JPH10169882A - 埋め栓圧入方法および埋め栓圧入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は管路部材に設けられた管路の開口部
に埋め栓を圧入する方法に関し、管路の内壁に迫り出し
部が形成されるのを防止することを目的とする。 【解決手段】 管路部材１２が備える管路１６の開口部
に埋め栓１４を配置する。ハンマ部材３６が埋め栓１４
に当接し、かつ、埋め栓圧入装置１０の軸線が管路１６
の軸線と一致するように、埋め栓圧入装置１０をセット
する。ピストン２０および軸部材３０を介してハンマ部
材３６を繰り返しハンマリングすることで、埋め栓１４
を、管路部材１２の塑性変形伝搬速度を超える圧入速度
で僅かづつ管路１６に圧入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、埋め栓圧入方法お
よび埋め栓圧入装置に係り、特に、管路部材に設けられ
た管路の開口部に埋め栓を圧入する方法および装置とし
て好適な、埋め栓圧入方法および埋め栓圧入装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開平６−１７９３６
２号に開示される如く、ハウジングブロックの内部に油
圧制御回路を内蔵する油圧制御ユニットが知られてい
る。上記従来の油圧制御ユニットは、ハウジングブロッ
クを備えている。ハウジングブロックの内部には、油圧
ポンプ等のアクチュエータが複数内蔵されている。ハウ
ジングブロックには、その側面に開口する複数の管路が
形成されている。これら複数の管路は、ハウジングブロ
ックに内蔵されるアクチュエータと共に、所望の油圧制
御回路を構成している。

【０００３】ハウジングブロックの側面には、管路を形
成する都合により、油圧制御回路を実現するうえで不要
な開口部が開口している。上記従来の油圧制御ユニット
は、これらの不要な開口部を閉塞するためにハウジング
ブロックに圧入される埋め栓を備えている。管路の開口
部を閉塞するための埋め栓は、管路の直径に比して僅か
に大きな径を有している。埋め栓は、管路の開口部に配
置された後、所定の押圧力で押圧されることにより管路
に圧入される。

【０００４】ハウジングブロックの管路に埋め栓が圧入
される過程では、管路の内壁と埋め栓との接触が開始す
る部分において、管路の内壁が縮径方向に迫り出す現象
が生ずる。管路の内壁に形成される迫り出し部分は、埋
め栓の圧入代（管路の内径と埋め栓の外径との差）が増
すに連れて、また、埋め栓の圧入長が増すに連れて増加
し、両者が所定値を超える場合には、管路の内壁から離
脱して管路の内部を自由に移動できる異物となる。

【０００５】このようにして生成される異物は、油圧制
御回路の作動不良を引き起こす原因となる。このため、
管路の開口部を埋め栓で閉塞する際には、埋め栓を圧入
する過程で上記の異物を発生させないことが必要とな
る。管路の内壁に形成される迫り出し部分の異物化は、
埋め栓の圧入代および圧入長を適当な範囲内に管理する
ことにより防止できる。従来は、迫り出し部の異物化を
防止する手法として、一般に上記の手法が用いられてい
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、埋め栓
の圧入代および圧入長を精度良く管理するためには、高
い加工精度、および、厳しい品質管理が必要となる。こ
のため、上記従来の手法で迫り出し部の異物化を防止す
るためには、高いコストが必要であった。

【０００７】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、埋め栓の圧入過程で管路の内壁に迫り出し部を
形成させない埋め栓圧入方法を提供することを第１の目
的とする。また、本発明は、埋め栓の圧入過程で管路の
内壁に迫り出し部を形成させない埋め栓圧入装置を提供
することを第２の目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的は、請求
項１に記載する如く、管路部材が備える管路の開口部に
埋め栓を配置する第１ステップと、前記埋め栓を、前記
管路部材の塑性変形伝搬速度を超える速度で前記管路に
圧入する第２ステップと、を備える埋め栓圧入方法によ
り達成される。

【０００９】本発明において、管路の開口部に配置され
た埋め栓は、管路部材の塑性変形伝搬速度、すなわち、
「管路部材の一部に応力が入力された際にその応力に起
因する塑性変形が管路部材を伝搬する速度」を超える速
度で圧入される。埋め栓の圧入速度が管路部材の塑性変
形伝搬速度を超えていると、管路の内壁と埋め栓との接
触が開始する部分（以下、接触開始部と称す）に縮径方
向の変形が生ずる以前に、その部分の内周側に埋め栓が
圧入される。この場合、埋め栓の圧入代および圧入長が
高精度に管理されていなくとも、管路の内壁に迫り出し
部が形成されることはない。

【００１０】上記第１の目的は、請求項２に記載する如
く、上記請求項１記載の埋め栓圧入方法において、前記
第２ステップが、管路の開口部に配置された前記埋め栓
を、前記塑性変形伝搬速度を超える速度で変位するハン
マ部材により繰り返しハンマリングするハンマリングス
テップを備える埋め栓圧入方法によっても達成される。

【００１１】本発明において、埋め栓は、ハンマリング
の手法により、管路部材の塑性変形伝搬速度を超える速
度で圧入される。ハンマリングの手法によれば、高速
で、かつ、僅かづつ埋め栓を進行させることができる。
このため、かかる手法によれば、容易に、かつ、精度よ
く、埋め栓の圧入長を制御することができる。

【００１２】上記第２の目的は、請求項３に記載する如
く、管路部材が備える管路の開口部に埋め栓を圧入する
埋め栓圧入装置において、管路の開口部に配設される埋
め栓をハンマリングするためのハンマ部材と、前記ハン
マ部材を、前記管路部材の塑性変形伝搬速度を超えるハ
ンマリング速度で駆動するハンマ部材駆動機構と、を備
える埋め栓圧入装置により達成される。

【００１３】本発明において、ハンマ部材は、管路部材
の塑性変形伝搬速度を超えるハンマリング速度で駆動さ
れる。このため、管路部材が備える管路の開口部に配置
された埋め栓が、ハンマ部材によってハンマリングされ
る場合は、埋め栓が、管路部材の塑性変形伝搬速度を超
える圧入速度で僅かづつ管路の内部に進入する。この場
合、埋め栓の圧入代および圧入長が高精度に管理されて
いなくとも、管路の内壁に迫り出し部が形成されること
がないと共に、容易かつ高精度に圧入長を制御すること
が可能となる。

【００１４】また、上記第２の目的は、請求項４に記載
する如く、上記請求項３記載の埋め栓圧入装置におい
て、前記ハンマ部材駆動機構によって前記ハンマ部材に
与えられるハンマリング速度を可変とするハンマリング
速度可変機構を備える埋め栓圧入装置によっても達成さ
れる。

【００１５】本発明において、ハンマ部材に与えられる
ハンマリング速度は変更することができる。ハンマ部材
のハンマリング速度を変更することができると、埋め栓
の圧入速度を、管路部材の塑性変形伝搬速度を超える速
度に、容易かつ正確に調整することが可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例に対応
する埋め栓圧入装置１０のシステム構成、および、埋め
栓圧入装置１０によって処理される管路部材１２および
埋め栓１４を示す。

【００１７】管路部材１２は、車両に搭載される油圧制
御ユニットのハウジングとして機能する部材である。本
実施例において、管路部材１２は、アルミ材により構成
されている。管路部材１２の内部には、管路１６を含む
複数の管路が形成されていると共に、油圧ポンプや電磁
弁等の種々のアクチュエータが内蔵されている。管路部
材１２が備える複数の管路、および、管路部材１２に内
蔵される各種のアクチュエータは、アンチロックブレー
キシステム（ＡＢＳ）の油圧制御回路を構成している。

【００１８】埋め栓１４は、その表面が滑らかな鋼球で
ある。埋め栓１４は、管路１６の開口部を閉塞するため
の部材であり、管路１６の内部に圧入される。埋め栓１
４は、管路１６の半径ｒに比して所定長δだけ大きな半
径Ｒを有している。埋め栓圧入装置１０は、シリンダハ
ウジング１８を備えている。シリンダハウジング１８の
内部には、ピストン２０、ストッパ部材２２，２３、お
よび、スプリング２４が配設されている。ピストン２０
はシリンダハウジング１８の内部を変圧室２６と大気室
２８とに隔成しつつ、その軸方向に変位することができ
る。ピストン２０には、シリンダハウジング１８の外部
に突出する軸部材３０が連結されている。

【００１９】ストッパ部材２２は、ピストン２２の変圧
室２６側へ向かう変位を規制するための筒状の部材であ
る。ストッパ部材２２は、軸部材３０を取り巻くように
配設されている。一方、ストッパ部材２３は、ピストン
２２の大気室２８側へ向かう変位を規制するための筒状
の部材である。スプリング２４は、ピストン２０を変圧
室２６へ向けて押圧する所定のバネ力を発生する。ピス
トン２２は、変圧室２６と大気室２８との差圧と、スプ
リング２４のバネ力とのバランスに応じて図１に於ける
左右方向に変位する。

【００２０】シリンダハウジング１８には、軸部材３０
を取り巻くように、保持部材３２およびストッパ部材３
４が固定されている。保持部材３２の内部には、ハンマ
部材３６が、その軸方向に摺動可能に保持されている。
ハンマ部材３６の一端面は、保持部材３２の内部で、軸
部材３０の先端部に当接している。ハンマ部材３６の他
端面には、埋め栓１４の曲率と同じ曲率を有する球状の
凹部３７が設けられている。

【００２１】図１に示す如く、本実施例において、軸部
材３０の軸長、ストッパ部材２２の軸長、および、スト
ッパ部材３４の軸長は、ピストン２０がストッパ部材２
２に当接している場合に、ハンマ部材３６とストッパ部
材３４との間に所定のクリアランスが確保されるように
設計されている。

【００２２】シリンダハウジング１８には、変圧室２６
に開口するポート３８が設けられている。ポート３８に
は、電磁弁４０の第１ポート４２が接続されている。電
磁弁４０は、第１乃至第３ポート４２，４４，４６を備
える電磁弁である。電磁弁４０は、駆動信号が供給され
ている場合、すなわち、オン状態である場合に第１ポー
ト４２と第２ポート４４とを連通状態とし、駆動信号が
供給されていない場合、すなわち、オフ状態である場合
に第１ポート４２と第３ポートとを連通状態とする。

【００２３】電磁弁４０の第２ポート４４には、所定圧
力に調圧された高圧エアが供給されている。一方、電磁
弁４０の第３ポート４６は、スピードコントローラ４８
を介して大気に開放されている。スピードコントローラ
４８には、有効径を変更することのできる可変オリフィ
スが内蔵されている。従って、変圧室２６の内圧は、電
磁弁４０をオン状態とすることで上昇させることができ
ると共に、電磁弁４０をオフ状態とすることで、スピー
ドコントローラ４８のオリフィス径に応じた速度で減圧
することができる。

【００２４】埋め栓圧入装置１０は、また、電磁弁４０
を制御するコントローラ５０を備えている。コントロー
ラ５０は、埋め栓圧入装置１０の起動スイッチがオンと
された後、電磁弁４０に対して所定の周期で駆動信号を
供給する。従って、電磁弁４０は、埋め栓圧入装置１０
の起動スイッチがオンとされた後、所定の周期でオン状
態とオフ状態とを繰り返し実現する。

【００２５】本実施例において、埋め栓１４を管路１６
に圧入するにあたっては、先ず、埋め栓１４が管路１６
の開口部に配置される。次いで、埋め栓圧入装置１０の
シリンダハウジング１８が、その軸方向と管路１６の軸
方向とが一致するように、かつ、ハンマ部材３６の凹部
３７が埋め栓１４に当接するように、所定の位置にセッ
トされる。シリンダハウジング１８には、上記の位置に
セットされた後、埋め栓１４方向に向かう所定の押圧力
が付与される。

【００２６】埋め栓圧入装置１０の起動スイッチは、上
述した前処理が終了した後にオンとされる。起動スイッ
チがオンとされる以前は、変圧室２６の内部に、電磁弁
４０およびスピードコントローラ４８を介して大気が導
入されている。この場合、ピストン２０は、スプリング
２４の付勢力により、ストッパ２２に当接する位置に維
持される。

【００２７】埋め栓圧入装置１０の起動スイッチがオン
とされ、その後、電磁弁４０がオン状態とされると、変
圧室２６の内部に高圧エアが供給される。ピストン２０
は、電磁弁４０がオン状態とされた後、高圧エアの圧力
を受けて即座にスプリング２４を縮小させる方向に変位
する。ピストン２０の変位は、ピストン２０がストッパ
部材２３に当接するまで継続する。

【００２８】ピストン２０がストッパ部材２３に当接す
る位置まで変位する過程で、ハンマ部材３６は、保持部
材３２に保持された状態で、ストッパ部材３４に当接す
るまで変位する。ピストン２０および軸部材３０の変位
は、ハンマ部材３６がストッパ部材３４に当接した後、
更に継続される。このため、電磁弁４０がオン状態とさ
れると、その後即座に、ピストン２０がストッパ部材２
３に当接し、ハンマ部材３６がストッパ部材３４に当接
し、かつ、ハンマ部材３６と軸部材３０とが所定長だけ
離間する状態が形成される。

【００２９】上記の状態が形成された後、電磁弁４０が
オフ状態とされると、変圧室２６の内圧が減圧されるに
伴ってピストン２０および軸部材３０がハンマ部材３６
に向けて変位し始める。軸部材３０がハンマ部材３６に
当接した後、軸部材３０とピストン２２の運動エネルギ
は、ハンマ部材３６を介して埋め栓１４に伝達される。
その結果、埋め栓１４は、軸部材３０およびピストン２
２の変位速度（以下、この速度をハンマリング速度と称
す）で管路１６の内部に打ち込まれる。

【００３０】埋め栓圧入装置１０のハンマリング速度
は、スプリング２４のバネ力と、変圧室２６の減圧速
度、すなわち、スピードコントローラ４８のオリフィス
径とによって決定される。本実施例においては、ハンマ
リング速度が管路部材１２を構成するアルミの塑性変形
伝搬速度（約３０m/sec ）を超えるように、スプリング
２４の諸元が決定されており、また、スピードコントロ
ーラ４８が調整されている。このため、埋め栓圧入装置
１０によれば、管路部材１２の塑性変形伝搬速度を超え
る圧入速度で、埋め栓１４を僅かづつ管路１６に圧入す
ることができる。

【００３１】図２および図３は、埋め栓１４が圧入され
ることにより実現される管路１６の開口部付近の状態を
示す。図２に示す状態は、埋め栓１４の圧入速度が管路
部材１２の塑性変形伝搬速度に満たない場合に実現され
る状態である。一方、図３に示す状態は、本実施例の如
く、埋め栓１４の圧入速度が管路部材１２の塑性変形伝
搬速度を超える場合に実現される状態である。

【００３２】半径Ｒの埋め栓１４を、半径ｒ（＜Ｒ）の
管路１６に圧入する過程では、必然的に管路１６の内壁
に変形が生ずる。埋め栓１４の圧入速度が管路部材１２
の塑性変形伝搬速度に満たない場合は、管路１６の内壁
に拡径方向の変形が生ずると共に、図２に示す如く、管
路１６と埋め栓１４との接触開始部分に、管路１６の内
周側に迫り出す迫り出し部５２が形成される。

【００３３】この迫り出し部５２は、埋め栓１４の圧入
代δが大きいほど、また、埋め栓１４の圧入長が大きい
ほど大きくなる。そして、それらが不当に大きい場合
は、迫り出し部５２が管路１６の内壁から離脱して、管
路１６の内部を自由に変位することのできる異物とな
る。従って、埋め栓１４を管路部材１２の塑性変形伝搬
速度に満たない圧入速度で管路１６に圧入する場合は、
迫り出し部５２が異物化しないように、埋め栓１４の圧
入長および圧入代δを厳しく管理することが必要であ
る。

【００３４】これに対して、本実施例の圧入方法によ
り、埋め栓１４が管路部材１２の塑性変形伝搬速度を超
える圧入速度で管路１６に圧入される場合は、管路１６
の内壁と埋め栓１４との接触開始部が管路１６の内側に
迫り出してくる以前に、その部分の内側に埋め栓１６を
圧入させることができる。この場合、図３に示す如く、
管路１６の内壁と埋め栓１４との接触開始部に迫り出し
部が形成されるのを阻止することができる。

【００３５】従って、本実施例の圧入方法によれば、埋
め栓１４の圧入長や圧入代δを厳しく管理するまでもな
く、埋め栓１４が管路１６に圧入される際に、管路１６
の内部に異物が生ずるのを防止することができる。この
ため、本実施例の圧入方法によれば、高い加工精度や厳
しい品質管理を必要とする従来の手法、すなわち、埋め
栓１４を管路部材１２の塑性変形伝搬速度に満たない圧
入速度で圧入する手法に比して、油圧制御ユニットを低
コスト化することができる。

【００３６】上述の如く、本実施例においては、埋め栓
１４に管路部材１２の塑性変形伝搬速度を超える圧入速
度を付与する手法として、埋め栓１４を高速で僅かづつ
進行させるハンマリングの手法を用いている。ハンマリ
ングの手法を用いずに塑性変形伝搬速度を超える高速の
圧入速度を発生させるためには、高速の圧入速度を実現
するに足る駆動力を有し、かつ、圧入速度を高精度に制
御する制御機構を有する大がかりな圧入装置が必要とな
る。また、ハンマリングの手法を用いずに塑性変形伝搬
速度を超える高速の圧入速度を発生させた場合は、埋め
栓１４の圧入長を精度良く制御することが容易ではな
い。

【００３７】これに対して、本実施例の如く、ハンマリ
ングの手法によって高速の圧入速度を発生させる場合に
は、図１に示す如く、簡単な構成で所望の機能を有する
埋め栓圧入装置１０を実現することができる。また、ハ
ンマリングの手法によれば、埋め栓１４の圧入が僅かづ
つ進行するため、圧入長を精度良く所望の値に一致させ
ることが容易である。このように、本実施例の圧入方法
は、装置の簡素化が可能である点、および、圧入長を容
易かつ高精度に制御することができる点においても優れ
た効果を有している。

【００３８】また、上述の如く、本実施例の埋め栓圧入
装置１０は、スピードコントローラ４８のオリフィス径
を調整することで、ピストン２０のハンマリング速度を
変更することができる。本実施例の圧入方法を実行する
にあたり、埋め栓１４に付与すべき圧入速度、すなわ
ち、塑性変形伝搬速度を超える圧入速度は、管路部材１
２の材質、埋め栓１４の表面状態、および、管路１６の
内壁の状態等に応じて変化する。これに対して、本実施
例の埋め栓圧入装置１０によれば、設定された条件に応
じて、確実に塑性変形伝搬速度を超える圧入速度を発生
させることができる。

【００３９】ところで、上記の実施例においては、ハン
マ部材３６を除く埋め栓圧入装置１０の構成要素により
前記請求項３記載の「ハンマ部材駆動機構」が、また、
スピードコントローラ４８により前記請求項４記載の
「ハンマリング速度可変機構」が、それぞれ実現されて
いる。

【００４０】尚、上記の実施例においては、埋め栓１４
に塑性変形伝搬速度を超える圧入速度を付与する手法と
してハンマリングの手法を用いることとしているが、本
発明はこれに限定されるものではなく、ハンマリングの
手法に因らず、塑性変形伝搬速度を超える圧入速度で埋
め栓１４を一気に所定の圧入長だけ圧入することとして
もよい。

【００４１】

【発明の効果】上述の如く、請求項１記載の発明によれ
ば、埋め栓の圧入代および圧入長が高精度に管理されて
いない場合においても、管路の内壁に迫り出し部が形成
されるのを防止することができる。

【００４２】請求項２記載の発明によれば、管路の内壁
に迫り出し部が形成されるのを確実に防止しつつ、容易
かつ高精度に所望の圧入長を得ることができる。請求項
３記載の発明によれば、埋め栓の圧入代および圧入長が
高精度に管理されていない場合においても、管路の内壁
に迫り出し部が形成されるのを防止することができると
共に、容易かつ高精度に所望の圧入長を得ることができ
る。

【００４３】また、請求項４記載の発明によれば、埋め
栓に対して、容易かつ確実に、管路部材の塑性変形伝搬
速度を超える圧入速度を付与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である埋め栓圧入装置のシス
テム構成と、本発明の埋め栓圧入装置によって処理され
る管路部材および埋め栓とを表す図である。

【図２】管路部材の塑性変形伝搬速度に満たない圧入速
度で埋め栓が圧入された場合に実現される状態を表す図
である。

【図３】図１に示す埋め栓圧入装置によって、管路部材
の塑性変形伝搬速度を超える圧入速度で埋め栓が圧入さ
れた場合に実現される状態を表す図である。

【符号の説明】

１０ 埋め栓圧入装置 １２ 管路部材 １４ 埋め栓 １６ 管路 １８ シリンダハウジング ２０ ピストン ２４ スプリング ３０ 軸部材 ３２ 保持部材 ３６ ハンマ部材 ４０ 電磁弁 ４８ スピードコントローラ ５０ コントローラ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管路部材が備える管路の開口部に埋め栓
   を配置する第１ステップと、 前記埋め栓を、前記管路部材の塑性変形伝搬速度を超え
   る速度で前記管路に圧入する第２ステップと、 を備えることを特徴とする埋め栓圧入方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の埋め栓圧入方法におい
   て、 前記第２ステップが、管路の開口部に配置された前記埋
   め栓を、前記塑性変形伝搬速度を超える速度で変位する
   ハンマ部材により繰り返しハンマリングするハンマリン
   グステップを備えることを特徴とする埋め栓圧入方法。
3. 【請求項３】 管路部材が備える管路の開口部に埋め栓
   を圧入する埋め栓圧入装置において、 管路の開口部に配設される埋め栓をハンマリングするた
   めのハンマ部材と、 前記ハンマ部材を、前記管路部材の塑性変形伝搬速度を
   超えるハンマリング速度で駆動するハンマ部材駆動機構
   と、 を備えることを特徴とする埋め栓圧入装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の埋め栓圧入装置におい
   て、 前記ハンマ部材駆動機構によって前記ハンマ部材に与え
   られるハンマリング速度を可変とするハンマリング速度
   可変機構を備えることを特徴とする埋め栓圧入装置。