JP4561583B2 - Manufacturing method of solenoid valve - Google Patents
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Description
本発明は、燃料噴射弁に用いて好適な電磁弁の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a suitable electrostatic solenoid valve used in the fuel injection valve.
従来、燃料の噴射時期及び噴射量を電磁弁によって制御する燃料噴射弁が知られている(特許文献1参照)。この燃料噴射弁に用いられる電磁弁は、例えば、図3に示す様に、電磁コイル100への通電により電磁石を形成するソレノイドと、電磁コイル100に通電するためのターミナル110を保持するコネクタ120と、このコネクタ120の台座を形成するハウジング130と、このハウジング130に形成される貫通孔にOリング140を介して挿通され、ターミナル110と電磁コイル100とを電気的に接続する棒状のリード端子150等を有している。このリード端子150は、一端側に電磁コイル100の端部がヒュージングにより接合され、他端側がターミナル110に溶接されている。
ところで、棒状のリード端子150にヒュージングを実施するためには、以下の(1)または(2)等の方法が必要である。
(1)棒状の金属素材の一部をプレスで潰して平板形状に加工した後、所望の形状にプレス抜きし、更に曲げ工程を経てヒュージング形状を作る。
(2)電磁コイル100を別部品で覆い、ヒュージングする。
上記(1)の方法では、ヒュージング形状を作るための工数が多く、加工コストが高くなる。また、上記(2)の方法では、ヒュージングコスト以外に別部品の費用を要する。いずれにしても、製品コストの上昇を招くという問題があった。
By the way, in order to perform fusing on the rod-
(1) A part of a rod-shaped metal material is crushed by a press and processed into a flat plate shape, and then pressed into a desired shape, and a fusing shape is formed through a bending process.
(2) Cover the
In the method (1), the number of man-hours for creating the fusing shape is large, and the processing cost is high. In the method (2), the cost of separate parts is required in addition to the fusing cost. In any case, there is a problem that the product cost increases.
そこで、リード端子150と電磁コイル100とを溶接することが考えられる。しかし、従来のリード端子150に溶接を実施するためには、棒状のリード端子150に対して電磁コイル100の接合位置を安定させる必要がある。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、電磁コイルとターミナルとを電気的に接続するリード端子を備えた電磁弁を得るに当たり、リード端子と電磁コイルとの接続を溶接によって確実に実施できる製造技術を提供することにある。
Therefore, it is conceivable to weld the
The present invention has been made based on the above circumstances, and its purpose is to connect the lead terminal and the electromagnetic coil in obtaining an electromagnetic valve having a lead terminal for electrically connecting the electromagnetic coil and the terminal. An object of the present invention is to provide a manufacturing technique that can be reliably implemented by welding.
(請求項1の発明)
本発明は、ボビンに巻線された電磁コイルを有し、この電磁コイルへの通電により電磁石を形成するソレノイドと、台座であるハウジングに取り付けられ、電磁コイルに通電するためのターミナルを有するコネクタと、ハウジングに形成される貫通孔にシール部材を介して挿通され、ターミナルと電磁コイルとを電気的に接続するリード端子とを備える電磁弁の製造方法であって、リード端子における一端側の端部と他端側の端部とにそれぞれ円柱形状のコイル側リード部とターミナル側リード部とを設けると共に、両リード部の間に両リード部より外径が大きい円柱部を設けることにより、少なくともコイル側リード部と円柱部との間に段差を形成することを基本としている。
(Invention of Claim 1 )
The present invention has an electromagnetic coil wound around a bobbin, a solenoid that forms an electromagnet by energizing the electromagnetic coil, and a connector that is attached to a housing that is a base and has a terminal for energizing the electromagnetic coil. An electromagnetic valve manufacturing method comprising a lead terminal that is inserted into a through hole formed in a housing through a seal member and electrically connects the terminal and the electromagnetic coil, and is an end on one end side of the lead terminal By providing a cylindrical coil-side lead portion and a terminal-side lead portion respectively at the end portion on the other end side and a terminal-side lead portion, and providing a cylindrical portion having an outer diameter larger than both lead portions between the two lead portions, at least the coil Basically , a step is formed between the side lead portion and the cylindrical portion .
特に、上記段差を形成するに当たり、円柱部と同一径を有する棒状の金属素材を準備し、この金属素材の一端側と他端側の外径を切削により縮径して、コイル側リード部とターミナル側リード部とを形成した後、コイル側リード部とターミナル側リード部との間に残された円柱部を径方向にプレスで押し潰して、円柱部の側面に略平面部を形成し、ボビンから引き出された電磁コイルをコイル側リード部に巻き付け、更に段差を乗り越えて円柱部の側面まで導いてから、円柱部の略平面部に溶接することを特徴とする。 In particular, in forming the step, a rod-shaped metal material having the same diameter as the cylindrical portion is prepared, and the outer diameter of one end side and the other end side of the metal material is reduced by cutting, and the coil-side lead portion and After forming the terminal-side lead portion, the cylindrical portion remaining between the coil-side lead portion and the terminal-side lead portion is crushed by a press in the radial direction to form a substantially flat portion on the side surface of the cylindrical portion , The electromagnetic coil pulled out from the bobbin is wound around the coil-side lead part, and further guided over the step to the side surface of the cylindrical part, and then welded to the substantially flat part of the cylindrical part .
(請求項2の発明)
請求項1に記載した電磁弁の製造方法とは、リード端子における両リード部、円柱部及び少なくともコイル側リード部と円柱部との間に設ける段差の形成方法が異なるものであって、コイル側リード部及びターミナル側リード部と同一径を有する棒状の金属素材と、円柱部と同一径を有し、且つ棒状の金属素材の外径と略等しい内径を有する環状の金属素材とを準備し、棒状の金属素材の外周に環状の金属素材を所定の位置まで圧入して組み付けた後、環状の金属素材によって形成される円柱部を径方向にプレスで押し潰して、円柱部の側面に略平面部を形成することを特徴とする。
(Invention of Claim 2 )
The method for manufacturing a solenoid valve according to claim 1 is different from a method for forming both lead portions, a cylindrical portion and a step provided between at least a coil side lead portion and a cylindrical portion in a lead terminal, Preparing a rod-shaped metal material having the same diameter as the lead portion and the terminal-side lead portion, and an annular metal material having the same diameter as the cylindrical portion and an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the rod-shaped metal material; After pressing and assembling a ring-shaped metal material to a predetermined position on the outer periphery of the rod-shaped metal material, the cylindrical part formed by the ring-shaped metal material is crushed with a press in the radial direction, and is substantially flat on the side surface of the columnar part. Forming a portion.
本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described in detail by the following examples.
図1は実施例1に係る電磁弁1の断面図である。
本実施例の電磁弁1は、例えば、コモンレール式燃料噴射システムの燃料噴射弁(図示せず)に用いられ、内燃機関(例えばディーゼル機関)に噴射する燃料の噴射時期及び噴射量を制御する。
燃料噴射弁は、噴孔を開閉するニードルと、このニードルの背圧(ニードルを閉弁方向に付勢する油圧)を蓄える圧力室と、この圧力室の油圧を低圧側に開放するための圧力開放通路2(図1参照)と、この圧力開放通路2と圧力室との間を開閉する本発明の電磁弁1等より構成される。なお、電磁弁1を除く燃料噴射弁の構造は周知であり、詳細な説明を省略する。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a solenoid valve 1 according to the first embodiment.
The electromagnetic valve 1 of the present embodiment is used, for example, in a fuel injection valve (not shown) of a common rail fuel injection system, and controls the injection timing and the injection amount of fuel injected into an internal combustion engine (for example, a diesel engine).
The fuel injection valve includes a needle that opens and closes the nozzle hole, a pressure chamber that stores back pressure of the needle (hydraulic pressure that urges the needle in the valve closing direction), and a pressure that opens the hydraulic pressure of the pressure chamber to the low pressure side. It comprises an open passage 2 (see FIG. 1) and an electromagnetic valve 1 of the present invention that opens and closes between the
電磁弁1は、以下に説明するソレノイド、オリフィスプレート3、コネクタ4、ハウジング5、ケース6等により構成され、インジェクタボディ7にナット8を締め付け固定されている。
ソレノイドは、電磁コイル9、ステータ10、アーマチャ11、及びバルブボディ12等より構成される。
電磁コイル9は、樹脂製のボビン13に巻線されてステータ10の内部に挿入され、樹脂モールドされている。
The solenoid valve 1 includes a solenoid, an
The solenoid includes an
The
ステータ10は、例えば、鉄等の強磁性体によって形成され、電磁コイル9への通電により磁化されて電磁石を形成する。このステータ10には、径方向中央部を図示上下方向に貫通する中心孔14が形成され、この中心孔14が圧力開放通路2に通じている。
アーマチャ11は、ステータ10とバルブボディ12との間に形成されるバルブ室15に配置され、ステータ10の中心孔14に配設されるスプリング16の圧縮荷重を受けて図示下方へ付勢されている。このアーマチャ11には、径方向中央部に反ステータ側(図示下側)へ突き出るシャフト部17が一体に設けられ、このシャフト部17がバルブボディ12に摺動自在に保持されている。また、シャフト部17の先端には、圧力室に通じる出口オリフィス18を開閉するボール弁19が保持されている。
The
The
バルブボディ12は、インジェクタボディ7の上端部に設けられた円筒壁部7aの内側でオリフィスプレート3の図示上側に配置され、円筒壁部7aに螺子結合して固定される。このバルブボディ12には、バルブ室15に連通する縦孔20と、この縦孔20に接続される連通路21とが設けられ、この連通路21と出口オリフィス18との間がボール弁19によって断続される。
オリフィスプレート3には、上記の圧力室と、この圧力室に高圧燃料を導く入口オリフィス(図示せず)、及び出口オリフィス18が形成されている。
The
The
コネクタ4は、台座であるハウジング5をインサート品として樹脂成形され、後述するリード端子22(図2参照)を介して電磁コイル9に接続されるターミナル23を保持している。
ハウジング5は、鉄あるいはステンレス等の金属製であり、ステータ10の反アーマチャ側に配置され、ケース6に固定されている。このハウジング5には、上記の圧力開放通路2と、リード端子22を取り出すための貫通孔24が形成されている。
The
The
ケース6は、ハウジング5と同じく、鉄あるいはステンレス等の金属製であり、ステータ10の周囲を囲う筒状に設けられている。このケース6は、図示下側の端部がステータ10の外周面から底面(反ハウジング側の端面)に回り込む鉤形に設けられ、図示上側の端部がステータ10を超えてハウジング5側まで延設され、ハウジング5の外周面に全周に渡り溶接されている。これにより、ハウジング5とケース6との間にステータ10が固定され、アーマチャ11とバルブボディ12を除くサブアッシーが形成される。
Like the
このサブアッシーは、インジェクタボディ7の円筒壁部7aの内側にバルブボディ12を螺子結合して組み付けた後、そのバルブボディ12とケース6との間にシム25を挟み込んで円筒壁部7aの内側に挿入され、円筒壁部7aの外周に形成された雄螺子部7bにナット8を結合して固定される。なお、円筒壁部7aの内側に挿入されるケース6の外周面には、Oリング26が装着され、このOリング26によってケース6と円筒壁部7aとの間がシールされる。
This sub-assembly is assembled by screwing the
次に、リード端子22について図2を基に詳述する。
リード端子22は、段付き円柱形状に設けられている。具体的には、一端側(図示下側)と他端側とに同一径を有するコイル側リード部22aとターミナル側リード部22bとが設けられ、更に両リード部22a、22b間に両リード部22a、22bより外径が大きい円柱部22cが設けられている。即ち、両リード部22a、22bと円柱部22cとの間に段差が形成されている。また、円柱部22cの側面には、略平面部22d(図2参照)が形成されている。
Next, the
The
このリード端子22は、コイル側リード部22aの端部がボビン13に設けられた巻線取出し部27(図1参照)に圧入等により埋設され、ターミナル側リード部22bの端部がハウジング5に形成された貫通孔24を通ってコネクタ4の内部にインサートされ、溶接等によりターミナル23に接合されている。なお、ターミナル側リード部22bは、図1に示す様に、ハウジング5の貫通孔24に一組のブッシュ28(絶縁材)を介して保持され、且つ両ブッシュ28の間に配置されるOリング29によって貫通孔24との間が燃料シールされている。
The
リード端子22に接続される電磁コイル9は、図1に示す様に、ボビン13の巻線取出し部27より取り出された一方のコイル端部9aがコイル側リード部22aに巻き付けられ、更に、コイル側リード部22aと円柱部22cとの間に形成される段差を乗り越えて円柱部22cの側面(略平面部22d)まで導かれ、その略平面部22dに抵抗溶接により接合されている。また、電磁コイル9の他方のコイル端部(図示せず)は、インジェクタボディ7を介してアース接続されている。
As shown in FIG. 1, the
上記リード端子22の製造方法を以下に説明する。
a)円柱部22cと同一径を有する棒状の金属素材を準備し、この金属素材の一端側と他端側の外径を切削により縮径して、コイル側リード部22aとターミナル側リード部22bとを形成する。これにより、図2(a)に示す様に、両リード部22a、22bと円柱部22cとが形成される。但し、両リード部22a、22bと円柱部22cとの間に形成される段差の高さh(円柱部22cの半径と両リード部22a、22bの半径との差)は、電磁コイル9の線径の半分(半径)以上に設けられている。
b)続いて、図2(b)に示す様に、円柱部22cを径方向にプレスで押し潰して略平面部22dを形成する。この時、略平面部22dの横幅wは、両リード部22a、22bの直径d以上に設けられる。また、略平面部22dの縦幅は、溶接電極のサイズで決まるが、電磁コイル9の線径の5〜15倍程度が設計上、製造上で良い結果が得られる。
A method for manufacturing the
a) A rod-shaped metal material having the same diameter as that of the
b) Subsequently, as shown in FIG. 2B, the
次に、燃料噴射弁の作動を説明する。
電磁コイル9に通電されてステータ10が磁化されると、ステータ10とアーマチャ11との間に吸引力が作用するため、スプリング16の付勢力に抗して、アーマチャ11がステータ10側(図1の上方)へ移動する。このアーマチャ11の移動により、ボール弁19が出口オリフィス18を開くと、圧力室の油圧が出口オリフィス18→連通路21→縦孔20→バルブ室15→中心孔14→圧力開放通路2を通って低圧側に開放される。
これにより、ニードルの背圧が低下して、ニードルを閉弁方向に付勢する力より、ニードルを開弁方向に付勢する油圧力の方が打ち勝つと、ニードルがリフトして、噴孔より燃料が噴射される。
Next, the operation of the fuel injection valve will be described.
When the
As a result, when the back pressure of the needle is reduced and the hydraulic pressure that urges the needle in the valve opening direction overcomes the force that urges the needle in the valve closing direction, the needle lifts up from the nozzle hole. Fuel is injected.
その後、電磁コイル9への通電が停止して吸引力が消滅すると、アーマチャ11がスプリング16に押し戻され、ボール弁19が出口オリフィス18を閉じることにより、再び圧力室の油圧が上昇する。これにより、ニードルを閉弁方向に付勢する力が、ニードルを開弁方向に付勢する油圧力に打ち勝つと、ニードルが押し戻されて、噴孔に通じる燃料通路を遮断することにより、噴射が終了する。
Thereafter, when the energization of the
(実施例1の効果)
実施例1に記載した電磁弁1は、リード端子22のコイル側リード部22aと円柱部22cとの間に段差を形成することにより、その段差を利用して、電磁コイル9の一方のコイル端部9aの位置(リード端子22に対する溶接位置)を安定させることができる。
つまり、電磁コイル9は、ボビン13から引き出された一方のコイル端部9aが、リード端子22のコイル側リード部22aに巻き付けられ、更にコイル側リード部22aと円柱部22cとの間に形成される段差を乗り越える際に、その段差にコイル端部9aを引っ掛けることで、円柱部22cの側面(略平面部22d)まで導かれた一方のコイル端部9aの位置を安定させることができる。特に、前記段差の高さhが、電磁コイル9の線径の半分(半径)以上であるため、段差への引っ掛かりが良好になる。
また、円柱部22cの側面に略平面部22dが形成され、この略平面部22dにコイル端部9aを接合するので、溶接時の姿勢が安定する。これらの結果、確実に且つ容易に抵抗溶接を実施できる。
(Effect of Example 1)
In the electromagnetic valve 1 described in the first embodiment, a step is formed between the coil
In other words, the
Moreover, since the substantially
(変形例)
実施例1では、円柱部22cと同一径を有する棒状の金属素材から切削とプレス加工によってリード端子22を製造する方法を記載したが、それ以外に、以下の方法で製造することもできる。
コイル側リード部22a及びターミナル側リード部22bと同一径を有する棒状の金属素材と、円柱部22cと同一径を有し、且つ棒状の金属素材の外径(即ちリード部の外径)と略等しい内径を有する環状の金属素材とを準備し、棒状の金属素材の外周に環状の金属素材を所定の位置まで圧入して組み付けた後、環状の金属素材によって形成される円柱部22cを径方向にプレスで押し潰すことにより、円柱部22cの側面に略平面部22dを形成する。
(Modification)
In Example 1, although the method to manufacture the
A rod-shaped metal material having the same diameter as the coil-
1 電磁弁
4 コネクタ
5 ハウジング
9 電磁コイル
9a 一方のコイル端部
13 ボビン
22 リード端子
22a コイル側リード部
22b ターミナル側リード部
22c 円柱部
22d 略平面部
23 ターミナル
24 貫通孔
29 Oリング(シール部材)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
台座であるハウジングに取り付けられ、前記電磁コイルに通電するためのターミナルを有するコネクタと、
前記ハウジングに形成される貫通孔にシール部材を介して挿通され、前記ターミナルと前記電磁コイルとを電気的に接続するリード端子とを備える電磁弁の製造方法であって、
前記リード端子における一端側の端部と他端側の端部とにそれぞれ円柱形状のコイル側リード部とターミナル側リード部とを設けると共に、両リード部の間に前記両リード部より外径が大きい円柱部を設けることにより、少なくとも前記コイル側リード部と前記円柱部との間に段差を形成するに当たり、
前記円柱部と同一径を有する棒状の金属素材を準備し、この金属素材の一端側と他端側の外径を切削により縮径して、前記コイル側リード部と前記ターミナル側リード部とを形成した後、前記コイル側リード部と前記ターミナル側リード部との間に残された前記円柱部を径方向にプレスで押し潰して、前記円柱部の側面に略平面部を形成し、
前記ボビンから引き出された前記電磁コイルを前記コイル側リード部に巻き付け、更に前記段差を乗り越えて前記円柱部の側面まで導いてから、前記略平面部に溶接することを特徴とする電磁弁の製造方法。 A solenoid having an electromagnetic coil wound around a bobbin and forming an electromagnet by energizing the electromagnetic coil;
A connector attached to a housing that is a pedestal and having a terminal for energizing the electromagnetic coil;
A method of manufacturing an electromagnetic valve comprising a lead terminal that is inserted through a through-hole formed in the housing via a seal member and electrically connects the terminal and the electromagnetic coil ,
The lead terminal is provided with a cylindrical coil-side lead portion and a terminal-side lead portion at one end and the other end, respectively, and an outer diameter between the lead portions is larger than both lead portions. By providing a large cylindrical portion, at least forming a step between the coil side lead portion and the cylindrical portion,
A rod-shaped metal material having the same diameter as the cylindrical portion is prepared, and the outer diameter of one end side and the other end side of the metal material is reduced by cutting, and the coil side lead portion and the terminal side lead portion are After forming, the cylindrical part left between the coil side lead part and the terminal side lead part is crushed with a press in the radial direction to form a substantially flat part on the side surface of the cylindrical part,
Winding the electromagnetic coil drawn from the bobbin to the coil-side lead section, the lead further to the side surface of the cylindrical portion passes over the step, production of the solenoid valve, characterized in that welded to the substantially flat portion Way .
台座であるハウジングに取り付けられ、前記電磁コイルに通電するためのターミナルを有するコネクタと、
前記ハウジングに形成される貫通孔にシール部材を介して挿通され、前記ターミナルと前記電磁コイルとを電気的に接続するリード端子とを備える電磁弁の製造方法であって、
前記リード端子における一端側の端部と他端側の端部とにそれぞれ円柱形状のコイル側リード部とターミナル側リード部とを設けると共に、両リード部の間に前記両リード部より外径が大きい円柱部を設けることにより、少なくとも前記コイル側リード部と前記円柱部との間に段差を形成するに当たり、
前記コイル側リード部及び前記ターミナル側リード部と同一径を有する棒状の金属素材と、前記円柱部と同一径を有し、且つ前記棒状の金属素材の外径と略等しい内径を有する環状の金属素材とを準備し、
前記棒状の金属素材の外周に前記環状の金属素材を所定の位置まで圧入して組み付けた後、前記環状の金属素材によって形成される前記円柱部を径方向にプレスで押し潰して、前記円柱部の側面に略平面部を形成し、
前記ボビンから引き出された前記電磁コイルを前記コイル側リード部に巻き付け、更に前記段差を乗り越えて前記円柱部の側面まで導いてから、前記略平面部に溶接することを特徴とする電磁弁の製造方法。 A solenoid having an electromagnetic coil wound around a bobbin and forming an electromagnet by energizing the electromagnetic coil;
A connector attached to a housing that is a pedestal and having a terminal for energizing the electromagnetic coil;
A method of manufacturing an electromagnetic valve comprising a lead terminal that is inserted through a through-hole formed in the housing via a seal member and electrically connects the terminal and the electromagnetic coil,
The lead terminal is provided with a cylindrical coil-side lead portion and a terminal-side lead portion at one end and the other end, respectively, and an outer diameter between the lead portions is larger than both lead portions. By providing a large cylindrical portion, at least forming a step between the coil side lead portion and the cylindrical portion,
A rod-shaped metal material having the same diameter as the coil-side lead portion and the terminal-side lead portion, and an annular metal having the same diameter as the columnar portion and an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the rod-shaped metal material Prepare the material and
After pressing and assembling the annular metal material to a predetermined position on the outer periphery of the rod-shaped metal material, the cylindrical part formed by the annular metal material is crushed by a press in a radial direction, and the cylindrical part Forming a substantially flat portion on the side surface of
Winding the electromagnetic coil drawn from the bobbin to the coil-side lead section, the lead further to the side surface of the cylindrical portion passes over the step, production of the solenoid valve, characterized in that welded to the substantially flat portion Method.
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