JP2006307880A - 電磁弁、及びそれを用いた高圧燃料ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】 駆動回路のコストを上昇させることなく応答性を確保する電磁弁を提供する。
【解決手段】 流体通路３１を開閉する弁部材２０と、弁部材２０を閉弁方向に付勢する第１付勢部材２１と、弁部材２０とは独立して移動し、弁部材２０に当接することにより弁部材２０の閉弁方向の移動を規制するニードル１４と、ニードル１４とともに移動する可動コア１５、可動コア１５に向き合って設置される固定コア１６、及び固定コア１６に可動コア１５を吸引する磁力を発生するコイル１８を有し、磁力を発生するとニードル１４に弁部材２０に向かう方向の力が作用する電磁駆動部と、ニードル１４を弁部材２０側に付勢する第２付勢部材１３と、を備える。第１付勢部材２１の付勢力をＦ１、第２付勢部材１３の付勢力をＦ２とすると、Ｆ１＞Ｆ２である。
【選択図】 図１

Description

本発明は電磁弁、及びそれを用いた高圧燃料ポンプに関する。

流入口側の圧力と流出口側の圧力との差圧で開弁するノーマリークローズタイプの電磁弁が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１の図３及び図４に記載の制御弁（電磁弁）では、弁部材はばね６８（第１付勢部材）によって閉弁方向に付勢されており、可動子（可動コア）はばね６４によって弁部材から離間する方向に付勢されている。ポンプ室で吸込み行程が開始されるとポンプ室の圧力が燃料接続部の圧力より低下し、その差圧によって弁部材がばね６８の付勢力に抗して離座する。

制御装置（駆動回路）は吸込み行程が終了する直前で電磁石への通電を開始し、可動コアがばね６４の付勢力に抗して電磁石に吸引される。可動コアが電磁石に吸引されるとプランジャ（ニードル）が弁部材の開弁方向に移動して弁部材は着座が阻止された状態になる。
吸込み行程が終了して圧送工程が開始されるとポンプ室の圧力が上昇する。前述したように弁部材は着座が阻止されているので、制御弁はポンプ室の圧力が上昇しても閉弁せず、燃料の一部がポンプ室から燃料接続部に戻る。

特表２００２−５２１６１６号公報（第３図、第４図）

ところで、エンジンが高速回転しているときは、電磁弁の応答性を確保しなければならない。具体的には、電磁石への通電が行われたらニードルを弁部材の開弁方向に短時間で移動させなければならない。
しかしながら、特許文献１の図３及び図４に記載の電磁弁では、可動コアはばね６４によって弁部材から離間する方向に付勢されているので、電磁石への通電が行われていないとき、可動コアは弁部材から最も離間した位置にある。すなわち、可動コアとストッパディスク７８ｕとの間に大きなエアギャップが生じている。可動コアがばね６４で弁部材から離間する方向に付勢されている上にエアギャップが大きいので、ニードルを短時間で移動させるには、電流駆動によって電磁石に大きな電流を印加しなければならない。よって特許文献１の図３及び図４に記載の電磁弁では、応答性を確保しようとすると、電磁石を駆動する駆動回路のコストが上昇するという問題がある。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、駆動回路のコストを上昇させることなく応答性を確保する電磁弁、及びそれを用いた高圧燃料ポンプを提供することを目的とする。

請求項１および２に記載の発明によると、例えば弁部材が差圧によって開弁方向に移動すると、コイルへの通電が開始される前の状態では、ニードルが第２付勢部材によって弁部材側に付勢されることで可動コアが固定コア側に移動する。これにより、コイルへの通電が開始される前に可動コアと固定コアとのエアギャップを予め小さくしておける。従って、コイルへの通電が開始されてから可動コアが固定コアに当接するまでの時間を短縮できる。すなわち、ニードルの応答性が向上する。更に、ある一定の磁力を作用させたい場合、距離が近いほど印加する電流値は低くて済むので、予めエアギャップを小さくしておけば、吸引に必要な磁力を低い電流値で確保できる。従って、電圧駆動のような電流の立ち上がりの遅い駆動回路を用いても応答性を確保できる。よって本発明の電磁弁によると、駆動回路のコストを上昇させることなく応答性を確保できる。
なお、ある一定の磁力を作用させたい場合、電流値が同じであれば距離が近いほどコイルの巻数は少なくて済むので、予めエアギャップを小さくしておけば、吸引に必要な磁力を少ない巻数で確保できる。従って、駆動回路のコストの上昇よりも小型化が優先される場合は、巻数を少なくすることによりコイルを小型化できる。この場合も応答性は確保できる。

請求項２に記載の発明によると、可動コアは固定コアに当接できるので、可動コアと固定コアとの間のエアギャップを予めほぼ０にすることができ、吸引に必要な磁力をより低い電流値で確保できる。

請求項３および４に記載の発明によると、例えば弁部材が差圧によって開弁方向に移動すると、可動コアが固定コア側に移動する。これにより、コイルへの通電が開始される前に可動コアと固定コアとのエアギャップを予め小さくしておける。従って、コイルへの通電が開始されてから可動コアが固定コアに当接するまでの時間を短縮できる。すなわち、弁部材の応答性が向上する。更に、電圧駆動のような電流の立ち上がりの遅い駆動回路を用いても応答性を確保できる。よって本発明の電磁弁によると、駆動回路のコストを上昇させることなく応答性を確保できる。

請求項４に記載の発明によると、可動コアは固定コアに当接できるので、可動コアと固定コアとの間のエアギャップを予めほぼ０にすることができ、吸引に必要な磁力をより低い電流値で確保できる。

請求項５に記載の発明によると、高圧燃料ポンプの燃料入口と加圧室との間の燃料通路を開閉する電磁弁を駆動する駆動電流を低減できる。従って、駆動回路のコストの上昇を防止できる。又、電流値が同じであれば、電磁弁を小型化し、高圧燃料ポンプを小型化できる。また、燃料入口と加圧室との差圧に拘わらず、電磁弁に通電することにより電磁弁を速やかに開弁状態に保持できる。これにより、プランジャを往復駆動するカムが高速に回転し、プランジャの往復移動速度が上昇しても、電磁弁がプランジャの往復移動速度に追随し、所望のタイミングで燃料入口と加圧室との間を開閉できる。

以下、本発明の複数の実施形態を図に基づいて説明する。
（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態に係る電磁弁１０の断面図である。電磁弁１０は、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジンのインジェクタに燃料を供給する高圧燃料ポンプの燃料調量弁として用いられる。

ヨーク１１は、円板部１１ａと脚部１１ｂとを有している。円板部１１ａは脚部１１ｂが形成されている位置と径方向反対側の外周に切り欠き１１ｃが形成されている。切り欠き１１ｃに樹脂カバー２１の突部が嵌合している。また、円板部１１ａは中央部に円形の嵌合孔１１ｄが形成されている。脚部１１ｂは断面円弧状であり、円板部１１ａから円板部１１ａと直角に固定コア１６側に延びている。脚部１１ｂの固定コア１６側の端部は固定コア１６に当接している。ヨーク１１、固定コア１６、可動コア１５、および磁性部材１２は磁性材で形成されており、磁気回路を構成している。

磁性部材１２は円柱形状であり、円板部１１ａの嵌合孔１１ｄに嵌合されている。磁性部材１２は弁ボディ１９側に凹部２２が形成されている。凹部２２は弁ボディ１９側から反弁ボディ１９側に向かって、内径の大きい大径部、大径部より内径の小さい中径部、中径部より内径の小さい小径部がこの順で形成されている。

第２付勢部材としてのコイルばね１３は、軸方向の一端部が凹部２２の小径部に収容されている。コイルばね１３は、ニードル１４を弁部材２０側に付勢している。
ニードル１４は、円柱状に形成されており、軸方向の一端部が弁ボディ１９の挿入口２３に挿入されている。

可動コア１５は、弁ボディ１９の外でニードル１４の他端部に固定されており、ニードル１４とともに移動する。可動コア１５の磁性部材１２側の端部は凹部２２の大径部に収容されている。なお、第一実施形態では可動コア１５とニードル１４とは独立した部材であるが、これらは一体に形成されていてもよい。
固定コア１６は、可動コア１５より弁部材２０側に設けられている。固定コア１６の中央には穴が形成されており、その穴をニードル１４が貫通している。固定コア１６の弁ボディ１９側の端部は高圧燃料ポンプのポンプハウジング２４に嵌合されており、固定コア１６とポンプハウジング２４との間はシール部材としてのＯリング２５によってシールされている。

非磁性部材１７は、非磁性材により円筒状に形成されており、可動コア１５および固定コア１６の周囲を覆っている。非磁性部材１７は磁性部材１２と固定コア１６との間に挟持されており、磁性部材１２と固定コア１６との間で磁束が短絡することを防止する。
コイル１８は、ボビン２７に巻回されており、磁性部材１２および非磁性部材１７の外周を覆っている。樹脂カバー２１はコイル１８およびボビン２７を覆っており、樹脂カバー２１にターミナル２８がインサート成形されている。ターミナル２８とコイル１８とは電気的に接続している。ターミナル２８にはコイル１８への通電を行う駆動回路が接続される。可動コア１５、固定コア１６、およびコイル１８は、ニードル１４に弁部材２０に向かう方向の力を作用させる電磁駆動部を構成している。

弁ボディ１９は、固定コア１６側の端部が固定コア１６に圧入されている。弁ボディ１９と固定コア１６との間には可動コア１５の最大移動量を調整するためのワッシャ３５が挿入されている。弁ボディ１９には、軸と直交する方向に開口する流入口２９、軸方向に開口する流出口３０、およびニードル１４の一端部が挿入される挿入口２３が設けられている。流入口２９と流出口３０とは流体通路３１によって連通している。流入口２９は高圧燃料ポンプの燃料室４１（図２参照）に連通しており、流出口３０はインジェクタへ燃料を供給する加圧室４５（図２参照）に連通している。挿入口２３は流体通路３１に連通している。また、弁ボディ１９の流体通路３１内には、弁部材２０が流出口３０側から着座する弁座２６が設けられている。弁ボディ１９の反固定コア１６側の端部は高圧燃料ポンプのポンプハウジング２４に嵌合されており、弁ボディ１９とポンプハウジング２４との間はシール部材としてのＯリング３２によってシールされている。なお、弁ボディ１９とポンプハウジング２４との間は圧入やねじの軸力によってシールしてもよい。

弁部材２０は、流体通路３１内にニードル１４の軸方向に往復移動可能に収容されている。弁部材２０とニードル１４とは連結されておらず、弁部材２０とニードル１４とは独立して往復移動する。仮に弁部材２０とニードル１４とが連結されているとすると、弁部材２０の慣性質量が増加するので、加圧室４５と燃料室４１との差圧によって弁部材２０が離座する際、離座の応答性が低下する。同様に着座の応答性も低下する。これに対し、弁部材２０とニードル１４とが連結されていないと、弁部材２０の慣性質量が小さくなるので、離座および着座の応答性が向上する。弁部材２０は円盤状に形成されており、外周部に切り欠き３３を有している。弁部材２０が流出口３０側に移動して弁座２６から離座すると、流入口２９と流出口３０とが切り欠き３３を介して連通する。弁部材２０が弁座２６に着座すると流入口２９と流出口３０との連通は遮断される。これにより流体通路３１が開閉される。

ばねシート３４は、環状に閉じた溝のように形成されており、弁ボディ１９の流出口３０に圧入されている。ばねシート３４の溝の底部には穴３４ａが形成されており、燃料室４１の燃料は穴３４ａを通過して加圧室４５に吸入される、あるいは加圧室４５の燃料は穴３４ａを通過して燃料室４１に戻される。ばねシート３４はコイルばね２１の一端部を支持するとともに、中央の筒状部分の端面が弁部材２０に当接して弁部材２０のリフト量を規定する。

第１付勢部材としてのコイルばね２１は、ばねシート３４の中央の筒状部分が内側に挿入されるようにしてばねシート３４に支持されており、他端部が弁部材２０に当接している。コイルばね２１は弁部材２０を閉弁方向に付勢している。

次に、コイルばね２１の付勢力、コイルばね１３の付勢力、およびコイル１８への通電によって生じる磁力について説明する。
第１付勢部材としてのコイルばね２１の付勢力をＦ１、第２付勢部材としてのコイルばね１３の付勢力をＦ２とすると、Ｆ１とＦ２とは以下に示す数１で表される関係にある。
Ｆ１＞Ｆ２ ・・・数１
Ｆ１とＦ２とが数１で表される関係にあるので、弁部材２０にＦ１およびＦ２以外の力が作用していない状態のとき、弁部材２０はコイルばね２１の付勢力によって弁座２６に着座する。

コイル１８に通電すると図１において左向きに磁力が発生する。コイル１８への通電によって生じる磁力をＦ３とすると、Ｆ１、Ｆ２およびＦ３は、以下に示す数２で表される関係にある。
Ｆ１＜Ｆ２＋Ｆ３ ・・・数２
コイル１８へ通電するとニードル１４には図１において左向きにＦ２＋Ｆ３の力が作用する。一方、弁部材２０には右向きにＦ１の力が作用する。従って、Ｆ１、Ｆ２およびＦ３が数２で表される関係にあるとき、弁部材２０はニードル１４を押し返すことができず、ニードル１４に着座を阻止される。

次に、可動コア１５の最大リフト量、および弁部材２０の最大移動量について説明する。
図１においてＬ１は弁部材２０の最大リフト量を示している。Ｌ１は弁座２６に着座している状態の弁部材２０とばねシート３４の筒状部分の端面との距離に相当する。Ｌ２は可動コア１５の最大移動量を示している。ここでＬ２について説明する。図１では弁部材２０は弁座２６に着座しており、ニードル１４はコイルばね１３に付勢されて弁部材２０に当接している。この状態のときの可動コア１５と固定コア１６との距離がＬ２である。ニードル１４はコイルばね１３によって付勢されているので、可動コア１５と固定コア１６との距離がＬ２より拡がることはない。Ｌ１とＬ２とは、以下に示す数３で表される関係にある。

Ｌ１＞Ｌ２ ・・・数３
コイル１８への通電が行われて可動コア１５が固定コア１６に吸引されると、可動コア１５は弁ボディ１９側にＬ２だけ移動する。仮にＬ１がＬ２より小さいとすると、可動コア１５が固定コア１６に当接するより先に弁部材２０がばねシート３４に当接し、可動コア１５は固定コア１６に当接できなくなる。その結果、可動コア１５と固定コア１６との間にエアギャップが生じてしまう。Ｌ１がＬ２より大きいと、可動コア１５は固定コア１６に当接できるので、可動コア１５と固定コア１６との間のエアギャップを０、あるいはほぼ０にすることができる。

次に、電磁弁１０が組み付けられた高圧燃料ポンプについて説明する。
図２は、電磁弁１０が組み付けられた高圧燃料ポンプ４０の断面図である。
高圧燃料ポンプ４０のポンプハウジング２４には、燃料室４１、流入口２９に連通する導入通路４２、電磁弁１０の弁ボディ１９および固定コア１６が嵌合される凹部４３、凹部４３の底に連通する燃料通路４４、燃料通路４４に連通する加圧室４５、加圧室４５に連通する吐出通路４６、および加圧室４５に連通するシリンダ４７が形成されている。燃料室４１内の燃料は燃料入口４２ａを通って導入通路４２に流入する。

シリンダ４７にはプランジャ４８が挿入されている。プランジャ４８はシリンダ４７内に往復移動自在に挿入されており、ばねシート４９およびタペット５０とともに往復移動する。タペット５０はコイルばね５１の付勢力により図示しないカムに向けて押し付けられており、カムの回転に伴いタペット５０がカムと摺動する。加圧室４５の圧力はプランジャ４８が上死点から下死点に向けて下降すると減圧され、逆にプランジャ４８が下死点から上死点に向けて上昇すると加圧される。

吐出通路４６には、燃料吐出弁５２が設けられている。加圧室４５の圧力が所定圧以上になると燃料吐出弁５２が開弁し、加圧室４５で加圧された燃料が吐出される。

次に、電磁弁１０の作動について説明する。
（１）吸入工程前段
吸入工程は、高圧燃料ポンプ４０においてプランジャ４８が上死点から下死点に向けて下降し始めることで開始される。吸入工程が開始される時点では弁部材２０は図１に示すように弁座２６に着座している。プランジャ４８が下降すると加圧室４５の燃料圧力が低下し、加圧室４５の燃料圧力と燃料室４１の燃料圧力との差圧により弁部材２０がコイルばね２１の付勢力に抗して離座し、これにより燃料室４１の燃料が加圧室４５に吸入される。弁部材２０は、最大で図３に示すようにばねシート３４に当接するまで移動（リフト）する。

弁部材２０がリフトすると、ニードル１４は弁部材２０の開弁方向への移動が規制されなくなり、コイルばね１３に付勢されて開弁方向に移動する。これにより、可動コア１５と固定コア１６とのエアギャップが、コイル１８への通電が開始される前に予め小さくなる。前述したようにＬ１＞Ｌ２であるため、ニードル１４は開弁方向にＬ２だけ移動すると可動コア１５が固定コア１６に当接して移動が規制される。この結果、図３に示すように可動コア１５と固定コア１６との間のエアギャップがほぼ０になるとともに、ニードル１４の先端は弁座２６から弁部材２０側にＬ２だけはみ出した状態になる。

（２）吸入工程後段
前述した吸入工程は、プランジャ４８が下死点に達すると終了する。駆動回路は、吸入工程が終了する直前でコイル１８への通電を開始する。コイル１８への通電が開始されると、磁力により可動コア１５は固定コア１６に吸引され、可動コア１５と固定コア１６とは当接した状態となる。このとき、前述したように可動コア１５と固定コア１６とのエアギャップはコイルばね１３によって予めほぼ０にされているので、コイル１８への通電が開始されてから可動コア１５が固定コア１６に当接するまでの時間、言い換えると、コイル１８への通電が行われてからニードル１４が開弁方向に移動しきるまでの時間はほぼ０である。よって、高速回転時でもニードル１４の応答性を確保できる。

（３）戻し工程前段
戻し工程は、プランジャ４８が下死点から上死点に向けて上昇し始めることによって開始される。戻し工程が開始されると加圧室４５の燃料圧力が上昇する。加圧室４５の燃料圧力が上昇するので加圧室４５の燃料圧力と燃料室４１の燃料圧力との差圧が低下し、弁部材２０はコイルばね２１の付勢力Ｆ１によって閉弁方向に移動する。しかしながら、「（２）吸入工程後段」でコイル１８への通電が開始されているので、ニードル１４には付勢力Ｆ２に加えて磁力Ｆ３が作用しており、弁部材２０はニードル１４を閉弁方向に押し返すことができず、図４に示すようにニードル１４によって着座を阻止される。従って、電磁弁１０は閉弁せず、戻し工程前段ではプランジャ４８の上昇に伴って加圧室４５の燃料が燃料室４１に戻される。

（４）戻し工程後段
駆動回路は、戻し工程が開始されてからプランジャ４８が上死点に達する前の適切なタイミングでコイル１８への通電を停止する。通電を停止するタイミングは適宜調整可能であり、通電を停止するタイミングを調整することで燃料の吐出量を調整できる。通電を停止すると磁力Ｆ３が消滅し、弁部材２０はコイルばね２１の付勢力によって弁座２６に着座する。

（５）圧送行程
弁部材２０が着座すると戻し工程が終了し、圧送工程が開始される。圧送工程が開始されると、弁部材２０が弁座２６に着座しているのでプランジャ４８の上昇に伴って加圧室４５の燃料圧力が上昇する。燃料圧力が上昇すると燃料吐出弁５２が開弁する。これにより、加圧室４５で加圧された高圧燃料が吐出される。プランジャ４８が上死点に達すると圧送行程が終了し、吸入工程前段に戻る。

（第二実施形態）
図５は、本発明の第二実施形態に係る電磁弁の断面図である。第二実施形態の電磁弁６０の弁部材６１は、略円盤状の弁部６１ａと、弁部６１ａからニードル６２の軸方向に延びる軸部６１ｂとからなり、紙面垂直方向からみたときの形状が略Ｔ字状になるように形成されている。弁部材６１の反ニードル６２側には凹部６１ｃが形成されており、凹部６１ｃには第１付勢部材としてのコイルばね６３の一端部が収容されている。なお、図５はコイルばね６３に付勢されて弁座６６に着座している状態の弁部材６１を示している。弁部材６１の反ニードル６２側には円盤状のストッパ６４が設けられている。ストッパ６４はコイルばね６３の他端部を支持するとともに、弁部材６１のリフト量を規定する。ストッパ６４には弁部材６１が当接しても弁部材６１によって覆われない位置に切り欠き６５が形成されている。
第二実施形態の電磁弁６０はその他の点において第一実施形態の電磁弁１０と実質的に同一である。

（第三実施形態）
図６は、本発明の第三実施形態に係る電磁弁の断面図である。第三実施形態の電磁弁７０は弁部材７１をニードル１４の軸方向に往復移動可能に案内する有底筒状のガイド部材７２を有している。図６に示すガイド部材７２は図７（Ａ）に示すＩＩ−ＩＩ線の断面を示している。

図７（Ａ）は、ガイド部材７２を図６に示すＹ方向から見た模式図である。図示するようにガイド部材７２の底壁には６個の穴７４が周方向に等間隔に形成されている。図７（Ｂ）は、ガイド部材７２を図６に示すＸ方向から見た模式図である。ガイド部材７２の筒部には段部７３が内側に張り出している。段部７３の内壁は６箇所が底壁の穴７４を避けるようにして凹んでいる。従ってガイド部材７２をＸ方向から見たとき図７（Ｂ）に示すように各穴７４の全体が見えることになる。

有底筒状の弁部材７１は段部７３の内壁に摺動するように嵌合している。弁部材７１の筒状部分には第１付勢部材としてのコイルばね７４が収容されている。弁部材７１はガイド部材７２の底壁に当接してリフトが規制される。
第三実施形態の電磁弁７０はその他の点において第一実施形態の電磁弁１０と実質的に同一である。

（第四実施形態）
図８は、本発明の第四実施形態に係る電磁弁８０の断面図である。第四実施形態の弁部材８１は、第一実施形態の弁部材２０とニードル１４とを連結したものに相当する。電磁弁８０では、弁部材８１が差圧によって開弁方向に移動すると、可動コア１５が固定コア１６側に移動する。ただし、弁部材８１は第一実施形態の弁部材２０とニードル１４とを連結したものであるため慣性質量が増加しており、弁部材８１の応答性は第一実施形態のニードルの応答性に比べて劣る可能性がある。しかしながら、電磁弁８０では第２付勢部材としてのコイルばね１３が不要なので、応答性が許容される範囲内のときは第四実施形態の構成を採用することでコストを低減できる。
第四実施形態の電磁弁８０はその他の点において第一実施形態の電磁弁１０と実質的に同一である。

（他の実施形態）
上述した第一〜第三実施形態ではＦ１がＦ２より大きい場合を例に説明したが、Ｆ１とＦ２とは等しくてもよい。Ｆ１とＦ２とが等しい場合、弁部材２０は加圧室４５から燃料室４１に戻される燃料流によって着座する。ただし、この場合はコイルばね２１で付勢する場合に比べて着座が遅れる可能性がある。

以上説明した本発明の第一〜第三実施形態に係る電磁弁によると、「（１）吸入工程前段」で第２付勢部材としてのコイルばねがニードルを弁部材の開弁方向に付勢するので、「（２）吸入工程後段」で駆動回路がコイル１８に通電を開始する時点で、既に可動コア１５と固定コア１６とのエアギャップはほぼ０になっている。従って、コイル１８への通電が開始されてから可動コア１５が移動する距離はほぼ０であり、コイル１８への通電が開始されてから可動コア１５が固定コア１６側に移動するまでの時間を短縮できる。すなわち、ニードルの応答性が向上する。更に、ある一定の磁力を作用させたい場合、距離が近いほど印加する電流値は低くて済むので、駆動回路がコイル１８に通電を開始する前に予めエアギャップを小さくしておけば、吸引に必要な磁力を低い電流値で確保できる。従って、電圧駆動のような電流の立ち上がりの遅い駆動回路を用いても応答性を確保できる。よって第一〜第三実施形態に係る電磁弁によると、駆動回路のコストを上昇させることなく応答性を確保できる。

また、本発明の第四実施形態に係る電磁弁８０によると、「（１）吸入工程前段」で弁部材８１が離座すると可動コア１５が固定コア１６側に移動するので、「（２）吸入工程後段」で駆動回路がコイル１８に通電を開始する時点で、既に可動コア１５と固定コア１６とのエアギャップはほぼ０になっている。従って、コイル１８への通電が開始されてから可動コア１５が移動する距離はほぼ０であり、コイル１８への通電が開始されてから可動コア１５が固定コア１６側に移動するまでの時間を短縮できる。すなわち、弁部材８１の応答性が向上する。更に、ある一定の磁力を作用させたい場合、距離が近いほど印加する電流値は低くて済むので、駆動回路がコイル１８に通電を開始する前に予めエアギャップを小さくしておけば、吸引に必要な磁力を低い電流値で確保できる。従って、電圧駆動のような電流の立ち上がりの遅い駆動回路を用いても応答性を確保できる。よって第四実施形態に係る電磁弁によると、駆動回路のコストを上昇させることなく応答性を確保できる。

なお、ある一定の磁力を作用させたい場合、電流値が同じであれば距離が近いほどコイル１８の巻数は少なくて済むので、予めエアギャップを小さくしておけば、吸引に必要な磁力を少ない巻数で確保できる。従って、駆動回路のコストの上昇よりも小型化が優先される場合は、巻数を少なくすることによりコイルを小型化してもよい。この場合も応答性は確保できる。

また、本発明の実施形態に係る高圧燃料ポンプ４０によると、例えば燃料通路４４を開閉する電磁弁１０を駆動する駆動電流を低減できる。従って、駆動回路のコストの上昇を防止できる。又、電流値が同じであれば、電磁弁１０を小型化し、高圧燃料ポンプ４０を小型化できる。また、燃料入口４２ａと加圧室４５との差圧に拘わらず、電磁弁１０に通電することにより電磁弁１０を速やかに開弁状態に保持できる。これにより、プランジャ４８を往復駆動するカムが高速に回転し、プランジャ４８の往復移動速度が上昇しても、電磁弁１０がプランジャ４８の往復移動速度に追随し、所望のタイミングで燃料入口４２ａと加圧室４５との間を開閉できる。

本発明の第一実施形態に係る電磁弁の断面図。 本発明の第一実施形態に係る高圧燃料ポンプの断面図。 本発明の第一実施形態に係る電磁弁の断面図。 本発明の第一実施形態に係る電磁弁の断面図。 本発明の第二実施形態に係る電磁弁の断面図。 本発明の第三実施形態に係る電磁弁の断面図。 本発明の第三実施形態に係るガイド部材の断面図。 本発明の第四実施形態に係る電磁弁の断面図。

符号の説明

１０ 電磁弁、１３ コイルばね（第２付勢部材）、１４ ニードル、１５ 可動コア、１６ 固定コア、１８ コイル、１９ 弁ボディ、２０ 弁部材、２１ コイルばね（第１付勢部材）、２６ 弁座、３１ 流体通路、６０ 電磁弁、６１ 弁部材、６２ ニードル、６３ コイルばね（第１付勢部材）、６６ 弁座、７０ 電磁弁、７１ 弁部材、７３ コイルばね（第１付勢部材）、８０ 電磁弁、８１ 弁部材

Claims (5)

1. 流体通路を開閉する弁部材と、
   前記弁部材を閉弁方向に付勢する第１付勢部材と、
   前記弁部材とは独立して移動し、前記弁部材に当接することにより前記弁部材の閉弁方向の移動を規制するニードルと、
   前記ニードルとともに移動する可動コア、前記可動コアに向き合って設置される固定コア、及び前記固定コアに前記可動コアを吸引する磁力を発生するコイルを有し、前記磁力を発生すると前記ニードルに前記弁部材に向かう方向の力が作用する電磁駆動部と、
   前記ニードルを前記弁部材側に付勢する第２付勢部材と、
   を備え、前記第１付勢部材の付勢力をＦ１、前記第２付勢部材の付勢力をＦ２とすると、Ｆ１＞Ｆ２であることを特徴とする電磁弁。
2. 前記可動コアは、前記固定コアに当接することを特徴とする請求項１に記載の電磁弁。
3. 流体通路を開閉する弁部材と、
   前記弁部材を閉弁方向に付勢する付勢部材と、
   前記弁部材とともに移動する可動コア、前記可動コアに向き合って設置される固定コア、及び前記固定コアに前記可動コアを吸引する磁力を発生するコイルを有し、前記磁力を発生すると前記弁部材に開弁方向の力が作用する電磁駆動部と、
   を備えることを特徴とする電磁弁。
4. 前記可動コアは、前記固定コアに当接することを特徴とする請求項３に記載の電磁弁。
5. ポンプハウジングと、
   前記ポンプハウジングに往復移動自在に収容され、往復移動することにより燃料入口から加圧室に吸入した燃料を加圧するプランジャと、
   前記燃料入口と前記加圧室との間の燃料通路を開閉する請求項１〜４のいずれか一項に記載の電磁弁と、
   を備えることを特徴とする高圧燃料ポンプ。
   

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