JP2000146013A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 センタレス加工などの各種の研削加工方法に
て高精度にかつ効率的に研削加工できる弁体を備えた電
磁弁の提供。 【解決手段】 ステム部９８ａの各外周面９８ｄに形成
されている圧力抜き用溝９８ｅが螺旋状である。このた
め、調整トイシ車１２２あるいはトイシ車１２４の一直
線状の接触部分全体が一度に圧力抜き用溝９８ｅに落ち
込むことはなく、不連続で急激な研削圧力の変化が防止
される。したがって、高い研削圧力で研削しても形成さ
れるポペット弁９８のステム部９８ａの真円度を低下さ
せることが無く、効率的かつ高精度の研削加工を実現す
ることができる。そして、このようにポペット弁９８の
研削加工にセンタレス加工が採用できることから、ポペ
ット弁９８の両端にセンタ穴を設け無くても高精度な加
工が効率的にでき、一層生産性を向上させることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁弁に関し、例
えば内燃機関の燃料圧送に用いられる高圧燃料ポンプ用
電磁スピル弁等に用いられる電磁弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】高圧燃料ポンプのポンプ室の燃料を開弁
によって溢流させる高圧燃料ポンプ用電磁スピル弁が知
られている（特開平１０−１５３１５７号公報）。

【０００３】このような電磁スピル弁は、円筒状をなす
シート体と、このシート体の貫通孔に移動可能に挿入支
持されるステム部を有する弁体とを備えている。この電
磁スピル弁は開閉指令に対する十分に高い応答性が望ま
れる。しかし、シート体の内周面とステム部の外周面と
の間から漏れた燃料の内圧によって弁体の移動を阻止す
る力が生じるため、十分な応答性が得られない場合があ
る。

【０００４】このため、従来技術ではシート体に内圧抜
きの油路を設けているが、この油路の形成は加工に時間
を要し製造コストの増大につながる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような時間のかか
る油路形成を避けるために、例えば図１２に示すごとく
弁体５００におけるステム部５０２の外周面５０４にス
テム部５０２の中心軸方向へ延びる縦溝５０６を形成す
ることが考えられる。

【０００６】しかしながら、このような縦溝５０６をス
テム部５０２の外周面５０４に設けると、ステム部５０
２の外周面５０４を研削加工にて仕上げる場合に高精度
に加工できないおそれがある。

【０００７】例えば、図１３（Ａ）に示すごとく、トイ
シ車５１０を用いたセンタ加工では、高精度に研削する
ためにはステム部５０２の外周面５０４に対して一定の
研削圧力でトイシ車５１０を接触させる必要がある。し
かし、縦溝５０６部分が研削位置に回転してくるとトイ
シ車５１０による研削圧力が不連続にしかも急激に低下
する。そして、その後、縦溝５０６の縁にトイシ車５１
０が衝突する。このような状況を繰り返すので、研削加
工にむらを生じて真円度が低下してしまう。

【０００８】このため、研削圧力を極めて小さくして長
時間の研削加工を行うことで真円度を規格内に維持して
生産することになる。このような長時間の加工は弁体の
生産性を低下させ、電磁弁の製造コストを上昇させる原
因となる。

【０００９】センタ加工よりも研削加工にコストがかか
らない加工法として、センタレス加工が存在する。この
センタレス加工は弁体を支持するためのセンタ穴加工が
不要であり、図１３（Ｂ）に示すごとくトイシ車６１０
と調整トイシ車６１２とに弁体を挟んで加工するため研
削圧力を高めることができ精度高くかつ効率的に研削加
工できる加工法である。

【００１０】しかし、前述したごとくステム部５０２の
外周面５０４に縦溝５０６を形成した場合には、トイシ
車６１０と調整トイシ車６１２とにステム部５０２を挟
むことになる。このため縦溝５０６による不連続で急激
な研削圧力の変化がセンタ加工の場合よりも大きく影響
する。

【００１１】更にセンタレス加工では、下からブレード
６１４で、上から上部押え６１６で挟んでいる。このた
めブレード６１４や上部押え６１６の支持に対しても縦
溝５０６が影響して弁体に位置ぶれが生じて高精度の研
削が困難となる。

【００１２】したがって、センタレス加工は縦溝５０６
を有する弁体の研削加工に用いることはできない。現実
には前述したセンタ加工により非効率な研削加工を行わ
なくてはならず、弁体の生産性が極めて低いものとなら
ざるを得ない。

【００１３】本発明は、各種の研削加工方法にて高精度
にかつ効率的に研削加工できる弁体を備えた電磁弁の提
供を目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の電磁弁
は、ステム部を有する弁体をシート体に形成された貫通
孔内にて該貫通孔の軸方向へ移動可能に前記ステム部の
外周面で支持するとともに、電磁コイルの起磁力に応じ
て前記弁体を駆動することで、前記弁体のバルブフェー
スと前記シート体に設けられたバルブシートとを離合動
作させる電磁弁であって、前記ステム部の外周面には１
つ以上の圧力抜き用溝が形成され、該各圧力抜き用溝は
前記ステム部の中心軸に対して回転位相が異なる部分が
存在することを特徴とする。

【００１５】それぞれの圧力抜き用溝において、ステム
部の中心軸に対して回転位相が異なる部分が存在する。
すなわち、圧力抜き用溝は単なる一直線状に延びる縦溝
ではなく、曲折部分が存在したり、全体が曲がったり、
螺旋を描いたりしている。このことにより、ステム部の
中心軸に沿って外周面の同一位相上を一直線に辿ってい
くと必ず圧力抜き用溝が存在しない外周面を通過するこ
とになる。

【００１６】このため、センタ加工においてもセンタレ
ス加工においても、ステム部の中心軸に沿って、同一位
相上で一直線にステム部の外周面に接触するトイシ車あ
るいは調整トイシ車は、圧力抜き用溝のない外周面に常
に接触していることになる。

【００１７】したがって、トイシ車あるいは調整トイシ
車の接触部分が一度に圧力抜き用溝上を通過することが
防止されるので、不連続で急激な研削圧力の変化が防止
される。このため高い研削圧力にて効率的かつ高精度の
研削加工を実現することができる。

【００１８】しかもセンタレス加工が可能となることか
ら、センタ穴を形成しなくてもよくなり、一層効率的な
製造方法を採用することが可能となる。請求項２記載の
電磁弁は、請求項１記載の構成に対して、前記圧力抜き
用溝は、螺旋状に前記ステム部の外周面に形成されてい
ることを特徴とする。

【００１９】このように圧力抜き用溝は、ステム部の外
周面において螺旋状に形成することにより、ステム部の
中心軸に対して回転位相が異なる部分が存在するように
圧力抜き用溝を形成することができ、請求項１の作用効
果を生じさせることができる。しかも、螺旋状であるこ
とから圧力抜き用溝の形成も比較的容易に行うことがで
き、生産効率を低下させることはない。

【００２０】請求項３記載の電磁弁は、請求項１または
２記載の構成に対して、前記電磁コイルの起磁力に応じ
て磁気回路内に配置されたコアに対してアーマチャを移
動させて、該アーマチャと連動する前記弁体のバルブフ
ェースと前記シート体に設けられたバルブシートとを離
合動作させることで、高圧燃料ポンプが圧送する燃料の
溢流状態を調整する高圧燃料ポンプ用電磁スピル弁とし
て形成されていることを特徴とする。

【００２１】このように電磁弁が高圧燃料ポンプ用電磁
スピル弁として形成されることにより、十分な応答性で
高精度の燃料噴射制御を実現できる電磁弁を提供するこ
とができる。

【００２２】請求項４記載の電磁弁は、請求項１〜３の
いずれか記載の構成に対して、前記ステム部の外周面
は、センターレス加工にて研削加工されていることを特
徴とする。

【００２３】このように実際にステム部の外周面の研削
加工にセンターレス加工を適用することで、高応答性の
電磁弁を高精度にかつ効率よく製造することができる。
請求項５記載の電磁弁は、請求項１〜３のいずれか記載
の構成に対して、前記ステム部の外周面および前記バル
ブフェースは、センターレス加工にて同時に研削加工さ
れていることを特徴とする。

【００２４】上述した請求項１〜３の構成では研削圧力
が安定しているため、センタレス加工にて、ステム部の
外周面とともに、高精度が要求されるバルブフェースも
同時に研削することができ、高精度の電磁弁を一層高い
効率で製造することが可能となる。

【００２５】

【発明の実施の形態】［実施の形態１］図１は、上述し
た発明が適用された車輌用ガソリンエンジンの燃料供給
装置１０の概略構成を表すブロック図である。この燃料
供給装置１０は、高圧燃料ポンプ１１、燃料タンク１
３、低圧フィードポンプ１４および電磁スピル弁４１等
を備えている。

【００２６】ここで、高圧燃料ポンプ１１は燃料を高圧
に加圧するためのものであり、シリンダ２０と、このシ
リンダ２０内で往復動するプランジャ２１と、シリンダ
２０の内周壁面およびプランジャ２１の上端面により区
画形成された加圧室２２とを備えている。

【００２７】プランジャ２１の下端に取り付けられたタ
ペット２３は、スプリング（図示略）の付勢力によりエ
ンジンＥのカムシャフト２４に設けられたカム２５に圧
接されている。カムシャフト２４の回転に伴ってカム２
５が回転することで、プランジャ２１がシリンダ２０内
を往復動し加圧室２２内の容積が変化する。

【００２８】加圧室２２は、流入通路３０によって燃料
タンク１３に接続されている。この流入通路３０には低
圧フィードポンプ１４が設けられており、この低圧フィ
ードポンプ１４により燃料タンク１３の燃料は吸入され
吐出される。吐出された燃料は流入通路３０を通じて、
プランジャ２１の下動の際に加圧室２２内に導入され
る。低圧フィードポンプ１４と加圧室２２との間の流入
通路３０には逆止弁３１が設けられている。この逆止弁
３１は流入通路３０内において低圧フィードポンプ１４
から加圧室２２へ向かう燃料の流通のみを許容し、逆流
を防止している。

【００２９】流入通路３０において低圧フィードポンプ
１４と逆止弁３１との間の部分（以下、この部分を「吐
出側流入通路３２」という）はリリーフ通路３３により
燃料タンク１３に接続されている。リリーフ通路３３の
途中にはリリーフ弁３４が設けられており、リリーフ弁
３４は吐出側流入通路３２内の燃料圧力が規定値以上に
なった場合に開弁する。このリリーフ弁３４の開弁によ
り、吐出側流入通路３２内の燃料はリリーフ通路３３を
通じて燃料タンク１３に戻される。その結果、低圧フィ
ードポンプ１４から加圧室２２に移送される燃料の圧力
が略一定に維持されるようになっている。

【００３０】加圧室２２は、供給通路３５によりエンジ
ンＥに設けられた燃料リザーバ５５に接続されている。
この燃料リザーバ５５は燃料を高圧の状態に保持すると
ともに、その燃料をインジェクタ５６に分配する。

【００３１】エンジンＥには、その各気筒に対応して複
数のインジェクタ５６が設けられている。各インジェク
タ５６は燃料リザーバ５５にそれぞれ接続されており、
この燃料リザーバ５５内の高圧燃料が各インジェクタ５
６に分配供給されるようになっている。また、供給通路
３５には加圧室２２から燃料リザーバ５５に向かう燃料
の流通のみを許容する逆止弁３６が設けられており、こ
の逆止弁３６によって燃料リザーバ５５から加圧室２２
への燃料の逆流が防止されている。

【００３２】また、燃料リザーバ５５は、途中にリリー
フ弁３７が設けられたリリーフ通路３８により燃料タン
ク１３に接続されている。燃料リザーバ５５の燃料圧力
が規定値以上にまで上昇したときにリリーフ弁３７が開
弁することにより、燃料リザーバ５５内の燃料がリリー
フ通路３８を通じて燃料タンク１３に戻される。これに
より、燃料リザーバ５５内の燃料圧力が過大になること
が防止される。

【００３３】インジェクタ５６はエンジンＥの電子制御
装置（以下、「ＥＣＵ」という）６０からの信号に基づ
いて開閉することにより、エンジンＥの各気筒に対して
必要な量の燃料を噴射供給する。燃料リザーバ５５には
燃圧センサ６１が取り付けられている。燃圧センサ６１
は燃料リザーバ５５内の燃料圧力を検出して、その圧力
に応じた信号をＥＣＵ６０に対して出力する。

【００３４】加圧室２２は、この加圧室２２に接続され
る部分が供給通路３５と共通になったスピル通路１１
ｃ，１１ｄにより、電磁スピル弁４１（図１では電磁ス
ピル弁４１の構造は概略的に示しているが詳細は後述す
る）を介して燃料タンク１３に接続されている。

【００３５】この電磁スピル弁４１は常開式の電磁弁で
あり、開閉がＥＣＵ６０により通電制御されるようにな
っている。電磁スピル弁４１よりも下流側のスピル通路
１１ｄには、燃料タンク１３から電磁スピル弁４１側へ
の燃料の逆流を防止するとともに、スピル通路１１ｄ内
の燃料圧力が規定圧力以上となった際に開弁する圧力調
整弁４０が設けられている。

【００３６】図２の縦断面図に電磁スピル弁４１の詳細
構成を示す。電磁スピル弁４１のフランジ部材７２はス
テンレス製のリング形状をなしている。このフランジ部
材７２にはステンレス製のナット部７４が回転可能に取
り付けられている。このナット部７４を、高圧燃料ポン
プ１１に設けられた螺合部１１ａに螺入することによ
り、電磁スピル弁４１の各構成を高圧燃料ポンプ１１に
固定している。

【００３７】ナット部７４の一端にはリング状係合縁部
７４ａが設けられ、フランジ部材７２の外周面に設けら
れたリング状係合突条７２ａに係合している。このこと
により、フランジ部材７２およびフランジ部材７２に直
接あるいは間接に取り付けられている電磁スピル弁４１
の各構成が高圧燃料ポンプ１１に固定されることにな
る。

【００３８】フランジ部材７２には、ナット部７４とは
反対側に、ヨーク部品７６が接している。更にヨーク部
品７６にはもう一つのヨーク部品７８が接している。一
方のヨーク部品７６は、中央に丸孔が形成された円板部
材７６ａを有し、この丸孔に短円筒部材７６ｂが形成さ
れた形状をなしている。他方のヨーク部品７８は、中央
に丸孔が形成された円板部７８ａを有し、この丸孔に短
円筒部材７８ｂが形成され、更に円板部７８ａの外周縁
に長円筒部材７８ｃが形成された形状をなしている。ヨ
ーク部品７６，７８は、共に低炭素鋼をプレスにて成形
したものである。

【００３９】これら２つのヨーク部品７６，７８は、一
方のヨーク部品７６の円板部材７６ａの外周縁と、他方
のヨーク部品７８の長円筒部材７８ｃの先端面とを接触
させることにより組み合わされて、一つのヨーク８０を
形成している。なお、短円筒部材７６ｂ，７８ｂの先端
部は隙間を開けて対向状態に配置され、その間にヨーク
部材が存在しない分離部８０ｂを設けている。

【００４０】上述したごとくヨーク部品７６，７８が組
み合わされて形成されたヨーク８０の内部にはリング状
の空間が形成されている。この空間にはリング状の電磁
コイル８２が配置されている。なおヨーク８０とリング
状の電磁コイル８２との間隙には樹脂８４が充填されて
いる。

【００４１】このようなヨーク８０と電磁コイル８２と
の一体物は、射出成形によりフランジ部材７２のリング
状突条７２ｂとともに樹脂８６中に埋設されている。こ
のことにより、フランジ部材７２とヨーク８０側とが一
体化されている。なおこの射出成型時に電磁コイル８２
に電流を供給するためのコネクタ部８６ａも形成され
る。

【００４２】フランジ部材７２の中心孔７２ｃおよびヨ
ーク８０の中心孔８０ａへは、ナット部７４側からステ
ンレス等の非磁性体からなる有底の筒状部材８８が挿入
されている。この筒状部材８８は、円板部８８ａと、こ
の円板部８８ａの中央から突出する筒部８８ｂとから構
成されている。この筒部８８ｂの先端は閉塞されて半球
状の底部８８ｃを形成している。筒状部材８８は、この
底部８８ｃを先頭にして、フランジ部材７２の中心孔７
２ｃ側からヨーク８０の中心孔８０ａへ挿入されてい
る。なお、筒状部材８８が挿入された状態では、筒状部
材８８はヨーク８０の中心孔８０ａの内周面に接触して
いるが、フランジ部材７２の中心孔７２ｃの内周面には
接触していない。

【００４３】図３の縦断面図に、中心孔７２ｃ，８０ａ
に挿入される前の、筒状部材８８に組み込まれて一体化
されたバルブサブアッセンブリ９５を示す。筒部８８ｂ
内には、底部８８ｃ側から、コア９０、アーマチャ９２
およびシート体９４が配置されている。この内、コア９
０およびアーマチャ９２は、パーマロイや電磁ステンレ
ス等の高透磁率材料が用いられている。シート体９４は
ステンレス等の非磁性体である。

【００４４】コア９０は、内部にバネ９６を収納する収
納孔９０ａと貫通孔９０ｂとが中心軸位置に形成された
円柱状をなしている。このコア９０は、筒状部材８８内
の必要な位置に挿入後、筒状部材８８を外側から加締め
ることにより固定される。

【００４５】バネ９６に付勢される状態で、リング状の
アーマチャ９２が筒状部材８８内に配置されている。ア
ーマチャ９２の外径は筒状部材８８の内径よりも小さい
ので、筒状部材８８の内壁との間に隙間が存在する。

【００４６】アーマチャ９２の中心軸位置に形成されて
いる貫通孔９２ａには、シート体９４側から挿入された
ポペット弁９８のステム部９８ａの先端部９８ｂが挿入
されている。このステム部９８ａの先端部９８ｂに形成
されている環状溝９８ｃ部分にて、アーマチャ９２が外
側から加締められることにより、ポペット弁９８はアー
マチャ９２と一体化されている。このことにより、アー
マチャ９２とポペット弁９８とが連動して移動可能とさ
れている。

【００４７】シート体９４は、その円柱状の支持部９４
ａにて筒状部材８８に圧入されている。このことで、シ
ート体９４は円板部８８ａ側から筒状部材８８内部を塞
いでいる。支持部９４ａの中心軸位置には貫通孔９４ｂ
が形成され、この貫通孔９４ｂの内部を前述したポペッ
ト弁９８のステム部９８ａが摺動可能に貫通している。

【００４８】シート体９４の基部９４ｃにはスピル空間
１００が形成され、その開口部にはバルブシート１０２
が形成されている。ポペット弁９８のステム部９８ａ
は、支持部９４ａの貫通孔９４ｂとスピル空間１００と
を貫通しているとともに、その拡径された基端部９８ｆ
にはバルブフェース１０４が形成されている。このバル
ブフェース１０４がステム部９８ａの移動に連動して、
バルブシート１０２に対して離合動作するように構成さ
れている。

【００４９】また、シート体９４には、バルブシート１
０２よりも外側にストッパ収納部９４ｄが形成されてい
て、このストッパ収納部９４ｄには円板状ストッパ１０
６が挿入されている。このため、バルブシート１０２と
バルブフェース１０４とは、円板状ストッパ１０６によ
り覆われることになる。

【００５０】この円板状ストッパ１０６には、燃料流通
用貫通孔１０６ａが複数形成され、供給通路３５におけ
る燃料を、図示矢印Ａのごとくスピル時に流通させるこ
とができる。なお、燃料流通用貫通孔１０６ａの方向は
燃料が直接ポペット弁９８の基端部９８ｆに衝突しない
ように、基端部９８ｆから外れされている。

【００５１】更に、スピル空間１００には、バルブシー
ト１０２とバルブフェース１０４との間を通過した燃料
を、図示矢印Ｂにて示すごとく圧力調整弁４０側へ排出
するための排出路９４ｅが設けられている。

【００５２】また、シート体９４の貫通孔９４ｂに摺動
するステム部９８ａの外周面９８ｄには、螺旋状の圧力
抜き用溝９８ｅが複数（ここでは各２本）設けられ、筒
状部材８８の内部に対して燃料の流入流出を許容してい
る。このため筒状部材８８の内圧の影響を無くして、ポ
ペット弁９８の軸方向での移動を円滑に行うことができ
る。

【００５３】また、燃料が筒状部材８８とシート体９４
との間、あるいは高圧燃料ポンプ１１の螺合部１１ａと
シート体９４との間から漏出しないように、ゴム製のＯ
リング１０８，１１０がシート体９４の基部９４ｃに形
成されたリング状の溝９４ｆ，９４ｇ内に配置されてい
る。

【００５４】図３に示したバルブサブアッセンブリ９５
の製造は、まず、シート体９４の貫通孔９４ｂにバルブ
シート１０２側からポペット弁９８を挿入する。そし
て、ポペット弁９８の先端部９８ｂにアーマチャ９２を
ストッパ部９８ｈに当接するまで圧入するとともに、ア
ーマチャ９２を加締めてポペット弁９８のステム部９８
ａにアーマチャ９２を固定する。

【００５５】次に、バルブフェース１０４とバルブシー
ト１０２とを密着させた状態で、シート体９４の基部９
４ｃの表面９４ｈとアーマチャ９２の先端面９２ｄとの
距離Ｄを測定する。

【００５６】次に、コア９０の基端面９０ｃと、筒状部
材８８の円板部８８ａにおける基端側面８８ｄとの距離
が、前述したごとく測定した距離ＤとエアギャップＧ
（所望の規格値）との和となる位置まで、筒状部材８８
内にコア９０を圧入する。そして、コア９０を挿入した
部分において筒状部材８８を外側から加締めてコア９０
を筒状部材８８に対して固定する。

【００５７】次に、バネ９６をコア９０の収納孔９０ａ
内に配置し、前述したごとく組み立てておいたアーマチ
ャ９２、ポペット弁９８およびシート体９４の一体物
を、筒状部材８８に対してシート体９４の支持部９４ａ
にて圧入して固定する。

【００５８】次に、円板状ストッパ１０６をストッパ収
納部９４ｄ内に配置すれば、図３の構成、すなわちバル
ブサブアッセンブリ９５が完成する。また、図２に示し
たごとくの電磁スピル弁４１を完成するには、予め図４
に示すごとくのコイルサブアッセンブリ１１２を形成し
ておく。すなわち、フランジ部材７２に対してナット部
７４を組み合わせ、前述したごとく形成したヨーク部品
７６，７８と電磁コイル８２との一体物を樹脂８６の射
出成形によりフランジ部材７２に固定一体化し、コイル
サブアッセンブリ１１２を形成しておく。なお、樹脂８
６の射出成型時にコネクタ部８６ａも形成される。

【００５９】そして、コイルサブアッセンブリ１１２の
２つのヨーク部品７６，７８からなるヨーク８０の中心
孔８０ａとフランジ部材７２の中心孔７２ｃとに、フラ
ンジ部材７２側から図３に示したバルブサブアッセンブ
リ９５を挿入することにより、電磁スピル弁４１を完成
することができる。

【００６０】この時、分離部８０ｂに臨むヨーク部品７
８の短円筒部材７８ｂの縁部が、コア９０が存在する部
分に筒状部材８８の外部から接触し、分離部８０ｂに臨
むヨーク部品７６の縁部が、アーマチャ９２が存在する
部分に筒状部材８８の外部から接触する。このことで、
電磁コイル８２による起磁力により、ヨーク８０、コア
９０およびアーマチャ９２にて十分に効率の良い磁気回
路を形成することができる。

【００６１】この電磁スピル弁４１を、図２に示したご
とくナット部７４にて高圧燃料ポンプ１１の螺合部１１
ａに螺合することにより、高圧燃料ポンプ１１に取り付
けることができる。なお、高圧燃料ポンプ１１に取り付
けた際に、ポンプボディ１１ｂ側が円板状ストッパ１０
６に接触することで、円板状ストッパ１０６を固定でき
る。更に、ポンプボディ１１ｂに設けられている加圧室
２２からの燃料が流入するスピル通路１１ｃは円板状ス
トッパ１０６の燃料流通用貫通孔１０６ａに連通し、燃
料タンク１３へ排出するスピル通路１１ｄはシート体９
４の排出路９４ｅに連通する。

【００６２】上述したごとく形成された電磁スピル弁４
１は、次のように機能する。高圧燃料ポンプ１１におい
てプランジャ２１により加圧室２２の圧縮が開始される
前に、ＥＣＵ６０からの指令により電磁コイル８２に電
流が流される。このことで、電磁コイル８２の起磁力に
より、ヨーク部品７８、ヨーク部品７６、アーマチャ９
２およびコア９０を経路とする磁気回路が作動する。こ
のため、アーマチャ９２はバネ９６の付勢力に抗してコ
ア９０に引きつけられる。そして、アーマチャ９２に連
動してポペット弁９８もコア９０側へ移動するので、バ
ルブフェース１０４とバルブシート１０２とは密着し
て、電磁スピル弁４１は閉じられる。したがって、以
後、燃料リザーバ５５内の燃料圧力は加圧室２２の圧縮
に応じて上昇する。

【００６３】そして、必要な燃料量が燃料リザーバ５５
内に圧送されたタイミングで、ＥＣＵ６０は電磁コイル
８２への電流供給を停止する。すると、コア９０への引
きつけ力が消失したアーマチャ９２は、バネ９６の付勢
力によりコア９０から離れる。これに連動してバルブフ
ェース１０４はバルブシート１０２から離れるので、電
磁スピル弁４１は開く。したがって、供給通路３５側か
らの燃料はスピル通路１１ｃ，１１ｄ側へ排出される。

【００６４】ここで、バルブサブアッセンブリ９５内に
組み込まれているポペット弁９８は、上述した電磁スピ
ル弁４１の性能を決定する重要部品の一つである。した
がって、図５の斜視図に示すごとく、ポペット弁９８の
外形、特にステム部９８ａにおける外周面９８ｄおよび
基端部９８ｆのバルブフェース１０４は高精度に形成さ
れている。

【００６５】このポペット弁９８の形成については次の
ように行われている。まず、前加工として、旋削により
外形を出すとともに、ネジ切り加工により螺旋状の圧力
抜き用溝９８ｅを形成する。なお、前加工としては転造
により外形と螺旋状の圧力抜き用溝９８ｅとを直接に形
成してもよい。また転造では後の研削加工するには寸法
精度が不十分な場合は、更に旋削を組み合わせてもよ
い。

【００６６】前加工の次は、研削加工にて高精度に仕上
げるために、ポペット弁９８はセンタレス加工機にセッ
トされる。すなわち、まず図６（上方から見た部分断面
図）および図７（図６のＡ−Ａ断面図）に示すごとく、
ポペット弁９８のステム部９８ａを下方からブレード１
２０にて支持する。更に、ステム部９８ａの上方からは
上部押え１２５にて浮き上がりを防止する。ポペット弁
９８の前後からは調整トイシ車１２２とトイシ車１２４
とで挟持して必要な研削圧力をかける。

【００６７】このトイシ車１２４は、テーパ状の外周面
に少なくとも２つの研削面１２４ａ，１２４ｂを形成し
ている。この研削面の内、図６のほぼ中央部に存在する
研削面１２４ａにてステム部９８ａの外周面９８ｄを研
削し、左端に存在する研削面１２４ｂにて基端部９８ｆ
の外周面を研削するように配置される。

【００６８】なお、トイシ車１２４の回転軸に対して
は、ポペット弁９８の中心軸および調整トイシ車１２２
の回転軸は角度差、例えば１５°の角度差が設けられて
いる。また、ポペット弁９８の基端部９８ｆ側には先端
に超硬合金１２６ａを備えたストッパ１２６が当接され
て、ポペット弁９８が研削加工中に図６において左側に
ずれるのを防止している。

【００６９】更に、ポペット弁９８の基端部９８ｆの外
周面には、トイシ車１２４とは反対側から、シュー１２
８がその一部に設けられた超硬合金１２８ａにて接触
し、基端部９８ｆにおいてポペット弁９８が中心軸とは
直交する方向へぶれるのを防止している。

【００７０】この状態で、調整トイシ車１２２とトイシ
車１２４とを図７に示した矢印のごとく回転させる。こ
のことにより、ポペット弁９８は調整トイシ車１２２の
回転に従って図示矢印のごとく回転されて、トイシ車１
２４によりステム部９８ａの２つの外周面９８ｄおよび
基端部９８ｆの外周面が研削される。

【００７１】次に、トイシ車１２４を、図８に示すごと
く、外周面９８ｄを最終仕上げするための研削面１７４
ａとバルブフェース１０４を研削仕上げするための研削
面１７４ｃとを備えたトイシ車１７４に取り替える。調
整トイシ車１２２、ストッパ１２６およびシュー１２８
は同じものを用いている。なお、図８と同じ構成の別の
研削加工機にてポペット弁９８を研削するようにしても
よい。

【００７２】この状態で調整トイシ車１２２とトイシ車
１７４とを回転させる。このことにより、ポペット弁９
８はトイシ車１７４によりステム部９８ａの外周面９８
ｄが最終仕上げされ、バルブフェース１０４も同時に研
削されて完成される。

【００７３】このように高精度に形成されたポペット弁
９８は前述したごとく、バルブサブアッセンブリ９５に
組み込まれ、そしてコイルサブアッセンブリ１１２と組
み合わせれて電磁スピル弁４１として燃料供給装置１０
に用いられる。

【００７４】上述した研削加工の際には、調整トイシ車
１２２およびトイシ車１２４，１７４は、ステム部９８
ａの中心軸方向に沿って一直線状態に外周面９８ｄに接
触して回転する。そして、この回転の際には調整トイシ
車１２２およびトイシ車１２４，１７４の接触部分は、
圧力抜き用溝９８ｅ上を繰り返し通過することになる。

【００７５】しかし、この圧力抜き用溝９８ｅは、ステ
ム部９８ａの中心軸に対して、長さ方向において次第に
回転位相が変化する螺旋状に形成されている。すなわ
ち、圧力抜き用溝９８ｅはステム部９８ａの中心軸に対
して、全長が同一位相に存在するのでなく、回転位相が
異なる部分が存在することになる。このため、それぞれ
の外周面９８ｄにおいて、調整トイシ車１２２あるいは
トイシ車１２４，１７４の一直線状の接触部分全体が一
度に圧力抜き用溝９８ｅに落ち込むことはない。常に、
各外周面９８ｄにおいて調整トイシ車１２２およびトイ
シ車１２４，１７４は各外周面９８ｄに接触して研削を
行っている。

【００７６】以上説明した本実施の形態１によれば、以
下の効果が得られる。 （イ）．前述したごとく、ステム部９８ａの各外周面９
８ｄにおける圧力抜き用溝９８ｅが螺旋状であり、ステ
ム部９８ａの中心軸に対して回転位相が異なる部分が存
在する。このため、調整トイシ車１２２あるいはトイシ
車１２４，１７４の一直線状の接触部分全体が一度に圧
力抜き用溝９８ｅに落ち込むことはなく、常にいずれか
の部分が外周面９８ｄに接触しているので不連続で急激
な研削圧力の変化が防止される。

【００７７】したがって、高い研削圧力で研削してもポ
ペット弁９８のステム部９８ａやバルブフェース１０４
の真円度を低下させることが無く、効率的かつ高精度の
研削加工を実現することができる。

【００７８】しかも、このような作用効果により前述し
たごとくポペット弁９８の研削加工にセンタレス加工が
採用できることから、ポペット弁９８の両端にセンタ穴
を設け無くても高精度な加工が効率的にでき、一層生産
性を向上させることができる。

【００７９】（ロ）．また、圧力抜き用溝９８ｅは、ス
テム部９８ａの中心軸に対して回転位相が異なる部分が
存在するという形状を、螺旋状に形成されることで実現
されている。この螺旋状の圧力抜き用溝９８ｅは、ネジ
溝の形成と同じ加工方法により極めて容易に形成するこ
とができるものである。したがって、このような圧力抜
き用溝９８ｅを形成しても生産性を低下させることはな
い。

【００８０】（ハ）．また、上述したポペット弁９８は
電磁スピル弁４１に組み込まれて、高圧燃料ポンプ用電
磁スピル弁として用いられることにより、高応答性かつ
高精度の燃料噴射制御を実現できる。

【００８１】（ニ）．また、加工時に研削圧力が安定し
ているため、センタレス加工にて前述したごとくステム
部９８ａの外周面９８ｄとともに、高精度が要求される
バルブフェース１０４も同時に研削することができ、高
精度の電磁スピル弁４１を一層高い生産性で製造するこ
とが可能となる。

【００８２】［実施の形態２］図９に実施の形態２に用
いられるポペット弁２９８を示す。他の構成は前記実施
の形態１と同じである。

【００８３】本実施の形態２のポペット弁２９８が前記
実施の形態１のポペット弁９８と異なるのは、ステム部
２９８ａの外周面２９８ｄに設けられた圧力抜き用溝２
９８ｅが螺旋状でなくクランク状に折れ曲がって形成さ
れている点である。

【００８４】このことによっても、圧力抜き用溝２９８
ｅはステム部２９８ａの中心軸に対して回転位相が異な
る部分が存在することになる。このため、図６〜８に示
したごとくセンタレス加工する際に、それぞれの外周面
２９８ｄにおいて、調整トイシ車あるいはトイシ車の直
線状の接触部分全体が一度に圧力抜き用溝２９８ｅに落
ち込むことはない。常に、各外周面２９８ｄにおいて調
整トイシ車およびトイシ車は各外周面２９８ｄに接触し
ていることになる。

【００８５】以上説明した本実施の形態２によれば、以
下の効果が得られる。 （イ）．前記実施の形態１の（イ）、（ハ）および
（ニ）の効果を生じる。 （ロ）．クランク状の圧力抜き用溝２９８ｅは、前加工
において転造等にて実現してもよく、形成も容易であり
生産性を低下させることはない。

【００８６】［その他の実施の形態］ ・前記各実施の形態において、研削加工にセンタレス加
工を使用していたが、これ以外に、例えば図１０に示す
ごとく、ポペット弁３９８をセンタ間に保持して回転さ
せ、反対方向に回転するトイシ車３２４にて研削するセ
ンタ加工を利用してもよい。この場合は、ポペット弁３
９８の基端部側端面と先端部側端面とにセンタ穴を設け
る必要がある。しかし、センタレス加工の場合と同じ
く、トイシ車の一直線状の接触部分全体が一度に圧力抜
き用溝に落ち込むことはない。したがって、不連続で急
激な研削圧力の変化が防止される。このためセンタ加工
においても高い研削圧力にて効率的かつ高精度の研削加
工を実現することができる。

【００８７】・前記実施の形態２のポペット弁の構成を
変形して、図１１に示すごとく、ポペット弁４９８の２
つの外周面４９８ｄ間でクランク状の圧力抜き用溝４９
８ｅの位相をずらすことで、同一位相に存在する圧力抜
き用溝４９８ｅの長さを更に短くするようにしてもよ
い。このようにすることにより、一層、研削圧力の変動
が小さくなり、より高精度で効率的な研削加工が可能と
なる。

【００８８】・前記実施の形態１の圧力抜き用溝９８ｅ
は各外周面９８ｄに２本ずつ右ネジ状に形成されていた
が、左ネジ状でもよく、また一方が右ネジ状に他方が左
ネジ状に形成して交叉するように形成してもよい。

【００８９】・前記実施の形態１では圧力抜き用溝９８
ｅは各外周面９８ｄに２本ずつ形成されていたが、圧力
抜き用溝９８ｅは各外周面９８ｄに１本でもよく、３本
以上でもよい。同様に前記実施の形態２あるいは図１１
に示した例では圧力抜き用溝２９８ｅ，４９８ｅは各外
周面２９８ｄ，４９８ｄに４本ずつ形成されていたが、
１〜３本でもよく、５本以上でもよい。

【００９０】・また、各実施の形態ではステム部には２
つの外周面が設けられていたが、１つでも３つ以上でも
よく、３つ以上の外周面が設けられている場合には、す
べての外周面において圧力抜き用溝はステム部の中心軸
に対して回転位相が異なる部分が存在することが好まし
い。ただし、３つ以上の外周面が設けられている場合に
は、他の外周面に挟まれて存在する一部の外周面につい
ては、隣接する外周面と異なり圧力抜き用溝はステム部
の中心軸に沿って一直線状に形成されていてもよい。こ
の場合は、隣接する外周面において調整トイシ車および
トイシ車が常に外周面に接触しているので研削圧力の不
連続で急激な変化が抑制される。

【００９１】・前記各実施の形態は、車輌用ガソリンエ
ンジンの燃料供給装置１０に用いられる電磁スピル弁４
１についての例であったが、このような用途に限らず、
前述したポペット弁を有する電磁弁であれば本発明は具
現化できる。

【００９２】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明の実施の形態には、特許請求の範囲に記載
した技術的事項以外に次のような各種の技術的事項の実
施形態を有するものであることを付記しておく。

【００９３】（１）．ステム部を有する弁体をシート体
に形成された貫通孔内にて該貫通孔の軸方向へ移動可能
に前記ステム部の外周面で支持するとともに、電磁コイ
ルの起磁力に応じて前記弁体を駆動することで、前記弁
体のバルブフェースと前記シート体に設けられたバルブ
シートとを離合動作させる電磁弁における前記弁体であ
って、前記ステム部の外周面には１つ以上の圧力抜き用
溝が形成され、該各圧力抜き用溝は前記ステム部の中心
軸に対して回転位相が異なる部分が存在することを特徴
とする電磁弁用弁体。

【００９４】（２）．前記圧力抜き用溝は、螺旋状に前
記ステム部の外周面に形成されていることを特徴とする
（１）記載の電磁弁用弁体。 （３）．前記電磁弁は、前記電磁コイルの起磁力に応じ
て磁気回路内に配置されたコアに対してアーマチャを移
動させて、該アーマチャと連動する前記弁体のバルブフ
ェースと前記シート体に設けられたバルブシートとを離
合動作させることで、高圧燃料ポンプが圧送する燃料の
溢流状態を調整する高圧燃料ポンプ用電磁スピル弁とし
て形成されていることを特徴とする（１）または（２）
記載の電磁弁用弁体。

【００９５】（４）．前記ステム部の外周面は、センタ
ーレス加工にて研削加工されていることを特徴とする
（１）〜（３）のいずれか記載の電磁弁用弁体。 （５）．前記ステム部の外周面および前記バルブフェー
スは、センターレス加工にて同時に研削加工されている
ことを特徴とする（１）〜（３）のいずれか記載の電磁
弁用弁体。

【００９６】

【発明の効果】請求項１記載の電磁弁においては、それ
ぞれの圧力抜き用溝において、ステム部の中心軸に対し
て回転位相が異なる部分が存在する。すなわち、圧力抜
き用溝は単なる一直線状に延びる縦溝ではなく、曲折部
分が存在したり、全体が曲がったり、螺旋を描いたりし
ている。このことにより、ステム部の中心軸に沿って外
周面の同一位相上を一直線に辿っていくと必ず圧力抜き
用溝が存在しない外周面を通過することになる。このた
め、センタ加工においてもセンタレス加工においても、
ステム部の中心軸に沿って、同一位相上で一直線にステ
ム部の外周面に接触するトイシ車あるいは調整トイシ車
は、圧力抜き用溝のない外周面に常に接触していること
になる。したがって、トイシ車あるいは調整トイシ車の
接触部分が一度に圧力抜き用溝上を通過することが防止
されるので、不連続で急激な研削圧力の変化が防止され
る。このため高い研削圧力にて効率的かつ高精度の研削
加工を実現することができる。しかもセンタレス加工が
可能となることから、センタ穴を形成しなくてもよくな
り、一層効率的な製造方法を採用することが可能とな
る。

【００９７】請求項２記載の電磁弁においては、請求項
１記載の構成に対して、圧力抜き用溝はステム部の外周
面において螺旋状に形成している。このことにより、ス
テム部の中心軸に対して回転位相が異なる部分が存在す
るように圧力抜き用溝を形成することができ、請求項１
の作用効果を生じさせることができる。しかも、螺旋状
であることから圧力抜き用溝の形成も比較的容易に行う
ことができ、生産効率を低下させることはない。

【００９８】請求項３記載の電磁弁においては、請求項
１または２記載の構成に対して、前記電磁コイルの起磁
力に応じて磁気回路内に配置されたコアに対してアーマ
チャを移動させて、該アーマチャと連動する前記弁体の
バルブフェースと前記シート体に設けられたバルブシー
トとを離合動作させることで、高圧燃料ポンプが圧送す
る燃料の溢流状態を調整する高圧燃料ポンプ用電磁スピ
ル弁として形成されている。このように電磁弁が高圧燃
料ポンプ用電磁スピル弁として形成されることにより、
十分な応答性で高精度の燃料噴射制御を実現できる電磁
弁を提供することができる。

【００９９】請求項４記載の電磁弁においては、請求項
１〜３のいずれか記載の構成に対して、前記ステム部の
外周面は、センターレス加工にて研削加工されている。
このように実際にステム部の外周面の研削加工にセンタ
ーレス加工を適用することで、高応答性の電磁弁を高精
度にかつ効率よく製造することができる。

【０１００】請求項５記載の電磁弁においては、請求項
１〜３のいずれか記載の構成に対して、前記ステム部の
外周面および前記バルブフェースは、センターレス加工
にて同時に研削加工されている。上述した請求項１〜３
の構成では、研削圧力が安定しているため、センタレス
加工にて、ステム部の外周面とともに、高精度が要求さ
れるバルブフェースも同時に研削することができ、高精
度の電磁弁を一層高い効率で製造することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明が適用された車輌用ガソリンエンジン
の燃料供給装置の概略構成を表すブロック図。

【図２】 実施の形態１としての電磁スピル弁の縦断面
図。

【図３】 実施の形態１におけるバルブサブアッセンブ
リの縦断面図。

【図４】 実施の形態１におけるコイルサブアッセンブ
リの縦断面図。

【図５】 実施の形態１におけるポペット弁の斜視図。

【図６】 実施の形態１におけるポペット弁のセンタレ
ス加工説明のための断面図。

【図７】 図６におけるＡ−Ａ断面図。

【図８】 実施の形態１におけるポペット弁のセンタレ
ス加工説明のための断面図。

【図９】 実施の形態２におけるポペット弁の正面図。

【図１０】 センタ加工の例を示す断面図。

【図１１】 実施の形態２に対する変形例を示すポペッ
ト弁の正面図。

【図１２】 改良前のポペット弁の斜視図。

【図１３】 改良前のポペット弁の加工状況を示す断面
図。

【符号の説明】

１０…燃料供給装置、１１…高圧燃料ポンプ、１１ａ…
螺合部、１１ｂ…ポンプボディ、１１ｃ，１１ｄ…スピ
ル通路、１３…燃料タンク、１４…低圧フィードポン
プ、２０…シリンダ、２１…プランジャ、２２…加圧
室、２３…タペット、２４…カムシャフト、２５…カ
ム、３０…流入通路、３１…逆止弁、３２…吐出側流入
通路、３３…リリーフ通路、３４…リリーフ弁、３５…
供給通路、３６…逆止弁、３７…リリーフ弁、３８…リ
リーフ通路、４０…圧力調整弁、４１…電磁スピル弁、
５５…燃料リザーバ、５６…インジェクタ、６０…電子
制御装置（ＥＣＵ）、６１…燃圧センサ、７２…フラン
ジ部材、７２ａ…リング状係合突条、７２ｂ…リング状
突条、７２ｃ… 中心孔、７４…ナット部、７４ａ…リ
ング状係合縁部、７６…ヨーク部品、７６ａ…円板部
材、７６ｂ…短円筒部材、７８…ヨーク部品、７８ａ…
円板部、７８ｂ…短円筒部材、７８ｃ…長円筒部材、８
０…ヨーク、８０ａ…中心孔、８０ｂ…分離部、８２…
電磁コイル、８４…樹脂、８６…樹脂、８６ａ…コネク
タ部、８８…筒状部材、８８ａ…円板部、８８ｂ…筒
部、８８ｃ…底部、８８ｄ…基端側面、９０…コア、９
０ａ…収納孔、９０ｂ…貫通孔、９０ｃ…基端面、９２
…アーマチャ、９２ａ…貫通孔、９２ｄ…先端面、９４
…シート体、９４ａ…支持部、９４ｂ…貫通孔、９４ｃ
…基部、９４ｄ…ストッパ収納部、９４ｅ…排出路、９
４ｆ，９４ｇ…リング状の溝、９４ｈ…表面、９５…バ
ルブサブアッセンブリ、９６…バネ、９８…ポペット
弁、９８ａ…ステム部、９８ｂ…先端部、９８ｃ…環状
溝、９８ｄ…外周面、９８ｅ…圧力抜き用溝、９８ｆ…
基端部、９８ｈ…ストッパ部、１００…スピル空間、１
０２…バルブシート、１０４…バルブフェース、１０６
…円板状ストッパ、１０６ａ…燃料流通用貫通孔、１０
８，１１０…ゴム製のＯリング、１１２…コイルサブア
ッセンブリ、１２０…ブレード、１２２…調整トイシ
車、１２４…トイシ車、１２４ａ，１２４ｂ… 研削
面、１２５…上部押え、１２６…ストッパ、１２６ａ…
超硬合金、１２８…シュー、１２８ａ…超硬合金、１７
４…トイシ車、１７４ａ，１７４ｃ…研削面、２９８…
ポペット弁、２９８ａ…ステム部、２９８ｄ…外周面、
２９８ｅ…圧力抜き用溝、３２４…トイシ車、３９８，
４９８…ポペット弁、４９８ｄ…外周面、４９８ｅ…圧
力抜き用溝、Ｅ…エンジン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 輝久 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 (72)発明者 古根川 淳志 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 Ｆターム(参考） 3G066 AA02 AB02 AD12 BA19 BA51 BA55 CA01S CA09 CA20U CE02 CE25 CE31 DC18 3H106 DA07 DA12 DA23 DB02 DB12 DB23 DB32 DC02 DD03 EE35 GA07 KK18

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステム部を有する弁体をシート体に形成
   された貫通孔内にて該貫通孔の軸方向へ移動可能に前記
   ステム部の外周面で支持するとともに、電磁コイルの起
   磁力に応じて前記弁体を駆動することで、前記弁体のバ
   ルブフェースと前記シート体に設けられたバルブシート
   とを離合動作させる電磁弁であって、前記ステム部の外
   周面には１つ以上の圧力抜き用溝が形成され、該各圧力
   抜き用溝は前記ステム部の中心軸に対して回転位相が異
   なる部分が存在することを特徴とする電磁弁。
2. 【請求項２】 前記圧力抜き用溝は、螺旋状に前記ステ
   ム部の外周面に形成されていることを特徴とする請求項
   １記載の電磁弁。
3. 【請求項３】 前記電磁コイルの起磁力に応じて磁気回
   路内に配置されたコアに対してアーマチャを移動させ
   て、該アーマチャと連動する前記弁体のバルブフェース
   と前記シート体に設けられたバルブシートとを離合動作
   させることで、高圧燃料ポンプが圧送する燃料の溢流状
   態を調整する高圧燃料ポンプ用電磁スピル弁として形成
   されていることを特徴とする請求項１または２記載の電
   磁弁。
4. 【請求項４】 前記ステム部の外周面は、センターレス
   加工にて研削加工されていることを特徴とする請求項１
   〜３のいずれか記載の電磁弁。
5. 【請求項５】 前記ステム部の外周面および前記バルブ
   フェースは、センターレス加工にて同時に研削加工され
   ていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の
   電磁弁。