JP6884888B2

JP6884888B2 - ２以上の部品の結合方法

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Publication number: JP6884888B2
Application number: JP2019563947A
Authority: JP
Inventors: 宗広米田; 郡司　賢一; 賢一郡司
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2018-01-05
Filing date: 2018-12-11
Publication date: 2021-06-09
Anticipated expiration: 2038-12-11
Also published as: DE112018005742T5; JPWO2019135337A1; WO2019135337A1

Description

本発明は、２以上の部品の結合方法に関する。

レーザ溶接によって接合される金属部品の仮止めの方法として、一方の金属部品の端部を塑性変形させて結合する部品の一例として、特許文献１には、互いに嵌合構造に構成された２つの金属材料のインナー側、又は、アウター側の部品の嵌合部近傍を押圧して塑性変形させることにより、インナー側、又は、アウター側の部品を径方向に圧縮し、アウター側、又は、インナー側への残留圧縮応力により結合力を得て冷間塑性結合を行うことが記載されている。

また、特許文献２には、電磁式燃料噴射弁を構成する部品の１つであるコアをメタルジョイントと溶接により接合し、メタルジョイントとコアとの溶接部の融解量をメタルジョイント側の方がコア側よりも大きくし、さらに、メタルジョイント端面と、メタルジョイント端面の面積より断面積が小さい燃料シール部と、燃料シール部の断面積より面積が大きいコア端面を備え、メタルジョイント端面とコア端面とは、燃料シール部を介して連通する構成とする電磁式燃料噴射弁が記載されている。

特開２００１−７１１６１号公報

国際公開２０１４／１９６２４０号

従来のレーザ溶接部品の製造方法では、例えば特許文献２に記載されたように、レーザ溶接を行う前に、部品の仮組みとして嵌合部の寸法に負のクリアランスを設けて、部品を押し込み結合させる圧入の方法が高頻度で行われている。

部品がある結合強度で結合されていない状態でレーザ溶接を行う場合、結合させたい部品同士の位置ずれが発生する。そのため、圧入により結合力を得て仮組みを行う方法がとられている。

上記仮組みのために行う圧入方法の他に、例えば特許文献１に記載されたような塑性変形結合を用いる方法もある。

上述した圧入の方法は、圧入時に起こる部品同士のカジリを防止するため潤滑油が必要であり、油分を嫌う部品の場合は、油分を除去するために部品を洗浄する必要がある。

また、圧入部と溶接部が近接である場合、圧入時に使用した潤滑油により、ブローホール等の溶接不良につながる恐れがある。

また、無潤滑で圧入する場合、嵌合部寸法が負のクリアランスになっており、カジリにより完全に圧入されないという問題が発生する。そのため、圧入部品の形状管理が必要であり、加えて、圧入が正しく行われたかどうかを判断するために圧入荷重の管理が必要である。

また、上記特許文献１に記載の技術の場合、塑性変形部はインナー側またはアウター側となるが、部品形状および塑性変形部形状を考慮した段差付のパンチを用いて塑性変形部近傍を押圧する必要があり、同一径同士の製品には採用が困難である、との課題がある。
また、押圧ユニットの大型化が懸念される、との課題がある。

更に、上記特許文献２に記載の技術の場合、軸方向にシール部を形成し、燃料漏れを防止するという機能を有するが、結合に寄与しない、つまり軸方向への引っ張り強度は確保されていない。そのため、レーザ溶接位置がずれるというポテンシャルが懸念される。また、押圧時の荷重のばらつきや焼付き等で、凸部の変形状態と残留応力のばらつきが生じ、シール能力が変化することを考慮する必要がある、との課題がある。

本発明は、２つ以上の部品を結合する構造を有する部材において、接合不良が生じることを従来に比べて低減することが可能な２以上の部品の結合方法を提供する。

本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例をあげるならば、２つ以上の金属部品を結合させる方法であって、前記金属部品のうち、インナー側の第１金属部品の第２金属部品側の表面とアウター側の前記第２金属部品の前記第１金属部品側の表面のうち少なくともいずれか一方の表面に塑性変形部を設け、接合させる前記２つの金属部品同士を押圧して前記塑性変形部を前記塑性変形部が設けられた対向側の金属部品の表面に塑性流動により接触させ、その後に前記塑性変形部が設けられた領域を溶接することを特徴とする。

本発明によれば、２つ以上の部品を結合する構造を有する部材において、接合不良が生じることを従来に比べて低減することができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。

本発明の実施例１の電磁式の燃料噴射弁の全体構成を示す断面を示す図である。実施例１の燃料噴射弁を製造する際に用いる、アダプタとコアとを塑性流動結合させる押圧ユニットの断面の概略を示す図である。実施例１の燃料噴射弁を製造する際の、コアとアダプタの塑性変形前の詳細な断面図である。実施例１の燃料噴射弁を製造する際の、コアとアダプタの塑性変形中の詳細な断面図である。実施例１の燃料噴射弁を製造する際の、コアとアダプタの塑性結合後の詳細な断面図である。実施例１の燃料噴射弁を製造する際の、コアとアダプタの塑性結合後の全体断面図である。図６に示すコアとアダプタの塑性結合後の結合領域の拡大図である。実施例１の燃料噴射弁を製造する際の、結合後にレーザ溶接を行う箇所を示した断面図である。図８に示すレーザ溶接を行う箇所を拡大した拡大図である。本発明の実施例２の燃料噴射弁を製造する際の、コアとアダプタの塑性変形前の詳細な断面図である。実施例２の燃料噴射弁を製造する際の、コアとアダプタの塑性結合後の詳細な断面図である。本発明の実施例３の燃料噴射弁を製造する際の、コアとアダプタの塑性変形前の全体断面図である。実施例３の燃料噴射弁を製造する際の、コアとアダプタの塑性変形前の詳細な断面図である。実施例３の燃料噴射弁を製造する際の、コアとアダプタの塑性結合後の詳細な断面図である。実施例３の燃料噴射弁を製造する際の、コアとアダプタの塑性結合後の全体断面図である。実施例３の燃料噴射弁を製造する際の、結合後にレーザ溶接を行う箇所を示した断面図である。本発明の実施例４の燃料噴射弁を製造する際の、コアとアダプタの塑性変形前の詳細な断面図である。実施例４の燃料噴射弁を製造する際の、コアとアダプタの塑性結合後の詳細な断面図である。本発明の実施例５の燃料噴射弁を製造する際の、コアとアダプタの塑性変形前の詳細な断面図である。実施例５の燃料噴射弁を製造する際の、コアとアダプタの塑性結合後の詳細な断面図である。

以下に本発明の２以上の部品の結合構造を有する部材および燃料噴射弁、ならびに２以上の部品の結合方法の実施例を、図面を用いて説明する。

＜実施例１＞
本発明の２以上の部品の結合構造を有する部材および燃料噴射弁、ならびに２以上の部品の結合方法の実施例１について図１乃至図９を用いて説明する。

最初に図１を用いて、本発明の実施例１における電磁式燃料噴射弁の全体構成について説明する。図１は電磁式燃料噴射弁の全体構成を示す断面図である。

図１において、電磁式の燃料噴射弁３０は、主に磁気回路部とバルブ部とアダプタ２とから構成されている。磁気回路部は、コア１と、ハウジング３と、ノズルホルダ４と、可動子９と、磁気回路を励磁するコイル６と、コイルに通電するターミナル７とから構成されている。また、バルブ部は、ノズルホルダ４内のプランジャロッド５とオリフィスカップ８とから構成されている。

次に、本実施例に係る２以上の部品の結合方法を含む燃料噴射弁３０の製造方法について図２乃至図９を参照して説明する。

図２は、コア１とアダプタ２とを塑性流動結合させる際に用いる押圧ユニットの断面の概略を示す図である。図３乃至図６は、パンチ１０等でコア１を押圧した際に、アダプタ２の塑性変形部２ａとコア１の流入部１ａの部分（図２の領域Ａ）を拡大した断面図である。図７は図６に示すコアとアダプタの塑性結合後の結合領域の拡大図である。図８は、塑性流動後にレーザ溶接を施す箇所（溶接部２０）を拡大した断面図である。図９は図８に示すレーザ溶接を行う箇所を拡大した拡大図である。

最初に、上記図１を用いて説明した、燃料噴射弁３０を構成する各部品を準備する。燃料噴射弁３０を構成する各部品のうち、コア１およびアダプタ２を除く各部品は、その仕様に応じたものを適宜公知の様々な方法で準備することができる。

コア１およびアダプタ２のうち、嵌合構造となっているアウター側のアダプタ２のコア１側の表面には凸形状の塑性変形部２ａ（図３等参照）を形成しておく。また、アダプタ２に対して嵌合構造となっているインナー側のコア１のアダプタ２側の表面には前述の塑性変形部２ａが流入するための凹形状の流入部１ａ（図３等参照）を形成しておく。

これらコア１およびアダプタ２は、それらの外径および内径は略同径とすることができる。

また、形成する塑性変形部２ａおよび流入部１ａは、断面形状が三角形状とする。なお、三角形状は頂点部分が面取りされているものも含む。また、塑性変形部２ａの三角形状は、根元から先端部にかけて断面積が小さくなる形状とすることが望ましく、更には流入部１ａの反対側（図３の右側）の傾斜が大きい方が望ましいが、特に限定されない。

また、塑性変形部２ａおよび流入部１ａの断面形状が三角形状の場合について説明したが、断面形状はこれらの形状に限られず、後述する実施例２に示すように塑性変形部の断面形状を円状とし、流入部の断面形状を四角形状とすることができ、更には塑性変形部、流入部のいずれも円、若しくは四角形状とすることができる。

上記、円形状とは、半円形状、楕円形状のものを指し、四角形状とは、正方形、長方形、台形、多角形の形状のものを指す。四角形状では、角部面取りされているものも含む。

塑性変形部２ａおよび流入部１ａの形状は、上記したどの組み合わせでも、上述した変形抵抗がコア１の平面部１ｆのほうがアダプタ２の塑性変形部２ａよりも高くなるため、２つの金属部品同士の固定やレーザ溶接等のための仮組みが可能である。

また、塑性変形部２ａは、塑性変形部２ａを有する金属部品と流入部１ａを有する金属部品とが接触する際に初めに接触する位置であればよいが、塑性変形部２ａを対向する金属部品表面に接触させて塑性流動させる必要があるため、塑性変形部の突出方向は、２つの金属部品の押圧方向と等しいことが望ましい。

流入部１ａの位置は、塑性変形部２ａが流入する位置であれば、流入部１ａを有する部品の外周面、内周面のどこでもよいが、流入部１ａの突出方向は、嵌合構造となっている２つの金属部品の押圧方向とは異なる方向とすることが固定や仮組みの際の強度の向上の面で望ましい。

また、塑性変形部２ａの体積は流入部１ａの体積と等しいか大きいものとすることが望ましく、目的に合わせて調整すれば良い。

次いで、２つの金属部品を図２に示すような押圧ユニットによりコア１を押圧することで、アダプタ２の塑性変形部２ａをコア１の表面に接触させ、塑性流動させる。

図２に示す押圧ユニットは、コア１を上から押圧するパンチ１０と、コア１およびアダプタ２を押圧の際にずれないように保持するガイド１１と、コア１とアダプタ２が配置される受け冶具１２等から構成されている。

パンチ１０の形状は、部品接触部が平面となっており、段差等の特殊形状は必要ない。
パンチ１０にはダイス鋼であるＳＫＤ１１等を焼入れ・焼き戻しして、硬度および靱性を高めたものを使用し、パンチ１０自体が変形しないようにする。金属には、弾性領域と塑性領域があり、ある荷重以上の力を加えない限りは、弾性領域であるため、力を加えるのをやめると部品が元の形状に戻る。塑性領域に達し、固定が可能となるまで力を加え続ける必要があり、そのためには上記、焼入れ・焼き戻しを施し塑性変形しないパンチ１０を用いるのが一般的である。

２つの金属部品（コア１およびアダプタ２）が、例えばステンレス材料である一般的なＳＵＳ４３０で構成されている場合は、上記のような構成のパンチ１０を使用することで、パンチ１０が変形することなく塑性変形部２ａが塑性変形し、コア１およびアダプタ２を固定・仮組みすることが可能となる。

図２に示すような押圧ユニットにコア１およびアダプタ２を配置し、コア１をパンチ１０によってアダプタ２側へ加圧していくことで、アダプタ２の塑性変形部２ａがコア１の流入部１ａに塑性変形して表面に接触して固定され、コア１およびアダプタ２を固定、もしくはレーザ溶接を行うための仮組みすることができる。

図３乃至図７は、上記コア１を押圧し、アダプタ２を塑性変形させ固定する過程の断面図やその拡大図である。

上述した塑性変形させて固定・仮組みする過程において、コア１およびアダプタ２が同一金属材料であった場合、変形抵抗、すなわち形状の変わりにくさが、コア１の平面部１ｆのほうがアダプタ２の塑性変形部２ａよりも高い。このため、図３に示すようにコア１の平面部１ｆとアダプタ２の塑性変形部２ａの先端とが接触したとき、アダプタ２の塑性変形部２ａが優先して変形する。この性質を利用することで、同一金属材料同士の場合でも固定およびレーザ溶接等を行うための仮組みが可能となる。

なお、コア１およびアダプタ２が同一金属材料でなくとも、塑性変形部を有する側の材料の硬度が対向側の材料の硬度に対して極端に高くなければ、固定およびレーザ溶接等を行うための仮組みが可能となる。

塑性変形部２ａが平面部１ｆに接触した後もパンチ１０によってコア１をアダプタ２側へ加圧し続けると、図４に示すように、押圧中のアダプタ２の塑性変形部２ａは、コア１の流入部１ａに向かって塑性流動する。

更にコア１をアダプタ２側へ加圧し続けてアダプタ２の端面とコア１の端面とが接触するほど接近すると、図５に示すように、アダプタ２の塑性変形部２ａが、コア１の流入部１ａへの流入が終了する。

この際、図５に示すように、塑性変形部２ａの内部には、塑性変形部２ａが塑性流動したことによって形成される鍛流線２ｂが形成される。

また、アダプタ２の端面およびコア１の端面とは、塑性変形部２ａのスプリングバック（内部残留応力）により完全に接触することはなく、塑性変形部以外には隙間２ｃが形成される。

なお、スプリングバックとは、金属材料を塑性領域まで加工（曲げや塑性変形など）を施した場合に、元に戻ろうとする特性のことである。

流入が終了した際、図５に示すアダプタ２の内周面から塑性変形部先端までの長さＡと、塑性変形部高さＢでは、Ｂ＞Ａにすることで、結合部の密着性を上げ、結合強度を固定や仮組みに十分な水準で確保することができる。

また、図６および図７に示すように、金属部品を押圧面と交差する外周面、または内周面に向かって塑性変形させ固定することで、上下方向の引っ張り力に対しての強度を確保している。これにより、部品搬送等でコア１もしくはアダプタ２のどちらかをつかみ、持ち上げた場合等の外的影響による部品同士の位置ずれおよびレーザ溶接時の振れを従来に比べて低減することが可能となる。

塑性変形部２ａの塑性流動が終了した後は、塑性変形部２ａの内部に形成されている鍛流線２ｂを含む領域（溶接部２０）をレーザ溶接する。

図８は、アダプタ２の塑性変形部２ａを塑性変形させ、コア１の流入部１ａに流入させたのち、レーザ溶接を施す箇所（溶接部２０）を拡大した断面図、図９は溶接部２０の拡大図である。コア１とアダプタ２を仮組みしていることで、レーザ溶接時の振れを低減することが可能となる。また、潤滑油を使用せずに仮組みしているため、ブローホール等の溶接不良を低減することが可能となる。

最後は、レーザ溶接による結合されたコア１およびアダプタ２に対して各部品を取付けていき、完成品として適宜検査を実施した上で燃料噴射弁３０を組み込む工程に移行する。

次に、本実施例の効果について説明する。

上述した本発明の実施例１の各々が互いに嵌合構造となっている２つ以上の金属部品が結合した構造を有する部材は、燃料噴射弁３０であって、コア１のアダプタ２側の表面とアダプタ２のコア１側の表面のうち少なくともいずれか一方の表面に設けられた塑性変形部２ａが対向側の金属部品の表面に塑性流動した状態で接触している。また、本実施例１の各々が互いに嵌合構造となっている２つ以上の金属部品を結合させる方法は、金属部品のうち、嵌合構造となるアウター側のアダプタ２に塑性変形部２ａを設け、嵌合構造となっている２つの金属部品を押圧し、塑性変形部２ａを塑性変形部２ａが設けられた対向側の金属部品の表面に塑性流動により接触させるものである。

このような構造・方法によれば、あらかじめ形成された塑性変形部２ａを塑性変形させて結合するため、圧入に比べて寸法精度がよく、また、圧入の場合と同等の結合力が期待でき、２つの金属部品の固定、又はレーザ溶接等によって結合される金属部品の仮組みに最適である。

また、圧入作業に必要な「油分除去のための洗浄、潤滑油の塗布、部品の形状管理、圧入荷重管理」の工程を省略することができるため、容易に２つの金属部品の固定することができるとともに、溶接不良を従来に比べて低減した高品質なレーザ溶接等を行う金属部品の仮組み構造・方法を提供することができる。

更に、あらかじめ塑性変形部２ａと流入部１ａを設け、変形抵抗が平面部１ｆ＞塑性変形部２ａであるという関係を利用することで、２つの部品材質が同じでも塑性変形部２ａのみを塑性変形させることができ、２つの金属部品の固定および仮組みが可能となる。

また、特許文献１では、上述のように、２つの金属部品のどちらにも塑性変形部が形成されていないため、塑性変形部近傍を段差付パンチで局部的に押圧し、塑性流動させる必要があった。本発明では、第一金属部品、又は第二金属部材にあらかじめ塑性変形部２ａを形成しており、変形抵抗の関係から、段差無のパンチが採用可能となる。そのため、第一金属部品と第二金属部材とが同一径のような、篏合部近傍をパンチで局部的に押圧することが出来ない部品形状の場合でも、塑性結合することが可能となる。また、押圧ユニットの小型化を図ることが可能となる。

また、特許文献２の懸念事項である、軸方向への引っ張り強度についても、本発明では、押圧面と交差する外周面、または内周面に向かって押圧方向とは等しくない径方向に塑性変形させて固定・仮組みしているため、引っ張り強度の確保が可能となる。それに伴い、レーザ溶接等の際の位置ずれも特許文献２に比べて低減することができる、との利点がある。また、押圧時の荷重ばらつきや焼付き等を抑制でき、品質の安定化を図ることが可能となる。

また、コア１とアダプタ２とのうち、コア１の表面に塑性変形部２ａが流入する流入部１ａが設けられているため、塑性流動後の塑性変形部２ａが流入部１ａに保持されることから、２つの金属部品の固定、又はレーザ溶接等によって結合される金属部品の仮組みの強度をより高く確保することができる。

更に、塑性変形部２ａおよび流入部１ａは、断面形状が略三角形状であることにより、塑性変形部２ａおよび流入部１ａの形成が容易である。

また、本発明では結合時に潤滑油を使用する必要がないため、塑性変形部２ａを対向側の面に接触させた後に、２つの金属部品をレーザ溶接するができ、油によるブローホールの発生を防止できるため、コア１とアダプタ２とをより強固にシール性良く接合することができる。

更に、塑性変形部２ａが設けられた領域（溶接部２０）を溶接することで、残留応力が生じている塑性変形部２ａや流入部１ａなどを含む領域をレーザ溶接によって局部的に溶融・凝固させることができ、部材としてみたときに不必要に含まれる残留応力や、流入部１ａなどの空洞を除去することができ、溶接後の部材の特性を改善することができる。

なお、本実施例１では、コア１がインナー側の第１金属部品でアダプタ２がアウター側の第２金属部品である場合について説明したが、アダプタがインナー側の第１金属部品でコアがアウター側の第２金属部品とした燃料噴射弁とすることができる。

＜実施例２＞
本発明の実施例２の２以上の部品の結合構造を有する部材および燃料噴射弁、ならびに２以上の部品の結合方法について図１０および図１１を用いて説明する。

図１０は本実施例２の燃料噴射弁を製造する際の、コア４１とアダプタ４２の塑性変形前の詳細な断面図であり、図１１はコア４１とアダプタ４２の塑性結合後の詳細な断面図である。

図１０に示すように、本実施例の燃料噴射弁は、アダプタ４２のコア４１側の表面に設けられた塑性変形部４２ａの断面形状が円状であり、コア４１のアダプタ４２側の表面に設けられた流入部４１ａの断面形状が四角形状である以外は実施例１の燃料噴射弁３０と同じである。

このような本実施例のコア４１およびアダプタ４２を接合する方法は実施例１と同じであり、図１１に示すように、アダプタ４２の塑性変形部４２ａが、コア４１の流入部４１ａへの流入が終了した際に、塑性変形部４２ａの内部に、塑性変形部４２ａが塑性流動したことによって形成される鍛流線４２ｂが形成される。

また、アダプタ４２の端面およびコア４１の端面とは、塑性変形部４２ａのスプリングバックにより完全に接触することはなく、隙間４２ｃが形成される。

本発明の実施例２の燃料噴射弁やその製造方法においても、前述した実施例１の燃料噴射弁３０やその製造方法とほぼ同様な効果が得られる。

＜実施例３＞
本発明の実施例３の２以上の部品の結合構造を有する部材および燃料噴射弁、ならびに２以上の部品の結合方法について図１２乃至図１６を用いて説明する。

図１２は本実施例３の燃料噴射弁を製造する際の、コア５１とアダプタ５２の塑性変形前の全体断面図、図１３は、コア５１とアダプタ５２の塑性変形前の詳細な断面図、図１４はコア５１とアダプタ５２の塑性結合後の詳細な断面図、図１５はコア５１とアダプタ５２の塑性結合後の全体断面図である。図１６は本実施例３の燃料噴射弁を製造する際の、結合後にレーザ溶接を行う箇所（溶接部２２）を示した断面図である。

図１２に示すように、本実施例は、燃料噴射弁のうち、コア５１に塑性変形部５１ｃを、アダプタ５２に流入部５２ｅを有しているものである。その他の構成・動作は前述した実施例１の燃料噴射弁３０やその製造方法と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。

このような本実施例のコア５１およびアダプタ５２を接合する方法は実施例１等と同じであり、まずは、燃料噴射弁を構成する各部品を準備する。図１２および図１３に示すように、コア５１およびアダプタ５２のうち、アウター側のアダプタ５２のコア５１側の表面には流入部５２ｅを形成しておき、またアダプタ５２に対して嵌合構造となっているインナー側のコア５１のアダプタ５２側の表面に塑性変形部５１ｃを形成しておく。

また、コア５１の塑性変形部５１ｃとアダプタ５２の流入部５２ｅの形状は、上述した三角形状、円形状、四角形状のどの組み合わせでも、上述した変形抵抗が、アダプタ５２の平面部５２ｆのほうがコア１の塑性変形部５１ｃよりも高くなるため、部品同士の固定およびレーザ溶接等の仮組みが可能である。

次いで、２つの金属部品を図２に示すような押圧ユニットにより押圧することで、塑性変形部５１ｃをアダプタ５２の平面部５２ｆに接触させることによって塑性流動させ、図１４および図１５に示すように、コア５１の塑性変形部５１ｃが、アダプタ５２の流入部５２ｅへの流入が終了する。

塑性変形部５１ｃの内部には、塑性変形部５１ｃが塑性流動したことによって形成される鍛流線５１ｄが形成される。

また、アダプタ５２の端面およびコア５１の端面とは、塑性変形部５１ｃのスプリングバックにより完全に接触することはなく、隙間５１ｅが形成される。

塑性変形部５１ｃの塑性流動が終了した後は、塑性変形部５１ｃや流入部５２ｅが形成されていない側のアダプタ５２の端面およびコア５１の端面を含む領域（溶接部２２）をレーザ溶接する。

図１６は、コア５１の塑性変形部５１ｃを塑性変形させ、アダプタ５２の流入部５２ｅに流入させたのち、レーザ溶接を施す箇所を拡大した断面図である。コア５１とアダプタ５２とを仮組みしていることで、レーザ溶接時の振れを低減することが可能となる。また、潤滑油を使用せずに仮組みしているため、ブローホール等の溶接不良を低減することが可能となる。なお、上述した実施例１の図８，図９とは異なり、塑性変形させて結合した箇所がレーザ溶接箇所に含まれないが、結合力に影響はない。

レーザ溶接後においても、互いに嵌合構造となっている２つの金属部品の間に、押圧方向に空いた隙間５１ｅは形成されたままである。

本発明の実施例３のインナー側のコア５１に塑性変形部５１ｃを、アウター側のアダプタ５２に流入部５２ｅを有している燃料噴射弁やその製造方法においても、前述した実施例１のインナー側のコア１に流入部１ａをアウター側のアダプタ２に塑性変形部２ａを有している燃料噴射弁やその製造方法とほぼ同様な効果が得られる。

また、塑性変形部５１ｃが設けられていない領域（溶接部２２）を溶接することによっても、コア５１とアダプタ５２とをより強固に結合することができる。

なお、本実施例においても、塑性変形部５１ｃおよび流入部５２ｅの断面形状が三角形状の場合について説明したが、断面形状はこれらの形状に限られず、上述した実施例２に示すように塑性変形部の断面形状を円状とし、流入部の断面形状を四角形状とすることができ、更にはそれらのいずれも円、四角形状とすることができる。

また、実施例１のようにインナー側のコア１に流入部１ａを、アウター側のアダプタ２に塑性変形部２ａを設けるとともに、本実施例のようにインナー側のコア５１に塑性変形部５１ｃを、アウター側のアダプタ５２に流入部５２ｅを設けることができる。この場合、塑性変形部が流入部に塑性流動して固定される塑性変形結合箇所が２カ所となることから、より強固な結合構造が得られる。

＜実施例４＞
本発明の実施例４の２以上の部品の結合構造を有する部材および燃料噴射弁、ならびに２以上の部品の結合方法について図１７および図１８を用いて説明する。

図１７は本実施例４の燃料噴射弁を製造する際の、コア６１とアダプタ６２の塑性変形前の詳細な断面図、図１８はコア６１とアダプタ６２の塑性結合後の詳細な断面図である。

図１７に示すように、本実施例の燃料噴射弁は、コア６１にアダプタ６２の塑性変形部６２ａが流入する為の流入部が設けられていない構造である。それ以外の構造は実施例１の燃料噴射弁３０と同じである。

なお、塑性変形部６２ａを設ける位置は、コア６１とアダプタ６２とが押圧方向に垂直な方向（径方向）に加えて、押圧方向に平行な内周面６１ｆに接触して更に押圧方向にも塑性流動することで径方向の保持力を確保することも目的として、内周面６１ｆの近傍とすることが望ましい。

このような本実施例のコア６１およびアダプタ６２を接合する方法は実施例１等と同じであり、図１８に示すように、アダプタ６２の塑性変形部６２ａは、押圧面及び内周面の隙間に流入する。

塑性変形部６２ａの塑性流動が終了した際に、塑性変形部６２ａの内部に、塑性変形部６２ａが塑性流動したことによって形成される鍛流線６２ｂが形成される。

また、アダプタ６２の端面およびコア６１の端面とは、塑性変形部６２ａのスプリングバックにより完全に接触することはなく、隙間６２ｃが形成される。

本実施例においても、塑性流動が終了した際、アダプタ６２の内周面から塑性変形部先端までの長さＡと、塑性変形部高さＢでは、Ｂ＞Ａにすることで、実施例１乃至３のような塑性変形部および流入部を設ける場合と同様に、結合部の密着性を上げ、結合強度を固定や仮組みに十分な水準で確保することができる。また、当然のように、実施例１乃至実施例３のように、レーザ溶接を行うことができる。

本発明の実施例４の燃料噴射弁やその製造方法においても、前述した実施例１の燃料噴射弁３０やその製造方法とほぼ同様な効果が得られる。

また、本実施例では、強度の低下の憾みがある流入部を形成する必要がないため、工数の削減による製造コストを低減することができるとともに、燃料噴射弁の強度の向上を図ることができる。

なお、アダプタ６２のコア６１側の表面に塑性変形部６２ａが設けられた場合について説明したが、コア６１のアダプタ６２側の表面のみに塑性変形部を設けることができる。

また、塑性変形部６２ａの断面形状が三角形状の場合について説明したが、断面形状はこれらの形状に限られず、断面形状は円、もしくは四角形状とすることができる。

＜実施例５＞
本発明の実施例５の２以上の部品の結合構造を有する部材および燃料噴射弁、ならびに２以上の部品の結合方法について図１９および図２０を用いて説明する。

図１９は本実施例５の燃料噴射弁を製造する際の、コア７１とアダプタ７２の塑性変形前の詳細な断面図、図２０はコア７１とアダプタ７２の塑性結合後の詳細な断面図である。

図１９に示すように、本実施例の燃料噴射弁は、コア７１のアダプタ７２側の表面に塑性変形部７１ｃが、アダプタ７２のコア７１側の表面に塑性変形部７２ａが形成されている構造である。

このような本実施例のコア７１およびアダプタ７２を接合する方法は実施例１等と同じであり、図２０に示すように、コア７１の塑性変形部７１ｃは、押圧面及び内周面の隙間に流入し、かつアダプタ７２の塑性変形部７２ａは、押圧面及び内周面の隙間に流入する。

塑性変形部７１ｃ，７２ａの塑性流動が終了した際には、塑性変形部７１ｃの内部に、塑性変形部７１ｃが塑性流動したことによって形成される鍛流線７１ｄが形成され、かつ塑性変形部７２ａの内部に、塑性変形部７２ａが塑性流動したことによって形成される鍛流線７２ｂが形成される。

また、アダプタ７２の端面およびコア７１の端面とは、塑性変形部７１ｃ，７２ａのスプリングバックにより完全に接触することはなく、隙間７１ｅ，７２ｃが形成される。

本発明の実施例５のように、コア７１およびアダプタ７２に塑性変形部７１ｃ，７２ａを有している燃料噴射弁やその製造方法についても、前述した実施例４の燃料噴射弁やその製造方法とほぼ同様な効果が得られる。

また、本実施例では、塑性変形結合が２カ所になるため、実施例４に比べて更なる結合強度を確保することができる。また、上述の結合に必要な押圧荷重と同様の押圧荷重で、塑性変形結合が可能となる。

なお、実施例１のようにインナー側のコア７１に流入部を設けたり、または実施例３のようにアウター側のアダプタ７２に流入部を設けたりすることができる。この場合、一方の塑性変形部が流入部に塑性流動して固定されるため、更に強固な結合構造が得られる。

＜その他＞
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。
上記の実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることも可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。

例えば、以上の各実施例では、２つ以上の部品を結合する構造を有する部材として、コアとアダプタとが互いに嵌合構造となっている燃料噴射弁を例に説明したが、２つ以上の部品を結合する構造を有する部材は燃料噴射弁に限られず、２つの金属部品が嵌合構造となっている様々な部材とその製造方法に対して本発明は適用することができる。

また、本発明は３つ以上の部品の各々が互いに嵌合構造となっている部材とその製造方法に対しても適用することができ、加えて軸方向に３つ以上の部品が直列になっている部材とその製造方法に対しても適用することができる。

更には、固定もしくはレーザ溶接のための仮組みをする２つ以上の金属部品が、互いに篏合構造でない場合でも、塑性変形させる寸法が、お互いの径の寸法差以上であれば本発明を適用することができる。これにより、比較的部品公差を広く設定できることから、加工コスト、寸法管理コスト等のトータルコストを低減させることが可能となる。

１，４１，５１，６１，７１…コア（インナー側の第１金属部品）１ａ，４１ａ…流入部５１ｃ，７１ｃ…塑性変形部５１ｄ，７１ｄ…鍛流線５１ｅ，７１ｅ…隙間１ｆ…平面部６１ｆ…内周面２，４２，５２，６２，７２…アダプタ（アウター側の第２金属部品）２ａ，４２ａ，６２ａ，７２ａ…塑性変形部２ｂ，４２ｂ，６２ｂ，７２ｂ…鍛流線２ｃ，４２ｃ，６２ｃ，７２ｃ…隙間５２ｅ…流入部５２ｆ…平面部２０，２２…溶接部３０…燃料噴射弁

Claims

２つ以上の金属部品を結合させる方法であって、
前記金属部品のうち、インナー側の第１金属部品の第２金属部品側の表面とアウター側の前記第２金属部品の前記第１金属部品側の表面のうち少なくともいずれか一方の表面に塑性変形部を設け、
接合させる前記２つの金属部品同士を押圧して前記塑性変形部を前記塑性変形部が設けられた対向側の金属部品の表面に塑性流動により接触させ、
その後に前記塑性変形部が設けられた領域を溶接する
ことを特徴とする２以上の部品の結合方法。
請求項１に記載の結合方法において、
前記塑性変形部を前記対向側の面に接触させた後に、前記２つの金属部品をレーザ溶接する
ことを特徴とする結合方法。
請求項１に記載の結合方法において、
前記金属部品のうち、前記対向側の面に前記塑性変形部が流入する流入部を設け、
前記２つの金属部品を押圧する際に、前記塑性変形部を前記流入部に塑性流動させる
ことを特徴とする結合方法。