JP3932065B2 - 電磁弁及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁弁及びその製造方法に関する。本発明の電磁弁はポペット弁形式の電磁弁に適用される。
【０００２】
【従来の技術】
特開昭６２−２５５５６９号公報は、先端部に可動鉄心摺動孔を有するギャップ付き固定鉄心（固定コアともいう）、可動鉄心摺動孔に軸方向摺動自在に保持される可動鉄心（可動コア）、通電により固定鉄心のギャップ消滅方向へ可動鉄心を付勢する磁束を発生するコイル、可動鉄心を反ギャップ消滅方向へ付勢するリタ−ンスプリング、可動鉄心摺動孔に連通して貫通する弁孔を有して固定鉄心に固定されるバルブボディ、及び、弁孔に軸方向摺動自在に保持されて可動鉄心の付勢により弁孔の開閉を行う弁体（ニ−ドル）とを備え、可動コアがニ−ドルより径大な摺動面を有する電磁弁を開示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この電磁弁では、可動コア及びニ−ドルが別体で連動する構造となっているのでニ−ドル動作の遅れや流体による振動など不安定動作を招く可能性が考えられる。
両者を一体化すればこのような不安は解消するが、この場合、可動コアがニ−ドルより径大であるので、組み付けに際し、ニ−ドルをバルブボディに組み付けた後、可動コアをニ−ドルに固定するという作業順序が必要となった。
【０００４】
しかしながら、この作業順序によれば、可動コアの先端部にニ−ドルの基端部を固定する際、バルブボディが邪魔となり、組み付け作業性が低下するという問題が有った。バルブボディに摺接するニ−ドルの摺動面より基端側に位置するニ−ドルの基端部を延長することにより、バルブボディの介在状態でも上記組み付け作業性はある程度改善される。しかし、このようなニ−ドルの軸方向長の延長は、電磁弁体格を増大させるとともに、ニ−ドルの慣性質量を増大させるので、それを回避するために発生電磁力の更なる増大を要し、このため、電磁弁体格が一層増大してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、電磁弁体格の増大及び組み付け作業性の低下を回避しつつ可動コアとニ−ドルとの一体化を実現できる電磁弁及びその製造方法を提供することを目的としている。
次に、可動コア及び弁体は、一体化された後の往復動作の際の衝接により強大な衝撃を絶えず受けるので、強固に接合される必要がある。螺合などでは緩みが生じる可能性や、可動コアとニ−ドルとを一体化した可動部の軸方向長のばらつきが大きくなる可能性が生じる。このような軸方向長のばらつきは、可動コアの電磁力発生面と固定コアのギャップとの位置と、ニ−ドルの弁座当接面とバルブボディの弁座面との位置との両方を最適にセットするのが困難となってしまう。
【０００６】
両者を堅牢、強固で緩みを生じない溶接にて固定することによりこれらの問題を解決することができるが、溶接では、飛散したスパッタ粒子がバルブボディの弁孔とニ−ドルとの間の摺動面に付着して摺動不良などの動作信頼性の低下を生じる可能性があるので、この摺動面の防護対策を施す必要があり、組み付け作業性が悪かった。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、動作信頼性を低下させることなく、組み付け作業性に優れた可動鉄心、弁体一体型の電磁弁及びその製造方法を提供することをその他の目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の構成によれば、先端部に可動鉄心摺動孔を有し、可動鉄心、コイル及びリタ−ンスプリングとともに電磁リニアアクチエ−タを構成する固定鉄心に、バルブボディが固定され、更に、弁体がバルブボディの弁孔に、可動鉄心が固定鉄心の可動鉄心摺動孔にそれぞれ軸方向摺動自在に保持される。
【０００９】
本構成では特に、可動鉄心が弁体に固定され、かつ、弁孔に同軸に連通する可動鉄心摺動孔が弁孔以下の径に制限される。
このようにすれば、可動鉄心を弁体に溶接などで強固に固定して可動部を作製した後、この可動部をバルブボディの弁孔及び固定鉄心の可動鉄心摺動孔に挿入して組み付けをなせるので、可動鉄心を弁体に組み付ける組み付け（固定）動作が容易となり、更にこの組み付け時に弁孔や可動鉄心摺動孔が汚損されたり、傷がついたりするのを防止する手間が不要となり、更に無用な弁体や可動鉄心や電磁弁の軸方向体格増大を必要とせず、結局、簡素な工程で動作信頼性に優れた電磁弁を実現することができる。
【００１０】
請求項２記載の構成によれば請求項１記載の電磁弁の製造方法であって特に、バルブボディを固定鉄心に固定した後、可動部を弁孔及び可動鉄心摺動孔に挿通するので、上述の如く動作信頼性の低下を招くことなく組み付け工程の簡素化を実現することができる。
請求項３記載の構成によれば請求項２記載の電磁弁の製造方法において更に、可動鉄心を弁体に溶接により固定する。
【００１１】
このようにすれば、可動鉄心を強固に弁体に固定できるので動作安定性を向上でき、しかも、バルブボディとは別に上記溶接を行えるので、スパッタ粒子の侵入などによりバルブボディの弁孔の摺動不良を生じることがない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な態様を以下の実施例を参照して説明する。
（実施例）
燃料供給装置に用いられるこの実施例の電磁弁Ｖを図１に示す軸方向断面図を参照して説明する。
【００１３】
構造説明
コア１、２は固定コアを構成しており、コア１の円盤部１１の外周縁に円筒状のコア２の上端開口縁がかしめられてコイルアセンブリ３を囲覆している。コア１は、その中央部から下方へ突出する軸部１２を有し、軸部１２とコア２の下端部との間にギャップＧが形成されている。コア２の下端部径内側には、可動コア４が軸方向摺動自在に保持される可動鉄心摺動孔２１が形成されており、可動コア４の下端開口にはニ−ドル５が挿入されて溶接されている。
【００１４】
コイルアセンブリ３は、軸部１２に嵌着されたスプ−ル３１にコイル３２を巻装し、更にその外周に樹脂被覆部３３を被着して形成されている。
６はコネクタ６１をもつ樹脂モールドであって、コア１、２及びコイルアセンブリ３からなる静止磁気回路アセンブリの上端面にインサート成形にて被着され、コイル３２の端末はコネクタ６１内のターミナル６２に接続されている。
【００１５】
７は、上端がコア１の軸部１２の下端面に係止されて下端が可動コア４を下方へ付勢するリタ−ンスプリングである。
コア２の下端に形成された凹部２２には、バルブボディ８が圧入されて、かしめ固定されており、バルブボディ８の中央部に貫設された弁孔８１にはニ−ドル５が軸方向摺動自在に保持されている。バルブボディ８はその外周と弁孔とを径方向に連通する複数の燃料流入孔８２と、弁孔８１の下端開口の外周を囲んで形成された弁座面８３とを有し、弁座面８３は、ニ−ドル５の下端部に形成された径大部５１の輪板状の弁座当接面５２に当接可能に対面している。 ９は、上端部がコア２の下端部に圧着されてバルブボディ８の外周を囲覆する樹脂製のフィルタであり、燃料流入孔８２に面して金網状の濾過入口９１を有している。２３、８４は、コア２、バルブボディ８に設けられて燃料流入孔８２と可動コア４収容空間Ｓとを連通する連通通路である。
【００１６】
図１の電磁弁Ｖを用いた燃料供給装置（高圧サプライポンプともいう）を図２に示す。
１００はシリンダ、２００はチェック弁（デリバリバルブ）、３００は燃料吸入筒、４００はプランジャ、５００は図示しないカムにより上下するタペット、６００はタペット５００を図示しないカムに押し付けるスプリングである。
【００１７】
電磁弁Ｖは、バルブボディ８の弁座面８３とニ−ドル５の径大部５１の弁座当接面５２とが所定クリアランスを確保しつつ、ニ−ドル５の径大部５１の下端面がストッパプレ−ト７００に当接するまで、シリンダ１００の上端に開口する電磁弁収容孔に螺入されている。１０１は、プランジャ４００のプランジャ摺動用のボアであり、上端において電磁弁Ｖの上記クリアランスを通じて燃料流入孔８２に連通しており、更に、ボア１０１の周壁は通路１０２、１０３を通じてチェック弁２００及び燃料吸入筒３００に連通している。更に、シリンダ１００には、燃料吸入筒３００と燃料流入孔８２を連通する通路１０４を有している。
【００１８】
動作説明
燃料吸入行程ではタペット５００及びプランジャ４００が降下すると、燃料が燃料吸入筒３００から通路１０４及び電磁弁Ｖ内部の通路を通じてボア１０１へ吸入され、燃料圧縮行程になってタペット５００及びプランジャ４００が上昇すると、ボア１０１内の燃料量が所定量となった時点で電磁弁Ｖが遮断され、ボア内の燃料圧が増大し、燃料圧が一定圧を超えるとチェック弁２００が開いて燃料が供給される。
【００１９】
以下、この実施例の電磁弁Ｖの動作を説明する。
コイル３２に通電すると、可動コア４は磁気ギャップを解消すべくニードル５とともに上昇し、ニ−ドル５の弁座当接面５２がバルブボディ８の弁座面８３に当接してボア１０１から電磁弁Ｖを通じての燃料抜けが遮断される。コイル３２への通電を遮断すると、上述した電磁力が消滅し、リタ−ンスプリング７は可動コア４及びニードル５を下降させ、これによりニ−ドル５の弁座当接面５２がバルブボディ８の弁座面８３から離れてボア１０１と燃料吸入筒３００との連通が再開される。
【００２０】
以下、この電磁弁Ｖの組み立てについて説明する。
コイルアセンブリ３にコア１、２を組み付けて、コア１の円盤部１１の外周縁に円筒状のコア２の上端開口縁をかしめ、インサ−ト成形により樹脂モールド６を形成して、静止磁気回路アセンブリを形成する。
次に、バルブボディ８をコア２の下端に形成された凹部２２に嵌入し、コア２の下端外周縁をかしめて両者を固定する。なお、バルブボディ８をコア２に固定した後で、上記インサ−ト成形を行っても良い。
【００２１】
次に、可動コア４の先端開口にニードル５の基端部を挿入してその全周を溶接して両者を一体化する。
に、可動コア４及びニードル５を一体化してなる可動部を弁孔８１及び可動鉄心摺動孔２１に挿入して組み付けを完成させる。なお、リタ−ンスプリング７は、可動部組み付け前の好適な段階で配設される。
【００２２】
上述した構造及び組み立て方法を採用するこの実施例の電磁弁Ｖによれば、上述したように、高い動作信頼性をもち、組み付け作業性に優れた可動鉄心、弁体一体型の電磁弁及びその製造方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電磁弁の一実施例を示す軸方向断面図である。
【図２】図１の電磁弁を用いた燃料供給装置の軸方向断面図である。
【符号の説明】
１、２はコア（固定鉄心）、４は可動コア（可動鉄心）、５はニードル（弁体）、７はリタ−ンスプリング、８はバルブボディ、２１は可動鉄心摺動孔、３２はコイル、８１は弁孔、Ｇはギャップ。

Claims (3)

1. 先端部に可動鉄心摺動孔を有する有ギャップの固定鉄心、前記可動鉄心摺動孔に軸方向摺動自在に保持される可動鉄心、通電により前記固定鉄心のギャップ消滅方向へ前記可動鉄心を付勢する磁束を発生するコイル、前記可動鉄心を反ギャップ消滅方向へ付勢するリタ−ンスプリング、前記可動鉄心摺動孔に同軸に連通して貫通する弁孔を有して前記固定鉄心に固定されるバルブボディ、及び、前記弁孔に軸方向摺動自在に保持されて前記弁孔の開閉を行う弁体を備え、前記弁体の先端部は前記弁孔よりも径大である電磁弁において、
   前記可動鉄心の先端部が前記弁体の基端部に固定され、前記可動鉄心摺動孔は前記弁孔以下の径を有することを特徴とする電磁弁。
2. 請求項１記載の電磁弁の製造方法において、
   前記弁体を前記可動鉄心に固定して可動部を構成し、前記バルブボディを前記固定鉄心に固定した後、前記可動部を前記弁孔及び可動鉄心摺動孔に挿通することを特徴とする電磁弁の製造方法。
3. 請求項２記載の電磁弁の製造方法において、
   前記弁体を前記可動鉄心に溶接することを特徴とする電磁弁の製造方法。

Images