| 【発明の名称】 |
ディスク型電磁弁の製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】飯野 賢一
【氏名】古谷 雄二
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| 【要約】 |
【課題】磁気特性（磁性特性および非磁性特性）の安定性の確保し、漏れ磁束を小さくして磁性特性を改善し、電磁コイル３の吸引力の増加および応答性の改善、および製造コストの低減を可能としたディスク型電磁弁の製造方法を提供すること。
【解決手段】磁性体から構成したコア部２１について、カバー４との溶接を行う部分（内側磁性体部２２、外側磁性体部２３）と、つぎに組み付ける部分（上側磁性体部２４）とに分割すること、カバー４との溶接を行ったのちに熱処理（カバー４の固溶化処理および磁性体部２２、２３の焼き鈍し）を行うことに着目し、コア部２１を、内側磁性体部２２と、外側磁性体部２３と、上側磁性体部２４とに分割し、内側磁性体部２２と外側磁性体部２３との間に非磁性体から構成したカバー４を組み立てて溶接したのちに、熱処理することを特徴とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 磁性体から構成したコア部と、このコア部のコイル収容部に設けた電磁コイルと、非磁性体から構成するとともに前記コア部に溶接して前記コイル収容部を閉鎖可能とするカバーと、前記電磁コイルが吸引可能なディスク型アーマチュアと、を設けたディスク型電磁弁の製造方法であって、前記コア部を、内側磁性体部と、外側磁性体部と、上側磁性体部と、に分割するとともに、この内側磁性体部とこの外側磁性体部との間に前記カバーを組み立てて溶接したのちに、熱処理することを特徴とするディスク型電磁弁の製造方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はディスク型電磁弁の製造方法にかかるもので、とくに燃料噴射用インジェクタその他のアクチュエータなどとして用いられるディスク型電磁弁の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から内燃機関における燃料噴射インジェクタ用のアクチュエータとしては、一般的にソレノイドバルブ（電磁弁）が用いられてきている。最近では、インジェクタとして、シリンダー内に燃料を直接噴射する筒内直接噴射用に高圧燃料が噴射可能であることが要求され、したがって、吸引力を大きく設定することができるディスク型電磁弁が用いられる場合がある。たとえば、特開平８−４９６２４号などがある。
【０００３】図４および図５にもとづき、従来のディスク型電磁弁１について概説する。図４は、ディスク型電磁弁１の要部断面図であって、ディスク型電磁弁１は、バルブハウジング２と、電磁コイル３と、カバー４と、ディスク型アーマチュア５と、バルブスプリング６と、を有する。
【０００４】バルブハウジング２は、磁性体から構成したコア部７と、下方バルブハウジング８と、からこれを形成する。コア部７は、燃料供給パイプ９を上方バルブハウジング１０に圧入して一体構成としたものである。コア部７では、燃料供給パイプ９と上方バルブハウジング１０との間に開口形成した、ディスク型アーマチュア５側からその環状のコイル収容部１１に電磁コイル３を収容する。
【０００５】電磁コイル３は、その励磁によりディスク型アーマチュア５を吸引可能で、ディスク型アーマチュア５の先端部（図中下方側）に固定したニードル弁（図示せず）をリフトさせ、噴孔（図示せず）から燃料を噴射可能とする。
【０００６】カバー４は、非磁性体からリング状にこれを構成するとともに、レーザービームなどによる溶接によりコア部７にこれを固定してコイル収容部１１を閉鎖可能とし、電磁コイル３側に燃料が侵入しないように油密性を確保するとともに、磁束の漏れを防止している。なお、このカバー４の代わりにＯリングなどを用いると高圧噴射では油密性の確保が困難であるとともに、コストが増加する。
【０００７】図５は、ディスク型電磁弁１の製造方法の概略を示すフローチャート図であって、燃料供給パイプ９を上方バルブハウジング１０に圧入したコア部７をまず「粗加工」ののち、「磁性焼き鈍し」（熱処理）した上で「精密加工」する。またカバー４についても「粗加工」ののち「固溶化処理」（熱処理）した上で「精密加工」しておき、これらの部品を組み立てて、上述のように溶接したのち、面出しなどの「仕上げ加工」を行い、ディスク型アーマチュア５、バルブスプリング６および下方バルブハウジング８などを組み付ける。
【０００８】上記「磁性焼き鈍し」は、コア部７を所定温度（たとえば８５０℃）に加熱後徐冷して、コア部７の製作加工時の加工ひずみ（応力）の除去を行うものであり、「固溶化処理」は、カバー４を所定温度（たとえば１０５０℃）に加熱後急冷して、カバー４の製作加工時の着磁を除去するものである。コア部７およびカバー４などの油密性を確保する必要がある部分については、熱処理（磁性焼き鈍し、固溶化処理）のあとにその熱歪みの影響を受けるために、熱処理のあとにこれを精密加工する必要があるが、この精密加工の工程においても加工歪みにより磁性および非磁性は若干悪化することは避けられない。
【０００９】しかして、高圧燃料下での油密性を確保するために、レーザービーム出力を上げてコア部７とカバー４との溶接強度を増加させると、この溶接工程において溶接温度が一般的には鉄の融点１５３６℃をこえるため、コア部７およびカバー４に過大な熱負荷が作用し、コア部７の磁性特性およびカバー４の非磁性特性が悪化してしまうという不具合が発生する。具体的には、磁束漏れや磁性特性の悪化により、電磁コイル３の吸引力の低下および応答性の悪化などが起こるなどの問題がある。なお、特性の悪化している電磁弁は、通常これを廃棄せざるを得ず、製造の歩留まりも悪いという問題がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような諸問題にかんがみなされたもので、磁気特性（磁性特性および非磁性特性）の安定性の確保を可能としたディスク型電磁弁の製造方法を提供することを課題とする。
【００１１】また本発明は、漏れ磁束を小さくし、また磁性特性を改善することにより、電磁コイルの吸引力の増加および応答性の改善を可能としたディスク型電磁弁の製造方法を提供することを課題とする。
【００１２】また本発明は、部品加工工程の削減により、製造コストの低減を可能としたディスク型電磁弁の製造方法を提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、磁性体からなるコア部について、非磁性体からなるカバーとの溶接を行う部分と、そののちに組み付ける部分とに分割すること、コア部とカバーとの溶接を行ったのちに、カバーの固溶化処理およびコア部の焼き鈍しなどの熱処理を行うこと、および固溶化処理の加熱温度の方が焼き鈍しの加熱温度より高温であるため、カバーとコア部とを一体化した状態でカバーの固溶化処理ののちにコア部の焼き鈍し処理を行っても互いへの熱影響は無視できることなどに着目したもので、磁性体から構成したコア部と、このコア部のコイル収容部に設けた電磁コイルと、非磁性体から構成するとともに上記コア部に溶接して上記コイル収容部を閉鎖可能とするカバーと、上記電磁コイルが吸引可能なディスク型アーマチュアと、を設けたディスク型電磁弁の製造方法であって、上記コア部を、内側磁性体部（燃料供給パイプ）と、外側磁性体部（バルブハウジング）と、上側磁性体部と、に分割するとともに、この内側磁性体部とこの外側磁性体部との間に上記カバーを組み立てて溶接したのちに、熱処理することを特徴とするディスク型電磁弁の製造方法である。
【００１４】上記熱処理はこれを、上記カバーの固溶化処理、および上記内側磁性体部および上記外側磁性体部の焼き鈍しとすることができる。
【００１５】上記熱処理ののちに上記電磁コイルおよび上記上側磁性体部を組み立てることができる。
【００１６】本発明によるディスク型電磁弁の製造方法においては、コア部（内側磁性体部および外側磁性体部）とカバーとを組み立て、溶接したのちに、それぞれの熱処理、具体的には、カバーの固溶化処理およびコア部の焼き鈍し処理を行うようにしたので、またコア部の焼き鈍し処理温度は、カバーの固溶化処理の熱処理温度より低いので、それぞれへの熱影響はなく、加工時および溶接時のカバーおよびコア部への熱負荷による悪影響を是正してそれぞれの磁性特性を向上させることができる。
【００１７】さらに、熱処理後の加工工程を省略することができるので、製作コストの削減を図ることもできる。
【００１８】
【発明の実施の形態】つぎに本発明によるディスク型電磁弁の製造方法を図１ないし図３にもとづき説明する。ただし、図４および図５と同様の部分には同一符号を付し、その詳述はこれを省略する。図１は、当該ディスク型電磁弁２０の要部断面図であって、ディスク型電磁弁２０においては、前記ディスク型電磁弁１（図４）のコア部７に相当するコア部２１を、前記燃料供給パイプ９（図４）に相当する内側磁性体部２２、外側磁性体部２３、および上側磁性体部２４に分割してある。すなわち、構成部品として、前記燃料供給パイプ９（図４）に相当する内側磁性体部２２に加えて、前記コア部７の上方バルブハウジング１０を外側磁性体部２３と、上側磁性体部２４と、に分割した形態である。このコア部２１と前記下方バルブハウジング８とにより、バルブハウジング２５を構成する。
【００１９】内側磁性体部２２は、電磁コイル３の内周側に位置している。外側磁性体部２３は、電磁コイル３の外周側であって、内側磁性体部２２との間に電磁コイル３およびカバー４を配置する。上側磁性体部２４は、電磁コイル３の図中上側（ディスク型アーマチュア５とは反対側の上流側）に位置して、前記コイル収容部１１（図４）に相当するコイル収容部２６を上側に開口形成可能とする。
【００２０】こうしたコア部２１の分割構成を前提とし、ディスク型電磁弁２０の製造方法を図２にもとづき説明する。図２は、ディスク型電磁弁２０の製造方法の概略を示すフローチャート図であり、内側磁性体部２２および外側磁性体部２３を「精密加工」し、カバー４を「精密加工」し、「組み立て・溶接」する。この溶接により内側磁性体部２２、外側磁性体部２３およびカバー４を一体にするとともに、コイル収容部２６を形成する。ついで、「熱処理」を行う。具体的には、カバー４の「固溶化処理」、つぎに内側磁性体部２２および外側磁性体部２３の「磁性焼き鈍し」を行う。
【００２１】図３は、この熱処理の工程を示すグラフである。まずカバー４部分の固溶化処理を行う。処理温度１０００〜１２００℃、好ましくは１０１０〜１１５０℃で、処理時間０．５〜２時間、好ましくは１〜２時間行ったのち、水などにより急冷を行う。この固溶化処理では急冷するため、内側磁性体部２２および外側磁性体部２３部分への影響はないと考えられる。ついで、内側磁性体部２２および外側磁性体部２３部分の磁性焼き鈍しを行う。処理温度８００〜９００℃、好ましくは８５０℃で、処理時間１〜２時間、好ましくは１．５時間行ったのち、空冷により徐冷を行う。この磁性焼き鈍しでは、その処理温度が固溶化処理より低いため、カバー４部分への影響はないと考えられる。
【００２２】かくすることにより、加工および溶接による熱負荷にともなう磁性特性への悪影響をカバー４、内側磁性体部２２および外側磁性体部２３ともに除去してそれぞれの磁性特性（カバー４の非磁性特性、内側磁性体部２２および外側磁性体部２３の磁性特性）を安定化させることができる。
【００２３】一方、上側磁性体部２４については「精密加工」ののち、単独で「磁性焼き鈍し」を行い、上述のように熱処理済みのカバー４、内側磁性体部２２および外側磁性体部２３のコイル収容部２６に図中上方から電磁コイル３を組み付けたのち、上側磁性体部２４を「組み立て」（圧入し）、最後に面出しなどの「仕上げ加工」を行う。
【００２４】かくして、本発明では、レーザー溶接などによる溶接工程と、非磁性体であるカバー４の固溶化処理との順序を変えることにより、とくに、固溶化したカバー４の溶接による特性変化を避けるようにしたので、従来の溶接による熱負荷に起因する磁性特性の悪化を回避して、安定したかつ良好な磁性特性を得ることができる。また、従来のディスク型電磁弁１（図４）では、熱処理の後に熱歪みの影響を受けるために、油密性を確保する部分（コア部７およびカバー４）などは熱処理のあとに精密加工を行う必要があったが、本発明では組み立てたのちに熱処理を行うので、この精密加工の工程を削除可能である。なお、上側磁性体部２４については、それほど精度が必要ないので、磁性焼き鈍しののちの精密加工はこれを削除可能である。さらに従来の方法では、特性の悪化している電磁弁は通常これを廃棄せざるを得なかったが、本発明においては、コア部（内側磁性体部２２、外側磁性体部２３）およびカバー４について精密加工および溶接は終了しているので、再度の熱処理により磁性特性を改善することも可能である。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、カバー（非磁性体部）、内側磁性体部および外側磁性体部の組み立てののち熱処理を行うようにしたので、安定した磁性特性を得ることができ、高圧噴射に適したディスク型電磁弁とすることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３３３３
【氏名又は名称】株式会社ゼクセル
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| 【出願日】 |
平成１０年７月２８日（１９９８．７．２８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７９３６０
【弁理士】
【氏名又は名称】池澤 寛
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| 【公開番号】 |
特開２０００−４６２２４（Ｐ２０００−４６２２４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年２月１８日（２０００．２．１８） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２２６５６９ |
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