(57)【要約】【課題】ハウジングを容易に加工可能であり、固定コアと可動コアとの間に形成されるギャップを確保可能な電磁弁装置の製造方法を提供する。【解決手段】ハウジング１２は磁性材で形成されており、円板部１３と脚部１６とを有している。円板部１３の中央部に円形の挿入孔１５が形成されている。固定コア２０は、ハウジング１２の挿入孔１５から露出している軸方向の一端側から、小径部２１、大径部２２、小径部２３をこの順に有している。小径部２１は、軸方向の一方の端面側に円錐状に形成されている凹部２４を有している。挿入孔１５に固定コア２０を挿入し、パンチ１００の中心軸１０２を凹部２４の中心軸１０６から偏心させた位置でパンチ１００の円錐状のテーパ面１０４で凹部２４のテーパ面を押し込むことにより、凹部２４の開口付近が変形し、小径部２１は挿入孔１５周囲のハウジング１２をかしめ固定する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性材からなるハウジングと、
前記ハウジングに形成している挿入孔に軸方向の一端を挿入されている固定コアと、
前記固定コアの前記軸方向の他端と向き合う可動コアと、
前記可動コアの外周を覆い前記固定コア、前記可動コアおよび前記ハウジングと磁気回路を構成する磁性部材と、
前記固定コアおよび前記可動コアの外周を覆い、前記固定コアおよび前記磁性部材との間に挟持されている非磁性部材と、
前記固定コア、前記可動コアおよび前記非磁性部材の外周側、かつ前記ハウジングの内周側に設置され、前記固定コアに前記可動コアを吸引する磁力を発生するコイルとを備える電磁弁装置の製造方法であって、
前記挿入孔に前記固定コアを挿入する挿入工程と、
前記ハウジングの前記挿入孔周囲を前記固定コアでかしめ固定するかしめ工程と、
を含むことを特徴とする電磁弁装置の製造方法。
【請求項２】
前記かしめ工程の後で前記固定コアを押し込むことにより、前記固定コアと前記可動コアとのギャップ量を調整するギャップ調整工程を含むことを特徴とする請求項１記載の電磁弁装置の製造方法。
【請求項３】
前記固定コアの前記軸方向の一端に凹部を形成し、前記かしめ工程において前記凹部を押し込んで前記ハウジングの前記挿入孔周囲をかしめ、前記ギャップ調整工程において前記凹部を押し込んで前記固定コアと前記可動コアとのギャップ量を調整することを特徴とする請求項２記載の電磁弁装置の製造方法。
【請求項４】
前記凹部は底部に向けて縮径するテーパ面を有することを特徴とする請求項３記載の電磁弁装置の製造方法。
【請求項５】
前記かしめ工程において、前記凹部の中心軸に対しパンチの中心軸を偏心させて前記凹部を押し込むことを特徴とする請求項３または４記載の電磁弁装置の製造方法。
【請求項６】
前記かしめ工程により前記ハウジングと前記磁性部材とを当接させることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の電磁弁装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁弁装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁性材で形成されたハウジングに嵌合孔を形成し、この嵌合孔に固定コアの軸方向の一端を嵌合している電磁弁装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１２に示す特許文献１の電磁弁装置２００では、ハウジング２０２に形成した嵌合孔２０３に固定コア２０６を嵌合し、ハウジング２０２の端部を外側に曲げた曲部２０４と磁性材からなるフランジ部材２１２とを溶接することによりハウジング２０２を電磁弁装置２００に組み付けている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３０４４４６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、磁性材であるハウジング２０２およびフランジ部材２１２は固定コア２０６および可動コア２０８とともに磁気回路を形成する部材であり、溶接によりハウジング２０２とフランジ部材２１２とを固定すると、溶接箇所は磁気回路として使用するには不適となる。したがって、特許文献１では、ハウジング２０２のフランジ部材２１２側端部を折り曲げて曲部２０４を形成し、曲部２０４の内周側を通りハウジング２０２とフランジ部材２１２との間で磁束が流れる構成にしている。ハウジング２０２のフランジ部材２１２側端部を折り曲げて曲部２０４を形成する加工は複数工程を要するので、加工工数が増加するとともに、加工コストが増加するという問題がある。
【０００６】
ハウジング２０２とフランジ部材２１２とを溶接で固定する代わりに、ハウジング２０２に形成した嵌合孔２０３に固定コア２０６を圧入すれば、固定コア２０６にハウジング２０２を固定しハウジング２０２を組み付けることができる。しかしながら、嵌合孔２０３に固定コア２０６を圧入するときの圧入荷重が大きいと、この圧入荷重により円筒状の非磁性部材２１０が変形し、固定コア２０６が可動コア２０８側に大きく移動する恐れがある。すると固定コア２０６と可動コア２０８との間に形成されるギャップが所定のギャップ量より小さくなり過ぎ、必要な応答性を得られなくなる恐れがある。非磁性部材２１０に過度の圧入荷重が加わりギャップが所定のギャップ量より小さくなることを防止するためには、嵌合穴２０３および固定コア２０６の寸法公差を厳しく管理する必要があるので、加工コストが増加する。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、ハウジングを容易に加工可能であり、固定コアと可動コアとの間に形成されるギャップを確保可能な電磁弁装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の電磁弁装置の製造方法によると、挿入孔周囲のハウジングを固定コアでかしめ固定することにより、可動コア側に向かう大きな荷重を固定コアに加えることなくハウジングを組み付けることができる。かしめ工程において固定コアが可動コア側に過度に移動することを防止できるので、固定コアと可動コアとの間に所定のギャップ量を確保できる。
【０００８】
また、ハウジングに形成する挿入孔と、この挿入孔に挿入する固定コアの寸法にはある程度の加工ばらつきが許されるので、ハウジングおよび固定コアの加工が容易であり、加工コストを低減できる。
また、ハウジングを溶接しないでもハウジングを組み付けることができるので、ハウジングを溶接固定する製造方法に比べ磁気回路に影響を及ばさないようにハウジングに溶接部を形成する必要がない。したがって、ハウジングの加工が容易であり、加工コストを低減できる。
【０００９】
本発明の請求項２記載の電磁弁装置の製造方法によると、かしめ工程の後で固定コアを押し込むことにより、固定コアと可動コアとのギャップ量を高精度に調整できる。
本発明の請求項３記載の電磁弁装置の製造方法によると、凹部またはパンチの形状を工夫することにより、かしめ工程において凹部を押し込む荷重が凹部からハウジングの挿入孔側に働くようにすることが容易である。
【００１０】
本発明の請求項４記載の電磁弁装置の製造方法によると、かしめ工程において凹部に形成されているテーパ面を押し込むことによりハウジングの挿入孔側に向かう力が凹部に加わるので、可動コアに加わる荷重を容易に低減しつつ、ハウジングの挿入孔周囲を固定コアでかしめることができる。
【００１１】
固定コアに形成した凹部の全周をパンチで一度に押し込み固定コアでハウジングをかしめ固定するためには、大きな荷重を加える必要がある。すると、可動コア側に向けて固定コアに加わる荷重が大きくなり、固定コアと可動コアとの間に形成されるギャップを調整不能になる恐れがある。そこで本発明の請求項５記載の電磁弁装置の製造方法によると、凹部の中心軸に対しパンチの中心軸を偏心させ、凹部の周囲に沿って順次凹部を押し込むので、凹部を押し込む荷重を低減できる。凹部を押し込むことにより可動コア側に向けて固定コアに加わる荷重が小さくなるので、固定コアと可動コアとの間に形成されるギャップがギャップ調整工程で調整不能になるほど小さくなることを防止できる。
【００１２】
本発明の請求項６記載の電磁弁装置の製造方法によると、ハウジングと磁性部材とを当接させるので、ハウジングと磁性部材との間の磁気抵抗が小さくなり、ハウジングと磁性部材との間を流れる磁束が増加する。したがって、固定コア側に可動コアを吸引する磁力が増加する。
【００１３】
また、かしめ工程により磁性部材にハウジングを押し付けハウジングと磁性部材とを当接させるので、ハウジングと磁性部材とを溶接しない製造方法であっても当接箇所においてハウジングを磁性部材に固定可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の複数の実施の形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態による電磁弁装置１０を示す。電磁弁装置１０は、例えばガソリン気筒内直接噴射エンジン用の高圧サプライポンプの燃料調量弁として用いられる。
電磁弁装置１０は、ハウジング１２、フランジ部材１８、固定コア２０、可動コア３０、非磁性部材３２、コイル４０、弁部材５０および弁ボディ６０等を有している。ハウジング１２、フランジ部材１８、固定コア２０および可動コア３０は磁性材で形成されており、磁気回路を構成している。
【００１５】
ハウジング１２は、円板部１３と脚部１６とを有している。円板部１３は脚部１６が形成されている位置と直交する位置の外周に切り欠き１４を形成している。切り欠き１４に後述する樹脂カバー４４の突部４８が嵌合している。円板部１３の中央部に円形の挿入孔１５が形成されている。挿入孔１５に固定コア２０の軸方向の一端側が挿入され、挿入孔１５から露出している。脚部１６は断面円弧状であり、円板部１３の径方向反対側から円板部１３と直角にフランジ部材１８側に延びている。脚部１６のフランジ部材１８側の端部１６ａはフランジ部材１８に当接している。
【００１６】
図２に示すように、磁性部材としてのフランジ部材１８にボルト孔１９がほぼ等角度間隔に３個形成されている。ボルト孔１９に挿入したボルトを図示しないポンプハウジングに締結することにより、電磁弁装置１０はポンプハウジングに取り付けられる。
固定コア２０は、ハウジング１２の挿入孔１５から露出している軸方向の一端側から、小径部２１、大径部２２、小径部２３をこの順に有している。小径部２１と小径部２３の外径はほぼ等しい。小径部２１は挿入孔１５に緩く挿入され、挿入孔１５周囲のハウジング１２をかしめ固定している。挿入孔１５に小径部２１を挿入するときに固定コア２０に軸方向の力が加わらないようように、小径部２１の外径は挿入孔１５の内径よりも小さく設定されている。小径部２１は、軸方向の一方の端面側に円錐状に形成されている凹部２４を有している。
【００１７】
可動コア３０は、固定コア２０の軸方向の他端側で固定コア２０と向き合っている。非磁性部材３２は円筒状に形成されており、固定コア２０および可動コア３０の周囲を覆っている。非磁性部材３２は、固定コア２０の大径部の小径部２３側とフランジ部材１８との間に挟持されている。非磁性部材３２は、フランジ部材１８と固定コア２０との間で磁束が短絡することを防止する。コイルスプリング３４は固定コア２０から可動コア３０が離れる方向、つまり後述する弁座６２から弁部材５０の当接部５２が離れる方向に可動コア３０を付勢している。
【００１８】
コイル４０は、ボビン４２に巻回されており、固定コア２０および非磁性部材３２の外周を覆っている。樹脂カバー４４はコイル４０を覆っており、樹脂カバー４４にターミナル４６がインサート成形されている。ターミナル４６とコイル４０とは電気的に接続している。
弁部材５０は可動コア３０と結合しており可動コア３０とともに往復移動する。弁部材５０は弁ボディ６０内に往復移動可能に収容されている。弁部材５０の当接部５２は弁ボディ６０に形成されている弁座６２に着座可能である。
【００１９】
弁ボディ６０は、軸方向に開口する流入口６４と、軸と直交する方向に開口する流出口６６とを有している。弁部材５０の当接部５２が弁座６２に着座すると、流入口６４と流出口６６との連通は遮断される。弁部材５０の当接部５２が弁座６２から離座すると、流入口６４と流出口６６とは連通する。
【００２０】
ストッパプレート７０は弁ボディ６０に組み付けられており、弁部材５０のリフト量を規定する。ストッパプレート７０の外周縁部の一部は切り欠かれており、この切り欠きにより連通路７２が形成されている。弁部材５０の当接部５２が弁座６２から離座すると、連通路７２を介し、流入口６４と流出口６６とが連通する。
【００２１】
コイル４０への通電が遮断されると、可動コア３０が固定コア２０から離れる方向に受けるコイルスプリング３４の付勢力により、弁部材５０の当接部５２は弁座６２から離れるので、流入口６４と流出口６６とは連通路７２を介し連通する。
コイル４０に通電されると、コイルスプリング３４の付勢力に抗して可動コア３０は固定コア２０側に吸引され、弁部材５０の当接部５２は弁座６２に着座する。これにより、流入口６４と流出口６６との連通は遮断される。
【００２２】
次に、ハウジング１２を固定コア２０でかしめ固定する製造方法について説明する。
（１）挿入工程
図１に示す電磁弁装置１０において、ハウジング１２を除く部材を組み付けた状態で、樹脂カバー４４の突部４８にハウジング１２の切り欠き１４を嵌合させハウジング１２の回転位置を決めながら、ハウジング１２の挿入孔１５に固定コア２０の小径部２１を挿入する。前述したように、固定コア２０の小径部２１の外径は挿入孔１５の内径よりも小さいので、固定コア２０に軸方向の力は加わらない。
【００２３】
（２）かしめ工程
パンチ１００の中心軸１０２を凹部２４の中心軸１０６から偏心させた位置でパンチ１００の円錐状のテーパ面１０４を凹部２４のテーパ面に当てる。
電磁弁装置１０は中心軸１０６を中心に回転する。パンチ１００は、中心軸１０２を中心に電磁弁装置１０と同一方向に回転し、凹部２４の開口側テーパ面を中心軸１０６に沿って凹部２４の底に向けて押しながら中心軸１０６の周囲を電磁弁装置１０の回転方向と同一方向に公転する。このとき、電磁弁装置１０の位置がずれないように、押さえ治具１１０で電磁弁装置１０を押さえておく。
【００２４】
パンチ１００のテーパ面１０４が凹部２４のテーパ面を中心軸１０６に沿って押し込むことにより、中心軸１０６と直交し径方向外側、つまり挿入孔１５側にに向かう力が凹部２４に加わる。これにより固定コア２０の凹部２４の開口付近が変形し、挿入孔１５周囲のハウジング１２をかしめる。パンチ１００が中心軸１０６の周囲を１回公転することより、挿入孔１５の全周において固定コア２０はハウジング１２をかしめ固定する。
パンチ１００が凹部２４を押し込むことにより、ハウジング１２はフランジ部材１８に押し付けられ、フランジ部材１８に当接する。
【００２５】
（３）ギャップ調整工程
上記かしめ工程が終了すると、同じパンチ１００、または他のパンチで凹部２４の中心を押し込み、可動コア３０側に固定コア２０を押し込むことにより、固定コア２０と可動コア３０との間に形成されるギャップを高精度に調整する。
また、ハウジング１２とフランジ部材１８とが当接しているので、ハウジング１２とフランジ部材１８との間の磁気抵抗が小さくなる。ハウジング１２とフランジ部材１８との間を流れる磁束が増加するので、固定コア２０側に可動コア３０を吸引する磁力が増加する。
【００２６】
第１実施形態では、かしめ工程によりフランジ部材１８にハウジング１２が押し付けらフランジ部材１８にハウジング１２が当接するので、フランジ部材１８にハウジング１２を溶接することなくフランジ部材１２がハウジング１２を固定できる。また、磁気回路に影響を及ぼさないようにハウジング１２に溶接部を形成する必要がないので、円板部１３および脚部１６からなるハウジング１２をプレス加工により少ない工数で簡単に加工できる。したがって、加工コストを低減できる。
【００２７】
第１実施形態では固定コア２０と可動コア３０との間に形成されるギャップをギャップ調整工程で調整したが、かしめ工程において固定コア２０が可動コア３０側に移動し固定コア２０と可動コア３０との間に所定のギャップが形成されるなら、ギャップ調整工程を省略することも可能である。
【００２８】
（第２実施形態から第６実施形態）
本発明の第２実施形態から第６実施形態を図３から図７にそれぞれ示す。第２実施形態から第６実施形態は、固定コア２０に形成する凹部の形状が第１実施形態と異なるだけで、他の構成は第１実施形態と実質的に同一である。
図３に示す第２実施形態では、固定コア２０に円柱状の凹部２５を形成している。図４に示す第３実施形態では、固定コア２０に半球状の凹部２６を形成している。図５に示す第４実施形態では、固定コア２０に円板部と円錐部を有する凹部２７を形成している。図６に示す第５実施形態では、固定コア２０に円錐台状の凹部２８を形成している。図７に示す第６実施形態では、固定コア２０に環状の凹部２９を形成している。
【００２９】
（第７実施形態から第９実施形態）
本発明の第７実施形態から第９実施形態を図８から図１０にそれぞれ示す。第１実施形態と実質的に同一構成部分に同一符号を付す。
図８に示す第７実施形態では、ハウジング１２に形成される挿入孔８０は４角形の頂点部分が丸くなっている。周方向の９０°毎に位置する挿入孔８０の丸い頂点部分は、挿入孔８０の他の箇所よりも固定コア２０の小径部２１との間に大きい間隔を形成している。第７実施形態の挿入孔８０では４角形の頂点部分を丸くしたが、３角形または５角形以上の多角形の頂点部分を丸くした挿入孔をハウジング１２に形成してもよい。
【００３０】
図９に示す第８実施形態では、ハウジング１２に形成される挿入孔８２は楕円状に形成されている。したがって、挿入孔８２は径方向反対側において、他の箇所よりも固定コア２０の小径部２１との間に大きい間隔を形成している。
図１０に示す第９実施形態では、ハウジング１２の挿入孔８４にローレット加工が施されている。したがって、挿入孔８４には軸方向に延びる溝が周方向に形成されている。
【００３１】
第７実施形態、第８実施形態および第９実施形態において、挿入孔８０、８２、８４の内径は周方向に異なっている。固定コア２０で挿入孔８０、８２、８４周囲のハウジング１２をかしめ固定すると、固定コア２０の小径部２１と大きい間隔を形成している箇所の挿入孔８０、８２、８４に固定コア２０の肉が進入する。したがって、固定コア２０でハウジング１２をかしめ固定した後にハウジング１２または樹脂カバー４４等に外力が加わっても、ハウジング１２は固定コア２０に対し相対回転しない。
【００３２】
第９実施形態では、ハウジング１２の挿入孔８４にローレット加工を施したが、固定コア２０の小径部２１の外周壁にローレット加工を施してもよい。ハウジング１２の挿入孔１５に固定コア２０を挿入し、固定コア２０で挿入孔１５周囲のハウジング１２をかしめると、固定コア２０の小径部２１に形成されたローレット構造が挿入孔１５周囲のハウジング１２に押し付けられる。したがって、固定コア２０に対しハウジング１２の相対回転を防止できる。
【００３３】
（第１０実施形態）
本発明の第１０実施形態を図１１に示す。第１実施形態と実質的に同一構成部分に同一符号を付す。
第１０実施形態のハウジング９０は、フランジ部材１８と当接する箇所を径方向外側に折り曲げて曲部９２を形成している。曲がり部９２はかしめ工程によりフランジ部材１８に押し付けられフランジ部材１８と当接している。第１０実施形態では、曲がり部９２はフランジ部材１８に当接しているだけで溶接されていないが、本発明としては特許文献１のように曲がり部９２とフランジ部材１８とを溶接してもよい。
【００３４】
以上説明した本発明の上記複数の実施形態では、ハウジングの挿入孔に固定コア２０を緩く挿入するので、挿入工程において固定コア２０に軸方向の力が加わらない。さらに、固定コア２０を軸方向と直交するハウジングの挿入孔側に向けて変形させハウジングをかしめ固定しているので、固定コア２０に軸方向に加わる力が低減する。したがって、肉厚の薄い非磁性部材３２に軸方向に加わる力が小さくなり、非磁性部材３２の変形を小さくすることができる。かしめ工程において非磁性部材３２が変形し固定コア２０が可動コア３０側に移動する移動量を見込んでかしめ工程の前に固定コア２０と可動コア３０との間隔を設定しておくことにより、かしめ工程に続くギャップ調整工程で、固定コア２０が可動コア３０に近づきすぎギャップ量を調整不能になることを防止し、高精度にギャップ量を調整できる。
【００３５】
また、かしめ工程とギャップ調整工程とをパンチによるプレス工程で行えるので、同一設備によりかしめ工程とギャップ調整工程とを行える。したがって、製造設備台数および製造コストを低減できる。
また、ハウジングの挿入孔に固定コア２０を圧入せず緩く挿入するので、ハウジングの挿入孔の内径寸法と、固定コア２０の外径寸法とがある程度ばらつくことを許容できる。したがって、ハウジングおよび固定コア２０の加工が容易であり、加工コストを低減できる。
【００３６】
上記複数の実施形態では、固定コア２０に凹部を形成し、パンチ１００で凹部を押し込むことにより固定コア２０でハウジング１２をかしめ固定したが、固定コア２０に凹部を形成せず固定コア２０の平面部を例えば斜めに押し込むことによりハウジング１２をかしめ固定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による電磁弁装置を示す図２のＩ−Ｏ−Ｉ線断面図である。
【図２】第１実施形態の電磁弁装置を固定コア側から見た平面図である。
【図３】本発明の第２実施形態による固定コアを示す断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態による固定コアを示す断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態による固定コアを示す断面図である。
【図６】本発明の第５実施形態による固定コアを示す断面図である。
【図７】本発明の第６実施形態による固定コアを示す断面図である。
【図８】本発明の第７実施形態によるハウジングの挿入孔を示す図２と同一方向からの矢視図である。
【図９】本発明の第８実施形態によるハウジングの挿入孔を示す図２と同一方向からの矢視図である。
【図１０】本発明の第９実施形態によるハウジングの挿入孔を示す図２と同一方向からの矢視図である。
【図１１】本発明の第１０実施形態による電磁弁装置を示す図１と同じ断面位置における断面図である。
【図１２】従来の電磁弁装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１０、９０      電磁弁装置
１２、８０      ハウジング
１５、８０、８２、８４      挿入孔
１８      フランジ部材（磁性部材）
２０      固定コア
２４、２５、２６、２７、２８、２９      凹部
３０      可動コア
３２      非磁性部材
９２      曲部
１００      パンチ
１０２、１０６      中心軸
【図１】
2004251315.tif 000003
【図２】
2004251315.tif 000004
【図３】
2004251315.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004251315.tif 000007
【図６】
2004251315.tif 000008
【図７】
2004251315.tif 000009
【図８】
2004251315.tif 000010
【図９】
2004251315.tif 000011
【図１０】
2004251315.tif 000012
【図１１】
2004251315.tif 000013
【図１２】
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