(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁ハウジングの中に軸方向摺動自在に受容されたアンカーピン（１）を包含し、その前面に打刻により形作られた球欠（２）を有する弁を製造する方法であって、
前記球欠（２）の前記打刻が前記弁ハウジングの外で１つの工具を使って行われ、
前記打刻が、
ａ）前記アンカーピン（１）をその前面の方から前記工具の前記ガイドピース（４）の前記ガイド穴（３）に導き入れる工程、
ｂ）限定された打刻力（Ｆ）を、前記ガイド穴（３）の端に受容された、少なくとも部分的に球状に成形された打刻ピース（６）の方向においてアンカーピン縦軸（５）と同軸で前記アンカーピン（１）の前面とは反対側の端に加える工程（ここで、前記アンカーピン（１）の前面は、少なくとも部分的に球状に成形された前記打刻ピース（６）の形状の通りに塑性変形させられる）、
ｃ）前記アンカーピン（１）を前記工具の前記ガイドピース（４）の前記ガイド穴（３）から取り出す工程、及び、
ｄ）前記アンカーピン（１）を前記弁ハウジングに嵌め込む工程
を包含することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記球欠（２）の前記打刻の時に前記アンカーピン（１）をガイド穴（３）経由で前記工具のガイドピース（４）に導き入れることを特徴とする、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アンカーピン（１）が前記打刻ピース（６）の止まり面（７）に当たる時、前記工程ｂ）が終了することを特徴とする、
請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記アンカーピン（１）が前記打刻ピース（６）の前記止まり面（７）に当たったことは、加えられた前記打刻力（Ｆ）が一気に増すことで認識されることを特徴とする
請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記弁は、内燃機関の高圧蓄圧器のための電磁作動式圧力調整弁であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
弁のアンカーピン（１）の前面に球欠（２）を打刻する工具であって、
該工具が、ガイド穴（３）を付けたガイドピース（４）と、そのガイド穴（３）の中に受容された、前記アンカーピン（１）の前面を塑性変形させる少なくとも部分的に球状に成形された打刻ピース（６）を包含し、ここで、前記ガイド穴（３）の直径は、前記アンカーピン（１）の直径を基準として、導き入れられる前記アンカーピン（１）と前記ガイドピース（４）の間に≦１５μｍ、好ましくは≦１０μｍの遊びが残存するように選択されていることを特徴とする工具。
【請求項７】
前記打刻ピース（６）の球状に成形された部分が、半径方向に延びて止まり面（７）として役立つリング面により包囲されていることを特徴とする
請求項６に記載の工具。
【請求項８】
前記打刻ピース（６）の前記球状に成形された部分に続いて、又は、前記打刻ピース（６）を包囲する前記リング面に続いて、前記打刻ピース（６）の円錐状に成形されたセクションがあることを特徴とする
請求項６又は７に記載の工具。
【請求項９】
ガイドピース（４）において、前記打刻ピース（６）の前記球状に成形された部分の高さに前記ガイド穴（３）の空気抜きのための横穴（９）が形作られていることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の工具。
【請求項１０】
前記弁は、内燃機関の高圧蓄圧器のための電磁作動式圧力調整弁であることを特徴とする、請求項６〜９のいずれか一項に記載の工具。    
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁ハウジングの中に軸方向摺動自在に受容されたアンカーピンを包含し、その前面に打刻により形作られた球欠を有する弁、特に内燃機関の高圧蓄圧器のための電磁作動式圧力調整弁を製造する方法に関する。
【０００２】
更に、本発明は、弁、特に内燃機関の高圧蓄圧器のための電磁作動式圧力調整弁のアンカーピンの前面に球欠を打刻する工具に関する。
【０００３】
本発明の用途は、乗用車、商用車、非常用電源装置ならびに機関車及び船舶の内燃機関の高圧蓄圧器において見られるような弁、特に圧力調整弁に及ぶ。
【背景技術】
【０００４】
高圧蓄圧器を備えた自己点火式内燃機関の運転において、高圧蓄圧器内の燃料系統圧は圧力調整弁によりほぼ一定に保たれる。圧力調整弁は、高圧蓄圧器内の圧力をエンジンの負荷状態に応じて調整し、保持する役割を持つ。これは、高圧蓄圧器内の圧力が高すぎると開き、これで、燃料の一部が高圧蓄圧器からマニホールド経由で燃料タンクに戻ってくる。高圧蓄圧器内の圧力が低いと、弁は、高圧側を低圧側に対して封止し、ここで、アンカーピンが、閉じエレメントとして役立つ弁球を弁胴のシール座に圧し込む。
【０００５】
このような圧力調整弁を製造する時、弁ハウジング内部のアンカーピンを打刻する。そのために、打刻球を弁胴の弁座の中に置き、その後、アンカーピンを弁ハウジングのガイド穴に嵌め込む。限定された打刻力をアンカーピンに加え、それで、塑性変形によりアンカーピンの前面に球欠を刻み込む。球欠を打刻した後、アンカーピンを弁ハウジングから取り出し、打刻球を除去し、この打刻球の直径より小さい直径を持つ閉じエレメントとして役立つ弁球を嵌め込む。その後、打刻したアンカーピンを弁ハウジングの中に取り付ける。
【０００６】
アンカーピン前面の球欠は、弁球を弁胴の円錐形弁座の方向に案内し、アンカーピン縦軸を基準とする半径方向運動を制限する役割を持つ。球欠を打刻する時、更に、加工硬化により、アンカーピンはその前面の領域において強さと硬さが増大し、これに伴って摩耗抵抗が増大する。
【０００７】
この従来公知の解決策の欠点は、打刻球を弁球と交換するためにアンカーピンの二重の取り付けと取り外しが必要であり、それにより製作時間が長くなることにある。加えて、球の取り違えが起こり得る。機能上の制約からガイド穴とアンカーピンの間に約１９〜３７μｍの遊びがあるため、アンカーピンの意図しない弾性変形及び／又は塑性変形の生じることがあり得る。これは、刻み込まれた球欠の深さに大きなばらつきが生じ得るという結果に至る。その上、アンカーピンの球欠と弁胴の弁座の間に同軸誤差が生じ、その結果、弁球と円錐形弁座との最適な接触がもはや保証されなくなるということもあり得る。更に、弁座に塑性変形が生じ得る。これは、弁球の密封機能が損なわれ、圧力調整時の問題が内燃機関の性能を制限するという結果に至る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
よって、本発明の課題は、アンカーピンの前面に球欠を打刻する時により高い仕上げ精度を可能にする方法及び工具を提供することである。更に、製作時間を短縮するものとする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は、請求項１の前文に記載の弁を製造する方法から出発し、その後段に記載の特徴をもって解決される。更に、この課題は、請求項６の前文に記載の、弁のアンカーピンの前面に球欠を打刻する工具から出発し、その後段に記載の特徴をもって解決される。本発明の更に進んだ有利な形態が、後続の従属請求項から明らかになる。
【発明の効果】
【００１０】
発明通り、球欠の打刻は弁ハウジングの外で１つの工具を使って行われる。これにより、球欠仕上げプロセスの間に弁ハウジングにおいて打刻球を交換する手間は無くなり、従ってまた、打刻球を弁球と取り違える可能性も無くなる。その上、弁胴の円錐形弁座の意図しない塑性変形が回避される。
【００１１】
本発明は、球欠を打刻する時にアンカーピンをガイド穴経由で工具のガイドピースに導き入れるという技術的教義を含んでいる。アンカーピンを導き入れることで、アンカーピンのその縦軸に沿った変形に対抗でき、それでまた、球欠打刻時の同軸誤差に対抗できる。球欠仕上げ精度は高まり、そこで、弁の寿命は延びる。
【００１２】
続いて、打刻が下記工程を包含することを提案する。
ａ）アンカーピンをその前面の方から工具のガイドピースのガイド穴に導き入れる、
ｂ）限定された打刻力を、ガイド穴の端に受容された、少なくとも部分的に球状に成形された打刻ピースの方向においてアンカーピン縦軸と同軸でアンカーピンの前面とは反対側の端に加える（ここで、アンカーピンの前面は、少なくとも部分的に球状に成形された打刻ピースの形状の通りに塑性変形させられる）、
ｃ）アンカーピンを工具のガイドピースのガイド穴から取り出す、及び、
ｄ）アンカーピンを弁ハウジングに嵌め込む。
プロセス工程のこのような手順が、短いサイクル時間を保証し、製造の生産性を高める。アンカーピンの前面に球欠を刻み込んだ後、アンカーピンを弁ハウジングの中に取り付けることができるので、球交換のための取り外しがもはや必要でなくなる。
【００１３】
更に好ましくは、工程ｂ）は、アンカーピンが打刻ピースの止まり面に当たる時、終了する。この終わり方は、刻み込まれた球欠の精密な深さを設定する上で特に助けとなることが明らかである。アンカーピンが打刻ピースの止まり面と接触すると、アンカーピンの前面とは反対側の端に加えられる力の作用は止められ、打刻プロセスは終了する。
【００１４】
好ましくは、アンカーピンが打刻ピースの止まり面に当たったことは、加えられた打刻力が一気に増すことで認識される。アンカーピンが打刻ピースの止まり面と接触すると、止まり面が示す抵抗により、加えられた打刻力は、それがアンカーピンを除荷する合図となるほど速やかに増大する。
【００１５】
弁のアンカーピンの製造については更に、ガイド穴を付けたガイドピースと、そのガイド穴の中に受容された、アンカーピンの前面を塑性変形させる打刻ピースを包含する工具を挙げる。ここで、ガイド穴の直径は、アンカーピンの直径を基準として、導き入れられるアンカーピンとガイドピースの間に≦１５μｍ、好ましくは≦１０μｍの遊びが残存するように選択されている。有利には、軸方向遊びが５μｍを下回らない。
【００１６】
導き入れられるアンカーピンとガイドピースの間の僅かな遊びは、球欠の仕上げ精度に大いに寄与する。それは、僅かな遊びであるために、ガイド穴の中のアンカーボルトが打刻力を加えられた時にこれを避けようとしても極僅かしか避けられないからである。これで、アンカーピンの変形、特に曲がりは効果的に最小限に抑えられ、同軸誤差が回避される。
【００１７】
発明通り、打刻ピースの球状に成形された部分は、半径方向に延びて止まり面として役立つリング面により包囲されている。止まり面は、アンカーピンの前面にとっての接触面として役立ち、アンカーピンと接触すると、打刻プロセスの終了を促す。あるいはその代わりに又はそれを補完して、打刻ピースの球状に成形された部分が、打刻ピースの前面の窪みに嵌め込まれた打刻球であることを提案する。打刻ピースの前面の窪みに嵌め込まれた打刻球の利点は、この打刻球が交換できることである。打刻球が交換できることは、打刻ピース全体を交換する必要が無くなるので、打刻球の摩耗が目立つようになった時に大いに意味を持つ。
【００１８】
打刻ピースの半径方向に延びる止まり面は、力の影響が僅かであるので、最小限度しか摩耗しない。打刻ピースの素材は、アンカーピンの素材と比べて高い硬さと強さを持つことが有利であり、これにより、アンカーピンの前面に球欠を刻み込むことが可能である。
【００１９】
好ましくは、打刻ピースの球状に成形された部分に続いて、又は、打刻ピースを包囲するリング面に続いて、打刻ピースの円錐状に成形されたセクションがある。打刻ピースのこの作りは、打刻ピースをそのために設けられたガイド穴に容易に導き入れるのを可能にする。打刻ピースがガイド穴に導き入れられる時に傾くことは、その円錐状に成形されたセクションにより確実に回避される。
【００２０】
本発明は、ガイドピースにおいて打刻ピースの球状に成形された部分の高さにガイド穴の空気抜きのための横穴が形作られているという技術的教義を含んでいる。提案通りアンカーピンとガイド穴の間に僅かな遊びがあることにより、ガイド穴の中にある空気は、アンカーピンがガイド穴に潜り込んだ時に押し出されることになる。この時、空気抜きに役立つ横穴がアンカーピンで塞がれるのを回避するためには、横穴がガイド穴の中のできる限り深い位置に作られていると、有利である。
【００２１】
以下、本発明を改良する更なる方策を、本発明の好ましい実施例の説明と共に図面に則して詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】アンカーピンを打刻する発明通りの工具の概略的断面図である。
【図２】図１の工具の打刻ピースの概略的拡大断面図である。
【図３】打刻ピースの一代替実施例の概略的断面図である。
【図４】打刻ピースの更なる一代替実施例の概略的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１によれば、ガイドピース４のガイド穴３の中にアンカーボルトがあり、ここで、アンカーボルトがアンカーピン１とアンカープレート１１を包含する。加えて、ガイド穴３は、一端に打刻球８を付けた打刻ピース６を具備する。工具は、ここでツーピース構造を有し、工具の下部（Ａ）が打刻ピース６の止まり面として役立つ。工具の上部（Ｂ）はガイドピース３として役立ち、打刻ピース６がアンカーピン１に入り込む方向と反対の方向からガイド穴３に入り込むように工具の下部（Ａ）の上に取り付けられる。更に、工具の上部と下部（Ａ＋Ｂ）はねじ１２を使って互いに摩擦力で連結されている。
【００２４】
アンカーピン縦軸５と同軸の限定された打刻力Ｆをアンカーピン１の前面とは反対側の端に加えると、アンカーピン１の下方にアンカーピン縦軸５と同軸で位置する打刻ピース６の打刻球８は、アンカーピン１の前面に入り込む。アンカーピン１の前面は、打刻球８の形状の通りに塑性変形させられ、その結果、アンカーピン１の中に球欠２が形作られる。アンカーピン１がガイド穴３に入り込むのを容易にするために、ガイドピース４には、打刻球８の高さにガイド穴３の空気抜きのための横穴９が形作られている。
【００２５】
図２は、図１の打刻ピース６を拡大して示す。アンカーピン１は打刻ピース６の上方に配置されており、ここで、打刻ピース６の前面の窪みに打刻球８がアンカーピン縦軸５と同軸で配置されている。打刻ピース６の前面の窪みは、半径方向に延びるリング面により包囲されており、ここで、打刻ピース６を包囲するリング面に続いて、打刻ピース６の円錐状に成形されたセクションがある。この円錐状に成形されたセクションが、打刻ピース６をガイド穴３に導き入れるのを容易にする。ガイドピース４には、打刻球８の高さにガイド穴３の空気抜きのための横穴９が形作られている。
【００２６】
図３に詳細に描かれた、ガイド穴３の中にある打刻ピース６は、その前面に球状に成形された部分を具備し、これに続いて、打刻ピース６の円錐状に成形されたセクションがある。打刻ピース６の球状に成形された部分はアンカーピン縦軸５と同軸で位置し、ここで、打刻ピースの上方にアンカーピン１は配置されている。打刻ピース６の球状に成形された部分の高さに、ガイド穴３の空気抜きのための横穴９が形作られている。
【００２７】
図４によれば、打刻ピース６はガイド穴３の中に配置されている。打刻ピース６は、アンカーピン縦軸５と同軸で球状に成形された部分を具備し、これが、半径方向に延びて止まり面７として役立つリング面により包囲される。打刻ピース６の球状に成形された部分は、アンカーピン１の前面に入り込み、これを塑性変形させる。そこで、アンカーピン１の前面に球欠２が作り出される。球欠２は、ここに図示されていない弁球を弁胴の弁座の上に案内するのに役立つ。打刻ピース６の球状に成形された部分の高さに、ガイド穴３の空気抜きのための横穴９が形作られている。
【００２８】
本発明は、上で述べた好ましい実施例だけに限られるものでない。むしろ、そこから変化して、後続の請求項の保護範囲に共に包含されるバリエーションも考えられる。であるから、例えば、ガイド穴３の空気抜きのための横穴９の代わりに、縦穴又は溝を打刻ピース６に沿って、又は、打刻ピース６を受容するガイド穴３に沿って配置することも可能である。
【００２９】
更に、工具をワンピース構造で形作ることも考えられ、この場合は、ガイド穴３を袋穴の形に作り、それで、打刻ピース６を袋穴の端で受容できるようにすることが望ましい。弁球を弁胴の弁座の上に案内することが実現できるようにアンカーピン１を打刻するために、打刻球８の代わりに他の幾何形状も可能である。そのような幾何形状は、円錐形、戴頭円錐形、角錐形、戴頭角錐形及び円筒形である可能性がある。
【符号の説明】
【００３０】
１  アンカーピン
２  球欠
３  ガイド穴
４  ガイドピース
５  アンカーピン縦軸
６  打刻ピース
７  止まり面
８  打刻球
９  横穴
Ｆ  打刻力
【図１】
0005976134.tif 000002
【図２】
0005976134.tif 000003
【図３】
0005976134.tif 000004
【図４】
0005976134.tif 000005