(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部に溝部（２ｂ）を有する部品（２）をハウジング（１）に形成された凹部（１ｂ）内に収容し、前記ハウジングの一部（１ａ）をかしめることによって、前記ハウジングの一部を塑性変形させ、この塑性変形させた前記ハウジングの一部を充填材料（１ｃ）として前記溝部内に入り込ませることにより前記部品を前記ハウジングに固定するかしめ加工方法において、
前記かしめ時に、前記ハウジングをかしめるパンチ（３）のストローク量と、前記パンチにかけるかしめ荷重との関係を示す特性曲線の変曲点を検出し、この変曲点を基準として前記充填材料の前記溝部への充填量を制御することを特徴とするかしめ加工方法。
【請求項２】
前記変曲点を基準として前記パンチのストローク量を制御することを特徴とする請求項１に記載のかしめ加工方法。
【請求項３】
前記変曲点を基準として前記パンチにかけるかしめ荷重を制御することを特徴とする請求項１に記載のかしめ加工方法。
【請求項４】
外周部に溝部（２ｂ）を有する部品（２）をハウジング（１）に形成された凹部（１ｂ）内に収容し、前記ハウジングの一部（１ａ）をかしめることによって、前記ハウジングの一部を塑性変形させ、この塑性変形させた前記ハウジングの一部を充填材料（１ｃ）として前記溝部内に入り込ませることによって前記部品を前記ハウジングに固定するかしめ加工方法において、
前記かしめ時に、前記ハウジングをかしめるパンチ（３）のストローク量と、前記パンチにかけるかしめ荷重との関係を示す特性曲線の変曲点を検出し、この変曲点から前記パンチのストローク量を一定とする定寸加工を行うことを特徴とするかしめ加工方法。
【請求項５】
外周部に溝部（２ｂ）を有する部品（２）をハウジング（１）に形成された凹部（１ｂ）内に収容し、前記ハウジングの一部（１ａ）をかしめることによって、前記ハウジングの一部を塑性変形させ、この塑性変形させた前記ハウジングの一部を充填材料（１ｃ）として前記溝部内に入り込ませることによって前記部品を前記ハウジングに固定するかしめ加工方法において、
前記かしめ時に、前記ハウジングをかしめるパンチ（３）のストローク量と、前記パンチにかけるかしめ荷重との関係を示す特性曲線の変曲点を検出し、この変曲点から前記パンチにかけるかしめ荷重の変化量が一定となるように制御することを特徴とするかしめ加工方法。
【請求項６】
外周部に溝部（２ｂ）を有する部品（２）をハウジング（１）に形成された凹部（１ｂ）内に収容し、前記ハウジングの一部（１ａ）をかしめることによって、前記ハウジングの一部を塑性変形させ、この塑性変形させた前記ハウジングの一部を充填材料（１ｃ）として前記溝部内に入り込ませることによって前記部品を前記ハウジングに固定するかしめ加工方法において、
前記かしめ時に、前記ハウジングをかしめるパンチ（３）のストローク量と、前記パンチにかけるかしめ荷重との関係を示す特性曲線の変曲点を検出し、この変曲点からは、該変曲点において前記パンチにかけられているかしめ荷重に対して所定荷重加えた荷重を前記パンチにかけるかしめ荷重とすることを特徴とするかしめ加工方法。
【請求項７】
前記パンチのストローク量とかしめ荷重とをサンプリングし、このサンプリング時における前記特性曲線の傾きと、その前後のサンプリング時における傾きとの変化量を演算し、その演算結果が所定のしきい値を超えたときを前記変曲点とすることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載のかしめ加工方法。
【請求項８】
前記パンチのストローク量とかしめ荷重とをサンプリングし、このサンプリング時における前記特性曲線の傾きの絶対値が所定のしきい値を超えたときを変曲点とすることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載のかしめ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品をハウジング等にかしめ固定する際のかしめ加工方法に関するもので、例えばＡＢＳアクチュエータにおける電磁弁をハウジングにかしめ固定するかしめ加工に用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来のかしめ加工においては、一般的に、かしめ加工における加工荷重を一定とした定圧加工か、かしめの被加工物を基準として加工ストロークを一定にする定寸加工のいずれかが用いられている。
【０００３】
しかしながら、これら定圧加工や定寸加工はいずれの場合においても被加工物の寸法公差のバラツキによってかしめ加工の出来映えがばらつくという問題がある。特に、単純なかしめ固定ではなく、シール性や高い強度が必要とされる機能の高いかしめ固定においては高い品質が求められ、かしめ加工の出来映えは重要な問題となる。
【０００４】
なお、かしめ固定の高い品質を維持しようとする方法として、部品精度を向上させるか、あるいは加工物それぞれの寸法に応じて適正加工量をそれぞれ決めた加工を行うことが挙げられるが、部品精度の向上や加工時に加工物の寸法等を全数測定することは非常にコストがかかる。
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みて成され、単純かつ安価で、高品質が維持可能なかしめ加工方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、外周部に溝部（２ｂ）を有する部品（２）をハウジング（１）に形成された凹部（１ｂ）内に収容し、ハウジングの一部（１ａ）をかしめることによって、ハウジングの一部を塑性変形させ、この塑性変形させたハウジングの一部を充填材料（１ｃ）として溝部内に入り込ませることによって部品をハウジングに固定するかしめ加工方法において、かしめ時に、ハウジングをかしめるパンチ（３）のストローク量と、パンチにかけるかしめ荷重との関係を示す特性曲線の変曲点を検出し、この変曲点を基準として充填材料の溝部への充填量を制御することを特徴としている。
【０００７】
この変曲点は、溝部内にハウジングの塑性変形した部分が入り込み始める時点を示している。このため、変曲点を基準として溝部内への材料充填量を制御することが可能である。
【０００８】
例えば、請求項２に示すように、変曲点を基準としてパンチのストローク量を制御することにより、充填材料の溝部への充填量を一定に制御することが可能である。また、請求項３に示すように、変曲点を基準としてパンチにかけるかしめ荷重を制御することによっても、充填材料の溝部への充填量を一定に制御することが可能である。
【０００９】
請求項４に記載の発明では、かしめ時に、ハウジングをかしめるパンチ（３）のストローク量と、パンチにかけるかしめ荷重との関係を示す特性曲線の変曲点を検出し、この変曲点からパンチのストローク量を一定とする定寸加工を行うことを特徴としている。このように、変曲点からパンチのストローク両を一定とする定寸加工を行うことで、充填材料の溝部への充填量を一定にすることができる。
【００１０】
請求項５に記載の発明では、変曲点からパンチにかけるかしめ荷重の変化量が一定となるように制御することを特徴としている。このようにしても、充填材料の溝部への充填量を一定にすることができる。
【００１１】
請求項６に記載の発明では、変曲点からは、該変曲点においてパンチにかけられているかしめ荷重に対して所定荷重加えた荷重をパンチにかけるかしめ荷重とすることを特徴としている。このようにしても、充填材料の溝部への充填量を一定にすることができる。
【００１２】
具体的には、請求項７に示すように、パンチのストローク量とかしめ荷重をサンプリングし、サンプリング時における特性曲線の傾きと、その前後のサンプリング時における傾きとの変化量を演算し、その演算結果が一定のしきい値を超えたときを変曲点とすることができる。
【００１３】
また、請求項８に示すように、パンチのストローク量とかしめ荷重をサンプリングし、サンプリング時における特性曲線の傾きの絶対値が所定のしきい値を超えたときを変曲点としてもよい。
【００１４】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１に、本発明の一実施形態におけるかしめ加工方法を用いてかしめ固定を行っているＡＢＳアクチュエータの正面図を示す。
【００１６】
ＡＢＳアクチュエータに備えられらるアルミニウム製のハウジング１の内部にはブレーキ液が流動する複数の管路が形成されており、この管路の連通遮断を制御する各種電磁弁２がハウジング１に固定される。具体的には、マスタシリンダと各ホイールシリンダとの間を結ぶ管路の連通遮断を制御する増圧制御弁が４つと、各ホイールシリンダとリザーバとを結ぶ管路の連通遮断を制御する減圧制御弁が４つからなる計８つの電磁弁２が備えられている。
【００１７】
このようなＡＢＳアクチュエータに使用される電磁弁２は、一般的に、高圧なブレーキ液が流動する管路途中に配置されるため、単純なかしめ固定ではなくシール性や高い強度が必要とされる機能の高いかしめ固定とする必要がある部品である。
【００１８】
図１に示すように、各電磁弁２の外周全周においてハウジング１の一部１ａ（図中斜線部）がかしめられ、各電磁弁２がハウジング１にかしめ固定された状態となっている。本実施形態では、この電磁弁２の固定に本発明の一実施形態におけるかしめ加工方法を用いている。以下、この電磁弁２のハウジング１へのかしめ加工方法について図２〜図４を参照して説明する。
【００１９】
図２（ａ）は、電磁弁２をハウジング１にかしめ固定する前の状態を示している。この図に示されるように、電磁弁２はかしめ固定される部分２ａが円柱形状を成しており、この部分２ａにおいて電磁弁２の外周全周を囲むように溝部（くびれ部）２ｂが形成されている。一方、ハウジング１には電磁弁２の外径よりも若干大きな内径を有する凹部１ｂが設けられており、この凹部１ｂ内に電磁弁２が収容されるようになっている。
【００２０】
電磁弁２のうち円柱形状を成している部分２ａの厚みは、凹部１ｂの深さよりも大きくされており、凹部１ｂの深さは、電磁弁２を凹部１ｂ内に収容したときに少なくとも溝部２ｂが凹部１ｂ内に入り込む程度の深さになっている。
【００２１】
図２（ｂ）は、電磁弁２をハウジング１にかしめ固定した後の状態を示している。電磁弁２のハウジング１へのかしめ固定は、凹部１ｂの入口よりも径が大きなかしめ用パンチをハウジング１に接触させたのち、かしめ用パンチに荷重をかけてハウジング１の一部１ａを塑性変形させ、この塑性変形させたハウジング１の一部を充填材料１ｃとして溝部２ｂ内に入り込ませることによって行われる。
【００２２】
このようなかしめ固定において、例えばシール性が必要とされる場合には、溝部２ｂに入り込んだ充填材料１ｃと溝部２ｂとの間の面圧がシールに必要な所定の値以上となればよい。そして、このような場合には、溝部２ｂ内に入り込む充填材料１ｃの量を多くし、充填材料１ｃと溝部２ｂとの間に発生する面圧を大きくすればよいと考えられる。
【００２３】
しかしながら、溝部２ｂ内に入り込ませる充填材料１ｃの量が多くなり過ぎると、充填材料１ｃと溝部２ｂとの間に発生する面圧が高くなり過ぎ、過大な面圧によって電磁弁２が変形してしまう。
【００２４】
従って、かしめ加工として、シールを確保するために充填材料１ｃの量を一定以上とし、かつ電磁弁２の変形防止のために充填材料１ｃの量を一定以下に保つことが要件とされる。すなわち、安定的な品質を確保するためには充填材料１ｃの量を高い精度で一定に保つ必要がある。
【００２５】
これに対し、従来の定圧加工や定寸加工においては、図３に示すような電磁弁２の円柱形状部分２ａの厚みＡ、その部分の外周面と凹部１ｂ内壁面との間のクリアランスＢ、凹部１ｂの深さＣ等の寸法公差によって充填材料１ｃの量が大きくばらつくことになる。
【００２６】
そこで、本発明者らは、かしめ時におけるハウジング１の塑性変形の過程を検討した。このかしめ固定の過程を図４（ａ）〜（ｃ）に示す。かしめ固定を行う際には、まず、図４（ａ）に示すように、電磁弁２を凹部１ｂ内に収容したのち、凹部１ｂの入口よりも径が大きなかしめ用パンチ３をハウジング１に接触させる。続いて、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、かしめ用パンチ３に荷重をかけ、ハウジング１の一部を塑性変形させ、その塑性変形した部分が電磁弁２の溝部２ｂ内に入り込むまで荷重をかけ続けるという過程を経ることになる。
【００２７】
この過程において、ハウジング１の一部が塑性変形しはじめてから溝部２ｂ内に入り込む前までの間は、ハウジング１の塑性変形した部分が電磁弁２との間のクリアランス部分にしか逃げられない。このため、この間においては、かしめ用パンチ３をハウジング１に食い込ませるのに必要とされるかしめ荷重、すなわちかしめ用パンチ３のストローク量（以下、かしめストロークという）に対するかしめ荷重が大きくなる。
【００２８】
そして、ハウジング１の一部が溝部２ｂ内に入り込みはじめると、塑性変形した部分が溝部２ｂという大きな逃げ場に入り込むことになる。このため、ハウジング１の一部が溝部２ｂ内に入り込みはじめた後においては、入り込む前と比べて、かしめ用パンチ３をハウジング１に食い込ませるのに必要とされるかしめ荷重が小さくなる。
【００２９】
この関係を実験により調べたところ、図５に示す関係が得られた。この図に示されるように、かしめストロークとかしめ荷重との関係は、かしめストロークが一定の値となるまではほぼ一定の傾きを有し、かしめストロークがそれ以上になると、その点を変曲点として傾きが緩やかになるという特性曲線を描くことが分かった。
【００３０】
従って、この特性曲線の傾きが変わる変曲点が、溝部２ｂ内にハウジング１の塑性変形した部分が入り込み始める時点を示しており、この変曲点を基準として溝部２ｂ内への材料充填量を制御することが可能となる。
【００３１】
このため、本実施形態では、かしめ加工中のかしめ荷重とかしめストロークとを検出し、これらの関係から上記変曲点を求め、この変曲点からかしめストロークを一定とする定寸加工を行うことで、溝部２ｂ内への材料充填量を制御している。
【００３２】
例えば、かしめストロークとかしめ荷重を随時サンプリングし、あるサンプリング時における傾きと、その前後のサンプリング時における傾きとの変化量を演算し、その演算結果が一定のしきい値を超えたときを変曲点とすることができる。また、サンプリングした時の傾きの絶対値が所定のしきい値を超えたときを変曲点としてもよい。
【００３３】
このように、変曲点を基準に定寸加工を行うことで、図３に示すように、電磁弁２の円柱形状部分の厚みＡ、その部分の外周面と凹部１ｂ内壁面との間のクリアランスＢ、凹部１ｂの深さＣ等の寸法公差があっても材料充填量をほぼ一定に制御することができ、シール性や高い強度が得られる高品質なかしめ固定を行うことができる。
【００３４】
また、上述したように変曲点は、塑性変形したハウジング１の一部が溝部２ｂ内へ充填されはじめたときを示していることから、変曲点におけるかしめストロークは溝部２ｂの形成位置を示すことになる。このため、変曲点に基づいて溝部２ｂの形成位置を検出することも可能であり、この検出結果に基づいて溝部２ｂの形成位置が予め決められた所定の規格内に入っているかの検査を行うことも可能である。
【００３５】
なお、各寸法公差、特に溝部２ｂの形成位置に応じて変曲点の位置が変位するが、その変位とは関係なく、図６に示すように、クリアランスが小さく溝部２ｂが深い場合やクリアランスが大きく溝部２ｂが浅い場合のように、かしめストロークとかしめ荷重の特性が異なっていても共に変曲点からの定寸加工を行うことにより、上記効果を得ることができる。
【００３６】
（他の実施形態）
上記実施形態では、変曲点から定寸加工を行うことにより、溝部２ｂ内への材料充填量を制御しているが、変曲点を基準として溝部２ｂ内への材料充填量を制御するのであれば他の方法を採用しても良い。
【００３７】
例えば、変曲点からはかしめ用パンチの荷重の変化量が一定となるように制御してもよいし、変曲点におけるかしめ荷重に対して所定荷重加えた荷重をかしめパンチに加えるように制御してもよい。
【００３８】
なお、上記実施形態では、ＡＢＳアクチュエータのハウジング１に電磁弁２をかしめ固定する場合について説明したが、これに限るものではない。特に、シール性や高い強度のかしめ加工が必要とされるものに関して、本発明を有効に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態におけるかしめ加工方法を用いて電磁弁２をかしめ固定したＡＢＳアクチュエータの正面図である。
【図２】（ａ）は電磁弁２をハウジング１にかしめ固定する前の状態を示す図であり、（ｂは電磁弁２をハウジング１にかしめ固定した後の状態を示す図である。
【図３】電磁弁２とハウジング１との寸法公差を説明するための図である。
【図４】電磁弁２をハウジング１にかしめ固定する過程を示す図である。
【図５】かしめストロークとかしめ荷重との関係を示す図である。
【図６】かしめストロークとかしめ荷重との関係を示す図である。
【符号の説明】
１…ハウジング、１ａ…かしめ部分、１ｂ…凹部、１ｃ…充填材料、
２…電磁弁、２ａ…円柱形状部分、２ｂ…溝部。
【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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