WO2022014142A1

WO2022014142A1 - 結合体、それを備えた燃料噴射弁、及び、結合体の製造方法

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Publication number: WO2022014142A1
Application number: PCT/JP2021/018838
Authority: WO
Inventors: 良平松竹; 賢一郡司; 雄太柳沢; 真人樋熊
Original assignee: 日立Astemo株式会社
Priority date: 2020-07-14
Filing date: 2021-05-18
Publication date: 2022-01-20
Also published as: US20230243326A1; JP7322298B2; DE112021002215T5; JPWO2022014142A1

Abstract

結合体の製造方法は、弁部材の結合軸状部をキャップの穴部に圧入する圧入工程を備える。弁部材の結合軸状部の外周面及びキャップの穴部の内周面のうち相対的に高硬度の高硬度部品の周面に、低硬度部品の周面に対して径差を有する第１段円筒面と、第１段円筒外周面よりも圧入方向後方側に位置し第１段円筒面に対して径方向に張り出して段差を形成する第２段円筒面とを形成する。圧入工程は、第１段円筒面により低硬度部品の周面を塑性域で変形させる第１段階、塑性変形が生じた周面を第２段円筒面により第１段階の変形量より小さな変形量で変形させる第２段階を備える。

Description

結合体、それを備えた燃料噴射弁、及び、結合体の製造方法

　本発明は、結合体、それを備えた燃料噴射弁、及び結合体の製造方法に係り、より詳細には、ロッド状部を有する部品と穴部を有する部品とが圧入により結合した結合体、それを備えた燃料噴射弁、および、圧入により結合する結合体の製造方法に関する。

　内燃機関に用いられる燃料噴射弁では、或る部品のロッド状部を別の部品の穴部に圧入することで両部品が結合した結合体を備えているものがある（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載の燃料噴射弁においては、弁部材における弁体とは反対側の端部に突起部（ロッド状部）が設けられており、弁部材の突起部に有底筒状のキャップが取り付けられている。キャップの筒状部の内部空間（穴部）に弁部材の突起部を圧入させることで、キャップと弁部材が結合した結合体が形成されている。

国際公開第２０１６／０４２８９６号

　特許文献１に記載のような燃料噴射弁では、弁部材の突起部（ロッド状部）の外径やキャップの筒状部（穴部）の内径が数ミリメートルの小径のものがある。このような小径の２部品を圧入により結合させる構成の場合、両部品を弾性変形によって結合させようとすると、両部品間の締め代が数マイクロメートルと極めて狭い範囲となってしまう。しかし、このような狭い範囲の締め代に応じて両部品の寸法公差を設定することは、工作機械の加工精度や製造コストの観点から難しい。また、両部品間の締め代は、一般的に、両部品の外径と内径の径差によって規定されるので、各部品の寸法公差によって締め代にばらつきが生じてしまう。この場合、結合体の結合強度にばらつきが生じてしまう懸念がある。

　一方、工作機械の加工精度や製造コストの観点から、両部品間の締め代を大きく設定した場合には、両部品間の圧入部分にかじりが発生しやすいという問題がある。両部品の圧入時にかじりが発生すると、結合体の結合強度が低下する懸念がある。

　本発明は、上記の問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、部品の加工精度を高めることなく結合強度のばらつきを低減することができる結合体、それを備えた燃料噴射弁、及び、結合体の製造方法を提供することである。

　本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、第１部品と第２部品との結合体を製造する結合体の製造方法であって、前記第１部品にロッド状部を形成する第１形成工程と、前記第２部品に穴部を形成する第２形成工程と、前記第１部品の前記ロッド状部を前記第２部品の前記穴部に圧入する圧入工程とを備え、前記第１部品の前記ロッド状部の外周面及び前記第２部品の前記穴部の内周面のうちの硬度が相対的に高い高硬度部品の周面には、硬度が相対的に低い低硬度部品の周面に対して径差を有する第１段円筒面と、前記第１段円筒面よりも圧入方向の後方側に位置し、前記第１段円筒面に対して径方向に張り出して段差を形成する第２段円筒面とが形成され、前記圧入工程は、前記高硬度部品の前記第１段円筒面によって前記低硬度部品の周面を塑性域で変形させる第１段階と、前記低硬度部品の塑性域の変形が生じた周面を前記高硬度部品の前記第２段円筒面によって前記第１段階の変形量よりも小さな変形量で変形させる第２段階とを備えることを特徴とする。

　本発明によれば、低硬度部品の周面を高硬度部品の第１段円筒面によって塑性変形させて第１段円筒面の径と同じ寸法に成形した第１段階の後に高硬度部品の第２段円筒面によって更に第１段階の変形量よりも小さな変形量で変形させる第２段階を経ることで両部品を結合させるので、第２段階の変形による結合を得るための締め代（圧入代）が、高硬度部品と低硬度部品の両部品間の径差ではなく、高硬度部品の第１段円筒面と第２段円筒面との段差（径差）によって決定される。このため、当該締め代（圧入代）は、高硬度部品の加工精度（寸法公差）の範囲内でばらつくが、両部品の加工精度（寸法公差）の相互の影響を受けずに済む。したがって、両部品の加工精度を高めることなく、結合強度のばらつきを低減することができる。
上記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の第１の実施の形態に係る結合体を備えた燃料噴射弁の構造を示す縦断面図である。図１の符号Ｙで示す燃料噴射弁の一部分を拡大した状態で示す断面図である。本発明の第１の実施の形態に係る結合体を構成する２部品（弁部材とキャップ）の結合前（圧入前）の構造を示す断面図である。図３に示す本発明の第１の実施の形態に係る結合体を構成する２部品（弁部材とキャップ）の圧入途中の状態を示す断面図である。図４に示す本発明の第１の実施の形態に係る結合体を構成する２部品（弁部材とキャップ）の圧入による部品表面のツールマークの形状変化を示す説明図である。本発明の第１の実施の形態に係る結合体を構成する２部品の圧入完了時の状態（結合体の構造）を示す断面図である。本発明の第１の実施の形態に対する比較例の結合体を構成する２部品（弁部材とキャップ）の結合前（圧入前）の構造を示す断面図である。図７に示す比較例の結合体を構成する２部品（弁部材とキャップ）の圧入完了時の状態（結合体の構造）を示す断面図である。比較例の結合体を構成する２部品（弁部材とキャップ）の圧入工程においてかじりが発生したときの両部品間の結合状態を説明する概略図である。本発明の第１の実施の形態に係る結合体を構成する２部品（弁部材とキャップ）の圧入工程においてかじりが発生したときの両部品間の結合状態を説明する概略図である。本発明の第１の実施の形態の変形例に係る結合体を構成する２部品（弁部材とキャップ）の結合前（圧入前）の構造を示す断面図である。図１１に示す本発明の第１の実施の形態の変形例に係る結合体を構成する２部品（弁部材とキャップ）の圧入完了時の状態（結合体の構造）を示す断面図である。本発明の第１の実施の形態の変形例に係る結合体を構成する２部品（弁部材とキャップ）の圧入工程においてかじりが発生したときの両部品間の結合状態を説明する概略図である。本発明の第２の実施の形態に係る結合体を構成する２部品（弁部材とキャップ）の結合前（圧入前）の構造を示す断面図である。本発明の第２の実施の形態に係る結合体を構成する２部品（弁部材とキャップ）の圧入完了時の状態（結合体の構造）を示す断面図である。

　以下、本発明の実施の形態に係る結合体、それを備えた燃料噴射弁、及び、結合体の製造方法について図面を用いて説明する。本実施の形態においては、弁部材を電磁的に駆動する電磁式の燃料噴射弁に適用した例を用いて説明している。
［第１の実施の形態］
　まず、本発明の第１の実施の形態に係る結合体を備えた燃料噴射弁の構成について図１を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る結合体を備えた燃料噴射弁の構造を示す縦断面図である。以下の説明では、図１に基づいて上下方向を定義している。この上下方向は、燃料噴射弁の実装状態における上下方向とは必ずしも一致するものではない。

　図１において、燃料噴射弁１は、弁部材３０を電磁的に駆動させることで燃料噴射を行う電磁式のものである。具体的には、燃料噴射弁１は、内部に燃料を導入する燃料導入機構１０と、導入された燃料を噴射するノズル機構２０と、ノズル機構２０の燃料噴射の許容及び遮断が可能な弁部材３０と、弁部材３０を電磁的に駆動させる電磁駆動機構４０とを備えている。燃料噴射弁１は、燃料導入機構１０に図示しない燃料配管が連結され、ノズル機構２０が図示しない吸気管又は内燃機関の燃焼室形成部材（シリンダブロックやシリンダヘッド等）の取付穴に挿入されて取り付けられる。燃料噴射弁１は、燃料配管から燃料導入機構１０内に導入された燃料をノズル機構２０から吸気管又は燃焼室内に噴射する。燃料噴射弁１は、中心軸線Ｃを有し、中心軸線Ｃの延在する方向（図１中、上下方向）にほぼ沿って燃料が流れるように構成されている。

　燃料導入機構１０は、中心軸線Ｃに沿って延び、内部が燃料通路の一部を構成する燃料パイプ１１と、燃料パイプ１１の内部に配置されたフィルタ１２とを備えている。燃料パイプ１１は、燃料が導入される燃料導入口１１ａを一方側端部（図１中、上端部）に有している。フィルタ１２は、燃料導入口１１ａにおいて燃料中に混入した異物を濾し取るものである。燃料パイプ１１における燃料導入口１１ａ側の外周部には、シール部材１３が設けられている。シール部材１３は、燃料パイプ１１を燃料配管に取り付けた際に燃料配管との接続部からの燃料漏れを防止するものであり、例えば、Ｏリングで構成されている。燃料パイプ１１の他方側端部（図１中、下端部）は、電磁駆動機構４０の後述の固定コア４１に取り付けられている。

　ノズル機構２０は、燃料を噴射する燃料噴射孔２１ａ（図２も参照）を有するノズル部材２１と、ノズル部材２１を保持するノズルホルダ２２とを備えている。ノズルホルダ２２は、電磁駆動機構４０の後述の固定コア４１を介して燃料パイプ１１に接続されており、燃料パイプ１１の延在方向と同じ方向（中心軸線Ｃに沿って）延びる筒状体である。ノズルホルダ２２は、内部が燃料通路の一部として機能すると共に内部に弁部材３０及び電磁駆動機構４０のいくつかの部材を収容するように構成されている。ノズルホルダ２２は、外径が相対的に小さな小径筒状部２３と、小径筒状部２３よりも外径が大きい大径筒状部２４とで構成されている。小径筒状部２３の内部には弁部材３０の大部分が配置され、大径筒状部２４の内部には弁部材３０の一部分及び電磁駆動機構４０の後述の可動コア４２及び空隙形成部材５０などの部材が配置されている。

　小径筒状部２３の先端部の内部には、ノズル部材２１が挿入された状態で固定されている。ノズル部材２１は、例えば、カップ状に形成されたオリフィスカップと称する部材で構成されており、内面側に円錐状の弁座２１ｂ（図２も参照）を有している。オリフィスカップ２１の先端面の外周端と小径筒状部２３の先端部の開口端とが溶接されることで、オリフィスカップ２１と小径筒状部２３の接合部分がシールされている。オリフィスカップ２１の内部には、ガイド部材２６が圧入又は塑性結合により固定されている。ガイド部材２６は、弁部材３０の移動を開閉弁方向（中心軸線Ｃに沿った方向）に案内するものであり、弁部材３０の外周面と摺接可能に構成されている。小径筒状部２３におけるノズル部材２１側の外周部には、環状の溝部２３ａが設けられている。当該溝部２３ａにはシール部材２７が嵌め込まれている。シール部材２７は、燃料噴射弁１が内燃機関に搭載される際に気密を維持するものであり、例えば、樹脂製のチップシールが用いられている。

　弁部材３０は、弁座２１ｂに対して接離方向（図１中、上下方向）に移動可能にノズルホルダ２２の内部に配置されている。弁部材３０は、弁座２１ｂに対する接離方向（中心軸線Ｃの延在方向）に延びる弁ロッド部３１と、弁ロッド部３１における弁座２１ｂ側の一方側端部（図１中、下端部）に設けられた弁体３２と、弁ロッド部３１における弁体３２とは反対側の他方側端部（図１中、上端部）に設けられ、弁ロッド部３１よりも径方向外側へ張り出した鍔部３３と、鍔部３３から弁ロッド部３１とは反対側に延出する突起部３４とを有している。弁体３２は、オリフィスカップ２１の弁座２１ｂに対して着座及び離座が可能に構成されている。弁体３２が弁座２１ｂに当接する（着座する）ことで、燃料噴射孔２１ａへの燃料の流れが遮断される。一方、弁体３２が弁座２１ｂから離隔する（離座する）ことで、燃料噴射孔２１ａへの燃料の流れが許容される。鍔部３３は、電磁駆動機構４０の後述の可動コア４２と係合する係合部として機能する部分である。弁部材３０は、弁体３２側（オリフィスカップ２１側）に配置されたガイド部材２６と鍔部３３側に配置された可動コア４２とによって、開閉弁方向（中心軸線Ｃの延在方向）に往復動するように案内される。弁部材３０の突起部３４の先端部には、キャップ３７が圧入により結合されている。キャップ３７は、電磁駆動機構４０の後述の第１の付勢ばね６１のばね座及び第３の付勢ばね６３のばね座を構成する部品である。弁部材３０とキャップ３７は、ノズルホルダ２２内で移動可能な可動部の一部を構成している。可動部を構成する弁部材３０及びキャップ３７の構造の詳細は後述する。

　電磁駆動機構４０は、ノズルホルダ２２の大径筒状部２４の開口部に取り付けられた固定コア４１と、大径筒状部２４の内部に移動可能に配置された可動コア４２と、固定コア４１及び大径筒状部２４の外周側に配置された環状又は筒状の電磁コイル４３と、大径筒状部２４及び電磁コイル４３の外周部を取り囲みヨークとして機能するハウジング４４とを備えている。ノズルホルダ２２の大径筒状部２４、固定コア４１、可動コア４２、ハウジング４４によって、電磁コイル４３を囲む環状の磁気通路が形成されている。

　固定コア４１は、一方側端部（図１中、下端部）の外周部がノズルホルダ２２の大径筒状部２４の内周部に圧入され、接触位置で溶接されている。当該溶接により、固定コア４１の外周面とノズルホルダ２２の大径筒状部２４の内周面との隙間が封止されている。固定コア４１は、中心部に中心軸線Ｃに沿って延在する貫通孔４１ａを有している。固定コア４１の貫通孔４１ａは、燃料パイプ１１の燃料導入口１１ａ及びノズルホルダ２２の内部空間と連通しており、燃料通路の一部を構成している。当該貫通孔４１ａは、キャップ３７が取り付けられた弁部材３０（後述の結合体）が挿通可能に形成されている。すなわち、貫通孔４１ａの内径は、キャップ３７の外径よりも大きくなるように設定されている。固定コア４１における電磁コイル４３よりも燃料導入口１１ａ側の外周部には、環状の一部分が欠落したＣ字状のコア部材４５が嵌合されている。固定コア４１は、可動コア４２との間に磁気吸引力を作用させるための部材であり、可動コア４２に対向する端面４１ｂ（図１中、下端面）を有している。

　可動コア４２は、固定コア４１よりもノズル部材２１側に位置しており、磁気吸引力が作用することで固定コア４１側に引き寄せられる部材である。可動コア４２は、その外周面がノズルホルダ２２の大径筒状部２４の内周面に摺動することで、移動が開閉弁方向（大径筒状部２４の延在方向）に案内される。すなわち、大径筒状部２４が可動コア４２の移動を案内するガイドとして機能している。可動コア４２は、弁部材３０の弁ロッド部３１が挿通可能な挿通孔４２１を中心部に有しており、弁部材３０に対して相対的に移動可能に構成されている。すなわち、可動コア４２は、挿通孔４２１を形成する内周面が弁ロッド部３１の外周面に対して摺動可能に構成されており、弁部材３０の移動を案内するガイド機能を有している。可動コア４２は、挿通孔４２１の周囲に、燃料通路を構成する貫通孔４２２を有している。可動コア４２は、弁部材３０の鍔部３３に弁体３２側（図１中、下側）から係合するように構成されている。可動コア４２は、弁部材３０と共に、ノズルホルダ２２内で移動可能な可動部を構成している。可動部を構成する可動コア４２の構造の詳細は後述する。

　電磁コイル４３は、断面がＵ字状で径方向外側に開口する環状のボビン４６に巻きつけられている。電磁コイル４３の両端部には、剛性の高い導体部４７が取り付けられている。導体部４７は、固定コア４１の外周に嵌合したコア部材４５の欠落部分の空間に設けられた穴部４５ａから引き出されている。

　ハウジング４４は、筒状に形成されており、ノズルホルダ２２の大径筒状部２４が内部に位置する状態で嵌合している。ハウジング４４の内部には、固定コア４１の大部分及び電磁コイル４３がハウジング４４の内周面から隙間を設けて配置されている。ハウジング４４は、ノズルホルダ２２の小径筒状部２３と共に燃料噴射弁１の外郭の一部を構成している。

　電磁コイル４３、固定コア４１、燃料パイプ１１の固定コア４１側の部分の外周側は、樹脂カバー４８によって覆われている。樹脂カバー４８は、ハウジング４４の燃料導入口１１ａ側の開口部から絶縁樹脂を注入することでモールド成形されている。樹脂カバー４８は、高電圧電源やバッテリ電源からの電力を供給するためのプラグと接続可能なコネクタ４８ａを有している。導体部４７は、その大部分が樹脂カバー４８に埋設されているが、一部分がコネクタ４８ａのところで露出している。

　ノズルホルダ２２の大径筒状部２４内には、空隙形成部材５０が弁部材３０の鍔部３３（係合部）及び可動コア４２に対して当接可能且つ弁部材３０及び可動コア４２に対して開閉弁方向（中心軸線Ｃの延在方向）に相対的に移動可能に配置されている。空隙形成部材５０は、閉弁状態において弁部材３０の鍔部３３（係合部）と可動コア４２との間にプレストロークを規定する開閉弁方向（中心軸線Ｃの延在方向）の空隙Ｇ１（図２参照）を形成する部材である。プレストロークは、開弁動作のときに、弁部材３０の弁体３２が閉弁状態のままで可動コア４２が開弁方向へ移動することを指すものである。空隙形成部材５０は、弁部材３０及び可動コア４２と共に、ノズルホルダ２２内で移動可能な可動部を構成している。可動部を構成する空隙形成部材５０の構造の詳細は後述する。

　固定コア４１の貫通孔４１ａの内部には、第１の付勢ばね６１が弁部材３０よりも燃料導入口１１ａ側（図１中、上側）の位置に配置されると共に、調整子６４が第１付勢ばねよりも燃料導入口１１ａ側の位置で圧入により固定されている。第１の付勢ばね６１は、弁部材３０を閉弁方向（図１中、下方向）に付勢するものである。第１の付勢ばね６１は、一端部（図１中、下端部）が弁部材３０の突起部３４に取り付けられたキャップ３７に当接すると共に、他端部（図１中、上端部）が調整子６４に支持されている。調整子６４は、固定コア４１の貫通孔４１ａ内での位置を調整可能に構成されており、閉弁状態の弁部材３０に対する第１の付勢ばね６１の付勢力を調整するものである。調整子６４の一方側端部（図１中、下端部）は、第１の付勢ばね６１の他端側のばね座を構成している。

　ノズルホルダ２２の大径筒状部２４の内部には、可動コア４２よりもノズル部材２１側の位置に第２の付勢ばね６２が配置されている。第２の付勢ばね６２は、可動コア４２を介して弁部材３０を開弁方向（図１中、上方向）に付勢するものである。第２の付勢ばね６２は、一端部（図１中、下端部）が大径筒状部２４の内側部分に支持されると共に、他端部（図１中、上端部）が可動コア４２に当接している。

　キャップ３７と空隙形成部材５０の間に、第３の付勢ばね６３が配置されている。第３の付勢ばね６３は、空隙形成部材５０を可動コア４２側に付勢するものである。第３の付勢ばね６３は、一端部（図１中、下端部）が空隙形成部材５０に当接すると共に、他端部（図１中、上端部）がキャップ３７に当接している。

　上述した３つの付勢ばね６１、６２、６３は、付勢力が大きい方から順に、第１の付勢ばね６１、第３の付勢ばね６３、第２の付勢ばね６２である。

　次に、燃料噴射弁の可動部を構成する各部品（結合体の弁部材及びキャップ、可動コア、空隙形成部材）の構造の詳細について図２を用いて説明する。図２は図１の符号Ｙで示す燃料噴射弁の一部分を拡大した状態で示す断面図である。図２は、弁部材が閉弁した状態、且つ、可動コアが静止した状態を示している。

　図２において、弁部材３０は、上述したように、弁体３２、弁ロッド部３１、鍔部３３、突起部３４が一体に成形されたものである。弁体３２は、先端面がノズル部材２１の弁座２１ｂに当接することで、燃料の燃料噴射孔２１ａへの流れを遮断するものである。弁ロッド部３１は、可動コア４２の挿通孔４２１に挿通されており、その外周面が挿通孔４２１の内周面に摺動可能に構成されている。すなわち、弁ロッド部３１は、その移動が可動コア４２に案内されている。鍔部３３は、その外径が可動コア４２の挿通孔４２１の孔径よりも大きく形成されており、可動コア４２と係合する係合部として機能する。鍔部３３は、弁体３２側（図１中、下側）を向き、可動コア４２と係合可能な環状の係合面３３ａ（図２中、下端面）と、係合面３３ａとは反対側（図１中、上側）を向き、空隙形成部材５０に当接可能な環状の当接面３３ｂ（図２中、上端面）とを有している。突起部３４は、鍔部３３側に位置して空隙形成部材５０と摺動する摺動軸状部３５と、摺動軸状部３５よりも先端側に位置してキャップ３７と結合する結合軸状部３６とで構成されており、第３の付勢ばね６３を配置可能な長さを有する部分である。

　キャップ３７は、固定コア４１の貫通孔４１ａの内部に配置可能に構成されている。キャップ３７は、例えば、弁部材３０の突起部３４の結合軸状部３６と嵌合する筒状部３８と、筒状部３８の燃料導入口１１ａ（図１参照）側（図２中、上側）の開口を閉塞すると共に筒状部３８よりも径方向外側に張り出した底部３９とで構成されている。筒状部３８の内部空間は突起部３４の結合軸状部３６が圧入される穴部３８ａを構成するものであり、筒状部３８の内周面は当該穴部３８ａの内周面３８０を構成するものである。

　キャップ３７の底部３９には、底部３９を貫通してキャップ３７の内外を連通させる貫通孔３９１が設けられている。貫通孔３９１は、キャップ３７を弁部材３０の結合軸状部３６に圧入する際の空気抜き用の孔として機能するものであり、キャップ３７の結合軸状部３６への圧入作業を容易にする。

　キャップ３７の底部３９における燃料導入口１１ａ側（図２中、上側）を向く第１外面３９ｂは、第１の付勢ばね６１の一方側のばね座を構成している。底部３９における第１外面３９ｂとは反対側を向く環状の第２外面３９ｃは、第３の付勢ばね６３の他方側のばね座を構成している。すなわち、キャップ３７は、弁体３２側に向かって（閉弁方向に）第１の付勢ばね６１の付勢力を受ける一方、燃料導入口１１ａ側に向かって（開弁方向に）第３の付勢ばね６３の付勢力を受ける。上述したように、第１の付勢ばね６１の付勢力が第３の付勢ばね６３の付勢力よりも大きいので、キャップ３７は、第１の付勢ばね６１と第３の付勢ばね６３の付勢力の差分よって突起部３４に常時押し付けられている。

　弁部材３０（第１部品）の結合軸状部３６とキャップ３７（第２部品）の穴部３８ａとを圧入することで弁部材３０（第１部品）とキャップ３７（第２部品）とが結合した結合体が形成される。結合体の構造の詳細及び結合体の製造方法は後述する。

　可動コア４２は、固定コア４１側（図２中、上側）を向く第１端面４２ａ（図２中、上端面）と第１端面４２ａとは反対側（図２中、下側）を向く第２端面４２ｂ（図２中、下端面）とを有している。可動コア４２は、第１端面４２ａが固定コア４１のノズル部材２１側（図２中、下側）の端面４１ｂ（図２中、下端面）に対して対向するように構成されている。可動コア４２は、弁部材３０が閉弁状態のときに、第１端面４２ａが固定コア４１の端面４１ｂに対して隙間をあけて対向している。可動コア４２は、電磁吸引力により固定コア４１側に引き寄せられたとき、第１端面４２ａが固定コア４１の端面４１ｂに衝突するように構成されている。可動コア４２の第２端面４２ｂは、第２の付勢ばね６２の他方側端部（図２中、上端部）が当接する部分であり、第２の付勢ばね６２のばね座を構成している。第２端面４２ｂは、ノズルホルダ２２の大径筒状部２４と小径筒状部２３との段差面に対面しているが、第２端面４２ｂと大径筒状部２４との間に第２の付勢ばね６２が介在していることで段差面に接触することはない（図１参照）。

　可動コア４２の第１端面４２ａ側における中央部には、例えば、固定コア４１側に開口する凹部４２３が形成されている。凹部４２３は、弁部材３０の鍔部３３及び空隙形成部材５０の全体を収容可能な内径及び高さを有している。凹部４２３の底面４２３ａは、弁部材３０の鍔部３３の係合面３３ａ（図２中、下端面）と係合可能かつ空隙形成部材５０の後述の周壁部５２の先端部５２ａと当接可能な部分である。

　可動コア４２の挿通孔４２１は、凹部４２３の底面４２３ａから第２端面４２ｂまでを貫通する孔である。挿通孔４２１の孔径は、弁ロッド部３１の鍔部３３の外径よりも小さく、弁ロッド部３１が摺動可能な大きさに設定されている。すなわち、可動コア４２の挿通孔４２１を形成する内周面が弁ロッド部３１の外周面と摺動する摺動面を構成する。可動コア４２は、凹部４２３の底面４２３ａが弁部材３０の鍔部３３の係合面３３ａに係合することで、閉弁状態から開弁状態に移行する開弁動作時または開弁状態から閉弁状態に移行する閉弁動作時において、弁部材３０と協働して移動する。なお、可動コア４２を下方へ動かす力又は弁部材３０を上方へ動かす力が独立して作用した場合には、可動コア４２は、弁部材３０に対して相対的に変位するように移動する。

　空隙形成部材５０は、弁部材３０の鍔部３３の全体を収容可能な内部空間５０ａを有する有底の筒状体である。空隙形成部材５０は、弁部材３０の鍔部３３の当接面３３ｂ（図２中、上端面）と当接可能な底面５１ａを有する底部５１と、底部５１の外周縁部から立ち上がり可動コア４２側（図２中、下側）に開口する周壁部５２とを有している。底部５１の外面５１ｂ（図２中、上面）は、第３の付勢ばね６３の一方側端部（図２中、下端部）が当接する部分であり、第３の付勢ばね６３の一方側のばね座を構成している。空隙形成部材５０は、周壁部５２の開口部が可動コア４２側を向いており、周壁部５２の開口側端部（先端部）５２ａが可動コア４２の凹部４２３の底面４２３ａに当接可能な当接部である。底部５１には、挿通孔５３が形成されている。挿通孔５３は、弁部材３０の突起部３４の摺動軸状部３５が摺動可能に挿通する部分であり、その内径は弁部材３０の鍔部３３の外径よりも小さくなるように設定されている。

　空隙形成部材５０は、弁部材３０の鍔部３３の当接面３３ｂ（基準位置）に位置づけられた状態において周壁部５２の開口側端部５２ａ（当接部）が可動コア４２と当接することで、弁部材３０の鍔部３３の係合面３３ａ（係合部）と可動コア４２の凹部４２３の底面４２３ａ（係合部）との間にプレストロークを規定する空隙Ｇ１を形成させるものである。可動コア４２が図２に示す状態から固定コア４１側へ空隙Ｇ１が０になるまで変位するとき、弁部材３０は変位せずに閉弁状態が維持される。

　図２に示すように、弁部材３０が閉弁状態かつ可動コア４２が静止状態の場合、空隙形成部材５０は、第３の付勢ばね６３の閉弁方向の付勢力を受けて、底面５１ａが弁部材３０の鍔部３３の当接面３３ｂ（基準位置）と当接することにより、弁部材３０の基準位置（鍔部３３の当接面３３ｂ）に位置づけられている。すなわち、空隙形成部材５０の底面５１ａと弁部材３０の鍔部３３の当接面３３ｂとの隙間Ｇ２の大きさ（寸法）は０である。一方、可動コア４２は、第２の付勢ばね６２の付勢力を受けて、挿通孔４２１の凹部４２３の底面４２３ａが空隙形成部材５０の周壁部５２の開口側端部（先端部）５２ａに当接する。このとき、第２の付勢ばね６２の付勢力が第３の付勢ばね６３の付勢力よりも小さく、且つ、空隙形成部材５０の内部空間５０ａの高さ寸法が弁部材３０の鍔部３３の高さ寸法よりも大きいので、可動コア４２は第３の付勢ばね６３により付勢された空隙形成部材５０を押し返すことはできず、可動コア４２の底面４２３ａは弁部材３０の鍔部３３の係合面３３ａに係合しない。すなわち、可動コア４２の底面４２３ａと弁部材３０の鍔部３３の係合面３３ａとの隙間Ｇ１の大きさは、プレストローク量に相当するものである。

　次に、本発明の第１の実施の形態に係る結合体の製造方法及び結合体の構造について図３～図６を用いて説明する。図３は本発明の第１の実施の形態に係る結合体を構成する２部品（弁部材とキャップ）の結合前（圧入前）の構造を示す断面図である。図４は図３に示す本発明の第１の実施の形態に係る結合体を構成する２部品（弁部材とキャップ）の圧入途中の状態を示す断面図である。図５は図４に示す本発明の第１の実施の形態に係る結合体を構成する２部品（弁部材とキャップ）の圧入による部品表面のツールマークの形状変化を示す説明図である。図６は本発明の第１の実施の形態に係る結合体を構成する２部品の圧入完了時の状態（結合体の構造）を示す断面図である。

　第１部品としての弁部材３０と第２部品としてのキャップ３７とで構成された結合体を製造する結合体の製造方法は、弁部材３０の突起部３４に結合軸状部３６を形成する第１形成工程と、キャップ３７に穴部３８ａを形成する第２形成工程と、弁部材３０の結合軸状部３６をキャップ３７の穴部３８ａに圧入する圧入工程とを含んでいる。本実施の形態においては、第１部品である弁部材３０の方が第２部品であるキャップ３７よりも相対的に硬度が高い部品として構成されている。弁部材３０は、例えば、マルテンサイト系の鋼材により形成されると共に焼き入れされた高硬度（高強度）の部品である。本実施の形態における圧入工程は、硬度が相対的に高い弁部材３０の結合軸状部３６の外周面の形状によって、硬度が相対的に低いキャップ３７の穴部３８ａの内周面３８０に対して、第１段階の塑性域の変形と第１段階よりも小さな変形量の第２段階の変形の２段階の変形を生じさせることで、両部品３０、３７を結合させるものである。なお、圧入工程において弁部材３０の結合軸状部３６に生じる変形は、キャップ３７の穴部３８ａの内周面３８０の変形に対して無視することが可能なものである。

　具体的には、第２形成工程では、図３に示すように、キャップ３７の穴部３８ａの内周面３８０を、開口側に位置するテーパ内周面３８１、及び、テーパ内周面３８１よりも底面３９ａ側に位置する円筒内周面３８２を含むように形成する。テーパ内周面３８１は、穴部３８ａの開口側に向かうにつれて徐々に拡径するように形成されている。円筒内周面３８２の内径Ｄ１は、例えば、１ミリメートル程度である。

　第１形成工程では、図３に示すように、弁部材３０の結合軸状部３６を、先端部である導入部３６１、導入部３６１よりも圧入方向Ｐの後方側（摺動軸状部３５側）に位置する加工部３６２、加工部３６２よりも圧入方向Ｐの後方側に位置する結合部３６３、導入部３６１と加工部３６２とを繋ぐ第１テーパ部３６４、加工部３６２と結合部３６３を繋ぐ第２テーパ部３６５、及び、結合部３６３と摺動軸状部３５とに繋がるネック部３６６を含むように形成する。導入部３６１は、キャップ３７の穴部３８ａ内への案内部である。加工部３６２は、圧入時にキャップ３７の内周面３８０を塑性加工して拡径させる第１段階の変形のための部分であり、その軸方向の長さは塑性加工が可能な長さであればよい。結合部３６３は、キャップ３７の内周面３８０と結合するための部分であり、その軸方向の長さは必要な結合強度が得られる長さに設定されている。

　結合軸状部３６の外周面３６８は、キャップ３７の穴部３８ａの内径よりも小さな外径の導入部３６１の導入面３６８１、キャップ３７の円筒内周面３８２の内径Ｄ１よりも大きな外径Ｄ２を有する加工部３６２の第１段円筒外周面３６８２、第１段円筒外周面３６８２の外径Ｄ２よりも大きな外径Ｄ３を有する結合部３６３の第２段円筒外周面３６８３、加工部３６２側から導入部３６１側（先端側）に向かって徐々に縮径する第１テーパ部３６４の第１テーパ外周面３６８４、及び、結合部３６３側から加工部３６２側（先端側）に向かって徐々に縮径する第２テーパ部３６５の第２テーパ外周面３６８５を含んでいる。第１テーパ外周面３６８４と第１段円筒外周面３６８２とは第１Ｒ面取り部３６８６を介して連続している。第２テーパ外周面３６８５と第２段円筒外周面３６８３とは第２Ｒ面取り部３６８７を介して連続している。

　第１段円筒外周面３６８２の外径Ｄ２は、キャップ３７の円筒内周面３８２の内径Ｄ１に対して、円筒内周面３８２に塑性域の変形を生じさせる変形代ΔＤ１を有する大きさに設定されている。第２段円筒外周面３６８３は、第１段円筒外周面３６８２に対して径方向外側に張り出して段差を形成している。第２段円筒外周面３６８３の外径Ｄ３は、第１段円筒外周面３６８２の外径Ｄ２に対して、第１段円筒外周面３６８２により塑性変形して拡径したキャップ３７の内周面３８０（内径が外径Ｄ２と同じ寸法）を第１段円筒外周面３６８２によるキャップ３７の内周面３８０の変形量よりも小さな変形量を生じさせる締め代ΔＩ１（圧入代）を有する大きさに設定されている。すなわち、第２段円筒外周面３６８３と第１段円筒外周面３６８２との外径差（Ｄ３－Ｄ２）が結合体の締め代ΔＩ１となる。締め代ΔＩ１は、具体的には、弾性域又は所定以下の塑性域内の変形（以下、弾塑性変形ということがある）を生じさせる大きさに設定されている。なお、本実施の形態において、所定以下の塑性域とは、圧入径（第１段円筒外周面３６８２の外径Ｄ２）の１０％以下、好ましくは５％以下の変形量となる塑性域をいう。

　圧入工程では、先ず図４に示すように、結合軸状部３６の加工部３６２がキャップ３７の穴部３８ａに圧入される。このとき、加工部３６２の第１段円筒外周面３６８２がキャップ３７の内周面３８０の円筒内周面３８２を塑性加工する。これにより、キャップ３７の円筒内周面３８２が加工部３６２の第１段円筒外周面３６８２の外径Ｄ２と同じ寸法なるように拡径して塑性加工面３８８が成形される。すなわち、塑性加工面３８８は、円筒内周面３８２に塑性域の変形が生じて形成されたものであり、塑性変形に伴う加工硬化により結合強度に対して有利に働く。

　また、加工部３６２の第１段円筒外周面３６８２がキャップ３７の円筒内周面３８２を塑性加工するとき、図５に示すように、円筒内周面３８２に形成されているツールマークの凹凸部の尖った先端部３８２ａ（図５の左図参照）が結合軸状部３６の第１Ｒ面取り部３６８６（図４参照）によって刈り取られることなく均され、塑性加工面３８８の凹凸部の先端部３８８ａ（図５の右図参照）が変形して平坦面となっている。したがって、塑性加工面３８８の凹凸部の先端部３８８ａに新生面が生じることを抑制することができる。

　圧入工程では、さらに図６に示すように、結合軸状部３６の結合部３６３の全体がキャップ３７の穴部３８ａに圧入される。キャップ３７の筒状部３８の先端面３８ｂが弁部材３０の突起部３４の摺動軸状部３５の先端面３５ａに当接することで、キャップ３７の穴部３８ａと結合軸状部３６との圧入が規制される。

　このとき、結合部３６３の第２段円筒外周面３６８３が、加工部３６２の第１段円筒外周面３６８２によって塑性域の変形が生じたキャップ３７の塑性加工面３８８を弾性域又は所定以下の塑性域内で変形させる。これによって、塑性加工面３８８が弾性域又は所定以下の塑性域内で変形することで生じた結合内周面３８９と結合部３６３の第２段円筒外周面３６８３とが結合することで、キャップ３７と弁部材３０の結合体の結合強度が確保される。

　すなわち、本実施の形態の結合体においては、硬度が相対的に高い弁部材３０の結合軸状部３６の外周面３６８が、第１段円筒外周面３６８２と、第１段円筒外周面３６８２よりも径方向外側に張り出して第１段円筒外周面３６８２に対して段差を形成する第２段円筒外周面３６８３とを有しており、第２段円筒外周面３６８３と第１段円筒外周面３６８２との段差（外径差Ｄ３－Ｄ２）がキャップ３７の内周面３８０に対する締め代（圧入代）となるように構成されている。第１段円筒外周面３６８２の外径Ｄ２は、キャップ３７の円筒内周面３８２の内径Ｄ１に対して、円筒内周面３８２が塑性域で変形するような範囲に設定されており、上記締め代（第２段円筒外周面３６８３と第１段円筒外周面３６８２との外径差）は、結合軸状部３６の第１段円筒外周面３６８２の外径Ｄ２と同じ大きさ寸法に変形したキャップ３７の塑性加工面３８８が弾性域または所定以下の塑性域内で変形するような範囲に設定されている。これにより、硬度が相対的に低いキャップ３７の内周面３８０は、塑性変形した状態で第２段円筒外周面３６８３に対して結合する塑性加工面３８８を有すると共に、弾性域または所定以下の塑性域内で変形した状態で結合軸状部３６の第２段円筒外周面３６８３に対して結合する結合内周面３８９を有している。

　上述したように、圧入工程は、弁部材３０の結合軸状部３６の第１段円筒外周面３６８２によってキャップ３７の内周面３８０を塑性域で変形させる第１段階と、塑性域の変形が生じたキャップ３７の内周面３８０（塑性加工面３８８）を結合軸状部３６の第２段円筒外周面３６８３によって第１段階の変形量よりも小さな変形量（具体的には、弾性域又は所定以下の塑性域内）で変形させる第２段階とを有している。

　次に、本発明の第１の実施の形態に係る結合体及び結合体の製造方法の作用および効果を比較例の結合体及びその製造方法と比較して説明する。まず、比較例の結合体及び結合体の製造方法を図７～図９を用いて説明する。図７は本発明の第１の実施の形態に対する比較例の結合体を構成する２部品（弁部材とキャップ）の結合前（圧入前）の構造を示す断面図である。図８は図７に示す比較例の結合体を構成する２部品（弁部材とキャップ）の圧入完了時の状態（結合体の構造）を示す断面図である。図９は比較例の結合体を構成する２部品（弁部材とキャップ）の圧入工程においてかじりが発生したときの両部品間の結合状態を説明する概略図である。

　比較例の結合体を製造する製造方法は、本実施の形態と同様に、弁部材９０の突起部９４に結合軸状部９６を形成する第１形成工程と、キャップ９７に穴部９８ａを形成する第２形成工程と、弁部材９０の結合軸状部９６をキャップ９７の穴部９８ａに圧入する圧入工程とを含んでいる。比較例の結合体でも、本実施の形態の結合体と同様に、弁部材９０の方がキャップ９７よりも硬度が相対的に高い部品として構成されている。

　第２形成工程では、図７に示すように、キャップ９７の穴部９８ａの内周面９８０を、開口側に位置し穴部９８ａの開口側に向かうにつれて徐々に拡径するテーパ内周面９８１、及び、テーパ内周面９８１よりも底面９９ａ側に位置する円筒内周面９８２を含むように形成している。比較例のキャップ９７の内周面９８０は、本実施の形態のキャップ３７の内周面３８０と同様な形状である。

　第１形成工程では、図７に示すように、弁部材９０の結合軸状部９６を、先端部である導入部９６１、導入部９６１よりも圧入方向Ｐの後方側（摺動軸状部３５側）に位置する結合部９６３、導入部９６１と結合部９６３とを繋ぐテーパ部９６４、及び、結合部９６３と摺動軸状部９５とに繋がるネック部９６６を含むように形成している。導入部９６１は、キャップ９７の穴部９８ａ内への案内部である。結合部９６３は、キャップ９７の内周面９８０と結合するための部分である。

　結合軸状部９６の外周面９６８は、キャップ９７の内周面９８０の内径よりも小さな外径の導入部９６１の導入面９６８１、キャップ９７の円筒内周面９８２の内径Ｄ１１よりも大きな外径Ｄ１２を有する結合部９６３の円筒外周面９６８３、結合部９６３側から導入部９６１側（先端側）に向かって徐々に縮径するテーパ部９６４のテーパ外周面９６８４を含んでいる。テーパ外周面９６８４と円筒外周面９６８３とはＲ面取り部９６８６を介して連続している。

　円筒外周面９６８３の外径Ｄ１２は、キャップ９７の円筒内周面９８２の内径Ｄ１１に対して、円筒内周面９８２に弾性域の変形を生じさせる締め代を有する大きさに設定されている。なお、円筒外周面９６８３の外径Ｄ１２は、キャップ９７の円筒内周面９８２の内径Ｄ１１に対して、円筒内周面９８２に塑性域の変形を生じさせる締め代を有する大きさに設定することも可能である。

　圧入工程では、図８に示すように、結合軸状部９６の結合部９６３の全体がキャップ９７の穴部９８ａに圧入される。このとき、結合部９６３の円筒外周面９６８３がキャップ９７の内周面９８０の円筒内周面９８２（図７参照）を弾性域で変形させることで結合内周面９８９が生じる。この結合内周面９８９と円筒外周面９６８３とが結合することで、キャップ９７と弁部材９０の結合体の結合強度が確保される。

　このように、比較例の弁部材９０とキャップ９７の結合体においては、締め代（圧入代）が結合軸状部９６の結合部９６３の円筒外周面９６８３の外径Ｄ１２とキャップ９７の円筒内周面９８２の内径Ｄ１１との径差によって決定されている。両部品９０、９７間の径差（Ｄ１２－Ｄ１１）に応じて決定される締め代は、弁部材９０とキャップ９７の両部品が異なる工作機械によって加工されるので、両部品９０、９７の寸法公差に起因してばらつきが大きくなってしまう。なお、締め代のばらつきを抑制するために、両部品９０、９７の寸法公差を極めて小さい範囲に設定することは、工作機械の加工精度や製造コストの観点から難しい。

　一方、両部品９０、９７間の径差（Ｄ１２－Ｄ１１）で決定される締め代を大きく設定することで、塑性域の変形により結合させる場合には、両部品９０、９７にかじりが生じやすいという問題がある。両部品９０、９７の圧入開始時には、結合軸状部９６のテーパ部９６４がキャップ９７の内周面９８０に当接することで、結合軸状部９６とキャップ９７の穴部９８ａとのセンタリングがなされる。しかし、センタリング時に結合軸状部９６がキャップ９７の穴部９８ａに対して倒れが生じて片当たりすることがある。この場合、図９に示すように、結合軸状部９６のテーパ外周面９６８４やＲ面取り部９６８６（図７参照）にかじりが発生することがある。

　キャップ９７の内周面９８０には、加工時にツールマークの凹凸が形成されている（図５の左図を参照）。ツールマークの凸部に接触する部分には、高い応力が発生するので、かじり易くなっている。結合軸状部９６のテーパ外周面９６８４などの外周面９６８にかじりが発生すると、盛り上がったかじり部９６８８によってキャップ９７の円筒内周面９８２が拡径されて両部品間の締め代が小さくなり、結合強度が低下してしまう。また、図９に示すように、かじり部９６８８の盛り上がりによって結合軸状部９６の円筒外周面９６８３とキャップ９７の内周面９８０との間に間隙が形成されると、両部品９０、９７間の締め代を確保することができず、両部品９０、９７の結合はかじり部９６８８の領域のみの線状的な結合となる。そのため、結合体の結合軸状部９６に対して曲げ方向の力が作用すると、結合がガタつきやすくなっている。すなわち、かじりの発生により両部品９０、９７間の結合強度が低下する。

　次に、本発明の第１の実施の形態に係る結合体及び結合体の製造方法の作用および効果について図３～図６及び図１０を用いて説明する。図１０は本発明の第１の実施の形態に係る結合体を構成する２部品（弁部材とキャップ）の圧入工程においてかじりが発生したときの両部品間の結合状態を説明する概略図である。

　本実施の形態においては、結合体の両部品３０、３７の締め代（圧入代）が、図７に示す比較例の弁部材９０とキャップ９７の結合体の締め代のような両部品９０、９７間の径差によって決定されるものではなく、図３に示すように、結合軸状部３６の加工部３６２の第１段円筒外周面３６８２と結合部３６３の第２段円筒外周面３６８３との段差（外径差）によって決定されるものである。すなわち、弁部材３０の結合軸状部３６とキャップ３７の穴部３８ａとの締め代は、結合軸状部３６（一部品）の寸法差によって規定される。したがって、両部品３０、３７の締め代は、弁部材３０の寸法公差の範囲内でのばらつきしか生じない。したがって、両部品３０、３７の加工精度を高めることなく、結合強度のばらつきを低減することができる。

　また、本実施の形態においては、両部品３０、３７の圧入開始時、結合軸状部３６の第１テーパ部３６４のテーパ外周面３６８４がキャップ３７の円筒内周面３８２に当接することで、結合軸状部３６とキャップ３７の穴部３８ａとのセンタリングがなされる。このとき、結合軸状部３６がキャップ３７の円筒内周面３８２に対して片当たりが生じると、図１０に示すように、結合軸状部３６の加工部３６２の第１段円筒外周面３６８２にかじりが発生することが想定される。この場合、キャップ３７の円筒内周面３８２（図３及び図４参照）は、盛り上がったかじり部によって塑性変形されることで拡径された塑性加工面３８８Ａが形成される。この塑性加工面３８８Ａの内径は、第１段円筒外周面３６８２によって塑性変形が生じて拡径した塑性加工面３８８（図５参照）の内径よりも大きくなる。すなわち、かじり部により生じた塑性加工面３８８Ａの内径は、第１段円筒外周面３６８２の外径Ｄ２よりも大きくなっている。

　しかし、本実施の形態においては、第１段円筒外周面３６８２の外径Ｄ２よりも大きな外径Ｄ３を有する第２段円筒外周面３６８３とキャップ３７の塑性加工面３８８Ａとの間に締め代を確保することができる。第１段円筒外周面３６８２とキャップ３７の内周面３８０との接触時にセンタリングがなされているので、第２段円筒外周面３６８３とキャップ３７の内周面３８０は、片当たりせずに略全周に亘る接触が得られるので、両者３６８３、３８０間にかじりが発生することを抑制することができる。

　また、第１段円筒外周面３６８２によってキャップ３７の円筒内周面３８２を塑性加工することで、図５に示すように、円筒内周面３８２に形成されていたツールマークの凸部先端部３８２ａが平坦となる。このため、円筒内周面３８２が塑性変形して生じた塑性加工面３８８に第２段円筒外周面３６８３が接触したとき、塑性加工面３８８の凸部先端部３８８ａが平坦状なので、第２段円筒外周面３６８３に高い応力が発生することを抑制することができる。したがって、第２段円筒外周面３６８３と塑性加工面３８８とにかじりが発生することを抑制することができ、第２段円筒外周面３６８３とキャップ３７の結合内周面３８９との全面的な結合面を確保することができる。その結果、両部品３０、３７間の結合強度を確保することができる。

　上述したように、第１の実施の形態に係る結合体の製造方法は、弁部材３０（第１部品）に結合軸状部３６（ロッド状部）を形成する第１形成工程と、キャップ３７（第２部品）に穴部３８ａを形成する第２形成工程と、弁部材３０（第１部品）の結合軸状部３６（ロッド状部）をキャップ３７（第２部品）の穴部３８ａに圧入する圧入工程とを備える。弁部材３０（第１部品）の結合軸状部３６（ロッド状部）の外周面３６８及びキャップ３７（第２部品）の穴部３８ａの内周面３８０のうちの硬度が相対的に高い弁部材３０（高硬度部品）の外周面３６８（周面）に、硬度が相対的に低いキャップ３７（低硬度部品）の内周面３８０（周面）に対して径差を有する第１段円筒外周面３６８２（第１段円筒面）と、第１段円筒外周面３６８２（第１段円筒面）よりも圧入方向Ｐの後方側に位置し、第１段円筒外周面３６８２（第１段円筒面）に対して径方向に張り出して段差を形成する第２段円筒外周面３６８３（第２段円筒面）とが形成される。圧入工程は、弁部材３０（高硬度部品）の第１段円筒外周面３６８２（第１段円筒面）によってキャップ３７（低硬度部品）の内周面３８０（周面）を塑性域で変形させる第１段階と、キャップ３７（低硬度部品）の塑性域の変形が生じた塑性加工面３８８（周面）を弁部材３０（高硬度部品）の第２段円筒外周面３６８３（第２段円筒面）によって第１段階の変形量よりも小さな変形量で変形させる第２段階とを備える。

　この方法によれば、キャップ３７（低硬度部品）の内周面３８０（周面）を弁部材３０（高硬度部品）の第１段円筒外周面３６８２（第１段円筒面）よって塑性変形させて第１段円筒外周面３６８２（第１段円筒面）の径と同じ寸法に成形した第１段階の後に弁部材３０（高硬度部品）の第２段円筒外周面３６８３（第２段円筒面）によって更に第１段階の変形量よりも小さな変形量で変形させる第２段階を経ることで両部品３０、３７を結合させるので、第２段階の変形による結合を得るための締め代（圧入代）が、弁部材３０（高硬度部品）とキャップ３７（低硬度部品）の両部品間の径差ではなく、弁部材３０（高硬度部品）の第２段円筒外周面３６８３（第２段円筒面）と第１段円筒外周面３６８２（第１段円筒面）との段差（径差）によって決定される。このため、当該締め代（圧入代）は、弁部材３０（高硬度部品）の加工精度（寸法公差）の範囲内でばらつくが、両部品３０、３７の加工精度（寸法公差）の相互の影響を受けずに済む。したがって、両部品３０、３７の加工精度を高めることなく、結合強度のばらつきを低減することができる。

　また、本実施の形態に係る結合体の製造方法においては、第１形成工程において、弁部材３０（第１部品）の結合軸状部３６（ロッド状部）の外周面３６８に、第１段円筒外周面３６８２よりも先端側に位置し先端側に向かって縮径する第１テーパ外周面３６８４（テーパ外周面）を更に形成する。また、圧入工程において、弁部材３０（第１部品）の結合軸状部３６（ロッド状部）の第１テーパ外周面３６８４（テーパ外周面）をキャップ３７（第２部品）の穴部３８ａの内周面３８０に接触させることで、結合軸状部３６（ロッド状部）の穴部３８ａに対するセンタリングを行う。

　この方法によれば、弁部材３０（第１部品）の結合軸状部３６（ロッド状部）とキャップ３７（第２部品）の穴部３８ａとの締め代を全周方向で略均一にすることができ、結合強度が低い状態の結合を防ぐことができる。

　また、本実施の形態に係る結合体の製造方法においては、弁部材３０（第１部品）の第１テーパ外周面３６８４（テーパ外周面）と第１段円筒外周面３６８２とを第１Ｒ面取り部３６８６（Ｒ面取り部）を介して連続させている。また、圧入工程において、弁部材３０（第１部品）の結合軸状部３６（ロッド状部）の第１Ｒ面取り部３６８６（Ｒ面取り部）によってキャップ３７（第２部品）の穴部３８ａの内周面３８０を押圧する。

　この方法によれば、キャップ３７（第２部品）の内周面３８０に形成されているツールマークの凹凸の尖った先端部３８２ａを結合軸状部３６（ロッド状部）の第１Ｒ面取り部３６８６（Ｒ面取り部）によって平坦に変形させることができる。したがって、結合軸状部３６（ロッド状部）の第１段円筒外周面３６８２とキャップ３７（第２部品）の内周面３８０との圧入時に発生する虞があるかじりを抑制することができ、かじりによる結合強度の低下を抑制することができる。

　また、上述したように、本実施の形態に係る結合体は、結合軸状部３６（ロッド状部）を有する弁部材３０（第１部品）と穴部３８ａを有するキャップ３７（第２部品）とが結合軸状部３６（ロッド状部）と穴部３８ａとの圧入により結合したものである。弁部材３０（第１部品）の結合軸状部３６（ロッド状部）の外周面３６８及びキャップ３７（第２部品）の穴部３８ａの内周面３８０のうち、硬度が相対的に高い弁部材３０（高硬度部品）の外周面３６８（周面）は、第１段円筒外周面３６８２（第１段円筒面）と、第１段円筒外周面３６８２（第１段円筒面）よりも圧入方向Ｐの後方側に位置し、第１段円筒外周面３６８２（第１段円筒面）よりも径方向に張り出して第１段円筒外周面３６８２（第１段円筒面）に対して段差を形成する第２段円筒外周面３６８３（第２段円筒面）とを有している。弁部材３０（第１部品）の結合軸状部３６（ロッド状部）の外周面３６８及びキャップ３７（第２部品）の穴部３８ａの内周面３８０のうち、硬度が相対的に低いキャップ３７（低硬度部品）の内周面３８０（周面）は、その一部分が塑性変形した状態で第１段円筒外周面３６８２（第１段円筒面）に対して結合すると共に、他の一部分が弾性域又は所定以下の塑性域内で変形した状態で第２段円筒外周面３６８３（第２段円筒面）に対して結合している。

　この構成によれば、弁部材３０（高硬度部品）の外周面３６８（周面）に、段差を形成する第１段円筒外周面３６８２（第１段円筒面）と第２段円筒外周面３６８３（第２段円筒面）を設けることで、硬度が相対的に低いキャップ３７（低硬度部品）の内周面３８０（周面）の一部分が塑性変形した状態で第１段円筒外周面３６８２（第１段円筒面）に対して結合すると共に、他の一部分が弾性域又は所定以下の塑性域内（弾塑性域）で変形した状態で第２段円筒外周面３６８３（第２段円筒面）に対して結合する。つまり、弾塑性域の変形による結合を得るための締め代（圧入代）が、弁部材３０（高硬度部品）とキャップ３７（低硬度部品）の両部品間の径差ではなく、弁部材３０（高硬度部品）の第１段円筒外周面３６８２（第１段円筒面）と第２段円筒外周面３６８３（第２段円筒面）との段差（径差）によって決定されている。したがって、当該締め代（圧入代）は、弁部材３０（高硬度部品）の加工精度（寸法公差）の範囲内でばらつくが、両部品３０、３７の加工精度（寸法公差）の相互の影響を受けずに済む。このため、両部品３０、３７の加工精度を高めることなく、結合強度のばらつきを低減することができる。

　また、本実施の形態に係る結合体においては、結合軸状部３６（ロッド状部）が第１段円筒外周面３６８２よりも先端側に位置し先端側に向かって縮径する第１テーパ外周面３６８４（テーパ外周面）を更に有している。

　この構成によれば、圧入工程において、結合軸状部３６（ロッド状部）の第１テーパ外周面３６８４（テーパ外周面）をキャップ３７（第２部品）の穴部３８ａの内周面３８０に接触させることで、結合軸状部３６（ロッド状部）の穴部３８ａに対するセンタリングを行うことができる。したがって、結合軸状部３６（ロッド状部）とキャップ３７（第２部品）の穴部３８ａとの締め代を全周方向で略均一にすることができ、結合強度が低い状態の結合を防ぐことができる。

　また、本実施の形態に係る結合体においては、結合軸状部３６（ロッド状部）の第１テーパ外周面３６８４（テーパ外周面）と第１段円筒外周面３６８２とが第１Ｒ面取り部３６８６（Ｒ面取り部）を介して連続している。

　この構成によれば、圧入工程において、結合軸状部３６（ロッド状部）の第１Ｒ面取り部３６８６（Ｒ面取り部）によってキャップ３７（第２部品）の穴部３８ａの内周面３８０を押圧することができる。これにより、キャップ３７（第２部品）の内周面３８０に形成されているツールマークの凹凸の尖った先端部３８２ａを結合軸状部３６（ロッド状部）の第１Ｒ面取り部３６８６（Ｒ面取り部）によって平坦に変形させることができる。その結果、結合軸状部３６（ロッド状部）の第１段円筒外周面３６８２とキャップ３７（第２部品）の内周面３８０との圧入時に発生する虞があるかじりを抑制することができ、かじりによる結合強度の低下を抑制することができる。

　［第１の実施の形態の変形例］
次に、本発明の第１の実施の形態の変形例に係る結合体びその製造方法について図１１～図１３を用いて説明する。図１１は本発明の第１の実施の形態の変形例に係る結合体を構成する２部品（弁部材とキャップ）の結合前（圧入前）の構造を示す断面図である。図１２は図１１に示す本発明の第１の実施の形態の変形例に係る結合体を構成する２部品（弁部材とキャップ）の圧入完了時の状態（結合体の構造）を示す断面図である。図１３は本発明の第１の実施の形態の変形例に係る結合体を構成する２部品（弁部材とキャップ）の圧入工程においてかじりが発生したときの両部品間の結合状態を説明する概略図である。なお、図１１～図１３において、図１～図１０に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。

　図１１及び図１２に示す本発明の第１の実施の形態の変形例に係る結合体及びその製造方法が第１の実施の形態と異なる点は、弁部材３０Ａの突起部３４に結合軸状部３６Ａを形成する第１形成工程において、結合軸状部３６Ａにおける加工部３６２と結合部３６３の間であって第２テーパ部３６５よりも先端側に、環状の凹部３６７を形成することである。凹部３６７は、図１２に示すように、第１段円筒外周面３６８２の外径Ｄ２よりも小さな外径を有しており、圧入工程時においてキャップ３７の内周面３８０との間に空気溜まりを形成するものである。

　本変形例においても、両部品３０Ａ、３７の圧入開始時に結合軸状部３６Ａがキャップ３７の円筒内周面３８２に対して片当たりすると、第１の実施の形態と同様、図１３に示すように、結合軸状部３６Ａの加工部３６２の第１段円筒外周面３６８２にかじりが発生することが想定される。この場合、第１段円筒外周面３６８２にかじりによる新生面が生じても、結合軸状部３６Ａにおける第１段円筒外周面３６８２よりも圧入方向Ｐの後方に設けられた凹部３６７とキャップ３７の内周面３８０とで空気溜まり（空間）を形成するので、第１段円筒外周面３６８２に生じたかじり部３６８８の新生面が空気溜まりの空気（酸素）により酸化し、新生面に酸化被膜が形成される。したがって、第１段円筒外周面３６８２のかじり部３６８８が焼き付くことを抑制することができる。

　また、図１１に示す第１Ｒ面取り部３６８６や第１段円筒外周面３６８２によってキャップ３７の円筒内周面３８２に形成されていたツールマークの凸部先端部３８２ａ（図５参照）が刈り取られて新生面が現れた場合でも、結合軸状部３６Ａの凹部３６７とキャップ３７の内周面３８０とで形成された空気溜まりの空気によって、新生面上に酸化被膜が形成される。したがって、第２段円筒外周面３６８３とキャップ３７の内周面３８０との圧入時の焼き付きが発生し難くなる。

　上述した第１の実施の形態の変形例に係る結合体及びその製造方法においても、第１の実施の形態と同様に、弾塑性域の変形による結合を得るための締め代（圧入代）が、弁部材３０Ａとキャップ３７の両部品間の径差ではなく、弁部材３０Ａの第２段円筒外周面３６８３と第１段円筒外周面３６８２との段差（径差）によって決定される。このため、当該締め代（圧入代）は、弁部材３０Ａの加工精度（寸法公差）の範囲内でばらつくが、両部品３０Ａ、３７の加工精度（寸法公差）の相互の影響を受けずに済む。したがって、両部品３０Ａ、３７の加工精度を高めることなく、結合強度のばらつきを低減することができる。

　また、上述したように、本変形例に係る結合体の製造方法においては、第１形成工程において、弁部材３０Ａ（第１部品）の結合軸状部３６Ａ（ロッド状部）に、第１段円筒外周面３６８２と第２段円筒外周面３６８３との間の位置に第１段円筒外周面３６８２の外径よりも小さな外径の環状の凹部３６７を形成する。また、圧入工程において、弁部材３０Ａ（第１部品）の結合軸状部３６Ａ（ロッド状部）の凹部３６７とキャップ３７（第２部品）の内周面３８０とによって空気溜まりを形成する。

　この方法によれば、かじりにより第１段円筒外周面３６８２に新生面が生じた場合でも、結合軸状部３６Ａの凹部３６７とキャップ３７の内周面３８０とで形成した空気溜まり内の空気によって、第１段円筒外周面３６８２の新生面に酸化被膜が生じるので、第１段円筒外周面３６８２のかじり部３６８８の焼き付きを抑制することができる。

　また、上述したように、本変形例に係る結合体においては、結合軸状部３６Ａ（ロッド状部）が、第１段円筒外周面３６８２と第２段円筒外周面３６８３との間に位置し第１段円筒外周面３６８２の外径よりも小さな外径の環状の凹部３６７を有している。

　この構成によれば、圧入時に弁部材３０Ａ（第１部品）の結合軸状部３６Ａ（ロッド状部）の凹部３６７とキャップ３７（第２部品）の内周面３８０とによって空気溜まりが形成されるので、かじりにより第１段円筒外周面３６８２に新生面が生じた場合でも、当該空気溜まり内の空気によって第１段円筒外周面３６８２の新生面に酸化被膜が生じる。したがって、第１段円筒外周面３６８２のかじり部３６８８の焼き付きを抑制することができる。

　［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態に係る結合体及び結合体の製造方法について図１４及び図１５を用いて説明する。図１４は本発明の第２の実施の形態に係る結合体を構成する２部品（弁部材とキャップ）の結合前（圧入前）の構造を示す断面図である。図１５は本発明の第２の実施の形態に係る結合体を構成する２部品（弁部材とキャップ）の圧入完了時の状態（結合体の構造）を示す断面図である。なお、図１４及び図１５において、図１～図１３に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。

　図１４及び図１５に示す本発明の第２の実施の形態に係る結合体及びその製造方法が第１の実施の形態と異なる主な点は、第２部品であるキャップ３７Ｂの方が第１部品である弁部材３０Ｂよりも硬度が相対的に高い部品として構成されていること、及び、圧入工程では硬度が相対的に低い弁部材３０Ｂの結合軸状部３６Ｂの外周面３６８Ｂに対して、第１段階の塑性域の変形と第１段階よりも小さな変形量の第２段階の変形の２段階の変形を生じさせることで、両部品３０Ｂ、３７Ｂを結合させることである。弁部材３０Ｂの結合軸状部３６Ｂは、外周面３６８Ｂに塑性域及び弾塑性域の変形が生じる限り中実や中空の軸状部の構成が可能である。なお、圧入工程において硬度が相対的に高いキャップ３７Ｂの内周面３８０に生じる変形は、硬度が相対的に低い弁部材３０Ｂの結合軸状部３６Ｂの外周面３６８Ｂの変形に対して無視することが可能なものである。

　具体的には、第１形成工程では、図１４に示すように、弁部材３０Ｂの結合軸状部３６Ｂを、先端部である導入部３６１、導入部３６１よりも摺動軸状部３５側に位置する結合部３６３Ｂ、導入部３６１と結合部３６３Ｂとを繋ぐテーパ部３６４Ｂ、及び、結合部３６３Ｂと摺動軸状部３５とに繋がるネック部３６６を含むように形成する。結合軸状部３６Ｂの外周面３６８Ｂは、キャップ３７Ｂの穴部３８ａの内周面３８０Ｂよりも小さな外径の導入部３６１の導入面３６８１、導入面３６８１の外径よりも大きな外径Ｄ４を有する結合部３６３Ｂの円筒外周面３６８３Ｂ、及び、結合部３６３Ｂ側から導入部３６１側（先端側）に向かって徐々に縮径するテーパ部３６４Ｂのテーパ外周面３６８４Ｂを含んでいる。テーパ外周面３６８４Ｂと円筒外周面３６８３ＢとはＲ面取り部３６８６Ｂを介して連続している。円筒外周面３６８３Ｂの外径Ｄ４は、例えば、１ミリメートル程度である。

　第２形成工程では、図１４に示すように、キャップ３７Ｂの穴部３８ａの内周面３８０Ｂを、開口側に位置する第１テーパ内周面３８１、第１テーパ内周面３８１よりも圧入方向Ｐの後方側（底面３９ａ側）に位置する第１段円筒内周面３８２Ｂ、第１段円筒内周面３８２Ｂよりも圧入方向Ｐの後方側（底面３９ａ側）に位置する第２段円筒内周面３８３Ｂ、第１段円筒内周面３８２Ｂと第２段円筒内周面３８３Ｂとを繋ぐ第２テーパ内周面３８４を含むように形成する。

　第１テーパ内周面３８１は、穴部３８ａの開口側に向かうにつれて徐々に拡径するように形成されている。第１段円筒内周面３８２Ｂは、結合軸状部３６Ｂの円筒外周面３６８３Ｂの外径Ｄ４よりも小さな内径Ｄ５を有するように構成されている。第２段円筒内周面３８３Ｂは、第１段円筒内周面３８２Ｂの内径Ｄ５よりも小さな内径Ｄ６を有するように構成されている。第２テーパ内周面３８４は、第１段円筒内周面３８２Ｂ側から第２段円筒内周面３８３Ｂ側（底面３９ａ側）に向かって徐々に縮径するように形成されている。第１テーパ内周面３８１と第１段円筒内周面３８２Ｂとは第１Ｒ面取り部３８５を介して連続している。第２テーパ内周面３８４と第２段円筒内周面３８３Ｂとは第２Ｒ面取り部３８６を介して連続している。

　第１段円筒内周面３８２Ｂは、圧入時に弁部材３０Ｂの結合軸状部３６Ｂの外周面３６８Ｂを塑性加工して縮径させる第１段階の変形のための部分である。第１段円筒内周面３８２Ｂの内径Ｄ５は、結合軸状部３６Ｂの円筒外周面３６８３Ｂの外径Ｄ４に対して、円筒外周面３６８３Ｂに塑性域の変形が生じさせる変形代ΔＤ２を有する大きさに設定されている。第１段円筒内周面３８２Ｂの軸方向の長さは、塑性加工が可能な長さであればよい。

　第２段円筒内周面３８３Ｂは、第１段円筒内周面３８２Ｂに対して径方向内側に張り出して段差を形成しており、結合軸状部３６Ｂの外周面３６８Ｂと結合するための部分である。第２段円筒内周面３８３Ｂの内径Ｄ６は、第１段円筒内周面３８２Ｂの内径Ｄ５に対して、第１段円筒内周面３８２Ｂにより塑性変形して縮径した結合軸状部３６Ｂの外周面３６８Ｂ（外径が内径Ｄ５と同じ寸法）を第１段円筒内周面３８２Ｂによる結合軸状部３６Ｂの外周面３６８Ｂの変形量よりも小さな変形量を生じさせる締め代ΔＩ２（圧入代）を有する大きさに設定されている。すなわち、第１段円筒内周面３８２Ｂと第２段円筒内周面３８３Ｂとの内径差（Ｄ５－Ｄ６）が結合体の締め代ΔＩ２となる。締め代ΔＩ２は、具体的には、弾性域又は所定以下の塑性域内の変形（以下、弾塑性変形ということがある）を生じさせる大きさに設定されている。本実施の形態において、所定以下の塑性域とは、圧入径（第１段円筒内周面３８２Ｂの内径Ｄ５）の１０％以下、好ましくは５％以下の変形量となる塑性域をいう。第２段円筒内周面３８３Ｂの軸方向の長さは、必要な結合強度が得られる長さに設定されている。

　圧入工程では、結合軸状部３６Ｂがキャップ３７Ｂの穴部３８ａの第１段円筒内周面３８２Ｂまで圧入されると、第１段円筒内周面３８２Ｂが結合軸状部３６Ｂのテーパ外周面３６８４Ｂ及び円筒外周面３６８３Ｂを塑性加工する。これにより、結合軸状部３６Ｂの円筒外周面３６８３Ｂがキャップ３７Ｂの第１段円筒内周面３８２Ｂの内径Ｄ５と同じ寸法となるように縮径して塑性加工面３６８８が成形される。すなわち、塑性加工面３６８８は、円筒外周面３６８３Ｂに塑性域の変形が生じて形成されたものであり、塑性変形に伴う加工硬化により結合強度に対して有利に働く。

　また、結合軸状部３６Ｂの円筒外周面３６８３Ｂが塑性加工されるとき、円筒外周面３６８３Ｂに形成されているツールマークの凹凸部の尖った先端部（図５の左図参照）がキャップ３７Ｂの内周面３８０Ｂの第１Ｒ面取り部３８５によって刈り取られることなく均され、塑性加工面３６８８の凹凸部の先端部（図７の右図参照）が変形して平坦面となる。したがって、塑性加工面３６８８の凹凸部の先端部に新生面が生じることを抑制することができる。

　圧入工程では、図１５に示すように、結合軸状部３６Ｂの全体がキャップ３７Ｂの穴部３８ａに圧入される。このとき、塑性域の変形が生じた結合軸状部３６Ｂの塑性加工面３６８８をキャップ３７Ｂの第２段円筒内周面３８３Ｂが弾性域又は所定以下の塑性域内（弾塑性域）で変形させる。これによって、塑性加工面３６８８が弾塑性域で変形することで生じた結合外周面３６８９と第２段円筒内周面３８３Ｂとが結合することで、キャップ３７Ｂと弁部材３０Ｂの結合体の結合強度が確保される。

　すなわち、本実施の形態の結合体においては、硬度が相対的に高いキャップ３７Ｂの穴部３８ａの内周面３８０Ｂが、第１段円筒内周面３８２Ｂと、第１段円筒内周面３８２Ｂよりも径方向内側に張り出して第１段円筒内周面３８２Ｂに対して段差を形成する第２段円筒内周面３８３Ｂとを有しており、第２段円筒内周面３８３Ｂと第１段円筒内周面３８２Ｂとの段差（内径差Ｄ５－Ｄ６）が結合軸状部３６Ｂの外周面３６８Ｂに対する締め代（圧入代）となるように構成されている。第１段円筒内周面３８２Ｂの内径Ｄ５は、結合軸状部３６Ｂの円筒外周面３６８３Ｂの外径Ｄ４に対して、円筒外周面３６８３Ｂが塑性域で変形するような範囲に設定されており、上記締め代（第２段円筒内周面３８３Ｂと第１段円筒内周面３８２Ｂとの内径差）は、キャップ３７Ｂの第１段円筒内周面３８２Ｂの内径Ｄ５と同じ寸法に変形した結合軸状部３６Ｂの塑性加工面３６８８が弾性域または所定以下の塑性域内で変形するような範囲に設定されている。これにより、硬度が相対的に低い結合軸状部３６Ｂの外周面３６８Ｂは、塑性変形した状態で第１段円筒内周面３８２Ｂに対して結合する塑性加工面３６８８を有すると共に、弾性域または所定以下の塑性域内で変形した状態でキャップ３７Ｂの第２段円筒内周面３８３Ｂに対して結合する結合外周面３６８９を有している。

　上述したように、圧入工程は、キャップ３７Ｂの第１段円筒内周面３８２Ｂによって結合軸状部３６Ｂの外周面３６８Ｂを塑性域で変形させる第１段階と、塑性域の変形が生じた結合軸状部３６Ｂの外周面３６８Ｂ（塑性加工面３６８８）をキャップ３７Ｂの第２段円筒内周面３８３Ｂによって第１段階の変形量よりも小さな変形量（具体的には、弾性域又は所定以下の塑性域内）で変形させる第２段階とを有している。

　本実施の形態においても、結合体の両部品３０Ｂ、３７Ｂの締め代（圧入代）は、図７に示す比較例の弁部材９０とキャップ９７の結合体の締め代のような両部品間の径差によって決定されるものではなく、図１４に示すように、キャップ３７Ｂの第１段円筒内周面３８２Ｂと第２段円筒内周面３８３Ｂとの段差（内径差）によって決定されるものである。すなわち、結合体の締め代は、キャップ３７Ｂの寸法差によって規定される。したがって、両部品３０Ｂ、３７Ｂの締め代は、キャップ３７Ｂの寸法公差の範囲内でのばらつきしか生じない。したがって、両部品３０Ｂ、３７Ｂの加工精度を高めることなく、結合強度のばらつきを低減することができる。

　上述した第２の実施の形態に係る結合体の製造方法は、弁部材３０Ｂ（第１部品）に結合軸状部３６Ｂ（ロッド状部）を形成する第１形成工程と、キャップ３７Ｂ（第２部品）に穴部３８ａを形成する第２形成工程と、弁部材３０Ｂ（第１部品）の結合軸状部３６Ｂ（ロッド状部）をキャップ３７Ｂ（第２部品）の穴部３８ａに圧入する圧入工程とを備える。弁部材３０Ｂ（第１部品）の結合軸状部３６Ｂ（ロッド状部）の外周面３６８Ｂ及びキャップ３７Ｂ（第２部品）の穴部３８ａの内周面３８０Ｂのうちの硬度が相対的に高いキャップ３７Ｂ（高硬度部品）の内周面３８０Ｂ（周面）には、硬度が相対的に低い弁部材３０Ｂ（低硬度部品）の結合軸状部３６Ｂの外周面３６８Ｂ（周面）に対して径差を有する第１段円筒内周面３８２Ｂ（第１段円筒面）と、第１段円筒内周面３８２Ｂ（第１段円筒面）よりも圧入方向Ｐの後方側に位置し、第１段円筒内周面３８２Ｂ（第１段円筒面）に対して径方向に張り出して段差を形成する第２段円筒内周面３８３Ｂ（第２段円筒面）とが形成される。圧入工程は、キャップ３７Ｂ（高硬度部品）の第１段円筒内周面３８２Ｂ（第１段円筒面）によって弁部材３０Ｂ（低硬度部品）の結合軸状部３６Ｂの外周面３６８Ｂ（周面）を塑性域で変形させる第１段階と、弁部材３０Ｂ（低硬度部品）の塑性域の変形が生じた塑性加工面３６８８（周面）をキャップ３７Ｂ（高硬度部品）の第２段円筒内周面３８３Ｂ（第２段円筒面）によって第１段階の変形量よりも小さな変形量で変形させる第２段階とを備える。

　この方法によれば、弁部材３０Ｂ（低硬度部品）の外周面３６８Ｂ（周面）をキャップ３７Ｂ（高硬度部品）の第１段円筒内周面３８２Ｂ（第１段円筒面）によって塑性変形させて第１段円筒内周面３８２Ｂ（第１段円筒面）の径と同じ寸法に成形した第１段階の後にキャップ３７Ｂ（高硬度部品）の第２段円筒内周面３８３Ｂ（第２段円筒面）によって更に第１段階の変形量よりも小さな変形量で変形させる第２段階を経ることで両部品３０Ｂ、３７Ｂを結合させるので、第２段階の変形による結合を得るための締め代（圧入代）が、弁部材３０Ｂ（低硬度部品）とキャップ３７Ｂ（高硬度部品）の両部品間の径差ではなく、キャップ３７Ｂ（高硬度部品）の第２段円筒内周面３８３Ｂ（第２段円筒面）と第１段円筒内周面３８２Ｂ（第１段円筒面）との段差（径差）によって決定される。このため、当該締め代（圧入代）は、キャップ３７Ｂ（高硬度部品）の加工精度（寸法公差）の範囲内でばらつくが、両部品３０Ｂ、３７Ｂの加工精度（寸法公差）の相互の影響を受けずに済む。したがって、両部品３０Ｂ、３７Ｂの加工精度を高めることなく、結合強度のばらつきを低減することができる。

　また、本実施の形態に係る結合体の製造方法においては、第２形成工程において、キャップ３７Ｂ（第２部品）の穴部３８ａの内周面３８０Ｂに、第１段円筒内周面３８２Ｂよりも開口側に位置し開口側に向かって拡径する第１テーパ内周面３８１（テーパ内周面）を更に形成し、第１テーパ内周面３８１（テーパ内周面）と第１段円筒内周面３８２Ｂとを第１Ｒ面取り部３８５（Ｒ面取り部）を介して連続させる。また、圧入工程において、キャップ３７Ｂ（第２部品）の内周面３８０Ｂの第１Ｒ面取り部３８５（Ｒ面取り部）によって弁部材３０Ｂ（第１部品）の結合軸状部３６Ｂ（ロッド状部）の外周面３６８Ｂを押圧する。

　この方法によれば、弁部材３０Ｂ（第１部品）の結合軸状部３６Ｂ（ロッド状部）の外周面３６８Ｂに形成されているツールマークの凹凸の尖った先端部をキャップ３７Ｂ（第２部品）の第１Ｒ面取り部３８５（Ｒ面取り部）によって平坦に変形させることができる。したがって、キャップ３７Ｂ（第２部品）の第１段円筒内周面３８２Ｂと結合軸状部３６Ｂ（ロッド状部）の外周面３６８Ｂとの圧入時に発生する虞があるかじりを抑制することができ、かじりによる結合強度の低下を抑制することができる。

　また、上述したように、本実施の形態に係る結合体は、結合軸状部３６Ｂ（ロッド状部）を有する弁部材３０Ｂ（第１部品）と穴部３８ａを有するキャップ３７Ｂ（第２部品）とが結合軸状部３６Ｂ（ロッド状部）と穴部３８ａとの圧入により結合したものである。弁部材３０Ｂ（第１部品）の結合軸状部３６Ｂ（ロッド状部）の外周面３６８Ｂ及びキャップ３７Ｂ（第２部品）の穴部３８ａの内周面３８０Ｂのうち、硬度が相対的に高いキャップ３７Ｂ（高硬度部品）の内周面３８０Ｂ（周面）は、第１段円筒内周面３８２Ｂ（第１段円筒面）と、第１段円筒内周面３８２Ｂ（第１段円筒面）よりも圧入方向Ｐの後方側に位置し、第１段円筒内周面３８２Ｂ（第１段円筒面）よりも径方向に張り出して第１段円筒内周面３８２Ｂ（第１段円筒面）に対して段差を形成する第２段円筒内周面３８３Ｂ（第２段円筒面）とを有している。弁部材３０Ｂ（第１部品）の結合軸状部３６Ｂ（ロッド状部）の外周面３６８Ｂ及びキャップ３７Ｂ（第２部品）の穴部３８ａの内周面３８０Ｂのうち、硬度が相対的に低い弁部材３０Ｂ（低硬度部品）の結合軸状部３６Ｂの外周面３６８Ｂ（周面）は、その一部分が塑性変形した状態で第１段円筒内周面３８２Ｂ（第１段円筒面）に対して結合すると共に、他の一部分が弾性域又は所定以下の塑性域内（弾塑性域）で変形した状態で第２段円筒内周面３８３Ｂ（第２段円筒面）に対して結合している。

　この構成によれば、キャップ３７Ｂ（高硬度部品）の内周面３８０Ｂ（周面）に、段差を形成する第１段円筒内周面３８２Ｂ（第１段円筒面）と第２段円筒内周面３８３Ｂ（第２段円筒面）を設けることで、硬度が相対的に低い弁部材３０Ｂ（低硬度部品）の結合軸状部３６Ｂの外周面３６８Ｂ（周面）の一部分が塑性変形した状態で第１段円筒内周面３８２Ｂ（第１段円筒面）に対して結合すると共に、他の一部分が弾性域又は所定以下の塑性域内（弾塑性域）で変形した状態で第２段円筒内周面３８３Ｂ（第２段円筒面）に対して結合する。つまり、弾塑性域の変形による結合を得るための締め代（圧入代）が、弁部材３０Ｂ（低硬度部品）とキャップ３７Ｂ（高硬度部品）の両部品間の径差ではなく、キャップ３７Ｂ（高硬度部品）の第２段円筒内周面３８３Ｂ（第２段円筒面）と第１段円筒内周面３８２Ｂ（第１段円筒面）との段差（径差）によって決定されている。このため、当該締め代（圧入代）は、キャップ３７Ｂ（高硬度部品）の加工精度（寸法公差）の範囲内でばらつくが、両部品３０Ｂ、３７Ｂの加工精度（寸法公差）の相互の影響を受けずに済む。したがって、両部品３０Ｂ、３７Ｂの加工精度を高めることなく、結合強度のばらつきを低減することができる。

　また、本実施の形態に係る結合体においては、キャップ３７Ｂ（第２部品）の穴部３８ａは、第１段円筒内周面３８２Ｂよりも開口側に位置し開口側に向かって拡径する第１テーパ内周面３８１（テーパ内周面）を更に有し、穴部３８ａの第１テーパ内周面３８１（テーパ内周面）と第１段円筒内周面３８２Ｂとが第１Ｒ面取り部３８５（Ｒ面取り部）を介して連続している。

　この構成によれば、圧入工程において、キャップ３７Ｂ（第２部品）の内周面３８０Ｂの第１Ｒ面取り部３８５（Ｒ面取り部）によって結合軸状部３６Ｂ（ロッド状部）の外周面３６８Ｂを押圧することができる。これにより、結合軸状部３６Ｂ（ロッド状部）の外周面３６８Ｂに形成されているツールマークの凹凸の尖った先端部をキャップ３７Ｂ（第２部品）の第１Ｒ面取り部３８５（Ｒ面取り部）によって平坦に変形させることができる。その結果、結合軸状部３６Ｂ（ロッド状部）の外周面３６８Ｂとキャップ３７Ｂ（第２部品）の第１段円筒内周面３８２Ｂとの圧入時に発生する虞があるかじりを抑制することができ、かじりによる結合強度の低下を抑制することができる。

　［その他の実施の形態］
なお、上述した一実施の形態においては、弁部材３０、３０Ａ、３０Ｂとキャップ３７、３７Ｂの結合体を電磁的に駆動する電磁式の燃料噴射弁１の例を説明した。しかし、本発明は、圧電効果や磁歪現象によりを駆動する燃料噴射弁に対しても適用可能である。

　また、本発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施形態は本発明をわかり易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。ある実施形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態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。

　また、本発明は、弁部材とキャップの結合体のうちの一方の構成部品を特徴部とすることも可能である。結合体の構成部品は、例えば、以下の構成を特徴とするものである。

　第１部品（弁部材）のロッド状部（結合軸状部）と第２部品（キャップ）の穴部とを圧入することで結合される結合体を構成する２部品のうち、硬度が相対的に高い構成部品であって、前記ロッド状部の外周面及び前記穴部の内周面のうち硬度が相対的に高い構成部品の周面は、第１段円筒面と、前記第１段円筒面よりも圧入方向の後方側に位置し前記第１段円筒面よりも径方向に張り出して前記第１段円筒面に対して段差を形成する第２段円筒面とを有し、前記第１段円筒面の径は硬度が相対的に低い低硬度構成部品の周面との径差が前記低硬度構成部品の周面を塑性域で変形させるような大きさに設定され、前記第１段円筒面と前記第２段円筒面の段差は前記低硬度構成部品の塑性変形した周面を弾性域又は所定以下の塑性域内で変形させるような大きさに設定されている。

　１…燃料噴射弁、　３０、３０Ａ、３０Ｂ弁部材（第１部品）、　３４…突起部、　３６、３６Ａ、３６Ｂ…結合軸状部（ロッド状部）、　３６７…凹部、　３６８、３６８Ｂ…外周面（周面）、　３６８２…第１段円筒外周面（第１段円筒面）、　３６８３…第２段円筒外周面（第２段円筒面）、　３６８４…第１テーパ外周面（テーパ外周面）、　３６８６…第１Ｒ面取り部（Ｒ面取り部）、　３７、３７Ｂ…キャップ（第２部品）、　３８ａ…穴部、　３８０、３８０Ｂ…内周面（周面）、　３８２Ｂ…第１段円筒内周面（第１段円筒面）、　３８３Ｂ…第２段円筒内周面（第２段円筒面）、　３８１…第１テーパ内周面（テーパ内周面）、　３８５…第１Ｒ面取り部（Ｒ面取り部）

Claims

　第１部品と第２部品との結合体を製造する結合体の製造方法であって、
　前記第１部品にロッド状部を形成する第１形成工程と、
　前記第２部品に穴部を形成する第２形成工程と、
　前記第１部品の前記ロッド状部を前記第２部品の前記穴部に圧入する圧入工程とを備え、
　前記第１部品の前記ロッド状部の外周面及び前記第２部品の前記穴部の内周面のうちの硬度が相対的に高い高硬度部品の周面には、
　硬度が相対的に低い低硬度部品の周面に対して径差を有する第１段円筒面と、
　前記第１段円筒面よりも圧入方向の後方側に位置し、前記第１段円筒面に対して径方向に張り出して段差を形成する第２段円筒面とが形成され、
　前記圧入工程は、
　前記高硬度部品の前記第１段円筒面によって前記低硬度部品の周面を塑性域で変形させる第１段階と、
　前記低硬度部品の塑性域の変形が生じた周面を前記高硬度部品の前記第２段円筒面によって前記第１段階の変形量よりも小さな変形量で変形させる第２段階とを備える
　ことを特徴とする結合体の製造方法。
　請求項１に記載の結合体の製造方法において、
　前記高硬度部品は、前記第１部品であり、
　前記第１部品の前記ロッド状部は、
　前記第２部品の前記穴部の前記内周面の内径よりも大きな外径を有し、前記第１段円筒面を構成する第１段円筒外周面と、
　前記第１段円筒外周面の外径よりも大きな外径を有し、前記第２段円筒面を構成する第２段円筒外周面とを有する
　ことを特徴とする結合体の製造方法。
　請求項２に記載の結合体の製造方法において、
　前記第１形成工程において、前記第１部品の前記ロッド状部の外周面に、前記第１段円筒外周面よりも先端側に位置し先端側に向かって縮径するテーパ外周面を更に形成し、
　前記圧入工程において、前記第１部品の前記ロッド状部の前記テーパ外周面を前記第２部品の前記穴部の前記内周面に接触させることで、前記ロッド状部の前記穴部に対するセンタリングを行う
　ことを特徴とする結合体の製造方法。
　請求項３に記載の結合体の製造方法において、
　前記第１部品の前記テーパ外周面と前記第１段円筒外周面とをＲ面取り部を介して連続させ、
　前記圧入工程において、前記第１部品の前記ロッド状部の前記Ｒ面取り部によって前記第２部品の前記穴部の前記内周面を押圧する
　ことを特徴とする結合体の製造方法。
　請求項２に記載の結合体の製造方法において、
　前記第１形成工程において、前記第１部品の前記ロッド状部に、前記第１段円筒外周面と前記第２段円筒外周面との間の位置に前記第１段円筒外周面の外径よりも小さな外径の環状の凹部を形成し、
　前記圧入工程において、前記第１部品の前記ロッド状部の前記凹部と前記第２部品の前記穴部の前記内周面とによって空気溜まりを形成する
　ことを特徴とする結合体の製造方法。
　請求項１に記載の結合体の製造方法において、
　前記高硬度部品は、前記第２部品であり、
　前記第２部品の前記穴部は、
　前記第１部品の前記ロッド状部の前記外周面の外径よりも小さな内径を有し、前記第１段円筒面を構成する第１段円筒内周面と、
　前記第１段円筒内周面の内径よりも小さな内径を有し、前記第２段円筒面を構成する第２段円筒内周面とを有する
　ことを特徴とする結合体の製造方法。
　請求項６に記載の結合体の製造方法において、
　前記第２形成工程において、前記第２部品の前記穴部の内周面に、前記第１段円筒内周面よりも開口側に位置し開口側に向かって拡径するテーパ内周面を更に形成し、
　前記テーパ内周面と前記第１段円筒内周面とをＲ面取り部を介して連続させ、
　前記圧入工程において、前記第２部品の前記内周面の前記Ｒ面取り部によって前記第１部品の前記ロッド状部の前記外周面を押圧する
　ことを特徴とする結合体の製造方法。
　ロッド状部を有する第１部品と穴部を有する第２部品とが前記ロッド状部と前記穴部との圧入により結合した結合体であって、
　前記第１部品の前記ロッド状部の外周面及び前記第２部品の前記穴部の内周面のうち、硬度が相対的に高い高硬度部品の周面は、
　第１段円筒面と、
　前記第１段円筒面よりも圧入方向の後方側に位置し、前記第１段円筒面よりも径方向に張り出して前記第１段円筒面に対して段差を形成する第２段円筒面とを有しており、
　前記第１部品の前記ロッド状部の外周面及び前記第２部品の前記穴部の内周面のうち、硬度が相対的に低い低硬度部品の周面は、
　その一部分が塑性変形した状態で前記第１段円筒面に対して結合すると共に、
　他の一部分が弾性域又は所定以下の塑性域内で変形した状態で前記第２段円筒面に対して結合している
　ことを特徴とする結合体。
　請求項８に記載の結合体において、
　前記高硬度部品は、前記第１部品であり、
　前記第１部品の前記ロッド状部は、
　前記第２部品の前記穴部の前記内周面の内径よりも大きな外径を有し、前記第１段円筒面を構成する第１段円筒外周面と、
　前記第１段円筒外周面の外径よりも大きな外径を有し、前記第２段円筒面を構成する第２段円筒外周面とを有する
　ことを特徴とする結合体。
　請求項９に記載の結合体において、
　前記ロッド状部は、前記第１段円筒外周面よりも先端側に位置し、先端側に向かって縮径するテーパ外周面を更に有する
　ことを特徴とする結合体。
　請求項１０に記載の結合体において、
　前記ロッド状部の前記テーパ外周面と前記第１段円筒外周面とがＲ面取り部を介して連続している
　ことを特徴とする結合体。
　請求項９に記載の結合体において、
　前記ロッド状部は、前記第１段円筒外周面と前記第２段円筒外周面との間に位置し、前記第１段円筒外周面の外径よりも小さな外径の環状の凹部を有する
　ことを特徴とする結合体。
　請求項８に記載の結合体において、
　前記高硬度部品は、前記第２部品であり、
　前記第２部品の前記穴部は、
　前記第１部品の前記ロッド状部の前記外周面の外径よりも小さな内径を有し、前記第１段円筒面を構成する第１段円筒内周面と、
　前記第１段円筒内周面の内径よりも小さな内径を有し、前記第２段円筒面を構成する第２段円筒内周面とを有する
　ことを特徴とする結合体。
　請求項１３に記載の結合体において、
　前記穴部は、前記第１段円筒内周面よりも開口側に位置し、開口側に向かって拡径するテーパ内周面を更に有し、
　前記穴部の前記テーパ内周面と前記第１段円筒内周面とがＲ面取り部を介して連続している
　ことを特徴とする結合体。
　請求項８に記載の結合体を備えた燃料噴射弁。