(57)【要約】      （修正有）【課題】締め代の公差範囲を拡大してもかじりを抑制することができ、しかも、部品の組付時に締め代（冷間時の締め代）があることを確認することが可能な圧入方法を提供する。【解決手段】被圧入部品の圧入穴と圧入部品とのはめ合いが隙間ばめとなるように被圧入部品を加熱した状態で、圧入穴に前記圧入部品を挿入し、その挿入長さが圧入終了位置に達する直前に当該圧入部品の挿入を停止する。そして、被圧入部品が所定温度（締め代が回復する冷間温度）にまで低下した状態（冷間状態）で圧入部品を圧入終了位置にまで圧入する。このように、熱間での圧入部品の挿入を行った後に冷間圧入を行うことにより、組立時において締め代があることを確認できる。しかも、冷間圧入時の圧入長さを短くすることができるので、かじりを抑制することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被圧入部品の圧入穴に圧入部品を圧入する圧入方法であって、
前記圧入穴と前記圧入部品とのはめ合いが隙間ばめとなるように前記被圧入部品を加熱した状態で、前記圧入穴に前記圧入部品を挿入し、その挿入長さが圧入終了位置に達する直前に当該圧入部品の挿入を停止し、その後、前記被圧入部品が所定温度にまで低下した状態で前記圧入部品を前記圧入終了位置にまで圧入することを特徴とする圧入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧入部品を被圧入部品に圧入する圧入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被圧入部品の取付穴（圧入穴）に圧入部品を圧入して組み付けることは一般に知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１４１７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
圧入部品を被圧入部品に圧入する構造において、部品加工コストの低減化のために、締め代（圧入代）の公差範囲（以下、単に「公差範囲」ともいう）を拡大したいというニーズがある。しかしながら、締め代の公差範囲を拡大すると、例えば、図５に示すように、冷間圧入時において、かじり等により圧入荷重が増大してしまい（ＮＧの公差範囲）、圧入品質の悪化をまねく場合がある。
【０００５】
このような点を解消するために、被圧入部品を加熱した状態（圧入穴の寸法を広げた状態）で、被圧入部品に圧入部品を挿入して組み付けるという加温圧入方法（焼ばめ）が採用されている。この加温圧入方法によれば、図５に示すように、加熱時における締め代をマイナスにして、組付時（挿入時）に荷重が発生しないようにすることが可能である。しかしながら、図５に示すように、加温圧入をしようとする部品が、冷間時の公差範囲よりも小さい公差外れの部品（冷間時に締め代が無い部品）である場合、組付時に荷重判定を行うこと（冷間時の締め代があることを確認すること）ができない。
【０００６】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、締め代の公差範囲を拡大してもかじりを抑制することができ、しかも、部品の組付時に締め代（冷間時の締め代）があることを確認することが可能な圧入方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、被圧入部品の圧入穴に圧入部品を圧入する圧入方法であって、前記圧入穴と前記圧入部品とのはめ合いが隙間ばめとなるように前記被圧入部品を加熱した状態で、前記圧入穴に前記圧入部品を挿入し、その挿入長さが圧入終了位置に達する直前に当該圧入部品の挿入を停止し、その後、前記被圧入部品が所定温度（締め代が回復する冷間温度）にまで低下した状態で前記圧入部品を前記圧入終了位置にまで圧入することを特徴としている。
【０００８】
本発明によれば、被圧入部品の圧入穴と圧入部品とのはめ合いが隙間ばめとなるように被圧入部品を加熱した状態で圧入穴に圧入部品を挿入しているので、その挿入時において挿入荷重が増大することはない。そして、このような熱間での圧入部品の挿入は圧入終了位置に達する直前で停止し、その後に、被圧入部品が所定温度（冷間温度）にまで低下した状態で圧入部品を圧入終了位置にまで圧入している。この圧入終了位置までの圧入時には、被圧入部品の温度低下により締め代が回復しているので圧入荷重が発生する。その圧入荷重から、部品の組立時において締め代があることを確認できる。
【０００９】
しかも、熱間での圧入部品の挿入を行った後に冷間圧入を行うので、冷間圧入時の圧入長さを短くすることができる。これにより、かじりを抑制することができ、圧入を問題なく行うことができる。
【００１０】
なお、本発明にあっては、圧入をしようとする部品が不良品（公差外れの部品：図５参照）である場合、上記圧入終了位置までの圧入時において圧入荷重が発生しない（もしくは圧入荷重が小さい）ので、不良品であることを判定することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の圧入方法によれば、締め代の公差範囲を拡大してもかじりを抑制することができるとともに、部品の組付時に締め代（冷間時の締め代）があることを確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】圧入装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】圧入部品を被圧入部品に圧入する工程の一例を示すフローチャートである。
【図３】圧入部品を被圧入部品に圧入する工程の一例を示すタイミングチャートである。
【図４】高圧燃料ポンプの一例を示す断面図である。
【図５】冷間時の公差範囲及び加熱時の公差範囲と圧入荷重との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
−高圧燃料ポンプ−
まず、本発明の圧入方法を適用する高圧燃料ポンプの一例について図４を参照して説明する。
【００１５】
この例の高圧燃料ポンプ１００は、筒内直噴型エンジン（以下、エンジンともいう）の燃料供給経路に設けられる燃料ポンプであって、シリンダ１０１、加圧室（高圧室）１０２、プランジャ（ポンプピストン）１０３、燃料供給室１０４、電磁スピル弁１０５、逆止弁１０６、リリーフ弁１０７、及び、吐出ポート１０８などを備えている。
【００１６】
プランジャ１０３は、エンジンの吸気カムシャフトに取り付けられたカム（図示せず）の回転によって駆動され、シリンダ１０１内を往復移動する。このプランジャ１０３の往復移動により加圧室１０２の容積が拡大または縮小する。
【００１７】
加圧室１０２は、プランジャ１０３及びシリンダ１０１によって区画されている。加圧室１０２は燃料供給室１０４に電磁スピル弁１０５を介して接続されている。吐出ポート１０８はポンプハウジング１１０に取り付けられている。吐出ポート１０８は加圧室１０２に連通しており、この吐出ポート１０８には高圧燃料配管が接続される。また、ポンプハウジング１１０の下部には取付フランジ１１１が組み付けられている。取付フランジ１１１にはガイド１１２が圧入によって組み付けられており、このガイド１１２にシールユニット１１３が圧入によって組み付けられている。
【００１８】
電磁スピル弁１０５は、燃料供給室１０４と加圧室１０２との間を連通または遮断するために設けられている。電磁スピル弁１０５は、電磁ソレノイド（図示せず）を備えており、その電磁ソレノイドへの通電を制御することにより開閉動作する。
【００１９】
以上の構造の高圧燃料ポンプ１００において、電磁ソレノイドが非通電状態であるときには電磁スピル弁１０５が圧縮コイルばね１５１の弾性力によって開弁状態となり、この状態においてプランジャ１０３がＹ１方向に移動すると、燃料供給室１０４内の燃料（低圧燃料）が加圧室１０２内に吸入される（吸入行程）。一方、プランジャ１０３がＹ２方向に移動するとき（加圧行程）において、電磁ソレノイドへの通電により電磁スピル弁１０５が圧縮コイルばね１５１の弾性力に抗して閉弁すると、加圧室１０２内の燃料圧力が所定値に達した時点で逆止弁１０６が開放して、高圧の燃料が吐出ポート１０８及び高圧燃料配管を通じてデリバリパイプ（図示せず）に向けて吐出される。
【００２０】
そして、この例の高圧燃料ポンプ１００において、取付フランジ１１１（被圧入部品）へのガイド１１２（圧入部品）の圧入や、ガイド１１２（被圧入部品）へのシールユニット１１３（圧入部品）の圧入に本発明の圧入方法が適用される。
【００２１】
なお、取付フランジ１１１及びガイド１１２については、ガイド１１２を取付フランジ１１１に圧入した後に溶接が行われる。このため、助挿剤を塗布した後に冷間圧入を行う圧入方法は適用することができない。また、同様に、ガイド１１２へのシールユニット１１３の圧入にも、そのような圧入方法（助挿剤塗布＋冷間圧入）を適用することができない。
【００２２】
−圧入装置−
次に、圧入装置１０の一例について図１を参照して説明する。
【００２３】
この例の圧入装置１０は、圧入手段１、荷重測定手段２、温調手段３、測温手段４などを備えている。
【００２４】
圧入手段１は、圧入部品Ｗ１を被圧入部品Ｗ２の圧入穴Ｗ２ａに圧入（挿入）するものであって、例えば、圧入ストローク（圧入長さ（挿入長さ））を管理（測定）できるサーボプレスが用いられる。なお、圧入手段１は、圧入ストロークを管理できるものであれば、特に限定されず、油圧プレスとリニアスケールとを組み合わせたものなどであってもよい。
【００２５】
荷重測定手段２は、圧入部品Ｗ１の圧入荷重を測定するものであって、例えばロードセルが用いられる。なお、圧入荷重は、サーボプレスのモータトルク値（駆動電流値）から測定するようにしてもよいし、ロードセル以外の他の荷重センサを用いて測定するようにしてもよい。
【００２６】
温調手段３は、被圧入部品Ｗ２を加熱・冷却するものであって、ＩＨヒータやクーラなどが用いられる。
【００２７】
測温手段４は、被圧入部品Ｗ２の温度を検出するものであって、例えば、熱電対などが用いられる。
【００２８】
−圧入方法−
次に、図１に示す圧入装置１０を用いて圧入部品Ｗ１を被圧入部品Ｗ２に圧入する圧入工程（圧入方法）の一例について、図２のフローチャート及び図３のタイミングチャートを参照して説明する。
【００２９】
まず、ＳＴ１０１（部品加熱工程）において、温調手段３によって被圧入部品Ｗ２を加熱する。
【００３０】
次に、ＳＴ１０２（部品温度測定工程（１））において、測温手段４によって加熱中の被圧入部品Ｗ２の温度を測定する。その温度測定値が、所定温度未満である場合（ＮＧの場合）は、ＳＴ１０１での部品加熱を継続して被圧入部品Ｗ２の温度を上昇させる。そして、被圧入部品Ｗ２の温度が所定温度に達した時点で、ＳＴ１０３の挿入工程に移る。ここで、所定温度は、被圧入部品Ｗ２の加熱により圧入穴Ｗ２ａが広がり、その広がった圧入穴Ｗ２ａと圧入部品Ｗ１とのはめ合いが隙間ばめとなる温度である。
【００３１】
ＳＴ１０３（挿入工程）では、圧入手段１によって圧入部品Ｗ１を被圧入部品Ｗ２の圧入穴Ｗ２ａに挿入していく。この挿入工程においては、圧入穴Ｗ２ａと圧入部品Ｗ１とのはめ合いが隙間ばめであるので、挿入荷重（圧入荷重）は発生しない（もしくは、挿入荷重は小さい）。
【００３２】
次に、ＳＴ１０４（挿入長さ測定工程）において、圧入部品Ｗ１の挿入長さ（圧入ストローク）を測定する。その挿入長さの測定値が圧入終了位置（圧入ストローク端：図３参照）に達する直前に圧入部品Ｗ１の挿入を一時停止し、この状態で温調手段３によって被圧入部品Ｗ２を冷却する（ＳＴ１０５：冷却工程）。
【００３３】
次に、ＳＴ１０６（部品温度測定工程（２））において、測温手段４によって冷却中の被圧入部品Ｗ２の温度を測定する。その温度測定値が、冷間温度（標準温度）よりも高い場合（ＮＧの場合）はＳＴ１０５での部品冷却を継続して被圧入部品Ｗ２の温度を下降させる。そして、被圧入部品Ｗ２の温度が冷間温度に達した時点でＳＴ１０７の圧入工程に移る。
【００３４】
ＳＴ１０７（圧入工程）では、圧入手段１によって圧入部品Ｗ１を上記一時停止位置から圧入する。この圧入部品Ｗ１を圧入していく過程において、圧入部品Ｗ１の圧入長さ（圧入ストローク）を測定し（ＳＴ１０８：圧入長さ測定工程）、その圧入長さが圧入終了位置に達した時点で圧入を終了する。なお、上記挿入を一時停止した圧入終了位置の直前の位置と当該圧入終了位置との間の圧入長さは、かじりを少なくするために短いほど好ましい。
【００３５】
ここで、ＳＴ１０７での圧入部品Ｗ１の圧入時（圧入工程）においては、被圧入部品Ｗ２の温度が冷間温度であり、締め代が回復しているので圧入荷重が発生する（図３参照）。その圧入荷重を荷重測定手段２にて測定し（ＳＴ１０９：荷重測定工程）、この圧入荷重の測定値と予め設定した基準値とを比較し、圧入荷重の測定値が基準値以上である場合は、冷間時の締め代があると判定して圧入を完了する（ＳＴ１１０）。一方、圧入荷重の測定値が基準値未満である場合は不良品であると判定して部品を廃棄する。なお、基準値は、例えば、図５に示す冷間時の公差範囲での圧入荷重の下限値を考慮して設定すればよい。
【００３６】
＜効果＞
以上説明したように、本実施形態の圧入方法によれば、被圧入部品Ｗ２の圧入穴Ｗ２ａと圧入部品Ｗ１とのはめ合いが隙間ばめとなるように被圧入部品Ｗ２を加熱した状態で、圧入穴Ｗ２ａに圧入部品Ｗ１を挿入しているので、その挿入時において挿入荷重が増大することはない。したがって、図５に示すＮＧの公差範囲の部品の圧入が可能になる。
【００３７】
そして、このような熱間での圧入部品Ｗ１の挿入を圧入終了位置に達する直前で一時停止し、被圧入部品Ｗ２を冷間温度（標準温度）に冷却した後に、圧入部品Ｗ１を被圧入部品Ｗ２に圧入（冷間圧入）しているので、その圧入時には締め代が回復しており、圧入荷重が発生する。したがって、圧入時の圧入荷重から、組立時において締め代があることを確認できる。なお、圧入をしようとする部品が不良品（公差外れの部品：図５参照）である場合、上記圧入終了位置までの圧入時において圧入荷重が発生しない（もしくは圧入荷重が小さい）ので、不良品であることを判定することができる。
【００３８】
さらに、本実施形態では、熱間での圧入部品Ｗ１の挿入を行った後に冷間圧入を行っているので、冷間圧入時の圧入長さを短くすることができる。これにより、かじりを抑制することができ、圧入を問題なく行うことができる。
【００３９】
−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００４０】
例えば、本発明の圧入方法は、高圧燃料ポンプ１００以外の部品の圧入にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、高圧燃料ポンプなどにおいて、圧入部品を被圧入部品に圧入する方法に有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１０  圧入装置
１  圧入手段
２  荷重測定手段
３  温調手段
４  測温手段
Ｗ１  圧入部品
Ｗ２  被圧入部品
Ｗ２ａ  圧入穴
１００  高圧燃料ポンプ
１１１  取付フランジ（被圧入部品）
１１２  ガイド（圧入部品／被圧入部品）
１１３  シールユニット（被圧入部品）
【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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