JPH01206024A - 複合エラストマー先端形管状ディバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電機子、ニードル弁等のような複合エラストマ
ー先端形管状ディバイスに関し、更に詳しくは、その複
合構造の改良に関する。

〔従来技術及び発明が解決しようとする課題〕種々の外
形を有するエラストマー先端形管状金属ディバイスはソ
レノイド組立体のプランジャ若しくは電機子として、或
いは、ニードル弁として広く使用されている。−船釣な
この種のディバイスは、一端に空所若しくは座部を備え
た固い管状金属ボディと、該ボディの一端の空所内に成
形若しくは締着されてボディの外方に突出した弾性エラ
ストマー先端部材とを有している。エラストマー先端部
材は流体の漏洩を防止するためのシール材として作用可
能であり、また、他の部品の摩滅を防止して衝撃ノイズ
レベルを減少させる境界部品として作用可能可能であり
、また、耐摩滅性及び耐衝撃性を有するとともに各種流
体に適合するように形成される。

燃料、水、空気、真空及び冷媒等のシール及び流れ制御
のような種々の用途において満足な作用を行うために、
これらディバイスは寸法精度及び公差に関して非常に厳
密な設計仕様に適合しなければならない、同時に、これ
らのディバイスは、世界的に使用されて数百万個製造さ
れる。したがって、ディバイスの製造容易性が重要であ
る。従来の一製法においては先ず金属ボディの組立が行
われる。次に、金属ボディが成形型内に配置され、エラ
ストマー先端部材が成形されてボディの一端内に接着さ
れる。その後、その先端部材が所望形状及び所望公差と
なるように研磨される。

上述した従来の製法は長年にわたり多数のディバイスの
製造に適用され且つ厳密な設計規格要求を満たしてきた
が、ディバイスの良好な作動のための非常に厳密な寸法
公差を保ちつつこのようなディバイスの製造を簡単にす
るよう試みることは常に必要である。

〔課題を解決するための手段、作用効果〕本発明に従い
、複合構造を有するエラストマー先端形管状金属ディバ
イスは、個々の部品の個別の製造を通じて、高精度の電
機子及びニードル弁の製造を非常に簡単にする。したが
って、複合構造は個々に製造される２つの部品、すなわ
ち、中空管状ボディとボール形態のほぼ球形のエラスト
マー部材との組合せからなり、エラストマー部材はボデ
ィ内に圧入若しくは保持される。中空管状ボディはその
一端内に形成される座部を有し、該座部はボディ内に挿
入された球形エラストマー部材を保持するように形成さ
れる。

本発明の一形態によれば、電機子及びチェック弁用の複
合エラストマー先端形管状金属ディバイスは　中空管状
ボディと、該ボディの一端内に正確に位置決めされて固
着されたほぼ球形のエラストーマ一部材とを備える。ボ
ディは、好ましくは、電機子用として金属からなり、エ
ラストマー部材は好ましくは固い球状ボールからなる。

ボディはその一端内に設けられる座構造部を有する。座
構造部は、エラストマー部材がボディ内に挿入された後
にエラストマー部材をボディ内に保持するように形成さ
れる。

−さらに詳述すると、本発明の大部分の実施例において
は、座構造部はボディの一端内に形成されて軸線方向に
互いに離間した一対の環状リブによって形成される０両
環状リブは、管状ボディの中心軸線に向かって半径方向
内方に延びて再環状すプの間に管状の凹所を形成する。

一実施例においては、両リブはそれぞれエラストマー部
材に保合する環状表面を有し、再環状表面は、それぞれ
ボディの中心軸線に向かって延びて該中心軸線に対し鋭
角に交差する拡開面内にそれぞれ形成される。

本発明の他の実施例においては、両リブはそれぞれエラ
ストマー部材に係合する環状のエツジを有する。

さらに、本発明の幾つかの実施例においては、ディバイ
スのボディは該ボディ内に形成されてボディの中心軸線
の方向に開口する少なくとも１つの溝を有する。溝はボ
ディの中心軸線に対しほぼ平行に延びて、座構造部に保
持されるエラストマー部材のバイパス通路を形成する。

座構造部がリブの形態である場合、溝はリブと交差する
。

本発明の別の実施例においては、ディバイスのボディ↓
よ、該ボディ内に形成されて該ボディの中心軸線に向か
って開口するとともにボディの外周面から半径方向外方
に開口する少なくとも１つの溝穴を有する。溝穴はボデ
ィの中心軸線に対しほぼ平行にのびて、座構造部に保持
されるエラストマー部材のバイパス通路を形成する。座
構造部がリブの形態である場合、溝穴はリブと交差する
。

本発明のさらに別の実施例においては、座構造部はボデ
ィの一端内に形成された１つの環状リブにより形成され
る。リブはボディの中心軸線に向かって半径方向内方に
突出する。ボディの内面に形成された環状溝内にはわり
割リングが受容され、この割リングは第２の環状リブと
して作用する。

第１のリブはリブ内に交互に配置された複数個の切除領
域とリブ部分とから形成され得る。

したがって、本発明の主目的は、製造が簡単なエラスト
マー先端形管状金属ディバイスを提供することにあり、
また、複合構造を有する高い精度のエラストマー先端形
管状金属ディバイスを提供することにあり、また、個別
に製造された２つの部品、すなわち、中空環状ボディと
ほぼ球形のエラストマー部材とから組み立てられる複合
エラストマー先端形管状ディバイスを提供することにあ
り、さらに、エラストマー部材を中空管状ボディの一端
内に固着することによって簡単に組み立てることができ
る複合エラストマー先端形管状ディバイスを提供するこ
とにある。

本発明の他の目的及び利点は以下の詳細な説明と添付図
面と特許請求の範囲とにより明らかになるであろう。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図から第３図までは、本発明の好ましい実施例の１
つを備えたエラストマー先端形管状金属ディバイス（全
体的に参照数字１０で示す）の組立状態及び分解状態を
示したものである。ディバイス１０は特にソレノイド組
立体内の弾性エラストマー先端形プランジ中若しくは電
機子として有益であるが、この基本構造を有するディバ
イスはエラストマー先端形チェック弁にも適用可能であ
る。ディバイス１０には、例えば、空気、水、燃料、真
空、冷媒等のシール及び制御を行うための広範囲の変更
を加えることができる。

複合管状ディバイス１０は基本的に管状ボディ１２とほ
ぼ球形のエラストマー部材１４とを備えており、エラス
トマー部材１４は、ボディ１２に対し正確に配置される
ように該ボディ１２の端部１６内に組み込まれている。

ボディ１２は公知の製法により製造可能であり、また、
好ましくは、鋼、真鍮又はアルミニウムのような全ての
金属により構成される。しかしながら、ボディ１２は金
属ブツシュで被覆したプラスチック、或いは、他の複合
構造とすることもできる。球形エラストマー部材１４は
、好ましくは、本発明の諧受入であるオハイオ州、イエ
ロー　スプリングのバーニーラボラトリーズ　インコー
ホレイティド（Ｖｅｒｎａｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅ
ｓ、　Ｉｎｃ、）からｒＶ−ＢＡＬＬＪの商標で販売さ
れているエラストマーボールの形態とすることができる
。

このような球状エラストマーボールは、例えば、ブーナ
Ｎ（ブタジェン−アクリロニトリル　コポリマー）、Ｅ
ＰＤＭ（エチレン　プロピレン　ジエン　テルポリマー
）、ビトロン／フルオレル（ビニリデン　フルオライド
　及びヘクサフルオロプロピレン）、シリコン、熱可塑
性エラストマー等）のような種々の異なる成分により成
形することができる。ディバイス１０のある種の用途に
おいては、丸形エラストマー部材１４の露出部分が第１
図中点線Ｂで示す箇所まで削り取られることを理解され
たい。本明細書で使用されているｒ丸形１という用語の
意味はこのような部材１４の形状及び他の露出部形状を
も包含するものである。

複合管状ディバイス１０の管状ボディ１２は全長にわた
り中空円筒形状であり、その内側を貫通する中央穴１８
を備えている。ボディ１２はボディ１２の外周に形成さ
れてボディ１２の長手方向中心軸線Ａに対しほぼ平行に
延びる満２０を介して周方向に間隔を隔てたスプライン
１９を有していてもよい。丸形エラストマー部材１４を
ボディ１２内に設けた後に丸形エラストマー部材１４を
ボディ１２内に保持させるために、ボディ１２の内部に
は全体的に符号２２で示す座構造部が設けられている。

座構造部２２は軸線方向に互いに間隔を隔てた一対の内
外環状リブ２４．２６により形成されて。

おり、環状リブ２４．２６はボデーイ夏２の一端」６の
内側に一体的に形成されている。環状リブ２４．２６は
管状ボディ１２の中心軸線Ａに向かって半径方向内方に
突出しており、ボディ１２内の再環状リブ２４．２６間
には環状の凹所２８が形成されている。環状リブ２４，
２６はそれぞれ環状のエラストマー部材係合面３０．３
２を有しており、該係合面３０．３２はそれぞれボディ
１２の中心軸線Ａに向かって延びて該中心軸線Ａに対し
鋭角に交差する拡開面内に形成されている。

環状凹所２８は互いに向き合った両リブ２４゜２６の環
状側面３４．３６と両すブ２４，２６間に延びる環状底
面３８により形成されている。第１図に示すディバイス
ｌＯの第１実施例においては、凹所２８の底面３８はエ
ラストマー部材１４から離間して非接触状態にある。

第４図及び第５図には、全体的に符号４０で示す本発明
の複合ディバイスの第２実施例が示されている。ディバ
イス１０の構成と同様に、複合ディバイス４０は中空管
状ボディ４２と、該ボディ４２内に圧入された球状ボー
ル形態の球形エラストマー部材４４と、該エラストマー
部材４４を保持する座構造部４６とを備えている。ボデ
ィ１２上の座構造部２２と同様にボディ４２上の座構造
部４Ｇは軸線方向に互いに間隔を陥でた一対の内外環状
リブ４８．５０により形成されており、環状リブ４８，
５０はボディ４２の一端５２の内側に一体的に形成され
てそれらの間に凹所５４を形成している。

ボディ１２上のリブ２４，２６とは異なり、ボディ４２
上のリブ４Ｂ、５０はエラストマー部材４４と係合する
環状のエツジ５６．５８を有している。詳細には、内側
リブ４８のエツジ５６は、凹所５４の一側面を規定する
リブ４８の環状側面６０とボディ４２の中心軸線Ｃを向
いているリブ４８の環状円筒面６２との交差部からなる
。外側リブ５０のエツジ５８は、凹所５４の他側面を規
定するリブ５０の環状側面６６と内方及び下方に向かう
リブ５０のテーパー面６８との交差部からなる。

第６図及び第７図は全体的に符号４０Ａで示す本発明複
合管状ディバイスの第３実施例を示している。この第３
実施例の構成は、１つの構成要素を除き、第４図及び第
５図に示した第２実施例と同一であるので、同一の構成
要素には同一参照数字が付されている。第２実施例のデ
ィバイス４０には存在しない構成要素は、第３図実施例
のディバイス４０Ａ内に形成された複数個の溝７０であ
る。溝７０はボディ４２内に形成されて該ボディ４２の
長さのほぼ半分の区間にわたり延びており、溝７０はボ
ディ４２に一体に形成された座構造部４６を有するボデ
ィ４２の一端５２と同一の広がりを有している。

各満７０はボディ４２の中心軸線Ｃの方向に開口し、リ
ブ４Ｂ、５０に交差すると共に該リブ４８．５０を切断
しており、且つ、ボディ４２の中心軸線Ｃに対しほぼ平
行に延びている。ボディ４２の中心穴７２は座構造部４
６のリブ４Ｂ、５０により保持されたエラストマー部材
４４によって遮断されている。一方、中心穴７２に連通
している各溝７０とボディ４２の一端５２の外面とがエ
ラストマー部材４４に対するバイパス通路を構成してお
り、第６図中矢印で示すように、エラストマー部材４４
を通過する流体流れを可能にしている。

第８図から第１０図までは全体的に符号４０Ｂで示す本
発明複合管状ディバイスの第４実施例を示している。こ
の第４実施例の構成は、１つの構成要素を除き、第４図
及び第５図に示した第２実施例並びに第６図及び第７図
に示した第３実施例と同一であるので、同一の構成要素
には同一参照数字が付されている。ディバイスｌＯには
存在せず、且つ、ディバイス４０Ａの満７０とは若干異
なるディバイス４０Ｂの構成要素は、第４図実施例のデ
ィバイス４０Ｂ内に形成された複数個の溝穴７４である
。

溝穴７４はボディ４２内に形成されて該ボディ４２の長
さのほぼ半分の区間にわたり延びており、該溝穴７４は
ボディ４２に一体に形成された座構造部４６を有する一
端５２と同一の広がりを有している。各溝穴７４はボデ
ィ４２の中心軸線Ｃに向かって開口しているとともに、
ボディ４２の外周面から半径方向外方に開口しており、
リブ４８゜５０と交差して該リブ４Ｂ、５０を切断して
いる。

また、各溝穴７４はボディ４２の中心軸線Ｃに対しほぼ
平行に延びており、座構造部４６に保持されたエラスト
マー部材４４に対するバイパス通路を構成している。

第１１図は本発明の第５実施例を示しており、中空ボデ
ィ８０は内方に突出した環状の内方突出リブ、Ｂ２とを
有しており、この内方突出リブ８２は環状溝８６内に受
容された割リング８４と協働してボール（エラストマー
部材）８８を保持している０割リング８４は第１図ない
し第３の実施例のリブ２４と同様の作用を行う。

以上説明したディバイスの形態は本発明の好ましい実施
例に関するものであり、本発明はそれらの形態のみに限
定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発
明の範囲を逸脱しない範囲内で変更が可能であることを
理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による複合エラストマー先端形管状ディ
バイスの第１実施例を示す第２図中ｌ−１線に沿った縦
軸方向断面図、 第２図は複合ディバイスの第１図中２−２線に沿って見
た平面図、 第３図は複合ディバイスの分解状態を示す第１図と類似
の図、 第４図は本発明による複合ディバイスの第２実施例を示
す第５図中４−４線に沿った縦軸方向断面図、 第５図は複合ディバイスの第４図中５−５線に沿って見
た平面図、 第６図は本発明による複合ディバイスの第３実施例を示
す第７図中６−６、ｍｌ！に沿った縦軸方向断面図、 第７図は複合ディバイスの第６図中７−７線に沿って見
た平面図、 第８図は本発明による複合ディバイスの第４実施例を示
す第９図中８−８線に沿った縦軸方向断面図、 第９図は複合ディバイスの第８図中９−９線に沿って見
た平面図、 第１Ｏ図は第８図に示す複合ディバイスの本体の斜視図
、 第１１図は本発明の好ましい第５実施例を示す部分断面
立面図である。 図において、１０，４０．４０Ａ、４０Ｂはディバイス
、１２，４２．８０は管状金属ボディ、１４．４４．８
８はほぼ球形のエラストマー部材、ｌｔ、ｓ２はボディ
の一端、２２．４６は座構造部、２４，２６．４８，５
０．８２は環状リブ、８４は割リングをそれぞれ示す。 ＩＧ−４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電機子及びチェック弁用の複合エラストマー先端形
   管状ディバイス（１０、４０、４０Ａ、４０Ｂ）であっ
   て、 細長の管状ボディ（１２、４２、８０）と、前記ボディ
   （１２、４２、８０）の一端（１６、５２）内に圧入さ
   れて前記ボディの一端（１６、５２）から外方に突出し
   たほぼ球形のエラストマー部材（１４、４４、８８）と
   を備え、 前記ボディ（１２、４２、８０）は、その前記一端（１
   ６、５２）内に設けられて前記エラストマー部材（１４
   、４４、８８）を前記一端（１６、５２）内に保持する
   座構造部（２４、４６）を有しており、前記座構造部（
   ２４、４６）は前記ボディ（１２、４２、８０）の一端
   （１６、５２）内にに形成された環状凹所（２８、５４
   ）により形成されていることを特徴とする複合エラスト
   マー先端形管状ディバイス。 ２、前記凹所（２８、５４）が前記エラストマー部材（
   １４、４４）に係合する環状表面（３８、５６、５８）
   を有している請求項１に記載のディバイス（１０、２０
   、４０Ａ、４０Ｂ）。 ３、前記凹所（２８、５４）が前記エラストマー部材（
   １４、４４、８８）から離間した環状表面（３８、５６
   、５８）を有している請求項１に記載のディバイス（１
   ０、４０、４０Ａ、４０Ｂ）。 ４、前記凹所（２８、５４）は、前記ボディ（１２、４
   ２）の前記一端（１６、５２）内に形成されて互いに軸
   線方向に離間した一対の環状リブ（２４、２６、４８、
   ５０）によって形成されており、前記リブ（２４、２６
   、４８、５０）は前記管状ボディ（１２、４２）の中心
   軸線（Ａ、Ｃ）に向かって半径方向内方に突出している
   ことを特徴とする請求項１に記載のディバイス（１０、
   ４０、４０Ａ、４０Ｂ）。 ５、前記凹所（５４）は、前記ボディ（８０）の内面に
   形成されている環状溝（８６）内に受容された割リング
   （８４）として形成されたリブ（８２）により形成され
   ていることを特徴とする請求項１に記載のディバイス（
   ４０Ｂ）。 ６、前記リブ（２４、２６）はそれぞれエラストマー部
   材係合面（３０、３２）を有しており、エラストマー部
   材係合面（３０、３２）は、前記ボディ（１２）の中心
   軸線（Ａ）に向かって互いに離れる方向に延びて該軸線
   に鋭角に交差する拡開面内に位置していることを特徴と
   する請求項４に記載のディバイス（１０）。 ７、前記リブ（４８、５０）はそれぞれ前記エラストマ
   ー部材（４４）に係合する環状エッジ（５６、５８）を
   有していることを特徴とする請求項４に記載のディバイ
   ス（４０、４０Ａ、４０Ｂ）。 ８、前記ボディ（４２）は該ボディ（４２）の内部に形
   成されて該ボディ（４２）の中心軸線（Ｃ）に向かって
   開口する少なくとも１つの溝（７０）を有しており、前
   記溝（７０）は、前記ボディ（４２）の中心軸線（Ｃ）
   に対しほぼ平行に延びており、且つ、前記座構造部（４
   ６）により保持された前記エラストマー部材（４４）の
   バイパス通路を構成していることを特徴とする請求項１
   に記載のディバイス（４０Ａ、４０Ｂ）。 ９、前記ボディ（４２）は前記一端（５２）に形成され
   た前記座構造部（４６）により保持された前記エラスト
   マー部材（４４）によって遮断される中心穴（７２）を
   有しており、前記溝（７０）は前記中心穴（７２）に連
   通するとともに前記一端（５２）から前記ボディ（４２
   ）の外部に連通していることを特徴とする請求項８に記
   載のディバイス（４０Ｂ）。 １０、前記座構造部（４６）は、前記ボディ（４２）の
   前記一端（５２）内に形成されて軸線方向に互いに離間
   した一対の環状リブ（４８、５０）により形成されてお
   り、前記リブ（４８、５０）は前記管状ボディ（４２）
   の前記中心軸線（Ｃ）に向かって半径方向内方に突出し
   ていることを特徴とする請求項９に記載のディバイス（
   ４０Ａ）。 １１、前記少なくとも１つの溝（７０）が前記リブ（４
   ８、５０）と交差している請求項１０に記載のディバイ
   ス（４０Ａ）。 １２、前記ボディ（４２）は、前記ボディ（４２）内に
   形成されて前記ボディ（４２）の中心軸線（Ｃ）に向か
   って開口するとともに前記ボディ（１２）の外周面から
   半径方向外方に開口した少なくとも１の溝穴（７４）を
   有しており、前記溝穴（７４）は前記ボディ（４２）の
   前記中心軸線（Ｃ）とほぼ平行に延びて前記座構造部（
   ４６）に保持された前記エラストマー部材（４４）に対
   するバイパス通路を形成していることを特徴とする請求
   項１に記載のディバイス（４０Ｂ）。 １３、前記ボディ（４２）は中心穴（７２）を有してお
   り、前記中心穴（７２）は、前記ボディ（４２）の前記
   一端（５２）に形成された座構造部（４６）に保持され
   た前記エラストマー部材（４４）により遮断されており
   、前記溝穴（７４）は前記中心穴（７２）に連通すると
   ともに前記ボディ（４２）の前記一端（５２）から前記
   ボディ（４２）の外部に連通していることを特徴とする
   請求項１２に記載のディバイス（４０Ｂ）。 １４、前記座構造部（２２、４６）は、前記ボディ（１
   ２、４２）の前記一端（１６、５２）に形成されて軸線
   方向に互いに離間した一対の環状リブ（２４、２６、４
   ８、５０）により形成されており、前記リブ（２４、２
   ６、４８、５０）は前記管状ボディ（１２、４２）の前
   記中心軸線（Ａ、Ｃ）に向かって半径方向内方に突出し
   ていることを特徴とする請求項１に記載のディバイス（
   １０、４０、４０Ａ、４０Ｂ）。 １５、前記少なくとも１つの溝穴（７４）が前記リブ（
   ４８、５０）と交差している請求項１２に記載のディバ
   イス（４０Ｂ）。 １６、前記座構造部（２２、４６）は、前記ボディ（１
   ２、４２）の前記一端（１６、５２）に形成された少な
   くとも１つの環状リブ（２４、２６、４８、５０）によ
   り形成されており、前記リブ（２４、２６、４８、５０
   ）は前記管状ボディ（１２、４２）の前記中心軸線（Ａ
   、Ｃ）に向かって半径方向内方に突出していることを特
   徴とする請求項１に記載のディバイス（１０、４０、４
   ０Ａ、４０Ｂ）。 １７、前記ボディ（１２、４２）は中心穴（１８、７２
   ）を有しており、前記中心穴（１８、７２）は前記ボデ
   ィ（１２、４２）の前記一端（１６、５２）に形成され
   た前記座構造部（２２、４６）に保持された前記エラス
   トマー部材（１４、４４）によって遮断されていること
   を特徴とする請求項１６に記載のディバイス（１０、４
   ０、４０Ａ、４０Ｂ）。 １８、前記環状リブ（２４、２６、４８、５０）は前記
   リブ（２４、２６、４８、５０）内に交互に配置された
   複数個の切除領域とリブ部分とからなっていることを特
   徴とする請求項１６に記載のディバイス（１０、４０、
   ４０Ａ、４０Ｂ）。