(57)【要約】【課題】  電磁弁の弁軸付可動鉄心の製作性及び製作精度を高める。【解決手段】  弁軸３５付可動鉄心３４は焼結により製造する。例えば、図に示すように、弁軸用ダイ４１の成形穴４２に、下ポンチ４３を挿入して平均径：１５０μｍのＳＵＳ系粉体ａを投入し（図ａ）、その粉体ａを上ポンチ４４により弁軸３５の形状寸法に圧縮成形する（図ｂ）。その後、弁軸用ダイ４１を下降させてその成形穴４２から圧粉体ａを少し突出させ、可動鉄心用ダイ４５の成形穴４６内の圧粉体ａの上に、平均径：１５０μｍのＦｅ系粉体ｂを投入し（図ｃ）、可動鉄心３４の形状寸法に圧縮成形する（図ｄ）。この圧粉体ａ、ｂを、脱型後、１１５０℃×３０ｍｉｎで焼結し一体化させて、弁軸付可動鉄心３４を得る。焼結によれば、可動鉄心と弁軸は強固に一体化し、成形型により、その形状及び両者の軸心も決定され、その設定通りの形状及び軸心を容易に得ることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動鉄心３４により弁軸３５を進退させて弁開閉を行う電磁弁の前記弁軸付可動鉄心３４の製造方法であって、
非磁性材料ａ又はその組成の混合物ａ'を成形型４１、４５、４８に投入して上記弁軸３５の形状寸法に圧縮成形し、その成形型内の前記圧粉体ａ、ａ'の上に、磁性材料ｂ又はその組成の混合物ｂ'を投入して上記可動鉄心３４の形状寸法に圧縮成形し、その成形後の両圧粉体ａ、ａ'、ｂ、ｂ'を焼結し一体化させて弁軸３５付可動鉄心３４を製造する方法。
【請求項２】
可動鉄心３４により弁軸３５を進退させて弁開閉を行う電磁弁の前記弁軸付可動鉄心３４の製造方法であって、
磁性材料ｂ又はその組成の混合物ｂ'を成形型４１、４５、４８に投入して上記可動鉄心３４の形状寸法に圧縮成形し、その成形型内の前記圧粉体ｂ、ｂ'の上に、非磁性材料ａ又はその組成の混合物ａ'を投入して上記弁軸３５の形状寸法に圧縮成形し、その成形後の両圧粉体ａ、ａ'、ｂ、ｂ'を焼結し一体化させて弁軸３５付可動鉄心３４を製造する方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の製造方法により製造された弁軸付可動鉄心。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両のブレーキ液圧制御用アクチュエータ等に使用する電磁弁の弁軸付可動鉄心及びその弁軸付可動鉄心の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両のブレーキ液圧制御用アクチュエータは、図２に示すように、液圧制御ユニット１の両側に、モータユニット２と電子制御ユニット（ECU）３を取付けたものが一般的である。
【０００３】
その液圧制御ユニット１は、通常、アルミ合金製ハウジング１０内に、リザーバ１２、ポンプ１３、増圧制御弁３０及び減圧制御弁２０を組み込み、マスターシリンダポート１４から増圧制御弁３０を介してホイルシリンダポート１５に至る通路１６を形成するとともに、そのホイルシリンダポート１５から前記減圧制御弁２０を介して前記リザーバ１２に至る通路１７を形成し、リザーバ１２から前記ポンプ１３及び前記増圧制御弁３０を介して前記ホイルシリンダポート１５に至る通路１８を形成したものである（特許文献１参照）。
【０００４】
この液圧制御ユニット１に組み込まれる制御弁２０、３０には電磁弁が使用され、例えば、増圧制御弁３０は、この発明の一実施形態を示す図１のごとく、筒状ヨーク３１内に筒状ボビン３２を設け、そのボビン３２の外周面に電流励磁起型コイル３３を巻回するとともに、前記ボビン３２内にガイド３７を介して弁軸３５付の可動鉄心（プランジャ）３４をその軸心方向に移動自在に設け、その可動鉄心３４の進退によりその弁軸３５先端の弁体３８を弁座３９に接離させる構成である（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−２６０８４６号公報
【特許文献２】特開平４−２８７８４０号公報
【０００５】
この種の電磁弁においては、その可動鉄心３４は、コイル３３への電気パルスによる磁力線によりその軸心方向に移動させるため、強磁性材料から成り、一方、弁軸３５は、その電気パルスによる磁力線の影響をなくすため、非磁性材料から成る。このように、可動鉄心３４と弁軸３５は異なる材料から成るため、その可動鉄心３４と弁軸３５を別々に製作し、その両者３４，３５を何らかの手段により一体化する必要がある。
【０００６】
その一体化の一手段として、強磁性材料の粉末又はその組成の混合粉を可動鉄心３４の所要の形状寸法に圧縮成形し、この圧粉体を弁軸３５の所定位置に嵌め込んで焼結することにより、圧粉体の焼結（可動鉄心３４の成形）と弁軸３５への接合（一体化）を一工程で完了する技術がある（特許文献３参照）。
【特許文献３】特開２０００−０８７１１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この可動鉄心３４を焼結により製作するものは、弁軸３５を別個に切削などにより製作する必要がある上に、その弁軸３５を焼結した可動鉄心３４に嵌め込む工程が必要であり、製作性が悪く、また、嵌め込みのため、可動鉄心３４と弁軸３５の軸心が一致させ難い問題がある。可動鉄心３４と弁軸３５の軸心が一致しないと、弁の開閉動作が安定せず（弁体３８が弁座３９の所要位置に当接せず）、信頼性の高いシール性を望めない。
【０００８】
この発明は、製作性を高め、かつ可動鉄心と弁軸の軸心を容易に一致したものとし得るようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、この発明は、弁軸も焼結により製造することとしたのである。例えば、非磁性材料又はその組成の混合物を成形型に投入して弁軸の形状寸法に圧縮成形し、その成形型内の前記圧粉体の上に、磁性材料又はその組成の混合物を投入して上記可動鉄心の形状寸法に圧縮成形し、その成形後の両圧粉体を焼結し一体化させるようにしたのである。
【００１０】
このようにすれば、焼結により可動鉄心と弁軸は強固に一体化し、成形型により、可動鉄心と弁軸の形状及び両者の軸心も決定されるため、その設定通り（成形型通り）の形状及び軸心を容易に得ることができる。
【００１１】
具体的には、可動鉄心により弁軸を進退させて弁開閉を行う電磁弁の前記弁軸付可動鉄心を製造する際、非磁性材料又はその組成の混合物を成形型に投入して前記弁軸の形状寸法に圧縮成形し、その成形型内の前記圧粉体の上に、磁性材料又はその組成の混合物を投入して前記可動鉄心の形状寸法に圧縮成形し、その成形後の両圧粉体を焼結し一体化させる構成などを採用する。このとき、磁性材料又はその組成の混合物を成形型に投入して前記可動鉄心の形状寸法に圧縮成形し、その成形型内の前記圧粉体の上に、非磁性材料又はその組成の混合物を投入して前記弁軸の形状寸法に圧縮成形し、その成形後の両圧粉体を焼結し一体化させる構成も採用し得る。
【００１２】
可動鉄心用磁性材料としては、純鉄、Ｆｅ−Ｐ系、Ｆｅ−Ｓｉ系，Ｆｅ−Ｓｉ−Ｐ系、パーマロイ系、パーメンジュール系合金、及びＳＵＳ４０１などの電磁ステンレス材料等を挙げることができる。また、弁軸用非磁性材料としては、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼などを挙げることができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明は、以上のように焼結により可動鉄心と弁軸を一体に成形するようにしたため、その可動鉄心と弁軸の成形精度も高く、かつ両者の軸心を容易に一致したものとすることができる。このため、製作性が向上し、製作コストの低減を図ることができると共に、弁開閉精度も高いものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１に一実施形態を示し、この実施形態は、図２に示した車両のブレーキ液圧を制御するＡＢＳアクチュエータの液圧制御ユニット１に組み込まれる増圧制御弁３０に係わる。この増圧制御弁３０は、ホイルシリンダポート１５側からの通路１７を横切るように液圧制御ユニットハウジング１０に嵌め込むメタルシールでもって水密に取付けられている。図２中、Ｍはポンプ１３を駆動するモータである。
【００１５】
増圧制御弁３０のヨーク３１は内側開口の筒状をし、その内側に筒状ボビン３２が同一軸心に設けられ、そのボビン３２の外周面に電流励磁起型コイル３３が巻回されている。そのコイル３３とヨーク３１の間にエポキシ系の樹脂３６が充填されている。ボビン３２内には弁軸３５付可動鉄心（プランジャ）３４がその軸心方向に移動自在に設けられ、その可動鉄心３４はそのガイド３７の端面との間隙ｔ間を進退し、その弁軸３５先端の弁体３８を弁座３９に接離させて弁開閉をする。図中、４は通電用端子、３８ａは弁軸復帰用ばねである。
【００１６】
この電磁弁３０の弁軸３５付可動鉄心３４は、焼結により製造し、例えば、図３、図４又は図５に示す方法により製造する。
【００１７】
図３に示す製造方法は、弁軸用ダイ４１の成形穴４２にその下方から下ポンチ４３を挿入し、その穴４２上部に、平均径：１５０μｍのＳＵＳ系粉体ａを投入し（図ａ）、その粉体ａを上ポンチ４４により弁軸３５の形状寸法に圧縮成形し（図ｂ）、その後、下ポンチ４３を上昇又は弁軸用ダイ４１を下降させて、その成形穴４２から圧粉体ａを少し突出させ、さらに、可動鉄心用ダイ４５の成形穴４６内の前記圧粉体ａの上に、平均径：１５０μｍのＦｅ系粉体ｂを投入し（図ｃ）、その粉体ｂを上ポンチ４７により可動鉄心３４の形状寸法に圧縮成形する（図ｄ）。この圧粉体ａ、ｂを脱型後、１１５０℃×３０ｍｉｎで焼結し一体化させて、弁軸付可動鉄心３４を得る。
【００１８】
この製造方法は、弁軸３５が可動鉄心３４に嵌り込んだものとなるが、図４に示すように、嵌り込まない態様にすることもできる。この場合は、成形型（ダイ）４１と４５は一体ものとすることができ、圧縮時に、圧粉体ａと圧粉体ｂが仮接合し、焼結により、接合面でのみ両者ａ、ｂは強固に一体化する。この製造方法では、粉体ｂを先に圧縮成形し、その後に粉体ａを投入して圧縮成形することもできる。このとき、成形型４１、４５はその位置を上下逆とする。
【００１９】
図５に示す製造方法は、樹脂粉末を上記各粉体ａ、ｂに混合（混合率：約５０重量％）して、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｍｏｌｄｉｎｇ）により成形したものであり、成形型４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄ（総称符号：４８）内の成形穴４９に、下方から、樹脂混合の１５０μｍのＳＵＳ系粉体ａ'を射出して成形し、その後、上方から、樹脂混合の平均径：１５０μｍのＦｅ系粉体ｂ'を同じく射出して成形する。この成形後、脱ろうして、樹脂をガス化して１０〜５０％に減少させた後、その両圧粉体ａ'、ｂ'を脱型し、１１５０℃×３０ｍｉｎで焼結し一体化させて、弁軸付可動鉄心３４を得る。この焼結により、樹脂は完全にガス化してなくなる。
【００２０】
このようにして焼結により得た弁軸３５付可動鉄心３４の弁軸３５先端凹部３５ａ（図３（ｄ）参照）に鋼球を嵌めて弁体３８を取付ける。鋼球３８は圧入で固定できればよいが、固着度が不安定なら、接着などの適宜な手段により、作用に支障がないように取付ける。鋼球３８を下ポンチ４３又は成形型４８ｃの上において、弁軸用粉体ａ、ａ'の圧縮成形時に仮接合を行い、その鋼球３８付で焼結するようにしたり、鋼球３８の粉末材料を下ポンチ４３又は成形型４８ｃの先端面凹部４３ａ（図３（ａ）参照）に投入し、その上に、弁軸用粉体ａ、ａ'を投入して、その粉体ａ、ａ'とともに鋼球粉体も焼結するようにすることもできる。但し、図６に示すニードル弁などでは、弁体も弁軸用粉体ａ、ａ'により圧縮成形及び焼結により一体に製作し得る。
【００２１】
このように、弁軸付可動鉄心３４を焼結により製作すると、可動鉄心３４と弁軸３５は強固に一体化し、成形型により、可動鉄心３４と弁軸３５の形状及び両者３４，３５の軸心も決定されるため、その設定通り（成形型通り）の形状及び軸心を容易に得ることができる。この形状及び軸心が設計どおりに製作されることは、弁の開閉作用が正確に行われることであり、特に、図６に示すように、ガイド３７の端面に対する端面３４ａをテーパ状として、コイル３３への電流値により弁開閉度（弁体３８の弁座３９への当接度）を調整し得るリニアー型では、そのテーパ度を正確に得ることができて、その弁開閉精度を高いものとし得る。
【００２２】
なお、上記実施形態は、液圧制御ユニット１に組み込まれる増圧制御弁３０について説明したが、この発明は、減圧制御弁２０は勿論のこと、車両のブレーキ液圧制御用アクチュエータに限らず、各種機器用電磁弁に採用し得ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】一実施形態の要部切断側面図
【図２】同実施形態を液圧制御用アクチュエータに使用した概略側面図
【図３】同実施形態の製作説明図
【図４】他の製作説明図
【図５】他の製作説明図
【図６】他の実施形態の正面図
【符号の説明】
【００２４】
１  液圧制御ユニット
１０  液圧制御ユニットハウジング
２０  減圧制御弁
３０  増圧制御弁
３４  可動鉄心（プランジャ）
３５  弁軸
３７  ガイド
３８  弁体（鋼球）
３９  弁座
４１，４５，４８  成形型（ダイ）
ａ、ａ' 非磁性材料
ｂ、ｂ' 強磁性材料
【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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