JP2015190532A - 電磁弁 - Google Patents

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Abstract

【課題】キャビテーションによるエロージョン損傷を抑える電磁弁を提供する。
【解決手段】ヨーク205に磁気絞りの薄肉加工部位205Sを内径側に設けた。もしくは、ヨーク205の内径部205Sの表面を硬化させる。さらには、ヨーク205の磁気絞りの薄肉加工部位205Sを内径側に設けることと、ヨーク205の内径部の表面硬化処理を併用させる。強度に関しても、薄肉加工部205Sをヨーク205の内径側に設けることによる断面積増加、および、ヨーク205内径部の表面硬化処理を行う。
【選択図】図3(A)

Description

本発明は、内燃機関における高圧燃料供給ポンプの電磁駆動式吸入弁や、電磁駆動式燃料噴射弁などの液体の開閉時期を制御する電磁駆動機構を有する電磁弁に関する。
従来この種のタイプの電磁弁は、例えば高圧燃料供給ポンプの電磁駆動式吸入弁の場合、特開2012−82810号公報の図1および図3(A)に記載されるように、磁気回路を形成するための磁気絞りの薄肉加工が記載されている。また、電磁式燃料噴射弁においても、特開2013−151915号公報の図1および図2に記載されるように、磁気回路を形成するための磁気絞りの薄肉加工が記載されている。
特開2012−82810号公報 特開2013−151915号公報
例えば、高圧燃料供給ポンプの電磁駆動式吸入弁においては、電磁コイルに通電されて、アンカーが固定コア引き寄せられて接触した後、通電が切れ、再びアンカーと固定コアが離れる時に生じる圧力減少によってキャビテーションが発生し、ヨークの内周面がエロージョンによって損傷することが考えられる。
また、ヨークもしくはハウジングを薄肉加工することにより、強度が低下する課題があった。
本発明は上記のような課題を解決するために、ヨークの磁気絞りの薄肉加工部位を内径側に設けた。これにより、キャビテーション発生源からの距離を遠ざけ、エロージョンによる損傷を軽減することが可能となった。
もしくは、ヨーク内径部の表面を硬化させることによって、耐エロージョン損傷性を高めた。表面硬化方法としては、ニッケルめっきや硬質クロムめっきなどの硬質皮膜の被覆、浸炭や窒化などの拡散表面処理、ショットピーニングやローラバニッシュなどの圧縮残留応力付加がある。
さらには、ヨークの磁気絞りの薄肉加工部位を内径側に設けることと、ヨーク内径部の表面硬化処理を併用させることにより、さらに耐エロージョン損傷性を高めることが可能となった。
強度に関しても、薄肉加工部をヨークもしくはハウジングの内径側に設けることによる断面積増加、および、ヨークもしくはハウジング内径部の表面硬化処理を行うことにより、強度を上げることが可能となった。
上記のように構成した本発明によれば、キャビテーションによるエロージョン損傷を抑える電磁弁が提供される。
本発明が実施された実施例1になる電磁駆動型の吸入弁を備えた高圧燃料供給ポンプの全体縦断面図である。 本発明が実施された高圧燃料供給ポンプを用いた燃料供給システムの一例を示すシステム構成図である。 本発明が実施された実施例1になる電磁駆動型の吸入弁の拡大断面図で、燃料吸入時の状態を示す。 本発明が実施された実施例1になる電磁駆動型の吸入弁の拡大断面図で、燃料溢流(スピル)時の状態(コイルが無通電状態)を示す。 本発明が実施された実施例1になる電磁駆動型の吸入弁の拡大断面図で、燃料吐出時の状態(コイルが通電状態)を示す。 本発明が実施された実施例1になる電磁駆動型の吸入弁の拡大断面図で、燃料溢流(スピル)時の状態(コイルが無通電状態)を示す。 本発明が実施された実施例1になる電磁駆動型の吸入弁の拡大断面図で、燃料吐出時の状態(コイルが通電状態)を示す。 本発明が実施された実施例1になる電磁駆動型の吸入弁のヨークの断面図を示す。 本発明が実施された実施例1になる電磁駆動型の吸入弁のヨークの断面図を示す。 本発明が実施された実施例1になる電磁駆動型の吸入弁のヨークの断面図を示す。 本発明が実施された実施例1になる電磁駆動型の吸入弁のヨークの断面図を示す。 本発明が実施された実施例2になる電磁駆動式燃料噴射弁の全体縦断面図である。 本発明が実施された実施例2になる電磁駆動式燃料噴射弁の拡大断面図(コイルが通電状態)を示す。 本発明が実施された実施例2になる電磁駆動式燃料噴射弁の拡大断面図(コイルが無通電状態)を示す。
以下、図面を参照して、本発明の実施例を説明する。
図1ないし図5に基づき本発明が実施される高圧燃料供給ポンプの実施例1を説明する。
図1は細部に符号を付すことができないので、説明中の符号で図1にその符号がないものは図2ないし図5の拡大図にその符号が記載されている。
ポンプハウジング1には、一端が開放された有底の筒状空間を形成する窪み部12Aが設けられ、当該窪み部12Aには開放端側からシリンダ20が挿入されている。シリンダ20の外周とポンプハウジング1の間は圧接部20Aによってシールされている。またシリンダ20にはピストンプランジャ2が滑合しているので、シリンダ20の内周面とピストンプランジャ2の外周面との間は滑合面間に侵入する燃料でシールされる。その結果、ピストンプランジャ2の先端と窪み部12Aの内壁面およびシリンダ20の外周面の間に加圧室12が画成されている。
ポンプハウジング1の周壁から加圧室12に向けて筒状の孔200Hが形成されており、この筒状の孔200Hには電磁駆動型吸入弁機構200の吸入弁部INVおよび電磁駆動機構部EMDの一部が挿入されている。電磁駆動型吸入弁機構200の外周面と筒状の孔200Hとの接合面200Rがレーザ溶接によって接合されことで、ポンプハウジング1の内部が大気から密閉されている。電磁駆動型吸入弁機構200が取付けられることによって密封された筒状の孔200Hは低圧燃料室10Aとして機能する。
加圧室12を挟んで筒状の孔200Hと対向する位置にはポンプハウジング1の周壁から加圧室12に向けて筒状の孔60Hが設けられている。この筒状の孔60Hには吐出弁ユニット60が装着されている。吐出弁ユニット60は先端にバルブシート61が形成され、中心に吐出通路となる通孔11Aを備えたバルブシート部材61Bを備える。バルブシート部材61Bの外周にはバルブシート61側周囲を包囲するバルブホルダー62が固定されている。バルブホルダー62内にはバルブ63とこのバルブ63をバルブシート61に押し付ける方向に付勢するばね64が設けられている。筒状の孔60Hの反加圧室側開口部はポンプハウジング1に溶接で固定された吐出ジョイント11が設けられている。
電磁駆動型吸入弁機構200は電磁的に駆動されるプランジャロッド201を備える。プランジャロッド201の先端にはバルブ203が設けられ、電磁駆動型吸入弁機構200の端部に設けられたバルブハウジング214に形成されたバルブシート214Sと対面している。
プランジャロッド201の他端には、プランジャロッド付勢ばね202が設けられており、バルブ203がバルブシート214Sから離れる方向にプランジャロッドを付勢している。バルブハウジング214の先端内周部にはバルブストッパS0が固定されている。バルブ203はバルブシート214SとバルブストッパS0との間に往復動可能に保持されている。バルブ203とバルブストッパS0との間にはバルブ付勢ばねS4が配置されており、バルブ203はバルブ付勢ばねS4によってバルブストッパS0から離れる方向に付勢されている。
バルブ203とプランジャロッド201の先端とは互いに反対方向にそれぞれのばねで付勢されているが、プランジャロッド付勢ばね202の方が強いばねで構成してあるので、プランジャロッド201がバルブ付勢ばねS4の力に抗してバルブ203がバルブシートから離れる方向(図面右方向)に押し、結果的にバルブ203をバルブストッパS0に押し付けている。
このため、プランジャロッド201は、電磁駆動型吸入弁機構200がOFF時(電磁コイル204に通電されていないとき)には、プランジャロッド付勢ばね202によってプランジャロッド201を介して、バルブ203を開弁する方向に付勢している。従って電磁駆動型吸入弁機構200がOFF時には、図1,図2,図3(A)のように、プランジャロッド201,バルブ203は開弁位置に維持される(詳細構成は後述する)。
燃料は、燃料タンク50から低圧ポンプ51によってポンプハウジング1の燃料導入口としての吸入ジョイント10へ導かれている。
コモンレール53には、複数のインジェクタ55,圧力センサ56が装着されている。インジェクタ55は、エンジンの気筒数にあわせて装着されており、エンジンコントロールユニット(ECU)600の信号に応じてコモンレール53に送られてきた高圧燃料を各気筒に噴射する。また、ポンプハウジング1に内蔵されたリリーフ弁機構(図示しない)は、コモンレール53内の圧力が所定値を超えたとき開弁して余剰高圧燃料を吐出弁6の上流側に戻す。
ピストンプランジャ2の下端に設けられたリフタ3は、ばね4にてカム7に圧接されている。ピストンプランジャ2はシリンダ20に摺動可能に保持されており、エンジンカムシャフト等により回転されるカム7により、往復運動して加圧室12内の容積を変化させる。シリンダ20はその下端部外周がシリンダホルダ21で保持され、シリンダホルダ21をポンプハウジング1に固定することによってポンプハウジング1にメタルシール部20Aで圧接される。
シリンダホルダ21にはピストンプランジャ2の下端部側に形成された小径部2Aの外周をシールするプランジャシール5が装着されている。加圧室内にシリンダ20とピストンプランジャ2の組体を挿入し、シリンダホルダ21の外周に形成した雄ねじ部21Aをポンプハウジング1の窪み12Aの開放側端部内周に形成した雌ねじ部のねじ部1Aにねじ込む。シリンダホルダ21の段部21Dがシリンダ20の反加圧室側端部周縁に係止した状態でシリンダホルダ21がシリンダ20を加圧室側に押すことで、シリンダ20のシール用段部20Aをポンプハウジング1に押し付けて、メタル接触によるシール部を形成する。
Oリング21BはエンジンブロックENBに形成された取付け孔EHの内周面とシリンダホルダ21の外周面との間をシールする。Oリング21Cはポンプハウジング1の窪み12Aの反加圧室側端部内周面とシリンダホルダ21の外周面との間をねじ部21A(1A)の反加圧室側の位置でシールする。
ポンプハウジング1の反加圧室側端部外周に溶接部1Cで固定された取付けフランジ1Dはシリンダホルダ21の端部外周をエンジンブロックENBの取付け孔EHに挿入した状態で、ねじ固定補助スリーブ1Eを介してねじ1Fでエンジンブロックにねじ止めされ、これによってポンプがエンジンブロックに固定される。
吸入ジョイント10から低圧燃料室10Aまでの通路の途中にはダンパ室10Bが形成されており、この中に二枚金属ダイアフラム式の金属ダイアフラムダンパ80がダンパホルダ30(上側ダンパホルダ30A,下側ダンパホルダ30B)に挟持された状態で収納されている。ダンパ室10Bはポンプハウジング1の上面外壁部に形成された環状の窪みの外周部にダンパカバー40の筒状側壁の下端部を溶接接合することで形成される。この実施例では吸入ジョイント10はダンパカバー40の中央に溶接により固定されている。
二枚式金属ダイアフラムダンパ80は、上下一対の金属ダイアフラム80Aと80Bとを突合せその外周部を全周に亘って溶接して内部をシールしている。上側ダンパホルダ30Aの内周側下端の環状端縁部が二枚式金属ダイアフラムダンパ80の溶接部80Cより内側で二枚式金属ダイアフラムダンパ80の上側の環状縁部に当接している。下側ダンパホルダ30の内周側上端の環状端縁部が二枚式金属ダイアフラムダンパ80の溶接部80Cより内側で二枚式金属ダイアフラムダンパ80の下側の環状縁部に当接している。かくして二枚式金属ダイアフラムダンパ80は環状縁部の上下面で上側ダンパホルダ30A,下側ダンパホルダ30Bに挟み付けられている。
ダンパカバー40の外周は筒状に構成され、ポンプハウジング1の筒状部1Gに嵌合され、このときダンパカバー40の内周面が上側ダンパホルダ30Aの上端環状面に当接して二枚式金属ダイアフラムダンパ80をダンパホルダ30ごとポンプハウジング1の段部1Hに押し付けることで、二枚式金属ダイアフラムダンパ80はダンパ室内に固定される。この状態で、ダンパカバー40の周囲がレーザ溶接され、ダンパカバー40がポンプハウジング1に接合され固定される。
二枚式金属ダイアフラム80Aと80Bによって形成された中空部にはアルゴンのような不活性ガスが封入されており、外部の圧力変化に応じてこの中空部が体積変化をすることによって、脈動減衰機能を奏する。二枚式金属ダイアフラムダンパ80とダンパカバー40との間の燃料通路80Uは上ダンパホルダ30Aに形成された通路30Pと、上ダンパホルダ30Aの外周とポンプハウジング1の内周面との間に形成された通路80Pを介して燃料通路としてのダンパ室10Bと繋がっている。ダンパ室10Bはダンパ室10Bの底壁としてのポンプハウジング1に形成した連通孔10Cによって電磁駆動型の吸入弁200の低圧燃料室10Aと連通されている。
ピストンプランジャ2の小径部2Aとシリンダ20と滑合する大径部2Bとのつながり部は円錐面2Kで繋がっている。円錐面の周囲にはプランジャシールとシリンダ20の下端面との間に燃料副室250が形成されている。燃料副室250はシリンダ20とピストンプランジャ2との滑合面から漏れてくる燃料を捕獲する。
ポンプハウジング1の内周面とシリンダ20の外周面とシリンダホルダ21の上端面との間に区画形成された環状通路21Gは、ポンプハウジング1に貫通形成された縦通路250Bによって一端がダンパ室10Bに接続され、シリンダホルダ21に形成された燃料通路250Aを介して燃料副室250に繋がっている。かくして、ダンパ室10Bと燃料副室250とは縦通路250B,環状通路21G,燃料通路250Aによって連通されている。
ピストンプランジャ2が上下(往復動)するとテーパー面2Kが燃料副室の中で往復動するので燃料副室250の容積が変化する。燃料副室250の容積が増加するとき、縦通路250B,環状通路21G,燃料通路250Aを介してダンパ室10Bから燃料副室250に燃料が流れ込む。燃料副室250の容積が減少するとき、縦通路250B,環状通路21G,燃料通路250Aを介して燃料副室250からダンパ室10Bへ燃料が流れ込む。
バルブ203が開弁位置に維持された状態(コイル204が無通電状態)でピストンプランジャ2が下死点から上昇すると、加圧室内に吸入された燃料は開弁中のバルブ203から低圧燃料室10Aに溢流(スピル)し、連通孔10Cを介してダンパ室10Bに流れる。かくしてダンパ室10Bでは吸入ジョイント10からの燃料、燃料副室250からの燃料、加圧室12からの溢流燃料、さらにはリリーフ弁(図示しない)からの燃料が合流するように構成されている。その結果それぞれの燃料が有する燃料脈動がダンパ室10Bで合流し、二枚式金属ダイアフラムダンパ80によって吸収される。
図2において、破線で囲んだ部分が図1のポンプ本体部分を示す。電磁駆動型吸入弁機構200は環状に形成されたコイル204の内周側に、電磁駆動機構部EMDのボディを兼ねた有底のカップ状のヨーク205を備える。ヨーク205は内周部に固定コア206、とアンカー207がプランジャロッド付勢ばね202を挟んで収納されている。図3(A)に詳細に示されるように固定コア206はヨーク205の有底部に圧入によって強固に固定されている。アンカー207はプランジャロッド201の反バルブ側端部に圧入により固定され、固定コア206との間に磁気空隙GPを介して対面している。コイル204はカップ状のサイドヨーク204Yの中に収納されており、サイドヨーク204Yの開放端部の内周面をヨーク205の環状フランジ部205Fの外周部で圧入嵌合することで両者が固定されている。ヨーク205とサイドヨーク204Y,固定コア206,アンカー207によって磁気空隙GPを横切る閉磁路CMPがコイル204の周囲に形成されている。ヨーク205の磁気空隙GPの周囲に対面する部分は肉厚が薄く形成されており、磁気絞り205Sを形成している。これにより、ヨーク205を通って漏洩する磁束が少なくなり、磁気空隙GPを通る磁束を増加することができる。
図3(A),図3(B)に示すようにヨーク205の開放側端部筒状部205Gの内周部には軸受部214Bを有するバルブハウジング214が圧入により固定されており、プランジャロッド201はこの軸受209を貫通してバルブハウジング214の反軸受209側端部内周部に設けられたバルブ203のところまで延びている。
図4に拡大して示すようにバルブハウジング214の反軸受214B側端部の環状段付内周面214DにはバルブストッパS0の3つの圧入面部SP1−SP3が圧入されレーザ溶接によって固定されている。内周面214Dの圧入段部の幅と3つの圧入面部SP1−SP3の圧入方向の幅は同一寸法に形成されている。
プランジャロッド201の先端部とバルブストッパS0の間にはバルブ203がバルブ付勢ばねS4を挟んで往復動可能に装着されている。バルブ203は一側の面がバルブハウジング214に形成されたバルブシート214Sに対面し、他側の面がバルブストッパS0に対面する環状面部203Rを備える。環状面部203Rの中心部にはプランジャロッド201の先端まで延びる有底の筒状部を有し、有底の筒状部は底部平面部203Fと円筒部203Hとから構成されている。円筒部203Hはバルブシート214Sの内側においてバルブハウジング214に形成される開口部214Pを通って低圧燃料室10A内まで突出している。
プランジャロッド201の先端は低圧燃料室10Aでバルブ203のプランジャロッド側端部の平面部203Fの表面に当接している。バルブハウジング214の軸受214Bと開口部214Pとの間の筒状部には周方向に4つの燃料通孔214Qが等間隔に設けられている。この4つの燃料通孔214Qはバルブハウジング214の内外の低圧燃料室10Aを連通している。円筒部203Hの外周面と開口部214Pの周面との間にはバルブシート214Sと環状面部203Rとの間の環状燃料通路10Sに繋がる筒状の燃料導入通路10Pが形成されている。
バルブストッパS0は環状面部S3の中心部にバルブ203の有底筒状部側に突出する円筒面部SGを備えた突出部STを有し、当該円筒面部SGがバルブ203の軸方向へのストロークをガイドするガイド部として機能する(円筒面部SGをバルブガイドSGとも呼ぶ)。
バルブ付勢ばねS4はバルブストッパS0の突出部STのバルブ側端面SHとバルブ203の有底筒状部の底面との間に保持されている。
バルブ203がバルブストッパS0の円筒面部SGでガイドされて全開位置にストロークすると、バルブ203の環状面部203Rの中心部に形成された環状突起部203SがバルブストッパS0の環状面部S3(幅HS3)の受け面S2(幅HS2)に接触する。このとき環状突起部203Sの周囲には環状空隙SGPが形成される。この環状空隙SGPはバルブ203が閉弁方向に移動を始める際に加圧室側の燃料の圧力P4をバルブ203に作用させて、バルブ203が素早くバルブストッパS0から離れるようにする早離れ機能を奏する。
図4に示すようにこの実施例ではバルブ203が閉弁した瞬間にはプランジャロッド201は電磁力で図面左方に吸引されているのでその先端はバルブ203の平面部203Fから離れ両者間に隙間201Gが形成される。このとき低圧燃料室10A内の圧力はピストンプランジャ2が下死点から上昇中のため燃料副室250内の容積が増加した分だけダンパ室10Bおよび低圧燃料室10Aから燃料を補充することになるので低圧燃料室10A内の圧力はその分だけ燃料副室250の容積が減少していたときより低くなる。この低くなった圧力はバルブ203の平面部203Fのプランジャロッド201の先端が接触していた面積部分にも作用するので加圧室側と低圧室側の圧力差が大きくなり、バルブ203の閉弁動作はより素早くなる。
また吸入弁部INVが差し込まれる直径DS1の挿入孔200Hは差込み方向の中間部にテーパー部TAを備え、このテーパー部TAよりも加圧室側の直径DS3は直径DS1より小径に構成している。吸入弁部INVの先端部に位置するバルブハウジング214の円筒状部214F,214Gの外径は先端部外周の区間SF2(円筒状部214G)で区間SF1(円筒状部214F)より小径に構成している。区間SF1の区間においては円筒状部214Fの外径が挿通孔200Hの直径DS1とよりも大きくなっていて、締まり嵌めでポンプハウジング1の挿通孔200Hに嵌合される。区間SF2では円筒状部214Gの外径が挿通孔200Hの直径DS1よりも小さくなっていて、この部分では遊嵌されている。これは吸入弁部INVを挿通孔200Hに挿通する際入口部のテーパー部TOでバルブハウジング214の先端部を自動求心して挿入しやすくし、さらに内部のテーパー部TAで自動求心して傾いた状態で挿通されないようにするための工夫である。これによって、自動組立てする際の歩留まりが向上した。また円筒状部214Fの締まり嵌め部(区間SF1)において加圧室12側と低圧燃料室10A側の流体シールを圧入嵌合作業だけで達成することで、自動組立ての作業性を改善するものである。
バルブハウジング214の先端エッジ部がテーパーTAに差し込まれた直後にヨーク205の先端エッジ部205ZがテーパーTOに差し込まれるように寸法を構成すると組立て時の求心作用がスムースに行える。つまり吸入弁部INVの求心が完了した後に電磁駆動機構部EMDが自動求心を行うので、吸入弁部INVの求心作用と電磁駆動機構部EMDの求心作用とが互いに干渉することがない。その結果自動組立てにおける求心作業がスムースに行え、組立て不良が低減する。
挿通孔200Hに差し込まれるヨーク205の先端部の外径は挿通孔200Hの内径DS1より小径に構成し、両者間を遊嵌状態にしている。これは吸入弁部INVが先端に取付けられたヨーク205の挿入力をできるだけ低減して電磁駆動機構部EMDの挿入時に吸入弁部INVに無理な力が作用することを防止する効果と共に、自動挿入作業の作業時間を短縮する効果がある。ヨーク205が挿入孔200Hに完全に差し込まれるとヨーク205の接合端面205Jがポンプハウジング1の取付け面に当接する。この状態で接合部W1において全周をレーザ溶接して内部を密封すると共に電磁駆動機構部EMDをポンプハウジング1に固定する。
バルブハウジング214の軸受部214Bの外径は、軸受部214Bのバルブ203側の外周の圧入部214Jの外径の方が反バルブ203側の先端部214Nの外径より大径に構成してある。これはヨーク205の先端に形成された筒状突起部205Nの内周面に軸受部214Bを圧入嵌合する際の自動求心効果を得るものである。軸受部214Bには燃料通孔214Kが複数本形成されている。アンカー207が往復動するとこの燃料通孔214Kを通して燃料が出入りすることでアンカー207の動作がスムースになる。
さらに燃料はプランジャロッド201内に形成した燃料通孔201K,プランジャロッド付勢ばね202が収容されている固定コア206とアンカー207との間の空間206Kおよびアンカー207の周囲を通って出入りする。これによりさらにアンカー207の動作がスムースになる。燃料通孔201Kがなければ、固定コア206とアンカー207が接触している時は、空間206Kが完全密閉状態になってしまう。この状態ではアンカー207およびプランジャロッド201がプランジャロッド付勢ばね202によって図中右側に開弁運動を開始する際、一瞬、空間206Kの圧力が低下してしまい開弁が遅れたり、開弁運動が不安定になってしまうといった問題があったが、上記構成によりこれを解消することができた。
図1,図2,図3(A),図3(B),図4,および図5(A),図5(B)に基づき第一実施例の動作を説明する。
≪燃料吸入状態≫
まず、図3(A),図3(B)により燃料吸入状態を説明する。ピストンプランジャ2が図2の破線で示す上死点位置から矢印Q2に示す方向に下降する吸入工程では、コイル204は非通電状態である。プランジャロッド付勢ばね202の付勢力FP1は矢印に示すようにバルブ203に向かってプランジャロッド201を付勢する。一方バルブ付勢ばねS4の付勢力FP2はバルブ203を矢印に示す方向へ付勢する。プランジャロッド付勢ばね202の付勢力がバルブ付勢ばねS4の付勢力FP2の付勢力より大きく設定されているので両ばねの付勢力はこのときバルブ203を開弁方向に付勢する。また低圧燃料室10A内に位置するバルブ203の平面部203Fに代表されるバルブ203の外表面に作用する燃料の静圧P1と加圧室内の燃料の圧力P12との圧力差によってバルブ203は開弁方向の力を受ける。さらに燃料導入通路10Pを通って矢印R4に沿って加圧室12に流入する燃料流とバルブ203の円筒部203Hの周面との間に発生する流体摩擦力P2はバルブ203を開弁方向に付勢する。さらに、バルブシート214Sとバルブ203の環状面部203Rとの間に形成される環状燃料通路10Sを通る燃料流の動圧P3はバルブ203の環状面部203Rに作用してバルブ203を開弁方向に付勢する。重量数ミリグラムのバルブ203はこれらの付勢力によって、ピストンプランジャ2が下降し始めると素早く開弁し、ストッパSTに衝突するまでストロークする。
バルブシート214Sは、バルブ203の円筒部203H,燃料導入通路10Pよりも直径方向で外側に形成されている。これによりP1,P2,P3が作用する面積を大きくすることが可能となり、バルブ203の開弁速度を速くすることができる。
このときプランジャロッド201およびアンカー207の周囲は滞留した燃料で満たされていること、および軸受214Bとの摩擦力が作用することによって、プランジャロッド201およびアンカー207はバルブ203の開弁速度よりわずかに図面右方向へのストロークが遅れる。その結果プランジャロッド201の先端面とバルブ203の平面部203Fとの間にわずかな隙間ができる。このためプランジャロッド201から付与される開弁力が一瞬低下する。しかし、この隙間には低圧燃料室10A内の燃料の圧力P1が遅れなく作用するので、プランジャロッド201(プランジャロッド付勢ばね202)から付与される開弁力の低下をこのバルブ203を開弁する方向の流体力が補う。かくして、バルブ203の開弁時にはバルブ203の低圧燃料室10A側の全表面に流体の静圧および動圧が作用するので、開弁速度が速くなる。
バルブ203の開弁時は、バルブ203の円筒部203Hの内周面をバルブストッパS0の突出部STの円筒面部SGによって形成されるバルブガイドでガイドされ、バルブ203は径方向に変位することなくスムースにストロークする。バルブガイドを形成する円筒面部SGはバルブシート214Sが配置された面を挟んでその上流側および下流側に形成されており、バルブ203のストロークを十分に支持できるだけでなく、バルブ203の内周側のデッドスペースを有効に利用できるので、吸入弁部INVの軸方向の寸法を短くできる。
また、バルブ付勢ばねS4はバルブストッパS0の端面SHとバルブ203の平面部203FのバルブストッパS0側底面部との間に設置されているので、開口部214Pとバルブの円筒部203Hとの間に形成される燃料導入通路10Pの通路面積を十分確保しながら開口部214Pの内側にバルブ203とバルブ付勢ばねS4を配置できる。また燃料導入通路10Pを形成する開口部214Pの内側に位置するバルブ203の内周側のデッドスペースを有効に利用してバルブ付勢ばねS4を配置できるので、吸入弁部INVの軸方向の寸法を短くできる。
バルブ203はその中心部にバルブガイド(SG)を有し、バルブガイド(SG)のすぐ外周でバルブストッパS0の環状面部S3の受け面S2に接触する環状突起部203Sを有する。さらにその径方向外側の位置にバルブシート214Sが形成されており、環状空隙SGPはさらにその半径方向外側まで広がっており、環状空隙SGPの外側(つまり、バルブ203,バルブストッパS0の外周側)にバルブハウジングの内周面で形成される燃料通路S6が順次形成されている。燃料通路S6がバルブシート214Sの径方向外側に形成されているので、燃料通路S6を十分に大きく取れる利点がある。燃料通路S6を十分に大きく取れることで、吸入動作時に吸入燃料の流速が極端に早くなってソニック現象を生じたり、燃料通路S6や加圧室内でキャビテーションが発生したりすることを抑制できる。その結果、燃料通路S6や加圧室内の金属のエッジ部にエロージョンが発生するのを抑制できる。
また、環状空隙SGPの内側でバルブシート214Sの内側にバルブストッパS0の受け面S2に接触する環状突起部203Sを設けたので、後述する閉弁動作時に環状空隙SGPへ加圧室側の流体圧力P4を速やかに作用させてバルブ203をバルブシート214Sに押し付ける際の閉弁速度を上げることができる。
≪燃料スピル状態≫
燃料スピル状態を図2、および図3(B)により説明する。ピストンプランジャ2が下死点位置から転じて矢印Q1方向に上昇し始めるが、コイル204は非通電状態であるので、一端加圧室12内に吸入された燃料の一部が燃料通路S6,環状燃料通路10Sおよび燃料導入通路10Pを通して低圧燃料室10Aにスピル(溢流)される。燃料通路S6における燃料の流れが矢印R4方向からR5方向へ切り替わる際、一瞬燃料の流れが止り、環状空隙SGPの圧力が上がるがこのときはプランジャ付勢ばね202がバルブ203をバルブストッパS0に押し付ける。むしろ、バルブシート214Sの環状燃料通路10Sに流れ込む燃料の動圧によってバルブ203をバルブストッパS0側に押し付ける流体力と環状空隙SGPの外周を流れる燃料流の吸出し効果でバルブ203とバルブストッパS0とを引き付けるように作用する流体力によってバルブ203はしっかりとバルブストッパS0に押し付けられる。
燃料流がR5方向に切り替わった瞬間から加圧室12内の燃料は、燃料通路S6,環状燃料通路10Sおよび燃料導入通路10Pの順で低圧燃料室10Aに流れる。ここで、環状燃料通路10Sの燃料流路断面積は燃料通路S6、および燃料導入通路10Pの燃料流路断面積よりも小さく設定されている。すなわち、環状燃料通路10Sで最も燃料流路断面積が小さく設定されている。そのため、環状燃料通路10Sで圧力損失が発生し加圧室12内の圧力が上昇し始めるが、その流体圧力P4はバルブストッパS0の加圧室側の環状面で受けて、バルブ203には作用しにくい。
環状空隙SGPにはスピル状態では低圧燃料室10Aから、4つの燃料通孔214Qを介してダンパ室10Bへ流れる。一方ピストンプランジャ2が上昇することで、副燃料室250の容積が増加するので、縦通路250B,環状通路21Gおよび燃料通路250Aを通る矢印R8の下方矢印方向への燃料流により、ダンパ室10Bから燃料副室250へ燃料の一部が導入される。かくして燃料副室に冷たい燃料が供給されるので、ピストンプランジャ2とシリンダ20との摺動部が冷却される。
≪燃料吐出状態≫
燃料吐出状態を図4を用いて説明する。前述の燃料スピル状態においてエンジン制御装置ECUからの指令に基づきコイル204に通電されると、閉磁路CMPが図3(A)に示すごとく生起される。閉磁路CMPが形成されると磁気空隙GPにおいて、固定コア206とアンカー207の対抗面間に磁気吸引力が発生する。この磁気吸引力はプランジャロッド付勢ばね202の付勢力に打勝ってアンカー207とこれに固定されているプランジャロッド201を固定コア205に引き付ける。このとき、磁気空隙GP、プランジャロッド付勢ばね202の収納室206K内の燃料は燃料通路201Kおよびアンカー207の周囲を通して燃料通路214Kから低圧通路に排出される。これにより、アンカー207とプランジャロッド201はスムースに固定コア206側に変位する。アンカー207が固定コア206に接触すると、アンカー207とプランジャロッド201は運動を停止する。
プランジャロッド201が固定コア206に引き寄せられて、バルブ203をバルブストッパS0側に押し付けていた付勢力がなくなるので、バルブ203はバルブ付勢ばねS4の付勢力によってバルブストッパS0から離れる方向に付勢されバルブ203は閉弁運動を開始する。このとき、環状突起部203Sの外周側に位置する環状空隙SGP内の圧力は、加圧室12内の圧力上昇に伴って低圧燃料室10A側の圧力よりも高くなり、かくしてバルブ203の閉弁運動を助ける。バルブ203がバルブシート214Sに接触し、閉弁状態となる。この状態が図4に示されている。ピストンプランジャ2が引き続いて上昇するので加圧室12の容積が減少し、加圧室12内の圧力が上昇すると図1および図2に示すように、吐出バルブユニット60の吐出バルブ63が吐出バルブ付勢ばね64の力に打勝ってバルブシート61から離れ吐出通路11Aから吐出ジョイント11を通して、矢印R6,矢印R7に沿った方向に燃料が吐出する。
このように、環状空隙SGPはバルブ203の閉弁運動を助ける効果が有る。バルブ付勢ばねS4のみでは、吸入弁の閉弁力が小さすぎるので閉弁運動が安定しないと言う問題があったが、実施例ではこの問題が解消できた。
バルブ203がバルブシート214Sに接触し完全な閉弁状態になった瞬間はプランジャロッド201が固定コア206側に完全に引き寄せられてプランジャロッド201の先端がバルブ203の低圧燃料室10A側端面から離れており、空隙201Gが形成されている。これにより、バルブ203の閉弁動作時にバルブ203がプランジャロッド201によって開弁方向へ力を受けることがないので、閉弁動作が速くなる。また、バルブ203の閉弁動作時にバルブ203がプランジャロッド201に衝突することがなく打撃音が発生しないので静粛なバルブ機構が得られる。
バルブ203が完全に閉弁し加圧室12内の圧力が上昇して高圧吐出が開始された後、コイル204への通電は断たれる。固定コア206とアンカー207の対抗面間に発生していた磁気吸引力が消滅し、アンカー207とプランジャロッド201はプランジャロッド付勢ばね202の付勢力によってバルブ203側へ移動を開始し、プランジャロッド201がバルブ203の底部平面部203Fと接触すると運動を止める。既に加圧室12内の圧力による閉弁力がプランジャロッド付勢ばね202の作用力よりも十分大きくなっているので、プランジャロッド201がバルブ203の低圧燃料室10A側表面を押してもバルブ203は開弁することはない。この状態はピストンプランジャ2が上死点から下降方向Q2へ転じた瞬間にプランジャロッド201がバルブ203を開弁方向へ付勢する準備動作となる。
≪燃料吐出状態→燃料吸入状態≫
図5(A)は燃料吐出状態,図5(B)は燃料吸入状態の固定コア206,アンカー207近傍の拡大図である。燃料吐出状態時は、アンカー207と固定コア206は接触しており、磁気空隙GPは0になっている。この状態からピストンプランジャ2が図2の破線で示す上死点位置から矢印Q2に示す方向に下降する吸入工程では、コイル204は非通電状態である。プランジャロッド付勢ばね202の付勢力FP1は矢印に示すようにバルブ203に向かってプランジャロッド201およびアンカー207を付勢する。
このとき、固定コア206とアンカー207が離れることによって固定コア206とアンカー207間の空間206Kが大きくなり、燃料吐出状態よりも圧力低下状態となる。この圧力低下によって固定コア206とアンカー207の衝突面近傍でキャビテーションが発生する。
ヨーク205の磁気空隙GPの周囲に対面する部分に肉厚を薄く形成した磁気絞り205Sを有しているが、その薄肉加工部をヨーク205の内径側に設けたために、キャビテーション発生源とヨーク205の内径部との距離が遠くなり、エロージョンによる損傷を抑えることが出来る。
上記のほかにもキャビテーションエロージョンによる損傷を抑える方法としては、ヨーク205の内径部、特に磁気絞り205S部表面を硬化させる方法がある。
図6(A)はヨーク205の内径部に硬質皮膜205Cを被覆させた図である。
硬質皮膜205Cは、硬質クロムめっきや無電解ニッケルめっきなどの高硬度めっき皮膜、TiN(窒化チタン)やDLC(ダイヤモンドライクカーボン)などのハードコーティング皮膜などがある。
図6(B)はヨーク205の内径部に表面拡散硬化層205Dを形成した図である。
表面拡散硬化処理層205Dは、窒化や浸炭などの方法によって形成される。
その他の表面硬化の手段としては、ショットピーニングやローラーバニッシュなどによる圧縮残留応力の付加などがある。
図6(C)は磁気絞り205Sの薄肉加工部をヨーク205の外形側に設けた構造で、ヨーク205の内径部に硬質皮膜205Cを被覆させた図である。
図6(D)は磁気絞り205Sの薄肉加工部をヨーク205の外形側に設けた構造で、ヨーク205の内径部に表面拡散硬化層205Dを形成した図である。
硬質皮膜205Cの被覆や表面拡散硬化層205Dを形成する場合は、磁気絞り205Sの薄肉加工部をヨーク205の外形側に設けた構造においても、キャビテーションエロージョンによる損傷を抑えることが出来る。
また、本発明の、磁気絞り205Sの薄肉加工部をヨーク205の内径側に設けることにより、ヨーク205の外形側に薄肉加工部を設けるよりも磁気絞り205S部の断面積が広くなることから、強度を上げられる効果もある。
磁気絞り205Sの薄肉加工部をヨーク205の外形側に設けた構造においても、表面を硬化させることによって強度を上げられる効果がある。
図7,図8(A)および図8(B)に基づき本発明が実施される電磁式燃料噴射弁の実施例2を説明する。
図7は細部に符号を付すことができないので、説明中の符号で図7にその符号がないものは図8(A)および図8(B)の拡大図にその符号が記載されている。
ノズルホルダ101は直径が小さい小径筒状部22と直径が大きい大径筒状部23とを備えている。小径筒状部22の先端部分の内部に、ガイド部材115,燃料噴射口を備えたオリフィスカップ(燃料噴射口形成部材)116が小径筒状部22の奥側からこの順に積層されて挿入され、オリフィスプカップ116の先端面の外周の縁部が全周溶接されることにより、ガイド部材115とオリフィスカップ116とが小径筒状部22に固定される。ガイド部材115は後述する可動子を構成するプランジャロッド114Aの先端に設けられた弁体114Bの外周をガイドする。オリフィスカップ116にはガイド部材115に面する側に円錐状の弁座39が形成されている。この弁座39にはプランジャロッド114Aの先端に設けた弁体114Bが当接し、燃料の流れを燃料噴射口に導いたり遮断したりする。ノズルホルダ101の外周には溝が形成されており、この溝に樹脂材製のチップシール131に代表されるシール部材が嵌め込まれている。
プランジャロッド114Aの弁体114Bが設けられている端部とは反対の端部にはプランジャロッド114Aの直径より大きい外径を有する段付き部129を有する頭部114Cが設けられている。段付き部129の上端面にはプランジャロッド114Aを閉弁方向に付勢するスプリング110の着座面が設けられており、中心にはチップシール131が形成されている。
可動子114はプランジャロッド114Aが貫通する貫通孔128を中央に備えたアンカー102を有する。アンカー102とロッドガイド113との間にアンカー102を開弁方向に付勢するゼロスプリング112が保持されている。
頭部114Cの段付き部129の直径より貫通孔128の直径の方が小さいので、プランジャロッド114Aをオリフィスカップ116の弁座に向かって押付けるスプリング110の付勢力もしくは重力の作用下においては、ゼロスプリング112によって保持されたアンカー102の上側面とプランジャロッド114Aの段付き部129の下端面が当接し、両者は係合している。これによりゼロスプリング112の付勢力もしくは重力に逆らう上方へのアンカー102の動きあるいは、ゼロスプリング112の付勢力もしくは重力に沿った下方へのプランジャロッド114Aの動きに対して両者は協働して動くことになる。しかし、ゼロスプリング112の付勢力もしくは重力に関係なくプランジャロッド114Aを上方へ動かす力、あるいはアンカー102を下方へ動かす力が独立して両者に作用したとき、両者は別々の方向に動くことができる。
ノズルホルダ101の大径筒状部23の内周部には固定コア107が圧入され、圧入接触位置で溶接接合されている。この溶接接合によりノズルホルダ101の大径筒状部23の内部と外気との間に形成される隙間が密閉される。固定コア107は中心にプランジャロッド114Aの段付き部129の直径よりわずかに大きい直径Dの貫通孔107Dが燃料導入通路として設けられている。
固定コア107の下端面(衝突端面)や、アンカー102の上端面及び衝突端面にはめっきを施して耐久性を向上させることがある。アンカーに比較的軟らかい軟磁性ステンレス鋼を用いた場合においても、硬質クロムめっきや無電解ニッケルめっきを用いることで、耐久信頼性を確保することができる。
貫通孔の下端部内周にはプランジャロッド114Aの段付き部129が非接触状態で挿通されており、固定コア107の貫通孔107Dとプランジャロッド114Aの段付き部129の外周との間には図8に示す隙間S1が与えられている。これは固定コア107からプランジャロッド114Aへの磁束漏洩防止と貫通孔107Dを通過してきた燃料をスムースに通過させるためである。
プランジャロッド114Aの頭部114Cに設けられた段付き部129の上端面に形成されたスプリング受け面には初期荷重設定用のスプリング110の下端が当接しており、スプリング110の他端が固定コア107の貫通孔107Dの内部に圧入される調整子54で受け止められることで、スプリング110が頭部114Cと調整子54の間に保持されている。調整子54の固定位置を調整することでスプリング110がプランジャロッド114Aを弁座39に押付ける初期荷重を調整することができる。
可動子114のストローク調整は、アンカー102をノズルホルダ101の大径筒状部23内にセットし、ノズルホルダ101の大径筒状部23外周に電磁コイル(104,105),ハウジング103を装着した後、プランジャロッド114Aをアンカー102に挿通した状態で、治具によりプランジャロッド114Aを閉弁位置に押下し、コイル105へ通電したときのプランジャロッド114のストロークを検出しながら、オリフィスカップ116の圧入位置を決定することで可動子114のストロークを任意の位置に調整できる。
初期荷重設定スプリング110の初期荷重が調整された状態で、固定コア107の下端面が可動子114のアンカー102の上端面に対して約40乃至100ミクロン程度の磁気吸引ギャップ136を隔てて対面するように構成されている。なお図中では寸法の比率を無視して拡大して表示している。
ノズルホルダ101の大径筒状部23の外周にはカップ状のハウジング103が固定されている。ハウジング103の底部には中央に貫通孔が設けられており、貫通孔にはノズルホルダ101の大径筒状部23が挿通されている。ハウジング103の外周壁の部分はノズルホルダ101の大径筒状部23の外周面に対面する外周ヨーク部を形成している。ハウジング103によって形成される筒状空間内には環状を成すように巻回された電磁コイル105が配置されている。コイル105は半径方向外側に向かって開口する断面がU字状の溝を持つ環状のコイルボビン104と、この溝の中に巻きつけられた銅線で形成される。コイル105の巻き始め,巻き終わり端部には剛性のある導体109が固定されており、固定コア107に設けた貫通孔より引き出されている。この導体109と固定コア107,ノズルホルダ101の大径筒部23の外周はハウジング103の上端開口部内周から絶縁樹脂を注入して、モールド成形され、樹脂成形体121で覆われる。かくして、電磁コイル(104,105)の周りにトロイダル状の磁気通路が形成される。
導体109の先端部に形成されたコネクタ43Aには高電圧電源、バッテリ電源より電力を供給するプラグが接続され、図示しないコントローラによって通電,非通電が制御される。
固定コア107,アンカー102によって磁気吸引ギャップ136を横切る磁気回路140がコイル105の周囲に形成されている。ハウジング103の磁気吸引ギャップ136の周囲に対面する部分は肉厚が薄く形成されており、磁気絞り23aを形成している。これにより、ハウジング103を通って漏洩する磁束が少なくなり、磁気吸引ギャップ136を通る磁束を増加することができる。
コイル105に通電中は、磁気回路140を通る磁束によって磁気吸引ギャップ136において可動子114のアンカー102と固定コア107との間に磁気吸引力が発生し、アンカー102がスプリング110の設定荷重を超える力で吸引されることで上方へ動く。このときアンカー102はプランジャロッドの頭部114Cと係合して、プランジャロッド114Aと一緒に上方へ移動し、アンカー102の上端面が固定コア107の下端面に衝突するまで移動する。その結果、プランジャロッド114Aの先端の弁体114Bが弁座39より離間し、燃料が燃料通路118を通り、オリフィスカップ116先端にある噴射口から内燃機関の燃焼室内に噴出する。
電磁コイル105への通電が断たれると、磁気回路140の磁束が消滅し、磁気吸引ギャップ136における磁気吸引力も消滅する。この状態では、プランジャロッド114Aの頭部114Cを反対方向に押す初期荷重設定用のスプリング110のばね力がゼロスプリング112の力に打ち勝って可動子114全体(アンカー102,プランジャロッド114A)に作用する。その結果、アンカー102はスプリング110のばね力によって、弁体114Bが弁座39に接触する閉位置に押し戻される。このとき、頭部114Cの段付き部129がアンカー102の上面に当接してアンカー102を、ゼロスプリング112の力に打ち勝ってロッドガイド113側へ移動させる。弁体114Bが弁座に衝突すると、アンカー102はプランジャロッド114Aと別体であるため、慣性力にロッドガイド113方向への移動を継続する。このときプランジャロッド114Aの外周とアンカー102の内周との間に流体による摩擦が発生し、弁座39から再度開弁方向に跳ね返るプランジャロッド114Aのエネルギが吸収される。慣性質量の大きなアンカー102がプランジャロッド114Aから切り離されているので、跳ね返りエネルギ自体も小さくなる。また、プランジャロッド114Aの跳ね返りエネルギを吸収したアンカー102は自らの慣性力がその分だけ減少し、ゼロスプリング112を圧縮した後に受ける反発力も小さくなるため、アンカー102自体の跳ね返り現象によってプランジャロッド114Aが開弁方向に再び動かされる現象は発生し難くなる。かくして、プランジャロッド114Aの跳ね返りは最小限に抑えられ、電磁コイル(104,105)への通電が断たれた後に弁が開いて、燃料が不作為に噴射される、いわゆる二次噴射現象が抑制される。
電磁コイル105への通電が断たれ、磁気回路140の磁束が消滅する時、固定コア107とアンカー102が離れることによって固定コア107とアンカー102間の空間が大きくなり、燃料噴射状態よりも圧力低下状態となる。この圧力低下によって固定コア107とアンカー102の衝突面近傍でキャビテーションが発生する。
ハウジング103の磁気吸引ギャップ136の周囲に対面する部分に肉厚を薄く形成した磁気絞り23aを有しているが、その薄肉加工部をハウジング103の内径側に設けたために、キャビテーション発生源とハウジング103の内径部との距離が遠くなり、エロージョンによる損傷を抑えることが出来る。
上記のように磁気絞り23aの薄肉加工部をハウジング103の内径側に設けることにより、ハウジング103の外形側に薄肉加工部を設けるよりも磁気絞り23a部の断面積が広くなることから、強度を上げられる効果もある。
また、図示での説明は省略するが、キャビテーションエロージョンによる損傷を抑える方法としては、ハウジング103の内径部、特に磁気絞り23a部表面を硬化させる方法もある。
〔実施例1使用図〕
1 ポンプハウジング
2 ピストンプランジャ
3 リフタ
4 ばね
5 プランジャシール
6 吐出弁
7 カム
10 吸入ジョイント
10A 低圧燃料室
10B ダンパ室
10P 燃料導入通路
10S 環状燃料通路
11 吐出ジョイント
12 加圧室
20 シリンダ
21 シリンダホルダ
30 ダンパホルダ
40 ダンパカバー
50 燃料タンク
51 低圧ポンプ
53 コモンレール
55 インジェクタ
56 圧力センサ
80 金属ダイアフラムダンパ(組体)
200 電磁駆動型吸入弁機構
201 プランジャロッド
203 バルブ
203H 円筒部
214 バルブハウジング
214S バルブシート
214P 開口部
250 燃料副室
600 エンジンコントロールユニット(ECU)
EMD 電磁駆動機構部
INV 吸入弁部
S0 バルブストッパ
SG 円筒面部(バルブガイド)
〔実施例2使用図〕
22 ノズルホルダ小径筒状部
23 ノズルホルダ大径筒状部
23a 磁気絞り
39 弁座
43A コネクタ
54 調整子
101 ノズルホルダ
102 アンカー
103 ハウジング
104 コイルボビン
105 コイル
107 固定コア
107D 固定コア貫通孔(燃料通路)
109 導体
110 スプリング
112 ゼロスプリング
113 ロッドガイド
114 可動子
114A プランジャロッド
114B 弁体
114C プランジャロッド頭部
115 ガイド部材
116 オリフィスカップ
118、126、S1 燃料通路
121 樹脂成形体
127 ガイド孔
129 段付き部
130 サイドギャップ(燃料通路)
131 チップシール
140 磁気回路
150 ロッドガイド凸部
151 アンカースカート部
D 固定コア燃料通路直径

Claims (9)

  1. 液体の開閉時期を制御する電磁駆動機構を有する電磁弁の、電磁駆動機構部のボディを兼ねたヨークもしくはハウジングの磁気空隙の周囲に対面する部分に、ヨークもしくはハウジングを通って漏洩する磁束を少なくし、磁気空隙を通る磁束を増加させるための薄肉加工部を有する電磁弁において、上記は薄肉加工部をヨークもしくはハウジングの内径側に設けたことを特徴とする電磁弁。
  2. 請求項1に記載された電磁弁において、ヨークもしくはハウジング内径部に耐キャビテーションエロージョン損傷性に優れた高硬度皮膜有することを特徴とする電磁弁。
  3. 請求項1に記載された電磁弁において、ヨークもしくはハウジング内径部に耐キャビテーションエロージョン損傷性に優れた表面硬化拡散処理を施すことを特徴とする電磁弁。
  4. 請求項1に記載された電磁弁において、ヨークもしくはハウジング内径部に耐キャビテーションエロージョン損傷性を上げるために圧縮残留応力を付加した表面硬化層を有することを特徴とする電磁弁。
  5. 請求項1に記載された電磁弁において、請求項1に記載された薄肉加工部をヨークもしくはハウジングの内径側に設け、さらに請求項2に記載されたヨークもしくはハウジング内径部に耐キャビテーションエロージョン損傷性に優れた高硬度皮膜有することを特徴とする電磁弁。
  6. 請求項1に記載された電磁弁において、請求項1に記載された薄肉加工部をヨークもしくはハウジングの内径側に設け、さらに請求項3に記載されたヨークもしくはハウジング内径部に耐キャビテーションエロージョン損傷性に優れた表面硬化拡散処理を施すことを特徴とする電磁弁。
  7. 請求項1に記載された電磁弁において、請求項1に記載された薄肉加工部をヨークもしくはハウジングの内径側に設け、さらに請求項4に記載されたヨークもしくはハウジング内径部に耐キャビテーションエロージョン損傷性を上げるために圧縮残留応力を付加した表面硬化層を有することを特徴とする電磁弁。
  8. 請求項1に記載された電磁弁において、請求項1に記載された薄肉加工部をヨークもしくはハウジングの内径側に設けることにより、外側に設けるよりも断面積が増し、強度を上げたことを特徴とする電磁弁。
  9. 請求項1に記載された電磁弁において、請求項2に記載された高硬度皮膜,請求項3に記載された表面硬化拡散処理,請求項4に記載された圧縮残留応力を付加した表面硬化層を有することにより、強度を上げたことを特徴とする電磁弁。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101824228B1 (ko) 2016-03-09 2018-01-31 맨 디젤 앤드 터보 필리얼 아프 맨 디젤 앤드 터보 에스이 티스크랜드 내연 기관의 분사 밸브
WO2018061471A1 (ja) * 2016-09-28 2018-04-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 高圧燃料供給ポンプ
CN108730087A (zh) * 2017-04-24 2018-11-02 卡特彼勒公司 抑制空化的液体泵
JP2018179154A (ja) * 2017-04-13 2018-11-15 株式会社デンソー 電磁弁
JP2019065906A (ja) * 2017-09-29 2019-04-25 株式会社デンソー 電磁弁及び高圧燃料ポンプ
WO2019097915A1 (ja) * 2017-11-20 2019-05-23 株式会社日立製作所 高圧燃料ポンプ
WO2019207908A1 (ja) * 2018-04-24 2019-10-31 日立オートモティブシステムズ株式会社 電磁弁、高圧ポンプおよびエンジンシステム
EP3438510A4 (en) * 2016-03-28 2019-11-06 Eagle Industry Co., Ltd. METAL MEMBRANE SHOCK ABSORBER
JP2020020276A (ja) * 2018-07-31 2020-02-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 電磁弁機構及びこれを備えた燃料ポンプ
JP2021502531A (ja) * 2017-11-21 2021-01-28 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングRobert Bosch Gmbh ガス状媒体を制御するための調量弁およびジェットポンプユニット
WO2021100439A1 (ja) * 2019-11-19 2021-05-27 日立Astemo株式会社 電磁弁機構及び高圧燃料供給ポンプ
CN113692509A (zh) * 2019-04-18 2021-11-23 日立安斯泰莫株式会社 电磁阀机构以及配备它的高压燃料供给泵

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08250328A (ja) * 1995-03-10 1996-09-27 Shindengen Electric Mfg Co Ltd ソレノイド及びソレノイド用スリ−ブの製造方法
JP2006307870A (ja) * 2005-03-31 2006-11-09 Denso Corp 燃料ポンプ用電磁弁
JP2007142221A (ja) * 2005-11-18 2007-06-07 Denso Corp ステータコアおよびその製造方法
JP2009275841A (ja) * 2008-05-15 2009-11-26 Denso Corp リニアソレノイド
JP2013002332A (ja) * 2011-06-15 2013-01-07 Denso Corp 高圧ポンプおよびその制御方法
JP2014011352A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Hitachi Automotive Systems Ltd ソレノイド

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08250328A (ja) * 1995-03-10 1996-09-27 Shindengen Electric Mfg Co Ltd ソレノイド及びソレノイド用スリ−ブの製造方法
JP2006307870A (ja) * 2005-03-31 2006-11-09 Denso Corp 燃料ポンプ用電磁弁
JP2007142221A (ja) * 2005-11-18 2007-06-07 Denso Corp ステータコアおよびその製造方法
JP2009275841A (ja) * 2008-05-15 2009-11-26 Denso Corp リニアソレノイド
JP2013002332A (ja) * 2011-06-15 2013-01-07 Denso Corp 高圧ポンプおよびその制御方法
JP2014011352A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Hitachi Automotive Systems Ltd ソレノイド

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101824228B1 (ko) 2016-03-09 2018-01-31 맨 디젤 앤드 터보 필리얼 아프 맨 디젤 앤드 터보 에스이 티스크랜드 내연 기관의 분사 밸브
EP3438510A4 (en) * 2016-03-28 2019-11-06 Eagle Industry Co., Ltd. METAL MEMBRANE SHOCK ABSORBER
US10731616B2 (en) 2016-09-28 2020-08-04 Hitachi Automotive Systems Ltd. High-pressure fuel supply pump
WO2018061471A1 (ja) * 2016-09-28 2018-04-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 高圧燃料供給ポンプ
JP2018179154A (ja) * 2017-04-13 2018-11-15 株式会社デンソー 電磁弁
CN108730087A (zh) * 2017-04-24 2018-11-02 卡特彼勒公司 抑制空化的液体泵
JP2019065906A (ja) * 2017-09-29 2019-04-25 株式会社デンソー 電磁弁及び高圧燃料ポンプ
WO2019097915A1 (ja) * 2017-11-20 2019-05-23 株式会社日立製作所 高圧燃料ポンプ
JP2021502531A (ja) * 2017-11-21 2021-01-28 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングRobert Bosch Gmbh ガス状媒体を制御するための調量弁およびジェットポンプユニット
WO2019207908A1 (ja) * 2018-04-24 2019-10-31 日立オートモティブシステムズ株式会社 電磁弁、高圧ポンプおよびエンジンシステム
JPWO2019207908A1 (ja) * 2018-04-24 2021-03-11 日立オートモティブシステムズ株式会社 電磁弁、高圧ポンプおよびエンジンシステム
JP7012149B2 (ja) 2018-04-24 2022-01-27 日立Astemo株式会社 電磁弁、高圧ポンプおよびエンジンシステム
JP2020020276A (ja) * 2018-07-31 2020-02-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 電磁弁機構及びこれを備えた燃料ポンプ
JP6991112B2 (ja) 2018-07-31 2022-01-12 日立Astemo株式会社 電磁弁機構及びこれを備えた燃料ポンプ
CN113692509A (zh) * 2019-04-18 2021-11-23 日立安斯泰莫株式会社 电磁阀机构以及配备它的高压燃料供给泵
CN113692509B (zh) * 2019-04-18 2023-08-11 日立安斯泰莫株式会社 电磁阀机构以及配备它的高压燃料供给泵
WO2021100439A1 (ja) * 2019-11-19 2021-05-27 日立Astemo株式会社 電磁弁機構及び高圧燃料供給ポンプ
JPWO2021100439A1 (ja) * 2019-11-19 2021-05-27
CN114651123A (zh) * 2019-11-19 2022-06-21 日立安斯泰莫株式会社 电磁阀机构及高压燃料供给泵
JP7349505B2 (ja) 2019-11-19 2023-09-22 日立Astemo株式会社 電磁弁機構及び高圧燃料供給ポンプ
CN114651123B (zh) * 2019-11-19 2023-11-24 日立安斯泰莫株式会社 电磁阀机构及高压燃料供给泵

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