JP2003106471A - 電磁弁及びその製造方法 - Google Patents

電磁弁及びその製造方法

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JP2003106471A JP2002052828A JP2002052828A JP2003106471A JP 2003106471 A JP2003106471 A JP 2003106471A JP 2002052828 A JP2002052828 A JP 2002052828A JP 2002052828 A JP2002052828 A JP 2002052828A JP 2003106471 A JP2003106471 A JP 2003106471A
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Yutaka Miyamoto
宮本　　裕
Shigeiku Enomoto
榎本　　滋郁
Yukihiro Shinohara
幸弘 篠原
Hirokuni Tomita
浩邦 冨田
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Soken Inc
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Denso Corp
Nippon Soken Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】良好なる磁気特性を保持しつつ、不具合発生時
に不良品対象となる部材を最小限に削減すること。 【解決手段】電磁弁３０において、略筒状のボビン６８
にはコイル６１が巻回されてソレノイド部が構成され、
該ソレノイド部には、その外周を包囲するよう磁性材料
からなるハウジング６が組み付けられている。ソレノイ
ド部（ボビン６８）の中空部には、弁体６３を往復動可
能に収容し且つ該弁体６３を吸引するためのステータ７
３を備えた弁部材アセンブリが組み付けられている。ま
た、ハウジング６には、コイル６１への電気信号を取り
込むためのコネクタ部７６が射出成形により形成されて
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、流体の流量を制御
するための電磁弁に係り、例えばディーゼルエンジン用
の可変吐出量高圧ポンプに使用され、同ポンプの燃料量
を調量するための電磁弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の電磁弁は、ディーゼルエンジン
用の可変吐出量高圧ポンプ等に使用され、その電磁弁に
ついて様々な構造が多数提案されている（例えば特開平
１１−３３６６３８号公報等）。具体的には、電磁弁は
主要部材として、バルブケース、そのバルブケース内を
往復動する弁体、コイルを備えるソレノイド部、コイル
通電時に弁体を吸引するステータ等を備える。そして、
流量制御弁においては、コイルへの通電量により弁体の
変位位置（リフト量）、すなわち流路面積が決まり、流
体流量が制御される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記電磁弁では、コイ
ル通電時の磁気特性により弁体のリフト量が変わり、ひ
いては流量特性にも影響が及ぶ。そのため、磁気特性を
適正化するための改良技術が望まれている。
【０００４】また一方で、電磁弁を大量生産する上で低
コスト化が強く要望されている。すなわち、製造過程で
の不具合発生時において、その電磁弁全てを不良品とし
て廃棄するのではなく、必要最小限の部材のみを廃棄す
るような技術的な工夫が望まれている。
【０００５】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、良好なる磁気特
性を保持しつつ、不具合発生時に不良品対象となる部材
を最小限に削減することができる電磁弁及びその製造方
法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の電磁弁
では、ソレノイド部を包囲してハウジングが組み付けら
れるため、このハウジングによりソレノイド部が保護で
きる。また、コイル通電時にはハウジングにより磁路が
形成され、良好なる磁気特性が得られるようになる。ま
たこの場合、弁部材アセンブリは、少なくとも弁体及び
ステータを備えたサブアセンブリとして構成されてお
り、電磁弁を構成する部材は、弁部材アセンブリとそれ
以外の部材とに分割できる。それ故、ソレノイド部側或
いは弁部材アセンブリ側の何れかで不具合が発生した場
合、不具合が発生した部材のみを不良品とすることがで
き、電磁弁全てを不良品とすることが回避できる。その
結果、良好なる磁気特性を保持しつつ、不具合発生時に
不良品対象となる部材を最小限に削減することができ
る。
【０００７】また、請求項２に記載の発明において、ハ
ウジングには樹脂製のコネクタ部が射出成形により形成
されており、このコネクタ部から取り込まれる電気信号
によりコイルが通電される。この場合、コネクタ部が射
出成形されるハウジング（ソレノイド部側）は弁部材ア
センブリから分割可能な別部材であるため、仮にコネク
タ部の不具合が生じると、そのコネクタ部を含むハウジ
ング及びソレノイド部のみが不良品となる。従って、や
はり電磁弁全てを不良品とすることが回避できる。
【０００８】上記電磁弁では、請求項３に記載したよう
に、ハウジングの開口端部を弁部材アセンブリに当接さ
せ、その当接部にて弁部材アセンブリに対してハウジン
グを固定すると良い。なおハウジングの固定手段として
は、カシメによるもの、溶接によるもの、圧入によるも
の等が適当である。この場合、カシメや溶接等の固定部
分を分解することにより、主に金属材料からなる弁部材
アセンブリと、金属材料及び樹脂材料からなるソレノイ
ド部（ハウジングを含む）とが分別できる。従って、リ
サイクル性の向上に寄与できる。
【０００９】請求項４に記載の発明では、弁部材アセン
ブリとハウジングとを一体化した状態でこれら各部材が
一点又は複数点で係止されている。この場合、弁部材ア
センブリとハウジングとは一点又は複数点での係止によ
り組付けられるため、不具合発生時等の必要時には容易
に組み付けを解除できる。故に、弁部材アセンブリとソ
レノイド部（ハウジングを含む）との分別が容易とな
り、リサイクル性の向上に寄与できる。
【００１０】またこの場合、ハウジングには挟持固定部
が設けられ、当該電磁弁の取付対象との間に弁部材アセ
ンブリを挟み込んだ状態で前記取付対象に挟持固定部が
締結される。従って、弁部材アセンブリとハウジングと
が例えば数点の係止により一体化されその組付けが強固
でないとしても、取付対象への取付状態で弁部材アセン
ブリとハウジングとの組付けが緩んだりすることはな
い。
【００１１】請求項５に記載の発明では、前記ハウジン
グ又は弁部材アセンブリには互いの接触部付近にカシメ
孔を設け、該カシメ孔の拡張変形により前記両部材を一
点又は複数点で係止させた。この場合、弁部材アセンブ
リとハウジングとの組付けが簡易に実現できる。
【００１２】弁部材アセンブリとして弁体を摺動可能に
収容するケース部材は、一般に耐摩耗性向上の目的で軟
窒化等の熱硬化処理が施されており、更にメッキによる
防錆処理を施すことはメッキ層により磁気特性が悪化す
るため好ましくない。その対策として、請求項６に記載
したように、ハウジングにケース部材のフランジ部を覆
い隠すための被覆部を設けると良い。これにより、ケー
ス部材が外部に露出することがなく、当該ケース部材の
防錆を図ることができる。
【００１３】請求項７に記載の発明では、前記ハウジン
グは、ソレノイド部の中空部に組み付けた状態で弁部材
アセンブリを覆うよう有蓋筒状をなしている。この場
合、弁部材アセンブリが外部に露出しないため、弁部材
アセンブリが保護できる。
【００１４】特に請求項８に記載したように、弁部材ア
センブリを構成するバルブケースにおいて収容部と吸引
部とが薄肉部を介して一体化されている場合、その薄肉
部では強度上の懸念が生じるが、有蓋筒状のハウジング
により薄肉部の保護を図ることができる。なお、収容部
と吸引部とを薄肉部を介して一体化し、その薄肉部に対
向するようにして弁体のアーマチャ部を配設したため、
コイルの通電時には、バルブケースを流れる磁束が薄肉
部で絞られて弁体のアーマチャ部を流れる。これによ
り、弁体に対する吸引力が発生し、弁体が所望の位置ま
で移動する。
【００１５】一方、電磁弁の製造方法として請求項９に
記載の発明では、先ず略筒状のボビンにコイルが巻回さ
れたソレノイド部に対し、その外周を包囲するよう磁性
材料からなるハウジングが組み付けられる。その後、ソ
レノイド部の中空部に、弁体を往復動可能に収容し且つ
該弁体を吸引するためのステータを備えた弁部材アセン
ブリが組み付けられる。この場合、電磁弁を構成する部
材は、弁部材アセンブリとそれ以外の部材とに分割さ
れ、それらが個々に作製された後、組み付けられる。そ
れ故、ソレノイド部側或いは弁部材アセンブリ側の何れ
かで不具合が発生した場合、不具合が発生した部材のみ
を不良品とすることができ、電磁弁全てを不良品とする
ことが回避できる。その結果、不具合発生時に不良品対
象となる部材を最小限に削減することができる。
【００１６】請求項１０に記載の発明では、ソレノイド
部へのハウジングの組み付け後であり弁部材アセンブリ
の組み付け前に、ハウジングに対して樹脂材料が射出さ
れ、コイルへの電気信号を取り込むためのコネクタ部が
形成される。この場合、仮にコネクタ部の射出成形時に
不具合が発生すると、そのコネクタ部を形成しようとし
たソレノイド部及びハウジングは不良品となるが、組み
付け前の弁部材アセンブリまでもが不良品となることは
ない。それ故に、弁部材アセンブリの組み付け後（最終
工程）にてコネクタ部を射出成形する場合に比べ、不良
品となる部材点数が削減できる。
【００１７】また、請求項１１に記載の発明では、弁部
材アセンブリを構成するバルブケースとして収容部と吸
引部とが薄肉部を介して一体化されている。この薄肉部
を有する構成において、弁部材アセンブリの組み付け前
にコネクタ部の射出成形が行われるため、射出成形時の
噴射圧力が薄肉部に作用することはない。従って、射出
成形時の噴射圧力により薄肉部が変形するといった問題
が回避できる。勿論請求項１０と同様に、コネクタ部の
射出成形時に不具合が発生した場合において弁部材アセ
ンブリまでもが不良品となることはなく、不良品となる
部材点数を削減することもできる。
【００１８】
【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。本実施の形態は、ディーゼルエンジン用のコモン
レール式燃料噴射装置として具体化されるものであり、
その概要として、可変吐出量高圧ポンプは燃料タンクか
ら低圧燃料を吸入し、その低圧燃料を高圧化した後コモ
ンレールに対して圧送する。コモンレールは、燃料噴射
圧に相当する高い所定圧の燃料を蓄圧する。可変吐出量
高圧ポンプは、例えば３つの圧力室を有する３系統圧送
ポンプであり、その燃料吸入部に配設された流量制御用
の電磁弁（リニアソレノイド弁）により３系統の燃料吐
出量を制御する。なお、コモンレール内の燃料圧力は、
周知の電子制御ユニット（ＥＣＵ）により制御され、コ
モンレール圧が最適値となるように可変吐出量高圧ポン
プの吐出量が決定され、それに応じて電磁弁の駆動が制
御されるようになっている。
【００１９】可変吐出量高圧ポンプの構成について図１
及び図２を用いて説明する。ここで、図１は可変吐出量
高圧ポンプＰの全体を示す断面図、図２は図１のＡ−Ａ
線断面図である。図１に示す可変吐出量高圧ポンプＰに
おいて、ポンプハウジング１ａ，１ｂにはドライブシャ
フト１０が回転自在に支持されており、ドライブシャフ
ト１０の偏心部１３には偏心カム１５が回転自在に組み
付けられている。
【００２０】また、図２において、偏心カム１５は、外
周面に３つの平坦部１５ａ，１５ｂ，１５ｃを有し、そ
の外方にはそれぞれ、ボディ２ａ，２ｂ，２ｃ内を摺動
可能なプランジャ３ａ，３ｂ，３ｃが配設されている。
ボディ２ａ〜２ｃの内壁面とプランジャ３ａ〜３ｃの端
面により圧力室４ａ，４ｂ，４ｃが各々区画形成されて
いる。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の各平坦部１５ａ〜
１５ｃによりプランジャ３ａ〜３ｃが往復動し、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。
【００２１】また、図１において、ポンプハウジング１
ｂの下端部にはボルト７により電磁弁３０が取り付けら
れており、その電磁弁３０の周囲には燃料溜まり室１６
が設けられている。電磁弁３０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）、すなわち流路面積が決定される。但し、その詳細
な構成は後述する。
【００２２】燃料タンクＴ内の燃料はフィードポンプＰ
１により低圧流路Ｌを通して燃料溜まり室１６に送出さ
れ、電磁弁３０が開弁すると、燃料溜まり室１６から低
圧流路１７に低圧燃料が流出する。低圧流路１７は、環
状の低圧流路１８を経由して低圧流路１９に連通し、更
に流路２４，２５を通して圧力室４ａに連通している。
なお、低圧流路１７は同様に他の圧力室４ｂ，４ｃにも
連通している。
【００２３】偏心カム１５の平坦部１５ａとプランジャ
３ａとの間には、ポンプハウジング１ｂ内を摺動自在な
パッド３１ａが配設されている。パッド３１ａとボディ
２ａ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。
【００２４】ここで、ドライブシャフト１０の回転によ
り偏心カム１５の平坦部１５ａが下降（図の下方への移
動）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、電磁弁３０が開弁し
ていれば、燃料溜まり室１６内の低圧燃料が前述の各流
路を経由して圧力室４ａに流入し、プランジャ３ａが下
降する。圧力室４ａへの燃料流入量は弁体リフト量（流
路面積）により決まり、所望の燃料量が圧力室４ａ内に
流入すると、その時点でプランジャ３ａとパッド３１ａ
とが離れる。
【００２５】更にドライブシャフト１０が回転して偏心
カム１５の平坦部１５ａ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４
ａの圧力が高くなり、圧力室４ａ内の高圧燃料は高圧流
路２８を通ってコモンレールに給送される。なお、符号
５ａは、逆止弁として機能するプレートであり、符号２
９はこれも逆止弁として機能するボールである。
【００２６】他の圧力室４ｂ，４ｃの周辺も同様の構成
を有し、同様に動作する。図２では、偏心カム１５の平
坦部１５ｂ，１５ｃとプランジャ３ｂ，３ｃの間にはパ
ッド３１ｂ，３１ｃがそれぞれ配設され、パッド３１
ｂ，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。
【００２７】次に、電磁弁３０の構成について図３を用
いて説明する。なお、図３（ａ）は電磁弁３０の平面
図、図３（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図３
（ｂ）において、バルブケース９の内周面にはシリンダ
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
は流路６４，６５が形成されており、この流路６４，６
５によりシリンダ６２と図１の燃料溜まり室１６とが連
通される。ここで、流路６４は、弁体６３の軸方向（上
下方向）に延びる長い等幅のスリットで構成されてお
り、弁体６３の移動に伴い流路面積を自在に制御し、流
体流量の細かな調量が実現できるようになっている。
【００２８】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、この連通流路
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。連通流路７
１は、その一端が図１の低圧流路１７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
（図の上下方向）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。
【００２９】また、バルブケース９には、弁体６３の図
の下側にストッパ４１が圧入固定されている。弁体６３
は、ストッパ４１に当接する方向にスプリング６９によ
り常に付勢されている。このとき、ストッパ４１に当接
する位置により、弁体６３の閉弁側の移動範囲が規定さ
れる。
【００３０】バルブケース９の図の上端面には、非磁性
材料（例えば、オーステナイト系のステンレス鋼ＳＵＳ
３０４）からなる挿入部材７５を介してステータ７３が
接合されている。これらバルブケース９、ステータ７３
及び挿入部材７５は、レーザ溶接等により接合され、各
部材９，７３，７５は互いに同軸で一体化されている。
これにより、ステータ７３は、弁体６３のテーパ部６３
ａに対向するよう配置されることとなる。
【００３１】上記構成の電磁弁３０の場合、コイル６１
の非通電時には、弁体６３がストッパ４１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。この状態
では、燃料溜まり室１６と低圧流路１７との連通が遮断
される（図１参照）。また、コイル６１の通電時には、
弁体６３がスプリング６９の付勢力に抗して開弁側に変
位し、燃料溜まり室１６と低圧流路１７とが連通する。
このとき、弁体６３がステータ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により、開弁側の
弁体移動範囲が規制される。なお、コイル６１への通電
量により弁体６３の変位位置が決定され、通電量を増加
すると連通部の開口面積、すなわち流路面積が増加す
る。
【００３２】コイル６１は樹脂製のボビン６８に収容さ
れており、そのコイル６１及びボビン６８よりなる「ソ
レノイド部」の外周を包囲するようにして金属製のハウ
ジング６が組み付けられている。ハウジング６には、コ
イル６１への電気信号を取り込むための樹脂製のコネク
タ部７６が射出成形により形成されている。
【００３３】また、バルブケース９にはフランジ部９ａ
が形成され、このフランジ部９ａにはボルト７を挿通さ
せるための孔部９ｂが形成されている。故に、図１に示
すように、孔部９ｂにボルト７を挿通させることによ
り、電磁弁３０が可変吐出量高圧ポンプＰに組み付けら
れる。
【００３４】ハウジング６は、カシメによりバルブケー
ス９に組み付けられている。すなわち、ハウジング６に
は開口端部にカシメ代５１が設けられており、そのカシ
メ代５１にてハウジング６がバルブケース９のフランジ
部９ａにカシメ着されている。
【００３５】ここで、図４に示すように、電磁弁３０
は、コイル６１、ボビン６８、ハウジング６及びコネク
タ部７６からなるサブアセンブリ（ソレノイドアセンブ
リ９１）に対し、バルブケース９、弁体６３及びステー
タ７３等からなるサブアセンブリ（弁部材アセンブリ９
２）が組み付けられる。すなわち、ソレノイドアセンブ
リ９１と弁部材アセンブリ９２とは別個に作製された
後、組み付けられるようになっている。実際には、ボビ
ン６８の中空部に、弁部材アセンブリ９２が組み付けら
れる。
【００３６】また、ソレノイドアセンブリ９１は、図５
に示す製造手順で作製される。図５では、先ず略筒状の
ボビン６８にコイル６１を巻回してソレノイド部が作製
され（ａ）、そのソレノイド部に被せるようにしてハウ
ジング６が組み付けられる（ｂ）。その後、ハウジング
６上に、射出成形によりコネクタ部７６が形成される
（ｃ）。そして（ｃ）に示すソレノイドアセンブリ９１
が完成した後、カシメにより弁部材アセンブリ９２が組
み付けられる。この場合、仮にコネクタ部７６の射出成
形時に不具合が発生すると、ソレノイドアセンブリ９１
のみ、すなわち弁部材アセンブリ９２を含まない部材の
みが不良品となる。
【００３７】因みに、本実施の形態の電磁弁３０では、
弁体６３は、シリンダ６２内を摺動するための弁体本来
の機能の他、磁路形成のためのアーマチャ機能を兼ね備
えており、一方、バルブケース９は、弁体６３を摺動可
能に収容するシリンダ機能の他に、磁路形成のためのス
テータ機能を兼ね備えている。それ故、弁体６３並びに
バルブケース９は、各機能を両立させるべく以下のよう
に構成される。
【００３８】すなわち、弁体６３は純鉄又は低炭素鋼な
どの軟質磁性材料よりなり、その表面にはＮｉＰメッキ
（ニッケル・燐メッキ）による薄い硬化層が設けられて
いる。また、バルブケース９は電磁ステンレス鋼（フェ
ライト系のステンレス鋼ＳＵＳ１３等）などの軟質磁性
材料よりなり、弁体６３と同様にその表面（シリンダ６
２）にはＮｉＰメッキによる薄い硬化層が設けられてい
る。これにより、弁体６３及びバルブケース９は、磁気
特性を保持しつつ、耐摩耗性の向上、摩擦力の低減が実
現される。また他の硬化処理として、弁体６３やバルブ
ケース９に軟窒化を施したり、ＤＬＣ（ダイヤモンドラ
イクカーボン）などのセラミックコーティングを施して
も良い。こうして弁体６３及びバルブケース９の表面に
各々硬化層が形成されるので、弁体６３は、バルブケー
ス９のシリンダ６２内をスムーズに移動することが可能
となる。
【００３９】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。本実施の形態の電磁弁３０で
は、ソレノイド部（コイル６１及びボビン６８）を包囲
してハウジング６が組み付けられるため、このハウジン
グ６によりソレノイド部が保護できる。また、コイル通
電時にはハウジング６により磁路が形成され、良好なる
磁気特性が得られるようになる。
【００４０】また、電磁弁３０を構成する部材は、ソレ
ノイドアセンブリ９１と弁部材アセンブリ９２とに分割
できるため、仮に何れかのサブアセンブリで不具合が発
生しても、不具合が発生した部材のみを不良品とするこ
とができ、電磁弁全てを不良品とすることが回避でき
る。特にコネクタ部７６の射出成形時に不具合が生じた
場合、そのコネクタ部７６を含むソレノイドアセンブリ
９１のみが不良品となる。つまり、不具合発生時におい
て不良品対象となる部材を最小限に削減することがで
き、ひいては低コスト化が実現できる。
【００４１】上記効果は、弁部材アセンブリ９２の組み
付け前にコネクタ部７６を射出成形するようにしたこと
で達成される。つまり、弁部材アセンブリ９２の組み付
け後（最終工程）にてコネクタ部７６を射出成形する場
合には、射出成形時の不具合により電磁弁３０が全損と
なるおそれが生ずるが、本実施の形態によれば、電磁弁
３０の全損を回避し、不良品となる部材点数が削減でき
る。
【００４２】ソレノイドアセンブリ９１は、ハウジング
６のカシメにより弁部材アセンブリ９２に固定されるた
め、カシメ部分を分解すれば各アセンブリ９１，９２は
容易に分解できる。従って、金属部品からなる弁部材ア
センブリ９２と、金属及び樹脂材料からなるソレノイド
アセンブリ９１とが分別可能となり、リサイクル性が向
上するというメリットも付加される。
【００４３】更に加えて、弁体６３は弁体本来の機能と
アーマチャ機能とを併せ持ち、バルブケース９はシリン
ダ機能とステータ機能とを併せ持つので、複数の機能を
一部材に持たせ、それにより部品構成の簡素化を図るこ
とができる。この場合、部品点数の削減が可能となるこ
とから、コストダウンを図ることができる。
【００４４】上記の如く電磁弁３０として好適なる構成
が実現できることにより、可変吐出量高圧ポンプＰとし
ても燃料圧送量が適正に調整できるようになる。ひいて
は、コモンレール圧の制御精度が向上する。
【００４５】（第２の実施の形態）次に、本発明におけ
る第２の実施の形態について、上記第１の実施の形態と
の相違点を中心に説明する。図６は、本実施の形態の電
磁弁を示す断面図である。前記図３の電磁弁３０では、
挿入部材７５を介してバルブケース９にステータ７３を
接合していたのに対し、図６に示す電磁弁１００では、
バルブケース及びステータを一体化して同一部材にて構
成する。
【００４６】すなわち、電磁弁１００において、バルブ
ケース１０１にはシリンダ１０２が形成され、このシリ
ンダ１０２には弁体１０３が摺動可能に収容されてい
る。このバルブケース１０１において、弁体１０３を収
容する収容部１０１ａ（フランジ部９ａを含む図の下側
部分）は、前記図３におけるバルブケース９の構成に略
同一であり、この収容部１０１ａは弁体１０３を摺動可
能に収容するシリンダ機能に加え、磁路形成のためのス
テータ機能を兼ね備える。なお、弁体１０３は、前記図
３の弁体６３と同様に弁体本来の機能に加え、磁路形成
のためのアーマチャ機能を兼ね備える。
【００４７】バルブケース１０１には流路１０４，１０
５が形成されている。また、弁体１０３には、その軸方
向に延び内部を貫通する連通流路１０６が形成されると
共に、この連通流路１０６と弁体１０３の外周面とを連
通する流路１０７が例えば２箇所に設けられている。
【００４８】バルブケース１０１は、コイル通電時に弁
体１０３のアーマチャ部１０３ａを吸引するための吸引
部１０１ｂを備えており、この吸引部１０１ｂは前記収
容部１０１ａに対して薄肉部１０１ｃを介して連結され
ている。つまり、バルブケース１０１は、収容部１０１
ａ、吸引部１０１ｂ及び薄肉部１０１ｃにより一体形成
されている。なお、吸引部１０１ｂは、前記図３ではス
テータ７３に相当する。薄肉部１０１ｃには、弁体１０
３（アーマチャ部１０３ａ）に近づくほど外径が小さく
なるテーパ部１０１ｄが設けられている。
【００４９】この場合、コイル６１の通電時には、バル
ブケース１０１を流れる磁束が薄肉部１０１ｃで絞ら
れ、弁体１０３のアーマチャ部１０３ａを流れる。これ
により、弁体１０３（アーマチャ部１０３ａ）に対する
吸引力が発生し、弁体１０３がスプリング６９の付勢力
に抗して所望の位置まで移動する。このとき、バルブケ
ース１０１の流路１０４，１０５と弁体１０３の流路１
０７とが連通されると、その連通した流路面積に応じて
燃料が流れる。
【００５０】薄肉部１０１ｃはその肉厚が薄すぎると強
度上の問題が生じ、肉厚が厚すぎると磁束が流れすぎて
性能が悪化する。このことから、薄肉部１０１ｃの肉厚
は、強度や磁気性能を考慮して最適値に合わせ込むのが
望ましく、本実施の形態では一例として０．３〜０．７
ｍｍとする。
【００５１】上記構成の電磁弁１００は、コイル６１、
ボビン６８、ハウジング６及びコネクタ部７６からなる
サブアセンブリ（ソレノイドアセンブリ）に対し、バル
ブケース１０１及び弁体１０３等からなるサブアセンブ
リ（弁部材アセンブリ）が組み付けられる。すなわち、
前述の第１の実施の形態と同様、ソレノイドアセンブリ
と弁部材アセンブリとは別個に作製された後、組み付け
られるようになっている。この場合、仮にコネクタ部７
６の射出成形時に不具合が発生すると、ソレノイドアセ
ンブリのみ、すなわち弁部材アセンブリを含まない部材
のみが不良品となる。
【００５２】以上本実施の形態の電磁弁１００によれ
ば、バルブケース１０１の収容部１０１ａと吸引部１０
１ｂとを薄肉部１０１ｃを介して一体化したので、より
一層の部品構成の簡素化（部品点数の削減）を図ること
ができる。それ故、更なるコストダウンを図ることがで
きる。
【００５３】また、上記薄肉部１０１ｃを有する構成に
おいて、弁部材アセンブリ（バルブケース１０１）の組
み付け前にコネクタ部７６の射出成形が行われるため、
射出成形時の噴射圧力が薄肉部１０１ｃに作用すること
はない。従って、射出成形時の噴射圧力により薄肉部１
０１ｃが変形するといった問題が回避できる。
【００５４】また、電磁弁の別構造として、図６の電磁
弁１００を図７のように変更することもできる。図７の
電磁弁１２０では、ハウジング１２４がバルブケース１
２１を覆うよう有蓋筒状をなしており、それが前記図６
の電磁弁１００と相違する。
【００５５】図７において、バルブケース１２１は、前
記図６のバルブケース１０１と同様に収容部１２１ａと
吸引部１２１ｂとを備え、それらが薄肉部１２１ｃを介
して連結されている。つまり、バルブケース１２１は、
収容部１２１ａ、吸引部１２１ｂ及び薄肉部１２１ｃに
より一体形成されている。弁体１２３の構成は前述の弁
体１０３と同様である。また、コイル６１及びボビン６
８よりなるソレノイド部には、有蓋筒状のハウジング１
２４が組み付けられている。そして、そのハウジング１
２４上にコネクタ部７６が射出成形されている。
【００５６】図７の電磁弁１２０によれば、図６の電磁
弁１００の効果に加え、以下の効果を有する。すなわ
ち、ハウジング１２４が弁部材アセンブリ（実際には、
吸引部１２１ｂ部分）を覆う有蓋筒状をなすため、弁部
材アセンブリが外部に露出せず弁部材アセンブリの保護
を図ることができる。また同様に、ハウジング１２４に
より薄肉部１２１ｃの保護を図ることもできる。
【００５７】（第３の実施の形態）第３の実施の形態に
おける電磁弁について図８を用いて説明する。本実施の
形態では、弁部材アセンブリとハウジングとの分離容易
性を向上させるべく、これら各部材を一点又は複数点で
係止する構成とする。図８において、（ａ）は電磁弁１
４０をコネクタ部７６とは逆側から見た平面図、（ｂ）
は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。図８では、バルブケ
ース１４１とハウジング１４５とが前記図６からの変更
箇所に相当し、以下、前記図６との相違点を中心に図８
の構成を説明する。
【００５８】「ケース部材」としてのバルブケース１４
１は、収容部１４１ａ、吸引部１４１ｂ、薄肉部１４１
ｃ、流路１４２等により構成されており、この構成は概
ね前記図６のバルブケース１０１と同様である。そし
て、バルブケース１４１に比較的小さなフランジ部１４
３が設けられている点が前記図６の構成と相違する。こ
のフランジ部１４３は、バルブケース１４１の外周に等
幅で設けられている。
【００５９】一方、ハウジング１４５は、前記図６の構
成と同様にソレノイド部（コイル６１及びボビン６８）
を包囲するように設けられている。また、前記図６の構
成との差異として、ハウジング１４５には、ポンプハウ
ジング１ｂ（電磁弁の取付対象）に対して締結される、
「挟持固定部」としての固定用フランジ１４６が設けら
れている。この固定用フランジ１４６は、バルブケース
１４１のフランジ部１４３を覆うように設けられるほぼ
環状の被覆部１４６ａと、２カ所の固定部１４６ｂとか
らなり、固定部１４６ｂには締結用ボルトを挿通するた
めの孔部１４６ｃが形成されている。
【００６０】なおここで、バルブケース１４１には、耐
摩耗性向上の目的で軟窒化等の熱硬化処理が施されてい
る。バルブケース１４１の内周面に形成されたシリンダ
１６０は弁体１０３との摺動面となるため、軟窒化等の
熱硬化処理を施した後で、更にメッキ処理を施すと磁気
特性が悪化してしまい好ましくない。すなわち、メッキ
の厚さ分磁束を通さない層ができるため、磁気特性が悪
化する。それ故にメッキによる防錆処理を施すことは困
難になり、例えば前記図６のようにフランジ部９ａが露
出していると錆の発生を招く。これに対して図８の構成
では、バルブケース１４１のフランジ部１４３がハウジ
ング１４５の被覆部１４６ａで覆われ、錆発生が防止で
きる。すなわち、本実施の形態の電磁弁１４０を可変吐
出量高圧ポンプＰに組み付けた状態においては、バルブ
ケース１４１は外部に露出していない。従って、可変吐
出量高圧ポンプＰがエンジンに組み付けられ、車両とし
て海岸近く等を走行する場合、塩分を含む水分が可変吐
出量高圧ポンプＰにかかることが考えられるが、バルブ
ケース１４１には直接かからず錆が発生しにくくなる。
因みに、ハウジング１４５は鉄系材料であり、その表面
には亜鉛メッキ等の防錆処理が施されている。
【００６１】上記構成の電磁弁１４０は、図９に示すよ
うに、ソレノイドアセンブリ１５１と弁部材アセンブリ
１５２とに分割され各々作製される。そして、ボビン６
８の中空部にバルブケース１４１が挿入され、各アセン
ブリ１５１，１５２が一体化される。
【００６２】また、バルブケース１４１とハウジング１
４５とは、数点（本実施の形態では３点）のカシメ部に
より係止される。図１０はカシメ部を拡大して示す断面
図であり、この図１０並びに図８及び図９を参照しなが
らカシメ部を詳しく説明する。ハウジング１４５の固定
用フランジ１４６内部には、バルブケース１４１のフラ
ンジ部１４３を収容するためのフランジ収容部１４７が
設けられ、その周囲３カ所にカシメ孔１４８が設けられ
ている。フランジ収容部１４７とカシメ孔１４８との間
にカシメ変形部１４９が形成されている。カシメ変形部
１４９の幅は例えば０．４〜０．６ｍｍ程度である。
【００６３】かかる構成において、ソレノイドアセンブ
リ１５１に対して弁部材アセンブリ１５２を組み付けた
後、カシメ孔１４８にカシメ用ポンチ（カシメ治具）を
押し込み、その加圧により肉厚の薄いカシメ変形部１４
９を内径側に変形させる。これにより、カシメ変形部１
４９がバルブケース１４１外周（フランジ部１４３の外
周に設けた面取り部）にカシメ着される。
【００６４】なお、カシメ変形部１４９の変形の際、そ
の端面がハウジング座面からはみ出るとポンプハウジン
グ１ｂへの取り付けの支障となる。それ故、図９に示す
ように、ハウジング１４５に座ぐり１５０を設けておく
と良い。
【００６５】上記の如く数点のカシメにより組み付けら
れたソレノイドアセンブリ１５１及び弁部材アセンブリ
１５２はポンプハウジング１ｂに取り付けられ、ハウジ
ング１４５の固定部１４６ｂがボルト締結されることで
強固に組み付けられる。このとき、ハウジング１４５と
ポンプハウジング１ｂとの間にバルブケース１４１のフ
ランジ部１４３が挟み込まれることとなる。
【００６６】かかる場合、バルブケース１４１とハウジ
ング１４５とのカシメが緩んだとしても、電磁弁１４０
は、ハウジング１４５によるポンプハウジング１ｂへの
締付力で固定される。そのため、カシメ強度は組み付け
時に分離しない程度で良く、円周上３カ所程度で十分で
ある。また、仮止めできれば良いとすれば、１カ所のカ
シメにより実現することも可能である。
【００６７】以上第３の実施の形態によれば、バルブケ
ース１４１（弁部材アセンブリ）とハウジング１４５と
は数点のカシメ（係止）により組付けられるため、不具
合発生時等の必要時には容易に組み付けを解除できる。
故に、各部材の分別が容易となり、リサイクル性の向上
に寄与できる。
【００６８】カシメ用ポンチを用い、カシメ孔１４８の
拡径変形によりかしめる構成としたため、バルブケース
１４１（弁部材アセンブリ）とハウジング１４５との組
付けが簡易に実現できる。
【００６９】因みに、ハウジング１４５のフランジ収容
部１４７にバルブケース１４１のフランジ部１４３を圧
入する手法と比較した場合、本実施の形態の方が分離容
易性や加工容易性で優位である。メッキ後寸法管理も標
準公差で良い。また、本実施の形態によれば、圧入時に
メッキが剥がれるという問題や、圧入によりバルブケー
スが変形して磁気特性が悪化するという問題も生じな
い。
【００７０】ハウジング１４５に被覆部１４６ａを設
け、バルブケース１４１のフランジ部１４３を覆い隠す
ようにしたため、バルブケース１４１が外部に露出する
ことがなく、当該バルブケース１４１の防錆を図ること
ができる。
【００７１】カシメ孔１４８は、円筒状の孔でなくとも
長細い矩形状の孔であっても良い。要は、周囲の壁部を
拡張変形させ、それに伴いカシメ変形部を変形させるも
のであれば良い。
【００７２】なお本発明は、上記以外に次の形態にて具
体化できる。ソレノイドアセンブリと弁部材アセンブリ
との組み付け手段として、前述の実施の形態ではカシメ
を適用したが、各部材が組み付け可能で且つ脱落しない
構成であれば他の手段であっても良い。例えば、ハウジ
ングの開口端部を弁部材アセンブリ（バルブケース）に
当接させ、その当接部にて溶接、圧入等によりハウジン
グを固定する。
【００７３】上記各実施の形態では、弁体は弁体本来の
機能とアーマチャ機能とを併せ持ち、且つバルブケース
はシリンダ機能とステータ機能とを併せ持つよう構成し
たが、本発明を具体化する上で、こうした弁体及びバル
ブケースの多機能化は必ずしも要件ではない。それ故、
弁体に別部品のアーマチャを組み付けた（圧入した）構
成や、バルブケースにやはり別部品のステータを組み付
けた構成であっても良い。
【００７４】コイルの非通電時は閉弁となるノーマリク
ローズの電磁弁を例示したが、ノーマリオープンの電磁
弁として具体化しても良い。また、コイルの非通電時
に、僅かな流路面積（開弁量）を保持するような構成と
しても良い。例えば、図３に示す電磁弁３０において、
コイル非通電時に流路６４と流路６６とを僅かに連通さ
せておき、通電量を増加させるに従い流路面積が増加す
るように構成する。
【００７５】上記実施の形態では、リニアソレノイド弁
（比例電磁弁）として具体化したが、弁体が開弁位置と
閉弁位置との２位置で移動するＯＮ／ＯＦＦ式の電磁弁
であっても良い。また、可変吐出量高圧ポンプの流量制
御弁としての適用以外に、例えば、電磁式の燃料噴射弁
に適用したり、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
御装置に適用したりしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】可変吐出量高圧ポンプの全体構成を示す断面
図。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図３】電磁弁の構成を拡大して示す平面図及び断面
図。
【図４】電磁弁の分解断面図。
【図５】ソレノイドアセンブリの製造手順を示す断面
図。
【図６】第２の実施の形態における電磁弁の構成を示す
断面図。
【図７】第２の実施の形態における電磁弁の構成を示す
断面図。
【図８】第３の実施の形態における電磁弁の構成を示す
断面図。
【図９】電磁弁の分解断面図。
【図１０】カシメ部を拡大して示す断面図。
【符号の説明】 ９…バルブケース、３０…電磁弁、６１…コイル、６３
…弁体、６８…ボビン、７３…ステータ、７６…コネク
タ部、９２…弁部材アセンブリ、１００…電磁弁、１０
１…バルブケース、１０１ａ…収容部、１０１ｂ…吸引
部、１０１ｃ…薄肉部、１０３…弁体、１２０…電磁
弁、１２１…バルブケース、１２１ａ…収容部、１２１
ｂ…吸引部、１２１ｃ…薄肉部、１２３…弁体、１４０
…電磁弁、１４１…バルブケース、１４３…フランジ
部、１４５…ハウジング、１４６ａ…被覆部、１４８…
カシメ孔、１５２…弁部材アセンブリ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榎本 滋郁 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 篠原 幸弘 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 冨田 浩邦 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 Ｆターム(参考） 3H106 DA07 DA13 DA23 DB02 DB12 DB22 DB32 DC09 DC17 DD02 EE34 EE35 GA04 GA06 GA13 GA15 GB01 JJ02 JJ04 JJ05 KK00

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】略筒状のボビンにコイルが巻回されてソレ
    ノイド部が構成され、該ソレノイド部には、その外周を
    包囲するよう磁性材料からなるハウジングを組み付け、
    更にソレノイド部の中空部に、弁体を往復動可能に収容
    し且つ該弁体を吸引するためのステータを備えた弁部材
    アセンブリを組み付けたことを特徴とする電磁弁。
  2. 【請求項２】前記ハウジングには、コイルへの電気信号
    を取り込むための樹脂製のコネクタ部が射出成形により
    形成されている請求項１に記載の電磁弁。
  3. 【請求項３】前記ハウジングの開口端部を弁部材アセン
    ブリに当接させ、その当接部にて弁部材アセンブリに対
    してハウジングを固定した請求項１又は２に記載の電磁
    弁。
  4. 【請求項４】前記ハウジングには、当該電磁弁の取付対
    象との間に弁部材アセンブリを挟み込んだ状態で前記取
    付対象に締結される挟持固定部を設け、前記弁部材アセ
    ンブリと前記ハウジングとを一体化した状態でこれら各
    部材を一点又は複数点で係止させた請求項１又は２に記
    載の電磁弁。
  5. 【請求項５】前記ハウジング又は弁部材アセンブリには
    互いの接触部付近にカシメ孔を設け、該カシメ孔の拡張
    変形により前記両部材を一点又は複数点で係止させた請
    求項４に記載の電磁弁。
  6. 【請求項６】前記弁部材アセンブリとして弁体を摺動可
    能に収容するケース部材を備え、該ケース部材に設けら
    れたフランジ部を前記ハウジングの挟持固定部が挟み込
    む構成であって、前記ハウジングには、ケース部材のフ
    ランジ部を覆い隠すための被覆部を設けた請求項４又は
    ５に記載の電磁弁。
  7. 【請求項７】前記ハウジングは、ソレノイド部の中空部
    に組み付けた状態で弁部材アセンブリを覆うよう有蓋筒
    状をなすものである請求項１〜６の何れかに記載の電磁
    弁。
  8. 【請求項８】請求項７に記載の電磁弁において、前記弁
    部材アセンブリは、弁体を収容する収容部とステータ機
    能を有する吸引部とが薄肉部を介して一体化されたバル
    ブケースを具備し、該バルブケースの薄肉部に対向する
    ようにして弁体のアーマチャ部が配設された電磁弁。
  9. 【請求項９】略筒状のボビンにコイルが巻回されたソレ
    ノイド部に対し、その外周を包囲するよう磁性材料から
    なるハウジングを組み付ける工程と、 その後、ソレノイド部の中空部に、弁体を往復動可能に
    収容し且つ該弁体を吸引するためのステータを備えた弁
    部材アセンブリを組み付ける工程と、 を有することを特徴とする電磁弁の製造方法。
  10. 【請求項１０】ソレノイド部へのハウジングの組み付け
    後であり弁部材アセンブリの組み付け前に、前記ハウジ
    ングに対して樹脂材料を射出し、コイルへの電気信号を
    取り込むためのコネクタ部を形成する請求項９に記載の
    電磁弁の製造方法。
  11. 【請求項１１】前記弁部材アセンブリは、弁体を収容す
    る収容部とステータ機能を有する吸引部とが薄肉部を介
    して一体化されたバルブケースを具備するものであり、
    ソレノイド部へのハウジングの組み付け後であり弁部材
    アセンブリの組み付け前に、前記ハウジングに対して樹
    脂材料を射出し、コイルへの電気信号を取り込むための
    コネクタ部を形成する請求項９に記載の電磁弁の製造方
    法。
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