JP2011007218A - 詰栓構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】液体が封入された流体機器において、高い液圧により封止部材が抜け出すことなく、ポートを液密的に封止する流体機器の封止構造を提供する。
【解決手段】ハウジング４０に穿設された断面円形の液体通路４８の開口端部４２を閉鎖する詰栓構造において、円柱部５２の端部に環状鍔部５４が形成されハウジングより変形抵抗が小さいか等しいプラグ４４と、開後端部の環状鍔部の外周近傍部分が、環状鍔部の端面と当接する当接面の周縁部に環状鍔部を包囲するようにかしめ工具５６の環状尖頭部５８によってかしめられることによって、環状鍔部の下面に圧着するように変形された開口端部の鍔圧着部６２と、同かしめによって、液体通路が縮径変形してプラグの円柱部が鼓状に変形した縮径部６０と、かしめによって、環状鍔部の周縁が鍔圧着部と圧着するように押圧変形された周縁変形部６４とを備えること。
【選択図】図６

Description

本発明は、液体が封入された流体機器のハウジング等に形成された孔を、密封する詰栓構造に関するものである。
この背景技術分野で使用される流体機器としては、例えば油圧回路を有する自動車等のブレーキシステムがあり、また、アンチスキッドシステム、パワステアリングシステム等の補助的なシステムの油圧源として使用されるプランジャポンプがある。特許文献１のプランジャポンプによれば、ハウジングに形成されたポートに封止栓を圧入し、ポートの開口端部周縁をかしめて、液体通路に作用する油圧による封止栓のポートからの抜け止めを図りながらポートを液密的に封止する構造が示されている。
また、特許文献２では、アルミ製ハウジングに形成されたポートに鋼球を圧入し、ポートの開口端部周縁をかしめて、ポートに作用する油圧による鋼球のポートからの抜け止めを図りながらポートを液密的に封止する構造が示されている。
このようにポートに鋼球を圧入し、ポートの開口端部周縁をかしめて封止構造を形成する方法として、例えば以下のようなものがある。まず、図７に示すように、鋼球８０を第１のパンチ部材８２によって、ハウジング８４のポート８５の端部に外側から圧入し、内側の停止保持部８６まで押し込める。次に、図８に示すように、第２のパンチ部材８８によって開口端部周縁９０を外側から打撃することにより開口端部周縁９０をかしめる。さらに、図９に示すように、第２のパンチ部材８８によって、開口部が狭まるように開口端部周縁９０を繰り返し打撃する。そして、図１０に示すように、開口端部周縁９０が鋼球８０の外側端部に当接するまで打撃する。これは、図１１に示すように、主に開口端部周縁９０の塑性変形によって鋼球８０の外側を覆い、塑性変形された開口端部周縁９０と停止保持部８６とによって、鋼球８０を保持するものである。使用においては下方の矢印方向からの油圧を受ける。
特開平９−２０９９４１号公報 特開平１１−２８０９８２号公報
しかし、特許技術文献１及び特許文献２における封止構造では、かしめにより変形させたポートの開口端部周縁のみで鋼球又は封止栓に負荷される高い圧力を受けるものであるため、鋼球又は封止栓のポートからの抜け外れを防止するポートの開口端部周縁のかしめ変形部の強度確保が難しく、液体通路に作用する高い油圧に対する鋼球又は封止栓の抜け止めが十分でないという問題があった。また、封止構造を形成する工程においては、第１のパンチ部材及び第２のパンチ部材の２種類のパンチ部材を使用してかしめなければならず、加工工数が多くなってコスト高となってしまうという問題があった。
そこで、本発明は上記の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体が封入された流体機器において、設けられたポートを高い液密性で封止し、高い圧力が負荷されても封止部材の抜け止めを確実に図ることができる流体機器の封止構造を提供することにある。
上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明の構造上の特徴は、ハウジングに穿設された断面円形の液体通路の開口端部を閉鎖する詰栓構造において、 円柱部の端部に環状鍔部が形成され前記ハウジングより変形抵抗が小さいか等しいプラグと、前記円柱部が前記液体通路に嵌合し、前記環状鍔部が前記開口端部と係合した状態で、前記開口端部の前記環状鍔部の外周近傍部分が、前記環状鍔部の端面と当接する当接面の周縁部に前記環状鍔部を包囲するように突設されたかしめ工具の環状尖頭部によってかしめられることによって、前記環状鍔部の下面に圧着するように変形された前記開口端部の鍔圧着部と、前記かしめられることによって、前記液体通路が縮径変形して前記プラグの円柱部が鼓状に変形した縮径部と、前記かしめられることによって、前記環状鍔部の周縁が前記鍔圧着部と圧着するように押圧変形された周縁変形部と、を備えることである。
請求項１に係る発明によれば、鍔圧着部は、液体通路の開口端部において、開口端部の環状鍔部の外周近傍部分が、かしめ工具の環状尖頭部により押圧されることで、開口端部の環状尖頭部より内側に位置する部分が、環状鍔部側に盛り上がり、環状鍔部下面に接触することで形成される。また、周縁変形部は、環状尖頭部の内側で環状鍔部の周縁が圧潰され、鍔圧着部に圧着することで形成される。
また、縮径部は、以下のように形成される。まず、開口端部が前記環状尖頭部により押圧されることでへこみ、このへこみにより押圧された材料が液体通路の内壁部側へ変形移動する。そして、この変形移動によって液体通路の内壁部が半径方向内側に盛り上がり縮径変形する。さらに、液体通路の内壁部に嵌合されたプラグの円柱部が、この縮径変形に倣って、圧着した状態で鼓状に変形して縮径部が形成される。
本件発明の詰栓構造は、このようにして形成された鍔圧着部、周縁変形部及び縮径部を備えることにより、プラグが液体通路の開口端部から抜け外れしない構造が形成されると同時に、プラグと開口端部とが重ねられた状態で打撃されて塑性変形されていることで、広い範囲で密着した一体不可分の封止構造となっている。そのため、きわめて液密性の高い状態で液体通路を密封することができ、高い液圧がプラグに作用したとしても、プラグの抜け外れを確実に防止することができる。
本発明に係る詰栓構造を使用した詰詮装置を、車両用ブレーキ装置の油圧回路に実施した例について図面に基づいて以下に説明する。この車両用ブレーキ装置の油圧回路２は、図１に示すように、ブレーキペダル４と、マスターシリンダ６と、ブレーキシリンダ８とを有する。この油圧回路は、アンチロック機構を構成するためにリザーバ１０と、ポンプ１２と電磁弁１４，１６を有する。そして、ポンプ１２下流側とマスターシリンダ６の間にはポンプ１２の脈圧を低減する脈圧低減手段１８と逆止弁２０とを有する。そしてポンプ１２の上流側には盲栓としての詰栓装置２２がハウジング４０に形成されたポートの開口端部４２（図２参照）に設けられている。
マスターシリンダ６は、第１配管２４、電磁弁１４、第２配管２６を介してブレーキシリンダ８と接続されている。マスターシリンダ６は、ブレーキペダル４の踏み力によって作動液（グリコール系のブレーキ液）を加圧し、その作動液をブレーキシリンダ８に吐出する。そして、ブレーキシリンダ８は、液圧によりブレーキパッド９をブレーキディスク１１に押圧して車輪の回転を抑制する。
ブレーキシリンダ８は、第３配管２８を介してリザーバ１０に接続されている。そして第１配管２４及び第２配管２６の間には電磁弁１４が設けられ、第３配管２８とリザーバ１０との間には、電磁弁１６が設けられている。電磁弁１４，１６は車輪がロックすることを防止するため制御手段（図略）からの信号により開閉される。そして、電磁弁１４が閉じられ、電磁弁１６が開けられることで、作動液がブレーキシリンダ８から排出され、ブレーキシリンダ８の液圧が減圧される。そしてブレーキシリンダ８から排出された作動液は、リザーバ１０に貯留される。これによりブレーキシリンダ８によって車輪を制動させる力が弱まり、車輪がロックしなくなる。リザーバ１０は第４配管３０を介してポンプ１２に接続されている。
ポンプ１２はプランジャポンプであり、リザーバ１０から作動液をくみ上げる。そして作動液を加圧し、加圧した作動液を脈圧低減手段１８側に吐出する。ポンプ１２には脈圧低減手段１８に連通する第５配管３２が設けられている。
脈圧低減手段１８は、作動液が流入するバッファ室１８ａが設けられ、バッファ室１８ａの容量を作動液の圧力により変動させることで作動液の圧力の変動が軽減されるようになっている。作動液は、脈圧低減手段１８から第６配管３４、逆止弁２０及び第７配管３６を介してマスターシリンダ６に送られる。
詰栓装置２２は、図６に示すように、ハウジング４０に設けられたポートの開口端部４２に形成される構造及び開口端部４２を封止するプラグ４４からなるものである。ハウジング４０の開口端部４２には、大きな内径の外側内周壁部４６と、小さな内径の内側内周壁部（液体通路）４８と、外側内周壁部４６と内側内周壁部４８との間に形成された環状円錐面５０とが設けられている。プラグ４４は、内側内周壁４８に嵌合可能な径を持つ円柱部５２と、円柱部５２の一方の端部に外側内周壁４６より径が小さく、かつ内側内周壁４８より径の大きな環状鍔部５４とを備えている。
そして、詰栓装置２２は、以下に示すように形成されることで、封止構造が構築される。まず、図２に示すように、プラグ４４の円柱部５２を内側内周壁部４８内に挿入し、環状鍔部５４の外縁を開口端部４２を構成する環状円錐面５０に当接させてセットする。そして、パンチ部材５６によってかしめを行う。このパンチ部材５６は、下方に突設する鋭角の環状尖頭部５８を有し、環状尖頭部５８は環状鍔部５４の径より少し大きく、外側内周壁部４６の径より小さく形成されている。次に、パンチ部材５６による１回の打撃によって、図３〜図５に示すように、環状鍔部５４の外縁部を圧潰するとともに、環状尖頭部５８によって、環状鍔部５４の周囲近傍に位置する環状円錐面５０に楔状の凹断面を環状に形成する。このように、図６に示すように、楔状の凹断面が環状に形成されることによって、環状円錐面５０から内側内周壁４８側へ材料が移動し、内側内周壁（液体通路）４８が内側に盛り上がって縮径変形する。この縮径変形によって、プラグ４４の円柱部５２の側面が押圧されて、円柱部５２の中程が細くなった鼓状の縮径部６０が形成される。また、楔状の凹断面が環状に形成されることによって、環状尖頭部５８の内側に位置する環状円錐面５０は、プラグ４４の環状鍔部５４の下面に向かって隆起する。このときに環状鍔部５４の外縁部は、パンチ部材５６によって環状円錐面５０側へ圧潰されて周縁変形部６４を形成する。そのため、環状尖頭部５８の内側に位置する環状円錐面５０と環状鍔部５４の下面とは互いに接近して隙間なく密着した状態となり、環状尖頭部５８の内側に位置する環状円錐面５０には鍔圧着部６２が形成される。このように、ポートの開口端部４２ばかりでなくプラグ４４も同時に塑性変形することで、鼓状となった円柱部５２全体が内側内壁部４８に圧着し、かつ環状鍔部５４と鍔圧着部６２とが圧着する。これによって、ポートの開口端部４２とプラグ４４とが密着して一体不可分となった封止構造が形成される。このように、内側内壁部４８とプラグ４４とは一体となって高い液密性を生ずるとともに、作動液から高い圧力が負荷されても、プラグ４４がハウジング４０から抜け外れることがない。また、１種類のパンチ部材５６によって、１工程でかしめるので、工数を減らし製造コストを低減させることができる。
上記構成の詰栓装置２２によると、鍔圧着部６２は、液体通路（第４配管）３０の開口端部４２において、環状円錐面５０の環状鍔部５４の外周近傍部分が、パンチ部材５６の環状尖頭部５８により押圧されることで、環状円錐面５０の環状尖頭部５８より内側に位置する部分が、環状鍔部５４側に盛り上がり、環状鍔部５４下面に接触することで形成される。また、周縁変形部６４は、環状尖頭部５８の内側で環状鍔部５４の周縁が圧潰され、鍔圧着部６２に圧着することで形成される。
また、縮径部６０は、以下のように形成される。まず、開後端部４２を構成する環状円錐面５０が前記環状尖頭部５８により押圧されることでへこみ、このへこみにより押圧された材料が液体通路３０の内壁部側へ変形移動する。そして、この変形移動によって液体通路３０の内側内周壁４８が半径方向内側に盛り上がり縮径変形する。さらに、開口端部４２に嵌合されたプラグ４４の円柱部５２が、この縮径変形に倣って、圧着した状態で鼓状に変形して縮径部６０が形成される。
本実施例の詰栓装置２２は、このようにして形成された鍔圧着部６２、周縁変形部６４及び縮径部６０を備えることにより、プラグ４４が液体通路３０の開口端部４２から抜け外れしない構造が形成されると同時に、プラグ４４と開口端部４２とが重ねられた状態で打撃されて塑性変形されていることで、広い範囲で密着した一体不可分の封止構造となっている。そのため、きわめて液密性の高い状態で液体通路３０を密封することができ、高い液圧がプラグ４４に作用したとしても、プラグ４４の抜け外れを確実に防止することができる。
なお、上記実施例では、詰栓装置を配管の途中に設けるものとしたが、これに限定されず、例えばプランジャポンプのハウジングに設けられた開口部を封止するものでもよい。
また、液体通路に循環する作動液としてグリコール系のブレーキ液を使用するものとしたが、これに限定されず、ブレーキ装置以外の流体器機において例えばオイルや水でもよい。
斯様に、上記した実施の形態で述べた具体的構成は、本発明の一例を示したものにすぎず、本発明はそのような具体的構成に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の態様を採り得るものである。
液体が封入された流体機器において、使用される液体の流出を防ぐ詰栓構造に利用することができる。
本発明の実施例のブレーキ装置における油圧回路を示す図である。 同封止構造の形成工程を示す図である。 同封止構造の形成工程を示す図である。 同封止構造の形成工程を示す図である。 同封止構造の形成工程を示す図である。 同封止構造の形成工程における変形経過と使用状態とを示す図である。 従来例の封止構造の形成工程を示す図である。 同封止構造の形成工程を示す図である。 同封止構造の形成工程を示す図である。 同封止構造の形成工程を示す図である。 同使用状態を示す図である。
２２…詰栓構造（詰栓装置）、３０…液体通路（第４配管）、４０…ハウジング、４２…開口端部、４４…プラグ、４８…液体通路（内側内周壁）、５０…開口端部（環状円錐面）、５２…円柱部、５４…環状鍔部、５６…かしめ工具（パンチ部材）、５８…環状尖頭部、６０…縮径部、６４…周縁変形部。

Claims (1)

  1. ハウジングに穿設された断面円形の液体通路の開口端部を閉鎖する詰栓構造において、
    円柱部の端部に環状鍔部が形成され前記ハウジングより変形抵抗が小さいか等しいプラグと、
    前記円柱部が前記液体通路に嵌合し、前記環状鍔部が前記開口端部と係合した状態で、前記開口端部の前記環状鍔部の外周近傍部分が、前記環状鍔部の端面と当接する当接面の周縁部に前記環状鍔部を包囲するように突設されたかしめ工具の環状尖頭部によってかしめられることによって、前記環状鍔部の下面に圧着するように変形された前記開口端部の鍔圧着部と、
    前記かしめられることによって、前記液体通路が縮径変形して前記プラグの円柱部が鼓状に変形した縮径部と、
    前記かしめられることによって、前記環状鍔部の周縁が前記鍔圧着部と圧着するように押圧変形された周縁変形部と、
    を備えることを特徴とする詰詮構造。



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