JP2020002911A - 部品の製造方法及び燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

【課題】金属部材同士の溶接不良を抑制する。【解決手段】中心に燃料通路ＦＰを有するアダプタ２とコア１を備えている燃料噴射弁を製造する過程で、アダプタ及びコアの嵌め合い部において径方向に対向する互いの円周面間に燃料通路に通じる空隙ｇ１が介在するようにアダプタの内周面よりもコアの外周面を小さく形成すると共にアダプタの端面２ｓに突出部ｐを設けておき、アダプタにコアを挿し込んで押圧し突出部をコア１の端面１ｓで押し潰して塑性流動させることで、アダプタ及びコアの円周面間の空隙ｇ１を介して燃料通路に通じると共にアダプタ及びコアの端面間の空隙ｇ２を介してアダプタ及びコアの外側の空間に通じるカシメ部を円周面間に形成してアダプタ及びコアを仮止めし、カシメ部の少なくとも一部を溶融するようにアダプタ及びコアの端面同士を溶接する。【選択図】図４

Description

本発明は、複数の金属部材を接合した部品の製造方法及びその部品を含む燃料噴射弁に関する。

燃料噴射弁には、複数の金属部材を接いだ部品がしばしば含まれる。この種の燃料噴射弁の製造方法として、インナー側の金属部材（以下、インナー部材）であるコアをアウター側の金属部材（以下、アウター部材）であるメタルジョイントに圧入し、その後コアとメタルジョイントを溶接する例が知られている（特許文献１等参照）。

また、燃料噴射弁を構成する２つの金属部材をレーザ溶接する際、レーザ溶接の前工程として金属部材同士をカシメにより仮止めする場合がある。その一例として、アウター部材であるアンカーにインナー部材であるプランジャロッドを挿し込み、アンカーの中心孔内においてプランジャロッドの端面にパンチを打ち込む例が知られている（特許文献２参照）。同文献では、アンカーの中心孔内でプランジャロッドの端面の外縁の金属材料がパンチに押し退けられて径方向の外側に塑性流動し、塑性流動した金属材料がアンカーの内周面に押し付けられてアンカーとプランジャロッドが固定される。このようにして両者を仮止めした後、アンカーの下端部がプランジャロッドに対してレーザ溶接される。

国際公開第２０１４／１９６２４０号

特開２００１−７１１６１号公報

特許文献１に記載されたようにレーザ溶接に先行して圧入工程を行う場合、圧入時の金属部材同士の焼付きを防止するために一般的には潤滑油が必要である。圧入部と溶接部が近接している場合、圧入時に使用した潤滑油が溶接入熱でガス化してブローホール等の溶接不良が生じる場合がある。無潤滑では圧入時に焼付きが生じ易いばかりか、圧入自体が完遂できなかったり、金属部材同士の接触面の擦れにより生じる微小な空隙に閉じ込められた空気が溶接入熱により膨張してブローホールが発生したりする場合がある。

一方、特許文献２に記載された方法ではプランジャロッドの端面にパンチを打ち込まなければならない。従って、同文献に例示されたアンカーとプランジャロッドのようにアウター部材の中心孔内にインナー部材の端面、つまりパンチを打ち込む対象が存在していることが前提となる。そのため、配管継手のような内径が同程度の２つの筒状部材をインロー構造で挿し込むような構造には適用できない。また、アウター部材の内周面に近接してインナー部材の端面にパンチ痕（凹部）が残り、アウター部材とインナー部材のカシメ部分の自緊力が剛性不足により低下する場合がある。

加えて、例えばインナー部材の端面をパンチで加圧することにより、微視的には、先行して外径方向に塑性流動しアウター部材の内周面に密着した部分がパンチの下降に伴って押し下げられてアウター部材の内周面に強く擦れる現象が瞬間的に起きている。このように金属材料が外径方向に流動してはせん断される微視的な現象がパンチの下死点まで繰り返し起こることになる。燃料噴射弁の金属部材は一般的には機械加工で製作されるため、アウター部材の内周面には旋削加工時の螺旋状のツールマークがついており、アウター部材の内周面には軸方向に波形の微細な凹凸がある。そのためパンチを打ち込んだ際、インナー部材の金属材料はアウター部材の内周面の凹凸に擦れ、アウター部材の内周面に対するインナー部材の金属材料の密着性が低下し得る。

本発明の目的は、金属部材同士の溶接部にブローホール等の不良が発生し難い部品の製造方法及びその部品を含む燃料噴射弁を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、アウター部材にインナー部材を挿し込んで溶接した部品の製造方法であって、前記アウター部材及び前記インナー部材の嵌め合い部において、径方向に対向する互いの円周面の間に円筒状の空隙が介在するように前記アウター部材の内周面よりも前記インナー部材の外周面を小さく形成し、かつ前記アウター部材及び前記インナー部材の軸方向に対向する互いの端面の一方に突出部を設けておき、前記アウター部材に前記インナー部材を挿し込んで押圧し前記アウター部材及び前記インナー部材の一方の端面に設けた前記突出部を他方の端面で押し潰して塑性流動させることで、前記アウター部材及び前記インナー部材の円周面間の前記空隙を確保すると共に前記アウター部材及び前記インナー部材の端面間の空隙を介して前記アウター部材及び前記インナー部材の外側の空間に通じるカシメ部を前記円周面間に形成して前記アウター部材及び前記インナー部材を仮止めし、前記カシメ部の少なくとも一部を溶融するように前記アウター部材及び前記インナー部材の端面同士を溶接する。

本発明によれば、金属部材同士の溶接部のブローホール等の不良が抑制できる。

本発明の第１実施形態に係る燃料噴射弁（完成品）の概略構成を表す断面図 本発明の第１実施形態に係るアウター部材とインナー部材とを塑性結合させる（カシメにより結合する）際に用いる押圧ユニットの断面を示す模式図 本発明の第１実施形態に係るアウター部材とインナー部材の嵌め合い部（押圧前）の拡大断面図（図２のＣ部拡大図） 本発明の第１実施形態に係るアウター部材とインナー部材の嵌め合い部（押圧中）の拡大断面図（図２のＣ部拡大図） 本発明の第１実施形態に係るアウター部材とインナー部材の嵌め合い部（押圧後）の拡大断面図（図２のＣ部拡大図） 本発明の第１実施形態に係るアウター部材とインナー部材を嵌め合わせた状態を表す断面図 本発明の第１実施形態において嵌め合わせたアウター部材とインナー部材を溶接した状態を表す断面図 図７に示したアウター部材とインナー部材の溶接部の一例を拡大した断面図 図７に示したアウター部材とインナー部材の溶接部の他の例を拡大した断面図 本発明の第２実施形態に係るアウター部材とインナー部材の嵌め合い部（押圧前）の拡大断面図 本発明の第２実施形態に係るアウター部材とインナー部材の嵌め合い部（押圧後）の拡大断面図 第１変形例を表す図 第２変形例を表す図 第３変形例を表す図

以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

（第１実施形態）
−燃料噴射弁の概略構成−
図１は本発明の第１実施形態に係る燃料噴射弁（完成品）の概略構成を表す断面図である。同図に示した燃料噴射弁３０は電磁駆動式のものであり、磁気回路部（後述）、バルブ部（後述）、アダプタ２等から構成されている。

磁気回路部は、コア（ソレノイドコア）１、ハウジング３、ノズルホルダ４、可動子９、コイル６及びターミナル７等で構成されている。ノズルホルダ４は筒状の部品であり、筒状のコア１の先端側（同図中の下側）に装着されている。コア１の外周にはコイル６が設けられている。これらコア１及びコイル６の周囲は更にハウジング３で包囲されている。アダプタ２は燃料噴射弁３０を燃料供給管（不図示）に接続する配管継手であり、コア１の基端側（同図中の上側）に溶接されている。アダプタ２、コア１及びノズルホルダ４にはそれぞれ中心孔が設けられており、これら中心孔が連なって燃料通路ＦＰが形成されている。この燃料通路ＦＰには、高圧燃料ポンプ（不図示）からの燃料が燃料供給管を介して供給される。

バルブ部は、プランジャロッド５、オリフィスカップ８等で構成されている。オリフィスカップ８は複数の燃料噴射孔を持つ燃料噴射部であり、ノズルホルダ４の先端に装着されている。プランジャロッド５は燃料噴射弁３０の弁体であり、燃料通路ＦＰに軸方向に摺動可能に収容されている。このプランジャロッド５の基部側（コア１側）には上記可動子９が装着されている。コア１の燃料通路ＦＰにはスプリングＳが収容されており、スプリングＳでプランジャロッド５の先端がオリフィスカップ８に押し付けられている。オリフィスカップ８が押し付けられることでオリフィスカップ８の燃料噴射孔が閉止されている。

このような構成により、ターミナル７（駆動回路）を介して供給される電流がコイル６に流れると、コア１が励磁されて磁気吸引力を発生させ、スプリングＳの復元力に抗して可動子９を吸引する。この可動子９の移動に伴ってプランジャロッド５がオリフィスカップ８から離れ、オリフィスカップ８の燃料噴射孔が開き高圧燃料ポンプで加圧された燃料通路ＦＰ内の燃料が燃料噴射孔から噴出する。

−アウター部材／インナー部材−
本願明細書に言う「アウター部材」及び「インナー部材」は燃料噴射弁の部品であり、アウター部材にインナー部材が挿し込まれ、その後溶接（例えばレーザ溶接）により互いに接合される。また、アウター部材及びインナー部材の少なくとも一方には中心孔が備わっていることが条件となる。本実施形態では、アダプタ２をアウター部材、コア１をインナー部材とした場合を例に挙げて説明する。本例ではコア１及びアダプタ２とも中心孔を備えた筒状構造であり、互いの中心孔（つまり燃料通路ＦＰ）は同径であるが（図６、図８）、ここで言う同径は厳密な同一に限定されず製作誤差を許容する。また、コア１及びアダプタ２は後述する端面１ｓ，２ｓの外径（コア１及びアダプタ２の外径）も同程度である。

図２はアウター部材とインナー部材とを塑性結合させる（カシメにより結合する）際に用いる押圧ユニットの断面を示す模式図である。図３−図５はアウター部材とインナー部材の嵌め合い部（図２のＣ部）の拡大断面図であり、図３は押圧前、図４は押圧中、図５は押圧後の状態を表している。図６はアウター部材とインナー部材を嵌め合わせた状態（溶接前）を表す断面図、図７は嵌め合わせたアウター部材とインナー部材を溶接した状態を表す断面図、図８及び図９は図７に示したアウター部材とインナー部材の溶接部を拡大した断面図である。

コア１及びアダプタ２の嵌め合い部は挿し込み構造になっており、アウター部材であるアダプタ２には円形の凹部２ｐが、インナー部材であるコア１には円筒形の凸部１ｐが備えられている。凹部２ｐに凸部１ｐが挿し込まれる。具体的には、コア１及びアダプタ２の嵌め合い部は、軸方向位置の異なる２箇所の端面対向部と、これら２箇所の端面対向部を繋ぐ円周面対向部を備えている。

第１の端面対向部は、アダプタ２の端面２ｓとコア１の端面１ｓの対向部である。端面１ｓ，２ｓは軸方向を向いた面であってコア１及びアダプタ２の外周面を外縁とする環状の端面であり、アウター部材であるアダプタ２の端面２ｓはアダプタ２の最も先端部側（燃料の流れ方向の下流側、図２では上側）に位置する部位となる。端面１ｓ，２ｓは面積も同程度である。

第２の端面対向部はアダプタ２の端面２ｔ（図８）とコア１の端面１ｔ（同）の対向部であり、第１の端面対向部よりも燃料の流れ方向の上流側（図２では下側）に位置する。端面１ｔ，２ｔは軸方向を向いた面であってコア１及びアダプタ２の内周面（燃料通路ＦＰの内壁）を内縁とする環状の端面であり、インナー部材であるコア１の端面１ｔはコア１の最も基端部側（燃料の流れ方向の上流側、図２では下側）に位置する部位となる。端面１ｔ，２ｔは面積も同程度である。

これら２箇所の端面対向部を繋ぐ円周面対向部は、アダプタ２の凹部２ｐの内周面とコア１の凸部１ｐの外周面の対向部である。凹部２ｐの内周面は軸方向に延びて端面２ｓ，２ｔを繋ぎ、凸部１ｐの外周面も軸方向に延びて端面１ｓ，１ｔを繋いでいる。凹部２ｐの内周面と凸部１ｐの外周面の軸方向の長さ（端面１ｓ，１ｔ間の距離、端面２ｓ，２ｔ間の距離）は同程度である。

またコア１及びアダプタ２の互いの嵌め合い部においては、径方向に対向する互いの円周面の間に中心孔（燃料通路ＦＰ）に通じる円筒状の空隙ｇ１が介在するように凹部２ｐの内周面よりも凸部１ｐの外周面を小さく形成してある。更にコア１及びアダプタ２が軸方向に対向する互いの端面１ｓ，２ｓの一方（本実施形態ではアダプタ２側の端面２ｓ）には、突出部ｐを軸方向に突出させて設けてある。突出部ｐは後述するカシメ部ｐ’（図５）を形成するために予め形成された部位であり、本実施形態では端面１ｓ，２ｓのうち端面２ｓにのみに設けてあり設置数も１つのみである。コア１及びアダプタ２の嵌め合い部における端面１ｓ以外の部位に突出部ｐは設けられていない。突出部ｐはアダプタ２の部位のうち、軸方向に嵌め合わせたときにコア１と最初に接触する部位である。突出部ｐはコア１及びアダプタ２の内周面側に位置する第２の端面対向部に設けても良いが、本実施形態のようにコア１及びアダプタ２の外周面側に位置する第１の端面対向部に設けることが望ましい。

突出部ｐは円筒形の凹部２ｐのリング状の端面２ｓの全周に設けられてリング状に形成されている。突出部ｐは凹部２ｐの内周面及び凸部１ｐの外周面の対向部の近くに位置するように、端面２ｓ上の内周面に沿って（内周側縁部に）設けられている。図３に示したようにコア１及びアダプタ２の中心軸を含む平面で切断した断面で見ると、突出部ｐの断面は根元側（この例では端面２ｓ側）から先端側（この例では端面１ｓ側）に向かって窄まる形状としてある。このような形状とすることで、コア１とアダプタ２の金属材料が同一でも突出部ｐは端面１ｓ，２ｓに比べて剛性（変形抵抗）が低くなっている。従ってアダプタ２にコア１を挿し込んで押圧すると突出部ｐが対向する端面１ｓで押し潰されて径方向に塑性流動する（図４）。これにより突出部ｐ（突出部ｐの流動に伴って押し退けられた突出部ｐの周囲のアダプタ２の金属材料を含む）がコア１の凸部１ｐの外周面に圧着したリング状のカシメ部ｐ’を形成する。こうしてコア１及びアダプタ２の円周面間に形成されたカシメ部ｐ’によりアダプタ２に対してコア１が仮止めされる（図５）。突出部ｐの設置位置や体積は、カシメ部ｐ’の所望の軸方向寸法Ｌ１が確保できるように予め考慮しておく。この軸方向寸法Ｌ１は、コア１及びアダプタ２の円周面間の空隙ｇ１の径方向寸法Ｌ２よりも長くなるように（Ｌ１＞Ｌ２）、突出部ｐの位置や体積に加え、寸法Ｌ２についても考慮しておく。前述した通り凹部２ｐは凸部１ｐの対向する円周面間に空隙ｇ１が確保してあるため、カシメ部ｐ’は空隙ｇ１（厳密には空隙ｇ１と後述する空隙ｇ３）を介して中心孔（燃料通路ＦＰ）に通じる（図８）。また、押圧後も端面１ｓ，２ｓ間にカシメ部ｐ’が介在して残るため端面１ｓ，２ｓ間には空隙ｇ２が、端面１ｔ，２ｔ間には空隙ｇ３が介在し、溶接前の状態ではカシメ部ｐ’は空隙ｇ２を介してコア１及びアダプタ２の外側の空間にも通じる。つまり押圧後溶接前の仮止め状態では、カシメ部ｐ’はコア１及びアダプタ２の外周側の空間と内周側の空間（燃料通路ＦＰ）の両方に空隙ｇ１−ｇ３を介して通じた構成となる（図５、図８）。

なお、本実施形態では突出部ｐは三角形状（頂点部分が面取りされているものも含む）とする場合を例示している。この場合、断面の頂点（端面１ｓとの対向部）が内径側にオフセットした形状であることが望ましいが、特には限定されない。また、突出部ｐの断面形状は三角形状に限られず、例えば四角形以上の多角形状としたり、第２実施形態（図１０）に後で示すように半円状としたり、適宜異なる形状とすることができる。半円状とは、厳密な半円に限らず、楕円を含めて変曲点のない曲線で描かれた形状を意味する。多角形は、四角形（正方形、長方形、台形等を含む）、五角形、六角形…を含む形状であり、正多角形には必ずしも限定されず、また頂部は角型に限らず丸型でも良い。

−燃料噴射弁の製造方法−
本実施形態における燃料噴射弁の製造方法は、インナー部材であるコア１とアウター部材であるアダプタ２との接合工程を除き、一般的な製造工程と同様とすることができる。従って、ここではコア１とアダプタ２との接合工程について説明する。

まず図２に示したように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の突出部ｐをコア１の端面１ｓで加圧し塑性変形させる。同図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、押圧中のコア１及びアダプタ２を覆うガイド１１、ガイド１１に拘束されてコア１とアダプタ２を受ける冶具１２等から構成されている。パンチ１０におけるコア１との接触部は平面であり、パンチ１０はコア１の燃料の流れ方向の最も下流側の端面（同図中の上端面）の全体に面接触する。このパンチ１０は例えばダイス鋼等のＳＫＤ１１で形成されており、コア１を押圧した際に塑性変形しないように焼入れ及び焼き戻しをして硬度及び靱性が高められている。金属には弾性変形領域と塑性変形領域があり、弾性変形領域内では加圧を止めると金属は元の形状に戻る。本例では突出部ｐを塑性変形させる必要があるため、塑性変形領域の力でコア１を押圧する。コア１及びアダプタ２が、例えばステンレス材料である一般的なＳＵＳ４３０材で構成されている場合は、上記パンチ１０を使用することで、パンチ１０が変形することなく突出部ｐを塑性変形させることができる。特に図示していないが、コア１とアダプタ２の外周を拘束する治具を用いることで、押圧時にコア１とアダプタ２との軸ずれを抑制できる。また押圧時のコア１の押し込み量を制限するストッパを用いることで、コア１及びアダプタ２からなる結合部品の軸方向長さのバラつきを抑えることができる。

以上に説明した押圧ユニットにコア１及びアダプタ２をセットし、パンチ１０でコア１をアダプタ２側へ加圧していくと、図３に示したようにコア１の端面１ｓが突出部ｐに接触する。更にコア１が押し下げられると、突出部ｐが端面１ｓに押し潰されて径方向に塑性流動する。突出部ｐはコア１とアダプタ２の径方向に対向する円周面に近いことから、突出部ｐの変形に伴って起こる突出部ｐ及びその周囲の金属材料の流動によりカシメ部ｐ’（図５）が形成され、コア１とアダプタ２の対向する円周面間に残留応力である自緊力が作用する。これによりコア１とアダプタ２とを仮止めすることができる。

この際、アダプタ２の端面及びコア１の端面１ｓ（カシメ部ｐ’と端面１ｓとの接触部を除く）は、突出部ｐ（カシメ部ｐ’）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い。そのため、コア１とアダプタ２の端面１ｓ，２ｓ間、及び端面１ｔ，２ｔ間には、空隙ｇ１及び空隙ｇ３が形成される。

コア１及びアダプタ２を仮止めが完了したら、仮止めされたコア１及びアダプタ２を押圧ユニットから取出し、端面１ｓ，２ｓ同士を外周側から全周に亘って溶接する。その際、カシメ部ｐ’の少なくとも一部を溶融して溶接部２０（図７−図９）を形成するように行う。その後は、接合されたコア１及びアダプタ２に対して各部品を取付けて燃料噴射弁３０を完成させる。完成品は適宜検査を実施した上でエンジン等の対象製品に組み込まれる。

−燃料噴射弁の特徴部の構成−
燃料噴射弁３０の完成品としての特徴は、コア１及びアダプタ２の接合部の構成にある。本例ではまず、コア１及びアダプタ２の双方に同一径の中心孔が設けられており、コア１とアダプタ２とが接合されて互いの中心孔が連なり、双方の中心孔により段差のない円筒形の燃料通路ＦＰが形成されている。溶接部２０におけるコア１及びアダプタ２の外径も等しい。また、コア１及びアダプタ２の軸方向に対向する互いの端面１ｓ，２ｓ同士を接合した溶接部２０が、コア１（凸部１ｐ）及びアダプタ２（凹部２ｐ）の円周面間の空隙ｇ１及び端面１ｔ，２ｔ間の空隙ｇ３を介して中心孔（燃料通路ＦＰ）に通じている。カシメ部ｐ’の軸方向寸法Ｌ１については、前述した通り間隙ｇ１の径方向寸法Ｌ２より大きいことが望まれるが、図８に示したようにカシメ部ｐ’の全部が溶接部２０に重なるようにすることができ、この場合は溶接後にカシメ部ｐ’は残らない。突出部ｐの体積等を調整してカシメ部ｐ’の軸方向寸法Ｌ１が溶接部２０の軸方向寸法よりも長くなるようにすれば、図９のようにカシメ部ｐ’が溶接部２０を越えて形成されて溶接後も残存する構成とすることができる。

−効果−
（１）本実施形態においては、アダプタ２に対するコア１の挿入部には内外径差（空隙ｇ１）があり、アダプタ２に対するコア１の挿入部の部品公差を広く設定できる。これにより加工コストや寸法管理コストが容易化でき、コストが下げられる。また従来の圧入構造と異なり、アダプタ２にコア１を挿し込んだ段階では両者間に何等拘束力は生じない。互いにフリーな状態のコア１とアダプタ２を接合するに当たり、前述した通り溶接前にコア１とアダプタ２とをカシメにより仮止めする。このカシメの方法は、対象物にパンチを食い込ませて金属材料を塑性流動させる一般的な方法と異なり、コア１及びアダプタ２の形状を工夫してコア１の端面１ｓとアダプタ２の突出部ｐの剛性差を利用して行われる。パンチ１０はコア１の押圧に使用するのみでコア１にパンチ痕を付けることはなく、アダプタ２に対してコア１を押圧することで突出部ｐを押し潰し、その塑性流動によりカシメを実施する。このようなカシメによりコア１及びアダプタ２を結合することにより、圧入構造と同等の結合力を得ることができる。また、圧入する場合に要する潤滑油が不要になるため、コア１やアダプタ２の圧入部に対する潤滑油の塗布工程、圧入後の油分除去（洗浄）工程が省略できる。また、パンチ痕を付けるカシメ工程と異なり、結合対象であるコア１及びアダプタ２同士を押し合わせるので、突出部ｐが変形してカシメ部ｐ’を形成する過程で、カシメ部ｐ’がコア１の外周面に対して滑りを起こさない。微視的には、先行してコア１の外周部に密着した部分はその場に止まり、アダプタ２の隣接する部位が後続してコア１の外周部に密着する現象が連続して起こり、これにより空隙ｇ１の内部でカシメ部ｐ’が軸方向（図５では下側）に徐々に膨らんでいく。コア１の外周面のツールマークの微小溝の内部にアダプタ２の金属材料が内径方向に入り込んでいくため、アダプタ２のカシメ部ｐ’とコア１の結合面をツールマークによる微小溝が埋まった密着面とすることができる。パンチ痕を付ける必要がないので、内外径が同じ２コア１及びアダプタ２をカシメにより結合できる点もメリットである（勿論、内径又は外径の異なる筒状部材同士を接合する場合にも本例は適用できる）。

そして、上記のように予めコア１とアダプタ２とを仮止めしておくことで、両者を溶接により精度良く接合することができる。その際、仮止め後溶接前の段階では、コア１とアダプタ２の端面１ｓ，２ｓ間には潰れた突出部ｐ（カシメ部ｐ’の一部）が残り、端面１ｓ，２ｓ間及び端面１ｔ，２ｔ間には空隙ｇ２，ｇ３が存在する。またコア１とアダプタ２の径方向に対向する円周面間には、コア１とアダプタ２の製作段階で空隙ｇ１が確保されている。そのため、カシメ部ｐ’は空隙ｇ１，ｇ３を介してコア１及びアダプタ２の内径側の空間（燃料通路ＦＰ）に通じ、空隙ｇ２を介してコア１及びアダプタ２の外径側の空間に通じる。従って、コア１及びアダプタ２の端面１ｓ，２ｓを外周面に沿って溶接する過程で、空隙ｇ１−ｇ３が逃げ道となって溶接部２０の周囲で溶接熱により膨張した気体は加圧されることなく外部に放出され、ブローホールの発生が抑えられる。加えて、上記の通りカシメ部ｐ’においてはコア１の外周面のツールマークの微小溝にアダプタ２の金属材料が侵入しているので、カシメ部ｐ’とコア１との面間における空気溜まりの発生（空気の封入）が抑制できる。これによっても封入された空気の膨張によるブローホールを抑制できる。また、コア１とアダプタ２の仮止めのための潤滑油が不要であるため、溶接時に油によるブローホールの発生も抑制できる。このようにブローホールの発生を効果的に抑制してコア１及びアダプタ２の溶接不良を低減することができ、両者をより強固にシール性良く結合することができる。また、コア１又はアダプタ２にパンチ痕（凹部）を付ける場合、カシメ部分にパンチ痕が近接するため構造材の強度低下の要因となり得るが、本実施形態の場合はパンチ痕が残らないので強度低下も抑制できる。

（２）また、カシメ部ｐ’の軸方向寸法Ｌ１が空隙ｇ１の径方向寸法Ｌ２よりも大きくなるようにすることで、カシメ部ｐ’におけるコア１とアダプタ２の結合面積を増加させ、十分な結合強度を確保することができる。但し、Ｌ１≦Ｌ２でもコア１とアダプタ２の仮止めの役割が果たせる場合には、カシメ後にＬ１＞Ｌ２となる構成とする必要は必ずしもない。

（３）また、図８の例と図９の例とで溶接部２０の断面の大きさや形状が同じであるとすれば、図９のようにカシメ部ｐ’が溶接部２０を越えて残るようにことで、図８の例に比較してカシメ部ｐ’におけるコア１とアダプタ２の密着面積を大きくできる。その分、図８の例に比較して図９の例は結合強度を向上させることができる。

（第２実施形態）
図１０及び図１１本発明の第２実施形態に係るアウター部材とインナー部材の嵌め合い部の拡大断面図であり、それぞれ図３及び図５に対応する図である。本実施形態が第１実施形態と相違する点は突出部ｐの形状であり、その他の構成やカシメの方法については第１実施形態と同様である。図１０に示すように、本実施形態では、アダプタ２の突出部ｐの断面の形状が三角形状ではなく、半円形状となっている。このような構成であっても、アダプタ２に対してコア１を加圧することにより、最終的には図１１に示すように第１実施形態と同様の結合状態（図５）とすることができ、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（変形例）
なお、本発明で定義される技術的範囲は以上の実施形態に例示した態様に限定されるものではなく、本質的な技術思想を逸脱しないは範囲で適宜変更可能である。例えば図１２に示したように、コア１をアウター部材として、アダプタ２をインナー部材としてそれぞれ形成し、コア１にアダプタ２を挿入する構成としても良い。図１２の例ではコア１の端面１ｓにのみリング状の突出部ｐを１つだけ設けてある。また、図１３に示したようにコア１及びアダプタ２の内径側の端面対向部（端面１ｔ又は端面２ｔ）に突出部ｐを設ける構成としても良い。この構成でも突出部ｐの変形により空隙ｇ１−ｇ３を介してコア１及びアダプタ２の内外径側の空間に通じたカシメ部を形成することができる。この場合も前述した各例と同じく、同図に二点鎖線で示したように、突出部ｐの変形により形成されるカシメ部の少なくとも一部を溶融するようにして溶接部２０を形成する。また、図１４のように接合する２つの部品１００，２００のうち一方の部品２００のみが中心孔を有し、他方の部品１００は中実である場合にも本発明は適用できる。このような場合でも突出部ｐひいてはカシメ部ｐ’は部品２００の中心孔に通じるため先に例示した各例と同様の効果が得られる。更には、コア１及びアダプタ２の接合に本発明を適用する場合を例示して説明したが、他の部品の組み合わせ（例えば可動子９とプランジャロッド５、或いはノズルホルダ４とハウジング３）でも必要に応じて本発明は適用できる。

また、上記実施形態では燃料噴射弁の部品に本発明を適用した場合を例示挙げて説明したが、アウター部材及びインナー部材は燃料噴射弁の部品には限定されず、２つの金属部品（双方に中心孔がない場合を含む）が嵌合構造となっている様々な部材とその製造方法に本発明は適用することができる。

１…コア（ソレノイドコア、インナー部材）、１ｓ，１ｔ…端面、２…アダプタ（アウター部材）、２ｓ，２ｔ…端面、２０…溶融部、３０…燃料噴射弁、ＦＰ…燃料通路（中心孔）、ｇ１−ｇ３…空隙、Ｌ１…カシメ部の軸方向の寸法、Ｌ２…アウター部材及びインナー部材の円周面間の空隙の径方向の寸法、ｐ…突出部、ｐ’…カシメ部

Claims (9)

1. アウター部材にインナー部材を挿し込んで溶接した部品の製造方法であって、
   前記アウター部材及び前記インナー部材の嵌め合い部において、径方向に対向する互いの円周面の間に円筒状の空隙が介在するように前記アウター部材の内周面よりも前記インナー部材の外周面を小さく形成し、かつ前記アウター部材及び前記インナー部材の軸方向に対向する互いの端面の一方に突出部を設けておき、
   前記アウター部材に前記インナー部材を挿し込んで押圧し前記アウター部材及び前記インナー部材の一方の端面に設けた前記突出部を他方の端面で押し潰して塑性流動させることで、前記アウター部材及び前記インナー部材の円周面間の前記空隙を確保すると共に前記アウター部材及び前記インナー部材の端面間の空隙を介して前記アウター部材及び前記インナー部材の外側の空間に通じるカシメ部を前記円周面間に形成して前記アウター部材及び前記インナー部材を仮止めし、
   前記カシメ部の少なくとも一部を溶融するように前記アウター部材及び前記インナー部材の端面同士を溶接する製造方法。
2. 三角形状断面、半円状断面又は四角形状断面の形状に前記突出部を形成する請求項１の製造方法。
3. アウター部材にインナー部材を挿し込んで溶接した部品を含み、前記アウター部材及び前記インナー部材の少なくとも一方が中心孔を備えている燃料噴射弁であって、
   前記アウター部材及び前記インナー部材の嵌め合い部には、前記アウター部材の内周面よりも前記インナー部材の外周面が小さく形成されて径方向に対向する互いの円周面の間に前記中心孔に通じる円筒状の空隙が介在しており、
   前記アウター部材及び前記インナー部材の軸方向に対向する互いの端面同士を接合した溶接部が、前記アウター部材及び前記インナー部材の円周面間の前記空隙を介して前記中心孔に通じている燃料噴射弁。
4. 前記アウター部材及び前記インナー部材の一方がソレノイドコア、他方が配管継手であるアダプタであり、
   前記ソレノイドコア及び前記アダプタの双方に燃料通路として同一径の前記中心孔が設けられており、前記ソレノイドコアと前記アダプタとが接合されて互いの中心孔が連なり、双方の中心孔により段差のない円筒形の燃料通路が形成されている請求項３の燃料噴射弁。
5. 前記溶接部における前記ソレノイドコア及び前記アダプタの外径が等しい請求項４の燃料噴射弁。
6. 請求項１の製造方法により製造された請求項３の燃料噴射弁。
7. 前記アウター部材及び前記インナー部材の円周面間の前記空隙の径方向の寸法よりも前記カシメ部の軸方向の寸法が長い請求項６の燃料噴射弁。
8. 前記溶接部が前記カシメ部の全部に重なるように形成されている請求項７の燃料噴射弁。
9. 前記カシメ部が前記溶接部を越えて形成されて残存している請求項７の燃料噴射弁。

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