JP6674781B2 - 軸受構造及びその製造方法、並びに電磁弁 - Google Patents

Description

本発明は、軸受構造及びその製造方法、並びに電磁弁に関し、特に、軸受構造においてボールを収容、保持するボール保持部にカシメ部を有する軸受構造及びその製造方法と、その軸受構造を備えた電磁弁に関する。

従来、筒体と、該筒体の内側に挿入された摺動体と、筒体及び摺動体のいずれか一方に形成されたボール保持部に収容されたボールとを備えた軸受構造において、ボール保持部からボールが脱落するのを防止するために、ボール保持部のボール挿入側の開口端部にカシメ加工を施したものが知られている。

例えば、特許文献１には、筒体と、該筒体に挿入される摺動体と、該摺動体に形成されたボール保持部に収容されたボールとを備えた軸受構造が記載されている。この軸受構造は直動型であって、ボール保持部は、軸方向へ延びる溝状であって、軸方向へ延びる摺動体の外周面に複数形成されている。ボール保持部は、ボールが転動可能な収容部と、ボールの脱落を防止してボールの収容状態を確保するためのカシメ部とを有している。

カシメ部は、ボール保持部においてボール挿入口となる開口端部（つまり、軸方向に延びるボール保持部の端部）に形成される。このカシメ部は、ボール挿入口となる、収容部とほぼ同一の径寸法（溝の幅寸法）を有する開口端部を加圧して、該開口端部の径寸法が収容部の径寸法よりも小さくなるように開口端部を塑性変形させるカシメ加工によって形成される。このカシメ加工は、それぞれのボール保持部の開口端部において、摺動体の外周壁を摺動体の径方向外側から径方向内側に向かって加圧することによって施されている。

特開２０００−２４９２４７号公報

特許文献１に記載の軸受構造のように、ボール挿入口となる開口端部にカシメ加工を施してボールの収容状態を確保するものでは、開口端部に別途、ボール挿入口を閉塞するための部材を設けることなく、ボールの脱落を防止することができるので、部材コストを抑えることができる。

しかし、特許文献１に記載の軸受構造のカシメ部は、摺動体の外周壁を摺動体の径方向外側から径方向内側に向かって加圧して、ボール保持部の開口端部の径寸法が小さくなるように塑性変形させており、それぞれのボール保持部において、カシメ加工の加圧方向が異なるので、カシメ加工をそれぞれのボール保持部ごとに行う必要があり、作業が煩雑になる。

カシメ加工の作業を簡素化するためには、複数のボール保持部のカシメ部を同時に形成することができるように、それぞれのボール保持部におけるカシメ加工の加圧方向を同一方向、つまり、ボール保持部の延在方向（すなわち、ボール保持部の収容部の中心軸方向）とすることが考えられる。図１０（ａ）は、カシメ加工の加圧方向が同一方向となるように、ボール保持部１１０を加圧した場合、すなわち、ボール保持部１１０において、矢印で示すように、ボール挿入口となる開口端部１１８を収容部１１１の中心軸Ｐの方向へ加圧するカシメ加工を施した場合のボール保持部１１０の断面形状を示している。

図１０（ａ）に示すように、単に、収容部１１１の径寸法ｄ２とほぼ同一の径寸法を有する開口端部１１８を中心軸Ｐの方向へ加圧してカシメ加工を施した場合には、中心軸Ｐ側へ突出したカシメ部１１５の頂部１１５ａは、収容部１１１からボール挿入口へ向かって次第に中心軸Ｐへ接近するようにテーパ状に形成される。このボール保持部１１０では、カシメ部１１５の頂部１１５ａのテーパ角度θが比較的に小さくなりやすい。ここで、テーパ角度θとは、図１０（ｂ）に示すように、カシメ部１１５の頂部１１５ａの接線と、中心軸Ｐ方向へ延びる直線とが形成する交角をいう。

図１０（ａ）に示すボール保持部１１０では、カシメ部１１５のテーパ角度θが小さくなりやすいので、図１０（ｂ）に示すように、ボール１７０が開口端部１１８側に移動した際に、ボール１７０がカシメ部１１５のテーパ状の内周面に嵌まり込んで移動不能となる、いわゆるスタックが生じるおそれがある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、ボール保持部にカシメ部を有する軸受構造において、カシメ加工の作業を簡素化することができ、ボールがスタックするのを防止することができる軸受構造及びその製造方法、並びに軸受構造を備えた電磁弁を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の軸受構造は、筒体と、該筒体の内側に挿入された摺動体とを備え、前記筒体及び前記摺動体のいずれか一方に形成されたボール保持部に収容されたボールを介して、前記筒体に対する前記摺動体の移動をスムーズにする軸受構造において、前記ボール保持部は、前記ボールを転動可能に収容する収容部と、該収容部に連続し、該収容部よりも大径の開口端部と、該開口端部に形成され、前記収容部におけるボールの収容状態を確保するようにカシメ加工を施したカシメ部とを有し、該カシメ部は、前記開口端部の内周面から前記収容部の中心軸側へ向かって前記収容部の内周面よりも内方へ突出することを特徴とする。

この構成によれば、ボール挿入口が同一方向を向く複数のボール保持部に対して、カシメ加工の加圧方向が同一方向となるように、ボール保持部の開口端部を加圧してカシメ部を形成することができるとともに、開口端部が収容部よりも大径であるため、カシメ加工による開口端部の塑性変形量が比較的大きくなり、その結果、カシメ部のテーパ角度を大きくすることができる。これにより、カシメ加工の作業を簡素化するとともに、カシメ部のテーパ角度を大きくしてボールがスタックするのを防止することができる。

請求項２に記載の軸受構造は、請求項１に記載の軸受構造において、前記開口端部の前記中心軸の方向における長さ寸法は、前記ボールの直径の二分の一以下であることを特徴とする。

この構成によれば、開口端部及びカシメ部の長さ寸法を小さくして軸受構造を備える装置を小型化することができる。

請求項３に記載の軸受構造は、請求項１又は２に記載の軸受構造において、前記摺動体は、前記筒体の軸方向へ移動可能であって、前記筒体とともに直動型の軸受構造を構成し、前記ボール保持部は、前記軸方向に沿って延びており、前記カシメ部は、前記ボール保持部の前記軸方向における端部に位置すること特徴とする。

この構成によれば、直動型の軸受構造において、カシメ作業の簡素化を図ることができ、また、ボールがスタックするのを防止することができる。

また、上記目的を達成するために、請求項４に記載の電磁弁は、請求項３に記載の軸受構造と、前記摺動体の周囲に配置された固定コアと、通電によって、前記固定コアと前記摺動体とを通過する磁束を発生するコイルと、前記摺動体とともに前記軸方向へ移動可能に連結された弁体とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、電磁弁に用いられる軸受構造において、ボール保持部におけるカシメ加工の作業を簡素化することができる。また、ボールがスタックするのを防止し、摺動体を軸方向へスムーズに移動させることができる。

また、上記目的を達成するために、請求項５に記載の軸受構造の製造方法は、筒体と、該筒体の内側に挿入された摺動体とを備え、前記筒体及び前記摺動体のいずれか一方に形成されたボール保持部に収容されたボールを介して、前記筒体に対する前記摺動体の移動をスムーズにする軸受構造の製造方法において、前記ボール保持部は、前記ボールを転動可能に収容する収容部と、該収容部に連続し、該収容部よりも大径の開口端部と、該開口端部に形成され、前記収容部におけるボールの収容状態を確保するようにカシメ加工を施したカシメ部とを有し、該カシメ部は、前記開口端部を前記収容部よりも大径に形成した後、前記開口端部の内周面から前記収容部の中心軸側へ向かって前記収容部の内周面よりも内方へ突出するように、前記開口端部をボール挿入口側から前記収容部側へ向かって前記中心軸方向へ加圧して形成することを特徴とする。

この構成によれば、ボール挿入口が同一方向を向く複数のボール保持部に対して、カシメ加工の加圧方向が同一方向となるように、ボール保持部の開口端部を加圧してカシメ部を形成することができるとともに、開口端部が収容部よりも大径であるため、カシメ加工による開口端部の塑性変形量が比較的大きくなり、その結果、カシメ部のテーパ角度を大きくすることができる。これにより、カシメ加工の作業を簡素化するとともに、カシメ部のテーパ角度を大きくしてボールがスタックするのを防止することができる。

本発明に係る軸受構造及び軸受構造を備えた電磁弁によれば、カシメ部を有する軸受構造において、カシメ加工の作業を簡素化することができ、ボールがスタックするのを防止することができる。

本発明の第１実施形態である軸受構造を有する電磁弁の軸体の一部断面図。 図１に示す電磁弁の弁駆動部におけるプランジャの移動状態を示す断面図。 軸受構造を構成するプランジャの斜視図。 （ａ）は、図３に示すプランジャの要部拡大図。（ｂ）は、図３に示すボール保持部の開口端部をボール挿入側から視た平面図。 (ａ)は、図４（ｂ）のＶ−Ｖ線に沿う断面図であって、ボールがカシメ部のボール当接位置に移動した状態を示す。 （ａ）〜（ｄ）は、ボール保持部におけるカシメ部の形成方法を説明する図。 図６（ａ）と同様の断面図。 テーパ角度とボール保持力との関係を説明する図。 カシメ部の形成方法の他の例を示す図。 （ａ）は、従来のボール保持部のカシメ部を示す断面図。（ｂ）は、図１０（ａ）の要部拡大図。

図１は、本発明の第１実施形態である軸受構造を有する電磁弁１の一部断面図であり、図２は、図１に示す電磁弁１における弁駆動部２０の移動状態を示す断面図である。なお、図１〜図１０は、模式図であって、各構成部材の寸法等を厳密に示したものではない。

電磁弁１は、例えば、流体通路内において、気体や液体の流量を制御するために用いられるものであり、ハウジング３０と、弁部４０と、弁駆動部２０とを備える。弁駆動部２０は後述するように、プランジャ（摺動体）５０と、プランジャ５０を囲むスリーブ６０とを備えている。また、プランジャ５０とスリーブ６０との間には、スリーブ６０に対してプランジャ５０がスムーズに移動可能となるように、軸受構造が設けられている。なお、図１では、弁部４０及びプランジャ５０を非断面状態で示している。

ハウジング３０は、弁部４０及び弁駆動部２０を内包する筐体であり、略筒状をなしている。ハウジング３０は、弁部４０を内包する第１ハウジング３１と、弁駆動部２０を内包する第２ハウジング３２とを有する。第１ハウジング３１の一方の端部３１ａは閉塞しており、他方の端部３１ｂは開口している。第２ハウジング３２の一方の端部３２ａは、嵌合部３３において第１ハウジング３１の開口端部３１ｂと嵌合している。第２ハウジング３２の他方の端部３２ｂは、図示していない閉塞部材によって閉塞される。第１ハウジング３１の弁部側の周壁には、流体の入口となる第１ポート３４と、流体の出口となる第２ポート３５とが形成されている。図示していないが、第１ポート３４及び第２ポート３５は、それぞれ、第１ハウジング３１に複数形成される構成であってもよい。

弁部４０は、弁駆動部２０の駆動力によってハウジング３０内を移動して、各ポート３４，３５を開閉するものであり、弁体４１と、弁軸４２とを有する。弁軸４２は、棒状に延びており、弁駆動部２０のプランジャ５０と連動して、ハウジング３０内を軸方向へ移動する。弁体４１は、各ポート３４，３５を開閉可能となるように弁軸４２の外周に設けられる。本実施形態では、弁軸４２の外周に円柱状の弁体４１を設けている。弁体４１は、第１ポート３４及び第２ポート３５の位置に対応して複数設けることができる。

弁駆動部２０は、弁部４０を軸方向へ移動させる駆動源であり、図１及び図２に示すように、コイル２１と、プランジャ５０と、スリーブ６０と、ケース２２と、固定コア２３とを備える。

コイル２１は、図示していない電源部に接続され、通電によって周囲に磁束を発生するものであり、具体的には、周囲に配置された固定コア２３とプランジャ５０とを通過する磁束を発生する。コイル２１は、プランジャ５０、スリーブ６０及び固定コア２３の周囲を囲むように第２ハウジング３２の内周面に隣接して配置される。

プランジャ５０は、略柱状であって、磁性金属材料によって形成されている。プランジャ５０は、本体部５１と軸部５２とを有し、本体部５１は、略円柱状であって、外周面５４に電磁弁１の軸方向へ延びる複数の溝からなる複数のボール保持部１０を有する。ボール保持部１０の内部にはボール７０が収容されている。軸部５２は、本体部５１の一端から弁部４０へ向かって突出する棒状の部位であり、その先端は、弁軸４２と連なっている。

スリーブ６０は、プランジャ５０を囲む筒状体であり、本実施形態では一方の端部６１が開口した有底の円筒状に形成されている。スリーブ６０は、大径部６２と小径部６３とを有し、大径部６２は、弁部４０側に位置する開口端部６１側に形成されており、その内径が小径部６３よりも大きくなっている。小径部６３の内径は、その内部においてプランジャ５０の本体部５１が軸方向に沿ってスライド移動可能となるように、プランジャ５０の本体部５１の外形よりも僅かに大きく設定される。

ケース２２は、略筒状に形成され、スリーブ６０の大径部６２の内周面に圧入等によって固定されている。ケース２２は、内周面に沿ってプランジャ５０の本体部５１が軸方向に沿ってスライド移動可能となるようにプランジャ５０の周囲を囲む筒部２６と、筒部２６の一端側においてプランジャ５０の軸部５２を囲むように径方向内側へ延びる鍔部２７とを有する。鍔部２７は、スリーブ６０の開口端部６１側に位置しており、中央にプランジャ５０の軸部５２が挿通される貫通孔を有する。プランジャ５０は、スリーブ６０及びケース６０の内部において軸方向へ移動可能に配置される。軸方向において弁体４１とケース２２との間には、プランジャ５０を弁体４１側へ付勢するスプリング２５が配置されている。

固定コア２３は、磁性金属材料によって形成され、本実施形態では、円筒状に形成されており、スリーブ６０の小径部６３の外周を囲むようにプランジャ５０とコイル２１との間に配置されている。

上述した弁駆動部２０では、コイル２１の非通電時に、スプリング２５の付勢力によって、スリーブ６０内においてプランジャ５０が弁部４０側に移動し、第１ポート３４及び第２ポート３５を閉塞した状態となる（図２（ａ）参照）。プランジャ５０は、本体部５１がケース２２の鍔部２７と当接することにより、弁部４０側への移動が規制される。一方、コイル２１の通電時には、固定コア２３に磁力が発生し、プランジャ５０が固定コア２３側に吸引される。これにより、プランジャ５０は、スプリング２５の付勢力に抗して、スリーブ６０内において弁体から離れる方向へ移動する（図２（ｂ）参照）。プランジャ５０は、本体部５１がスリーブ６０の底部に当接することにより、その移動が規制される。

既述のとおり、プランジャ５０とスリーブ６０との間には軸受構造が設けられており、この軸受構造によってプランジャ５０の移動がスムーズに行われるようにしている。この軸受構造は、スリーブ６０と、プランジャ５０と、プランジャ５０に形成されたボール保持部１０に収容されたボール７０とによって構成され、本実施形態では、スリーブ６０に対してプランジャ５０が軸方向へ移動可能な直動型の軸受構造を構成している。

図３は、軸受構造を構成するプランジャ５０の斜視図である。既述のとおり、プランジャ５０の外周面５４には複数のボール保持部１０が形成されている。

ボール保持部１０は、ボール７０を転動可能に収容、保持する部位である。図示例では、ボール保持部１０がプランジャ５０の外周面５４に５箇所形成されているが、ボール保持部１０の数はこれに限られない。それぞれのボール保持部１０には、球状のボール７０が少なくとも一つ収容される。ボール７０は非磁性体及び磁性体で形成することができる。ボール保持部１０は、収容部１１と、カシメ部１５とを有する。

図４（ａ）は、図３に示すプランジャ５０の要部である収容部１１の一部及びカシメ部１５の拡大図であり、図４（ｂ）は、図３に示すボール保持部１０の開口端部１８をボール挿入側から視た平面図、つまり、カシメ部１５をボール挿入側から視た平面図を示している。なお、図４（ｂ）では、弁駆動部２０におけるスリーブ６０の位置を仮想線で記載している。

収容部１１は、ボール７０を転動可能に収容する部位であり、本実施形態では、軸方向へ延びる溝状に形成されている。収容部１１の底面（溝の底面）１２は、ボール７０が収容部１１に沿って軸方向へ移動可能となるように、断面（径方向断面）が、ボール７０の表面形状に沿った優円弧状に形成されている。収容部１１において軸方向へ延びる開口部の幅Ｗ１は、ボール７０の直径（寸法Ｄ）よりも小さく、ボール７０を保持しながらボール７０の一部が露出するように設定される。

カシメ部１５は、ボール保持部１０からボール７０が脱落するのを防止し、収容部１１におけるボール７０の収容状態を保持する部位である。カシメ部１５は、ボール保持部１０においてボール挿入口となり、かつ収容部１１より大径の開口端部１８をボール挿入側から加圧して、その内周面をボール保持部１０の径方向内側へ、すなわち、ボール保持部１０の収容部１１の中心軸Ｐ方向へ突出するように塑性変形させて形成される。ここで、中心軸Ｐとは、図４及び図５に示すように、収容部１１の優円弧の円の中心を通る軸線であり、本実施形態では、開口端部１８の優円弧の円の中心を通る軸線と等しくなっている。このように、カシメ部１５は、開口端部１８の内周面から収容部１１の中心軸Ｐ側へ向かって収容部１１の内周面よりも内方へ突出することにより、収容部１１からボール７０が脱落するのを防止している。また、図４（ａ）に示すように、開口端部１８の軸方向の長さ寸法Ｌ１は、ボールの直径の二分の一（Ｄ／２）以下に設定される。

本実施形態では、収容部１１と開口端部１８との境界部分に、収容部１１に比して開口端部１８の径寸法（つまり、優円弧の円の直径寸法）が大きくなるような段差１４を設けて、開口端部１８を収容部１１に比して大径にしている。このような段差１４を設けることで、後述するカシメ加工を施した場合に、段差１４を設けていないものに比して、カシメ部１５におけるテーパ角度θ、特に、カシメ部１５のボール当接部位１７におけるテーパ角度θを大きくすることができる。ここで、テーパ角度θとは、テーパ状のカシメ部１５の頂部（つまり、中心軸Ｐ側に突出するカシメ部１５の稜線部）１５ａにおける接線と、中心軸Ｐ方向へ延びる直線とが形成する交角をいう。また、ボール当接部位１７とは、ボール７０が最も開口側（ボール挿入口側）に移動した場合に、カシメ部１５の頂部１５ａにおいて、ボール７０の表面が当接する部位をいう。本実施形態では、それぞれのカシメ部１５のボール当接部位１７におけるテーパ角度θが、２０度以上になっている。

なお、収容部１１とカシメ部１５との境界部分は、段差１４を設けることなく、例えば、段差１４のない傾斜面状や曲面状にして開口端部１８の径寸法ｄ１が収容部１１の径寸法ｄ２よりも大きくなるようにしてもよい。かかる場合にもカシメ部１５のテーパ角度θが２０度以上、特に、ボール当接部位１７におけるテーパ角度θが２０度以上であることが好ましい。

このようなカシメ部１５は、一つのボール保持部１０のボール挿入側の開口端部１８において、少なくとも一箇所設けられていればよい。本実施形態では、開口端部１８において、中心軸Ｐを挟んで対向する位置にカシメ部１５が配置されるようにしている。より具体的には、一対のカシメ部１５が、開口端部１８の優円弧の円の径方向においてボール７０の中心軸Ｐを通る直線上に位置するように、ほぼ対称に形成されている。各カシメ部１５のボール当接部位１７におけるそれぞれのテーパ角度θが２０度以上であって、ボール当接部位１７において両テーパ面が形成する接線の角度αが４０度以上になっている（図５（ｂ）参照）。

なお、上述した実施形態において、収容部１１は、軸方向へ延びる溝形状を有しているが、収容部１１の形状はこれに限られない。収容部１１は、ボール７０が内部で転動可能であって、ボール７０が軸受の機能を奏するように、ボール７０の一部が収容部１１から露出する形状であればよい。また、プランジャ５０及びケース６０は、断面が多角形状であってもよい。

次に、上述したカシメ部１５の形成方法を説明する。図６（ａ）〜（ｄ）は、ボール保持部１０におけるカシメ部１５の形成方法を説明する図であって、形成過程における図４（ｂ）のＶＩ−ＶＩ線に沿う部分の断面図を示している。なお、図６では、開口端部１８及びカシメ部１５の寸法を誇張して表している。

まず、図６（ａ）に示すように、プランジャ５０の外周面５４に、ボール７０を収容するためのボール収容穴１９を複数形成する。ボール収容穴１９は、ボール７０を転動可能に収容する収容部１１と、収容部１１よりも内径が大きくなるように拡径した開口端部１８とを有する。開口端部１８は、プランジャ５０の本体部５１の軸方向における一方の端部に形成される。図示例では、開口端部１８と収容部１１との境界部に段差１４を設けて、開口端部１８を収容部１１よりも拡径している。また、開口端部１８の軸方向の長さ寸法Ｌ１は、ボールの半径（Ｄ／２）以下に設定されている。

図６（ｂ）に示すように、ボール７０を開口端部１８から収容部１１内に収容する。その後、図６（ｃ）に示すように、カシメ装置８０によって、ボール挿入口側から収容部１１側へ向かって（すなわち、中心軸Ｐの方向へ向かって）開口端部１８を加圧するカシメ加工を施す。

カシメ装置８０は、同一方向へ突出する複数の加圧部８１を有する。各加圧部８１の位置は、各ボール収容穴１９においてカシメ部１５を形成する位置に対応している。このような複数の加圧部８１を有するカシメ装置８０によって、それぞれのボール収容穴１９の開口端部１８を同時に加圧することにより、それぞれの開口端部１８の優円弧の一部又は全部を中心軸Ｐ側へ突出するように塑性変形させる。また、カシメ加工では、収容部１１と開口端部１８とのうち、開口端部１８のみが塑性変形するように押圧力を調整している。

本実施形態において、加圧部８１は、一つのボール収容穴１９に対して一つの加圧部８１が位置するように配置されている。また、一つの加圧部８１によって、ボール収容穴１９の開口端部１８に中心軸Ｐを挟んで一対のカシメ部１５が形成されるように加圧部８１の形状を設定している。

図６（ｄ）に示すように、カシメ加工後の開口端部１８、つまり、カシメ部１５は、ボール挿入口の最小幅がボール７０の直径よりも十分に小さく、ボール７０の脱落を防止し得る大きさに形成される。また、開口端部１８の径寸法ｄ１を収容部１１の径寸法ｄ２よりも大きくすることで、カシメ部１５を形成する開口端部１８の中心軸Ｐ方向における長さ寸法Ｌ１をボール７０の半径以下（Ｄ／２以下）と比較的短くした場合であっても、容易にカシメ部１５のボール当接部位１７のテーパ角度θを大きく形成することができる。

上述したカシメ部１５を有する軸受構造では、ボール挿入口側から収容部１１へ向かって開口端部１８を押圧してカシメ加工を施したものであるため、外周面５４にボール挿入口が同一方向を向く複数のボール保持部１０を有するプランジャ５０にカシメ加工を施す際に、各ボール保持部１０に対してカシメ部１５を同時に形成することができる。そのため、従来の軸受構造のように、それぞれのボール保持部に対して、個別にカシメ部を形成するものに比して、カシメ加工の作業を簡素化することができる。また、従来の軸受構造のように、ボール保持部の開口端部を径方向外側から内側に向かって加圧してカシメ部を形成するものに比して、カシメ部１５の長さ寸法（図５（ｂ）に示す、カシメ部１５の軸方向における寸法）Ｌ２を短くすることができ、その結果、電磁弁１を小型化することができる。既述のとおり、本実施形態では、開口端部１８の長さ寸法Ｌ１がボール７０の半径以下であり、カシメ部１５の長さ寸法Ｌ２は、ボール７０の半径未満の大きさとなっている。

また、本実施形態の軸受構造では、カシメ部１５を形成する開口端部１８を収容部１１よりも拡径しているため、カシメ加工を施した場合に、ボール当接部位１７のテーパ角度θを大きくしてボール７０がスタックするのを防止することができる。

図７を参照すると、ボール保持部１０において、ボール７０の脱落を防止するために必要な強度代（すなわち、収容部１１の内周面に対する中心軸Ｐへの突出量）をＸ１とし、カシメ加工による変形量をＸ２とすると、カシメ加工前の開口端部１８の径寸法ｄ１が、収容部１１の径寸法ｄ２と等しいもの（つまり、図１０に示す従来のボール保持部１１０）では、突出量Ｘ１と変形量Ｘ２とが等しい値となる。これに対し、本実施形態のボール保持部１０では、収容部１１と開口端部１８との間に段差１４を設けて、開口端部１８の径寸法ｄ１を収容部１１の径寸法ｄ２よりも大きく形成し、この拡径した開口端部１８にカシメ加工を施している。そのため、本実施形態のカシメ部１５では、カシメ加工による変形量Ｘ２が、ボール７０の抜け防止に必要な突出量Ｘ１よりも大きくなり、その結果、突出量Ｘ１と変形量Ｘ２が等しいものと比べて、テーパ角度θを大きくすることができる。

また、開口端部１８の長さ寸法Ｌ１をボール７０の半径以下とすることで、ボール７０が開口端部１８側に移動した場合であっても、ボール７０の中心が収容部１１の内部に位置するようにすることができる。

図８は、テーパ角度θとボール保持力の関係を示す図である。プランジャ５０が軸方向へ移動した際にボール７０がスタックを起こさないためには、ボール保持力の値が０以下となるようにテーパ角度θを設定することが好ましい。本実施形態では、テーパ角度θを２０度以上に設定することで、ボール保持力を０以下にしており、これによりスタックの発生を確実に防止することができる。なお、テーパ角度θは２０度以上に限られるものではなく、ボール７０がスタックを起こさない程度にボール保持力が小さくなる角度であればよい。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、本実施形態では、軸受構造において摺動体となるプランジャ５０にボール保持部１０を形成しているが、筒体となるスリーブ６０の内周面にボール保持部１０を形成する構成であってもよい。

また、カシメ部１５の位置は上述した位置に限られるものではなく、例えば、上述した一対のカシメ部１５とともに、又はこれに代えて、カシメ部１５がプランジャ５０の外周面５４に位置するようにしてもよい。カシメ部１５を外周面５４に形成する場合には、カシメ装置８０において、図９に示すように、円錐台状又は円錐状の中空を有する加圧部８１を該加圧部８１の内周面がプランジャ５０の外周面５４に当接するようにボール挿入口側から収容部１１側へ向かって中心軸Ｐ方向へ押圧する。これにより、プランジャ５０の外周面５４（つまり、開口端部１８の優円弧の両端部）において、開口端部１８の内周面が収容部１１の内周面よりも中心軸Ｐ側へ突出するように、開口端部１８を塑性変形させてカシメ部１５を形成することができる。この方法によれば、円錐台状又は円錐状の中空を有する加圧部８１によって、それぞれのボール保持部１０におけるカシメ部１５を同時に形成することができる。

１ 電磁弁
１０ ボール保持部
１１ 収容部
１５ カシメ部
１８ 開口端部
２０ 弁駆動部
２１ コイル
２２ ケース
２３ 固定コア
３０ ハウジング
４０ 弁部
５０ プランジャ（摺動体）
６０ スリーブ（筒体）
７０ ボール

Claims (5)

1. 筒体と、該筒体の内側に挿入された摺動体とを備え、前記筒体及び前記摺動体のいずれか一方に形成されたボール保持部に収容されたボールを介して、前記筒体に対する前記摺動体の移動をスムーズにする軸受構造において、
   前記ボール保持部は、
   前記ボールを転動可能に収容する収容部と、
   該収容部に連続し、該収容部よりも大径の開口端部と、
   該開口端部に形成され、前記収容部におけるボールの収容状態を確保するようにカシメ加工を施したカシメ部とを有し、
   該カシメ部は、前記開口端部の内周面から前記収容部の中心軸側へ向かって前記収容部の内周面よりも内方へ突出することを特徴とする軸受構造。
2. 前記開口端部の前記中心軸の方向における長さ寸法は、前記ボールの直径の二分の一以下であることを特徴とする請求項１に記載の軸受構造。
3. 前記摺動体は、前記筒体の軸方向へ移動可能であって、前記筒体とともに直動型の軸受構造を構成し、
   前記ボール保持部は、前記軸方向に沿って延びており、
   前記カシメ部は、前記ボール保持部の前記軸方向における端部に位置すること特徴とする請求項１又は２に記載の軸受構造。
4. 請求項３に記載の軸受構造と、
   前記摺動体の周囲に配置された固定コアと、
   通電によって、前記固定コアと前記摺動体とを通過する磁束を発生するコイルと、
   前記摺動体とともに前記軸方向へ移動可能に連結された弁体とを備えることを特徴とする電磁弁。
5. 筒体と、該筒体の内側に挿入された摺動体とを備え、前記筒体及び前記摺動体のいずれか一方に形成されたボール保持部に収容されたボールを介して、前記筒体に対する前記摺動体の移動をスムーズにする軸受構造の製造方法において、
   前記ボール保持部は、
   前記ボールを転動可能に収容する収容部と、
   該収容部に連続し、該収容部よりも大径の開口端部と、
   該開口端部に形成され、前記収容部におけるボールの収容状態を確保するようにカシメ加工を施したカシメ部とを有し、
   該カシメ部は、前記開口端部を前記収容部よりも大径に形成した後、前記開口端部の内周面から前記収容部の中心軸側へ向かって前記収容部の内周面よりも内方へ突出するように、前記開口端部をボール挿入口側から前記収容部側へ向かって前記中心軸方向へ加圧して形成することを特徴とする軸受構造の製造方法。

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