けられ、前記各ブロックが互いに積み重ねられることにより互いに連通する軸孔と、前記積み重ねられた複数のブロックを挟持すると共に、前記互いに連通する軸孔に整合する一対の通し孔を有するクリップと、前記軸孔及び前記通し孔に挿通されることにより、先端部に設けられたねじ部が前記クリップ及び前記各ブロックを貫通するねじと、前記少なくとも一方の通し孔に設けられ、その通し孔に挿通されたねじ部に係合可能な係合部とを備えたことを特徴とする電磁弁の組み付け構造。
【請求項２】 請求項１に記載された電磁弁の組み付け構造において、前記クリップは、金属板材の両端部が互いに対向するように折り曲げられてなり、それら折り曲げ部の間でばね力が与えられ、それら折り曲げ部に前記通し孔及び前記係合部が設けられることを特徴とする電磁弁の組み付け構造。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電磁弁の組み付け構造に係る。特に詳しくは、複数のブロックに分割された電磁弁を一体的に組み付けてなる電磁弁の組み付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ソレノイドを作動させて弁体を弁座に当接又は弁座から離間させるようにした電磁弁がある。この種の電磁弁は、主に流体制御に使われる。
【０００３】電磁弁の構造として、複数のブロックに分割された電磁弁を一体的に組み付けてなるものがある。又、そのような電磁弁をマニホールド等の別部材に取り付けるようにしたものもある。ここで、例えば、空圧制御の分野の電磁弁では、多くの場合、複数のブロックが溶着又は接着等の接合により互いに分解不能に一体的に組み付けられている。これは、電磁弁の規格化された所期の特性・性能がユーザにより不用意に変えられないようにするためである。従って、この種の分野の電磁弁は、実質的には、使い捨てタイプのものであり、電磁弁に動作上の異常が起きた場合には、直ちに新品と交換されることになる。
【０００４】一方、ある特定分野のユーザにおいては、電磁弁に動作上の異常、例えば、漏れ等が起きた場合に、その異常原因を解析しなければならないことがある。この場合には、電磁弁を分解する必要があることから、複数のブロックが接着等により一体化された電磁弁では、分解が困難である。そこで、この分野で使用される電磁弁は、少なくとも異常解析のときに、容易な分解が許容されるべきである。
【０００５】上記のような電磁弁を別部材に取り付けるには、ねじ等の連結部材を別途に介在させて行うことになる。しかしながら、このような取り付け構造では、例えば、ある装置内に組み込まれた電磁弁を別部材に対して脱着させる場合に、連結部材が電磁弁から脱落して、装置内の部品等の混雑の中に紛れてしまうおそれがある。このことは、電磁弁が小型化するほど起こり易くなることである。
【０００６】そこで、電磁弁の各ブロックをねじにより互いに一体的に組み付けると共に、そのねじを電磁弁から脱落不能とし、更には、そのねじを使って電磁弁を別部材に取り付けるようにした構造がある。実開平５−８９９１７号公報はこの種の取り付け構造を開示する。
【０００７】図１２に示すように、この公報の取り付け構造は、互いに組み付けられる二つの部品（ブロック）５１，５２の双方に、互いに連通する軸孔５１ａ，５２ａを有する。それら軸孔５１ａ，５２ａにねじ５３を挿通し、そのねじ５３の頭部５３ａを一方のブロック５１の上面に係合させる。他方のブロック５２には、その軸孔５２ａよりも大径な収納孔５４を設け、ねじ５３の軸部５３ｂに挿通されたコイルばね５５を収納孔５４の肩部とねじ部５３ｃとの間に介在させる。これにより、両ブロック５１，５２からのねじ５３の脱落を防止すると共に、コイルばね５５のばね力を二つのブロック５１，５２に作用させてそれらを互いに一体的に接合させている。この場合、収納孔５４を貫通したねじ部５３ｃを、別部材５６に締め付けることにより、二つのブロック５１，５２よりなる電磁弁５１を別部材５６に取り付けることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来公報の組み付け構造では、電磁弁５１を別部材から取り外す場合に、ねじ５３を回すことにより、コイルばね５５がねじ部５３ｃのねじ山に沿って移動するおそれがある。この場合には、二つのブロック５１，５２に作用するコイルばね５５のばね力が緩み、両ブロック５１，５２が容易に分離するおそれがある。このため、電磁弁の異常解析を行わない場合でも、電磁弁５１が容易に分解してしまい、電磁弁の所期の性能・特性が確保されなくなるおそれがある。
【０００９】この発明は上記の事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、複数のブロックに分割されてなる電磁弁を、必要な場合には容易な分解が許容されるように簡単な構成で分解不能に一体的に組み付け可能とし、かつ、別部材への取り付けのためのねじの脱落を防止可能とした電磁弁の組み付け構造を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数のブロックに分割された電磁弁を一体的に組み付けてなる電磁弁の組み付け構造において、各ブロックのそれぞれに設けられ、それら各ブロックが互いに積み重ねられることにより互いに連通する軸孔と、積み重ねられた複数のブロックを挟持すると共に、互いに連通する軸孔に整合する一対の通し孔を有するクリップと、軸孔及び通し孔に挿通されることにより、先端部に設けられたねじ部がクリップ及び各ブロックを貫通するねじと、少なくとも一方の通し孔に設けられ、その通し孔に挿通されたねじ部に係合可能な係合部とを備えたことを趣旨とする。
【００１１】上記の構成によれば、対応する軸孔が互いに整合するように複数のブロックを互いに積み重ねる。積み重ねられた複数のブロックにクリップを装着することにより、それらブロックがクリップにより挟持され、連通する軸孔に通し孔が整合する。これにより、複数のブロックが電磁弁として一体的に組み付けられた状態となる。そして、互いに整合する軸孔及び通し孔にねじを挿通することにより、その先端部のねじ部がクリップ及び各ブロックを貫通して配置され、そのねじ部がクリップの係合部に係合して抜け止めされる。一方、必要な場合には、ねじ及びクリップを取り外すことにより、電磁弁が複数のブロックに分離される。
【００１２】上記の目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１の発明の構成において、クリップは、金属板材の両端部が互いに対向するように折り曲げられてなり、それら折り曲げ部の間でばね力が与えられ、それら折り曲げ部に通し孔及び係合部が設けられることを趣旨とする。
【００１３】上記の構成によれば、クリップの構造が具体的に特定され、請求項１と同等の作用が得られる。特に、複数のブロックは、金属板材の折り曲げ部に与えられたばね力によって強固に接合される。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電磁弁の組み付け構造を具体化した一実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】図１は、本実施の形態に係る電磁弁１１と、それに付随したマニホールド１２の設備状態を示す。この電磁弁１１は、マニホールド１２に対してねじ１３で固定される。
【００１６】ここで、本実施の形態の電磁弁１１は、圧縮されたエアをノズル（図示しない）から吐出させたり、その吐出を遮断したりするために作動するものであり、高速応答に対応した電磁弁である。この電磁弁１１として、例えば、穀物中に含まれる石や泥、不良穀物等の異物を選別して除去するための選別装置に適用されるものがある。この選別装置において、電磁弁１１は、センサによって識別された異物のみを、ノズルから吐出されるエアで吹き飛ばすために、コントローラにより制御される。
【００１７】電磁弁１１は、弁体（後述する）を内蔵する弁本体部１４と、その弁体を駆動するために励磁されるソレノイド部１５とを備える。弁本体部１４は保持ブロック４１を有する。ソレノイド部１５はエポキシ樹脂よりなる絶縁封止ブロック１６を有する。絶縁封止ブロック１６は、給電部１７を含む蓋部材１８と、その蓋部材１８と一体的に接合される本体部材１９とを含む。
【００１８】マニホールド１２は、一対の集中給気ポート２０と、各ポート２０から電磁弁１１に通じる給気通路２１と、同電磁弁１１に通じる出力通路２２とを有する。各集中給気ポート２０には、コンプレッサ等のエア源から圧縮エアが供給される。
【００１９】図２は電磁弁１１の一部を破断して示す。図３は電磁弁１１の側面を示す。図４は電磁弁１１を分解して示す。図５は保持ブロック４１の上面を示す。図６は絶縁封止ブロック１６の底面を示す。絶縁封止ブロック１６及び保持ブロック４１は、それぞれ一対の軸孔１６ａ，４１ａを有する。保持ブロック４１の側面に設けられた凹部４１ｂは軸孔１６ａ，４１ａに連通する。これら軸孔１６ａ，４１ａは、両ブロック１６，４１が互いに積み重ねられることにより、互いに連通する。互いに連通した各軸孔１６ａ，４１ａには、それぞれねじ１３が挿通される。
【００２０】図４に示すように、ソレノイド部１５は、蓋部材１８及び本体部材１９により覆われたコイル２３と、そのコイル２３へ給電するための一対のコイル端子２４と、ソレノイド部１５の底側に設けられた底部材２５とを備える。両コイル端子２４は、給電部１７において、蓋部材１８を上方へ貫通して外部へ突出する。コイル２３はボビン２６に巻かれ、ボビン２６は磁気フレーム２７に支持される。磁気フレーム２７は底部材２５に組み付けられる。ボビン２６の中心には、磁性体である固定鉄心２８が設けられる。磁気フレーム２７は、その基部が底部材２５を貫通し、その底部材２５の底面２５ｅに露出する。各コイル端子２４は、ボビン２６に設けられた一対の側板２９の上端から上方へ突設される。各コイル端子２４の基部には、コイル２３から延びるコイル線（図示しない）が巻き付けられ、半田で固定される。
【００２１】蓋部材１８は樹脂より成形される。磁気フレーム２７及びコイル２３等、並びにコイル端子２４の基部は、それぞれ本体部材１９により覆われる。各コイル端子２４の基部を覆った本体部材１９の部分は、蓋部材１８に内包される。蓋部材１８から突設されたコイル端子２４には、給電部１７に装着されるコネクタ３０が電気的に接続される。
【００２２】図２，４に示すように、弁本体部１４は、その保持ブロック４１の中央に設けられた雌ねじ孔３１及び一対の給気孔３２を有する。図５に示すように、両給気孔３２は、雌ねじ孔３１を挟んで配置され、弁室３３を介して雌ねじ孔３１に連通する。各給気孔３２は、前述したマニホールド１２の各給気通路２１に接続される。雌ねじ孔３１は、その内周の下側半分に雌ねじ３１ａを有する。
【００２３】図２，４に示すように、雌ねじ孔３１には、弁座筒３４が装着されて固定される。この弁座筒３４は、その上端に弁座３４ａを有し、その外周の中間部に雄ねじ３４ｂを有する。弁室３３には、弁座３４ａに対応する金属弁体３５が、弁座３４ａに接離可能に、即ち垂直方向に移動可能に配置される。
【００２４】この金属弁体３５は、鉄により平板状に形成される。電磁弁１１において、金属弁体３５の移動方向と、前述したボビン２６の中心軸線とは互いに直交する。この電磁弁１１では、ソレノイド部１５に対して金属弁体３５を吸着させることにより、同弁体３５を弁座３４ａから離間させ、ソレノイド部１５に対する金属弁体３５の吸着を解除することにより、同弁体３５を弁座３４ａに当接させるようにしている。
【００２５】この電磁弁１１は、前述したように複数のブロック１６，４１が一体的に組み付けて構成されるものである。ここで、その組み付け構造について説明する。
【００２６】図１〜４に示すように、この組み付け構造は、前述した各ブロック１６，４１の各軸孔１６ａ，４１ａ及びねじ１３の他に、各ねじ１３に対応して設けられた一対のクリップ３６を有する。ねじ１３は、頭部１３ａと、その頭部１３ａから延びる長めの軸部１３ｂと、その軸部１３ｂの先端部に設けられたねじ部１３ｃとを有する。ここで、軸部１３ｂの外径は、各軸孔１６ａ，４１ａのそれよりも相対的に小さい。
【００２７】図８〜１１は、クリップ３６の平面図、正面図及び両側面図をそれぞれ示す。クリップ３６は、金属板材の両端部が互いに対向するように折り曲げられてなり、それら第１及び第２の折り曲げ部３６ａ，３６ｂの間でばね力が与えられている。各折り曲げ部３６ａ，３６ｂは、ねじ１３を挿通するための通し孔３６ｃをそれぞれ有する。両通し孔３６ｃは、互いに同軸線上に配置される。ここで、ねじ１３の軸部１３ｂの外径は、両通し孔３６ｃのそれよりも相対的に小さい。第１の折り曲げ部３６ａは、その通し孔３６ｃの中心方向へ突出する複数の係合爪３６ｄを有する。これら係合爪３６ｄは、その通し孔３６ｃに挿通されたねじ部１３ｃに係合可能なものであり、本発明の係合部に相当する。これら係合爪３６ｄは、通し孔３６ｃの軸線に対して傾斜するものであり、その傾斜方向に沿った順方向へのねじ部１３ｃの移動を許容し、その逆方向へのねじ部１３ｃの移動を規制するものである。このクリップ３６は、互いに積み重ねられた両ブロック１６，４１の両側部に対してそれぞれ装着されるものである。クリップ３６は、第２の折り曲げ部３６ｂが絶縁封止ブロック１６の両肩の上面１６ｂに当接され、第１の折り曲げ部３６ａが保持ブロック４１の凹部４１ｂの上壁面４１ｃに当接されるように装着される。この装着によって、クリップ３６は両ブロック１６，４１を挟持し、各通し孔３６ｃは、互いに連通する各軸孔１６ａ，４１ａに整合するものである。各軸孔１６ａ，４１ａ及び各通し孔３６ｃにねじ１３が挿通されることにより、そのねじ部１３ｃがクリップ３６及び両ブロック１６，４１を貫通して保持ブロック４１の下方へ突出する。
【００２８】上記の組み付け構造により電磁弁１１を組み付けるには、図４に示すように、対応する軸孔１６ａ，４１ａを整合させながら両ブロック１６，４１を互いに積み重ねる。
【００２９】その後、積み重ねられた両ブロック１６，４１の側面に対してクリップ３６を装着する。即ち、第２の折り曲げ部３６ｂが絶縁封止ブロック１６の両肩の上面１６ｂに当接し、第１の折り曲げ部３６が保持ブロック４１の凹部４１ｂの上壁面４１ｃに当接するようにクリップ３６を両ブロック１６，４１の側方からそれぞれ装着する。これにより、両ブロック１６，４１がクリップ３６のばね力によって強固に挟持されると共に、互いに連通する軸孔１６ａ，４１ａにクリップ３６の通し孔３６ｃが整合する。この結果、二つのブロック１６，４１に分割されてなる電磁弁１１を、分解不能に一体的に組み付けることができる。
【００３０】その後、それら軸孔１６ａ，４１ａ及び通し孔３６ｃにねじ１３を挿通することにより、その先端部のねじ部１３ｃがクリップ３６及び両ブロック１６，４１を貫通して配置される。ここで、ねじ１３は、その頭部１３ａとねじ部１３ｃとの間の範囲で一連の孔１６ａ，４１ａ，３６ｃに対して移動が許容されるが、ねじ部１３ｃが係合爪３６ｄに係合することから抜け止めされる。この結果、電磁弁１１からのねじ１３の脱落を確実に防止することができる。
【００３１】このねじ部１３ｃを、マニホールド１２のねじ孔１２ａに締め付けることにより、電磁弁１１がマニホールド１２に取り付けられ、固定される。特に、この実施の形態の電磁弁１１では、図１１に示すように、一本のマニホールド１２に多数の電磁弁１１を隣接させて取り付けることがある。このような場合でも、電磁弁１１からのねじ１３の脱落のおそれがないことから、その着脱作業を容易に行うことができるようになる。又、この実施の形態では、従来の組み付け構造とは異なり、電磁弁１１をマニホールド１２から取り外す際にも、二つのブロック１６，４１が不用意に分離してしまうおそれがない。このため、マニホールド１２からの取り外しに際して、電磁弁１１の所期の性能・特性を安定的に確保することができる。
【００３２】一方、必要な場合、例えば、電磁弁１１の異常を解析するような場合には、ねじ１３及びクリップ３６を電磁弁１１から取り外すことにより、電磁弁１１が二つのブロック１６，４１に分離される。
【００３３】このように、本実施の形態の組み付け構造によれば、二つのブロック１６，４１に分割されてなる電磁弁１１を、異常解析等を行う等の必要な場合に容易な分解が許容されるように、ねじ１３及びクリップ３６を含む簡単な構成で分解不能に一体的に組み付けることができる。併せて、マニホールド１２等の別部材への取り付けのためのねじ１３の脱落を確実に防止することができ、紛失を未然に防止することができるのである。
【００３４】次に、上記のように構成した電磁弁１１の動作を説明する。図２は、ソレノイド部１５への給電が停止され、コイル２３が消磁されて、金属弁体３５が弁座３４ａに当接した状態、即ち閉弁した状態を示す。この状態で、金属弁体３５の上面と底部材２５の底面２５ｅ（接触面）との間には、所定の隙間が形成される。この隙間は、金属弁体３５が弁座３４ａから最大限移動することのできる距離、即ち弁座３４ａに対する弁体３５の移動ストロークを意味する。この状態で、給気孔３２に供給されるエアは、底部材２５の両凹部２５ａから弁室３３の隙間を通じて弁体３５の上面に作用する。これにより、弁体３５が下方へ付勢されて弁座３４ａに当接し、電磁弁１１が閉弁されてノズルからの圧縮エアの吐出が遮断される。
【００３５】上記の閉弁状態から、ソレノイド部１５に電力を供給してコイル２３を励磁する。この励磁により、金属弁体３５がソレノイド部１５に対して吸着される。この吸引力は、金属弁体３５を弁座３４ａへ付勢するエアの圧力よりも大きいことから、金属弁体３５は上方へ移動し、底部材２５の底面２５ｅ等に接触する。これにより、金属弁体３５が弁座３４ａから離れて電磁弁１１が開弁される。従って、集中給気ポート２０に供給される圧縮エアが、給気通路２１、弁座筒３４及び出力通路２２を通り、所定のノズルから吐出される。この結果、選別装置においては、穀物中の異物がエアで吹き飛ばされて除去される。
【００３６】尚、この発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜に変更して実施することができる。
【００３７】（１）前記実施の形態では、二つのブロック１６，４１をねじ１３及びクリップ３６で互いに組み付けるようにしたが、三つ以上のブロックを同様の構成により組み付けるようにしてもよい。
【００３８】（２）前記実施の形態では、クリップ３６の一方の折り曲げ部３６ａに係合爪３６ｄを設けたが、その係合爪３６ｄを他方の折り曲げ部３６ｂに設けたり、両方の折り曲げ部３６ａ，３６ｂに設けたりしてもよい。
【００３９】（３）前記実施の形態では、本発明の電磁弁を穀物の選別装置に適用される電磁弁１１に具体化したが、これに限られるものではなく、それ以外の用途の電磁弁に具体化することもできる。
【００４０】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、積み重ねられる複数のブロックをクリップで挟持すると共に、それらブロック及びクリップに互いに連通する軸孔及び通し孔を設ける。そして、それら軸孔及び通し孔にねじを挿通し、その先端のねじ部をクリップの通し孔に設けられた係合部に係合可能としている。従って、複数のブロックがクリップにより挟持されて電磁弁として一体的に組み付けられ、ねじ部と係合部との係合によりねじが抜け止めされる。一方で、ねじ及びクリップを取り外すことにより、複数のブロックが互いに分離される。この結果、複数のブロックに分割されてなる電磁弁を、必要な場合に容易な分解が許容されるように簡単な構成で分解不能に一体的に組み付けることができ、かつ、別部材への取り付けのためのねじの脱落を防止することができるという効果を発揮する。
【００４１】請求項２の発明によれば、請求項１の発明の構成において、金属板材の両端部の折り曲げ部を互いに対向させてそれらの間でばね力を与え、それら折り曲げ部に通し孔及び係合部を設けることによりクリップを構成している。従って、クリップの構造が具体的に特定され、特には、複数のブロックが両折り曲げ部に与えられたばね力により強固に接合される。この結果、請求項１の発明と同様の効果を得ることができる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００１０６７６０
【氏名又は名称】シーケーディ株式会社
|
| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）４月２１日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】富澤 孝 （外２名）
|
| 【公開番号】 |
特開平１１−３０４０３０ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１１月５日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１１０５３６ |
|