JP2015103635A - ソレノイドバルブ用コアの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気遮断部の強度の低下が防止されるとともに、十分な磁気特性が得られ、製造コストが低減されるソレノイドバルブ用コアを製造する方法を提供する。【解決手段】筒状本体部の中間部に環状に形成された磁気遮断部を有するソレノイドバルブ用コアの製造方法である。当該製造方法では、まず、粗本体部１１と、その軸方向Ｚの中間部に形成された環状溝４０を有する粗部材１ａが準備される。次いで、環状溝４０に非磁性材料からなるワイヤ部材５０が巻回される。その後、ワイヤ部材５０が巻回された粗部材１ａが炉内で加熱されてワイヤ部材５０が溶融されて磁気遮断部の溶融材料が環状溝４０に充填される。次いで、粗部材１ａが冷却されて上記溶融材料が凝固して磁気遮断部が形成される。その後、軸心部２２ａが切削されて磁気遮断部が内周面２１ｃに表出される。【選択図】図４

Description

本発明は、ソレノイドバルブ用コアの製造方法に関する。

自動車に備えられるオートマティックトランスミッション（以下「Ａ／Ｔ」ともいう）制御用のリニアソレノイドアッセンブリや、エンジン出力を制御する可変バルブタイミング機構のオイルコントロールバルブ等は電磁スプール弁の一種であり、その駆動部には、ソレノイドバルブが用いられている。Ａ／Ｔにおいては燃費や快適性の向上の要請に対応して多段化が進んでおり、これに伴ってソレノイドバルブの性能向上が求められている。また、オイルコントロールバルブにおいてもエンジン出力を全域で効率よく制御するためにソレノイドバルブの性能向上が求められている。

上記ソレノイドバルブは、コアの周囲に設けられたコイルにバッテリーから供給される電力を導くことにより発生する磁力を利用してバルブを開閉する構成を有している。そのため、コアの磁気特性を向上させることにより、ソレノイドバルブの性能を向上させることができる。

特開平４−２６２５１１号公報

従来、ソレノイドバルブ用コアは、非磁性材料製のリングが二個の磁性軟鉄製のリングにより挟まれた状態にされて、両者がろう付け又は機械的結合（圧入又はかしめ等）によって一体化されることにより構成されている。かかる構成では、部品点数が比較的多くなるため、製造コストが増加する傾向がある。

特許文献１には、上述の用途に用いられるソレノイドバルブ用コアとして、磁性材料製の粗部材の外周面において周方向に形成された溝に非磁性材料製のろう材が肉盛り溶接された後、粗部材の軸心部と外周面が切削されて筒状に成形されることにより、上記ろう材により磁気遮断部が形成されたコアが開示されている。しかし、かかる構成では、ろう材が溝の細部にまで行きわたらずに磁気遮断部内に空隙ができる場合がある。この場合には、磁気遮断部の強度が低下したり、筒状部材と磁気遮断部との接合面積が低減して十分な磁気特性が得られないなどの問題が生じる。

また、特許文献１には、上記ろう材の肉盛溶接に替えて、非磁性材料製のリングを予め複数に分割して形成された円弧状の磁気遮断部材が、粗部材の外周面の溝に嵌め込まれた後、粗部材にろう付け接合されることにより磁気遮断部が形成されたコアも開示されている。この場合には、複数に分割された磁気遮断部材が使用されることから部品点数が増えるため、製造コストの増加が懸念される。また、この場合の磁気遮断部は、磁気遮断部材及びろう材層の二種の材料が接合されて形成されているため、一種の均一な材料からなる場合よりも磁気特性が低下するおそれがある。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、磁気遮断部の強度の低下が防止されるとともに、十分な磁気特性が得られ、製造コストが低減されるソレノイドバルブ用コアを製造する方法を提供しようとするものである。

本発明の一の態様は、磁性材料製の筒状本体部と、該筒状本体部における軸方向の一端に径方向外側に突出形成されたフランジ部と、上記筒状本体部における軸方向中間部に環状に形成された磁気遮断部と、を有するソレノイドバルブ用コアの製造方法において、
少なくとも棒状又は筒状の粗本体部を有し、該粗本体部の軸方向中間部において周方向に沿って外周面から軸心側に窪んだ環状溝を形成してなる磁性材料製の粗部材を準備する準備工程と、
上記粗部材よりも融点の低い非磁性材料からなるワイヤ部材を、上記粗本体部の周方向に沿って上記環状溝に巻回する巻回工程と、
上記ワイヤ部材を巻回した上記粗部材を加熱することにより、上記ワイヤ部材を溶融させて上記磁気遮断部を構成する溶融材料として上記環状溝内に充填し、その後冷却することにより、上記溶融材料を凝固させて上記磁気遮断部を形成する熱処理工程と、
上記粗部材に切削加工を施し、少なくとも上記環状溝の内周側を切削除去することによって上記磁気遮断部の内周面を露出させる切削工程と、
を含むことを特徴とするソレノイドバルブ用コアの製造方法にある。

上記ソレノイドバルブ用コアの製造方法においては、ワイヤ部材が環状溝に巻回される上記巻回工程が積極的に採用され、その後に上記熱処理工程が実施されることにより、磁気遮断部が形成される。そのため、形成された磁気遮断部に空隙が形成されることが防止され、磁気遮断部の強度の低下が防止される。また、筒状本体部と磁気遮断部との接合面積が十分確保されるため、十分な磁気特性が得られる。また、磁気遮断部はその全体が上記ワイヤ部材を構成していた一種の非磁性材料からなる均一なものとなるため、磁気特性の向上が図られる。また、磁気遮断部を形成する部材はワイヤ部材のみであることから、部品点数が少なくて済むため、製造コストの低減に寄与する。

以上のごとく、本発明によれば、磁気遮断部の強度の低下が防止されるとともに、十分な磁気特性が得られ、製造コストが低減されるソレノイドバルブ用コアを製造する方法を提供することができる。

実施例１における製造方法により製造されたソレノイドバルブ用コアの斜視図。 実施例１における、準備工程での粗部材の正面図。 実施例１における、準備工程での粗部材の断面図。 実施例１における、巻回工程でのワイヤ部材を巻回した粗部材の断面図。 実施例１における、熱処理工程での一体化粗材の断面図。 実施例１における、切削工程後のソレノイドバルブ用コアの断面図。 変形例における、熱処理工程での粗部材の断面一部拡大図。 他の変形例における、熱処理工程での粗部材の断面一部拡大図。 他の変形例における、熱処理工程での粗部材の断面一部拡大図。 他の変形例における、熱処理工程での粗部材の断面一部拡大図。

上記製造方法により製造されるソレノイドバルブ用コアは、例えば、自動車等に備えられるオートマティックトランスミッション制御用のリニアソレノイドアッセンブリや、自動車等のエンジン出力をコントロールする可変バルブタイミング機構に用いられるオイルコントロールバルブなどを構成する電磁スプール弁の駆動部であるソレノイドバルブのコアとして使用することができる。また、上記製造方法により製造されるソレノイドバルブ用コアは、ウェット型及びドライ型のいずれの形式の場合でも使用することができる。

本明細書に記載されている「磁性材料」とは、外部磁場が無くても自発磁化を持つことができるいわゆる強磁性材料のことであって、軟磁性材料を含む。また、本明細書に記載されている「非磁性材料」とは、磁性材料に比べて磁界によって磁化し難い材料のことであって、弱磁性材料を含むものとする。

上記準備工程において準備する粗部材の形成材料は、磁性材料であって、例えば、ＥＬＣＨ２（神戸製鋼社製）などの純鉄系軟磁性材料（磁性軟鉄）、電磁軟鉄ＳＵＹ−０〜ＳＵＹ−３（ＪＩＳ−Ｃ−２５０４）、機械構造用炭素鋼鋼材Ｓ１０Ｃ（ＪＩＳ−Ｇ−４０５１）などが採用される。粗部材を構成する粗本体部の形状は、予め中空部が形成された筒状であってもよいし、中空部が形成されていない棒状であってもよい。粗本体部は、例えば、鍛造、切削、鋳造等によって形成することができる。なお、中空部を有しない棒状の粗本体部は、後述の切削工程内で軸心部が切削除去されて中空部を有する筒状に成形される。

粗本体部の軸方向中間部に設けられる環状溝は、切削、鍛造により形成することができるほか、鋳造により粗本体部とともに形成することができる。さらに、粗本体部の一端側には、フランジ部の粗材となる粗フランジ部が形成されていてもよい。粗フランジ部は粗本体部と同様に例えば、鍛造、切削、鋳造等によって形成することができる。

上記巻回工程において、ワイヤ部材は張力を掛けられながら環状溝へ巻回されることが好ましい。これにより、環状溝に巻回されたワイヤ部材間の間隙を小さくすることができ、環状溝内におけるワイヤ部材の充填率を高めることができる。上記ワイヤ部材に付与される張力は、ワイヤ部材の寸法や強度によって適正範囲が変化するが、例えば０．１〜５ｋｇの範囲とすることが好ましい。

上記巻回工程において使用される上記ワイヤ部材は、極細のワイヤ材であることが好ましい。例えば、上記ワイヤ部材の直径は０．１０ｍｍ〜０．５０ｍｍとすることができる。これにより、環状溝に巻回されたワイヤ部材間の間隙を小さくすることができ、環状溝内におけるワイヤ部材の充填率を高めることができる。

上記巻回工程において、上記ワイヤ部材は上記環状溝に複数回巻回されることが好ましい。これにより、ワイヤ部材が環状溝に充填されることとなる。ワイヤ部材の巻回回数は、環状溝の大きさ（深さ）、ワイヤ部材の直径、ワイヤ部材の材質などを考慮して決定することができ、例えば、環状溝の最深部の深さよりもワイヤ部材を巻き重ねた厚さが大きくなるように複数回巻回されるようにしてもよい。なお、複数回巻回されたワイヤ部材の一部が環状溝から溢れた状態となっていてもよい。

上記ワイヤ部材は粗部材よりも融点の低い非磁性材料からなる。具体的には、上記ワイヤ部材は、純銅、黄銅などの銅合金、純銀又は銀合金から作ることができる。磁性軟鉄製の粗部材を用いる場合には、ワイヤ部材は純銅からなることが好ましい。純銅のワイヤ部材は入手が容易であるとともに、純銅の膨張係数が磁性軟鉄の膨張係数と近い値であるため、熱膨張・収縮により磁気遮断部と粗部材との界面に間隙が形成されることが防止され、磁気特性の向上に寄与する。なお、ワイヤ部材は上記材料の他に、不可避的な不純物を含んでいてもよい。また、ワイヤ部材として、市販されているワイヤ状のろう材を使用することができる。

上記ソレノイドバルブ用コアの製造方法においては、上記巻回工程の後に、上記粗部材に巻回された上記ワイヤ部材が上記粗部材に押圧されて、上記ワイヤ部材が上記環状溝内に加圧される加圧工程が行われ、該加圧工程の後に上記熱処理工程が行われることが好ましい。これにより、環状溝内におけるワイヤ部材の充填率が一層高まり、熱処理工程においてワイヤ部材の溶融材料が確実に環状溝に充填されることとなる。その結果、磁気遮断部に空隙が発生することが一層防止されて、磁気特性の向上と強度低下の防止が図られる。加圧工程は、例えば、ロール圧延機による圧延や、プレス機による圧縮などにより行われる。プレス機による圧縮の場合には、例えば、巻回されたワイヤ部材の外周略全域が複数の円弧状の治具によって軸心側に均一に圧縮される。なお、加圧工程が行われる場合には、巻回工程において、環状溝に巻回されたワイヤ部材の一部が環状溝から溢れていることが好ましい。これにより、加圧工程において、ワイヤ部材が環状溝内に確実に加圧されることとなる。

上記熱処理工程においては、上記ワイヤ部材の溶融と同時又は連続して上記粗部材が磁性焼鈍されることが好ましい。これにより、粗部材を形成する磁性材料の再結晶が促されて、磁気特性が向上する。そして、かかる磁性焼鈍の工程がワイヤ部材の溶融と同時又は連続して行われることにより、作業工程が簡略化されて、製造コストの低減に寄与する。特に準備工程において粗部材が冷間鍛造により成形された場合には、当該粗部材に残存される内部歪み・結晶粒の歪形が除去されて、磁気特性の向上が図られる。

熱処理工程は、例えば、ＥＬＣＨ２製の粗部材と、純銅製のろう材からなるワイヤ部材が使用される場合には、水素雰囲気、窒素、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気、真空などの無酸化雰囲気において、１０８０℃〜１１５０℃に０．１〜０．２時間保持する条件により行われることとすることができる。

上記熱処理工程においては、上記粗部材は軸方向が鉛直方向に向けられた姿勢で加熱されるとともに、上記環状溝は上記姿勢において下方側に位置する側の側壁が水平又は外周側が軸心側よりも高くなる形状を呈していることが好ましい。これにより、熱処理工程において、磁気遮断部を形成する溶融材料が環状溝から流れ出ることが防止され、磁気遮断部における形成材料の不足による強度低下や磁気特性の低下が防止される。

（実施例１）
上記ソレノイドバルブ用コアの製造方法の実施例につき、図１〜図６を用いて説明する。
図１に示すように、本例の製造方法は、磁性材料製の筒状本体部２と、筒状本体部２における軸方向Ｚの一端に径方向外側に突出形成されたフランジ部３と、筒状本体部２における軸方向Ｚの中間部に環状に形成された磁気遮断部４と、を有するソレノイドバルブ用コア（以下「コア」ともいう）１の製造方法であって、図２〜図６に示すように、準備工程Ｓ１、巻回工程Ｓ２、熱処理工程Ｓ３及び切削工程Ｓ４が含まれる。

準備工程Ｓ１においては、図２に示すように、少なくとも棒状又は筒状の粗本体部１１を有し、図３に示すように、該粗本体部１１の軸方向Ｚの中間部において周方向に沿って外周面２１ｂから軸心１２側に窪んだ環状溝４０が形成された磁性材料製の粗部材１ａが準備される。

まず、粗部材１ａの素材として、ボンディング処理が施された磁性材料であるＥＬＣＨ２製のコイル材が用意される。次いで、当該コイル材が所定の長さに切断された後、多段冷間鍛造により、図２に示すように、コア１の外形１０よりも一回り大きい棒状の粗部材１ａが作製される。これと併せて、粗部材１ａの軸方向Ｚの一端に粗フランジ部３ａが形成される。粗フランジ部３ａは、粗部材１ａの外周において径方向Ｘ外側に突出した円盤状であって、フランジ部３（図１参照）よりも一回り大きい。その後、図３に示すように、粗部材１ａの軸方向Ｚの他端側から略中央までの他端側部２１の軸心部２１ａが切削されて、軸心部２１ａは円柱凹状に成形されて中空部となっている。これとともに、粗フランジ部３ａが切削加工されて、フランジ部３が成形される。なお、粗部材１ａの軸方向Ｚの一端側から略中央までの一端側部２２の軸心部２２ａはこの段階では切削されない。

そして、図３に示すように、粗部材１ａの外周面２１ｂが切削されて、軸方向Ｚの中間部に環状溝４０が形成される。環状溝４０は、外周面２１ｂから軸心１２側に窪んだ環状に形成されている。軸心部２１ａは軸方向Ｚにおいて粗部材１ａの他端から環状溝４０の形成位置と同じ位置まで凹状に形成されているが、環状溝４０には底部４１が形成されており、環状溝４０と軸心部２１ａとは連通していない。環状溝４０の形状は、粗部材１ａの周方向において一様となっている。環状溝４０の一端側に位置する一端側側壁４２は、図３に示すように、軸心１２から離れるに従って、粗部材１ａの軸方向Ｚにおいてフランジ部３に近づくように傾斜している。本例では、軸方向Ｚに平行な断面において、一端側側壁４２と軸心１２との鋭角側のなす角αは約４０°である。なお、角αは、例えば、３０°〜５０°の範囲とすることができる。一方、環状溝４０の一端側と反対側に位置する他端側側壁４３は、粗部材１ａが軸方向Ｚを鉛直方向に向けた姿勢にされた場合に、下方側に位置して水平となる形状を呈している。なお、環状溝４０が形成された後、粗部材１ａが洗浄される。

巻回工程Ｓ２においては、図４に示すように、ワイヤ部材５０が粗本体部１１の周方向に沿って環状溝４０に巻回される。本例では、ワイヤ部材５０として、粗部材１ａの形成材料よりも融点の低い非磁性材料からなる純銅製のワイヤ状ろう材が使用される。使用されるワイヤ部材５０の直径は、例えば、０．１０ｍｍ〜０．５０ｍｍとすることができ、本例では、０．２０ｍｍである。

本例では、巻回工程Ｓ２においては、ワイヤ部材５０は張力（テンション）が掛けられながら環状溝４０に巻回される。当該張力は、例えば、０．１〜５ｋｇであり、本例では、０．５ｋｇである。

さらに、ワイヤ部材５０は環状溝４０に複数回巻回される。これにより、図４に示すように、ワイヤ部材５０は環状溝４０内に積層されるように巻き重ねられる。本例での巻回は、合計１４１周分実施され、最も多い部分でワイヤ部材５０が１２重に積層されるように密に巻き重ねられる。なお、環状溝４０においてワイヤ部材５０が巻き重ねられる数は、環状溝４０の大きさ（深さ）、ワイヤ部材５０の材質、直径などを考慮して決定することができる。

本例では、図４に示すように、環状溝４０に巻回されたワイヤ部材５０は、環状溝４０から径方向外側に若干はみ出しており、軸方向Ｚから見たときに粗部材１ａの他端側部２１の外周面２１ｂから盛り上がった状態になっている。そして、ワイヤ部材５０が環状溝４０に巻回された後、環状溝４０に巻回されたワイヤ部材５０がロール圧延によって粗部材１ａに対して押圧されて、ワイヤ部材５０が環状溝４０内で加圧される加圧工程が行われる。

上記加圧工程の後に熱処理工程Ｓ３が行われる。熱処理工程Ｓ３においては、ワイヤ部材５０が巻回された粗部材１ａが加熱されることにより、ワイヤ部材５０が溶融されて磁気遮断部４を構成する溶融材料として環状溝４０内に充填される。本例では、水素雰囲気の下、１０８０℃〜１１５０℃の連続水素炉で０．１〜０．２時間加熱されて、ワイヤ部材５０が溶融されて、当該溶融材料が環状溝４０内に充填される。その後、粗部材１ａは冷却されて、上記溶融材料が凝固されて図５に示すように環状溝４０に磁気遮断部４が形成される。

なお、熱処理工程Ｓ３においては、粗部材１ａはフランジ部３が上方側となる状態とされている。すなわち、粗部材１ａは軸方向Ｚを鉛直方向に向けた姿勢で加熱されることとなる。そして、環状溝４０は当該姿勢において下方側に位置する側の他端側側壁４３が水平となる形状を呈している。

本例では、熱処理工程Ｓ３において、ワイヤ部材５０が溶融された後、炉温８５０℃〜９５０℃の炉内に０．２〜０．５時間保持されて、粗部材１ａが磁性焼鈍される。すなわち、ワイヤ部材５０の溶融と連続して粗部材１ａの磁性焼鈍が行われる。

その後、切削工程Ｓ４においては、仮想線２１０ｂ、２１０ｃ、２２０ａ（図５参照）に沿って、図６に示すように、粗粗材１ａの軸心部２２ａ、外周面２１ｂ及び内周面２１ｃが切削されて、筒状本体部２が形成されるとともに、磁気遮断部４の内周面４４が内周面２１ｃに表出される。

仮想線２１０ｃは環状溝４０の底部４１よりも径方向外側に位置しているとともに環状溝４０と交差しているため、内周面２１ｃの切削によって底部４１が除去されることにより内周面４４が表出されることとなる。その後、外周面２１ｂ及び内周面２１ｃが仕上げ旋削加工されて、５００℃〜５５０℃で１．５〜２．０時間加熱されてガス軟質化処理が行われ、内周面２１ｃ及び外周面２１ｂの耐摩耗性の向上が図られる。

以上のようにして製造されたコア１について以下の評価が行われた。
（１）工程能力指数（Ｃｐｋ）の評価
コア１の軸心部２１ａの内径寸法の工程能力指数（Ｃｐｋ）が以下のように算出され、評価された。まず、３０個のコア１の軸心部２１ａの内径が実測され、これらの平均値及び標準偏差が求められた。そして、下記の（式１）により、規格中心値からの平均値の偏りが考慮されて、工程能力指数（Ｃｐｋ）が算出された。
Ｃｐｋ＝（公差−２×ＡＢＳ（規格中心値−平均値））／（６×標準偏差）・・・（式１）

コア１の軸心部２１ａの内径寸法の規格値は１０．６７±０．００５ｍｍであって、規格中心値は１０．６７ｍｍであった。上記平均値は１０．６７１ｍｍであり、標準偏差は０．０００９であった。上記式より算出されたＣｐｋは１．４０９であった。これにより、１．３３以上のＣｐｋが達成されたことが確認された。

（２）機械的強度の評価
コア１の機械的強度の評価は以下のように行われた。まず、コア１の筒状本体部２の一端のフランジ部３が固定されるとともに、筒状本体部２の他端にトルクレンチが取り付けられ、筒状本体部２の他端をねじることによってねじりトルクが測定された。使用したトルクレンチの上限値に相当する５９Ｎ・ｍのトルクが負荷されても、コア１の磁気遮断部４と筒状本体部２との接合部には剥離や亀裂は生じなかった。

一方、従来品の機械的強度の設計要求値は、上記測定方法と同様の方法で測定されたトルク値に基づいて設定されたものであり、その値は５Ｎ・ｍ（最低値）であった。したがって、コア１は、従来品の機械的強度の設計要求値よりも１０倍以上の機械的強度を有することが確認された。

（３）磁気特性の評価
コア１をリニアソレノイドアッセンブリに使用して最終性能試験を行うことにより、従来品を使用した場合と比較してコア１の磁気特性を評価した。その結果、従来に対して磁気特性が著しく改善されたことが確認できた。

以上のように、コア１は従来品に比べて、上記各品質が大幅に向上したことが確認された。

上記コア１は、自動車のオートマティックトランスミッション制御用のリニアソレノイドや、自動車のエンジン出力をコントロールする可変バルブタイミング機構に用いるオイルコントロールバルブなどを構成する電磁スプール弁の駆動部に用いられるソレノイドバルブのコアとして使用される。

上記コア１の製造方法によれば、ワイヤ部材５０が環状溝４０に巻回される巻回工程Ｓ２が積極的に採用され、その後に熱処理工程Ｓ３が実施されることによって、磁気遮断部４が形成される。そのため、形成された磁気遮断部４に空隙が形成されることが防止され、磁気遮断部４の強度の低下が防止される。また、筒状本体部２と磁気遮断部４との接合面積を十分確保することができるため、十分な磁気特性が得られる。また、磁気遮断部４はその全体がワイヤ部材５０を構成していた一種の非磁性材料からなる均一なものとなるため、磁気特性の向上が図られる。また、磁気遮断部４を形成する部材はワイヤ部材５０のみであることから、部品点数が少なくて済むため、製造コストの低減に寄与する。

また、本例によれば、熱処理工程Ｓ３においては、ワイヤ部材５０の溶融と連続して粗部材１ａが磁性焼鈍される。これにより、粗部材１ａを形成する磁性材料の再結晶化を促される結果、準備工程Ｓ１の冷間鍛造により粗部材１ａに生じた内部歪みが除去されて、その磁気特性が改善されることとなる。そして、かかる磁性焼鈍がワイヤ部材５０の溶融と連続して行われるため、作業工程が簡略化されて、製造コストの低減に寄与する。

なお、本例では、熱処理工程Ｓ３は連続水素炉によって行われることとしたが、バッチ炉によって行われてもよい。この場合には、熱処理工程Ｓ３における粗部材１ａの磁性焼鈍は、ワイヤ部材５０の溶融後に炉温を８５０℃〜９５０℃に下げて１〜３時間保持されることにより行われてもよいし、ワイヤ部材５０の溶融後に予め炉温が８５０℃〜９５０℃に維持された別の炉内に粗部材１ａを移動させて１〜３時間保持されることにより行われてもよい。これらの場合には粗部材１ａの磁性焼鈍がより長時間行われるため、冷間鍛造により粗部材１ａに生じた内部歪みの除去に加えて、粗部材１ａを形成する磁性材料の結晶粒の成長(粗大化)が図られる。その結果、粗部材１ａの磁気特性が一層改善される。

また、ワイヤ部材５０の融点が磁性焼鈍温度（８５０℃〜９５０℃）内にある場合には、熱処理工程Ｓ３において、ワイヤ部材５０の溶融と同時に粗部材１ａの磁性焼鈍が行われることとしてもよい。この場合には、作業時間が短縮されて、生産性が向上する。

さらに、本例によれば、巻回工程Ｓ２において使用されるワイヤ部材５０の直径は０．２０ｍｍである。このような極細のワイヤ部材５０が使用されることにより、環状溝４０内におけるワイヤ部材５０の充填率を容易に高めることができ、磁気遮断部４における空隙の発生を容易に防止できる。これにより、磁気特性の向上と強度低下の防止とが図られる。

なお、本例では、ワイヤ部材５０として直径が０．２０ｍｍのもののみが使用されるが、直径の異なる複数の種類のワイヤ部材が組み合わされて使用されることとしてもよい。この場合には、使用されるワイヤ部材の直径を適宜調整することにより、環状溝４０内におけるワイヤ部材の充填率を一層高めることができる。

また、本例によれば、巻回工程Ｓ２においては、ワイヤ部材５０は０．１〜５ｋｇの張力を掛けられながら環状溝４０に巻回されている。これにより、環状溝４０内におけるワイヤ部材５０の充填率が向上し、磁気遮断部４に空隙が発生することが防止され、磁気特性の向上と強度低下の防止が図られる。

さらに、本例によれば、図５に示すように、環状溝４０の一端側に位置する一端側側壁４２は、軸心１２から離れるに従って、粗部材１ａの軸方向Ｚにおいてフランジ部３に近づくように傾斜している。これにより、磁気遮断部４近傍においてフランジ部３側から磁気遮断部４側に磁束が集中するように磁束の流れが規制されて、十分な磁気特性が発揮される。

なお、図５に示す環状溝４０に替えて、図７に示すように、一端側に位置する一端側側壁４２１が、軸心１２から離れるに従って粗部材１ａの軸方向Ｚにおいてフランジ部３に近づくように階段状に形成された環状溝４０１が採用されてもよい。この場合には、筒状本体部２と磁気遮断部４との接合面積が広く確保されるため、磁気特性が向上することとなる。

また、図５に示す環状溝４０に替えて、図８に示すように、一端側に位置する一端側側壁４２２が、軸心１２（図５参照）から離れるに従って、粗部材１ａの軸方向Ｚにおいてフランジ部３に近づくように傾斜した第１一端側側壁４２２ａと第２一端側側壁４２２ｂとからなる環状溝４０２が採用されてもよい。第１一端側側壁４２２ａは外周面２１ｂと連続しており、第２一端側側壁４２２ｂは第１一端側側壁４２２ａの内周面側に連続している。そして、第２一端側側壁４２２ｂの傾斜角度（軸方向Ｚの平行な断面において、図３に示す軸心１２との鋭角側のなす角）は、第１一端側側壁４２２ａの傾斜角度よりも大きくなっている。この場合には、内周面側の第２一端側側壁４２２ｂが軸方向Ｚに対する傾斜角度が大きいため、内周面側の第２一端側側壁４２２ｂ側に磁束が集中するように磁気遮断部４における磁束の流れが規制されて、十分な磁気特性が発揮される。

また、本例では、熱処理工程Ｓ３においては、粗部材１ａは軸方向Ｚを鉛直方向に向けた姿勢で加熱されるとともに、環状溝４０は上記姿勢において下方側に位置する側の他端側側壁４３が水平となる形状を呈している。当該環状溝４０に替えて、図９に示すように、他端側側壁４３がその外周面２１ｂ側が軸心１２側よりも高くなる形状を呈する環状溝４０３を採用してもよい。この場合には、熱処理工程Ｓ３において、ワイヤ部材５０の溶融材料が環状溝４０３から流れ出ることが防止され、磁気遮断部４における形成材料の不足による強度低下や磁気特性の低下を防止できる。

また、図５に示す環状溝４０に替えて、図１０に示すように、他端側側壁４３における外周縁部に、フランジ部３（図５参照）側に突出した突起部４３４が形成された環状溝４０４が採用されてもよい。この場合には、熱処理工程Ｓ３において、当該突起部４３４によって、溶融されたワイヤ部材５０の溶融材料が環状溝４０４から流れ出ることが防止され、磁気遮断部４の形成材料の不足による強度低下や磁気特性の低下を防止できる。なお、突起部４３４は周方向全域に設けられることが好ましい。これにより、ワイヤ部材５０の溶融材料が周方向全域から流れ出ることが防止できる。
なお、切削工程Ｓ４においては、図１０に示すように、外周面２１ｂが仮想線２１０ｂに沿って切削される領域に、突起部４３４が含まれていることが好ましい。これにより、当該切削により突起部４３４が除去されるため、突起部４３４が磁気特性に影響を与えることが防止できる。

以上のごとく、本例によれば、磁気遮断部４の強度の低下が防止されるとともに、十分な磁気特性が得られ、製造コストが低減されるソレノイドバルブ用コア１を製造する方法を提供することができる。

１ ソレノイドバルブ用コア
１ａ 粗部材
１２ 軸心
２ 筒状本体部
２１ａ、２２ａ 軸心部
２１ｃ 内周面
３ フランジ部
４ 磁気遮断部
４０、４０１、４０２、４０３、４０４ 環状溝
４２、４２１、４２２ 一端側側壁
５０ ワイヤ部材

Claims (8)

1. 磁性材料製の筒状本体部と、該筒状本体部における軸方向の一端に径方向外側に突出形成されたフランジ部と、上記筒状本体部における軸方向中間部に環状に形成された磁気遮断部と、を有するソレノイドバルブ用コアの製造方法において、
   少なくとも棒状又は筒状の粗本体部を有し、該粗本体部の軸方向中間部において周方向に沿って外周面から軸心側に窪んだ環状溝を形成してなる磁性材料製の粗部材を準備する準備工程と、
   上記粗部材よりも融点の低い非磁性材料からなるワイヤ部材を、上記粗本体部の周方向に沿って上記環状溝に巻回する巻回工程と、
   上記ワイヤ部材を巻回した上記粗部材を加熱することにより、上記ワイヤ部材を溶融させて上記磁気遮断部を構成する溶融材料として上記環状溝内に充填し、その後冷却することにより、上記溶融材料を凝固させて上記磁気遮断部を形成する熱処理工程と、
   上記粗部材に切削加工を施し、少なくとも上記環状溝の内周側を切削除去することによって上記磁気遮断部の内周面を露出させる切削工程と、
   を含むことを特徴とするソレノイドバルブ用コアの製造方法。
2. 上記熱処理工程において、上記ワイヤ部材の溶融と同時又は連続して上記粗部材を磁性焼鈍することを特徴とする請求項１に記載のソレノイドバルブ用コアの製造方法。
3. 上記巻回工程において、上記ワイヤ部材に０．１〜５ｋｇの張力を掛けながら上記巻回を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のソレノイドバルブ用コアの製造方法。
4. 上記巻回工程において、上記ワイヤ部材の直径は０．１０ｍｍ〜０．５０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のソレノイドバルブ用コアの製造方法。
5. 上記巻回工程において、上記ワイヤ部材を上記環状溝に複数回巻回することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のソレノイドバルブ用コアの製造方法。
6. 上記巻回工程において、上記ワイヤ部材は、純銅、銅合金、純銀又は銀合金からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のソレノイドバルブ用コアの製造方法。
7. 上記巻回工程の後に、上記粗部材に巻回された上記ワイヤ部材を上記粗部材に押圧して、上記ワイヤ部材を上記環状溝内において加圧する加圧工程を行い、該加圧工程の後に上記熱処理工程を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のソレノイドバルブ用コアの製造方法。
8. 上記熱処理工程において、上記粗部材は軸方向を鉛直方向に向けた姿勢で加熱されるとともに、上記環状溝は上記姿勢において下方側に位置する側の側壁が水平又は外周側が軸心側よりも高くなる形状を呈していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のソレノイドバルブ用コアの製造方法。

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