JP2000176660A - ワークの局部材料改質方法及び電磁アクチュエータ - Google Patents
ワークの局部材料改質方法及び電磁アクチュエータInfo
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- B60T8/3615—Electromagnetic valves specially adapted for anti-lock brake and traction control systems
- B60T8/363—Electromagnetic valves specially adapted for anti-lock brake and traction control systems in hydraulic systems
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- Laser Beam Processing (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 オーステナイト生成元素を供給しながら高エ
ネルギー密度ビームを照射することにより、強磁性体で
構成された円筒状のワークの所定部位を弱磁性体又は非
磁性部に改質するワークの局部材料改質方法において、
ビーム照射中のワークの材料の溶け落ちや熱歪等を低減
すること。 【解決手段】 ワークの所定部位にオーステナイト生成
元素を供給しつつ高エネルギー密度ビームを照射すると
同時に、ワークを回転させつつその軸方向に移動させ、
更に照射開始後の経過時間に応じて照射エネルギーを減
少させて、ワークの所定部位を弱磁性体又は非磁性体に
改質する。
ネルギー密度ビームを照射することにより、強磁性体で
構成された円筒状のワークの所定部位を弱磁性体又は非
磁性部に改質するワークの局部材料改質方法において、
ビーム照射中のワークの材料の溶け落ちや熱歪等を低減
すること。 【解決手段】 ワークの所定部位にオーステナイト生成
元素を供給しつつ高エネルギー密度ビームを照射すると
同時に、ワークを回転させつつその軸方向に移動させ、
更に照射開始後の経過時間に応じて照射エネルギーを減
少させて、ワークの所定部位を弱磁性体又は非磁性体に
改質する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、オーステナイト生
成元素を供給しながら高エネルギー密度ビームを照射す
ることにより、強磁性体で構成された円筒状のワークの
所定部位を弱磁性体又は非磁性体に改質するワークの局
部材料改質方法並びに複合磁性スリーブを有する電磁ア
クチュエータに関するものである。
成元素を供給しながら高エネルギー密度ビームを照射す
ることにより、強磁性体で構成された円筒状のワークの
所定部位を弱磁性体又は非磁性体に改質するワークの局
部材料改質方法並びに複合磁性スリーブを有する電磁ア
クチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の従来技術としては、特開平５−
２３７６７８号公報に示される方法が知られている。こ
の公報には、強磁性の筒状の素部材の表面局部にオース
テナイト生成元素を供給しながらレーザービーム等の高
エネルギー密度ビームを照射してその照射部を合金化す
ることによって、その部分を弱磁性化又は非磁性化して
複合磁性スリーブを得る電磁アクチュエータの局部材料
改質方法が開示されている。更に、「非磁性化したい部
分にＮｉを供給しつつ、レーザービームの出力、照射方
向、素部材の送り速度などを調整してＮｉが素部材と合
金化するように加熱し、照射部を改質する」旨記載され
ている。
２３７６７８号公報に示される方法が知られている。こ
の公報には、強磁性の筒状の素部材の表面局部にオース
テナイト生成元素を供給しながらレーザービーム等の高
エネルギー密度ビームを照射してその照射部を合金化す
ることによって、その部分を弱磁性化又は非磁性化して
複合磁性スリーブを得る電磁アクチュエータの局部材料
改質方法が開示されている。更に、「非磁性化したい部
分にＮｉを供給しつつ、レーザービームの出力、照射方
向、素部材の送り速度などを調整してＮｉが素部材と合
金化するように加熱し、照射部を改質する」旨記載され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この公報に
は、照射エネルギー（レーザービームの出力）の調整方
法については述べられていない。ここで、素部材の局部
を即座に溶融改質させるため、照射開始後の経過時間又
は素部材の送り量とは無関係に照射エネルギーを比較的
高い一定値に設定することが考えられる。この場合、照
射開始直後は問題とならないが、所定時間経過後におい
ては過去に照射した部位から現在照射中の部位に熱が伝
達されるため、照射中の部位に過剰の照射エネルギーが
付与されることとなる。その結果、ワークの材料の溶け
落ちや熱歪等が生じる。更に、時間の経過に伴いワーク
内部の熱伝達量が多くなるため、ワークの材料の溶け落
ち量や熱歪量が多くなる。
は、照射エネルギー（レーザービームの出力）の調整方
法については述べられていない。ここで、素部材の局部
を即座に溶融改質させるため、照射開始後の経過時間又
は素部材の送り量とは無関係に照射エネルギーを比較的
高い一定値に設定することが考えられる。この場合、照
射開始直後は問題とならないが、所定時間経過後におい
ては過去に照射した部位から現在照射中の部位に熱が伝
達されるため、照射中の部位に過剰の照射エネルギーが
付与されることとなる。その結果、ワークの材料の溶け
落ちや熱歪等が生じる。更に、時間の経過に伴いワーク
内部の熱伝達量が多くなるため、ワークの材料の溶け落
ち量や熱歪量が多くなる。
【０００４】また、この公報には、スリーブの肉厚に対
する弱磁性体又は非磁性体への改質領域の深さ（即ち溶
け込み深さ）についても述べられていない。ここで、全
改質領域の深さがスリーブの肉厚に比べて小さいと、ス
リーブの磁束が可動コア及び固定コア間の磁気ギャップ
に流れにくくなり、結果、電磁アクチュエータの吸引力
が低下する。一方、全改質領域の深さが一律にスリーブ
の肉厚と同等であると、電磁アクチュエータの吸引力は
確保されるものの、照射時に材料の溶け落ちや熱歪が生
じる等の問題がある。
する弱磁性体又は非磁性体への改質領域の深さ（即ち溶
け込み深さ）についても述べられていない。ここで、全
改質領域の深さがスリーブの肉厚に比べて小さいと、ス
リーブの磁束が可動コア及び固定コア間の磁気ギャップ
に流れにくくなり、結果、電磁アクチュエータの吸引力
が低下する。一方、全改質領域の深さが一律にスリーブ
の肉厚と同等であると、電磁アクチュエータの吸引力は
確保されるものの、照射時に材料の溶け落ちや熱歪が生
じる等の問題がある。
【０００５】故に、本発明（請求項１、２の発明）は、
オーステナイト生成元素を供給しながら高エネルギー密
度ビームを照射することにより、強磁性体で構成された
円筒状のワークの所定部位を弱磁性体又は非磁性部に改
質するワークの局部材料改質方法において、ビーム照射
中のワークの材料の溶け落ちや熱歪等を低減すること
を、第1の技術的課題とする。
オーステナイト生成元素を供給しながら高エネルギー密
度ビームを照射することにより、強磁性体で構成された
円筒状のワークの所定部位を弱磁性体又は非磁性部に改
質するワークの局部材料改質方法において、ビーム照射
中のワークの材料の溶け落ちや熱歪等を低減すること
を、第1の技術的課題とする。
【０００６】また、本発明（請求項３、４の発明）は、
オーステナイト生成元素を供給しながら高エネルギー密
度ビームを照射することにより、強磁性部の一部を弱磁
性部又は非磁性部に改質した複合磁性スリープを有する
電磁アクチュエータにおいて、電磁アクチュエータの吸
引力を確保すると共に、ビーム照射中のスリーブ材料の
溶け落ちや熱歪等を低減することを、第2の技術的課題
とする。
オーステナイト生成元素を供給しながら高エネルギー密
度ビームを照射することにより、強磁性部の一部を弱磁
性部又は非磁性部に改質した複合磁性スリープを有する
電磁アクチュエータにおいて、電磁アクチュエータの吸
引力を確保すると共に、ビーム照射中のスリーブ材料の
溶け落ちや熱歪等を低減することを、第2の技術的課題
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記第１の技術的課題を
解決するため、請求項１の発明は、強磁性体で構成され
た円筒状のワークの所定部位を弱磁性体又は非磁性体に
改質するワークの局部材料改質方法において、前記ワー
クの所定部位にオーステナイト生成元素を供給しつつ高
エネルギー密度ビームを照射すると同時に、前記ワーク
を回転させつつその軸方向に移動させ、更に照射開始後
の経過時間又は前記ワークの軸方向移動量に応じて照射
エネルギーを減少させて、前記ワークの所定部位を弱磁
性体又は非磁性体に改質することを特徴とするワークの
局部材料改質方法である。
解決するため、請求項１の発明は、強磁性体で構成され
た円筒状のワークの所定部位を弱磁性体又は非磁性体に
改質するワークの局部材料改質方法において、前記ワー
クの所定部位にオーステナイト生成元素を供給しつつ高
エネルギー密度ビームを照射すると同時に、前記ワーク
を回転させつつその軸方向に移動させ、更に照射開始後
の経過時間又は前記ワークの軸方向移動量に応じて照射
エネルギーを減少させて、前記ワークの所定部位を弱磁
性体又は非磁性体に改質することを特徴とするワークの
局部材料改質方法である。
【０００８】ここで、オーステナイト生成元素とは、弱
磁性体又は非磁性体を生成する元素であり、例えばニッ
ケル、マンガン、コバルト、炭素、窒素を用いることが
できる。また、高エネルギー密度ビームには、レーザー
ビーム、電子ビーム等を用いることができる。
磁性体又は非磁性体を生成する元素であり、例えばニッ
ケル、マンガン、コバルト、炭素、窒素を用いることが
できる。また、高エネルギー密度ビームには、レーザー
ビーム、電子ビーム等を用いることができる。
【０００９】請求項１の発明によれば、照射開始後の経
過時間又は前記ワークの軸方向移動量に応じて照射エネ
ルギーを減少させるので、その減少分でワークの内部間
での熱伝達によるエネルギー上昇分を相殺でき、結果、
照射中部位のエネルギーが上昇するのを抑制できる。従
って、ビーム照射中のワークの材料の溶け落ちや熱歪等
を低減できる。
過時間又は前記ワークの軸方向移動量に応じて照射エネ
ルギーを減少させるので、その減少分でワークの内部間
での熱伝達によるエネルギー上昇分を相殺でき、結果、
照射中部位のエネルギーが上昇するのを抑制できる。従
って、ビーム照射中のワークの材料の溶け落ちや熱歪等
を低減できる。
【００１０】請求項１において、請求項２に示すよう
に、高エネルギー密度ビームの出力を波形とし、照射開
始後の経過時間に応じて高エネルギー密度ビームの振幅
を多段階に減少させると、好ましい。
に、高エネルギー密度ビームの出力を波形とし、照射開
始後の経過時間に応じて高エネルギー密度ビームの振幅
を多段階に減少させると、好ましい。
【００１１】この構成によれば、材料の溶け落ちや熱歪
等を一層低減できる。
等を一層低減できる。
【００１２】上記第２の技術的課題を解決するため、請
求項３の発明は、コイル部材と、前記コイル部材の内側
に配設された筒状のスリーブと、前記スリーブ内にその
軸方向に移動自在に配設された可動コアと、前記可動コ
アとの間で磁気ギャップを形成する固定コアとを備え、
前記スリーブは、オーステナイト生成元素を供給しなが
ら高エネルギー密度ビームを照射することにより、強磁
性部の一部が弱磁性部又は非磁性部に改質された複合磁
性体で構成されている電磁アクチュエータにおいて、前
記スリーブの弱磁性部又は非磁性部への改質領域の一部
分の深さは前記スリーブの肉厚に略等しくされ、改質領
域の他部分の深さは前記スリーブの肉厚よりも小さくさ
れている電磁アクチュエータである。
求項３の発明は、コイル部材と、前記コイル部材の内側
に配設された筒状のスリーブと、前記スリーブ内にその
軸方向に移動自在に配設された可動コアと、前記可動コ
アとの間で磁気ギャップを形成する固定コアとを備え、
前記スリーブは、オーステナイト生成元素を供給しなが
ら高エネルギー密度ビームを照射することにより、強磁
性部の一部が弱磁性部又は非磁性部に改質された複合磁
性体で構成されている電磁アクチュエータにおいて、前
記スリーブの弱磁性部又は非磁性部への改質領域の一部
分の深さは前記スリーブの肉厚に略等しくされ、改質領
域の他部分の深さは前記スリーブの肉厚よりも小さくさ
れている電磁アクチュエータである。
【００１３】請求項３の発明によれば、スリーブの弱磁
性部又は非磁性部への改質領域の一部分の深さはスリー
ブの肉厚に略等しいので、電磁アクチュエータの吸引力
を確保できる。更に、改質領域の他部分の深さはスリー
ブの肉厚よりも小さいので、ビーム照射中におけるスリ
ーブの材料の溶け落ちや熱歪等も低減できる。
性部又は非磁性部への改質領域の一部分の深さはスリー
ブの肉厚に略等しいので、電磁アクチュエータの吸引力
を確保できる。更に、改質領域の他部分の深さはスリー
ブの肉厚よりも小さいので、ビーム照射中におけるスリ
ーブの材料の溶け落ちや熱歪等も低減できる。
【００１４】請求項３において、請求項４の発明に示す
ように、スリーブの改質領域の内面側端部は波状を呈し
ており、その山部の高さがスリーブの肉厚に略等しくさ
れていると、好ましい。この構成によれば、改質領域の
内スリーブの肉厚よりも小さい領域の占める割合が多く
なり、結果、ビーム照射時におけるスリーブの材料の溶
け落ち、熱歪等を一層低減できる。
ように、スリーブの改質領域の内面側端部は波状を呈し
ており、その山部の高さがスリーブの肉厚に略等しくさ
れていると、好ましい。この構成によれば、改質領域の
内スリーブの肉厚よりも小さい領域の占める割合が多く
なり、結果、ビーム照射時におけるスリーブの材料の溶
け落ち、熱歪等を一層低減できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の望ましい実施の形
態を図面を参照して説明する。
態を図面を参照して説明する。
【００１６】図１は、本発明に係る電磁アクチュエータ
を有する常閉型の電磁弁の断面図である。
を有する常閉型の電磁弁の断面図である。
【００１７】図１に示すように、ボデー１０内には、第
１通路１１及び第２通路１２が形成されている。第１通
路１１は、例えば車輪を制動するホイールシリンダ（図
示せず）に接続され、第２通路１２は、例えばホイール
シリンダのブレーキ液圧を排出する補助リザーバ（図示
せず）に接続されている。また、ボデー１０には、第1
及び第２通路１１，１２間に位置するように収容孔１３
が形成されている。
１通路１１及び第２通路１２が形成されている。第１通
路１１は、例えば車輪を制動するホイールシリンダ（図
示せず）に接続され、第２通路１２は、例えばホイール
シリンダのブレーキ液圧を排出する補助リザーバ（図示
せず）に接続されている。また、ボデー１０には、第1
及び第２通路１１，１２間に位置するように収容孔１３
が形成されている。
【００１８】ボデー１０の収容孔１３には、段付円筒状
の保持部材１４が液密的に固定され、保持部材１４の内
部には弁座シート１５が圧入固定されている。弁座シー
ト１５は、一端に弁座１５ａを有すると共に、第2通路
１２に連通する内部通路１５ｂを有する。収容孔１３内
には、ボール（弁体）１６が弁座１５ａに着脱可能に配
設されている。このボール１６は、常態では図１に示す
ように、弁座１５ａに着座しており、第１及び第２通路
１１，１２間の連通を遮断している。尚、保持部材１４
の周りには、第1通路１１側からの異物等の進入を防ぐ
ためのフィルタ部材１７が設けられている。
の保持部材１４が液密的に固定され、保持部材１４の内
部には弁座シート１５が圧入固定されている。弁座シー
ト１５は、一端に弁座１５ａを有すると共に、第2通路
１２に連通する内部通路１５ｂを有する。収容孔１３内
には、ボール（弁体）１６が弁座１５ａに着脱可能に配
設されている。このボール１６は、常態では図１に示す
ように、弁座１５ａに着座しており、第１及び第２通路
１１，１２間の連通を遮断している。尚、保持部材１４
の周りには、第1通路１１側からの異物等の進入を防ぐ
ためのフィルタ部材１７が設けられている。
【００１９】収容孔１３には複合磁性体で構成されるド
ーム状のスリーブ１８（後述）が下方に開口するように
配置され、スペーサ１９のボデー１０への圧入によりボ
デー１１に固定されている。スリーブ１８の内底部には
固定コア２０が圧入固定されている。尚、固定コア２０
はスリーブ１８と一体に構成しても良い。スリーブ１８
内の開口端側には、可動コア２１がスリーブ１８の延在
方向（軸方向）に移動自在に配設されている。この可動
コア２１の一端は固定コア２０との間で磁気ギャップ２
２を形成しており、その他端には前述のボール１６が固
定されている。固定コア２０及び可動コア２１間にはス
プリング２３が配設され、磁気ギャップ２２を大きくす
る方向に（即ちボール１６を弁座１５ａに着座する方向
に）可動コア２１を付勢している。
ーム状のスリーブ１８（後述）が下方に開口するように
配置され、スペーサ１９のボデー１０への圧入によりボ
デー１１に固定されている。スリーブ１８の内底部には
固定コア２０が圧入固定されている。尚、固定コア２０
はスリーブ１８と一体に構成しても良い。スリーブ１８
内の開口端側には、可動コア２１がスリーブ１８の延在
方向（軸方向）に移動自在に配設されている。この可動
コア２１の一端は固定コア２０との間で磁気ギャップ２
２を形成しており、その他端には前述のボール１６が固
定されている。固定コア２０及び可動コア２１間にはス
プリング２３が配設され、磁気ギャップ２２を大きくす
る方向に（即ちボール１６を弁座１５ａに着座する方向
に）可動コア２１を付勢している。
【００２０】スリーブ１８の外周には、円筒状のコイル
アッセンブリ２４が配設され、円筒状のボビン２４ａ
と、ボビン２４ａに巻回されたコイル２４ｂと、コイル
２４ｂを囲むように設けられた第１及び第2ヨーク２４
ｃ、２４ｄと、ヨーク２４ｃをボデー１０側に付勢する
皿ばね２４ｅとを備える。このコイル２４ｂが通電され
ると、磁気ギャップ２２に吸引力が発生して可動コア２
１がスプリング２３の付勢力に抗して上方に移動する。
アッセンブリ２４が配設され、円筒状のボビン２４ａ
と、ボビン２４ａに巻回されたコイル２４ｂと、コイル
２４ｂを囲むように設けられた第１及び第2ヨーク２４
ｃ、２４ｄと、ヨーク２４ｃをボデー１０側に付勢する
皿ばね２４ｅとを備える。このコイル２４ｂが通電され
ると、磁気ギャップ２２に吸引力が発生して可動コア２
１がスプリング２３の付勢力に抗して上方に移動する。
【００２１】ここで、スリーブ１８の磁気ギャップ２２
に対応する部分及びその近傍には、全周に亘り非磁性部
１８ａが形成され、他の部分には強磁性部１８ｂが形成
されている。非磁性部１８ａは、オーステナイト生成元
素を供給しながら高エネルギー密度レーザービームを照
射することにより、非磁性材料に改質されている。尚、
コイルアッセンブリ２４、スリーブ１８、固定コア２０
及び可動コア２１によって、本発明の電磁アクチュエー
タが構成される。
に対応する部分及びその近傍には、全周に亘り非磁性部
１８ａが形成され、他の部分には強磁性部１８ｂが形成
されている。非磁性部１８ａは、オーステナイト生成元
素を供給しながら高エネルギー密度レーザービームを照
射することにより、非磁性材料に改質されている。尚、
コイルアッセンブリ２４、スリーブ１８、固定コア２０
及び可動コア２１によって、本発明の電磁アクチュエー
タが構成される。
【００２２】図２は、スリーブ１８の非磁性部１８ａの
拡大断面図である。同図から明らかなように、非磁性部
１８ａへの改質領域の一部分の深さは、スリーブの肉厚
に略等しく、改質領域の残り部分の深さはスリーブの肉
厚よりも小さくなっている。具体的には、非磁性部１８
ａは、軸方向に交互に連続する山部１８１と谷部１８２
とから構成され、その改質領域の内周側端部は軸方向へ
延在する波の形状を呈している。山部１８１は略螺旋状
を呈しており、スリーブ１８の内径側に向けて突出し、
その高さはスリーブ１８の肉厚に略等しい。谷部１８２
は、スリーブ１８の外径側に向けて凹んでおり、その高
さはスリーブ１８の肉厚よりも小さい。ここで、改質領
域の軸方向幅（即ち両端の山部間の距離）は約４ｍｍで
あり、山部１８１のピッチ（即ち隣合う山部間の距離）
は約０．５ｍｍである。
拡大断面図である。同図から明らかなように、非磁性部
１８ａへの改質領域の一部分の深さは、スリーブの肉厚
に略等しく、改質領域の残り部分の深さはスリーブの肉
厚よりも小さくなっている。具体的には、非磁性部１８
ａは、軸方向に交互に連続する山部１８１と谷部１８２
とから構成され、その改質領域の内周側端部は軸方向へ
延在する波の形状を呈している。山部１８１は略螺旋状
を呈しており、スリーブ１８の内径側に向けて突出し、
その高さはスリーブ１８の肉厚に略等しい。谷部１８２
は、スリーブ１８の外径側に向けて凹んでおり、その高
さはスリーブ１８の肉厚よりも小さい。ここで、改質領
域の軸方向幅（即ち両端の山部間の距離）は約４ｍｍで
あり、山部１８１のピッチ（即ち隣合う山部間の距離）
は約０．５ｍｍである。
【００２３】次に、図３を用いて上記非磁性部１８ａの
形成方法について説明する。
形成方法について説明する。
【００２４】強磁性の素材（例えばＳＵＳ４３０）から
なる円筒状のワークを用意し、その被改質部位にオース
テナイト生成元素（例えばニッケル）を供給しつつレー
ザービームを照射すると同時に、ワークを１１７ｒｐｍ
で回転させつつその軸方向に０．９８ｍｍ／ｓｅｃで移
動させる。その結果、被改質部位が溶融されて合金化さ
れ、そこに非磁性部１８ａが形成される。
なる円筒状のワークを用意し、その被改質部位にオース
テナイト生成元素（例えばニッケル）を供給しつつレー
ザービームを照射すると同時に、ワークを１１７ｒｐｍ
で回転させつつその軸方向に０．９８ｍｍ／ｓｅｃで移
動させる。その結果、被改質部位が溶融されて合金化さ
れ、そこに非磁性部１８ａが形成される。
【００２５】ここで、レーザービームの出力をＳＩＮ波
状（周期は一定；例えば０．０１ｓｅｃ）の周期でに変
化させており、その平均出力を一定に設定している。更
に、レーザービームのピーク出力もしくは振幅により照
射エネルギーが決まるが、ワークを即座に溶融改質する
ため、ピーク出力もしくは振幅を比較的高い値に固定す
ると、照射が開始して所定時間経過後には過去に照射し
た部位から照射中の部位に熱が伝達されるため、過剰の
照射エネルギーが照射中の部位に付与されることとな
る。その結果、ワークの材料の溶け落ちや熱歪等が生じ
る。本実施形態では、レーザービーム照射時にワークの
材料の溶け落ちや熱歪等を防止するため、照射開始後の
経過時間（即ちワークの軸方向移動量）に応じてピーク
出力つまりレーザー出力波形の振幅を多段階に減少させ
ている。
状（周期は一定；例えば０．０１ｓｅｃ）の周期でに変
化させており、その平均出力を一定に設定している。更
に、レーザービームのピーク出力もしくは振幅により照
射エネルギーが決まるが、ワークを即座に溶融改質する
ため、ピーク出力もしくは振幅を比較的高い値に固定す
ると、照射が開始して所定時間経過後には過去に照射し
た部位から照射中の部位に熱が伝達されるため、過剰の
照射エネルギーが照射中の部位に付与されることとな
る。その結果、ワークの材料の溶け落ちや熱歪等が生じ
る。本実施形態では、レーザービーム照射時にワークの
材料の溶け落ちや熱歪等を防止するため、照射開始後の
経過時間（即ちワークの軸方向移動量）に応じてピーク
出力つまりレーザー出力波形の振幅を多段階に減少させ
ている。
【００２６】具体的には、レーザー照射開始時点ｔ０〜
時刻ｔ１においては、レーザービームのピーク出力（つ
まり振幅）を平均出力の２倍に設定する。ここで、ｔ０
〜ｔ１は、０．９ｍｍ（山部１８１のピッチの略２倍に
相当）だけワークを軸方向に移動させるのに要するであ
る。ｔ１〜ｔ２では、ピーク出力を平均出力の１．４５
倍に設定する。即ち、レーザー出力の振幅をｔ０〜ｔ１
での振幅の４５％に設定する。ここで、ｔ１〜ｔ２は、
１．８ｍｍ（山部１８１のピッチの略３．５倍に相当）
だけワークを軸方向に移動させるのに要するである。ｔ
２〜ｔ３では、ピーク出力を平均出力の１．３倍に設定
する。即ち、レーザー出力の振幅をｔ０〜ｔ１での振幅
の３０％に設定する。ここで、ｔ２〜ｔ３は、０．４５
ｍｍ（山部１８１のピッチに略相当）だけワークを軸方
向に移動させるのに要するである。ｔ３〜ｔ４では、ピ
ーク出力を平均出力の１．１５倍に設定する。即ち、レ
ーザー出力の振幅をｔ０〜ｔ１での振幅の１５％に設定
する。ここで、ｔ３〜ｔ４は、０．４５ｍｍ（山部１８
１のピッチに略相当）だけワークを軸方向に移動させる
のに要するである。ｔ４〜ｔ５では、レーザー出力をＳ
ＩＮ状に変化させず、ピーク出力を平均出力に一致させ
る。ここで、ｔ４〜ｔ５は、０．４５ｍｍ（山部１８１
のピッチに略相当）だけワークを軸方向に移動させるの
に要する時間である。ｔ５以後は、溶接終端部にクレー
タ（溶接穴）を残さないようにするため、レーザーの平
均出力を徐々に減少させる。
時刻ｔ１においては、レーザービームのピーク出力（つ
まり振幅）を平均出力の２倍に設定する。ここで、ｔ０
〜ｔ１は、０．９ｍｍ（山部１８１のピッチの略２倍に
相当）だけワークを軸方向に移動させるのに要するであ
る。ｔ１〜ｔ２では、ピーク出力を平均出力の１．４５
倍に設定する。即ち、レーザー出力の振幅をｔ０〜ｔ１
での振幅の４５％に設定する。ここで、ｔ１〜ｔ２は、
１．８ｍｍ（山部１８１のピッチの略３．５倍に相当）
だけワークを軸方向に移動させるのに要するである。ｔ
２〜ｔ３では、ピーク出力を平均出力の１．３倍に設定
する。即ち、レーザー出力の振幅をｔ０〜ｔ１での振幅
の３０％に設定する。ここで、ｔ２〜ｔ３は、０．４５
ｍｍ（山部１８１のピッチに略相当）だけワークを軸方
向に移動させるのに要するである。ｔ３〜ｔ４では、ピ
ーク出力を平均出力の１．１５倍に設定する。即ち、レ
ーザー出力の振幅をｔ０〜ｔ１での振幅の１５％に設定
する。ここで、ｔ３〜ｔ４は、０．４５ｍｍ（山部１８
１のピッチに略相当）だけワークを軸方向に移動させる
のに要するである。ｔ４〜ｔ５では、レーザー出力をＳ
ＩＮ状に変化させず、ピーク出力を平均出力に一致させ
る。ここで、ｔ４〜ｔ５は、０．４５ｍｍ（山部１８１
のピッチに略相当）だけワークを軸方向に移動させるの
に要する時間である。ｔ５以後は、溶接終端部にクレー
タ（溶接穴）を残さないようにするため、レーザーの平
均出力を徐々に減少させる。
【００２７】このように、ワークを回転させると共に軸
方向に移動させながらＳＩＮ波状のレーザービームを照
射するが、この際、照射開始後の経過時間（即ちワーク
の軸方向移動量）に応じてピーク出力つまりレーザー出
力波形の振幅を多段階に減少させている。この結果、図
２に示す螺旋状の山部１８１をもつ非磁性体への改質領
域が形成される。また、開始初期においてワークを即座
に溶融改質することができると共に、その後においても
ワークの材料の溶け落ちや熱歪等を低減できる。
方向に移動させながらＳＩＮ波状のレーザービームを照
射するが、この際、照射開始後の経過時間（即ちワーク
の軸方向移動量）に応じてピーク出力つまりレーザー出
力波形の振幅を多段階に減少させている。この結果、図
２に示す螺旋状の山部１８１をもつ非磁性体への改質領
域が形成される。また、開始初期においてワークを即座
に溶融改質することができると共に、その後においても
ワークの材料の溶け落ちや熱歪等を低減できる。
【００２８】尚、被改質全領域においてレーザー照射を
終了した後、しごきにより矯正して仕上げ研磨を行う。
終了した後、しごきにより矯正して仕上げ研磨を行う。
【００２９】図４は、本実施形態に係る改質領域の山部
１８１の高さと電磁弁の吸引力の関係を示すグラフであ
る。尚、●は、比較例（改質領域の略全部分の深さがス
リーブ１８の肉厚に略等しいもの）を示す。
１８１の高さと電磁弁の吸引力の関係を示すグラフであ
る。尚、●は、比較例（改質領域の略全部分の深さがス
リーブ１８の肉厚に略等しいもの）を示す。
【００３０】図４から明らかなように、山部１８１の高
さがスリーブ１８の肉厚（０．７５ｍｍ）に近づく程電
磁弁の吸引力が大きくなる。更に、本実施形態のよう
に、山部１８１のみの高さをスリーブ１８の肉厚に略等
しくしたものでも、比較例と同等の吸引力が得られる。
さがスリーブ１８の肉厚（０．７５ｍｍ）に近づく程電
磁弁の吸引力が大きくなる。更に、本実施形態のよう
に、山部１８１のみの高さをスリーブ１８の肉厚に略等
しくしたものでも、比較例と同等の吸引力が得られる。
【００３１】尚、本実施形態では、複合磁性スリーブを
常閉型の電磁弁に適用した例について説明したが、常開
型の電磁弁にも適用できる。
常閉型の電磁弁に適用した例について説明したが、常開
型の電磁弁にも適用できる。
【００３２】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、照射開始後の
経過時間又は前記ワークの軸方向移動量に応じて照射エ
ネルギーを減少させるので、照射中のビーム照射中のワ
ークの材料の溶け落ちや熱歪等を低減できる。
経過時間又は前記ワークの軸方向移動量に応じて照射エ
ネルギーを減少させるので、照射中のビーム照射中のワ
ークの材料の溶け落ちや熱歪等を低減できる。
【００３３】請求項３の発明によれば、スリーブの弱磁
性部又は非磁性部への改質領域の一部分の深さはスリー
ブの肉厚に略等しいので、電磁アクチュエータの吸引力
を確保できる。更に、改質領域の他部分の深さはスリー
ブの肉厚よりも小さいので、ビーム照射中におけるスリ
ーブの材料の溶け落ちや熱歪等も低減できる。
性部又は非磁性部への改質領域の一部分の深さはスリー
ブの肉厚に略等しいので、電磁アクチュエータの吸引力
を確保できる。更に、改質領域の他部分の深さはスリー
ブの肉厚よりも小さいので、ビーム照射中におけるスリ
ーブの材料の溶け落ちや熱歪等も低減できる。
【図１】本発明の一実施形態に係る電磁アクチュエータ
が適用された電磁弁の断面図である。
が適用された電磁弁の断面図である。
【図２】図1のスリーブの非磁性部の拡大図である。
【図３】本実施形態における照射開始後のレーザー出力
及びワーク移動量のタイミングチャートである。
及びワーク移動量のタイミングチャートである。
【図４】本実施形態における改質領域の山部の高さと電
磁弁の吸引力の関係を示すグラフである。
磁弁の吸引力の関係を示すグラフである。
１８ スリーブ １８ａ 非磁性部 ２０ 固定コア ２１ 可動コア ２２ 磁気ギャップ ２４ コイル部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H106 DA07 DA13 DA23 DB02 DB12 DB23 DB32 DC04 DC17 DD03 EE48 GA26 JJ02 JJ05 KK22 4E066 AA03 BB01 CA15 CB00 CB02 4E068 AH00 DA12 4K028 CA01 CB01 CC01 CE06
Claims (4)
- 【請求項１】 強磁性体で構成された円筒状のワークの
所定部位を弱磁性体又は非磁性体に改質するワークの局
部材料改質方法において、 前記ワークの所定部位にオーステナイト生成元素を供給
しつつ高エネルギー密度ビームを照射すると同時に、前
記ワークを回転させつつその軸方向に移動させ、更に照
射開始後の経過時間又は前記ワークの軸方向移動量に応
じて照射エネルギーを減少させて、前記ワークの所定部
位を弱磁性体又は非磁性体に改質することを特徴とする
ワークの局部材料改質方法。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記高エネルギー密度ビームの出力は波形であり、照射
開始後の時間経過に応じて前記高エネルギー密度ビーム
の振幅を多段階に減少させることを特徴とするワークの
局部材料改質方法。 - 【請求項３】 コイル部材と、前記コイル部材の内側に
配設された筒状のスリーブと、前記スリーブ内にその軸
方向に移動自在に配設された可動コアと、前記可動コア
との間で磁気ギャップを形成する固定コアとを備え、前
記スリーブは、オーステナイト生成元素を供給しながら
高エネルギー密度ビームを照射することにより、強磁性
部の一部が弱磁性部又は非磁性部に改質された複合磁性
体で構成されている電磁アクチュエータにおいて、 前記スリーブの弱磁性部又は非磁性部への改質領域の一
部分の深さは前記スリーブの肉厚に略等しくされ、前記
改質領域の他部分の深さは前記スリーブの肉厚よりも小
さくされていることを特徴とする電磁アクチュエータ。 - 【請求項４】 請求項３において、 前記スリーブの改質領域の内面側端部は波状を呈してお
り、その山部の高さはスリーブの肉厚に略等しくされて
いることを特徴とする電磁アクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10363244A JP2000176660A (ja) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | ワークの局部材料改質方法及び電磁アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10363244A JP2000176660A (ja) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | ワークの局部材料改質方法及び電磁アクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000176660A true JP2000176660A (ja) | 2000-06-27 |
Family
ID=18478855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10363244A Pending JP2000176660A (ja) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | ワークの局部材料改質方法及び電磁アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000176660A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003166663A (ja) * | 2001-11-28 | 2003-06-13 | Aisin Seiki Co Ltd | 電磁弁 |
| CN102695639A (zh) * | 2009-12-29 | 2012-09-26 | 罗伯特·博世有限公司 | 电磁阀及其制造方法 |
| JP2014506287A (ja) * | 2010-12-20 | 2014-03-13 | エヨット ゲーエムベーハー ウント カンパニー カーゲー | 低合金炭素鋼製ねじおよび該ねじの製造方法 |
| JP2016121742A (ja) * | 2014-12-25 | 2016-07-07 | 日信工業株式会社 | 常閉型電磁弁、車両用ブレーキ液圧制御装置および常閉型電磁弁の組立方法 |
| EP3786500A1 (en) * | 2019-09-02 | 2021-03-03 | Danfoss A/S | Solenoid valve, armature tube and armature top for a solenoid valve |
-
1998
- 1998-12-21 JP JP10363244A patent/JP2000176660A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003166663A (ja) * | 2001-11-28 | 2003-06-13 | Aisin Seiki Co Ltd | 電磁弁 |
| CN102695639A (zh) * | 2009-12-29 | 2012-09-26 | 罗伯特·博世有限公司 | 电磁阀及其制造方法 |
| JP2013515931A (ja) * | 2009-12-29 | 2013-05-09 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 電磁弁および電磁弁の製造方法 |
| CN102695639B (zh) * | 2009-12-29 | 2016-01-20 | 罗伯特·博世有限公司 | 电磁阀及其制造方法 |
| JP2014506287A (ja) * | 2010-12-20 | 2014-03-13 | エヨット ゲーエムベーハー ウント カンパニー カーゲー | 低合金炭素鋼製ねじおよび該ねじの製造方法 |
| JP2016121742A (ja) * | 2014-12-25 | 2016-07-07 | 日信工業株式会社 | 常閉型電磁弁、車両用ブレーキ液圧制御装置および常閉型電磁弁の組立方法 |
| EP3786500A1 (en) * | 2019-09-02 | 2021-03-03 | Danfoss A/S | Solenoid valve, armature tube and armature top for a solenoid valve |
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