CN112955643B - 螺线管机构及高压燃料泵 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于，在螺线管机构中，抑制由在固定铁芯上发生的气蚀的溃灭引起的腐蚀的发生。因此，在具备固定铁芯(39)、被固定铁芯(39)吸引的可动铁芯(36)、以及通过通电而在固定铁芯(39)与可动铁芯(36)之间产生磁吸引力的螺线管(43)的螺线管机构中，固定铁芯(39)具备通过可动铁芯(36)的移动而使流体出入的凹部(39a)，凹部(39a)中具备泊松比为0.45以上且0.55以下的弹性构件。

Description

螺线管机构及高压燃料泵

技术领域

本发明涉及具备在固定铁芯和可动铁芯之间产生磁吸引力的螺线管的螺线管机构、和具备螺线管机构的高压燃料泵。

背景技术

作为本发明的背景技术，有日本特开2012-136994号公报(专利文献1)中记载的高压泵(以下称为高压燃料泵)。在专利文献1的摘要中记载有以下的构成和作用效果。

“在线圈71的径内侧设置有固定铁芯72。设置在固定铁芯72的吸入阀侧的可动铁芯73使吸入阀向开阀方向或闭阀方向移动。容纳在固定铁芯72的第一容纳室61和可动铁芯73的第二容纳室62中的第二弹簧22向吸入阀侧对可动铁芯73施力。形成为比固定铁芯72硬度高的硬度的导向销80在第一容纳室61的深部卡止第二弹簧22。导向销能够防止由于可动铁芯73的往复运动而在第一容纳室61的燃料中发生的空泡的溃灭导致第一容纳室61的内壁中产生腐蚀。”

进一步地，在专利文献1的段落0030中，记载有以下的内容。

“导向销80例如通过对马氏体系的不锈钢进行淬火处理而形成为比固定铁芯72、可动铁芯73以及第二弹簧22的硬度高的硬度。导向销80的维氏硬度为Hv400以上。优选Hv650以上。”

另外，在段落0057中记载有以下的内容。

“在导向销80上设有与轴向连通的孔801。由此，在导向销80压入时，能够将第一容纳室61的深部的空气排出。因此，能够将导向销80可靠地压入小径孔63的内壁。”以及“能够使导向销80的基部81的外壁与小径孔63的内壁之间的间隙大致为零。因此，能够可靠地抑制在位于基部81的径外侧的小径孔63的内壁产生腐蚀。”

另外，上述“”内所示的符号是在专利文献1中使用的符号，与在本说明书及附图中使用的符号没有关系。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2012-136994号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1中记载有如下内容：将作为弹簧支架的导向销压入固定于固定铁芯的第一容纳室，用比固定铁芯、可动铁芯及第二弹簧硬度高的高硬度构件构成作为弹簧支架的导向销。另外，在导向销的中心形成有贯通孔，该贯通孔用于在压入时将形成于导向销与固定铁芯之间的密闭空间的空气排出。在这种情况下，虽然考虑了在导向销基部的径外侧(径向外侧)发生的腐蚀的对策，但没有考虑在与形成于导向销的贯通孔的里侧(可动铁芯相反侧)的开口相对的固定铁芯的底面发生的腐蚀。

本发明的目的在于，抑制由在固定铁芯上发生的气蚀的溃灭引起的腐蚀的发生。

解决问题的技术手段

为了实现上述目的，本发明的螺线管机构具备：

固定铁芯、被所述固定铁芯吸引的可动铁芯、以及通过通电而在所述固定铁芯与所述可动铁芯之间产生磁吸引力的螺线管，在该螺线管机构中，

所述固定铁芯具有通过所述可动铁芯的移动而使流体出入的凹部，

所述凹部具有泊松比为0.45以上且0.55以下的弹性构件。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种通过抑制由在固定铁芯上发生的气蚀引起的腐蚀的发生来提高可靠性的螺线管机构及高压燃料泵。

在以下的实施例中详细说明本发明的其他的构成、作用以及效果。

附图说明

图1是表示应用了高压燃料泵的发动机系统的构成的构成图。

图2是表示图1所记载的高压燃料泵的与柱塞的轴向平行的垂直截面的截面图。

图3是表示图1所记载的高压燃料泵的与柱塞的轴向垂直的水平截面的截面图。

图4是表示图1所示的高压燃料泵的与图2的垂直截面不同的垂直截面的截面图。

图5是放大表示图2记载的高压燃料泵的电磁阀机构附近的截面图，是表示电磁阀机构处于开阀状态的图。

图6A是说明固定铁芯和可动铁芯从分离的状态转变为抵接的状态时的气蚀和腐蚀的发生过程的图，是表示固定铁芯和可动铁芯处于分离的位置的状态的图。

图6B是说明固定铁芯和可动铁芯从分离的状态转变为抵接的状态时的气蚀和腐蚀的发生过程的图，是表示可动铁芯与固定铁芯抵接的瞬间的图。

图6C是说明固定铁芯和可动铁芯从分离的状态转变为抵接的状态时的气蚀和腐蚀的发生过程的图，是表示可动铁芯处于与固定铁芯抵接的状态、正发生气蚀的状态的图。

图6D是说明固定铁芯和可动铁芯从分离的状态转变为抵接的状态时的气蚀和腐蚀的发生过程的图，是表示可动铁芯处于与固定铁芯抵接的状态、发生腐蚀的状态的图。

图7A是说明从固定铁芯与可动铁芯抵接的状态转变为分离的状态时的气蚀和腐蚀的发生过程的图，是表示固定铁芯与可动铁芯处于抵接的位置的状态的图。

图7B是说明从固定铁芯与可动铁芯抵接的状态转变为分离的状态时的气蚀和腐蚀的发生过程的图，是表示可动铁芯处于从与固定铁芯抵接的状态转变为从固定铁芯分离的状态的过程中的状态的图。

图7C是说明从固定铁芯与可动铁芯抵接的状态转变为分离的状态时的气蚀及腐蚀的发生过程的图，是表示可动铁芯处于从与固定铁芯抵接的状态转变为从固定铁芯分离的状态的过程中的状态、且正发生气蚀的状态的图。

图7D是说明从固定铁芯与可动铁芯抵接的状态转变为分离的状态时的气蚀和腐蚀的发生过程的图，是表示可动铁芯处于转变为从固定铁芯分离的状态而停止的状态、且发生腐蚀的状态的图。

图8A是振动式气蚀试验装置的概念图。

图8B是振动式气蚀试验装置中的试验的试验条件。

图8C是表示振动式气蚀试验装置的试验结果的图。

图9是表示本发明的设有橡胶构件的电磁阀机构的一实施例的局部截面图。

图10是表示图9的实施例的变更例(第一变更例)的局部截面图。

图11是表示图9的实施例的变更例(第二变更例)的局部截面图。

具体实施方式

以下，使用附图详细说明使用了本发明一实施例的电磁阀的高压燃料进给泵(以下称为高压燃料泵)。

图1表示应用了高压燃料泵的发动机系统的构成图。

燃料箱20的燃料基于来自发动机控制单元27(以下称为ECU)的信号由进给泵21汲取。该燃料被加压到适当的进给压力并通过吸入配管28输送到高压燃料泵的低压燃料吸入口10a。

通过了低压燃料吸入口10a的燃料经由配置有压力脉动降低机构9的缓冲器室10c以及吸入通路(低压燃料吸入通路)10d，到达构成容量可变机构的电磁阀机构300的吸入口31b。电磁阀机构300构成电磁吸入阀机构。

流入电磁阀机构300的燃料通过由吸入阀30开闭的吸入口，流入加压室11。通过柱塞2的往复运动，在柱塞2的下降行程中从吸入阀30吸入燃料，在上升行程中燃料被加压。加压后的燃料经由排出阀机构8和燃料排出口12c被压送到安装有压力传感器26的共轨23。

然后，基于来自ECU27的信号，喷射器24向发动机喷射燃料。本实施方式是适用于喷射器24向发动机的缸筒内直接喷射燃料的所谓直喷发动机系统的高压燃料泵。高压燃料泵根据从ECU27向电磁阀机构300的信号，排出期望流量的燃料。

在图1中，虚线是泵体1，电磁阀机构300、压力脉动降低机构9、加压室11及柱塞2等机构部件组装在泵体1上。

图2表示图1记载的高压燃料泵的与柱塞2的轴向平行的垂直截面。图3表示图1记载的高压燃料泵的与柱塞2的轴向垂直的水平截面。图4表示图1所示的高压燃料泵的与图2的垂直截面不同的垂直截面。

本实施例的高压燃料泵固定在内燃机的高压燃料泵安装部90上。如图2、4所示，在泵体1上安装有引导柱塞2的往复运动并与泵体1一起形成加压室11的缸体6。即，柱塞2通过在缸体6的内部往复运动而使加压室11的容积变化。另外，设有用于向加压室11供给燃料的电磁阀机构300和用于从加压室11向燃料排出口12排出燃料的排出阀机构8。

缸体6在其外周侧被压入泵体1。在泵体1上形成有用于从下侧插入缸体6的插入孔。

在柱塞2的下端设置有挺杆92，该挺杆92将安装在内燃机的凸轮轴上的凸轮91的旋转运动转换为上下运动，并传递给柱塞2。柱塞2经由保持器15由弹簧4压接在挺杆92上。由此，伴随凸轮91的旋转运动，能够使柱塞2上下往复运动。

另外，保持在密封件支架7的内周下端部的柱塞密封件13在缸体6的图中下方部以能够滑动地与柱塞2的外周接触的状态设置。由此，在柱塞2滑动时，密封副室7a的燃料，防止燃料流入内燃机内部。同时，柱塞密封件13防止润滑内燃机内的滑动部的润滑油(也包括发动机油)流入泵体1的内部。

如图3、4所示，在泵体1的侧面部安装有吸入接头51。吸入接头51与供给来自车辆的燃料箱20的燃料的吸入配管(低压配管)28连接，燃料从吸入接头51向高压燃料泵内部供给。

如图4所示，通过了低压燃料吸入口10a的燃料通过在泵体1上沿上下方向延伸设置的吸入通路(低压燃料吸入通路)10b流向压力脉动降低机构9。压力脉动降低机构9配置在缓冲器盖14与泵体1的上端面之间的缓冲器室10c(10c1、10c2)中。具体而言，压力脉动降低机构9是2片金属膜片重叠构成的金属缓冲器。在压力脉动降低机构9的内部封入有0.3MPa～0.6MPa的气体。另外，缓冲器盖14被压入并固定在泵体1的外缘部。

缓冲器室10c形成在压力脉动降低机构9的上下表面。缓冲器室10c经由吸入通路(低压燃料吸入通路)10b与低压燃料吸入口10a连通，并经由吸入通路(低压燃料吸入通路)10d与电磁阀机构300的吸入口31b连通。因此，通过了缓冲器室10c的燃料经由吸入通路10d到达电磁阀机构300的吸入口31b。另外，如图2所示，吸入口31b在形成吸入阀阀座31a的吸入阀阀座构件31上沿径向形成。

如图3所示，设置在加压室11的出口侧的排出阀机构8具备排出阀阀座8a、与排出阀阀座8a分离接触的排出阀8b、和朝向排出阀阀座8对排出阀8ba施力的排出阀弹簧8c而构成。

在加压室11和排出阀室12a之间没有燃料压差的状态下，排出阀8b在排出阀弹簧8c的作用力下被压接在排出阀阀座8a上，成为闭阀状态。只有在加压室11的燃料压力比排出阀室12a的燃料压力大时，排出阀8b才克服排出阀弹簧8c而开阀。然后，加压室11内的高压的燃料经由排出阀室12a、燃料排出通路12b及燃料排出口12c向共轨23排出。排出阀室12a、燃料排出通路12b以及燃料排出口12c相对于加压室11配置在下游侧，形成燃料的排出通路。

图3所示的溢流阀机构200具备溢流阀体201、溢流阀202及溢流弹簧203而构成。溢流阀202的开阀压力由溢流弹簧203的设定载荷决定。

若由于高压燃料泵的电磁阀机构300的故障等，燃料排出口12c的压力异常地成为高压，比溢流阀机构200的设定载荷大，则异常高压燃料经由溢流通路被溢流到加压室11。

加压室11由泵体1、电磁阀机构300、柱塞2、缸体6及排出阀机构8构成。

根据图5详细说明电磁阀机构(电磁吸入阀机构)300。图5是放大表示图2记载的高压燃料泵的电磁阀机构300附近的截面图，表示电磁阀机构300处于开阀状态的状态。在以下的说明中，将电磁阀机构300的中心轴线300x设定为阀杆35的中心轴线35x来进行说明。沿着中心轴线300x、35x的方向(以下称为轴向)与吸入阀30的开闭阀方向一致，并且与可动铁芯(衔铁)36的移动方向(位移方向)一致。

电磁阀机构300具有在绕线管45上卷绕有多圈铜线的线圈(电磁线圈)43。在两个端子46(参照图2)各自的一端部分别可通电地连接有线圈43的两端。端子46与连接器47(参照图2)一体模制，露出到连接器47内部的另一端部能够与发动机控制单元(ECU)侧连接。

在包围线圈43的外周的部件中，有第一磁轭42、第二磁轭44、外铁芯38。第一磁轭42及第二磁轭44以包围线圈43的形式配置，与作为树脂构件的连接器47(参照图2)一体地模制并固定。外铁芯38被压入由第一磁轭42的中心部的孔部42a构成的内周面，外铁芯38和第一磁轭42被固定。进一步地，外铁芯38通过焊接等固定在泵体1上。外铁芯38通过焊接部Wa焊接在泵体1上。

第二磁轭44的内径侧(内周面)42a为与固定铁芯39接触的构成，或者以微小的间隙接近的构成。另外，第二磁轭44的外径侧(外周面)44b为与第一磁轭42的内周42b接触的构成，或者以微小的间隙接近的构成。在固定铁芯39上固定有固定销49，固定销49以将第二磁轭44推压到固定铁芯39上的方式发生作用力。固定销49可以使内周侧的角部49a咬入固定铁芯39而固定，也可以通过焊接等固定。

为了构成磁路并考虑到抗腐蚀性，第一磁轭42和第二磁轭44采用磁性不锈钢材料。考虑到强度特性和耐热特性，绕线管45和连接器47使用高强度耐热树脂。

在线圈43的内周设有密封环48，密封环48的轴向的一端部焊接固定在外铁芯38上，其相反侧的端部焊接固定在固定铁芯39上。在以中心轴线300x、35x为中心的径向上，在密封环48及外铁芯38的内周侧设有作为可动部的可动铁芯36及阀杆35、作为固定部的阀杆导向件37、阀杆施力弹簧40、和可动铁芯施力弹簧41。阀杆35在轴向上滑动自如地保持在阀杆导向件37的内周侧，并且滑动自如地保持可动铁芯36。

当电流在线圈43中流动时，可动铁芯36被产生的磁吸引力向固定铁芯39的方向吸引。为了使可动铁芯36在燃料中沿轴向自由地顺畅地移动，具有一个以上的沿轴向贯通的贯通孔36a，极力排除由可动铁芯36的移动方向(即轴向)上的前后的压力差引起的活动的限制。

阀杆导向件37与吸入阀阀座构件31一体形成，被插入泵体1的供吸入阀30插入的孔1e的内周侧。阀杆导向件37及吸入阀阀座构件31以夹在焊接固定于泵体1的插入孔1e2的外铁芯38与泵体1之间的方式固定。在阀杆导向件37上也与可动铁芯36同样地设有沿轴向贯通的贯通孔37a，构成为在可动铁芯36沿轴向移动时，不妨碍内部燃料的移动。

如上所述，密封环48固定在外铁芯38的与焊接在泵体1上的一侧相反的一侧的端部，固定铁芯39固定在密封环48的顶端。在固定铁芯39上形成有从可动铁芯36侧的端面沿轴向凹陷的凹部39a。凹部39a的垂直于轴向的截面为圆形，具有由圆周面构成的侧面39a1和底面39a2。在固定铁芯39的内周侧(即凹部39a)，阀杆施力弹簧40以阀杆35的细径部35b为导向而配置，向图右方向(吸入阀30方向)对阀杆35施力。阀杆35通过凸缘部35a与可动铁芯36卡合。另外，同时阀杆35通过顶端与吸入阀30卡合，向将吸入阀30从吸入阀阀座31a拉开的方向，即吸入阀30的开阀方向对吸入阀30施力。

可动铁芯施力弹簧41将一端部插入到设置在阀杆导向件37的中心侧的圆筒形的中央轴承部37b中，一边与阀杆导向件37保持同轴，一边对可动铁芯36施加凸缘部35a方向(图中左方向)的作用力。可动铁芯36的移动量36e设定得比吸入阀30的移动量30e大，在闭阀时吸入阀30不会从阀杆35受到干涉而能够落座于吸入阀阀座31a。

外铁芯38、第一磁轭42、第二磁轭44、固定铁芯39以及可动铁芯36在线圈43的周围形成磁路，当对线圈43施加电流时，在固定铁芯39的磁吸引面S39与可动铁芯36的磁吸引面S36之间产生磁吸引力。由于可动铁芯36和固定铁芯39形成磁吸引面S36、S39，因此优选使用性能上磁特性良好的材料。

为了使磁通在可动铁芯36的磁吸引面S36与固定铁芯39的磁吸引面S39之间流动，密封环48优选为非磁性材料。另外，为了吸收碰撞时的冲击，优选使用薄壁且伸长率大的不锈钢材料。具体而言，使用奥氏体系不锈钢。

使用图5说明电磁阀机构300的详细动作。

通过凸轮91的旋转，柱塞2向凸轮91的方向移动而处于吸入行程时，加压室11的容积增加，加压室11内的燃料压力降低。在该行程中，当加压室11内的燃料压力比吸入口31b的压力低时，吸入阀30成为开阀状态。30e表示吸入阀30的最大开度，此时，吸入阀30与止动件32接触。通过吸入阀30开阀，开口部(燃料通路)31c在吸入阀阀座31a与吸入阀30之间开口。此时，燃料通过开口部31c，经由在泵体1上沿横向(加压室11的径向)形成的孔1c流入加压室11。另外，孔1c也构成加压室11的一部分。

在柱塞2结束吸入行程后，柱塞2转为上升运动而转移到上升行程。在此，线圈43维持无通电状态，不对可动铁芯36作用磁作用力。阀杆施力弹簧40对朝阀杆35的径向外侧凸出的凸缘部(扩径部)35a施力，并被设定为具有在非通电状态下维持吸入阀30开阀所需的充分的作用力。加压室11的容积随着柱塞2的上升运动而减少，但在该状态下，被吸入加压室11的燃料通过开阀状态的开口部31c返回吸入通路10d，因此加压室11的压力不会上升。将该行程称为回送行程。

在该状态下，当来自ECU27的控制信号被施加到电磁阀机构300时，电流经由端子46流入线圈43。在固定铁芯39和可动铁芯36之间作用有磁吸引力，固定铁芯39和可动铁芯36在磁吸引面S39、S36碰撞。磁吸引力克服阀杆施力弹簧40的作用力而对可动铁芯36向固定铁芯39侧施力，可动铁芯36与凸缘部35a卡合，使阀杆35向离开吸入阀30的方向移动。

此时，通过吸入阀施力弹簧33的作用力和燃料流入吸入通路10d而产生的流体力，吸入阀30闭阀。闭阀后，加压室11的燃料压力与柱塞2的上升运动一起上升，当成为燃料排出口12c的压力以上时，经由排出阀机构8进行高压燃料的排出，向共轨23供给燃料。将该行程称为排出行程。

即，柱塞2的从下止点到上止点之间的上升行程由回送行程和排出行程构成。并且，通过控制电磁阀机构300的向线圈43的通电时机，能够控制排出的高压燃料的量。如果使向线圈43通电的时机提前，则压缩行程中的回送行程的比例变小，排出行程的比例变大。即，返回吸入通路10d的燃料变少，高压排出的燃料变多。另一方面，如果延迟通电的时机，则压缩行程中的回送行程的比例变大，排出行程的比例变小。即，返回吸入通路10d的燃料变多，高压排出的燃料变少。对线圈43的通电时机由来自ECU27的指令控制。如上所述，通过控制对线圈43的通电时机，能够将高压排出的燃料的量控制为内燃机所需的量。

外铁芯38具有供可动铁芯36的外周面滑动的内周面。另外，密封环48由硬度低的材料(例如奥氏体系不锈钢)形成。

由此，如后所述，能够缓和冲击载荷。

接着，详细说明固定铁芯39和可动铁芯36在磁吸引面S39、S36上的碰撞。

在可动铁芯36与固定铁芯39刚碰撞后，在接触部位的附近产生碰撞应力。在产生碰撞应力期间，密封环48弹性变形，从而使固定铁芯39、第一磁轭42、第二磁轭44和固定销832在受到冲击力的方向(图5中的左方向)上移动，以缓和在固定铁芯39和可动铁芯36上产生的冲击载荷。

重要的是，密封环48为薄壁且可进行大规模变形，即伸长率大。密封环48的伸长率大于固定铁芯39和可动铁芯36的伸长率。密封环48例如具有35％以上的伸长率。另外，密封环48需要为非磁性(非磁性体)，作为其材料，具体而言优选奥氏体系不锈钢。通常，奥氏体系不锈钢为非磁性，能够确保伸长率为35～45％以上。

另外，密封环48为圆筒形状。固定铁芯39和外铁芯38分别具有供密封环48插入的插入部39ins、38ins。固定铁芯39和外铁芯38在插入密封环48的状态下具有与密封环48的外周面CS齐平(相同直径)的外周面。由此，例如绕线管45等其他部件的安装变得容易。

接着，使用图6A～6D和图7A～7D，说明固定铁芯39的凹部39a对气蚀及腐蚀而言成为严酷环境的机理。

图6A～6D是说明固定铁芯39与可动铁芯36从分离的状态转变为抵接的状态时的气蚀及腐蚀的发生过程的图。图6A表示固定铁芯39和可动铁芯36处于分离的位置的状态。图6B表示可动铁芯36与固定铁芯39抵接的瞬间。图6C表示可动铁芯36处于与固定铁芯39抵接的状态、且正发生气蚀的状态。图6D表示可动铁芯36处于与固定铁芯39抵接的状态、且发生腐蚀的状态。

如图6A所示，通过对线圈43通电，在固定铁芯39的磁吸引面S39与可动铁芯36的磁吸引面S36之间产生磁吸引力，可动铁芯36向固定铁芯39方向移动(图的左方向)。伴随着该移动而被排除的流体(燃料)如F1所示，向可动铁芯36的贯通孔(连通路)36a流动，另一方面，也向固定铁芯39的凹部39a流入。其结果，固定铁芯39的凹部里端面(底面)39a2附近的区域V由于没有流体的逸出空间而成为高压。

接着，如图6B所示，被吸引到固定铁芯39侧的可动铁芯36通过与固定铁芯39碰撞而成为与固定铁芯39抵接的状态。通过可动铁芯36停止，流入固定铁芯39的凹部39a的流体的流动也停止，因此，如F2所示，成为高压的凹部39a的流体从凹部39a通过可动铁芯36的贯通孔36a流出，区域V的压力逐渐降低。

进而，如图6C所示，流体的惯性力使凹部39a的流体F3继续流出，由此区域V的压力继续降低，低于流体的饱和蒸气压，从而发生气蚀Cav。

最后，如图6D所示，通过从凹部39a流出的流体与其他部件碰撞而反射的压力波、或者由于凹部39a成为低压而导致的流体F4向凹部39a的再次流入，区域V的压力恢复，由此气蚀Cav溃灭，固定铁芯39被该冲击力蚀坏，发生腐蚀。

图7A～7D是说明从固定铁芯39与可动铁芯36抵接的状态转变为分离的状态时的气蚀及腐蚀的发生过程的图。图7A表示固定铁芯39和可动铁芯36处于抵接的位置的状态。图7B表示可动铁芯36从与固定铁芯39抵接的状态转变为从固定铁芯39分离的状态的过程中的状态。图7C表示可动铁芯36处于从与固定铁芯39抵接的状态转变为从固定铁芯39分离的状态的过程中的状态、且正发生气蚀的状态。图7D表示可动铁芯转处于变为从固定铁芯分离的状态而停止的状态、且发生腐蚀的状态。

如图7A所示，在固定铁芯39与可动铁芯36分离之前，由于凹部39a附近的容积没有变化，因此基本上在区域V中没有压力变动，成为静压状态。接着，如图7B所示，可动铁芯36向图的右方向移动，由此，可动铁芯36与固定铁芯39分离，流体F5从贯通孔36a和凹部39a流入在固定铁芯39与可动铁芯36之间产生的容积，结果，区域V的压力降低。进而，如图7C所示，流体F6从凹部39a持续流出，从而区域V的压力持续下降。其结果，区域V的压力低于饱和蒸气压，发生气蚀Cav。最后，如图7D所示，通过因可动铁芯36停止动作而产生的压力波、或者因凹部39a成为低压而导致的流体F7向凹部39a的再次流入，发生气蚀Cav的区域V的压力恢复，由此气蚀Cav溃灭，固定铁芯39被该冲击力蚀坏，发生腐蚀。

根据以上的机理可知，可动铁芯36的移动速度越大，固定铁芯39的凹部39a内的区域V对于气蚀及腐蚀而言越处于严酷的环境下。

伴随着近来的汽车的严格的环境法规的应对所带来的高压燃料泵的排出压力的高压化及大流量化，由凸轮91所带来的柱塞2的升程量也有增大的倾向。另外，可动铁芯36的移动速度与凸轮91的升程量定性地相关。因此，为了应对环境法规，可以说必须提高固定铁芯39的凹部39a内的区域V中的对于气蚀及腐蚀的韧性。

另外，饱和蒸气压低的燃料容易发生气蚀，乙醇燃料溃灭时的蚀坏力变强。因此，近来燃料种类的多样化需要提高对气蚀及腐蚀的坚韧性。

在高压燃料泵中，当部件由于气蚀及腐蚀而受损时，在最坏的情况下，在部件中可能形成孔，导致燃料泄漏。另外，即使不至于导致燃料泄漏，被削下的部件也可能成为异物而成为高压燃料泵的动作不良、进而配置在下游侧的喷射器的动作不良等的原因。

不仅在高压燃料泵的电磁阀机构中，而且在处理高压流体的电磁阀机构中，提高对气蚀及腐蚀的坚韧性的需求也在上升。

接着，使用图8A～8C说明橡胶材料的耐腐蚀性。图8A表示振动式气蚀试验装置的概念图。图8B表示振动式气蚀试验装置中的试验的试验条件。图8C表示振动式气蚀试验装置的试验结果。

振动式气蚀试验装置构成为，通过使喇叭100纵向振动而引起压力变动，从而发生气蚀，确认与喇叭顶端101相对的试验片102的气蚀引起的腐蚀的进行情况。试验条件如图8B所示。试验结果如图8C所示，横轴为硬度(维氏硬度)，纵轴为发生腐蚀之前的潜伏期。

在图8C中，在硬度为Hv400以上的材质中，潜伏期为40～60分钟左右，与此相对，橡胶材料的潜伏期为120分钟以上，能够确认耐腐蚀性优异。另外，由于橡胶材料不能用维氏硬度表示，所以在图8C中没有绘制橡胶材料的潜伏期。

在本实施例中，如图9所示，通过具备橡胶构件71，提高耐腐蚀性。图9表示本发明的设有橡胶构件71的电磁阀机构300的一实施例的局部截面。

在本实施例中，在凹部39a的底面39a2上设置相对于凹部39a的开口侧向相反侧凹陷的凹部77。在凹部77的底面39a2上开口的开口面为圆形。该开口面的直径比凹部39a的侧面39a1的直径小。在侧面39a1的底面39a2侧的端部形成有相对于凹部39a的开口侧直径缩小的缩径部78，凹部77的开口面的直径比缩径部78的直径，即底面39a2的直径小。另外，凹部77的开口面、缩径部78及侧面39a1各自的中心位于中心轴线300x、35x上，并同轴配置。

由凹部77的开口面的直径与凹部39a的底面39a2的直径的差(径差)形成的底面39a2部分构成所述可动铁芯施力弹簧41接触的接触面(弹簧座)。

凹部77的底面77b形成为半球状，在凹部77中填充有橡胶构件(弹性构件)71。橡胶构件71在凹部77中形成平坦面71a。在本实施例中，橡胶构件71处于被压入凹部77的状态，通过橡胶构件71对凹部77的表面的紧贴力，防止橡胶构件71从凹部77脱落。

凹部77构成容纳橡胶构件(弹性构件)71的弹性构件容纳凹部。

橡胶构件(弹性构件)71配置在弹性构件容纳凹部77的径向整个区域。由此，能够在弹性构件容纳凹部77的径向整个区域抑制气蚀及腐蚀。

并且，橡胶构件(弹性构件)71配置成在弹性构件收纳凹部77的轴向(沿着中心轴线300x、35x的方向)上与弹性构件收纳凹部77的开口面之间具有轴向的间隙79。由此，能够将气蚀封闭在弹性构件容纳凹部77的内部，利用橡胶构件(弹性构件)71可靠地缓冲因气蚀溃灭而产生的冲击波。

在本实施例中，在凹部39a的底面39a2上形成凹部77，由此气蚀发生在凹部77的内侧。而且，在凹部77中，气蚀发生在橡胶构件71的平坦面71a的附近。因此，在本实施例中，橡胶构件71能够抑制腐蚀的发生，提高耐腐蚀性。

在橡胶构件71为平坦面71a的情况下，在平坦面71a的外周部有可能发生气蚀及腐蚀。气蚀发生在凹部77的更里侧。因此，可以将橡胶构件71的平坦面71a形成为虚线71a’所示的凹面。

即，橡胶构件(弹性构件)71的与凹部(弹性构件容纳凹部)77的开口面相对的端面由向开口面侧的相反侧凹陷的凹面71a’构成。由此，气蚀在凹面71a’的中央部发生，能够抑制凹面71a’的外周部的气蚀及腐蚀的发生。

在本实施例中，通过在凹部39a的底面39a2部配置橡胶构件71，能够抑制由在固定铁芯39的凹部39a的里侧发生的气蚀引起的腐蚀。即，能够用橡胶构件71缓冲由在固定铁芯39发生的气蚀溃灭引起的冲击波。

使用图10说明本实施例的变更例(第一变更例)。图10表示图9的实施例的变更例(第一变更例)的局部截面。对与上述实施例相同的构成标注与上述实施例相同的符号，并省略说明。

在本变更例中，凹部77形成圆柱形状，凹部77由形成圆周面的侧面77a和平坦的底面77b构成。在凹部77的底面(里端面)77b附近配置球形的橡胶构件(弹性构件)72。为了将橡胶构件72保持在凹部77的内侧，在凹部77的开口部设置盖构件74。盖构件74构成支承可动铁芯施力弹簧40的弹簧支承部(弹簧座)76。

盖构件74由在径向中央部具有开口的环状构件形成。即，在凹部(弹性构件容纳凹部)77的与可动铁芯施力弹簧40的接触面39a2上配置有盖构件74，该盖构件74在径向中央部具有开口74a并覆盖弹性构件容纳凹部77。盖构件74优选使用硬度比固定铁芯39高的材料，例如马氏体系不锈钢材料等。

在本变更例中，凹部77也构成容纳橡胶构件(弹性构件)71的弹性构件容纳凹部。

橡胶构件(弹性构件)72配置在弹性构件容纳凹部77的径向整个区域。由此，能够在弹性构件容纳凹部77的径向整个区域抑制气蚀。

另外，橡胶构件(弹性构件)72配置成在弹性构件容纳凹部77的轴向(沿着中心轴线300x、35x的方向)上与弹性构件容纳凹部77的开口面之间具有间隙。特别是在本变更例(第二变更例也同样)中，盖构件74配置成在与橡胶构件(弹性构件)72之间形成有轴向的间隙。由此，能够将气蚀封闭在弹性构件容纳凹部77的内部，利用橡胶构件(弹性构件)72可靠地缓冲因气蚀溃灭而产生的冲击波。

进而，在本变更例中，盖构件74的开口直径74a比凹部77的开口直径小。因此，将气蚀的发生限定在凹部77的内侧的效果提高，抑制凹部77的外侧的气蚀引起的腐蚀的发生的效果提高。

在本变更例中，与凹部77的开口面相对的橡胶构件72的半球面72a缓冲气蚀溃灭引起的冲击波。此时，橡胶构件72的外周部72b与凹部77的侧面77a接触，但外周部72b对侧面77a的紧贴力较小，有时仅靠外周部72b的紧贴力无法将橡胶构件72保持在凹部77的内侧。因此，在凹部77的开口部设置盖构件74，利用盖构件74防止橡胶构件72从凹部77脱落。

使用图11说明本实施例的变更例(第二变更例)。图11表示图9的实施例的变更例(第二变更例)的局部截面。对与上述实施例以及第一变更例相同的构成标注与上述实施例以及第一变更例相同的符号，并省略说明。

在本变更例中，在与第一变更例同样的凹部77中配置有圆柱橡胶构件(圆柱形状的弹性构件)75。在本变更例中，也在凹部77的开口部设置盖构件74，通过盖构件74防止圆柱橡胶构件75从凹部77脱落。在本变更例中，与上述的实施例以及第一变更例同样，能够通过圆柱橡胶构件75缓冲在固定铁芯39发生的气蚀溃灭引起的冲击波。

在本变更例中，凹部77构成容纳圆柱橡胶构件(弹性构件)75的弹性构件容纳凹部。

圆柱橡胶构件(弹性构件)75配置在弹性构件容纳凹部77的径向整个区域。由此，能够在弹性构件容纳凹部77的径向整个区域抑制气蚀及腐蚀。

而且，圆柱橡胶构件(弹性构件)75配置成在弹性构件容纳凹部77的轴向(沿着中心轴线300x、35x的方向)上与弹性构件容纳凹部77的开口面之间具有间隙。由此，能够将气蚀封闭在弹性构件容纳凹部77的内部，利用圆柱橡胶构件(弹性构件)75可靠地缓冲因气蚀溃灭而产生的冲击波。

在本变更例中，也可以将圆柱橡胶构件75的盖构件74侧的端面形成为与上述实施例的凹面71a’同样的凹面。另外，圆柱橡胶构件75也可以压入于凹部77。

另外，在上述的实施例中，也可以在凹部77的开口部设置在第一变更例及第二变更例中说明的盖构件74。

在上述的实施例以及变更例中，将橡胶构件71、72以及圆柱橡胶构件75作为橡胶构件进行了说明，但只要是能够缓冲气蚀溃灭引起的冲击波的弹性构件即可，该弹性构件只要是泊松比为0.45以上且0.55以下的构件即可。即，本发明的螺线管机构具备固定铁芯39、被固定铁芯39吸引的可动铁芯36、通过通电而在固定铁芯39与可动铁芯36之间产生磁吸引力的螺线管43，其中，固定铁芯39具备充满流体并通过可动铁芯36的移动而使流体出入的凹部39a，在凹部39a中具备泊松比为0.45以上且0.55以下的弹性构件71、72、75。并且，在凹部39a中具备对可动铁芯36施力的可动铁芯施力弹簧40，凹部39a具有与可动铁芯施力弹簧40接触的接触面39a2、和比接触面39a2更向可动铁芯施力弹簧40侧的相反侧凹陷并容纳弹性构件71、72、75的弹性构件容纳凹部77即可。

以上，根据本发明的实施例及其变更例，能够提供一种在组装高压燃料泵时确保能够将橡胶构件顺利地压入、插入或填充到凹部77中的高可制造性，并且在实际使用时确保高可靠性和高品质性的电磁阀机构和搭载有该电磁阀机构的高压燃料泵。为此，高压燃料泵具备配置在加压室11的吸入侧的电磁阀机构300和配置在加压室11的排出侧的排出阀机构8，其中，电磁阀机构300具备图9～图11所记载的螺线管机构即可。

以上，本发明不限定于上述的实施例以及变更例，包含各种变更例。例如，上述的实施例以及变更例是为了容易理解地说明本发明而详细说明的例子，并不一定限定于具备所说明的全部构成。另外，能够将各变更例的构成的一部分与实施例的构成的一部分组合应用。另外，对于实施例及变更例的构成的一部分，能够进行其他构成的追加、删除、置换。

符号说明

8…排出阀机构，11…加压室，36…可动铁芯，39…固定铁芯，39a…凹部，39a2…接触面，40…可动铁芯施力弹簧，43…线圈(螺线管)，71、72、75…弹性构件(橡胶构件、圆柱橡胶构件)，71a’…凹面，74…盖构件，77…弹性构件容纳凹部，79…轴向间隙，300…电磁阀机构。

Claims (10)

1.一种螺线管机构，其具备固定铁芯、被所述固定铁芯吸引的可动铁芯、以及通过通电而在所述固定铁芯与所述可动铁芯之间产生磁吸引力的螺线管，该螺线管机构的特征在于，

所述固定铁芯具备通过所述可动铁芯的移动而使流体出入的凹部，

在所述凹部中具备对所述可动铁芯施力的可动铁芯施力弹簧，

所述凹部具有与所述可动铁芯施力弹簧接触的接触面、和比所述接触面更向与所述可动铁芯施力弹簧侧的相反侧凹陷并容纳弹性构件的弹性构件容纳凹部，

所述弹性构件容纳凹部中具备泊松比为0.45以上且0.55以下的弹性构件。

2.根据权利要求1所述的螺线管机构，其特征在于，

所述弹性构件配置在所述弹性构件容纳凹部的径向整个区域。

3.根据权利要求1所述的螺线管机构，其特征在于，

所述弹性构件配置成在所述弹性构件容纳凹部的轴向上与所述弹性构件容纳凹部的开口面之间具有间隙。

4.根据权利要求1所述的螺线管机构，其特征在于，

所述弹性构件构成为球状。

5.根据权利要求1所述的螺线管机构，其特征在于，

所述弹性构件构成为圆柱形状。

6.根据权利要求1所述的螺线管机构，其特征在于，

在所述弹性构件容纳凹部的与所述可动铁芯施力弹簧接触的所述接触面上配置有盖构件，该盖构件在径向中央部具有开口并覆盖所述弹性构件容纳凹部。

7.根据权利要求6所述的螺线管机构，其特征在于，

所述盖构件配置成在与所述弹性构件之间形成有轴向的间隙。

8.根据权利要求1所述的螺线管机构，其特征在于，

所述弹性构件的与所述弹性构件容纳凹部的开口面相对的端面由向所述开口面侧的相反侧凹陷的凹面构成。

9.一种高压燃料泵，其具备配置在加压室的吸入侧的电磁阀机构、和配置在所述加压室的排出侧的排出阀机构，该高压燃料泵的特征在于，

所述电磁阀机构具备权利要求1所述的螺线管机构。

10.一种螺线管机构，其具备固定铁芯、被所述固定铁芯吸引的可动铁芯、以及通过通电而在所述固定铁芯与所述可动铁芯之间产生磁吸引力的螺线管，该螺线管机构的特征在于，

所述固定铁芯具有通过所述可动铁芯的移动而使流体出入的凹部，

在所述凹部中具备对所述可动铁芯施力的可动铁芯施力弹簧，

所述凹部具有与所述可动铁芯施力弹簧接触的接触面、和比所述接触面更向与所述可动铁芯施力弹簧侧的相反侧凹陷并容纳弹性构件的弹性构件容纳凹部，

在所述弹性构件容纳凹部中具备弹性构件。

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