JP5536424B2 - 電磁弁用ノズル - Google Patents

Description

本発明は、電磁弁を構成する電磁弁用ノズルに関する。

従来、油圧回路には、図３に示すように、油圧を制御する為の電磁弁８０１が設けられている。

この電磁弁８０１は、電磁部８０２と、該電磁部８０２より延出したノズル部８０３とによって構成されている。前記電磁部８０２のカバー８０４内には、ソレノイド８０５が収容されており、該ソレノイド８０５内には、磁気回路を構成するヨーク８０６及びコア８０７が収容されている。このヨーク８０６及びコア８０７間には、プランジャ８０８が軸方向へ移動自在に収容されており、前記ソレノイド８０５で励磁された前記ヨーク８０６によって前記プランジャ８０８を吸引駆動できるように構成されている。

このプランジャ８０８からは、作動軸８１１が延出しており、該作動軸８１１の先端は、前記ノズル部８０３内に達している。該ノズル部８０３内には、スプールバルブ８０４が移動自在に収容されており、該スプールバルブ８０４には、前記作動軸８１１が接している。

これにより、前記プランジャ８０８によって前記スプールバルブ８０４を作動した際には、該スプールバルブ８０４は、前記ノズル部８０３の内表面８２１に摺接しながら軸方向へ移動するように構成されており、当該ノズル部８０３の側面に開設されたポート８２２を開閉できるように構成されている。

このとき、前記ノズル部８０３の内表面８２１には、前記スプール８０４が摺接するため、耐摩耗性を高める必要がある。このため、このノズル部８０３は、硬質化されている。

しかしながら、このような従来の電磁弁用ノズルにあっては、前記ノズル部８０３が硬質なため、溶接するとクラックが発生してしまう。

このため、前記ノズル部８０３を前記電磁部８０２に直接溶接することはできず、当該ノズル部８０３と前記コア８０７とをカシメによって連結した後、該コア８０７を電磁部８０２のベース部材８３１に溶接又はカシメによって固定していた。

このとき、前記ノズル部８０３と前記コア８０７とは、カシメで連結されているため、両者の同軸精度を確保する為に苦労を要しまたカシメによる内表面８２１部変形に伴う動作不良等の要因となる。

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、カシメ接続に起因した問題の発生を解消することができる電磁弁用ノズルを提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために本発明の請求項１の電磁弁用ノズルにあっては、摺接部品が内蔵されるノズル本体が接続先に接続される電磁弁用ノズルにおいて、前記ノズル本体の表面に、表面層が硬質化された硬化部と硬質化されない靱性部とを設け、少なくとも前記摺接部品が摺接する摺接部位に前記硬化部を設定するとともに、少なくとも前記接続先に接続される接続部位に前記靱性部を設定し、前記靱性部は、前記接続先の接続部材と溶接される。

すなわち、摺接部品が内蔵されるノズル本体には、少なくとも前記摺接部品が摺接する摺接部位に、表面層が硬質化された硬化部が設定されており、少なくとも接続先に接続される接続部位に、表面層が硬質化されない靱性部が設定されている。

このため、前記摺接部品が摺接する摺接部位では、前記硬化部によって保護され、耐摩耗性が高められる。

一方、前記接続先に接続される接続部位には、表面層が硬質化されない靱性部が設定されており、当該接続部位を前記接続先に溶着する場合であっても、クラックの発生が防止される。

また、請求項２の電磁弁用ノズルにおいては、前記ノズル本体に表面処理を施して表面層が硬質化された前記硬化部を表面全域に形成するとともに、前記接続部位を切削加工して硬質化した表面層を不具備な前記靱性部を当該接続部に形成したことを特徴とする請求項１記載の電磁弁用ノズル。

すなわち、前記ノズル本体に表面処理を施すことによって、表面層が硬質化された前記硬化部を表面全域に形成することができる。この状態のノズル本体を切削して、前記接続部位を切削加工する。すると、硬質化した表面層が取り除かれた前記靱性部が当該接続部に形成される。

このため、前記摺接部品が摺接するノズル本体の内側面のみを、選択的に表面処理して硬化する場合と比較して、処理工程が簡素化される。

以上説明したように本発明の請求項１の電磁弁用ノズルにあっては、接続先に接続される接続部位に靱性部が設定されているため、硬質化された接続部位を溶接して接続する場合と比較して、クラックの発生を防止しつ、当該接続部位を前記接続先に溶接で接続することができる。

したがって、前記ノズル本体と接続先とをカシメによって連結しなければならなかった従来と比較して、両者の同軸精度を容易に確保することができる。これにより、カシメ接続に起因した問題の発生を解消することができる。

また、請求項２の電磁弁用ノズルにおいては、前記ノズル本体に表面処理を施すことによって、表面層が硬質化された前記硬化部を、前記摺接部位を含んだ表面全域に形成することができる。そして、この状態のノズル本体を切削して、前記接続部位を切削加工することにより、硬質化した表面層が取り除かれた前記靱性部を当該接続部に形成することができる。

したがって、前記摺接部品が摺接するノズル本体の内側面のみを、選択的に表面処理する場合と比較して、処理工程の簡素化を図ることができ、製造コストを抑えることができる。

本発明の一実施の形態を示す断面図である。 同実施の形態のノズル本体の製造工程を示す説明図である。 従来の電磁弁を示す断面図である。

以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。

図１は、本実施の形態にかかる電磁弁用ノズル１を備えた電磁弁２を示す図であり、該電磁弁２は、燃料供給経路を構成する油圧回路に設けられた高圧ポンプで使用されるものである。

この電磁弁２は、電磁部１１と、該電磁部１１より延出したノズル部１２とで構成されている。

前記電磁部１１は、容器状のカバー２１と、該カバー２１の開口部に圧入部２２が圧入固定されたベース部材２３とを備えてなり、前記ノズル部１２は、基端部が前記電磁部１１内に挿入された前記電磁弁用ノズル１を形成するノズル本体２４によって構成されている。

前記カバー２１内には、ソレノイド３１が内嵌されており、該ソレノイド３１の基端側には、当該ソレノイド３１で励磁されるヨーク３２が内嵌されている。該ヨーク３２は、基端部が前記カバー２１の凹部３３に内嵌された状態でカシメ部３４によってカシメ固定されており、当該カバー２１に対して位置決めされている。

前記ソレノイド３１の先端側には、前記ヨーク３２と共に磁気回路を構成するコア４１の一端部が内嵌されており、当該コア４１と前記ヨーク３２とは、円筒状のガイド４２によって離間距離が維持されている。このコア４１の他端部は、前記ベース部材２３の円形穴４３に内嵌されており、当該コア４１は前記円形穴４３に圧入された状態で固定されている。

前記ヨーク３２と前記コア４１との間には、プランジャ５１が軸方向へ移動自在に収容されており、前記ソレノイド３１で励磁された前記ヨーク３２によって前記プランジャ５１を吸引して駆動できるように構成されている。

このプランジャ５１には、作動軸６１が貫通した状態で固定されており、前記プランジャ５１より基端側に延出した前記作動軸６１は、軸受け６２を介して前記ヨーク３２の支持穴６３に移動自在に支持されている。また、前記プランジャ５１より先端側に延出した前記作動軸６１は、前記ノズル本体２４内に達するように構成されている。

このノズル本体２４からは、接続部７１が基端へ向けて延出しており、該接続部７１は、接続先である前記電磁部１１の前記コア４１に内嵌された状態で当該コア４１に接続されている。前記接続部７１には、前記作動軸６１が挿通しており、該作動軸６１は、軸受け７２を介して当該接続部７１に移動自在に支持されている。

この接続部７１の基端部には、大径の段部８１が形成されており、該段部８１が面接する前記コア４１の端面には、当該段部８１と同径の小径部８２が形成されている。

これにより、前記ノズル本体２４と前記コア４１との突き当て部の外周面には、内側に後退した凹溝９１が全周に渡って形成されており、前記ノズル本体２４と前記コア４１とは、この凹溝９１において、前記接続部７１の前記段部８１と前記コア４１の前記小径部８２とが外周部から溶融されることによって溶接されている。

前記ノズル本体２４内には、バルブ室１０１が形成されており、該バルブ室１０１には、円柱状の摺接部品としてのスプールバルブ１０２が移動自在に収容されている。このスプールバルブ１０２には、前記作動軸６１が接しており、当該スプールバルブ１０２を包囲した前記ノズル本体２４の壁面には入力ポート１０３が開設されるとともに、当該ノズル本体２４の先端には前記バルブ室１０１に連通した出力ポート１０４が開口している。

これにより、前記プランジャ５１で前記スプールバルブ１０２を作動した際には、該スプールバルブ１０２が前記ノズル本体２４の内表面１１１に摺接しながら軸方向へ移動して、前記壁面に開設された前記入力ポート１０３を開閉するように構成されており、該入力ポート１０３から前記バルブ室１０１を介した前記出力ポート１０４からの出力を制御できるように構成されている。

図２は、前記ノズル本体２４の製造工程を示す説明図であり、該ノズル本体２４を形成する際には、前記接続部７１を切削加工する前の元部品１２１を母材から旋削する。

次に、この元部品１２１を加熱室に収容し、浸炭法により表面処理を施す。これにより、前記元部品１２１を表面硬化し、その表面全域、具体的には内側面を構成する前記内表面１１１及び外側面を構成する外表面１３１並びに端面１３２，１３２に硬質化された表面層を形成する。

なお、前記スプールバルブ１０２が摺接する前記内表面１１１は、摺動クリアランスを小さくする為に、熱処理後の高精度での仕上げ加工が必要となる。このため、仕上げ加工代を考慮して硬化部１４３の深さを確保することが必要となる。加えて、製造コストの低減化が要求されており、一般的な熱処理方法の採用が望ましい。そこで、本実施の形態にあっては、一般的な熱処理方法である浸炭法による表面処理が採用されている。

そして、基端に設けられた大径部１４１を旋削して、基端に大径の前記段部８１を備えた前記接続部７１を切削加工する。すると、切削加工された接続部位を構成する前記接続部７１には、硬質化された表面層が削られることによって靱性部１４２が露出する。一方、この接続部７１を除く全表面には硬質化された表面層で覆われた硬化部１４３が残存しており、前記スプールバルブ１０２が摺接する摺接部位を構成する前記内表面１１１も前記硬化部１４３で構成され、耐摩耗性の向上が図られている。

これにより、前記ノズル本体２４の表面には、表面層が硬質化された前記硬化部１４３と硬質化されない前記靱性部１４２とが設定されている。

以上の構成にかかる本実施の形態において、摺接部品としてのスプールバルブ１０２が内蔵されるノズル本体２４には、前記スプールバルブ１０２が摺接する内表面１１１に、表面層が硬質化された硬化部１４３が設定されており、接続先である電磁部１１のコア４１に接続される接続部７１に、表面層が硬質化されない靱性部１４２が設定されている。

このため、前記スプールバルブ１０２が摺接する摺接部位では、前記硬化部１４３によって保護することができ、耐摩耗性を高めることができる。

一方、前記コア４１に接続される接続部７１には、表面層が硬質化されない前記靱性部１４２が設定されており、当該接続部７１を溶融した場合であっても、クラックの発生が防止される。このため、硬質化された部位を溶接して接続する場合と比較して、クラックの発生を防止しつ、前記接続部７１を前記コア４１に溶接で接続することができる。

したがって、前記ノズル本体２４と接続先とをカシメによって連結しなければならなかった従来と比較して、両者の同軸精度を容易に確保することができる。これにより、カシメ接続に起因した問題の発生を解消することができる。

また、前記ノズル本体２４に表面処理を施すことによって、表面層が硬質化された前記硬化部１４３を、前記摺接部位を含んだ表面全域に形成することができる。そして、この状態のノズル本体２４を旋削して、前記接続部７１を切削加工することにより、硬質化した表面層が取り除かれた前記靱性部１４２を当該接続部７１に形成することができる。

したがって、前記スプールバルブ１０２が摺接するノズル本体２４の内側面のみを、選択的に表面処理する場合と比較して、処理工程の簡素化を図ることができ、製造コストを抑えることができる。

さらに、表面層が硬質化されたノズル本体２４と電磁部１１との間に、ノズル本体２４とのカシメ固定を可能とするとともに前記電磁部１１との溶着を可能とする中間部材を設ける場合と比較して、部品点数を削減することができ、低コスト化を図ることができる。

１ 電磁弁用ノズル
２ 電磁弁
２４ ノズル本体
４１ コア
７１ 接続部
１０２ スプールバルブ
１１１ 内表面
１３１ 外表面
１４２ 靱性部
１４３ 硬化部

Claims (2)

1. 摺接部品が内蔵されるノズル本体が接続先に接続される電磁弁用ノズルにおいて、
   前記ノズル本体の表面に、表面層が硬質化された硬化部と硬質化されない靱性部とを設け、少なくとも前記摺接部品が摺接する摺接部位に前記硬化部を設定するとともに、少なくとも前記接続先に接続される接続部位に前記靱性部を設定し、
   前記靱性部は、前記接続先の接続部材と溶接されることを特徴とする電磁弁用ノズル。
2. 前記ノズル本体に表面処理を施して表面層が硬質化された前記硬化部を表面全域に形成するとともに、前記接続部位を切削加工して硬質化した表面層を不具備な前記靱性部を当該接続部に形成したことを特徴とする請求項１記載の電磁弁用ノズル。

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