JP2009233735A - 部品組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁弁やポンプなどをハウジングに組み付けて構成される部品組立体において、ハウジングをかしめ変形させるときの力による他部品用部品組み付け穴の変形を、かしめ固定部から他部品用部品組み付け穴までのハウジング肉厚を増やさずに抑制できるようにすることを課題としている。
【解決手段】第１の部品組み付け穴３に挿入された弁ハウジング１２のハウジング２に対する固定が、ハウジングの座面５を変形させるかしめ固定によってなされ、さらに、かしめ固定部６の近傍に設けられた第２の部品組み付け穴４にピストン２１などを組み付けて構成される部品組立体（液圧ユニット１）のハウジング２に設けられる座面５を、穴軸方向に盛り上がった面にし、この座面５に、着座部１２ａに加圧されて径方向内側への分力を発生させる斜面５ａを設け、この座面５を塑性変形させてかしめ固定部６を形成するようにした。
【選択図】図４

Description

この発明は、アルミ合金などで形成されるハウジングに液圧路を開閉する電磁弁やポンプなどの装置構成部品を組み付けて構成される液圧ユニットなどの部品組立体、特に、弁部品などの装置構成部品を、高精度に加工された部品組み付け穴の近くに配置してハウジングに対してそのハウジングの一部を塑性変形させて固定する構造の部品組立体に関する。

車両のブレーキ装置に採用されるブレーキ液圧制御用の液圧ユニットは、少なくとも、動力駆動のポンプと、液圧制御用の電磁弁をハウジングに組み込んで構成されるものが主流をなしている。この液圧ユニットは、車両の各車輪に設けたホイールシリンダの液圧を必要に応じて前記電磁弁で制御する。また、ハウジングの一面に装着したモータで前記ポンプを駆動して液圧を発生させ、その液圧を減圧後の再加圧用として、あるいは自動ブレーキ制御時の制動液圧としてホイールシリンダに供給する。

この種の装置において、電磁弁などの部品を液圧ユニットのハウジングに固定する方法として、ハウジングを塑性変形させて部品を固定する、いわゆるかしめ固定法がある。その具体例として、例えば下記特許文献１は、液圧制御ユニットのハウジング(弁収容ボディと称している)にそのハウジングを変形させて電磁弁の弁ハウジングを固定している。
特許第３２８１３８５号公報

上述したブレーキ液圧制御用の液圧ユニットは、小型化が目覚しく進展しているが、さらなる小型化が強く望まれている。また、一方で、軽量化のために、ハウジングの素材としてアルミ合金を採用することが一般化している。

上記の小型化の要求に応えるには、部品の高密度配置が不可欠であり、その高密度配置のために、ハウジングにかしめ固定される部品の近くに他部品用の部品組み付け穴を設けざるを得ないケースが生じてくる。

ところが、ハウジングをかしめ変形させると、そのときにハウジングに加えられた力がかしめ固定部に近接した他部品用の部品組み付け穴部に伝播してその部品組み付け穴が変形する。鉄系部品に比べて強度の低いアルミ合金製のハウジングではその現象が特に顕著である。この変形が大きいと、変形した部品組み付け穴に対する部品の組み付けに支障がでることが考えられる。また、他部品用部品組み付け穴に摺動部品（例えば、ピストンポンプのピストンなど）が組み付けられる場合には、穴に挿入した部品の円滑な摺動の阻害要因となる懸念が生じる。

現状技術では、その不具合を回避するために、ハウジングのかしめ固定部から他部品用部品組み付け穴までの距離(その間のハウジング肉厚）を十分に確保しており、このためにハウジングの体格が増し、このことが、製品のさらなる小型化を図る上でのネックになっている。

この発明は、電磁弁やポンプなどをハウジングに組み付けて構成される液圧ユニットなどの部品組立体のさらなる小型化を図るために、ハウジングをかしめ変形させるときの力による他部品用部品組み付け穴の変形を、かしめ固定部から他部品用部品組み付け穴までのハウジング肉厚を増やさずに抑制できるようにすることを課題としている。

上記の課題を解決するため、この発明においては、ハウジングに第１の部品組み付け穴が設けられ、その第１の部品組み付け穴に挿入された装置構成部品の前記ハウジングに対する固定が、ハウジングの座面を変形させてかしめ固定部を形成するかしめ固定によってなされ、さらに、前記かしめ固定部の近傍に設けられた第２の部品組み付け穴に他部品を組み付けて構成される部品組立体の前記ハウジングに以下の工夫を施した。すなわち、同ハウジングにおいて前記装置構成部品の着座部が当接する座面を穴軸方向に盛り上がった面にしてこの座面に、前記着座部に加圧されて径方向内側への分力を発生させる斜面を設け、この座面を塑性変形させて前記かしめ固定部を形成するようにした。

前記装置構成部品の着座部が当接する座面は、径方向内側が径方向外側よりも軸方向に突出した前記第１の部品組み付け穴と同心のリング状テーパ面で構成してほぼ全域を斜面にしたものが好ましい。

また、前記装置構成部品の着座部が当接する座面を前記第１の部品組み付け穴と同心のリング状の面にしてこの座面の直径Ｄ１と前記装置構成部品の着座部の直径Ｄ２をＤ１＞Ｄ２に設定し、さらに、この座面を、同座面の盛り上がり量と同量前記ハウジングの端面から落ち込ませるのも好ましい。

なお、この発明を適用する部品組立体は、第１の部品組み付け穴に液圧路を開閉する電磁弁が組み付けられ、第２の部品組み付け穴にモータによって駆動されるピストンポンプが組み付けられ、ブレーキ液圧制御用の液圧ユニットとして構成されたものが考えられる。ただし、ブレーキ以外の機器用の部品組立体に適用しても発明の効果が期待できる。

適用対象は、液圧ユニットのほかに、空気圧制御用のユニットなども考えられる。また、第１の部品組み付け穴に組み付ける装置構成部品は、電磁弁のほかに、液流に方向性を与えるチェック弁や、第１の部品組み付け穴の入口を塞ぐ封止栓などもあり、これらの部品もハウジングにかしめ固定することがある。従って、「ハウジングにかしめ固定する部品がある」、「その部品の近くに摺動部品などを挿入する第２の部品組み付け穴がある」の２つの条件が成立する部品組立体が、この発明の適用対象となる。

この発明の部品組立体は、ハウジングに設ける座面を穴軸方向に盛り上がった面にしてこの座面に装置構成部品の着座部に加圧されて径方向内側への分力を発生させる斜面を設け、この座面を塑性変形させて装置構成部品を組み付け位置に保持するかしめ固定部を形成するようにしたので、座面を塑性変形させる力が第２の部品組み付け穴を設けた側とは反対方向（第１の部品組み付け穴の軸心側）に向かうようになる。また、盛り上がった座面は平坦な従来の座面に比べて塑性変形し易くなるため、かしめ力を小さくすることができ、これらの作用でハウジングの座面から第２の部品組み付け穴に伝播する力が少なくなって、近傍でハウジングをかしめることに起因した第２の部品組み付け穴の変形が抑制されるようになる。

なお、前記装置構成部品の着座部が当接する前記座面を、径方向内側が径方向外側よりも軸方向に突出した前記第１の部品組み付け穴と同心のリング状テーパ面で構成するものは、座面の内径側と外径側に高低差をつける加工が簡単に行える。

また、前記装置構成部品の着座部が当接するその座面を第１の部品組み付け穴と同心のリング状の面にしてこの座面の直径Ｄ１と前記装置構成部品の着座部の直径Ｄ２をＤ１＞Ｄ２に設定し、さらに、この座面を、同座面の盛り上がり量と同量前記ハウジングの端面から落ち込ませたものは、ハウジングの平坦な端面に高低差のある座面を作り出すことができ、ハウジングの端面から座面を突出させるものに比べてハウジングの加工がし易い。

以下、添付図面の図１〜図６に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明を適用したブレーキ液圧制御用の液圧ユニットの要部を示している。図示の液圧ユニット１は、ハウジング２と、液圧制御用の電磁弁１０と、ピストンポンプ２０を組み合わせて構成されている。

ハウジング２には、第１の部品組み付け穴３と第２の部品組み付け穴４が設けられ、第１の部品組み付け穴３に電磁弁１０が、第２の部品組み付け穴４にピストンポンプ２０がそれぞれ組み付けられている。

電磁弁１０は、弁スリーブ１１と、その弁スリーブの外周に装着される励磁用のコイル（図示せず）と、そのコイルを覆うヨーク（これも図示せず）と、固定鉄心を兼用した弁ハウジング１２と、一体の弁棒１３を有する可動鉄心１４と、弁ハウジング１２の内部に設けられた弁部１５及びチェック弁１６と、弁棒１３に復帰力を加える復帰スプリング１７と、フィルタ１８を組み合わせて構成されている。

図示の電磁弁１０は、コイルに通電して磁力を発生させると可動鉄心１４が弁ハウジング１２側に吸引され、弁棒１３で保持した弁体１５ａが弁座１５ｂに接触して弁部１５が閉ざされる。この電磁弁は周知の弁であるので、詳細説明は省く。

図２のピストンポンプ２０は、第２の部品組み付け穴４に摺動自在に挿入したピストン２１と、吸入弁２２と吐出弁２３を組み合わせて構成されている。ピストン２１は、モータ（図示せず)の出力軸に取り付けたカム２４(偏心したベアリング）に駆動されて往復運動し、その運動でポンプ室２５にブレーキ液が吸入され、さらに吸入されたブレーキ液が圧縮されて吐出される。このピストンポンプ２０も周知であるので、詳細説明は省く。

電磁弁１０のハウジング２に対する組み付けは、弁ハウジング１２を第１の部品組み付け穴３に挿入してハウジング２に固定する方法でなされる。このときの固定は、第１の部品組み付け穴３の入口部に設けられたハウジング２の座面５を、弁ハウジング１２に設けられた着座部１２ａで加圧して塑性変形させ、塑性変形した部分を弁ハウジング１２の外周の溝などに係止させる方法が採られる。

このとき、座面５に加えられた力が、座面５の近傍に設けられた第２の部品組み付け穴４に向って伝播される。その力の伝播を減少させるために、図１の液圧ユニット１は、ハウジング２に設けられる座面５を、第１の部品組み付け穴３の穴軸方向に盛り上がった面にしてこの座面５に、弁ハウジングの着座部１２ａに加圧されて径方向内側への分力を発生させる斜面５ａを設け、この座面５を塑性変形させてかしめ固定部６を形成するようにしている。

図３に、変形する前の座面５を示す。図示の座面５は、径方向内側が径方向外側よりも軸方向に突出した第１の部品組み付け穴３と同心のリング状テーパ面で構成されており、機械加工が容易なものになっている。

また、その座面５は、第１の部品組み付け穴３と同心のリング状の面にしてこの座面５の図４に示す直径Ｄ１と弁ハウジング１２の着座部１２ａの直径Ｄ２をＤ１＞Ｄ２の関係に設定し、この座面５の盛り上がり量と同量ハウジング２の端面から落ち込ませており、図示の高低差のある座面５を、ハウジング２の平坦な端面２ａの一部を削って形成することができる。

このように構成された座面５は、弁ハウジング１２により図１のＡ方向に加圧され、図４（ｂ）、（ｃ）の変形過程を経て塑性変形し、変形した部分が第１の部品組み付け穴３の中心側に突出してかしめ固定部６が形成される。このとき、座面５に対して加わるＡ方向の力の一部が、斜面５ａの働きで方向転換されて第１の部品組み付け穴３の軸心側に向い、そのために、かしめ固定部６から第２の部品組み付け穴側に向う力が減衰される。これに加えて、盛り上がった座面５は平坦な従来の座面に比べて塑性変形し易くなるため、かしめ力を小さくすることができ、これらの作用で第２の部品組み付け穴４の設置部に伝播される力が小さくなって、第２の部品組み付け穴４の要求精度を損なうような変形が回避されるようになる。

なお、座面５がリング状であり、また、組み付け部品に設けられる着座部１２ａがフランジの端面で構成されて周方向に連続していると、かしめ固定部６によってシール材を用いずに液封シール部を構成することができるが、弁ハウジング１２などの外周の液封シールはシール材を用いて行なうこともでき、その場合には、座面５を周方向に飛び飛びに配置してもよく、弁ハウジング１２などの外周の全域をかしめることは必須でなくなる。

かしめ固定によって第１の部品組み付け穴３に組み付けられる装置構成部品は、上述した電磁弁１０のほかに、図５に示すチェック弁２６や図６に示す封止栓３２なども考えられる。

図５のチェック弁２６は、弁体２７、弁座２８ａを有するシート部品２８、弁体２７に閉弁力を加えるスプリング２９、シート部品２８に固定される弁ホルダ３０及び内部を通過する液体を濾過するフィルタ３１とで構成され、ハウジング２に形成された第１の部品組み付け穴３の入口部にシート部品２８がかしめ固定して取り付けられる。

これらの装置構成部品も、かしめ固定部６の近くに高精度が要求される第２の部品組み付け穴が設けられる場合には、この発明の有効性が発揮される。

この発明を適用したブレーキ液圧制御用液圧ユニットの要部を示す断面図 図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図 図１の液圧ユニットのハウジングに設けた座面の詳細を示す断面図 （ａ)図３の座面を加圧変形させる前の断面図、（ｂ)変形途中の座面の断面図、（ｃ)変形を終了した座面の断面図 ハウジングにかしめ固定する装置構成部品がチェック弁である例を示す断面図 ハウジングにかしめ固定する装置構成部品が封止栓である例を示す断面図

符号の説明

１ 液圧ユニット
２ ハウジング
２ａ 端面
３ 第１の部品組み付け穴
４ 第２の部品組み付け穴
５ 座面
５ａ 斜面
６ かしめ固定部
１０ 電磁弁
１１ 弁スリーブ
１２ 弁ハウジング
１２ａ 着座部
１３ 弁棒
１４ 可動鉄心
１５ 弁部
１５ａ 弁体
１５ｂ 弁座
１６ チェック弁
１７ 復帰スプリング
１８ フィルタ
２０ ポンプ
２１ ピストン
２２ 吸入弁
２３ 吐出弁
２４ カム
２５ ポンプ室
２６ チェック弁
２７ 弁体
２８ シート部品
２８ａ 弁座
２９ スプリング
３０ 弁ホルダ
３１ フィルタ
３２ 封止栓

Claims (5)

1. ハウジング（２)に第１の部品組み付け穴（３)が設けられ、その第１の部品組み付け穴（３)に挿入された装置構成部品の前記ハウジング（２)に対する固定が、ハウジングの座面（５）を変形させてかしめ固定部（６)を形成するかしめ固定によってなされ、さらに、前記かしめ固定部（６）の近傍に設けられた第２の部品組み付け穴（４）に他部品を組み付けて構成される部品組立体であって、
   前記ハウジング（２）において前記装置構成部品の着座部（１２ａ)が当接する座面（５）を、穴軸方向に盛り上がった面にし、この座面（５）に、前記着座部（１２ａ)に加圧されて径方向内側への分力を発生させる斜面（５ａ)を設け、この座面（５）を塑性変形させて前記かしめ固定部（６)を形成するようにしたことを特徴とする部品組立体。
2. 前記座面（５）を、径方向内側が径方向外側よりも軸方向に突出した前記第１の部品組み付け穴（３)と同心のリング状テーパ面で構成して前記装置構成部品の着座部（１２ａ)が当接する座面（５）のほぼ全域を前記斜面（５ａ)にしたことを特徴とする請求項１に記載の部品組立体。
3. 前記装置構成部品の着座部（１２ａ)が当接する前記座面（５）を前記第１の部品組み付け穴（３)と同心のリング状の面にしてこの座面（５）の直径Ｄ１と前記着座部（１２ａ)の直径Ｄ２をＤ１＞Ｄ２に設定し、さらに、この座面（５）を、同座面の盛り上がり量と同量前記ハウジング（２)の端面（２ａ)から落ち込ませたことを特徴とする請求項１又は２に記載の部品組立体。
4. 前記第１の部品組み付け穴（３)に液圧路を開閉する電磁弁（１０）が組み付けられ、前記第２の部品組み付け穴（４）にモータによって駆動されるピストンポンプ(２０)が組み付けられ、ブレーキ液圧制御用の液圧ユニットとして構成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の部品組立体。
5. 前記装置構成部品が、液圧制御用の電磁弁（１０）、液流に方向性を与えるチェック弁（２６)、又は前記第１の部品組み付け穴（３)の入口を塞ぐ封止栓（３２)である請求項１〜３のいずれかに記載の部品組立体。

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