(57)【要約】【課題】アーマチャの外周角部での磁束漏れを低減する。【解決手段】ステータコア８６におけるアーマチャ８３側の端部にてステータコア８６とバルブボデー８０とを結合するとともに、ステータコア８６とバルブボデー８０との間の磁束の流れを制限するリング状のカラー８７を備える電磁弁において、カラー８７の内周面に凹部８７０を形成する。これにより、アーマチャ８３におけるステータコア８６側の外周角部の面取りが不要となり、アーマチャ８３の外周角部とステータコア８６との間の距離が短くなるため、その部位での磁束漏れを減少させて、コイル９０に通電した際の応答性を向上させることができる。【選択図】図３
2010133490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電時に磁界を形成する筒状のコイル（９０）と、
前記コイル（９０）の内周側に配置されて磁気回路を形成するステータコア（８６）と、
磁気吸引力により前記ステータコア（８６）側に吸引されるアーマチャ（８３）と、
前記アーマチャ（８３）の外周側に配置されて磁気回路を形成する筒状のバルブボデー（８０）と、
前記ステータコア（８６）における前記アーマチャ（８３）側の端部にて前記ステータコア（８６）と前記バルブボデー（８０）とを結合するとともに、前記ステータコア（８６）と前記バルブボデー（８０）との間の磁束の流れを制限するリング状のカラー（８７）とを備え、
前記ステータコア（８６）における前記アーマチャ（８３）側の端部が前記カラー（８７）の内側に嵌合されるとともに、前記カラー（８７）の内周面の一部が前記アーマチャ（８３）の外周面に対向しており、
さらに、前記カラー（８７）の内周面のうち、前記カラー（８７）における前記ステータコア（８６）が嵌合された部位と前記カラー（８７）における前記アーマチャ（８３）の外周面に対向する部位との間に、径外方向に凹んだ凹部（８７０）が周方向に連続して形成されていることを特徴とする電磁弁。
【請求項２】
前記カラー（８７）は、前記ステータコア（８６）が嵌合された部位の内径が、前記アーマチャ（８３）の外周面に対向する部位の内径よりも大きく設定されており、
前記バルブボデー（８０）における前記アーマチャ（８３）の外周面に対向する部位の内径と、前記カラー（８７）における前記アーマチャ（８３）の外周面に対向する部位の内径とが等しく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気吸引力によりアーマチャを駆動する電磁弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジンの蓄圧式燃料噴射装置は、減速時に減圧弁を開弁させて蓄圧器内の高圧燃料を燃料タンクに排出し、蓄圧器内の圧力を目標値まで急速に低下させるようになっている。
【０００３】
そして、近年、減圧弁は制御回路のコストダウンを目的にバッテリ駆動となるなかで高応答の圧力制御性が要求されており、その要求達成のため、本発明者らは、共に磁気回路を形成するステータコアとバルブボデーとの間に、非磁性材よりなるリング状のカラーを設けることにより、アーマチャをバイパスしてステータコアとバルブボデー間で流れる磁束を抑制して、応答性を向上させた電磁弁を提案した（特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、ステータコアとバルブボデーはカラーを介して溶接等により一体化されており、その一体化された部材は、アーマチャに対向する面が切削加工される。そして、ステータコアとカラーとによって形成される隅部はＲが付くため、アーマチャの外周角部を面取することにより、そのＲが付いた隅部とアーマチャの外周角部との緩衝を避けるようにしている。
【特許文献１】特開２００７−１３２３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の従来の電磁弁は、アーマチャの外周角部（すなわち、面取り部位）においてステータコアとの間の距離が長くなるため、その部位では磁束が漏れてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、アーマチャの外周角部での磁束漏れを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ステータコア（８６）におけるアーマチャ（８３）側の端部にてステータコア（８６）とバルブボデー（８０）とを結合するとともに、ステータコア（８６）とバルブボデー（８０）との間の磁束の流れを制限するリング状のカラー（８７）を備え、ステータコア（８６）におけるアーマチャ（８３）側の端部がカラー（８７）の内側に嵌合されるとともに、カラー（８７）の内周面の一部がアーマチャ（８３）の外周面に対向しており、さらに、カラー（８７）の内周面のうち、カラー（８７）におけるステータコア（８６）が嵌合された部位とカラー（８７）におけるアーマチャ（８３）の外周面に対向する部位との間に、径外方向に凹んだ凹部（８７０）が周方向に連続して形成されていることを特徴とする。
【０００８】
これによると、カラー（８７）の内周面に凹部（８７０）を形成したことにより、アーマチャ（８３）の外周角部の面取りが不要となり、アーマチャ（８３）の外周角部とステータコア（８６）との間の距離が短くなるため、その部位での磁束漏れを減少させて、コイル（９０）に通電した際の応答性を向上させることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の電磁弁において、カラー（８７）は、ステータコア（８６）が嵌合された部位の内径が、アーマチャ（８３）の外周面に対向する部位の内径よりも大きく設定されており、バルブボデー（８０）におけるアーマチャ（８３）の外周面に対向する部位の内径と、カラー（８７）におけるアーマチャ（８３）の外周面に対向する部位の内径とが等しく設定されていることを特徴とする。
【００１０】
これによると、バルブボデー（８０）の内周面とアーマチャ（８３）の外周面との隙間寸法を変えることなく、ステータコア（８６）におけるアーマチャ（８３）に対向する面の面積を大きくして吸引力を増加させることができ、コイル（９０）に通電した際の応答性をさらに向上させることができる。
【００１１】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１３】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る電磁弁を備える蓄圧式燃料噴射装置の全体構成を示す図である。
【００１４】
図１に示すように、燃料噴射システムは、高圧燃料が蓄えられる蓄圧器１を備え、この蓄圧器１には図示しない内燃機関（より詳細には、ディーゼルエンジン）の各気筒毎に設けられるインジェクタ２が接続されている。インジェクタ２は、図示しない電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）によって制御されて、所定の時期に所定の期間開弁して、蓄圧器１から供給される高圧燃料を内燃機関の各気筒内に噴射する。
【００１５】
蓄圧器１に蓄えられる高圧燃料は、燃料供給手段から供給される。この燃料供給手段は、燃料を加圧して蓄圧器１に吐出する高圧ポンプ３、燃料タンク４から吸入した燃料を高圧ポンプ３へ供給する低圧ポンプ５、および、この低圧ポンプ５から高圧ポンプ３へ供給される燃料の流量を調整する吸入調量弁６を備えている。高圧ポンプ３は、吸入調量弁６にて燃料の吸入量が調整されることにより燃料の吐出量が調整される形式のポンプである。
【００１６】
蓄圧器１は、リークパイプ７を介して燃料タンク４に接続されている。また、蓄圧器１における長手方向の一端側には、蓄圧器１内部からリークパイプ７に至る排出流路を開閉する電磁弁としての減圧弁８が装着されている。減圧弁８は、ＥＣＵによって内燃機関の運転状態に応じて制御され、開弁時に蓄圧器１内の高圧燃料を排出流路を介して燃料タンク４に戻すことにより、蓄圧器１の圧力を目標値まで低減するものである。
【００１７】
ＥＣＵは、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータを備え、マイクロコンピュータに記憶したプログラムに従って演算処理を行うものである。ＥＣＵには、蓄圧器１内の圧力を検出する燃料圧センサ９からの信号が入力されるとともに、各種センサからエンジン回転数、アクセル開度等の種々の情報が随時入力され、ＥＣＵは、それらの情報に基づいて、インジェクタ２、吸入調量弁６、および減圧弁８の作動を制御する。
【００１８】
次に、減圧弁８について説明する。図２は図１の減圧弁８の構成を示す断面図、図３は図２のＡ部の拡大断面図である。
【００１９】
減圧弁８は、蓄圧器１（図１参照）に締結される磁性体金属製の筒状のバルブボデー８０を備えている。このバルブボデー８０は磁気回路を形成するものであり、バルブボデー８０には、筒状の第１筒部８００と、第１筒部８００の内径よりも内径が大きい筒状の第２筒部８０１とが、軸方向に連続して形成されている。そして、第１筒部８００内には、球状のボール弁８１、円柱状の弁棒８２、および円筒状のアーマチャ８３が収納されている。また、第１筒部８００内には、弁棒８２を摺動自在に支持する円筒状のガイド８４が挿入されている。なお、アーマチャ８３は磁性体金属（例えば、３ＬＳＳ）よりなり、磁気回路を形成するものである。弁棒８２とアーマチャ８３は、圧入もしくは溶接により接合されている。
【００２０】
第１筒部８００の端部には、バルブシート８５がかしめまたは圧入により固定されている。このバルブシート８５にはテーパ状のシート面８５０が形成されており、このシート面８５０と弁棒８２との間に、シート面８５０と接離するボール弁８１が配置されている。
【００２１】
第２筒部８０１内には、磁気回路を形成する磁性体金属（例えば、３ＬＳＳ）製のステータコア８６がアーマチャ８３に対向して配置されている。そして、バルブボデー８０とステータコア８６は、ステータコア８６におけるアーマチャ８３側の端部にて、非磁性金属（例えば、ＳＵＳ３０３）製のリング状のカラー８７を介して溶接またはろう付け等で気密的に接合されている。
【００２２】
カラー８７は、バルブボデー８０とステータコア８６との間の磁束の流れを制限するものであり、より詳細には、カラー８７の内周面の一部がアーマチャ８３の外周面に対向しており、アーマチャ８３をバイパスしてバルブボデー８０とステータコア８６間で流れる磁束を抑制する。
【００２３】
ステータコア８６は、スプリング収納穴８６０を有する有底円筒状であり、スプリング収納穴８６０内にはスプリング８８およびスプリングシート８９が配置されている。そして、スプリング８８により、ボール弁８１、弁棒８２、およびアーマチャ８３がバルブシート８５側に付勢されている。また、アーマチャ８３がステータコア８６側に吸引された際には、弁棒８２がスプリングシート８９に当接することにより、弁棒８２およびアーマチャ８３のステータコア８６側への移動範囲が規制される。
【００２４】
第２筒部８０１内で且つステータコア８６の外周側には、通電時に磁界を形成する円筒状のコイル９０が配置されている。また、第２筒部８０１の端部には、磁気回路を形成する磁性体金属（例えば、３ＬＳＳ）製のプレート９１が設けられている。
【００２５】
アーマチャ８３とガイド８４との間に形成された第１空間９２は、バルブシート８５に形成された貫通穴８５１によって蓄圧器１の内部に接続されている。また、第１空間９２は、ガイド８４に形成された貫通穴８４０、第１筒部８００に形成された貫通穴８００ａ、および蓄圧器１の貫通穴（図示せず）を介して、リークパイプ７（図１参照）に接続されている。
【００２６】
ガイド８４とバルブシート８５とによって区画形成された第２空間９３は、第１筒部８００とガイド８４との隙間を介して第１空間９２と連通している。スプリング収納穴８６０と第２空間９３は、スプリングシート８９に形成された溝８９０、および弁棒８２に形成された連通穴８２０を介して連通している。
【００２７】
ガイド８４とバルブシート８５との間に配置された第１シム９４により、コイル９０への通電が断たれているときの、アーマチャ８３とステータコア８６との間のエアギャップが調整されるようになっている。
【００２８】
ステータコア８６とスプリングシート８９との間に配置された第２シム９５により、コイル９０に通電されてアーマチャ８３がステータコア８６側に吸引されているときの、アーマチャ８３とステータコア８６との間のエアギャップが調整されるようになっている。
【００２９】
スプリング８８とスプリングシート８９との間に配置された第３シム９６により、スプリング８８のセット荷重が調整されるようになっている。
【００３０】
ここで、バルブボデー８０とステータコア８６とカラー８７の接合、およびその後の切削加工について詳述する。ステータコア８６の外周面には、アーマチャ８３側にコア外周小径部８６１が形成され、反アーマチャ側にコア外周小径部８６１の外径よりも外径が大きいコア外周大径部８６２が形成されている。バルブボデー８０の内周面には、第１筒部８００と第２筒部８０１との境界部に、第１筒部８００の内径よりも内径が大きく第２筒部８０１の内径よりも内径が小さい嵌合穴部８０２が形成されている。
【００３１】
そして、コア外周小径部８６１をカラー８７の内側に嵌合し、カラー８７を嵌合穴部８０２に嵌合して、バルブボデー８０とステータコア８６とカラー８７を溶接等で接合した後に、バルブボデー８０におけるアーマチャ８３に対向する面、ステータコア８６におけるアーマチャ８３に対向する面、およびカラー８７におけるアーマチャ８３に対向する面（すなわち、カラー８７の内周面）を、切削加工する。この切削加工の際、カラー８７の内周面に、径外方向に凹んだ凹部８７０を周方向に連続して形成する。この凹部８７０は、カラー８７におけるステータコア８６が嵌合された部位とカラー８７におけるアーマチャ８３の外周面に対向する部位との間に形成される。
【００３２】
上記構成になる蓄圧式燃料噴射装置は、内燃機関の減速時以外は、減圧弁８のコイル９０への通電が断たれており、スプリング８８によってボール弁８１、弁棒８２、およびアーマチャ８３がバルブシート８５側に付勢され、ボール弁８１がバルブシート８５のシート面８５０に当接して貫通穴８５１が閉じられる。
【００３３】
一方、アクセルペダルの踏み込み量が急激に減少した場合、すなわち内燃機関の減速時には、ＥＣＵが減圧弁８を開弁させ、これにより、蓄圧器１内の高圧燃料を燃料タンク４に排出し、蓄圧器１内の圧力を目標値まで急速に低下させる。
【００３４】
具体的には、コイル９０に通電されてステータコア８６とアーマチャ８３との間に吸引力が発生することにより、スプリング８８のばね力に抗して弁棒８２およびアーマチャ８３がステータコア８６側に向かって変位する。そして、蓄圧器１内の高圧燃料の圧力によりボール弁８１が押されて、ボール弁８１がバルブシート８５のシート面８５０から離れ、バルブシート８５の貫通穴８５１が開かれる。これにより、蓄圧器１内の高圧燃料が、バルブシート８５の貫通穴８５１、ガイド８４の貫通穴８４０、バルブボデー８０の貫通穴８００ａ、蓄圧器１の貫通穴、およびリークパイプ７を介して燃料タンク４に排出される。
【００３５】
そして、本実施形態の減圧弁８では、カラー８７の内周面に凹部８７０を形成したことにより、アーマチャ８３におけるステータコア８６側の外周角部の面取りが不要となり、アーマチャ８３の外周角部とステータコア８６との間の距離が短くなるため、その部位での磁束漏れを減少させて、コイル９０に通電した際の応答性を向上させることができる。
【００３６】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図４は本発明の第２実施形態に係る電磁弁の要部を示す断面図である。本実施形態は、カラー８７の構成を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
【００３７】
図４に示すように、カラー８７は、カラー８７の軸線に平行で且つカラー８７の軸線を通る平面での断面形状が略Ｌ字形状になっている。より詳細には、カラー８７の内周面には、ステータコア８６側にカラー内周大径部８７１が形成され、反ステータコア側にカラー内周大径部８７１の内径よりも内径が小さいカラー内周小径部８７２が形成されている。
【００３８】
カラー内周大径部８７１にはコア外周小径部８６１が嵌合され、カラー内周小径部８７２はアーマチャ８３の外周面に対向している。第１筒部８００におけるアーマチャ８３の外周面に対向する部位の内径と、カラー内周小径部８７２の内径は、等しく設定されている。ここで、コア外周小径部８６１の外径をφＤ１、アーマチャ８３の外径をφＤ２とすると、カラー８７を略Ｌ字形状にして、φＤ１＞φＤ２としている。
【００３９】
凹部８７０は、バルブボデー８０とステータコア８６とカラー８７を接合した後に、切削加工にて形成される。凹部８７０は、カラー内周大径部８７１とカラー内周小径部８７２との間に形成されている。
【００４０】
本実施形態では、カラー８７を略Ｌ字形状にしたことにより、第１筒部８００の内周面とアーマチャ８３の外周面との隙間寸法を変えることなく、ステータコア８６におけるアーマチャ８３に対向する面の面積（すなわち、φＤ１内の面積）を大きくして吸引力を増加させることができ、コイル９０に通電した際の応答性をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電磁弁を備える蓄圧式燃料噴射装置の全体構成を示す図である。
【図２】図１の減圧弁８の構成を示す断面図である。
【図３】図２のＡ部の拡大断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る電磁弁の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
８０  バルブボデー
８３  アーマチャ
８６  ステータコア
８７  カラー
９０  コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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