(57)【要約】【課題】２つの部材をかしめにより結合する際の、フランジ挿入穴の底面の座屈を防止する。【解決手段】フランジ挿入穴３ｄの底面のうちフランジ部に対向する部位３ｅ、３ｆを、内周側よりも外周側がフランジ部４０１ｅに近づく形状とする。これによると、フランジ部４０１ｅの外周角部のＲ面とフランジ挿入穴３ｄの底面とが当接しやすくなるため、従来のようにフランジ部４０１ｅの平坦な面のみがフランジ挿入穴３ｄの底面と接触する場合と比較してかしめ荷重を受け止める面積が増加し、フランジ挿入穴３ｄの底面の座屈を防止することができる。【選択図】図３
2013212531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周にフランジ部（４０１ｅ）を有する金属製の第１部材（４０１）と、前記フランジ部が挿入されるフランジ挿入穴（３ｄ）を有する金属製の第２部材（３ａ）とを結合する方法であって、
前記フランジ挿入穴の底面のうち前記フランジ部に対向する部位（３ｅ、３ｆ）を、内周側よりも外周側が前記フランジ部に近づく形状とし、
前記フランジ挿入穴の底面に前記フランジ部の一端面を当接させた状態で、前記フランジ挿入穴の周囲にかしめ荷重を作用させて、前記フランジ部の他端面を覆うように前記フランジ挿入穴の周囲の肉を塑性変形させることを特徴とするかしめ結合方法。
【請求項２】
前記フランジ挿入穴の底面のうち前記フランジ部に対向する部位は、段差形状になっていることを特徴とする請求項１に記載のかしめ結合方法。
【請求項３】
前記フランジ挿入穴の底面のうち前記フランジ部に対向する部位は、曲面形状になっていることを特徴とする請求項１に記載のかしめ結合方法。
【請求項４】
前記第１部材の硬度が前記第２部材の硬度よりも高いことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のかしめ結合方法。
【請求項５】
前記第２部材は、ブレーキ液が流通する流体通路を有するハウジングであり、
前記第１部材は、前記流体通路を開閉する電磁弁の構成部材であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のかしめ結合方法。
【請求項６】
外周にフランジ部（４０１ｅ）を有する金属製の第１部材（４０１）と、
前記フランジ部が挿入されるフランジ挿入穴（３ｄ）を有する金属製の第２部材（３ａ）とを備え、
前記フランジ挿入穴の底面に前記フランジ部の一端面を当接させた状態で、前記フランジ挿入穴の周囲にかしめ荷重を作用させて、前記フランジ部の他端面を覆うように前記フランジ挿入穴の周囲の肉を塑性変形させるかしめ結合構造であって、
前記フランジ挿入穴の底面のうち前記フランジ部に対向する部位（３ｅ、３ｆ）は、内周側よりも外周側が前記フランジ部に近づく形状であることを特徴とするかしめ結合構造。
【請求項７】
前記第２部材は、ブレーキ液が流通する流体通路を有するハウジングであり、
前記第１部材は、前記流体通路を開閉する電磁弁の構成部材であることを特徴とする請求項６に記載のかしめ結合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの部材をかしめにより結合するかしめ結合方法およびかしめ結合構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両におけるブレーキ液圧を増減圧することによって車輪のロック傾向を回避するというＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）のアクチュエータは、ブレーキ液が流通する流体通路がハウジングに形成され、その流体通路が電磁弁により開閉されるようになっている。
【０００３】
そして、電磁弁の弁本体部（すなわち、コイル部を除いた部分）をハウジングの穴に挿入した後、ハウジングをかしめることにより、弁本体部とハウジングを結合させている。より詳細には、弁本体部におけるガイドは外周にフランジ部を有し、ハウジングはフランジ部が挿入されるフランジ挿入穴を有し、フランジ挿入穴の底面にフランジ部の一端面を当接させた状態で、フランジ挿入穴の周囲にかしめ荷重を作用させて、フランジ部の他端面を覆うようにフランジ挿入穴の周囲の肉を塑性変形させることにより、弁本体部とハウジングを結合させている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２６４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、フランジ挿入穴の底面にフランジ部の一端面を当接させた状態のとき、フランジ部の外周角部のＲ面はフランジ挿入穴の底面に当接しないため、かしめ荷重を受け止める面積が少なくなる。したがって、ハウジングをかしめる際に、フランジ挿入穴の底面が座屈してしまい、電磁弁の弁本体部とハウジングとの位置関係がばらついてしまうという問題があった。また、近年、ガイドは鍛造にて加工されるようになってきており、この場合はフランジ部の外周角部Ｒが切削加工の場合よりも大きくなるため、上記の問題がさらに顕著になる。
【０００６】
因みに、フランジ挿入穴の底面が座屈した場合、電磁弁の弁本体部がハウジング内に深く入り込むことになり、その結果、弁本体部とコイルとの位置関係がばらつき、ひいては吸引力がばらついてしまう。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、２つの部材をかしめにより結合する際の、フランジ挿入穴の底面の座屈を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、外周にフランジ部（４０１ｅ）を有する金属製の第１部材（４０１）と、フランジ部が挿入されるフランジ挿入穴（３ｄ）を有する金属製の第２部材（３ａ）とを結合する方法であって、フランジ挿入穴の底面のうちフランジ部に対向する部位（３ｅ、３ｆ）を、内周側よりも外周側がフランジ部に近づく形状とし、フランジ挿入穴の底面にフランジ部の一端面を当接させた状態で、フランジ挿入穴の周囲にかしめ荷重を作用させて、フランジ部の他端面を覆うようにフランジ挿入穴の周囲の肉を塑性変形させることを特徴とする。
【０００９】
これによると、フランジ部の外周角部のＲ面とフランジ挿入穴の底面とが当接しやすくなるため、かしめ荷重を受け止める面積が増加し、フランジ挿入穴の底面の座屈を防止することができる。
【００１０】
請求項６に記載の発明では、外周にフランジ部（４０１ｅ）を有する金属製の第１部材（４０１）と、フランジ部が挿入されるフランジ挿入穴（３ｄ）を有する金属製の第２部材（３ａ）とを備え、フランジ挿入穴の底面にフランジ部の一端面を当接させた状態で、フランジ挿入穴の周囲にかしめ荷重を作用させて、フランジ部の他端面を覆うようにフランジ挿入穴の周囲の肉を塑性変形させるかしめ結合構造であって、フランジ挿入穴の底面のうちフランジ部に対向する部位（３ｅ、３ｆ）は、内周側よりも外周側がフランジ部に近づく形状であることを特徴とする。
【００１１】
これによると、請求項１と同様の効果を得ることができる。
【００１２】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態におけるかしめ結合方法を適用したアクチュエータを示す断面図である。
【図２】かしめ結合前のハウジングの要部の形状を示す断面図である。
【図３】かしめ結合前のハウジングおよび電磁弁の要部の形状を示す断面図である。
【図４】かしめ結合後のハウジングおよび電磁弁の要部の形状を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の一実施形態について説明する。
【００１５】
図１に示すように、車両のマスタシリンダ（以下、Ｍ／Ｃという）２とホイールシリンダ（以下、Ｗ／Ｃという）１との間に、ブレーキ液圧を制御する液圧制御用アクチュエータ３が配設されている。
【００１６】
液圧制御用アクチュエータ３は、アルミニウム合金製のハウジング３ａを備え、このハウジング３ａには、電磁弁４が挿入される段付円柱状の凹部３ｂ、Ｍ／Ｃ２とＷ／Ｃ１との間でブレーキ液を流通させるための流路３ｃが形成されている。
【００１７】
電磁弁４は、低炭素鋼等の磁性体金属にて形成された段付円筒状のガイド４０１を備えている。このガイド４０１は、一端側がハウジング３ａの凹部３ｂ内に挿入され、他端はハウジング３ａの外に突出している。そして、後述するかしめ結合により、ガイド４０１がハウジング３ａに液密に固定されている。なお、ハウジング３ａは本発明の第２部材に相当し、ガイド４０１は本発明の第１部材に相当する。
【００１８】
ガイド４０１には、シャフト４０２を摺動自在に保持するガイド穴４０１ａ、シート４０３が圧入されるシート挿入穴４０１ｂ、さらには、シート挿入穴４０１ｂの一部である空間４０１ｃをＭ／Ｃ２側の流路３ｃに連通させる連通穴４０１ｄが形成されている。より詳細には、空間４０１ｃは、シート挿入穴４０１ｂのうち、ガイド４０１、シャフト４０２およびシート４０３によって区画された空間である。
【００１９】
円柱状のシャフト４０２は、非磁性体（例えばステンレス）で形成され、シート４０３側の端部がガイド４０１のガイド穴４０１ａから突き出て空間４０１ｃに延びており、その先端に球面の主弁体４０４が形成されている。
【００２０】
金属製の円筒状のシート４０３には、ガイド４０１内の空間４０１ｃとＷ／Ｃ１側の流路３ｃとを連通させる主流路４０３ａが、その径方向中心部に形成されている。この主流路４０３ａにおける空間４０１ｃ側の端部に、主弁体４０４が接離するテーパ状の主弁座４０３ｂが形成され、主流路４０３ａの途中には、主流路４０３ａよりも通路面積が小さいオリフィス４０３ｃが形成されている。そして、主弁体４０４は、主弁座４０３ｂに接離することにより、ガイド４０１内の空間４０１ｃ（あるいは、ガイド４０１の連通穴４０１ｄやＭ／Ｃ２側の流路３ｃ）と主流路４０３ａとの間を開閉する。Ｗ／Ｃ１側の流路３ｃには凹部３ｂとＷ／Ｃ１との間においてポンプ６の吐出口が接続されている。
【００２１】
また、シート４０３における径方向中心からずれた位置には、ガイド４０１内の空間４０１ｃとＷ／Ｃ１側の流路３ｃとを連通させる副流路４０３ｄが、主流路４０３ａに対して並列に形成されている。換言すると、副流路４０３ｄは、主流路４０３ａをバイパスして、Ｗ／Ｃ１側の流路３ｃとＭ／Ｃ２側の流路３ｃに接続されている。
【００２２】
この副流路４０３ｄの途中に、テーパ状の副弁座４０３ｅが形成されている。副流路４０３ｄ内において、副弁座４０３ｅよりもＷ／Ｃ１側の流路３ｃに近い側に、金属製の球状の副弁体４０５が移動可能に挿入されている。そして、副弁体４０５は、圧力差によって移動して副弁座４０３ｅと接離することにより、副流路４０３ｄとＷ／Ｃ１側の流路３ｃとの間を開閉する。
【００２３】
また、シート４０３における空間４０１ｃ側の端部には、主流路４０３ａを囲むようにして、後述するスプリング４１２の一端を受けるシート部ばね受け面４０３ｆが形成されている。
【００２４】
ガイド４０１におけるシート挿入穴４０１ｂの開口端部側には、異物流入防止用のフィルタ４０７が挿入されている。そして、フィルタ４０７によって、副弁体４０５の開弁時の位置が決定されるようになっている。また、ガイド４０１の外周にも、連通穴４０１ｄを囲むようにして、異物流入防止用のフィルタ４０８が配置されている。
【００２５】
ガイド４０１の他端の外周側にはスリーブ４１０が嵌入されており、このスリーブ４１０は、非磁性体金属（例えばステンレス）で形成され、一端が開口した有底円筒状を成しており、底面が略球形状を成している。
【００２６】
そして、スリーブ４１０とガイド４０１とによって区画形成された空間（以下、スリーブ内空間という）に磁性体金属製の略円柱状のプランジャ４１１が配置され、このプランジャ４１１はスリーブ４１０内を摺動可能になっている。なお、プランジャ４１１がスリーブ４１０の底面に接することにより、プランジャ４１１の紙面上向きへの移動が規制される。
【００２７】
プランジャ４１１の外周面には、プランジャ４１１の一端から他端まで連続して延びるプランジャ溝４１１ａが形成されている。そして、スリーブ内空間におけるスリーブ４１０の底面側の空間と、スリーブ内空間におけるプランジャ４１１とガイド４０１との対向面間の空間とが、プランジャ溝４１１ａにより連通されている。
【００２８】
スリーブ４１０の周囲には、通電時に磁界を形成するコイル４１３が巻回されたスプール４１４が配置されている。スプール４１４の外周には磁路部材をなすヨーク４１５が配置されている。そして、ＥＣＵ（電子制御ユニット）５からコイル４１３への通電により発生する電磁力により、プランジャ４１１が駆動される。なお、ＥＣＵ５は、車両の運動状態等に基づきＡＢＳ制御等を実行すべくコイル４１３への通電状態を制御する。
【００２９】
シャフト４０２とシート４０３とに挟持されたスプリング４１２によって、シャフト４０２がプランジャ４１１側に付勢されており、シャフト４０２とプランジャ４１１は常時当接して一体的に作動する。
【００３０】
スプリング４１２は、圧縮コイルスプリングであり、主弁体４０４が主弁座４０３ｂから離れる向きに、すなわち開弁向きに、プランジャ４１１およびシャフト４０２を付勢している。また、コイル４１３への通電により発生する電磁力により、主弁体４０４が主弁座４０３ｂに近づく向きに、すなわち閉弁向きに、プランジャ４１１およびシャフト４０２が付勢される。
【００３１】
主流路４０３ａは、ガイド４０１内の空間４０１ｃのうち、スプリング４１２の内側に位置する内側空間に連通されている。連通穴４０１ｄは、ガイド４０１内の空間４０１ｃのうち、スプリング４１２の外側に位置する外側空間に連通されている。
【００３２】
次に、上記構成を備えた電磁弁４の基本的な作動について説明する。この電磁弁４は、通常時はＥＣＵ５からコイル４１３へ通電されない状態、すなわち非通電状態になっており、非通電時においては、スプリング４１２によりシャフト４０２およびプランジャ４１１がスリーブ４１０の底面側に向かって付勢され、プランジャ４１１がスリーブ４１０の底面に接している。そして、シャフト４０２の主弁体４０４がシート４０３の主弁座４０３ｂから離れた状態となり、Ｗ／Ｃ１側の流路３ｃとＭ／Ｃ２側の流路３ｃ間は、シート４０３の主流路４０３ａ、ガイド４０１内の空間４０１ｃ、およびガイド４０１の連通穴４０１ｄを介して連通状態となる。
【００３３】
この状態でポンプ６が作動すると、Ｗ／Ｃ１側とＭ／Ｃ２側との圧力差により副弁体４０５がシート４０３の副弁座４０３ｅ側に向かって移動され、副弁体４０５が副弁座４０３ｅに当接してシート４０３の副流路４０３ｄが閉じられる。したがって、ポンプ６が作動した際には、シート４０３の主流路４０３ａおよび副流路４０３ｄのうち主流路４０３ａのみを介してＷ／Ｃ１側からＭ／Ｃ２側へブレーキ液が流動される。
【００３４】
そして、ポンプ６の作動が中止されると、副弁体４０５は、Ｗ／Ｃ１側とＭ／Ｃ２側との圧力差により移動して、シート４０３の副弁座４０３ｅから離れた状態となり、Ｗ／Ｃ１側の流路３ｃとＭ／Ｃ２側の流路３ｃ間は、シート４０３の副流路４０３ｄ、ガイド４０１内の空間４０１ｃ、およびガイド４０１の連通穴４０１ｄを介して連通状態となる。したがって、ポンプ６の作動が中止された際には、シート４０３の主流路４０３ａおよび副流路４０３ｄを介して、Ｍ／Ｃ２側からＷ／Ｃ１側へブレーキ液が速やかに戻され得るようになる。
【００３５】
ポンプ６の作動によるＷ／Ｃ１の増圧が必要になると、ＥＣＵ５はポンプ６を作動させると共に、コイル４１３へ通電することで主流路４０３ａを閉じる。これにより、Ｗ／Ｃ圧が上昇する。そして、コイル４１３への通電量に応じて電磁弁４の上下流間に発生させられる差圧量がリニアに調整される。これにより、コイル４１３への通電量に応じてＷ／Ｃ圧が制御される。
【００３６】
次に、ハウジング３ａとガイド４０１のかしめ結合部の構成について説明する。図１、図３、図４に示すように、電磁弁４のガイド４０１は、外周部に円盤状のフランジ部４０１ｅを備えている。ガイド４０１は、切削または鍛造にて加工され、フランジ部４０１ｅの外周角部はＲ面になっている。
【００３７】
図２、図３に示すように、ハウジング３ａには、フランジ部４０１ｅが挿入されるフランジ挿入穴３ｄが形成されている。このフランジ挿入穴３ｄは、凹部３ｂよりも内径が大で、且つ凹部３ｂの開口端部側に形成されている。
【００３８】
フランジ挿入穴３ｄの底面のうちフランジ部４０１ｅの一端面に対向する部位は、内周側よりも外周側がフランジ部４０１ｅに近づく形状になっている。より詳細には、フランジ挿入穴３ｄの底面は段差形状になっており、内周側の第１段差面３ｅはフランジ部４０１ｅの平坦な面に対向し、第１段差面３ｅよりも外周側に位置する第２段差面３ｆはフランジ部４０１ｅの外周角部のＲ面に対向し、第１段差面３ｅよりも第２段差面３ｆがフランジ部４０１ｅに近くなっている。第１段差面３ｅおよび第２段差面３ｆは切削加工にて形成されている。
【００３９】
次に、ハウジング３ａとガイド４０１のかしめ結合工程について説明する。まず、電磁弁４の弁本体部（すなわち、コイル４１３、スプール４１４およびヨーク４１５を除いた部分）を準備し、弁本体部におけるガイド４０１の一端側をハウジング３ａの凹部３ｂ内に挿入するとともに、フランジ部４０１ｅをフランジ挿入穴３ｄに挿入する。
【００４０】
なお、この時点でのフランジ挿入穴３ｄの底面とフランジ部４０１ｅとの接触状態は、３つのパターンが考えられる。すなわち、第１パターンは、フランジ部４０１ｅの平坦な面が第１段差面３ｅに当接し、フランジ部４０１ｅの外周角部のＲ面が第２段差面３ｆに当接しているパターンである。第２パターンは、フランジ部４０１ｅの外周角部のＲ面が第２段差面３ｆに当接し、フランジ部４０１ｅの平坦な面は第１段差面３ｅに当接していないパターンである。第３パターンは、フランジ部４０１ｅの平坦な面が第１段差面３ｅに当接し、フランジ部４０１ｅの外周角部のＲ面は第２段差面３ｆに当接していないパターンである。
【００４１】
続いて、ハウジング３ａのうちフランジ挿入穴３ｄの開口端部周囲にかしめ荷重を作用させて、フランジ部４０１ｅの他端面を覆うようにフランジ挿入穴３ｄの開口端部周囲の肉を塑性変形させ（図４参照）、これにより、ハウジング３ａとガイド４０１を結合する。このとき、塑性変形した肉がフランジ部４０１ｅの他端面に当接した後さらにかしめ荷重を作用させると、ガイド４０１の硬度がハウジング３ａの硬度よりも高いためフランジ挿入穴３ｄの底面が塑性変形する。
【００４２】
ここで、前述の第１パターンのようにフランジ部４０１ｅの平坦な面が第１段差面３ｅに当接し、フランジ部４０１ｅの外周角部のＲ面が第２段差面３ｆに当接している場合は、従来のようにフランジ部４０１ｅの平坦な面のみがフランジ挿入穴３ｄの底面と接触する場合と比較してかしめ荷重を受け止める面積が大きいため、フランジ挿入穴３ｄの底面の座屈を防止することができる。
【００４３】
また、前述の第２パターンのように、フランジ部４０１ｅの外周角部のＲ面が第２段差面３ｆに当接し、フランジ部４０１ｅの平坦な面は第１段差面３ｅに当接していない場合は、第２段差面３ｆが塑性変形してフランジ部４０１ｅの平坦な面も第１段差面３ｅに当接し、これによりかしめ荷重を受け止める面積が増加するため、フランジ挿入穴３ｄの底面の座屈を防止することができる。
【００４４】
さらに、前述の第３パターンのように、フランジ部４０１ｅの平坦な面が第１段差面３ｅに当接し、フランジ部４０１ｅの外周角部のＲ面は第２段差面３ｆに当接していない場合は、第１段差面３ｅが塑性変形してフランジ部４０１ｅの外周角部のＲ面も第２段差面３ｆに当接し、これによりかしめ荷重を受け止める面積が増加するため、フランジ挿入穴３ｄの底面の座屈を防止することができる。
【００４５】
なお、本実施形態によるとフランジ挿入穴３ｄの底面の座屈を防止することができるものの、フランジ挿入穴３ｄの底面はわずかに塑性変形するため、かしめ後のフランジ挿入穴３ｄの底面は段差形状を維持していないこともある。
【００４６】
（他の実施形態）
上記実施形態では、フランジ挿入穴３ｄの底面のうちフランジ部４０１ｅの一端面に対向する部位を段差形状にしたが、フランジ挿入穴３ｄの底面のうちフランジ部４０１ｅの一端面に対向する部位は、内周側よりも外周側がフランジ部４０１ｅに近づく曲面形状にしてもよい。
【００４７】
また、上記実施形態では、本発明を液圧制御用アクチュエータ３におけるハウジング３ａとガイド４０１のかしめ結合に適用したが、本発明は、液圧制御用アクチュエータ３におけるハウジング３ａとガイド４０１以外の部品とのかしめ結合にも適用することができる。具体的には、ブレーキ液圧を検出する圧力センサとハウジング３ａのかしめ結合や、ポンプが吐出したブレーキ液の脈動を緩和する固定容量ダンパのプラグとハウジング３ａのかしめ結合に適用することができる。
【００４８】
さらに、上記実施形態では、本発明を液圧制御用アクチュエータ３における２つの部材のかしめ結合に適用したが、本発明は、液圧制御用アクチュエータ３以外の機器における２つの部材のかしめ結合にも適用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
３ａ      ハウジング（第２部材）
３ｄ      フランジ挿入穴
３ｅ      第１段差面
３ｆ      第２段差面
４０１    ガイド（第１部材）
４０１ｅ  フランジ部
【図１】
2013212531.tif 000003
【図２】
2013212531.tif 000004
【図３】
2013212531.tif 000005
【図４】
2013212531.tif 000006