JP2000283314A - 流量制御弁とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コスト低減を図りつつ厳しい精度要求を満足
し、ひいては流量制御の性能を向上させる。 【解決手段】弁体６３はバルブケース９内に摺動可能に
収容され、その一端にはアーマチャ７０が固定されてい
る。流量制御弁Ｐ２は、コイル６１への通電量に応じて
弁体６３の移動量を調整し、該移動量に応じて流体流量
を比例制御する。第１，第２のステータ７３，７４の間
には非磁性材料からなる挿入部材７５が挿入され、これ
ら各部材７３〜７５が一体化されている。この場合、第
１，第２のステータ７３，７４の一体化により各孔部７
３ａ，７４ａの同軸度が確保できる。ここで、第１，第
２のステータ７３，７４及び挿入部材７５はレーザ溶接
にて一体化され、その一体物に孔部７３ａ〜７５ａが加
工されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、弁体リフト量に応
じて流体流量を比例制御するための流量制御弁に係り、
例えばコモンレール（蓄圧配管）内に蓄圧された高圧燃
料を電磁燃料噴射弁によりディーゼルエンジンの各気筒
へ噴射するコモンレール式燃料噴射システムにおいて、
可変吐出量高圧ポンプからコモンレールへの燃料圧送量
を制御するための流量制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンに燃料を噴射するシ
ステムの１つとして、コモンレール式燃料噴射システム
が知られている。コモンレール式燃料噴射システムで
は、エンジンの各気筒に共通のコモンレールが設けら
れ、このコモンレールに可変吐出量高圧ポンプによって
必要量の高圧燃料を圧送供給することで、コモンレール
の燃料圧力が一定に保持される。コモンレール内の高圧
燃料は、所定のタイミングで電磁燃料噴射弁が駆動され
ることにより各気筒に噴射供給される（例えば、特開昭
６４−７３１６６号公報等）。

【０００３】こうした燃料噴射システムでは、可変吐出
量高圧ポンプの圧力室と同数の調量弁（電磁弁）が必要
となる。そのため、圧力室に合わせて複数個の電磁弁を
設ける場合には電磁弁の増設分だけコストアップを招
く。そこで、１個の電磁弁で吐出量の制御を可能とする
ために、可変吐出量高圧ポンプの圧力室へ吸入される低
圧燃料量を制御する方式が考えられる。その電磁弁は可
変絞り機構を備え、同機構にて弁体の開度（リフト量）
を変更することにより流量が比例制御できるよう構成さ
れる。

【０００４】因みに、特開平８−２６１０１９号公報等
に見られる装置では、例えば図１５に示すＯＮ／ＯＦＦ
式の電磁弁２００が用いられる。図１５において、バル
ブケース２０１は磁性材料からなるハウジング２０７に
固定され、同バルブケース２０１には弁体２０２が摺動
可能に配設されている。弁体２０２は筒状をなすアーマ
チャ２０３に圧入固定されており、コイル２０４に通電
が行われていない図示の状態では、弁体２０２はスプリ
ング２０５の付勢力により閉弁位置で保持される。コイ
ル２０４に通電を行うと、アーマチャ２０３がスプリン
グ２０５の付勢力に抗してステータ２０６側に吸引さ
れ、弁体２０２が所定の開弁位置に移動する。ここで、
アーマチャ２０３、ステータ２０６及びハウジング２０
７によりコイル通電時における磁路が形成される。ステ
ータ２０６の外周側には、樹脂製のボビン２０８に囲ま
れた状態でコイル２０４が配設され、ボビン２０８の周
囲にはＯリング２０９，２１０が配設されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】電磁弁２００は、ＯＮ
又はＯＦＦの駆動信号を受けて弁体２０２を開弁位置と
閉弁位置との２位置で移動させればよく、アーマチャ２
０３とステータ２０６との互いに対向する端面２０３
ａ，２０６ｂを通って磁路が形成される。この場合、弁
体２０２の移動量を精密に制御する必要はないため、ス
テータ２０６の孔部２０６ａとハウジング２０７の孔部
２０７ａとの同軸度の精度要求は緩い。

【０００６】これに対して、上記電磁弁２００の一部を
変更し、流体流量を比例制御する構成とする場合、図１
５の孔部２０６ａ，２０７ａに比較的高い精度で同軸度
が要求される。なお、流量の比例制御を実現するには、
一例として、アーマチャ２０３に近づくほど径方向の断
面積が減少するテーパ部をステータ２０６に設けると共
に、孔部２０６ａの径をアーマチャ２０３の外径より僅
かに大きくして、電磁弁２００をリニアソレノイド（比
例制御）弁とする。この場合、図１５の構成では、流体
流量を精度良く比例制御することはできない。

【０００７】すなわち、ステータ２０６はハウジング２
０７の右端部のかしめ加工によって固定されるため、孔
部２０６ａ，２０７ａの同軸度を確保するのは困難であ
り、同軸度の精度要求が満足できないことから、流体流
量の制御精度が悪化してしまう。同軸度の精度要求を満
足させるには、各部品の加工公差や組付け公差をかなり
厳しくする必要が生じ、別途煩雑な作業工程が強いられ
ることからコストアップを招く。また、同軸度が確保で
きないと、その分だけ孔部２０６ａの内径を大きくする
必要が生じ、電磁弁の性能が低下してしまう。

【０００８】また更に、ＯＮ／ＯＦＦ式の電磁弁２００
では、ステータ２０６の孔部２０６ａとハウジング２０
７の凹部２０７ｂとの直角度として要求される精度は比
較的緩いのに対し、比例制御式の電磁弁とする場合、孔
部２０６ａ及び凹部２０７ｂの直角度の精度要求が厳し
くなる。そのため、やはり煩雑な作業工程が強いられて
コストアップを招く。

【０００９】本発明は、上記問題に着目してなされたも
のであって、その目的とするところは、コスト低減を図
りつつ厳しい精度要求を満足し、ひいては流量制御の性
能を向上させることができる流量制御弁とその製造方法
を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の流量制
御弁では、コイルの通電に際し、第１のステータ部材が
磁束を発生すると、アーマチャ、第１，第２のステータ
部材を通じて磁束が周回する。このとき、コイルへの通
電量に応じて弁体が所望とする量だけ移動し、流体流量
が比例制御される。

【００１１】また本発明では、第１，第２のステータ部
材の間に非磁性材料からなる挿入部材を挿入し、第１，
第２のステータ部材及び挿入部材を一体化すると共に、
それらステータ部材の各孔部を挿入部材にて連通してい
る。本構成によれば、第１，第２のステータ部材の一体
化により各孔部の同軸度が確保できる。従って、同軸度
の確保のために煩雑な作業工程が強いられたり、或いは
孔部の径を大きくして流量制御弁の性能低下が余儀なく
されるといった不都合が解消される。その結果、コスト
低減を図りつつ厳しい精度要求を満足し、ひいては流量
制御の性能を向上させることができる。

【００１２】請求項２に記載の発明では、第１，第２の
ステータ部材を挿入部材を介して一体化し、その一体物
に対して前記孔部を加工したものであるので、別々に孔
部を加工してその後一体化するものとは違い、孔部の同
軸度が常に確保できる。

【００１３】請求項３に記載の発明では、第１，第２の
ステータ部材及び挿入部材を溶接で一体化している。各
部材の接合部は溶接にて強固に連結されるので、高い信
頼性が得られる。特にレーザ溶接により各部材を接合す
る場合、余分な材料が付加されない等のメリットがあ
る。

【００１４】請求項４に記載の発明では、第１，第２の
ステータ部材の外周にはコイルを収容したボビンを配設
し、前記孔部内には流量制御される流体が導入される流
量制御弁において、第１，第２のステータ部材及び挿入
部材の接合部分の全周にわたって前記溶接を施し、孔部
側とボビン側との間を密閉している。

【００１５】本構成によれば、第１，第２のステータ部
材の孔部側とボビン側との間が密閉されるので、孔部内
に導入される流体がボビン側に流れ込むことはなく、例
えば樹脂等で成形されるボビンの経時的な状態変化が抑
制される。実際には、流量制御される流体が孔部内にて
圧力変動したとしてもその圧力変動の影響がボビンに及
ぶことはなく、ボビンが劣化するといった不具合が解消
される。また、孔部側とボビン側とを密閉するための別
の部材（例えばＯリング）が不要になるというメリット
もある。

【００１６】請求項５に記載の発明では、第１のステー
タ部材及び挿入部材はそれぞれ、軸方向に対して垂直と
なる接合面を有し、該接合面により第１のステータ部材
及び挿入部材が接合されている。つまり、第１のステー
タ部材と挿入部材との互いの接合面は軸方向に垂直に構
成されるので、両部材が隙間無く接合され、接合に際し
正確な位置決めが可能となる。従って、各孔部の同軸度
精度が向上し、厳しい精度要求が満足できる。なお、軸
方向に垂直な接合面はそれ自体、比較的容易に且つ精度
良く加工できる。

【００１７】上記請求項５の発明では、請求項６に記載
したように、アーマチャは第１のステータ部材と同軸の
円筒状をなすと共に、アーマチャには第１のステータ部
材に近づくほど径方向の断面積が小さくなるテーパ部を
設け、該テーパ部の先端部をほぼ尖った形状とするとよ
い。この場合、コイルへの通電量を増加させると、断面
積の小さい部分の磁束密度が飽和して、アーマチャのテ
ーパ部以外の部位から第１のステータ部材に磁束が流れ
るようになる。その結果、上記の如くアーマチャをテー
パ形状とした請求項６によれば、請求項５の効果に加
え、コイルに流れる電流が増加する時のある電流値にお
ける弁体のリフト量と、コイルに流れる電流が減少する
時のある電流値における弁体のリフト量との差、すなわ
ち、弁体のリフト量のヒステリシスが低減できる。

【００１８】また、上記請求項６の発明では、請求項７
に記載したように、アーマチャの内径側だけにテーパ面
を設けるとよい。この場合、第１のステータ部材の内周
面とアーマチャの外周面との間が必要以上に離れること
はなく、良好な状態で磁束が周回する。

【００１９】請求項８に記載の発明では、第２のステー
タ部材は、アーマチャに対向する部材と、コイルを取り
囲むよう配設される部材とからなる。この場合、上記の
如く２つの部材にて第２のステータ部材を構成すること
により、第２のステータ部材にコイルを組み付ける際に
その組み付けが容易となり、実用上好ましいものとな
る。

【００２０】請求項９に記載の発明では、コイル通電時
のアーマチャの移動に伴いケース部材内を弁体が摺動す
る流量制御弁において、アーマチャを間に挟んだ状態
で、弁体側から延びアーマチャを一体化した軸部材を支
持部材により往復動可能に支持している。つまり、アー
マチャ一体の軸部材を支持部材で支持することにより、
仮にアーマチャ側の重量比率が大きくても、その重量に
起因して弁体に不均一に力が作用することはなく、弁体
の摺動不良を抑制することができる。

【００２１】また、より確実にアーマチャ側の重量が弁
体に作用しないようにするには、請求項１０に記載した
ように、弁体と軸部材とを別体とし、各々の中心軸がほ
ぼ一致し且つ、互いの端面が当接する状態で配設すると
よい。

【００２２】一方、流量制御弁の特徴的な製造方法とし
て、請求項１１に記載の発明では、非磁性材料からなる
挿入部材を挟むようにして第１，第２のステータ部材を
組み付け、それを溶接により一体化する工程と、その
後、第１，第２のステータ部材及び挿入部材の一体物に
ついて各々に設けられる孔部を同時に加工する工程とを
有する。

【００２３】上記製造方法によれば、第１，第２のステ
ータ部材が挿入部材を挟んで一体化された後、各孔部が
同時に加工されるため、各孔部の同軸度が確保できる。
また、必要とする作業工程は、一体化のための溶接工程
と、各孔部を同時加工するための切削工程だけでよい。
従って、同軸度の確保のために別途煩雑な作業工程が強
いられたり、或いは孔部の径を大きくして流量制御弁の
性能低下が余儀なくされるといった不都合が解消され
る。その結果、コスト低減を図りつつ厳しい精度要求を
満足し、ひいては流量制御の性能を向上させることがで
きる。

【００２４】請求項１２に記載の発明では、第１，第２
のステータ部材及び挿入部材の各孔部を加工した後、そ
れに引き続き、第１又は第２のステータ部材の何れかに
凹部を加工する。そして、この凹部には、弁体を摺動可
能に収容するケース部材が組み付けられる。

【００２５】上記製造方法によれば、各ステータ部材の
孔部と凹部との直角度が確保できる。従って、当該凹部
に組み付けられるケース部材が精度良く位置決めされ、
結果として、弁体に連結されるアーマチャと各ステータ
部材の孔部との同軸度が確保できる。それ故、流量制御
弁の性能向上が実現できる。

【００２６】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、この
発明を具体化した第１の実施の形態を図面に従って説明
する。

【００２７】先ずは図１を用いて、本実施の形態におけ
るコモンレール式燃料噴射装置の概要を説明する。図１
において、多気筒ディーゼルエンジン（以下、エンジン
Ｅという）には各気筒の燃焼室に対応する複数の電磁燃
料噴射弁Ｉが配設され、これら電磁燃料噴射弁Ｉは各気
筒共通のコモンレールＲに接続されている。コモンレー
ルＲには、高圧流路である供給配管Ｒ１及び吐出弁Ｂを
介して可変吐出量高圧ポンプＰが接続され、可変吐出量
高圧ポンプＰの駆動に伴い燃料噴射圧に相当する高い所
定圧の燃料が連続的に蓄圧される。可変吐出量高圧ポン
プＰには、フィードポンプＰ１を経由して燃料タンクＴ
から低圧燃料が吸入され、同高圧ポンプＰは低圧燃料を
高圧化してコモンレールＲに対して圧送する。コモンレ
ールＲ内の燃料圧力は、エンジンＥの運転状態によって
異なるが、約２００〜１６００気圧（約２０〜１６０Ｍ
Ｐａ）となっている。

【００２８】可変吐出量高圧ポンプＰの詳細な構成につ
いては後述するが、同ポンプＰは３つの圧力室を有する
３系統圧送ポンプとなっている。また、可変吐出量高圧
ポンプＰにはその燃料吸入部において、燃料吐出量を制
御するための流量制御弁Ｐ２が設けられている。流量制
御弁Ｐ２は燃料量を任意に調量可能なリニアソレノイド
弁（比例電磁弁）であって、前記３系統圧送の燃料吐出
量を１つで制御できるように構成される。

【００２９】コモンレールＲには、その内部の燃料圧力
（コモンレール圧）を検出するための圧力センサＳ１が
配設されている。電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ４０
という）は、圧力センサＳ１により検出される実際のコ
モンレール圧が負荷や回転数に基づいて設定される最適
値となるように可変吐出量高圧ポンプＰの吐出量を決定
し、それに応じた信号を流量制御弁Ｐ２に出力する。

【００３０】ＥＣＵ４０には、回転角センサＳ２や負荷
センサ（例えばスロットル開度センサ）Ｓ３より回転角
や負荷等のエンジン運転情報が入力される。またその他
にも、ＥＣＵ４０には、エンジン冷却水温を検出する冷
却水温センサＳ４、吸気温を検出する吸気温センサＳ
５、及び吸気圧を検出する吸気圧センサＳ６が接続され
ており、各センサの検出信号がＥＣＵ４０に随時入力さ
れる。ＥＣＵ４０は、これら各センサの検出信号による
エンジン運転状態に基づいて最適な噴射時期及び噴射量
（噴射期間）を決定し、それに応じた制御信号を電磁燃
料噴射弁Ｉに出力する。これにより、電磁燃料噴射弁Ｉ
からエンジンＥの各燃焼室への燃料噴射が制御される。

【００３１】次に、可変吐出量高圧ポンプＰの詳細な構
成について図２〜図５を用いて説明する。ここで、図２
は可変吐出量高圧ポンプＰの全体を示す断面図、図３は
図２のＡ−Ａ線断面図、図４は燃料圧送部の構成を拡大
して示す断面図、図５は流量制御弁Ｐ２の構成を示す断
面図である。

【００３２】図２において、可変吐出量高圧ポンプＰは
ポンプハウジング１ａ，１ｂを有し、これらポンプハウ
ジング１ａ，１ｂにそれぞれ設けられた２つの滑り軸受
け（フリクションベアリング）１１，１２によりドライ
ブシャフト１０が回転自在に支持されている。ドライブ
シャフト１０は、例えばエンジンＥが４気筒の場合に同
エンジンＥの４／３の回転と同期して回転駆動される。
ドライブシャフト１０は２つの滑り軸受け１１，１２の
間に偏心部１３を有しており、偏心部１３はドライブシ
ャフト１０の中心軸Ｑ１に対して距離ｕだけ偏心してい
る。偏心部１３の外周には滑り軸受け（フリクションベ
アリング）１４が設けられており、偏心部１３はその外
周に配設される偏心カム１５に対し回転自在となってい
る。

【００３３】また、図３において、偏心カム１５は、外
周面に３つの平坦部１５ａ，１５ｂ，１５ｃを有する略
多角形状に構成されている。３つの平坦部１５ａ〜１５
ｃの外方にそれぞれ配されるボディ２１ａ，２１ｂ，２
１ｃ内には、それぞれシリンダ２ａ，２ｂ，２ｃが形成
され、各シリンダ２ａ〜２ｃにはプランジャ３ａ，３
ｂ，３ｃが摺動自在に配設されている。圧力室４ａ，４
ｂ，４ｃの各々は、シリンダ２ａ〜２ｃの内壁面とプラ
ンジャ３ａ〜３ｃの端面により区画形成されている。

【００３４】３つの平坦部１５ａ〜１５ｃは、任意の２
つのなす角度αが６０度となるように、且つそれぞれシ
リンダ２ａ〜２ｃの中心軸に対して垂直になるように形
成されている。また、３つのシリンダ２ａ〜２ｃは互い
の中心軸が１２０度の角度間隔となるように配置されて
いる。

【００３５】従って、ドライブシャフト１０の回転に伴
い偏心部１３が回転すると、偏心カム１５の中心Ｑ２
が、ドライブシャフト１０の中心軸Ｑ１を中心とする半
径「ｕ」の円形経路（図中に破線で示す経路）に沿って
回転する。すると、偏心カム１５の各平坦部１５ａ〜１
５ｃが中心Ｑ２の移動に伴い平行に動作し、プランジャ
３ａ〜３ｃがシリンダ２ａ〜２ｃ内を往復摺動する。こ
れに伴い、圧力室４ａ〜４ｃ内の低圧燃料が順次圧縮さ
れ高圧燃料となる。

【００３６】圧力室４ａ〜４ｃ内への低圧燃料の供給経
路について図２を用いて説明する。図中、ポンプハウジ
ング１ｂの下端部には流量制御弁Ｐ２が設置され、その
流量制御弁Ｐ２の先端部には燃料溜まり室１６が設けら
れている。燃料タンクＴ内の燃料は、フィードポンプＰ
１によって約１５気圧に加圧され、低圧流路Ｌを通して
燃料溜まり室１６に送出される。流量制御弁Ｐ２は、ハ
ウジング６外周に設けたフランジ７に図示しないボルト
を挿通することによってポンプハウジング１ｂに固定さ
れている。

【００３７】流量制御弁Ｐ２の詳細な説明は後述する
が、同制御弁Ｐ２はコイル６１を内蔵するリニアソレノ
イド弁として構成され、コイル６１に通電される電流量
に応じて弁体６３のリフト量（移動量）が決定される。
この場合、燃料溜まり室１６から流量制御弁Ｐ２を経由
してポンプハウジング１ｂ下部に設けられた低圧流路８
に流れる燃料量は、ＥＣＵ４０から流量制御弁Ｐ２に供
給される電流値により決まる。

【００３８】低圧流路８は、他の低圧流路１７を通し
て、ポンプハウジング１ａに設けられた環状の低圧流路
１８に連通している。環状の低圧流路１８はポンプハウ
ジング１ｂに設けられた低圧流路１９に連通し、さら
に、流路２４，２５を通してプランジャ３ａ上部の圧力
室４ａに連通している。また、低圧流路８は、図示しな
い低圧流路を介して他の圧力室４ｂ，４ｃにも連通して
いる。

【００３９】ここで図４に示されるように、ポンプハウ
ジング１ｂの上部には、カバー部材２２と流路形成部材
２３との一体物が図示しないボルトによって固定されて
おり、ボディ２１ａの上面は流路形成部材２３の下面に
密着している。流路２４，２５はそれぞれカバー部材２
２及び流路形成部材２３に形成されている。

【００４０】圧力室４ａには、逆止弁として機能するプ
レート５ａが配設されている。プレート５ａには、流路
２５に対向しない位置に複数個の貫通穴５１ａが形成さ
れている。また、カバー部材２２及び流路形成部材２３
には高圧流路２７，２８が形成され、高圧流路２７には
逆止弁として機能するボール２９が配設されている。こ
こで、ボール２９は前記図１における吐出弁Ｂに相当す
る。すなわち、本実施の形態の可変吐出量高圧ポンプＰ
においては、吐出弁Ｂが３個設置されていることにな
る。

【００４１】偏心カム１５の平坦部１５ａとプランジャ
３ａとの間には、パッド３１ａが介設されている。パッ
ド３１ａはポンプハウジング１ｂの内周面に沿って延び
る円筒状をなし、ポンプハウジング１ｂ内に摺動自在に
支持されている。パッド３１ａとボディ２１ａとの間に
はスプリング３２ａが配設され、その付勢力によりパッ
ド３１ａを偏心カム１５の平坦部１５ａに当接せしめて
いる。それ故、偏心カム１５が偏心して動作する際、パ
ッド３１ａは平坦部１５ａと一体的に図の上下方向に往
復動する。

【００４２】図２において、流量制御弁Ｐ２の弁体６３
が開弁位置に移動すると、燃料溜まり室１６と低圧通路
８とが連通される。そして、ドライブシャフト１０の回
転により偏心カム１５が下降を開始すると、スプリング
３２ａの付勢力によりパッド３１ａも下降する。このと
き、燃料溜まり室１６内の約１５気圧の低圧燃料は、低
圧流路８，１７〜１９、流路２４，２５及びプレート５
ａの貫通穴５１ａを経由して圧力室４ａに流入し、プラ
ンジャ３ａを下降させる。

【００４３】圧力室４ａへの燃料流入量は弁体６３のリ
フト量により決まり、弁体６３のリフト量が小さい時は
圧力室４ａに流入する燃料量は少ないためにプランジャ
３ａとパッド３１ａとが離れる。これにより、圧力室４
ａ内でのキャビテーションの発生が抑制される。

【００４４】ドライブシャフト１０の回転により偏心カ
ム１５が上昇に転じると、スプリング３２ａの付勢力に
抗してパッド３１ａも上昇する。パッド３１ａとプラン
ジャ３ａとが当接した後は、圧力室４ａの圧力が高くな
り、プレート５ａは流路形成部材２３の下面に密着す
る。かくして、流路２５と圧力室４ａとの連通が遮断さ
れる。その後、圧力室４ａの容積の減少に伴い更に圧力
が上昇して所定の圧力となると、ボール２９が開弁位置
に移動し、圧力室４ａ内の高圧燃料は高圧流路２７，２
８を通ってコモンレールＲに給送される。

【００４５】以上、圧力室４ａの周辺を中心とした説明
をしたが、他の圧力室４ｂ，４ｃの周辺も同様の構成を
有する。すなわち、図３に示されるように、偏心カム１
５の平坦部１５ｂ，１５ｃとプランジャ３ｂ，３ｃの間
にもパッド３１ｂ，３１ｃがそれぞれ介設され、パッド
３１ｂ，３１ｃはスプリング３２ｂ，３２ｃの付勢力に
より平坦部１５ｂ，１５ｃに当接している。プランジャ
３ａ〜３ｃは、いずれもパッド３１ａ〜３１ｃとは独立
に設けられ、スプリング３２ａ〜３２ｃの付勢力が作用
しないようになっている。

【００４６】次に、流量制御弁Ｐ２の構成について図５
を用いて説明する。流量制御弁Ｐ２において、ケース部
材としてのバルブケース９にはシリンダ６２が形成さ
れ、そのシリンダ６２内にスプールたる弁体６３が摺動
可能に収容されている。バルブケース９には、シリンダ
６２側に開口する流路６４が形成されると共に、この流
路６４とバルブケース９の外周面とを結ぶ流路６５が形
成されている。流路６４，６５によりシリンダ６２と図
２の燃料溜まり室１６とが連通される。

【００４７】弁体６３にはその軸方向に延び、内部を貫
通する連通流路７１が形成されると共に、この連通通路
７１と弁体６３の外周面とを連通する流路６６，６７が
形成されている。外側の流路６６は、バルブケース９の
流路６４と位置合わせされつつ環状に設けられ、内側の
流路６７は複数箇所にそれぞれ設けられる。また、弁体
６３には鍔状に拡径部７２が形成されており、弁体６３
は、拡径部７２がバルブケース９に当接する位置により
閉弁側の移動範囲が規定される。そして、この弁体６３
に形成される連通流路７１は、その一端が図２の低圧流
路８に開口し、他端がスプリング６９を収容するための
スプリング室６０に開口している。つまり、静的には、
弁体６３の摺動方向に燃料圧力が作用しないように当該
弁体６３が構成され、弁体６３の安定した作動が可能と
なる。

【００４８】弁体６３は円筒状のアーマチャ７０に圧入
固定されており、このアーマチャ７０は、コイル６１と
同軸に配設された第１のステータ７３に一定の間隔で対
向している。第１のステータ７３は、アーマチャ７０よ
りも僅かに径の大きい孔部７３ａを有し、その孔部７３
ａ内に弁体６３の先端部が入り込む構成となっている。
アーマチャ７０と一体化された弁体６３は、スプリング
室６０内に配設されたスプリング６９によりバルブケー
ス９方向に付勢されており、コイル６１を通電していな
い図示の状態では燃料溜まり室１６と低圧流路８との連
通が遮断される（図２参照）。

【００４９】第１のステータ７３は、アーマチャ７０に
近づくほど、外径が小さくなることでそれに対向する部
位の断面積が小さくなるテーパ部７３ｂを有する一方、
アーマチャ７０は、第１のステータ７３に近づくほど外
径が小さくなることで断面積が小さくなるテーパ部７０
ａを有しており、弁体６３の変位位置はコイル６１への
通電量により決定される。なお、アーマチャ７０のテー
パ部７０ａの外周面がテーパ面７０ｂとなっており、こ
れはコイル６１の通電時に第１のステータ７３側に吸引
される力を大きくする目的で設けられている。

【００５０】よって、コイル６１を通電すると、弁体６
３がスプリング６９の付勢力に抗してスプリング室６０
方向に変位して燃料溜まり室１６と低圧流路８とが連通
し（図２参照）、通電量を増加すると、その通電量に応
じて連通部の開口面積（弁体６３のリフト量）が増加す
る。弁体６３のリフト量を調整することによる、こうし
た流路面積制御は、ＥＣＵ４０によるデューティ制御に
て実現される。因みに、このように流量制御弁Ｐ２が常
閉弁として構成されていることで、例えばコイル破損時
に燃料の圧送が行われないようにする効果がある。

【００５１】コイル６１への通電を行う場合、弁体６３
はスプリング室６０方向に変位し、通電電流＝約２アン
ペアで図６に示すように流量制御弁Ｐ２が全開となる。
その時、アーマチャ７０のテーパ部７０ａは第１のステ
ータ７３の孔部７３ａ内に入り込むため、孔部７３ａの
径はアーマチャ７０の外径よりも僅かに大きくなってい
る。

【００５２】ここで、第１のステータ７３のテーパ部７
３ｂ付近の形状を見ると、テーパ部７３ｂは外径側から
内径側へと傾斜することで径方向の断面積が大きく減少
し、その先端面の断面積は十分に小さい。実際には、テ
ーパ部７３ｂの先端面の断面積は５〜１５ｍｍ2 程度で
あり、テーパ部７３ｂ以外（断面積が減少する直前）の
断面積９０ｍｍ2 の約５〜１７％である。かかる場合、
コイル６１への通電量を増加させると、断面積が小さい
部分の磁束密度が飽和して、第１のステータ７３のテー
パ部７３ｂ以外の部位（アーマチャ７０からより離れる
部分）からアーマチャ７０に磁束が流れるようになる。
その結果、コイル６１に流れる電流が増加する時のある
電流値における弁体６３のリフト量と、コイル６１に流
れる電流が減少する時のある電流値における弁体６３の
リフト量との差、すなわち、弁体６３のリフト量のヒス
テリシスが低減できる。

【００５３】上記構成の流量制御弁Ｐ２の場合、既述の
通り弁体６３はスプリング６９の付勢力により閉弁側に
付勢され、コイル６１の非通電時には、同弁体６３の拡
径部７２がバルブケース９に当接する位置により閉弁側
の弁体移動範囲が規制される。また、コイル６１の通電
時には、アーマチャ７０が第１のステータ７３に吸引さ
れる力とスプリング６９の付勢力とが釣り合う点が存在
し、その力の釣り合い点で開弁側の弁体移動範囲が規制
されるようになっている。

【００５４】バルブケース９の外周には第２のステータ
７４が配設されており、バルブケース９をかしめ固定し
ている。第２のステータ７４は、アーマチャ７０よりも
僅かに径の大きい孔部７４ａを有し、この孔部７４ａ内
にアーマチャ７０が収容される。すなわち、第２のステ
ータ７４の孔部７４ａは、磁束を周回させるようにアー
マチャ７０の側面に対向しており、第１のステータ７
３、アーマチャ７０、第２のステータ７４及びハウジン
グ６により、コイル６１通電時において磁路が形成され
磁束が周回する。

【００５５】第１のステータ７３と第２のステータ７４
との間には、非磁性材料（例えば、オーステナイト系の
ステンレス鋼ＳＵＳ３０４）からなる挿入部材７５が配
設されている。挿入部材７５は筒状をなし、第１，第２
のステータ７３，７４の孔部７３ａ，７４ａと同径の孔
部７５ａを有する。ここで、第１のステータ７３と挿入
部材７５との接合部、並びに第２のステータ７４と挿入
部材７５との接合部には各々全周にわたってレーザ溶接
が施されており、これにより第１，第２のステータ７
３，７４及び挿入部材７５が一体化されている。

【００５６】磁性材料からなるハウジング６はコイル６
１を取り囲むように設けられており、ハウジング６と第
１のステータ７３とは、図のＡの位置で全周にわたりレ
ーザ溶接が施されて一体化されている。なお、コイル６
１は樹脂製のボビン６８に収容されている。また、ハウ
ジング６と第２のステータ７４とフランジ７とは、図の
Ｂの位置で全周にわたりレーザ溶接が施されて一体化さ
れている。各接合部は深さ２ｍｍで溶接されるので、各
部材は強固に一体化される。弁体６３が配設される側と
は反対側の流量制御弁Ｐ２の端部には、樹脂製のコネク
タ７６が射出成形により形成されている。

【００５７】ここで、第１，第２のステータ７３，７４
及びハウジング６の材質は何れも軟質磁性材料、例えば
電磁ステンレス鋼（フェライト系のステンレス鋼ＳＵＳ
１３等）である。また、アーマチャ７０の材質も軟質磁
性材料であり、例えばパーマロイが用いられる。本実施
の形態では、第１のステータ７３が本発明の「第１のス
テータ部材」に相当し、第２のステータ７４及びハウジ
ング６が「第２のステータ部材」に相当する。

【００５８】次に、ステータ部分の製造方法について図
７を用いて説明する。図７（ａ）に示されるように、第
１のステータ７３、第２のステータ７４及び挿入部材７
５を用意する。但しここで用意されるのは、各部材の孔
部７３ａ，７４ａ，７５ａが未加工のものであって、そ
の各孔部は僅かな取り代を残して粗加工されている。

【００５９】そして、図７（ｂ）に示されるように、第
１，第２のステータ７３，７４及び挿入部材７５を図示
の如く組み付け、その接合部に全周にわたりレーザ溶接
を施して各部材７３〜７５を一体化する。

【００６０】その後、図７（ｃ）に示されるように、第
１のステータ７３の端部をチャックＣで把持することに
より、第１，第２のステータ７３，７４及び挿入部材７
５の一体物を旋盤Ｓに固定する。そして、これら各部材
７３〜７５の内径側を一度に加工する。このとき、孔部
７３ａ，７４ａ，７５ａがそれぞれ孔径φｄ１，φｄ
２，φｄ３に加工される。各孔径φｄ１〜φｄ３は何れ
も同一であり、各孔部が同時に加工できることにより各
孔部の同軸度精度が極めて良くなる。

【００６１】φｄ１〜φｄ３の加工後、第１のステータ
７３を取り外さずそのまま続けて、第２のステータ７４
の凹部７４ｂを加工する。これにより、凹部７４ｂと孔
部７３ａとの直角度精度が極めて良くなると共に、凹部
７４ｂの孔径φｄ４と、孔部７３ａ〜７５ａの孔径φｄ
１〜φｄ３との同軸度精度も極めて良くなる。従って、
凹部７４ｂにバルブケース９が挿入される際、その中心
軸と各孔部７３ａ〜７５ａの中心軸とが極めて精度良く
一致する。

【００６２】本実施の形態では、孔部７３ａ，７４ａの
孔径φｄ１，φｄ２を何れもφ１１．３ｍｍとし、アー
マチャ７０の外径をφ１１．０ｍｍとした。この場合、
アーマチャ７０の外径は僅か０．３ｍｍ（この１／２が
エアギャップに相当）だけ小さくすればよく、エアギャ
ップが少なくできることから少ない電力で弁体６３の作
動が可能となる。

【００６３】可変吐出量高圧ポンプＰの動作については
本実施の形態では要旨でなく、その制御内容については
何ら限定されないが、以下には制御の概要を簡単に説明
する。本実施の形態において、ＥＣＵ４０は、流量制御
弁Ｐ２への通電デューティ比を調整して弁体リフト量
（流路面積）を制御すると共に、高圧ポンプＰによる１
回の燃料圧送毎に流量制御弁Ｐ２の開弁時間を制御す
る。つまり、流量制御弁Ｐ２がＯＮとなる通電時間によ
り同制御弁Ｐ２の開弁時間を制御し、さらにこのＯＮ期
間内において通電デューティ比により決まる平均電流に
より流路面積を制御する。これにより、流量制御弁Ｐ２
に対して「流路面積＆開弁時間制御」が実施される。

【００６４】流路面積＆開弁時間制御により可変吐出量
高圧ポンプＰからコモンレールＲへの燃料圧送量を制御
することにより、比較的低回転域で細かな調量精度が要
求される場合にも、燃料調量の分解能を上げ、要求精度
に応じた燃料量制御が実施される。この場合、エンジン
低回転域での調量精度が低下することはなく、如何なる
エンジン運転状態にあっても高精度な流量制御が実施さ
れる。

【００６５】以上詳述した本実施の形態によれば、以下
に示す効果が得られる。流量制御弁Ｐ２に係る効果とし
て、（ａ）第１，第２のステータ７３，７４間に非磁性
材料からなる挿入部材７５を挿入し、これら各部材７３
〜７５を一体化したので、各孔部７３ａ，７４ａの同軸
度が確保できる。従って、同軸度の確保のために煩雑な
作業工程が強いられたり、或いは孔部７３ａ，７４ａの
径を大きくして流量制御弁の性能低下が余儀なくされる
といった不都合が解消される。その結果、コスト低減を
図りつつ厳しい精度要求を満足し、ひいては流量制御の
性能を向上させることができる。なお、挿入部材７５は
非磁性材料にて構成されるため、流量制御の性能上何ら
影響を及ぼすものではない。

【００６６】（ｂ）ステータ部分は、第１，第２のステ
ータ７３，７４及び挿入部材７５をレーザ溶接にて一体
化し、その一体物に対して孔部７３ａ〜７５ａを加工し
たものであるので、別々に孔部を加工してその後一体化
するものとは違い、孔部の同軸度が常に確保できる。ま
た、各部材７３〜７５の接合部はレーザ溶接にて強固に
連結されるので、高い信頼性が得られる。

【００６７】（ｃ）第１，第２のステータ７３，７４及
び挿入部材７５の接合部分には全周にわたってレーザ溶
接を施し、孔部７３ａ，７４ａ側とボビン６８側との間
を密閉したので、孔部７３ａ，７４ａ（スプリング室６
０）内に導入される燃料がボビン６８側に流れ込むこと
はなく、ボビン６８の経時的な状態変化が抑制される。
実際には、孔部７３ａ，７４ａ内の燃料が圧力変動した
としてもその圧力変動の影響がボビン６８に及ぶことは
なく、ボビン６８が劣化するといった不具合が解消され
る。また、孔部７３ａ，７４ａ側とボビン６８側とを密
閉するための別の部材（例えばＯリング）が不要になる
というメリットもある。

【００６８】（ｄ）バルブケース９により閉弁側の弁体
移動範囲を規制する一方、アーマチャ７０が第１のステ
ータ７３に吸引される力とスプリング６９の付勢力とが
釣り合う点で開弁側の弁体移動範囲を規制するようにし
た。実際には、弁体６３の移動範囲内において、開弁側
には位置規制のための部材を設けない構成とした。従っ
て、コイル通電時に弁体６３がスプリング６９の付勢力
に抗して移動する際、その移動方向に有る位置規制部材
に衝突して当該弁体６３がバウンドし、それが原因で燃
料流量が不用意に変動するといった不都合が回避され
る。その結果、コイル６１の通電時間に見合った開閉動
作を行わせ、燃料流量を精度良く調量することができ
る。

【００６９】（ｅ）弁体６３の連通流路７１の一端が燃
料の排出部に開口し、他端がスプリング室６０に開口す
るので、弁体６３にはその移動方向に燃料圧力が作用す
ることがなく、同弁体６３の安定動作が保証される。ま
た、弁体６３の安定動作を実現するための別の対策とし
て、体格の大型化やコイル通電電力の増大化が強いられ
ることもなく、簡易構成の流量制御弁Ｐ２を採用するこ
とができる。

【００７０】また、流量制御弁Ｐ２の製造方法に係る効
果として、 （ｆ）挿入部材７５を挟むようにして第１，第２のステ
ータ７３，７４を組み付けそれをレーザ溶接により一体
化し、その後、各部材７３〜７５の孔部７３ａ〜７５ａ
を同時に加工するようにした。本製造方法によれば、第
１，第２のステータ７３，７４における孔部７３ａ，７
４ａの同軸度が確保できる。また、必要とする作業工程
は、一体化のための溶接工程と、各孔部７３ａ〜７５ａ
を同時加工するための切削工程だけでよい。従って、同
軸度の確保のために別途煩雑な作業工程が強いられた
り、或いは孔部７３ａ，７４ａの径を大きくして流量制
御弁Ｐ２の性能低下が余儀なくされるといった不都合が
解消される。その結果、コスト低減を図りつつ厳しい精
度要求を満足し、ひいては流量制御の性能を向上させる
ことができる。

【００７１】（ｇ）第１，第２のステータ７３，７４及
び挿入部材７５の各孔部７３ａ〜７５ａを加工した後、
それに引き続き、第２のステータ７４の凹部７４ｂを加
工するので、孔部７３ａ〜７５ａと凹部７４ｂとの直角
度が確保できると共に、これら孔部７３ａ〜７５ａと凹
部７４ｂの内径との同軸度も確保できる。従って、当該
凹部７４ｂに組み付けられるバルブケース９が精度良く
位置決めされ、結果として、アーマチャ７０と第１のス
テータ７３の孔部７３ａとの同軸度が確保できる。それ
故、流量制御弁Ｐ２の性能向上が実現できる。

【００７２】その他、可変吐出量高圧ポンプＰに係る構
成として、 （ｈ）燃料圧送部ではなく燃料吸入部に流量制御弁Ｐ２
が設けられるので、流量制御弁Ｐ２の開閉動作に際し、
弁体６３に高圧燃料が作用することはなく、高圧燃料を
受けて弁体６３が不用意に動作（閉弁又は開弁）するな
どの問題が回避できる。従って、可変吐出量高圧ポンプ
Ｐによる燃料吐出量の制御を精度良く実施することが可
能となる。

【００７３】（ｉ）流量制御弁Ｐ２と圧力室４ａ〜４ｃ
との間に逆止弁（プレート５ａ）を設け、圧力室への低
圧燃料の吸入時には圧力室と流量制御弁Ｐ２との間を連
通すると共に、圧力室に吸入された低圧燃料の加圧開始
時から燃料の圧送終了時までの間には圧力室と流量制御
弁Ｐ２との間を遮断するようにした。これにより、低圧
燃料の吸入量制御が簡易的な構成で実現できる。

【００７４】（ｊ）燃料吐出量が少ない時、流量制御弁
Ｐ２により流量制御された低圧燃料は３つの圧力室４ａ
〜４ｃのうち、２つ以上の圧力室に同時に供給される
が、上記の通り燃料流量が精度良く調量されることで、
コモンレールＲに対する高圧燃料の吐出量も精度良く制
御できる。

【００７５】次に、本発明における第２〜第４の実施の
形態を説明する。但し、以下の各実施の形態の構成にお
いて、上述した第１の実施の形態と同等であるものにつ
いては図面に同一の記号を付すと共にその説明を簡略化
する。そして、以下には第１の実施の形態との相違点を
中心に説明する。

【００７６】（第２の実施の形態）図８を用いて、第２
の実施の形態における流量制御弁Ｐ２について説明す
る。前記図５との相違点を述べると、図５の構成では第
１のステータ７３にテーパ部７３ｂが形成されていたの
に対し、図８の構成ではこのテーパ部７３ｂが無く、第
１のステータ７３はアーマチャ７０に近づいても径方向
の断面積が変わらない。すなわち、第１のステータ７３
及び挿入部材７５はそれぞれ、軸方向に対して垂直とな
る接合面７３ｄと７５ｄを有し、該接合面７３ｄ，７５
ｄによりこれら両部材７３，７５が接合されている。但
し、アーマチャ７０は第１の実施の形態と同様に、第１
のステータ７３に近づくほど外径が小さくなることで径
方向の断面積が小さくなるテーパ部７０ａを有する。

【００７７】以上のように、第１のステータ７３はテー
パ部を持たないため、コイル通電量が増加する時の弁体
６３のリフト量と、コイル通電量が減少する時の弁体６
３のリフト量との差、すなわち、弁体６３のリフト量の
ヒステリシスは少しではあるが増加してしまい、制御性
は僅かに悪化する。しかしながら、後述する製造上の利
点があるため、可変吐出量高圧ポンプＰの吐出量の制御
性がそれほどは要求されない時に有効である。

【００７８】次に、ステータ部分の製造方法について図
９を用いて説明する。図９（ａ），（ｂ），（ｃ）の各
工程は、その殆どが前記図７と同じものであり、その重
複する部分を略述すれば、図９（ａ）では、図７（ａ）
と同様、第１のステータ７３，第２のステータ７４及び
挿入部材７５を用意する。但し、各部材の孔部７３ａ，
７４ａ，７５ａは未加工である。図９（ｂ）では、図７
（ｂ）と同様、第１，第２のステータ７３，７４及び挿
入部材７５を図示の如く組み付け、その接合部に全周に
わたりレーザ溶接を施して各部材７３〜７５を一体化す
る。その後、図９（ｃ）では、前記図７（ｃ）と同様、
第１，第２のステータ７３，７４及び挿入部材７５の孔
部７３ａ，７４ａ，７５ａを一度に加工すると共に（φ
ｄ１＝φｄ２＝φｄ３）、第２のステータ７４の凹部７
４ｂを加工する。

【００７９】かかる図９の各工程に際し、前記図７との
相違点を以下に挙げる。既述した図７の工程では、第１
のステータ７３及び挿入部材７５は略円錐状のテーパ面
７３ｃ，７５ｃで接合されるため、これらテーパ面７３
ｃ，７５ｃの角度を正確に一致させなければならない
が、その加工は比較的難しい。これに対し図９の工程で
は、第１のステータ７３及び挿入部材７５は軸方向に対
して垂直な接合面７３ｄ，７５ｄで接合され、その接合
面７３ｄ，７５ｄは比較的容易に高い直角度での加工が
可能である。

【００８０】また、図７の工程では、第１のステータ７
３及び挿入部材７５の接合部のレーザ溶接に際し、レー
ザ光を斜め方向から当てなければならず作業性が落ちる
のに対し、図９の工程では、同じくレーザ溶接に際し、
レーザ光が軸方向に対して直角方向から照射できるた
め、作業性が向上する。

【００８１】以上第２の実施の形態によれば、上記第１
の実施の形態と比較して、第１のステータ７３と挿入部
材７５との互いの接合面７３ｄ，７５ｄが軸方向に垂直
に構成されるので、各孔部７３ａ〜７５ａの同軸度精度
がより一層向上し、厳しい精度要求が満足できる。

【００８２】（第３の実施の形態）次に、図１０を用い
て第３の実施の形態における流量制御弁Ｐ２について説
明する。

【００８３】図１０の構成では第２の実施の形態（前記
図８）と同様に、第１のステータ７３は挿入部材７５と
の接合部分においてテーパ部を持たず、第１のステータ
７３及び挿入部材７５はそれぞれ、軸方向に対して垂直
な接合面７３ｄ，７５ｄで接合されている。また、新規
な構成として、弁体６３の端部がアーマチャ７０内に没
入する構成となっている。この場合、アーマチャ７０の
テーパ部７０ａは、第１のステータ７３に近づくほど縮
径する外径側のテーパ面７０ｂと、第１のステータ７３
に近づくほど拡径する内径側のテーパ面７０ｃとにより
形成されており、テーパ部７０ａの先端部はほぼ尖った
形状となっている。

【００８４】ここで、アーマチャ７０の外径側のテーパ
面７０ｂは中心軸に対して６〜７°の角度で設けられ、
仮に内径側のテーパ面７０ｃが無い場合（図８のような
場合）を想定すると、第１のステータ７３に近づいても
径方向の断面積の減少割合は小さく、磁束密度を飽和さ
せる効果はない。より具体的には、例えば前記図５や図
８に示すアーマチャ７０の構成を想定すると、テーパ部
７０ａでの断面積は約８０％程度しか減少せず（約９０
ｍｍ2 →約７０ｍｍ2 ）、磁束密度を飽和させるには不
十分であった。

【００８５】これに対し、図１０の構成では、アーマチ
ャ７０の内外径側に２つのテーパ面７０ｂ，７０ｃが形
成されるため、テーパ部７０ａにおける断面積の減少割
合は大きく、約９０ｍｍ2 →約１０ｍｍ2 となる。その
ため、コイル６１への通電量を増加させると、断面積の
小さい部分の磁束密度が飽和して、アーマチャ７０のテ
ーパ部７０ａ以外の部位（第１のステータ７３からより
遠い部分）から第１のステータ７３に磁束が流れるよう
になる。その結果、弁体６３のリフト量のヒステリシス
が低減できる。

【００８６】以上第３の実施の形態によれば、第１のス
テータ７３と挿入部材７５とを軸方向に垂直な接合面７
３ｄ，７５ｄで接合することで、各孔部７３ａ〜７５ａ
の同軸度精度がより一層向上する他、アーマチャ７０の
内径側及び外径側にテーパ面７０ｂ，７０ｃを設けて上
記テーパ形状とすることで、第２の実施の形態に比べて
流量特性上のヒステリシスが低減できる。この場合、第
１のステータ７３をテーパ形状とした第１の実施の形態
と同等の、ヒステリシス低減効果が得られる。

【００８７】上記図１０示す流量制御弁Ｐ２の変形例と
して、図１１や図１２に示す構成が考えられる。図１１
では図１０との相違点として、アーマチャ７０のテーパ
部７０ａには、内径側だけにテーパ面７０ｃが設けられ
ている。テーパ部７０ａの先端部はほぼ尖った形状とな
っている点は同じである。この場合、第１のステータ７
３の内周面とアーマチャ７０の外周面との間が必要以上
に離れることはなく、良好な状態で磁束が周回する。

【００８８】また、図１２では図１０との相違点とし
て、アーマチャ７０にはテーパ部が形成されていない。
この場合、弁体６３のリフト量のヒステリシスは僅かに
悪化するが、可変吐出量高圧ポンプＰの吐出量の制御性
がそれほどは要求されない時に有効である。

【００８９】但し、上記図１１，図１２の構成であって
も、第１のステータ７３と挿入部材７５とを軸方向に垂
直な接合面７３ｄ，７５ｄで接合することにより、各孔
部７３ａ〜７５ａの同軸度精度が向上し、厳しい精度要
求が満足できることに変わりない。

【００９０】（第４の実施の形態）次に、図１３を用い
て、第４の実施の形態における流量制御弁Ｐ２を説明す
る。本実施の形態の流量制御弁Ｐ２は前記図５の構造に
置き換わるものであり、その構造は大きく異なるので、
ここでは詳細に説明する。

【００９１】図１３に示す流量制御弁Ｐ２において、ケ
ース部材としてのバルブケース８１にはシリンダ８２が
形成され、そのシリンダ８２内にスプールたる弁体８３
が摺動可能に収容されている。バルブケース８１には、
シリンダ８２側に開口する流路８４が形成されると共
に、この流路８４とバルブケース８１の外周面とを結ぶ
流路８５が形成されている。流路８４，８５によりシリ
ンダ８２と図２の燃料溜まり室１６とが連通される。

【００９２】弁体８３には、スプリング８６を収納する
スプリング室８７が形成されると共に、スプリング室８
７と弁体８３の外周とを連通する流路８８，８９が形成
されている。外側の流路８８は、バルブケース８１の流
路８４と位置合わせされつつ環状に設けられ、内側の流
路８９は複数箇所にそれぞれ設けられる。バルブケース
８１の端部にはスプリングガイド９０が圧入固定され、
スプリングガイド９０には流路９２が形成されている。

【００９３】従って、図示の状態（コイル非通電の状
態）では、図２において燃料溜まり室１６と低圧流路８
との連通が遮断される。そして、弁体８３がスプリング
８６の付勢力に抗してスプリングガイド９０側へ変位す
ると、バルブケース８１の流路８４と弁体８３の流路８
８が連通し、図２の燃料溜まり室１６内の低圧燃料は、
流路８５，８４，８８，８９、スプリング室８７及び流
路９２を通って図２の低圧流路８に流れ込む。

【００９４】なお、スプリング室８７とは反対側の端面
とバルブケース８１との間には空間部が形成され、弁体
８３には、その空間部とスプリング室８７とを連通する
よう連通流路９３が形成されているため、静的には、弁
体８３の摺動方向に燃料圧力が作用せず、弁体８３の安
定した作動が可能となる。

【００９５】アーマチャ９５には軸部材としてのプッシ
ュロッド９４が圧入固定されており、このプッシュロッ
ド９４の端面が、これに対向する弁体８３の端面に当接
している。すなわち、弁体８３とプッシュロッド９４と
は別体で構成され、各々の中心軸がほぼ一致し且つ、互
いの端面が当接する状態で配設されている。また、アー
マチャ９５に当接するようにして、非磁性材からなるス
ペーサ９６もプッシュロッド９４に圧入状態で固定され
ている。プッシュロッド９４は、支持部材としてのベア
リング９７，９８により軸方向へ移動可能に保持されて
いる。ブッシュ１０３はその拡径部が第１のステータ１
０１とバルブケース８１とに挟まれ、その状態でベアリ
ング９７がブッシュ１０３に圧入されている。ベアリン
グ９８は、コイル９９と同軸に配設された第２のステー
タ１０２の孔部１０２ｂに圧入固定されている。

【００９６】ここで、可変吐出量高圧ポンプＰはエンジ
ンＥに取り付けられるが、他の部品との干渉等の兼ね合
いから、前記図２に示されるように、流量制御弁Ｐ２は
横向きに（弁体の長手方向が水平となるように）可変吐
出量高圧ポンプＰに装着される場合がある。その場合、
アーマチャが弁体に直接連結される構成（例えば図５の
構成）では、重量比率の大きなアーマチャ７０の重量に
より、弁体８３とシリンダ８２との摺動部分に不均一な
力が作用するおそれがあるのに対し、図１３の構成で
は、弁体８３とプッシュロッド９４とが別体に構成され
ているため、アーマチャ９５の重量に起因して弁体８３
に不均一な力が作用することはない。従って、弁体８３
の摺動不良が抑制される。

【００９７】第１のステータ１０１は、アーマチャ９５
よりも僅かに径の大きい孔部１０１ａを有する。また、
第１のステータ１０１はその凹部１０１ｂにバルブケー
ス８１を収容し、袋ナット１０５により固定されてい
る。第２のステータ１０２は、アーマチャ９５よりも僅
かに径の大きい孔部１０２ａを有し、その孔部１０２ａ
内にて一定の間隔で対向してアーマチャ９５が入り込む
構成となっている。

【００９８】すなわち、アーマチャ９５は、第１，第２
のステータ１０１，１０２の孔部１０１ａ，１０２ａ内
に移動可能に設けられ、第１のステータ１０１、アーマ
チャ９５、第２のステータ１０２及びハウジング１０４
によりコイル９９通電時に磁路が形成され、磁束が周回
する。

【００９９】第１のステータ１０１は、アーマチャ９５
に近づくほど、外径が小さくなることでそれに対向する
部位の断面積が小さくなるテーパ部１０１ｃを有する一
方、アーマチャ９５は、第１のステータ１０１に近づく
ほど外径が小さくなることで断面積が小さくなるテーパ
部９５ａを有しており、弁体８３の変位位置はコイル９
９への通電量により決定される。よって、コイル９９を
通電すると、弁体８３がスプリングガイド９０側に変位
して燃料溜まり室１６と低圧流路８とが連通し（図２参
照）、通電量を増加すると、その通電量に応じて連通部
の開口面積（弁体８３のリフト量）が増加する。

【０１００】上記図１３の流量制御弁Ｐ２の場合、既述
の通り弁体８３はスプリング８６の付勢力により閉弁側
に付勢され、コイル９９の非通電時には、スペーサ９６
がベアリング９８に当接する位置で閉弁側の弁体移動範
囲が規制される。また、コイル９９の通電時には、アー
マチャ９５が第１のステータ１０１に吸引される力とス
プリング８６の付勢力とが釣り合う点が存在し、その力
の釣り合い点で開弁側の弁体移動範囲が規制されるよう
になっている。

【０１０１】第１のステータ１０１と第２のステータ１
０２との間には、非磁性材料（例えば、オーステナイト
系のステンレス鋼ＳＵＳ３０４）からなる挿入部材１０
６が配設されている。挿入部材１０６は筒状をなし、第
１，第２のステータ１０１，１０２の孔部１０１ａ．１
０２ａと同径の孔部１０６ａを有する。ここで、第１の
ステータ１０１と挿入部材１０６との接合部、並びに第
２のステータ１０２と挿入部材１０６との接合部には各
々全周にわたってレーザ溶接が施されており、これによ
り第１，第２のステータ１０１，１０２及び挿入部材１
０６が一体化されている。なお、コイル９９は樹脂製の
ボビン１０７に収容されている。

【０１０２】磁性材料からなるハウジング１０４はコイ
ル９９を取り囲むように設けられており、ハウジング１
０４と第１のステータ１０１とは、図のＬ１の位置で全
周にわたりレーザ溶接が施されて一体化されている。ま
た、ハウジング１０４と第２のステータ１０２とは、図
のＬ２の位置で全周にわたりレーザ溶接が施されて一体
化されている。更に、ハウジング１０４とフランジ７と
は、図のＬ３の位置で全周にわたりレーザ溶接が施され
て一体化されている。各接合部は深さ２ｍｍで溶接さ
れ、各部材は強固に一体化される。更に、弁体８３が配
設される側とは反対側の流量制御弁Ｐ２の端部には、樹
脂製のコネクタ１０８が射出成形により形成されてい
る。

【０１０３】ここで、第１，第２のステータ１０１，１
０２及びハウジング１０４の材質は何れも軟質磁性材
料、例えば電磁ステンレス鋼（フェライト系のステンレ
ス鋼ＳＵＳ１３等）である。また、アーマチャ９５の材
質も軟質磁性材料であり、例えばパーマロイが用いられ
る。本実施の形態では、第１のステータ１０１が本発明
の「第１のステータ部材」に相当し、第２のステータ１
０２及びハウジング１０４が「第２のステータ部材」に
相当する。

【０１０４】ステータ部分の製造方法については、上述
した各実施の形態とほぼ同様であり、・各孔部が未加工
の第１，第２のステータ１０１，１０２及び挿入部材１
０６を用意する。・第１，第２のステータ１０１，１０
２及び挿入部材１０６を組み付け、その接合部に全周に
わたりレーザ溶接を施して各部材を一体化する。・第
１，第２のステータ１０１，１０２及び挿入部材１０６
の孔部１０１ａ，１０２ａ，１０６ａを一度に加工する
と共に、第１のステータ１０１の凹部１０１ｂを加工す
る。特に本実施の形態では、孔部１０１ａ，１０２ａ，
１０６ａの加工に際し、孔部１０２ｂも同軸で併せて加
工する。といった各行程を順次行う。

【０１０５】以上第４の実施の形態によれば、第１の実
施の形態と同様に、第１，第２のステータ１０１，１０
２の各孔部１０１ａ，１０２ａの同軸度が確保でき、同
軸度の確保のために煩雑な作業工程が強いられたり、或
いは孔部１０１ａ，１０２ａの径を大きくして流量制御
弁の性能低下が余儀なくされるといった不都合が解消さ
れる。その結果、コスト低減を図りつつ厳しい精度要求
を満足し、ひいては流量制御の性能を向上させることが
できる。

【０１０６】またその他に、アーマチャ一体のプッシュ
ロッド９４をベアリング９７，９８で支持し、更に弁体
８３とプッシュロッド９４とを別体としたので、弁体８
３に不均一に力が作用することはなく、弁体８３の摺動
不良を未然に防止することができる。

【０１０７】なお、本発明は、上記以外に次の形態にて
具体化できる。上記各実施の形態では、第１，第２のス
テータ部材及び挿入部材の各孔部は何れも同一径とした
が（例えば、図７，図９でφｄ１＝φｄ２＝φｄ３）、
これらの孔径を変更してもよい。例えば挿入部材の孔部
内径を第２のステータ部材側ほど拡径されるテーパ面又
は段差面とし、それによりφｄ１＜φｄ２とする。或い
は逆に、挿入部材の孔部を第１のステータ部材側ほど拡
径させる（φｄ１＞φｄ２とする）。但しかかる場合に
も、既述の通り第１，第２のステータ部材及び挿入部材
をレーザ溶接にて一体化し、その後、各孔部を同時に加
工すれば良い。これらの如くφｄ１≠φｄ２とする場
合、アーマチャの外径形状や寸法に応じて変更すればよ
い。

【０１０８】より具体的には、前記図１０（第３の実施
の形態）の一部を変更した図１４の流量制御弁Ｐ２にお
いて、第１のステータ７３の孔部７３ａの径（φｄ１）
は第２のステータ７４の孔部７４ａの径（φｄ２）より
も小さく、挿入部材７５の孔部７５ａはテーパ面にて構
成されている。また、アーマチャ７０と一体となった弁
体６３がリフトしたとき、アーマチャ７０が第１のステ
ータ７３に接触しないように、アーマチャ７０のテーパ
部７０ａが構成されている。

【０１０９】上記各実施の形態では、第１，第２のステ
ータ部材と挿入部材との各接合部、或いは各ステータ部
材とハウジングとの接合部において、接合部の全周にわ
たり溶接を施したが、スポット又は部分溶接に変更して
もよい。但しかかる場合には、部材間の密閉の効果が得
られないので、それを考慮して必要に応じて行う。ま
た、レーザ溶接以外の手法にてこれらを一体化してもよ
い。

【０１１０】上記第４の実施の形態では、弁体８３の摺
動不良を防止する目的で、アーマチャ一体のプッシュロ
ッド９４をベアリング９７，９８で支持し、更に弁体８
３とプッシュロッド９４とを別体としたが、これに代え
て、弁体８３とプッシュロッド９４とを一体物とする構
成でもよい。かかる場合にも、ベアリング９７，９８で
アーマチャ９５の重量を支えることにより、弁体に不均
一に力が作用することはなく、弁体の摺動不良が未然に
防止できる。また、こうしたベアリング（支持部材）に
よるアーマチャの支持構造は、第１〜第３の実施の形態
にも適宜採用できる。

【０１１１】上記実施の形態では、流量制御弁Ｐ２を可
変吐出量高圧ポンプＰの燃料吸入部に設けたが、流量制
御弁Ｐ２を同ポンプＰの燃料吐出部（高圧流路２７，２
８）に設けてもよい。この場合、流量制御弁Ｐ２には高
圧燃料が作用し、そのために弁体６３の動作が不安定に
なることも考えられるが、上記各実施の形態と同様に、
流路面積＆開弁時間制御を適宜実施することで、エンジ
ン運転状態に関係なく燃料吐出量を高精度に制御でき
る。

【０１１２】可変吐出量高圧ポンプＰの構成（図２の構
成）を変更する。例えば燃料を高圧化するための複数の
プランジャをドライブシャフトに沿って直列に配置し、
そのプランジャの往復動により燃料を圧送するポンプで
もよい。また、燃料を加圧するための圧力室は任意の数
だけ設ければよく、３つ以外の複数個設ける構成や、１
つだけ設ける構成でもよい。

【０１１３】上記実施の形態では、可変吐出量高圧ポン
プの燃料流量を制御するための流量制御弁にて本発明を
具体化したが、他の具体化も可能である。例えばＡＢＳ
（アンチロックブレーキシステム）等を備えるブレーキ
装置やその他、作動油の油圧制御装置に適用し、本発明
の流量制御弁により同装置の作動油流量を制御してもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】コモンレール式燃料噴射装置の概要を示す全体
構成図。

【図２】可変吐出量高圧ポンプの全体構成を示す断面
図。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図。

【図４】燃料圧送部の構成を拡大して示す断面図。

【図５】流量制御弁の構成を拡大して示す断面図。

【図６】流量制御弁の構成を拡大して示す断面図。

【図７】流量制御弁のステータ部分の製造方法を説明す
るための断面図。

【図８】第２の実施の形態における流量制御弁の構成を
示す断面図。

【図９】流量制御弁のステータ部分の製造方法を説明す
るための断面図。

【図１０】第３の実施の形態における流量制御弁の構成
を示す断面図。

【図１１】流量制御弁の構成を示す断面図。

【図１２】流量制御弁の構成を示す断面図。

【図１３】第４の実施の形態における流量制御弁の構成
を示す断面図。

【図１４】別の形態における流量制御弁の構成を示す断
面図。

【図１５】従来技術においてＯＮ／ＯＦＦ式の電磁弁の
構成を示す断面図。

【符号の説明】

Ｐ…可変吐出量高圧ポンプ、Ｐ２…流量制御弁、６…第
２のステータ部材としてのハウジング、９…ケース部材
としてのバルブケース、６１…コイル、６３…弁体、６
８…ボビン、７０…アーマチャ、７３…第１のステータ
部材としての第１のステータ、７４…第２のステータ部
材としての第２のステータ、７５…挿入部材、７３ａ〜
７５ａ…孔部、７３ｄ，７５ｄ…接合面、８１…ケース
部材としてのバルブケース、８３…弁体、９４…軸部材
としてのプッシュロッド、９５…アーマチャ、９７，９
８…支持部材としてのベアリング、９９…コイル、１０
１…第１のステータ部材としての第１のステータ、１０
２…第２のステータ部材としての第２のステータ、１０
４…第２のステータ部材としてのハウジング、１０６…
挿入部材、１０７…ボビン、１０１ａ，１０２ａ，１０
６ａ…孔部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 51/06 Ｆ０２Ｍ 51/06 Ｇ Ｕ (72)発明者 猪原 孝之 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 宮本 裕 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 猪頭 敏彦 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 西村 裕行 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3G066 AA07 AB02 AC01 AC09 AD12 BA38 BA51 BA55 BA56 BA61 CA01S CA04U CA08 CA09 CD04 CD26 CD29 CD30 CE02 CE23 CE24 CE25 CE26 CE31 DC04 DC05 DC14 DC18 DC19 3H106 DA05 DA13 DA23 DB02 DB12 DB23 DB32 DC09 DD03 EE34 EE35 JJ02 JJ08 KK18

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体通路の開度を変更するための弁体を有
   し、コイルの通電に際し弁体を所望とする量だけ移動さ
   せて流体流量を比例制御する流量制御弁において、 コイルの通電に伴い弁体を移動させるためのアーマチャ
   と、 アーマチャよりも径の大きな孔部を有し、コイル通電時
   にアーマチャを吸引する第１のステータ部材と、 同じくアーマチャよりも径の大きな孔部を有し、磁束を
   周回させるようにアーマチャに対向して設けられる第２
   のステータ部材と、 第１及び第２のステータ部材の各孔部を連通しつつ当該
   両ステータ部材間に挿入される、非磁性材料からなる挿
   入部材とを備えることを特徴とする流量制御弁。
2. 【請求項２】第１，第２のステータ部材を挿入部材を介
   して一体化し、その一体物に対して前記孔部を加工した
   ものである請求項１に記載の流量制御弁。
3. 【請求項３】第１，第２のステータ部材及び挿入部材を
   溶接で一体化した請求項１又は２に記載の流量制御弁。
4. 【請求項４】第１，第２のステータ部材の外周にはコイ
   ルを収容したボビンを配設し、前記孔部内には流量制御
   される流体が導入される流量制御弁において、 第１，第２のステータ部材及び挿入部材の接合部分の全
   周にわたって前記溶接を施し、孔部側とボビン側との間
   を密閉する請求項３に記載の流量制御弁。
5. 【請求項５】第１のステータ部材及び挿入部材はそれぞ
   れ、軸方向に対して垂直となる接合面を有し、該接合面
   により第１のステータ部材及び挿入部材が接合されてい
   る請求項１〜４の何れかに記載の流量制御弁。
6. 【請求項６】請求項５に記載の流量制御弁において、 アーマチャは第１のステータ部材と同軸の円筒状をなす
   と共に、アーマチャには第１のステータ部材に近づくほ
   ど径方向の断面積が小さくなるテーパ部を設け、該テー
   パ部の先端部をほぼ尖った形状とした流量制御弁。
7. 【請求項７】アーマチャの内径側だけにテーパ面を設け
   た請求項６に記載の流量制御弁。
8. 【請求項８】第２のステータ部材は、アーマチャに対向
   する部材と、コイルを取り囲むよう配設される部材とか
   らなる請求項１〜７の何れかに記載の流量制御弁。
9. 【請求項９】コイル通電時のアーマチャの移動に伴いケ
   ース部材内を弁体が摺動する流量制御弁において、 アーマチャを間に挟んだ状態で、弁体側から延びアーマ
   チャを一体化した軸部材を支持部材により往復動可能に
   支持した請求項１〜８の何れかに記載の流量制御弁。
10. 【請求項１０】請求項９に記載の流量制御弁において、 弁体と軸部材とを別体とし、各々の中心軸がほぼ一致し
    且つ、互いの端面が当接する状態で配設した流量制御
    弁。
11. 【請求項１１】流体通路の開度を変更するための弁体
    と、コイルの通電に伴い弁体を移動させるためのアーマ
    チャと、コイル通電時にアーマチャを吸引する第１のス
    テータ部材と、磁束を周回させるようにアーマチャに対
    向して設けられる第２のステータ部材とを有する流量制
    御弁の製造方法において、 非磁性材料からなる挿入部材を挟むようにして第１，第
    ２のステータ部材を組み付け、それを溶接により一体化
    する工程と、 その後、第１，第２のステータ部材及び挿入部材の一体
    物について各々に設けられる孔部を同時に加工する工程
    とを有することを特徴とする流量制御弁の製造方法。
12. 【請求項１２】ケース部材内を摺動する弁体にアーマチ
    ャが連結され、更に第１又は第２のステータ部材の何れ
    かに前記孔部に同軸の凹部が設けられてその凹部にケー
    ス部材が組み付けられる流量制御弁の製造方法におい
    て、 第１，第２のステータ部材及び挿入部材の各孔部を加工
    した後、それに引き続き、前記凹部を加工する請求項１
    １に記載の流量制御弁の製造方法。