JP3586136B2 - 流量制御弁とその製造方法 - Google Patents
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Description
【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207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203とステータ206との互いに対向する端面203a,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15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207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207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。しかも、本発明では、第1又は第2のステータの何れかに設けられる凹部が、第1,第2のステータ及び挿入部材の各孔部の加工に引き続き加工されるものであることから、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、上記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。
【0022】
一方、流量制御弁の特徴的な製造方法として、請求項2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】
特に、上記請求項2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20〜160MPa)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S5、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〜15cの外方にそれぞれ配されるボディ21a,21b,21c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,3b,3cが摺動自在に配設されている。圧力室4a,4b,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〜15c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P1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22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5a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4a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27,28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15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73a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70a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63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73b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73、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73,74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61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61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SUS13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75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75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,φd2,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φd1〜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60)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,74a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,75d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(φd1=φd2=φd3)、第2のステータ74の凹部74b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73c,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73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90mm2 →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73d,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73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87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88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101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99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102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106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.102a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106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104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101,102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102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106を用意する。
・第1,第2のステータ101,102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101,102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83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83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27,28)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、68…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、97,98…支持部材としてのベアリング、99…コイル、101…第1のステータ部材としての第1のステータ、102…第2のステータ部材としての第2のステータ、104…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,106a…孔部。
Claims (2)
- 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、
第1又は第2のステータ部材の何れかに設けられて、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前記孔部に同軸の凹部と
を備え、
前記凹部は、第1及び第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加工されるものであり、該加工された凹部によって前記ケース部材が位置決めされることを特徴とする流量制御弁。 - ケース部材内を摺動することによって流体通路の開度を変更する弁体と、前記弁体に連結されてコイルの通電に伴い該弁体を移動させるアーマチャと、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、
前記各孔部を同時加工する工程の後、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前記孔部に同軸の凹部を設ける工程と、
前記凹部にケース部材を組み付ける工程と
を有する流量制御弁の製造方法。
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