JP2021014791A - 高圧燃料ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】良好な磁気特性と割れに対する信頼性を確保することができる高圧燃料ポンプを提供する。【解決手段】固定コア３９は、析出硬化型のフェライト系ステンレス（フェライト系析出硬化型金属）である。アンカー３６は、固定コア３９の磁気吸引力によって吸引される析出硬化型のフェライト系ステンレスである。アウターコア３８は、アンカー３６の外周面が摺動する内周面を有する。シールリング４８は、固定コア３９及びアンカー３６よりも硬度が低い材料で形成され、固定コア３９とアウターコア３８を接続する。【選択図】図５

Description

本発明は、高圧燃料ポンプに関する。

本発明の高圧燃料ポンプの従来技術として、特許文献１に記載のものがある。この特許文献１の段落００５８には、「アンカーと第二コアは磁気回路を形成するため磁性ステンレスを用い、さらにアンカーと第二コアのそれぞれの衝突面には、硬度を向上させるための表面処理を施している。」、「表面処理には硬質Ｃｒめっきがある」と開示されている。

また、高圧燃料ポンプではないが、磁性材製品の従来技術として、特許文献２の段落００３５には、「固定コア、可動コア及び磁性筒体は、何れもフェライト系の高硬度磁性材製により構成される」と開示されている。さらに、段落０００４には「フェライト系高硬度磁性材は、析出硬化熱硬化熱処理を実施する」と開示されている。

特開2016-94913号公報

特開2004-300540号公報

しかしながら、特許文献１の構造では、衝突面に硬質めっき処理を施すために、部品点数と工程数が多くなりコストが高くなる。また、特許文献２に記載のフェライト系の高硬度磁性材を適用した場合、硬度や耐摩耗性が高いためめっき処理を省ける可能性があるが、一方で、一般的に析出硬化型のステンレスは靭性が低いため、割れに対して処置が必要となる。

本発明の目的は、良好な磁気特性と割れに対する信頼性を確保することができる高圧燃料ポンプを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、フェライト系析出硬化型金属の固定コアと、前記固定コアの磁気吸引力によって吸引されるフェライト系析出硬化型金属のアンカーと、前記アンカーの外周面が摺動する内周面を有するアウターコアと、前記固定コア及び前記アンカーよりも硬度が低い材料で形成され、前記固定コアと前記アウターコアを接続するシールリングと、を備える。

本発明によれば、良好な磁気特性と割れに対する信頼性を確保することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本実施形態の高圧燃料ポンプが適用されたエンジンシステムの構成図を示す。 本実施形態の高圧燃料ポンプの縦断面図である。 本実施形態の高圧燃料ポンプの上方から見た水平方向断面図である。 本実施形態の高圧燃料ポンプの図２と別方向から見た縦断面図である。 本実施形態の高圧燃料ポンプの電磁弁機構の拡大縦断面図であり、電磁弁機構が開弁状態にある状態を示す。 別の実施形態の高圧燃料ポンプの電磁弁機構の拡大縦断面図を示す。

以下、本発明の実施形態による高圧燃料供給ポンプ（以下、高圧燃料ポンプと呼ぶ）について図面を用いて詳細に説明する。前述した発明の目的と一部重複するが、本実施形態では、磁気特性を低下させることなく、信頼性と製造コストを両立する電磁弁と、それを搭載した高圧燃料ポンプを提供することを目的とする。

図１に、エンジンシステムの全体構成図を示す。破線で囲まれた部分が高圧燃料ポンプの本体を示し、この破線の中に示されている機構・部品はポンプボディ１に一体に組み込まれていることを示す。なお、図１はエンジンシステムの動作を模式的に示す図面であり、詳細な構成は図２以降の高圧燃料ポンプの構成と異なるところがある。図２は本実施形態の高圧燃料ポンプの縦断面図を示し、図３は高圧燃料ポンプを上方から見た水平方向断面図である。また図４は高圧燃料ポンプを図２と別方向から見た縦断面図である。図５は電磁弁機構３００（電磁吸入弁）の拡大図である。

燃料タンク２０の燃料は、エンジンコントロールユニット２７（以下ＥＣＵと称す）からの信号に基づきフィードポンプ２１によって汲み上げられる。この燃料は適切なフィード圧力に加圧されて吸入配管２８を通して高圧燃料ポンプの低圧燃料吸入口１０ａに送られる。

低圧燃料吸入口１０ａから吸入ジョイント５１（図３）を通過した燃料は、圧力脈動低減機構９が配置されるダンパ室（１０ｂ、１０ｃ）を介して容量可変機構を構成する電磁弁機構３００の吸入ポート３１ｂに至る。具体的には電磁弁機構３００は電磁吸入弁機構を構成する。

電磁弁機構３００に流入した燃料は、吸入弁３０により開閉される吸入口を通過し加圧室１１に流入する。エンジンのカム９３（カム機構）によりプランジャ２に往復運動する動力が与えられる。プランジャ２の往復運動により、プランジャ２の下降行程には吸入弁３０から燃料を吸入し、上昇行程には、燃料が加圧される。加圧された燃料は、吐出弁機構８を介し、圧力センサ２６が装着されているコモンレール２３へ燃料が圧送される。

そしてＥＣＵ２７からの信号に基づきインジェクタ２４がエンジンへ燃料を噴射する。本実施形態はインジェクタ２４がエンジンのシリンダ筒内に直接、燃料を噴射する、いわゆる直噴エンジンシステムに適用される高圧燃料ポンプである。高圧燃料ポンプは、ＥＣＵ２７から電磁弁機構３００への信号により、所望の供給燃料の燃料流量を吐出する。

図２、３に示すように本実施形態の高圧燃料ポンプは内燃機関の高圧燃料ポンプ取付け部９０に密着して固定される。具体的には図３に示すようにポンプボディ１に設けられた取付けフランジ１ａにねじ穴１ｂが形成されており、これに図示しない複数のボルトが挿入される。これにより取付けフランジ１ａが内燃機関の高圧燃料ポンプ取付け部９０に密着し、固定される。高圧燃料ポンプ取付け部９０とポンプボディ１との間のシールのためにＯリング６１がポンプボディ１に嵌め込まれ、エンジンオイルが外部に漏れるのを防止する。

図２、４に示すようにポンプボディ１にはプランジャ２の往復運動をガイドし、ポンプボディ１と共に加圧室１１を形成するシリンダ６が取り付けられている。つまり、プランジャ２はシリンダの内部を往復運動することで加圧室の容積を変化させる。また燃料を加圧室１１に供給するための電磁弁機構３００と加圧室１１から吐出通路に燃料を吐出するための吐出弁機構８が設けられている。

シリンダ６はその外周側においてポンプボディ１に圧入される。ポンプボディ１にはシリンダ６を下側から挿入するための挿入穴が形成され、挿入穴の下端でシリンダ６の固定部６ａの下面と接触するように内周側に変形させた内周凸部が形成される。ポンプボディ１の内周凸部の上面がシリンダ６の固定部６ａを図中上方向へ押圧し、シリンダ６の上端面で加圧室１１にて加圧された燃料が低圧側に漏れないようシールしている。

プランジャ２の下端には、内燃機関のカムシャフトに取り付けられたカム９３の回転運動を上下運動に変換し、プランジャ２に伝達するタペット９２が設けられている。プランジャ２はリテーナ１５を介してばね４にてタペット９２に圧着されている。これによりカム９３の回転運動に伴い、プランジャ２を上下に往復運動させることができる。

また、シールホルダ７の内周下端部に保持されたプランジャシール１３がシリンダ６の図中下方部においてプランジャ２の外周に摺動可能に接触する状態で設置されている。これにより、プランジャ２が摺動したとき、副室７ａの燃料をシールし内燃機関内部へ流入するのを防ぐ。同時に内燃機関内の摺動部を潤滑する潤滑油（エンジンオイルも含む）がポンプボディ１の内部に流入するのを防止する。

図３、４に示すように高圧燃料ポンプのポンプボディ１の側面部には吸入ジョイント５１が取り付けられている。吸入ジョイント５１は、車両の燃料タンク２０からの燃料を供給する低圧配管に接続されており、燃料はここから高圧燃料ポンプ内部に供給される。吸入フィルタ５２は、燃料タンク２０から低圧燃料吸入口１０ａまでの間に存在する異物を燃料の流れによって高圧燃料ポンプ内に吸収することを防ぐ役目がある。

低圧燃料吸入口１０ａを通過した燃料は、図４に示すポンプボディ１に上下方向に連通した低圧燃料吸入通路を通って圧力脈動低減機構９に向かう。圧力脈動低減機構９はダンパカバー１４とポンプボディ１の上端面との間のダンパ室（１０ｂ、１０ｃ）に配置され、ポンプボディ１の上端面に配置された保持部材９ａにより下側から支持される。具体的には、圧力脈動低減機構９は２枚の金属ダイアフラムが重ね合わせて構成される金属ダンパである。圧力脈動低減機構９の内部には０．３ＭＰａ〜０．６ＭＰａのガスが封入され、外周縁部が溶接で固定される。そのために外周縁部は薄く、内周側に向かって厚くなるように構成される。

そして図２に示すように、保持部材９ａの上面には圧力脈動低減機構９の外周縁部を下側から固定するための凸部が形成される。一方でダンパカバー１４の下面には圧力脈動低減機構９の外周縁部を上側から固定するための凸部が形成される。これらの凸部は円形状に形成されており、これらの凸部により挟まれることで圧力脈動低減機構９が固定される。なお、ダンパカバー１４はポンプボディ１の外縁部に対して圧入されて固定されるが、この際に保持部材９ａが弾性変形して、圧力脈動低減機構９を支持する。

このようにして圧力脈動低減機構９の上下面には低圧燃料吸入口１０ａ、低圧燃料吸入通路と連通するダンパ室（１０ｂ、１０ｃ）が形成される。なお、図には表れていないが、保持部材９ａには圧力脈動低減機構９の上側と下側とを連通する通路が形成されており、これによりダンパ室（１０ｂ、１０ｃ）は圧力脈動低減機構９の上下面に形成される。

ダンパ室（１０ｂ、１０ｃ）を通った燃料は次にポンプボディに上下方向に連通して形成された吸入通路１０ｄ（低圧燃料吸入通路）を介して電磁弁機構３００の吸入ポート３１ｂに至る。なお、吸入ポート３１ｂは吸入弁シート３１ａを形成する吸入弁シート部材３１に上下方向に連通して形成される。

図５に基づいて電磁弁機構３００（電磁吸入弁）について詳細に説明する。ボビン４５に銅線が複数回巻かれたコイル４３（電磁コイル）があり、二つの端子４６（図２記載）のそれぞれの方端にコイルの銅線の両端がそれぞれ通電可能に接続される。端子４６はコネクタ４７（図２記載）と一体にモールドされ残りの方端がエンジン制御ユニット側と接続可能となっている。

コイル４３の外周を取り囲む部品には、第１ヨーク４２、第２ヨーク４４、アウターコア３８がある。第１ヨーク４２と第２ヨーク４４はコイル４３を取り囲む形で配置され、樹脂部材であるコネクタと一体にモールドされ固定される。第１ヨーク４２の中心部の穴部に、アウターコア３８が圧入され固定される。アウターコア３８はポンプボディ１に溶接等により固定されている。

第２ヨーク４４の内径側は、固定コア３９と接触もしくは僅かなクリアランスで近接する構成とする。また、第２ヨーク４４の外径側は、第１ヨーク４２の内周と接触もしくは僅かなクリアランスで近接する構成とする。固定コア３９には固定ピン８３２が固定されており、第２ヨーク４４を固定コア３９に押し当てるように付勢力を発生する。固定ピン８３２は内周側の角部で固定コア３９に食い込ませてもよいが、溶接等により固定してもよい。

第１ヨーク４２、第２ヨーク４４は共に、磁気回路を構成するために、また耐食性を考慮し磁性ステンレス材料とする。ボビン４５、コネクタ４７は強度特性、耐熱特性を考慮し、高強度耐熱樹脂を用いる。

コイル４３内周には、シールリング４８がアウターコア３８に溶接固定され、その反対側の端で固定コア３９に溶接固定される。シールリング４８またはアウターコア３８の内周には可動部であるアンカー３６（可動子）とロッド３５、固定部であるロッドガイド３７、ロッド付勢ばね４０、アンカー付勢ばね４１がある。ロッド３５はロッドガイド３７の内周側で軸方向に摺動自在に保持され、且つ、アンカー３６を摺動自在に保持する。

アンカー３６は、コイル４３に電流が流されると、発生する磁気吸引力によって固定コア３９の方向へ引き寄せられる。アンカー３６は燃料中で軸方向に自在に滑らかに動くために、部品軸方向に貫通する貫通穴３６ａを１つ以上有し、アンカー前後の圧力差による動きの制限を極力排除している。

ロッドガイド３７は、径方向には、ポンプボディ１の吸入弁が挿入される穴の内周側に挿入され、軸方向には、吸入弁シートの一端部に突き当てられる。ポンプボディ１の挿入穴に溶接固定されるアウターコア３８とポンプボディ１との間に挟み込まれる形で配置される構成としている。ロッドガイド３７にもアンカー３６と同様に軸方向に貫通する貫通穴３７ａが設けられ、アンカーが軸方向に移動したときに、内部燃料の移動を妨げない様に構成している。

アウターコア３８は、溶接等によってポンプボディ１に固定され、ポンプボディ１に溶接された他端には、先述の通り、シールリング４８が固定され、更にその先には固定コア３９が固定される。固定コア３９の内周側にはロッド付勢ばね４０が、ロッド３５の細径部をガイドに配置され、ロッド３５を図右方向に付勢する。ロッド３５は、つば部３５ａを介して、アンカー３６に係合する。また、同時にロッド３５は先端にて吸入弁３０と係合し、吸入弁３０を吸入弁シート３１ａから引き離す方向、すなわち吸入弁の開弁方向に付勢力を与える。

アンカー付勢ばね４１は、ロッドガイド３７の中心側に設けた円筒形の中央軸受部３７ｂに方端を挿入し同軸を保ちながら、アンカー３６につば部３５ａ方向（図左方向）に付勢力を与える配置としている。アンカー３６の移動量３６ｅは吸入弁３０の移動量３０ｅよりも大きく設定されており、吸入弁３０が閉弁時に干渉することを防ぐ。

アウターコア３８、第１ヨーク４２、第２ヨーク４４、固定コア３９、アンカー３６はコイル４３の周りで磁気回路を形成し、コイル４３に電流を与えると、固定コア３９とアンカー３６間に磁気吸引力を発生する。アンカー３６と固定コア３９は磁気吸引面を形成するため、性能的に磁気特性の良い材料を使うことが望ましい。それと同時に、衝突に耐えるだけの硬度が必要である。それらを満たす材料として析出硬化型のフェライト系ステンレスを使用する。

シールリング４８は、アンカー３６と固定コア３９間に磁束を流すために、非磁性材であることが望ましい。また、衝突時の衝撃を吸収するために、薄肉で伸びの大きいステンレス材を使うことが望ましい。具体的にはオーステナイト系ステンレスを使う。

図３に示すように加圧室１１の出口に設けられた吐出弁機構８は、吐出弁シート８ａ、吐出弁シート８ａと接離する吐出弁８ｂ、吐出弁８ｂを吐出弁シート８ａに向かって付勢する吐出弁ばね８ｃ、吐出弁８ｂのストローク（移動距離）を決める吐出弁ストッパ８ｄから構成される。吐出弁ストッパ８ｄとポンプボディ１は当接部８ｅで溶接により接合され燃料と外部を遮断している。

加圧室１１と吐出弁室１２ａに燃料差圧が無い状態では、吐出弁８ｂは吐出弁ばね８ｃによる付勢力で吐出弁シート８ａに圧着され閉弁状態となっている。加圧室１１の燃料圧力が、吐出弁室１２ａの燃料圧力よりも大きくなった時に初めて、吐出弁８ｂは吐出弁ばね８ｃに逆らって開弁する。そして、加圧室１１内の高圧の燃料は吐出弁室１２ａ、燃料吐出通路１２ｂ、燃料吐出口１２を経てコモンレール２３へと吐出される。

吐出弁８ｂは開弁した際、吐出弁ストッパ８ｄと接触し、ストロークが制限される。したがって、吐出弁８ｂのストロークは吐出弁ストッパ８ｄによって適切に決定される。これによりストロークが大きすぎて、吐出弁８ｂの閉じ遅れにより、吐出弁室１２ａへ高圧吐出された燃料が、再び加圧室１１内に逆流してしまうのを防止でき、高圧燃料ポンプの効率低下が抑制できる。また、吐出弁８ｂが開弁および閉弁運動を繰り返す時に、吐出弁８ｂがストローク方向にのみ運動するように、吐出弁ストッパ８ｄの外周面にてガイドしている。以上のようにすることで、吐出弁機構８は燃料の流通方向を制限する逆止弁となる。

なお、図３に示すリリーフ弁機構２００はリリーフボディ２０１、リリーフ弁２０２、リリーフ弁ホルダ２０３、リリーフばね２０４、ばねストッパ２０５からなる。リリーフボディ２０１には、シート部が設けられている。リリーフ弁２０２はリリーフばね２０４の荷重がリリーフ弁ホルダ２０３を介して負荷され、リリーフボディ２０１のシート部に押圧され、シート部と協働して燃料を遮断している。リリーフ弁２０２の開弁圧力はリリーフばね２０４の荷重によって決定される。ばねストッパ２０５はリリーフボディ２０１に圧入固定されており、圧入固定の位置によってリリーフばね２０４の荷重を調整する。

高圧燃料ポンプの電磁弁機構３００の故障等により、燃料吐出口１２の圧力が異常に高圧になり、リリーフ弁機構２００のセット圧力より大きくなると異常高圧燃料はリリーフ通路を介して加圧室１１にリリーフされる。

以上に説明したように、加圧室１１は、ポンプボディ１、電磁弁機構３００、プランジャ２、シリンダ６、吐出弁機構８にて構成される。

図５を用いて電磁弁機構３００の詳細な動作を説明する。カム９３の回転により、プランジャ２がカム９３の方向に移動して吸入行程状態にある時は、加圧室１１の容積は増加し加圧室１１内の燃料圧力が低下する。この行程で加圧室１１内の燃料圧力が吸入ポート３１ｂの圧力よりも低くなると、吸入弁３０は開弁状態になる。３０ｅは最大開度を示しており、このとき、吸入弁３０はストッパ３２に接触する。吸入弁３０が開弁することにより、吸入弁シート部材３１に形成された開口部３１ｃが開口する。燃料は開口部３１ｃを通り、ポンプボディ１に横方向に形成された穴１ｃを介して加圧室１１に流入する。なお、穴１ｃも加圧室１１の一部を構成する。

プランジャ２が吸入行程を終了した後、プランジャ２が上昇運動に転じ上昇行程に移る。ここでコイル４３は無通電状態を維持したままであり磁気付勢力は作用しない。ロッド付勢ばね４０はロッド３５の外径側に凸となるつば部３５ａ（ロッド凸部）を付勢し、無通電状態において吸入弁３０を開弁維持するのに必要十分な付勢力を有するよう設定されている。加圧室１１の容積は、プランジャ２の上昇運動に伴い減少するが、この状態では、一度、加圧室１１に吸入された燃料が、再び開弁状態の吸入弁３０の開口部３１ｃを通して吸入通路１０ｄへと戻されるので、加圧室の圧力が上昇することは無い。この行程を戻し行程と称する。

この状態で、ＥＣＵ２７からの制御信号が電磁弁機構３００に印加されると、コイル４３には端子４６を介して電流が流れる。固定コア３９とアンカー３６との間に磁気吸引力が作用し、固定コア３９及びアンカー３６が磁気吸引面Ｓで衝突する。磁気吸引力はロッド付勢ばね４０の付勢力に打ち勝ってアンカー３６を付勢し、アンカー３６がつば部３５ａと係合して、ロッド３５を吸入弁３０から離れる方向に移動させる。

このとき、吸入弁付勢ばね３３による付勢力と燃料が吸入通路１０ｄに流れ込むことによる流体力により吸入弁３０が閉弁する。閉弁後、加圧室１１の燃料圧力はプランジャ２の上昇運動と共に上昇し、燃料吐出口１２の圧力以上になると、吐出弁機構８を介して高圧燃料の吐出が行われ、コモンレール２３へと供給される。この行程を吐出行程と称する。

すなわち、プランジャ２の下始点から上始点までの間の上昇行程は、戻し行程と吐出行程からなる。そして、電磁弁機構３００のコイル４３への通電タイミングを制御することで、吐出される高圧燃料の量を制御することができる。コイル４３へ通電するタイミングを早くすれば、圧縮行程中の、戻し行程の割合が小さく、吐出行程の割合が大きい。すなわち、吸入通路１０ｄに戻される燃料が少なく、高圧吐出される燃料は多くなる。一方、通電するタイミングを遅くすれば圧縮行程中の、戻し行程の割合が大きく吐出行程の割合が小さい。すなわち、吸入通路１０ｄに戻される燃料が多く、高圧吐出される燃料は少なくなる。コイル４３への通電タイミングは、ＥＣＵ２７からの指令によって制御される。以上のようにコイル４３への通電タイミングを制御することで、高圧吐出される燃料の量を内燃機関が必要とする量に制御することが出来る。

次に、図５を用いて、本実施形態による高圧燃料ポンプの特徴的な構成を説明する。固定コア３９は、析出硬化型のフェライト系ステンレス（フェライト系析出硬化型金属）である。アンカー３６は、固定コア３９の磁気吸引力によって吸引される析出硬化型のフェライト系ステンレスである。これにより、対摩耗性と磁気特性を確保することができる。アウターコア３８は、アンカー３６の外周面が摺動する内周面を有する。シールリング４８は、固定コア３９及びアンカー３６よりも硬度が低い材料で形成され、固定コア３９とアウターコア３８を接続する。なお、シールリング４８は、フェライト系析出硬化型金属よりも硬度が低い材料（例えば、オーステナイト系ステンレス）で形成されるといってもよい。これにより、後述するように衝撃荷重を緩和することができる。

続いて、固定コア３９及びアンカー３６による磁気吸引面Ｓでの衝突について詳細に説明する。固定コア３９にアンカー３６が衝突した直後に、接触部位近傍に衝突応力が発生する。衝突応力の発生期間中にシールリング４８が弾性変形することによって、固定コア３９、及び第１ヨーク４２、第２ヨーク４４、固定ピン８３２が衝撃力を受ける方向（図５左方向）に移動し、固定コア３９及びアンカー３６に発生する衝撃荷重を緩和する。

固定コア３９とアンカー３６の材料は析出硬化型のフェライト系ステンレスであるためフェライト系ステンレス並みの磁気特性であるが、析出硬化型並の硬度を兼ね備える（製法によってはＨＶ３００以上）。そのため、ある程度の応力には耐えられる。更に、前述の緩和効果によって衝突応力を低減でき、衝突面の耐久性を確保できる。

シールリング４８は薄肉で大規模変形が可能（＝伸びが大きい）であることが重要である。ここで、シールリング４８は、固定コア３９及びアンカー３６よりも伸びが大きい。シールリング４８は、例えば、３５％以上の伸び率を有する。また、シールリング４８は、非磁性（非磁性体）であることが磁気性能で必要であり、具体的にはオーステナイト系ステンレスが望ましい。一般的にオーステナイト系ステンレスは非磁性で、伸び率３５〜４５％以上を確保できる。

なお、シールリング４８は、円筒形状である。固定コア３９とアウターコア３８は、シールリング４８へ挿入される挿入部３９ｉｎｓ、３８ｉｎｓをそれぞれ有する。固定コア３９とアウターコア３８は、シールリング４８に挿入された状態でシールリング４８の外周面ＣＳと面一の外周面を有する。これにより、例えば、ボビン４５等の他の部品の取り付けが容易となる。

析出硬化型のフェライト系ステンレスは、具体的には次の組成により構成される。Ｃｒ：１３〜１５％、Ｎｉ：約３％、Ｃｕ：２％以下、Ｃ０．０５％以下、Ｓ：０．０５％以下、Ｍｏ：４％以下。この金属を溶態化処理し、時効処理することにより、硬度が３７０ＨＶ近く出せるようになる。一般的に析出硬化型のステンレスは伸びが小さい（５％以下）だが、磁気特性の良いフェライトの析出硬化型では更に小さい（１％程度）。この伸びの低さをカバーするために、シールリング４８は薄肉に形成され、変形することにより衝突荷重を緩和する。

図６に別の実施形態を示す。本実施形態では、固定コア３９に円筒形状の溝３９ｃが加工されており、そこに環状部材５０を挿入または圧入固定する。また、環状部材５０と第２ヨーク４４の間に弾性材５３を設けて、両部材間に生じる隙間によるガタを吸収するとともに、軸方向の付勢力を与える。こうすることにより、環状部材５０は溝３９ｃの深さ設計次第で、固定ピン８３２よりも大きな固定力を発生できる。その結果、固定コア３９と第２ヨーク４４の固定力を強固にでき、より大きな衝突振動にも離間せずに追従させることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、磁気特性を低下させることなく、可動子の信頼性とコストを両立する電磁弁と、それを搭載した高圧燃料ポンプを提供することが可能となる。

特に、固定コア３９とアンカー３６にフェライト系析出硬化型金属を用いることにより良好な磁気特性を確保することができる。また、フェライト系析出硬化型金属よりも硬度が低い材料で形成されるシールリング４８を用いることにより割れに対する信頼性を確保することができる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

上記実施形態では、一例として、シールリング４８はオーステナイト系ステンレスであるが、これに限定されず、金属でなくてもよい。

なお、本発明の実施形態は、以下の態様であってもよい。

（１）．析出硬化型金属の磁気コアと、前記磁気コアの径方向外側に配置され、前記磁気コアが固定されるシールリングと、を有する電磁吸入弁を備え、前記シールリングは前記磁気コアに比べて硬度の低い金属で形成されたた高圧燃料ポンプ。

（２）．（１）に記載の高圧燃料ポンプであって、前記磁気コアは前記シールリングに溶接されて固定される高圧燃料ポンプ。

（３）．（２）に記載の高圧燃料ポンプであって、弁体軸方向において、前記シールリングは前記磁気コアと固定コアとの間に配置され、前記固定コアに対し溶接されて固定される高圧燃料ポンプ。

（４）．（１）に記載の高圧燃料ポンプであって、前記磁気コアはＳＵＳ６３０（１７Ｃｒ−４Ｎｉ−４ＣＵ−Ｎｂ）で形成される高圧燃料ポンプ。

換言すれば、高圧燃料ポンプは、析出硬化型金属の磁気コアと、磁気コアの径方向外側に配置され、磁気コアが固定される薄肉のシールリングと、を有する電磁吸入弁を備え、シールリングは磁気コアに比べて伸びの大きい金属で形成する。

更に、電磁吸入弁は、弁体を駆動するアンカーを備え、ソレノイドが通電することでアンカーが磁気コアに衝突するように構成する。

更に、電磁吸入弁は、磁気コアがシールリングに溶接されて固定されるように構成する。また更に、電磁吸入弁は、弁体軸方向において、シールリングは磁気コアと固定コアとの間に配置され、固定コアに対し溶接されて固定される。

これにより、アンカーが磁気コアに衝突する際に、磁気コアを保持する薄肉のシールリングが伸びることにより衝突力を軽減する。また、衝突力の軽減効果が発揮されるまでの間は、高硬度な磁気コアの材質特性により衝突応力を耐えることが可能となる。

上記シールリングの弾性軸方向への展性を利用して、（Ａ）「アンカーの衝突時の衝撃を吸収緩和する」、（Ｂ）「熱応力が非磁性材固定部（溶接部）に応力集中を生起して溶接部が破断するのを防止する」ことができる。

１…ポンプボディ
１ａ…フランジ
１ｂ…穴
１ｃ…穴
２…プランジャ
４…ばね
６…シリンダ
６ａ…固定部
７…シールホルダ
７ａ…副室
８…吐出弁機構
８ａ…吐出弁シート
８ｂ…吐出弁
８ｃ…吐出弁ばね
８ｄ…吐出弁ストッパ
８ｅ…当接部
９…圧力脈動低減機構
９ａ…保持部材
１０ａ…低圧燃料吸入口
１０ｂ、１０ｃ…ダンパ室
１０ｄ…吸入通路
１１…加圧室
１２…燃料吐出口
１２ａ…吐出弁室
１２ｂ…燃料吐出通路
１３…プランジャシール
１４…ダンパカバー
１５…リテーナ
２０…燃料タンク
２１…フィードポンプ
２３…コモンレール
２４…インジェクタ
２６…圧力センサ
２７…エンジンコントロールユニット
２８…吸入配管
３０…吸入弁
３０ｅ…移動量
３１…吸入弁シート部材
３１ａ…吸入弁シート
３１ｂ…吸入ポート
３１ｃ…開口部
３２…ストッパ
３３…吸入弁付勢ばね
３５…ロッド
３５ａ…つば部
３６…アンカー
３６ａ…貫通穴
３６ｅ…移動量
３７…ロッドガイド
３７ａ…貫通穴
３７ｂ…中央軸受部
３８…アウターコア
３９…固定コア
３９ｃ…溝
４０…ロッド付勢ばね
４２…第１ヨーク
４３…コイル
４４…第２ヨーク
４５…ボビン
４６…端子
４７…コネクタ
４８…シールリング
５０…環状部材
５１…吸入ジョイント
５２…吸入フィルタ
５３…弾性材
６１…Ｏリング
９０…高圧燃料ポンプ取付け部
９２…タペット
９３…カム
２００…リリーフ弁機構
２０１…リリーフボディ
２０２…リリーフ弁
２０３…リリーフ弁ホルダ
２０５…ストッパ
３００…電磁弁機構
８３２…固定ピン

Claims (6)

1. フェライト系析出硬化型金属の固定コアと、
   前記固定コアの磁気吸引力によって吸引されるフェライト系析出硬化型金属のアンカーと、
   前記アンカーの外周面が摺動する内周面を有するアウターコアと、
   前記固定コア及び前記アンカーよりも硬度が低い材料で形成され、前記固定コアと前記アウターコアを接続するシールリングと、
   を備えることを特徴とする高圧燃料ポンプ。
2. 請求項１に記載の高圧燃料ポンプであって、
   前記シールリングは、
   前記固定コア及び前記アンカーよりも伸びが大きい
   ことを特徴とする高圧燃料ポンプ。
3. 請求項１に記載の高圧燃料ポンプであって、
   前記シールリングは、
   ３５％以上の伸び率を有する
   ことを特徴とする高圧燃料ポンプ。
4. 請求項１に記載の高圧燃料ポンプであって、
   前記シールリングは、
   非磁性体である
   ことを特徴とする高圧燃料ポンプ。
5. 請求項１に記載の高圧燃料ポンプであって、
   前記シールリングは、
   円筒形状であり、
   前記固定コアと前記アウターコアは、
   前記シールリングへ挿入される挿入部をそれぞれ有し、
   前記固定コアと前記アウターコアは、
   前記シールリングに挿入された状態で前記シールリングの外周面と面一の外周面を有する
   ことを特徴とする高圧燃料ポンプ。
6. 請求項１に記載の高圧燃料ポンプであって、
   フェライト系析出硬化型金属は、
   フェライト系析出硬化型ステンレスである
   ことを特徴とする高圧燃料ポンプ。

Images