(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電時に磁界を形成するコイル（３２）と、
前記コイル（３２）により励磁されて電磁力を発生するステータコア（３３）と、
前記ステータコア（３３）の電磁力により前記ステータコア（３３）側に吸引されるとともに、前記ステータコア（３３）の軸方向の端面に固定されてこの端面から突出したストッパ（３９）に当接する可動体（３４）と、
前記可動体（３４）とともに変位して流体通路を開閉する弁体（３６）と、
前記可動体（３４）を反ステータコア側に付勢するスプリング（３７）と、
前記可動体（３４）を摺動自在に保持するガイド孔（３５１）が形成されたガイド部材（３５）とを備える電磁弁において、
前記ステータコア（３３）と前記ガイド部材（３５）との間にアーマチャ収容空間（４２）が区画形成され、
前記可動体（３４）は、前記スプリング（３７）の一端を受けるスプリング座面（３４２２）が形成されるとともに、一端側に前記弁体（３６）が配置されて前記ガイド孔（３５１）に摺動自在に挿入されるシャフト部（３４２）と、前記シャフト部（３４２）の他端側に固定されるとともに、前記アーマチャ収容空間（４２）内に配置されて磁気回路を構成する板状のアーマチャ部（３４１）とを備え、
前記シャフト部（３４２）内に前記スプリング（３７）が位置し、前記スプリング（３７）の一端が前記スプリング座面（３４２２）に支持されており、前記スプリング（３７）の他端は、前記ストッパ（３９）に支持されており、
前記可動体（３４）が前記ステータコア（３３）側に吸引された状態のときに、前記スプリング座面（３４２２）が、前記ガイド孔（３５１）におけるアーマチャ部側端部よりも前記弁体（３６）側に位置していることを特徴とする電磁弁。
【請求項２】
前記可動体（３４）が前記ステータコア（３３）側に吸引された状態のときに、前記スプリング座面（３４２２）が、前記ガイド孔（３５１）における摺動方向中央部よりも前記弁体（３６）側に位置していることを特徴とする請求項１に記載の電磁弁。
【請求項３】
前記可動体（３４）が前記ステータコア（３３）側に吸引された状態のときに、前記スプリング座面（３４２２）が、前記ガイド孔（３５１）における弁体側端部よりも前記弁体（３６）側に位置していることを特徴とする請求項１または２に記載の電磁弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動体がガイド部材に摺動自在に保持される電磁弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電磁弁は、ステータコアの電磁力により可動体がステータコア側に吸引され、スプリングにより可動体が反ステータコア側に付勢されるようになっている。また、可動体は、ガイド部材のガイド孔に摺動自在に挿入されるシャフト部と、シャフト部の一端側に固定されて磁気回路を構成する板状のアーマチャ部と、シャフト部の他端側に配置されて流体通路を開閉する弁体とを備えている。スプリングはステータコアの内部の中央部に配置され、シャフト部に形成されたスプリング座面にスプリングの一端が当接している。そして、可動体は、シャフト部がガイド部材に案内されることにより、所定の方向に往復動するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１００６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の電磁弁は、スプリング座面がガイド孔におけるアーマチャ部側端部よりもさらにステータコア側に位置している。このため、スプリング荷重により可動体を反ステータコア側に移動させる際に、スプリング荷重によりシャフト部が傾いて、摺動部の両端においてシャフト部がガイド孔に強く押し付けられ、ガイド孔とシャフト部間に大きな摺動抵抗が発生してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、ガイド孔とシャフト部間に発生する摺動抵抗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】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、通電時に磁界を形成するコイル（３２）と、コイル（３２）により励磁されて電磁力を発生するステータコア（３３）と、ステータコア（３３）の電磁力によりステータコア（３３）側に吸引されるとともに、ステータコア（３３）の軸方向の端面に固定されてこの端面から突出したストッパ（３９）に当接する可動体（３４）と、可動体（３４）とともに変位して流体通路を開閉する弁体（３６）と、可動体（３４）を反ステータコア側に付勢するスプリング（３７）と、可動体（３４）を摺動自在に保持するガイド孔（３５１）が形成されたガイド部材（３５）とを備える電磁弁において、ステータコア（３３）とガイド部材（３５）との間にアーマチャ収容空間（４２）が区画形成され、可動体（３４）は、スプリング（３７）の一端を受けるスプリング座面（３４２２）が形成されるとともに、一端側に弁体（３６）が配置されてガイド孔（３５１）に摺動自在に挿入されるシャフト部（３４２）と、シャフト部（３４２）の他端側に固定されるとともに、アーマチャ収容空間（４２）内に配置されて磁気回路を構成する板状のアーマチャ部（３４１）とを備え、シャフト部（３４２）内にスプリング（３７）が位置し、スプリング（３７）の一端がスプリング座面（３４２２）に支持されており、スプリング（３７）の他端は、ストッパ（３９）に支持されており、可動体（３４）がステータコア（３３）側に吸引された状態のときに、スプリング座面（３４２２）が、ガイド孔（３５１）におけるアーマチャ部側端部よりも弁体（３６）側に位置していることを特徴とする。
【０００７】
これによると、スプリング荷重によるシャフト部（３４２）の傾きが発生しにくくなるため、ガイド孔（３５１）とシャフト部（３４２）間の摺動抵抗を低減することができる。
【０００８】
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、可動体（３４）がステータコア（３３）側に吸引された状態のときに、スプリング座面（３４２２）が、ガイド孔（３５１）における摺動方向中央部よりも弁体（３６）側に位置していることを特徴とする。
【０００９】
これによると、スプリング荷重によるシャフト部（３４２）の傾きがさらに発生しにくくなるため、ガイド孔（３５１）とシャフト部（３４２）間の摺動抵抗を一層低減することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の電磁弁において、可動体（３４）がステータコア（３３）側に吸引された状態のときに、スプリング座面（３４２２）が、ガイド孔（３５１）における弁体側端部よりも弁体（３６）側に位置していることを特徴とする。
【００１１】
これによると、スプリング荷重によるシャフト部（３４２）の傾きが殆ど発生しなくなるため、ガイド孔（３５１）とシャフト部（３４２）間の摺動抵抗をより一層低減することができる。
【００１２】
なお、この欄および特許請求の範囲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。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る電磁弁を備える燃料噴射弁の全体構成を示す断面図である。
【図２】図１の電磁弁近傍の構成を示す断面図である。
【図３】図１の電磁弁の要部を拡大して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の一実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態に係る電磁弁を備える燃料噴射弁の全体構成を示す断面図、図２は図１の電磁弁近傍の構成を示す断面図、図３は図１の電磁弁の要部を拡大して示す断面図である。なお、図中の矢印は、燃料噴射弁が内燃機関に搭載された状態での天地方向を示している。
【００１５】
燃料噴射弁は、内燃機関（より詳細にはディーゼルエンジン、図示せず）のシリンダヘッドに装着され、コモンレール（図示せず）内に蓄えられた高圧燃料を内燃機関の気筒内に噴射するものである。
【００１６】
図１に示すように、燃料噴射弁は、ホルダボディ１の噴射弁軸方向一端側にノズル２が配置され、ホルダボディ１の噴射弁軸方向他端側に電磁弁３が配置されている。ホルダボディ１とノズル２は第１リテーニングナット５１で締結され、ホルダボディ１と電磁弁３は第２リテーニングナット５２で締結されている。
【００１７】
ホルダボディ１には、制御室６（詳細後述）の圧力を受けてノズルニードル２２を閉弁向きに付勢する円柱状のコマンドピストン７が摺動自在に挿入されている。ホルダボディ１には、コモンレールから供給される高圧燃料が流通する高圧燃料通路１１が形成されており、コモンレールから供給される高圧燃料がこの高圧燃料通路１１を介して制御室６に導かれる。また、ホルダボディ１には、リーク燃料等が流通する低圧燃料通路１２が形成されている。
【００１８】
ノズル２は、内燃機関に燃料を噴射するための噴孔２１１が形成されたノズルボディ２１と、ノズルボディ２１に摺動自在に保持されて噴孔２１１を開閉するノズルニードル２２と、ノズルニードル２２を閉弁向きに付勢するノズルスプリング２３を備えている。このノズルスプリング２３はホルダボディ１内に配置されており、ノズルスプリング２３が配置された空間は低圧燃料通路１２に接続されている。
【００１９】
コモンレールから供給される高圧燃料は、ホルダボディ１の高圧燃料通路１１、およびノズルボディ２１に形成された高圧燃料通路２１２を介して、噴孔２１１側まで導かれる。この高圧燃料の圧力がノズルニードル２２に作用し、これにより、ノズルニードル２２が開弁向きに付勢される。
【００２０】
図２、図３に示すように、ホルダボディ１には、コマンドピストン７が挿入されるピストンガイド孔１３が形成されている。そして、ピストンガイド孔１３の上部空間が制御室６となっており、制御室６の圧力がコマンドピストン７に作用するようになっている。
【００２１】
電磁弁３は、制御室６の燃料を排出させる排出孔３１１が形成された制御室プレート３１、通電時に磁界を形成するコイル３２、コイル３２により励磁されて電磁力を発生するステータコア３３、その電磁力によりステータコア３３側に吸引される可動体３４、この可動体３４を摺動自在に保持するガイド部材３５、可動体３４に保持されて排出孔３１１を開閉する弁体３６、可動体３４を反ステータコア側に付勢するバルブスプリング３７、バルブスプリング３７のセット荷重を調整するリング状のシム３８、可動体３４が電磁力により吸引された際の可動体３４の移動範囲を制限するストッパ３９、ステータコア３３の噴射弁軸方向他端側に隣接して配置されたハウジング４０、相手コネクタと接続されてコイル３２に電力を供給するコネクタ部４１を備えている。
【００２２】
また、コイル３２およびステータコア３３と、ガイド部材３５との間には、アーマチャ収容空間４２が形成されている。そして、このアーマチャ収容空間４２は、図示しない配管を介して図示しない燃料タンクに接続されている。
【００２３】
円板状の制御室プレート３１は、高硬度の金属（例えば、ＳＫＤ）よりなり、ピストンガイド孔１３を塞ぐようにしてホルダボディ１の上部に配置され、ホルダボディ１と協働して制御室６を区画形成している。この制御室プレート３１には、高圧燃料通路１１からの高圧燃料を制御室６に導く高圧導入通路３１２と、前述した排出孔３１１が形成されている。
【００２４】
可動体３４は、コイル３２およびステータコア３３の下端面に対向するようにしてアーマチャ収容空間４２内に配置されて、磁気回路を構成する円板状のアーマチャ部３４１と、このアーマチャ部３４１が一端側に固定され、このアーマチャ部３４１の径方向中心部から制御室プレート３１側に向かって延びる有底円筒状のシャフト部３４２とを備えている。なお、アーマチャ部３４１とシャフト部３４２は、溶接やかしめ等によって結合されている。また、アーマチャ部３４１は高透磁率の金属（例えば、２ＬＳＳ）よりなり、シャフト部３４２は高硬度の金属（例えば、ＳＫＨ、ＳＵＪ２）よりなる。
【００２５】
シャフト部３４２は、ステータコア３３側が開口するスプリング収容孔３４２１が形成され、スプリング収容孔３４２１の底面が、バルブスプリング３７の一端を受けるスプリング座面３４２２になっている。そして、スプリング収容孔３４２１の底部側にシム３８が配置されている。また、スプリング収容孔３４２１にバルブスプリング３７が挿入され、バルブスプリング３７は、その一端がシム３８を介してスプリング座面３４２２に支持され、他端がストッパ３９に支持されている。
【００２６】
弁体３６は、例えばセラミックよりなり、球状の部材に１つの平面部を形成した形状になっている。また、弁体３６は、シャフト部３４２の他端側（すなわち下端部）に回転自在に保持されて可動体３４と一体化されている。そして、弁体３６はその平面部が制御室プレート３１と接離して、流体通路としての排出孔３１１を開閉するようになっている。
【００２７】
円筒状のガイド部材３５は、高硬度の金属（例えば、ＳＣＭ）よりなり、このガイド部材３５の径方向中心部には、シャフト部３４２が摺動自在に挿入されるシャフト部ガイド孔３５１が形成されている。また、ガイド部材３５の径方向中心部で、且つシャフト部ガイド孔３５１の下端側には、排出孔３１１から排出された燃料が流入する弁室３５２が形成されている。ガイド部材３５の径方向中心部からずれた位置には、アーマチャ収容空間４２と低圧燃料通路１２とを連通させる低圧連通孔３５３が形成されている。また、弁室３５２と低圧連通孔３５３は、ガイド部材３５に形成された副低圧連通孔３５４を介して連通している。
【００２８】
ステータコア３３の下端側の径方向中心部には、円板状のストッパ３９が圧入されている。このストッパ３９の下端面は、ステータコア３３から僅かに突出しており、可動体３４が電磁力により吸引された際に可動体３４のシャフト部３４２がストッパ３９の一端に当接することにより、可動体３４が電磁力により吸引された際の可動体３４の移動範囲が制限されるようになっている。なお、ストッパ３９は、高硬度の金属（例えば、ＳＫＨ、ＳＵＪ２）よりなり、ステータコア３３は、高透磁率の金属（例えば、３ＬＳＳ）よりなる。
【００２９】
ハウジング４０は、非磁性体金属（例えばステンレス）よりなり、ステータコア３３の上端側に隣接して配置されている。
【００３０】
コネクタ部４１は、コネクタハウジング４１１とターミナル４１２とを備えている。コネクタハウジング４１１は、樹脂にてハウジング４０に一体的にモールド成形され、相手コネクタが嵌合される嵌合部４１３を備えている。ターミナル４１２は、一端が嵌合部４１３に突出し、他端がコイル３２に接続されている。
【００３１】
ここで、可動体３４が電磁力によりステータコア３３側に吸引された状態のときに、スプリング座面３４２２は、シャフト部ガイド孔３５１におけるアーマチャ部３４１側の端部（換言すると、アーマチャ収容空間４２側の端部）よりも弁体３６側に位置している。
【００３２】
より詳細には、可動体３４が電磁力によりステータコア３３側に吸引された状態のときに、スプリング座面３４２２は、シャフト部ガイド孔３５１における摺動方向中央部よりも弁体３６側に位置しており、さらに詳細には、シャフト部ガイド孔３５１における弁体３６に近い位置（換言すると、弁室３５２に近い位置）にある。
【００３３】
また、可動体３４が電磁力によりステータコア３３側に吸引された状態における、シャフト部ガイド孔３５１の弁体３６側端部（換言すると、弁室３５２側端部）とスプリング座面３４２２との間の摺動方向の長さをＬ、シャフト部３４２の外径をＤとしたとき、Ｌ／Ｄ≦０．５に設定している。
【００３４】
次に、上記燃料噴射弁の作動を説明する。コイル３２に駆動電流が供給されると、可動体３４および弁体３６がステータコア３３に吸引されて排出孔３１１が開かれ、制御室６の燃料は、排出孔３１１、弁室３５２、副低圧連通孔３５４、低圧連通孔３５３、およびアーマチャ収容空間４２を介して、燃料タンクへ戻される。
【００３５】
これにより、制御室６の圧力が低下し、コマンドピストン７を介してノズルニードル２２を閉弁向きに付勢する力が小さくなるため、ノズルニードル２２に直接作用する高圧燃料の圧力によってノズルニードル２２が開弁向きに駆動されて噴孔２１１が開かれ、噴孔２１１から内燃機関の気筒内に燃料が噴射される。
【００３６】
その後、コイル３２への駆動電流の供給が停止されると、ステータコア３３の吸引力が消滅するため、可動体３４および弁体３６がバルブスプリング３７の付勢力により駆動されて排出孔３１１が閉じられる。
【００３７】
これにより、高圧導入通路３１２を介して供給される高圧燃料により制御室６の圧力が上昇し、コマンドピストン７を介してノズルニードル２２を閉弁向きに付勢する力が大きくなるため、ノズルニードル２２が閉弁向きに駆動されて噴孔２１１が閉じられ、燃料噴射が終了する。
【００３８】
ここで、可動体３４が電磁力によりステータコア３３側に吸引された状態のときに、スプリング座面３４２２は、シャフト部ガイド孔３５１におけるアーマチャ部３４１側の端部よりも弁体３６側に位置しているため、可動体３４がバルブスプリング３７の付勢力により反ステータコア側に駆動される際に、スプリング荷重によるシャフト部３４２の傾きが発生しにくくなり、したがって、シャフト部ガイド孔３５１とシャフト部３４２間の摺動抵抗を低減することができる。
【００３９】
なお、上記実施形態においては、可動体３４が電磁力によりステータコア３３側に吸引された状態のときに、スプリング座面３４２２が、シャフト部ガイド孔３５１におけるアーマチャ部３４１側の端部よりも弁体３６側に位置するようにしたが、可動体３４が電磁力によりステータコア３３側に吸引された状態のときに、スプリング座面３４２２が、シャフト部ガイド孔３５１における弁体３６側端部よりもさらに弁体３６側（換言すると、制御室プレート３１側）に位置するようにしてもよい。そのようにした場合は、スプリング荷重によるシャフト部３４２の傾きが殆ど発生しなくなるため、シャフト部ガイド孔３５１とシャフト部３４２間の摺動抵抗を一層低減することができる。
【符号の説明】
【００４０】
３２      コイル
３３      ステータコア
３４      可動体
３５      ガイド部材
３６      弁体
３７      スプリング
４２      アーマチャ収容空間
３４１    アーマチャ部
３４２    シャフト部
３５１    ガイド孔
３４２２  スプリング座面
【図１】
0005789954.tif 000002
【図２】
0005789954.tif 000003
【図３】
0005789954.tif 000004