JP4442822B2 - 電磁弁 - Google Patents

Description

本発明は、コイル収納部を有するステータコアを備えた電磁弁に関するもので、特に内燃機関の気筒に燃料を噴射供給するインジェクタに用いられた電磁弁に適用して好適なものである。

［従来の技術］
例えばディーゼルエンジン等の内燃機関の気筒に燃料を噴射供給するインジェクタ（内燃機関用電磁式燃料噴射弁）として、特許文献１に記載された技術がある。なお、特許文献１には、電磁駆動部の固定方法が記載されていないが、非特許文献１で公知の構造図（ｆｉｇ４）によると、電磁駆動部は、皿バネ状の部品でバルブボデーに押さえ付けて固定されているように見受けられる。

［従来の技術の不具合］
ところが、特許文献１および非特許文献１に記載されたインジェクタにおいては、アーマチャがストッパに衝突した時に電磁駆動部が動いてしまうという不具合があった。また、ステータコアに設けられたコイル収納部が、ノズルニードルの背圧制御を行う制御室から燃料系の低圧側に燃料を排出するための燃料排出経路の途中に存在し、ソレノイドコイルの周囲にも燃料が進入してしまうように構成されており、ソレノイドコイルを含むソレノイドアッセンブリがウェットコイル化している。

このため、インジェクタ用電磁弁を開弁駆動して制御室から燃料系の低圧側への燃料の溢流が開始されると、その際の急激な溢流燃料（リーク燃料）の流れによって圧力エネルギーが熱エネルギーに変化して溢流燃料が高温度化し、ソレノイドコイル温度を高温化させてしまう。このようにソレノイドコイル温度が高温化すると、コイル周辺部品（例えばソレノイドコイルの絶縁被膜やゴムシール等）の耐熱温度を超過し信頼性の低下を招く恐れがあるだけでなく、ソレノイドコイルの過熱に対する故障対策（過昇温防止対策）を施す場合には、燃料のシール構造も複雑にならざるを得ない。

通常、ソレノイドコイルを通電した際に磁化される磁気回路からの磁束漏れを低減するために、特許文献１に記載のｆｉｇ２のように、ヨークの外周面とノズルホルダーの内壁面との間にギャップを形成するのが常套手段であるが、ギャップ分だけインジェクタボデーの半径方向のサイズが大きくなってしまうという不具合があった。ここで、インジェクタボデーを小型化する目的で、ヨークの外周面とノズルホルダーの内壁面とを密着させてギャップを無くすことが考えられる。しかし、インジェクタボデーやバルブボデーは、一般的に低炭素鋼またはクロム・モリブデン鋼によって形成されているので、ソレノイドコイルの通電時に、ソレノイドコイル、アーマチャ、ステータコア、ヨーク等よりなる磁気回路からインジェクタボデーやバルブボデーへの磁束漏れが発生し易くなる。この結果、磁気回路の磁気効率の低下を招き、アーマチャに安定した吸引力を与えることができなくなり、インジェクタ用電磁弁の可動部材（アーマチャや、このアーマチャと一体的に動作するバルブ等）の作動不良を引き起こす可能性がある。
米国特許第５８２００３３号明細書（ｆｉｇ２） 自動車技術者協会発行 ＳＡＥ−９８０８０３（ｆｉｇ４）

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、ソレノイドアッセンブリ（特にソレノイドコイル）のドライコイル化を実現して、ソレノイドアッセンブリ（特にソレノイドコイル）の信頼性を向上させることのできる電磁弁を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、アーマチャに安定した吸引力を与えてバルブの動作不良を防止することのできる電磁弁を提供することにある。

請求項１に記載の発明によれば、バルブボデーとステータコアの先端磁極面との間には、内部を液体が流れる液体通路に連通する連通室が形成されている。そして、ステータコアの、連通室側に対して逆側には、ソレノイドコイルを収納するコイル収納部が設けられている。そして、ステータコアの外周部を被覆する筒状のハウジングには、ステータコアの外周部に対向する内周部が設けられている。そして、ステータコアの外周部とハウジングの内周部とを全周に渡って環状に溶着固定することで、ハウジングに対するステータコアの固定方法が簡素化されるだけでなく、ステータコアの外周部とハウジングの内周部との間が密閉化されるため、液体が流入する連通室とソレノイドコイルを収納するコイル収納部との間を確実に封止（シール）することが可能となる。これによって、ソレノイドコイルのドライコイル化を実現できるので、従来のウェットコイルと比べてソレノイドコイルの信頼性を向上させることができるだけでなく、液体のシール構造が簡単なものになる。
また、ステータコアの外周部を被覆する筒状のハウジングを、低炭素鋼またはクロム・モリブデン鋼によって形成している。この場合には、ソレノイドコイル、アーマチャ、ステータコア等よりなる磁気回路からの磁束漏れを低減するための表面処理として、ハウジングの内周面に、浸炭拡散処理または浸炭窒化処理または窒化処理または非磁性のコーティング膜、例えばダイヤモンド・ライク・カーボン（ＤＬＣ）等を施す。これによって、ステータコアの外周部とハウジングの内周部との間に形成される環状のギャップを廃止して、ハウジングの半径方向の寸法の縮小化を図りながらも、磁気回路からの磁束漏れを低減することができる。これによって、磁気回路の磁気効率を向上できるので、アーマチャに安定した吸引力を与えてバルブの動作不良を防止することができる。

請求項２に記載の発明によれば、ソレノイドコイルとステータコアとによって構成されるソレノイドアッセンブリをハウジングのソレノイド保持部で開口した開口部内に嵌合した状態で、ソレノイドアッセンブリを例えば全周レーザー溶接等の溶接手段を用いてハウジングのソレノイド保持部に溶着固定することで、ハウジングに対するソレノイドアッセンブリの固定方法が簡素化されるだけでなく、液体のシール構造も簡単なものになり、ソレノイドアッセンブリのドライコイル化が実現できる。

請求項３に記載の発明によれば、ステータコアの先端磁極面側に、連通室側とコイル収納部側とを連通することが可能な環状空間を形成している。そして、ステータコアの環状空間に、磁気回路からの磁束漏れを低減するための環状の非磁性プレートを嵌め込んでステータコアの環状空間に非磁性プレートを結合している。そして、ステータコアと非磁性プレートとの結合部を全周に渡って環状に溶着固定することで、ステータコアに対する非磁性プレートの結合方法が簡素化されるだけでなく、ステータコアの環状空間が密閉化されるため、液体が流入する連通室とソレノイドコイルを収納するコイル収納部との間を確実に封止（シール）することが可能となる。これによって、請求項１に記載の発明の効果を更に向上することができる。

請求項４に記載の発明によれば、本発明の電磁弁を、内燃機関の気筒に燃料を噴射供給するインジェクタ用電磁弁に適用しても良い。なお、バルブは、アーマチャと一体的に動作するため、ソレノイドコイルを通電した際にアーマチャがバルブを伴ってステータコアの先端磁極面に近づく側（軸線方向の一方側）に移動して、液体通路および連通室を含む燃料排出経路を開放する。これにより、ノズルニードルの背圧制御を行う制御室内の燃料は、燃料排出経路を経由して燃料系の低圧側に燃料を排出される。このため、ノズルニードルが開弁して、内燃機関の気筒内に燃料が噴射供給される。

また、ソレノイドアッセンブリ（特にソレノイドコイル）のドライコイル化を実現できるので、インジェクタ用電磁弁を開弁駆動して制御室から燃料系の低圧側への燃料の溢流が開始され、その際の急激な溢流燃料（リーク燃料）の流れによって圧力エネルギーが熱エネルギーに変化して溢流燃料が高温度化しても、ソレノイドコイル温度を高温化させることはない。したがって、ソレノイドコイル温度が、コイル周辺部品（例えばソレノイドコイルの絶縁被膜等）の耐熱温度を超過することはなく、ソレノイドアッセンブリ（特にソレノイドコイル）の信頼性の低下を招く恐れは全くない。また、急激な溢流燃料（リーク燃料）の流れによって生じるスパイク状の圧力波（リップル波）にコイルボビンが晒されることがないので、圧力波によるコイルボビンの破損を心配する必要がない。これにより、ソレノイドコイルの過熱に対する故障対策（過昇温防止対策）、圧力波によるコイルボビンの破損対策を施す必要がないので、燃料のシール構造が簡単なものになる。

請求項５に記載の発明によれば、ステータコアの外周部を被覆するハウジングを、低炭素鋼またはクロム・モリブデン鋼によって形成している。そして、ハウジングの内周部の表面に、ソレノイドコイル、アーマチャ、ステータコア等よりなる磁気回路からの磁束漏れを低減するための表面処理（例えば表面硬化処理）を施す。これによって、磁気回路からの磁束漏れを低減することができ、磁気回路の磁気効率を向上できるので、アーマチャに安定した吸引力を与えてバルブの動作不良を防止することができる。また、ステータコアの外周部をハウジングの内周部に近接または密着させることができるので、ステータコアの外周部とハウジングの内周部との間に形成される環状のギャップを廃止することができ、そのギャップ分だけ電磁弁の体格を小型化したり、ソレノイドコイルの巻き回数を増やして磁気効率を更に向上したり、ハウジングの軸線方向に対して直交する半径方向の肉厚を大きくしてハウジングの強度を更に向上したりすることができる。

請求項６に記載の発明によれば、ハウジングのソレノイド保持部の内周部の表面に、ソレノイドコイル、アーマチャ、ステータコア等よりなる磁気回路からの磁束漏れを低減するための表面処理として、浸炭拡散処理または浸炭窒化処理または窒化処理を施している。また、請求項７に記載の発明によれば、ステータコアの先端磁極面側に、連通室側とコイル収納部側とを連通することが可能な環状空間を形成している。そして、ステータコアの環状空間に、磁気回路からの磁束漏れを低減するための環状の非磁性プレートを嵌め込んでステータコアの環状空間に非磁性プレートを結合している。そして、ステータコアと非磁性プレートとの結合部を全周に渡って環状に溶着固定することで、ステータコアに対する非磁性プレートの結合方法が簡素化されるだけでなく、ステータコアの環状空間が密閉化されるため、液体が流入する連通室とソレノイドコイルを収納するコイル収納部との間を確実に封止（シール）することが可能となる。これによって、ソレノイドコイルのドライコイル化を実現できるので、従来のウェットコイルと比べてソレノイドコイルの信頼性を向上させることができるだけでなく、液体のシール構造が簡単なものになる。

本発明を実施するための最良の形態は、ソレノイドアッセンブリ（特にソレノイドコイル）のドライコイル化を実現して、ソレノイドアッセンブリ（特にソレノイドコイル）の信頼性を向上させるという目的を、ステータコアの外周部とハウジングの内周部とを全周に渡って環状に溶着固定して液体が流入する連通室とソレノイドコイルを収納するコイル収納部との間を確実に封止（シール）することで実現した。そして、アーマチャに安定した吸引力を与えてバルブの動作不良を防止するという目的を、ステータコアの外周部を被覆するハウジングを低炭素鋼またはクロム・モリブデン鋼によって形成し、その内周部の表面に、磁気回路からの磁束漏れを低減するための表面処理として浸炭拡散処理または浸炭窒化処理または窒化処理を施すことで実現した。

［実施例１の構成］
図１ないし図４は本発明の実施例１を示したもので、図１はインジェクタ用電磁弁の主要構造を示した図で、図２は燃料噴射ノズルとインジェクタ用電磁弁とを一体化したインジェクタの全体構造を示した図である。

本実施例は、例えば自動車等の車両に搭載された多気筒ディーゼルエンジン等の内燃機関（以下エンジンと言う）用の燃料噴射システムとして知られるコモンレール式燃料噴射システム（蓄圧式燃料噴射装置）に適用されている。ここで、コモンレール式燃料噴射システムは、液体燃料を加圧して高圧化する燃料供給ポンプ（サプライポンプ）と、このサプライポンプより圧送された高圧燃料を蓄圧するコモンレール（図示せず）と、このコモンレール内に蓄圧された高圧燃料をエンジンの各気筒の燃焼室内へ噴射供給するインジェクタとを備えている。

そして、エンジンの各気筒毎に対応して搭載されたインジェクタは、サプライポンプから圧送供給された高圧燃料を蓄圧するコモンレールより分岐する燃料供給配管（図示せず）の下流端に接続されて、エンジンの各気筒の燃焼室内への燃料噴射を行う燃料噴射ノズル１と、この燃料噴射ノズル１の弁体を開弁方向に駆動する電磁式アクチュエータとしてのインジェクタ用電磁弁（弁部材＋電磁駆動部：以下電磁弁と略す）２とを備えている。なお、本実施例の電磁弁２は、コイルボビン３に巻装されるソレノイドコイル４、およびこのソレノイドコイル４やアーマチャ５を伴って磁気回路を形成するステータコア６等を含んで構成されるソレノイドアッセンブリ８をレーザー溶接でインジェクタボデー９に溶着固定されている。

ここで、本実施例のインジェクタは、コモンレール内に蓄圧された高圧燃料を、直接燃焼室内に霧状に噴射供給する直接噴射タイプの電磁式燃料噴射弁であって、燃料噴射ノズル１と電磁弁２との間にチップパッキン（オリフィスプレート）１３を挟み込んだ状態で、リテーニングナット１０を電磁弁２に締め付け固定することで、燃料噴射ノズル１の密着面と電磁弁２の密着面とを所定の締結軸力で密着させることによって一体化されている。

燃料噴射ノズル１のハウジングは、先端側にノズル噴孔部を有するノズルボデー１１と、このノズルボデー１１の密着面に液密的に密着固定されたアダプタプレート１２とによって構成されている。また、電磁弁２のハウジングは、オリフィスプレート１３の密着面に液密的に密着固定されたバルブボデー１４と、このバルブボデー１４の密着面に液密的に密着固定されたインジェクタボデー９とによって構成されている。
なお、ノズルボデー１１の内部には、燃料噴射ノズル１の弁体を構成するノズルニードル１５が往復移動自在に収容されている。また、アダプタプレート１２の内部には、ノズルニードル１５を閉弁方向に付勢する付勢力を発生するコイルスプリング１６、およびこのコイルスプリング１６のコイル内径側を保持するスプリングガイド１７が収容されている。また、バルブボデー１４の内部には、電磁弁２の弁体を構成するスプール弁１８が収容されている。また、バルブボデー１４とインジェクタボデー９との間には、スプール弁１８を閉弁方向に付勢する付勢力を発生するコイルスプリング１９が装着されている。

ここで、電磁弁２のインジェクタボデー９の軸線方向の一端部（後端部）で開口したインレットポート２１からオリフィスプレート１３の燃料中継路２５を経由して燃料噴射ノズル１の油溜まり室２８および制御室３３内に高圧燃料を供給する燃料供給経路（電磁弁２の燃料供給経路）は、インレットポート２１および燃料通路２２〜２４等によって構成されている。

また、燃料噴射ノズル１のアダプタプレート１２の密着面から油溜まり室２８内に高圧燃料を導入する燃料導入経路（燃料噴射ノズル１の第１燃料導入経路）は、燃料通路２６およびノズルボデー１１の燃料通路２７等によって構成されている。また、燃料噴射ノズル１のアダプタプレート１２の密着面から制御室３３内に高圧燃料を導入する燃料導入経路（燃料噴射ノズル１の第２燃料導入経路）は、燃料通路２６、入口側オリフィス３１および軸方向孔３２等によって構成されている。

また、燃料噴射ノズル１のノズルボデー１１の摺動孔とノズルニードル１５の径大部との摺動部等より溢流したリーク燃料や、燃料噴射ノズル１の軸方向孔３２および制御室３３より排出されたリーク燃料（リターン燃料）を燃料系の低圧側（燃料タンク）に戻す燃料排出経路（電磁弁２の燃料排出経路）は、オリフィスプレート１３の出口側オリフィス３４に連通する燃料通路３５、円筒状空間３６、弁孔３７、連通室３９およびリークポート（図示せず）等によって構成されている。

ノズルボデー１１は、例えば低炭素鋼またはクロム・モリブデン鋼等の金属材料によって円筒形状に形成されている。このノズルボデー１１は、軸線方向の一方側（図示上端側、後端側）から軸線方向の他方側（図示下端側、先端側）に向かって円筒状の径大部、この径大部よりも外径の小さい円筒状の中間部、およびこの中間部よりも外径の小さい円筒状の径小部等を有している。そして、径大部と中間部との間には、リテーニングナット１０に係止される円環状の段差部（被係止部）が設けられている。

また、ノズルボデー１１の軸線方向の先端側には、内部に円錐形状空間を形成する逆円錐形状のシート面（弁座）が設けられている。このシート面には、エンジンの各気筒の燃焼室内に燃料を噴射するためのノズル噴孔部、つまり複数の噴射孔３０が設けられている。そして、ノズルボデー１１の内部には、アダプタプレート１２の密着面に液密的に当接する密着面（ノズルボデー１１の密着面）よりノズル噴孔部側へと真っ直ぐに延びる軸方向孔が設けられている。

ノズルボデー１１の軸方向孔の図示上端側には、ノズルニードル１５の径大部が摺動する摺動孔（ニードルガイド部）４１が形成されている。また、ノズルボデー１１の軸方向孔の中間部分には、内部に導入される燃料の油圧力がノズルニードル１５の開弁方向に作用する第１圧力室としての油溜まり室（燃料溜まり室）２８が設けられている。つまり、油溜まり室２８内に導入される燃料の油圧力は、ノズルニードル１５をノズル噴孔部を開く方向（開弁方向）に駆動する第１ニードル駆動手段として機能する。また、ノズルボデー１１の内部には、ノズルボデー１１の密着面から油溜まり室２８へ斜めに延びる燃料通路２７が形成されている。また、ノズルボデー１１の軸方向孔の図示下方側の内周とノズルニードル１５の外周との間には、油溜まり室２８からノズル噴孔部側へと真っ直ぐに延びる燃料通路（クリアランス）２９が形成されている。

アダプタプレート１２は、例えば炭素鋼またはクロム・モリブデン鋼等の金属材料によって円筒形状に形成されている。そして、アダプタプレート１２の内部には、オリフィスプレート１３の密着面に液密的に当接する密着面（アダプタプレート１２の密着面）よりノズルボデー側へと真っ直ぐに延びる軸方向孔３２が設けられている。この軸方向孔３２内には、燃料と共にコイルスプリング１６およびスプリングガイド１７が収容されている。

また、ノズルボデー１１の摺動孔４１とアダプタプレート１２の軸方向孔３２の図示下端側との間との間には、内部に導入される燃料の油圧力がノズルニードル１５の閉弁方向に作用する第２圧力室としての制御室３３が形成されている。つまり、制御室３３内に導入される燃料の油圧力は、ノズルニードル１５をノズル噴孔部を閉じる方向（閉弁方向）に駆動する第２ニードル駆動手段として機能する。なお、本実施例の制御室３３は、ノズルボデー１１の軸方向孔の図示上端で開口した拡径部とノズルニードル１５の径大部の環状端面とアダプタプレート１２の軸方向孔３２の図示下端側とノズルニードル１５のニードル頭部４２の外周とで囲まれた円筒状空間であって、ノズルニードル１５の背圧制御を行う。

また、アダプタプレート１２の図示下端部には、ノズルニードル１５のリフト量がフルリフト量（最大リフト量）に到達した際に、ノズルニードル１５の径大部の環状端面を係止して、この部位より開弁方向へのノズルニードル１５の移動を規制する円環状の規制壁（規制面）４３が設けられている。また、アダプタプレート１２の内部には、アダプタプレート１２の密着面からノズルボデー１１の燃料通路２７へ斜めに延びる燃料通路２６が形成されている。また、アダプタプレート１２の内部には、アダプタプレート１２の密着面または燃料通路２６の図示上端部から制御室３３へ斜めに延びる燃料通路が形成されている。この燃料通路の途中または制御室３３で開口する開口端には、燃料通路の通路断面積を絞る入口側オリフィス（固定絞り）３１が設けられている。

オリフィスプレート１３は、例えば炭素鋼またはクロム・モリブデン鋼等の金属材料によって円環板形状に形成されている。このオリフィスプレート１３の内部には、燃料噴射ノズル１のアダプタプレート１２の燃料通路２６と電磁弁２のバルブボデー１４の燃料通路２４とを連通する燃料中継路（連通路、燃料通路）２５が設けられている。また、オリフィスプレート１３の中心軸線より若干図示左寄りにずれた位置には、制御室３３からアダプタプレート１２の軸方向孔３２を経由して電磁弁２内部に形成される燃料排出経路（燃料通路３５および連通室３９等）に燃料を排出するための燃料通路が設けられている。この燃料通路の途中には、燃料通路の通路断面積を絞る出口側オリフィス（固定絞り）３４が設けられている。

ノズルニードル１５は、例えば高速度工具鋼または低炭素鋼またはクロム・モリブデン鋼等の金属材料によって丸棒形状に形成されており、ノズルボデー１１のシート面に着座、離座して、ノズル噴孔部（複数の噴射孔３０）を閉塞、開放する。このノズルニードル１５の先端部には、概略１段または概略２段の円錐形状面が設けられており、１つの円錐形状面または２つの円錐形状面間に設けられる円環状の稜線（エッジ）には、ノズルボデー１１のシート面に液密的に接触（着座）するシート部が形成されている。また、ノズルニードル１５の図示上端側には、ノズルボデー１１の摺動孔４１内を往復移動自在に摺動する径大部（ニードル摺動部）が設けられている。

そして、ノズルニードル１５の径大部より図示上方側には、径大部よりも外径の小さい円柱形状のニードル頭部４２が一体的に形成されている。このニードル頭部４２は、径大部の環状端面より制御室３３内に突出するように設けられている。なお、本実施例のノズルニードル１５のニードル頭部４２の図示上端部には、スプリングガイド１７が嵌合固定されている。これにより、スプリングガイド１７は、ノズルニードル１５と一体的に動作可能となっている。

コイルスプリング１６は、一端がオリフィスプレート１３の図示下端面に保持され、他端がスプリングガイド１７の鍔状部の図示上端面（円環状端面）に保持されている。このコイルスプリング１６の付勢力（スプリング力）は、ノズルニードル１５を、スプリングガイド１７を介してノズル噴孔部（複数の噴射孔３０）を閉じる方向（閉弁方向）に付勢するニードル付勢手段として機能する。

電磁弁２は、ノズルボデー１１の摺動孔４１内に摺動自在に収容されたノズルニードル１５を、ノズル噴孔部（複数の噴射孔３０）を開く方向（開弁方向）に駆動する電磁式アクチュエータである。そして、電磁弁２は、弁部材（弁体）としてのスプール弁（バルブ）１８が上記の出口側オリフィス３４に連通する燃料排出経路を開閉する弁部と、励磁電流を供給することにより磁気吸引力を発生する電磁駆動部とから構成されており、電磁弁駆動回路（インジェクタ駆動回路）を介してエンジン制御ユニット（以下ＥＣＵと呼ぶ）から印加されるパルス状のインジェクタ駆動電流（励磁電流）に応じて、燃料排出経路を開閉制御できるように構成されている。

先ず、弁部は、インジェクタボデー９の密着面とオリフィスプレート１３の密着面との間に液密的に挟み込まれたバルブボデー１４と、電磁弁２の燃料排出経路を開閉するスプール弁１８と、このスプール弁１８等の可動部材を、燃料排出経路を閉じる側（軸線方向の他方側、閉弁方向）に付勢するコイルスプリング１９とによって構成されている。また、電磁駆動部は、通電されると周囲に磁束を発生してスプール弁１８を、燃料排出経路を開く側（軸線方向の一方側、開弁方向）に駆動するソレノイドコイル４と、このソレノイドコイル４により励磁されるアーマチャ５およびステータコア６と、このステータコア６の外周部を被覆して保護するインジェクタボデー９とから構成されている。

バルブボデー１４は、例えば低炭素鋼またはクロム・モリブデン鋼等の金属材料によって円筒形状に形成されている。このバルブボデー１４は、インジェクタボデー９の図示下端側の外径、オリフィスプレート１３の外径、アダプタプレート１２の外径と略同一の外径を有している。そして、バルブボデー１４の内部には、インジェクタボデー９の密着面に液密的に当接する密着面（バルブボデー１４の密着面）よりオリフィスプレート側へと真っ直ぐに延びる軸方向孔が設けられている。この軸方向孔の図示下端側には、スプール弁１８の径大部が摺動する摺動孔（バルブガイド部）４４が形成されている。また、軸方向孔の図示上端側には、アーマチャ５を往復移動自在に収容する連通室３９が形成されている。

また、軸方向孔の摺動孔４４と連通室３９との間には、スプール弁１８の径小部の外周とバルブボデー１４の軸方向孔の内周との間に形成される円筒状空間（液体通路）３６が形成されている。この円筒状空間３６の図示上端側の開口端には、内径が拡径された円錐台形状の弁孔３７を形成するシート面が設けられている。また、バルブボデー１４の内部には、円筒状空間３６とオリフィスプレート１３の出口側オリフィス３４とを連通する燃料通路（液体通路）３５が形成されている。この燃料通路３５は、図示上端側が斜めに傾斜しており、図示下端側が出口側オリフィス３４に向けて真っ直ぐに延びている。

また、バルブボデー１４の内部には、オリフィスプレート１３の密着面とバルブボデー１４の図示下端面に設けられた凹溝部との間に形成された半径方向孔４５と連通室３９とを連通する圧力抜き孔４６が形成されている。また、バルブボデー１４の内部には、インジェクタボデー９の密着面に液密的に当接する密着面（バルブボデー１４の密着面）からオリフィスプレート１３の燃料中継路２５側へと真っ直ぐに延びる燃料通路２４が設けられている。

ここで、連通室３９は、バルブボデー１４の図示上端部に設けられた凹状部とステータコア６の先端磁極面４７との間に形成されて、電磁弁２の燃料排出経路および軸方向孔３２を介して制御室３３と連通している。そして、連通室３９の燃料流方向の下流側には、燃料系の低圧側（燃料タンク）に燃料を溢流させるためのリークポートが設けられており、インジェクタ内の各摺動部およびアダプタプレート１２の制御室３３からのリーク燃料は、燃料還流配管（リターン配管：図示せず）を介して燃料タンク（図示せず）に戻される。

本実施例では、リークポートは、バルブボデー１４の軸線方向に対して直交する半径方向の側壁面にて、半径方向の外方に向かって開口している。なお、本実施例のバルブボデー１４の側壁面には、インジェクタをストレート形状とする目的で、バルブボデー１４の軸線方向に対して直交する半径方向の外方側へ突出する突起物を設けず、リターン配管の先端部をリークポート（連通室３９の開口端）に差し込み、リークポートの内周に形成された雌ねじ部にリターン配管の外周に形成された雄ねじ部を螺合させることで、インジェクタにリターン配管を締め付け固定している。

スプール弁１８は、例えばマルテンサイト系ステンレス鋼または低炭素鋼またはクロム・モリブデン鋼等の金属材料によって丸棒形状に形成されている。このスプール弁１８には、図示上端側から図示下端側に向かって鍔状部（弁体）、この鍔状部よりも外径の小さい径小部、この径小部よりも外径の大きい径大部（バルブ摺動部）が設けられている。また、鍔状部の図示上端面より図示上方に突出した円柱状のバルブ頭部は、鍔状部よりも外径が小さい。なお、鍔状部の図示下端面には、バルブボデー１４のシート面に液密的に接触（着座）する略円錐台形状のシート部が形成されている。

そして、スプール弁１８は、電磁弁２のソレノイドコイル４への通電を停止している際に、スプール弁１８のシート部がバルブボデー１４のシート面に着座して、電磁弁２の燃料排出経路を閉塞する。また、スプール弁１８は、電磁弁２のソレノイドコイル４への通電が開始されると、スプール弁１８のシート部がバルブボデー１４のシート面より離座してアーマチャ５と共に軸線方向の一方側に移動して、電磁弁２の燃料排出経路を開放する。したがって、本実施例の電磁弁２は、常閉型（ノーマリクローズタイプ）の電磁式開閉弁を構成する。

コイルボビン３は、電気絶縁性に優れる熱可塑性樹脂（樹脂材料）によって略円筒形状に形成されている。このコイルボビン３は、ステータコア６のコイル収納部４９に収納されており、そのコイルボビン３の内周部には、ステータコア６の外周部に嵌合する断面円形状の嵌合面５０が形成されている。また、ソレノイドコイル４は、コイルボビン３の外周に絶縁被膜を施した導線を複数回巻装したコイルであって、通電を受けることにより起磁力を発生してアーマチャ５およびステータコア６を励磁（磁化）することで、アーマチャ５をストローク方向（軸線方向の一方側）に吸引して電磁弁２のスプール弁１８を開弁駆動する。

このソレノイドコイル４は、コイルボビン３の外周に巻装したコイル部５１、およびこのコイル部５１より取り出された一対の端末リード線５２を有している。そして、ソレノイドコイル４の一対の端末リード線５２は、インジェクタボデー９内部に設けられた軸方向孔（リード線取出孔）５３を挿通して、インジェクタボデー９の斜め後方部で開口した開口部５４より外部に取り出されている。なお、本実施例では、ソレノイドコイル４をドライコイル化しているので、耐油性のゴム系弾性体としてのＯリング等のシール材を廃止している。

アーマチャ５は、例えば純鉄や低炭素鋼（またはフェライト系のステンレス鋼：ＳＵＳ１３）等の軟質磁性材料によって形成されており、ソレノイドコイル４により励磁されると、ステータコア６の先端磁極面４７に吸引されて、スプール弁１８を伴って軸線方向の一方側、つまりステータコア６の先端磁極面４７に接近する側に移動する。このアーマチャ５は、ステータコア６の先端磁極面４７に対向して配置される円環状部、およびこの円環状部より軸線方向のステータコア側とは逆側（他方側）に突出すると共に、スプール弁１８のバルブ頭部を保持固定する筒状のバルブ保持部（筒状部）を有している。また、アーマチャ５の円環状部には、この円環状部のステータコア側端面の中央部で開口したアーマチャ側凹部５５が設けられている。

ステータコア６は、例えば純鉄や低炭素鋼（またはフェライト系のステンレス鋼：ＳＵＳ１３）等の軟質磁性材料によって形成されている。このステータコア６は、ソレノイドコイル４およびアーマチャ５を伴って磁気回路を形成すると共に、ソレノイドコイル４への通電時に磁化されて電磁石となり、アーマチャ５を軸線方向の一方側、つまり円環板状の先端磁極面４７に接近する側に吸引する。また、ステータコア６は、ソレノイドコイル４のコイル部５１よりも半径方向の内径側に位置する円柱状のインナーコア６１と、ソレノイドコイル４のコイル部５１よりも半径方向の外径側に位置する円筒状のアウターコア６２とに２分割されている。

インナーコア６１の図示上端側（先端磁極面側に対して逆側）の外周部には、インジェクタボデー９の段差部に係止される円環状のフランジ部５６が設けられている。また、インナーコア６１の外周部には、アウターコア６２の内周部との間に、コイルアッセンブリ（コイルボビン３、ソレノイドコイル４のコイル部５１等）を収納する円筒形状のコイル収納部（円筒状空間）４９を形成するための円筒面５７が設けられている。また、インナーコア６１の図示下端側（先端磁極面側）の外周部には、周溝部５９が設けられている。

上記のコイル収納部４９は、ステータコア６の先端磁極面４７を間に挟んで、連通室側に対して軸線方向の逆側に設けられている。そして、本実施例では、連通室３９内を通過するリーク燃料がコイル収納部側に浸入しないように、アウターコア６２の外周部をインジェクタボデー９の内周部に全周レーザー溶接して溶着固定している。インナーコア６１およびアウターコア６２の図示下端面には、電磁弁２の閉弁時に、アーマチャ５の円環状部のステータコア側端面との間に所定の間隙（エアギャップ）を隔てて対向配置される円環状の先端磁極面４７がそれぞれ設けられている。

また、インナーコア６１の先端磁極面４７の中央部には、アーマチャ５の円環状部のアーマチャ側凹部５５に対向してステータ側凹部６４が設けられている。これらのアーマチャ側凹部５５とステータ側凹部６４との間には、電磁弁２のアーマチャ５およびスプール弁１８等の可動部材を、弁孔３７を閉じる側（閉弁方向）に付勢するコイルスプリング１９が装着されている。アウターコア６２の図示下端側（先端磁極面側）の内周部には、円環状の突起部６３が設けられている。そして、インナーコア６１の周溝部５９とアウターコア６２の突起部６３との間に形成される円環状空間には、磁気回路からの磁束漏れを低減するための円環板状の非磁性材プレート７が液密的に嵌め込まれている。なお、ステータコア６のアウターコア６２の外周部は、インジェクタボデー９に被覆されて保護されている。

インジェクタボデー９は、例えば低炭素鋼またはクロム・モリブデン鋼等の金属材料によって円筒形状に形成されている。このインジェクタボデー９は、リテーニングナット１０の最外径部と略同一の外径を有する円柱状のブロック６５、このブロック６５よりも軸線方向の先端側（図示下端側）に設けられた円筒状のソレノイド保持部（円筒状部）６６、およびブロック６５よりも軸線方向の後端側（図示上端側）に設けられた円管状の配管継ぎ手（インジェクタの軸線方向の一端部（後端部））６７等を有している。

インジェクタボデー９のブロック６５は、インジェクタボデー９の最外径部であり、ソレノイド保持部６６および配管継ぎ手６７よりも外径が大きい。このブロック６５の内部には、配管継ぎ手６７の一端面（後端面）で開口したインレットポート２１から真っ直ぐに延びる燃料通路２２、およびこの燃料通路２２からバルブボデー１４の燃料通路２４側へと真っ直ぐに延びる燃料通路２３が形成されている。

なお、インレットポート２１および燃料通路２２は、インジェクタボデー９の軸線方向に対して若干所定の傾斜角度だけ傾斜している。また、燃料通路２３は、バルブボデー１４の燃料通路２４およびオリフィスプレート１３の燃料中継路２５と同様に、インジェクタボデー９、つまりインジェクタの軸線方向と略平行するように直線状に形成されている。また、ソレノイド保持部６６の軸線方向の先端側には、バルブボデー１４の円環状の結合端面（バルブボデー１４の密着面）に液密的に密着する円環状の結合端面（インジェクタボデー９の密着面）７１が設けられている。

このソレノイド保持部６６の結合端面７１は、ソレノイドアッセンブリ８をインジェクタボデー９のソレノイド保持部６６の内周部に挿入した際に、ステータコア６のアウターコア６２の先端磁極面４７と略同一平面上になるように配置されている。また、インジェクタボデー９のソレノイド保持部６６の外周には、リテーニングナット１０の内周ねじ部（雌ねじ部）７２と螺合する外周ねじ部（雄ねじ部）７３が形成されている。また、インジェクタボデー９の配管継ぎ手６７の外周には、リターン配管の内周ねじ部（雌ねじ部）と螺合する外周ねじ部（雄ねじ部）７４が形成されている。

また、ブロック６５およびソレノイド保持部６６の内部には、バルブボデー１４の密着面に液密的に当接する密着面（インジェクタボデー９の密着面）よりインジェクタボデー９の斜め後方部で開口した開口部側に延びる軸方向孔５３が形成されている。この軸方向孔５３の図示上端側には、内径が最も小さい径小孔が形成されている。また、軸方向孔５３の中間部には、径小孔よりも内径の大きい中間孔が形成されている。これらの径小孔および中間孔の内部には、ソレノイドコイル４の一対の端末リード線５２が挿通されている。また、軸方向孔５３の図示下端側には、インジェクタボデー９の密着面で開口する開口部７５が形成されている。

開口部７５は、中間孔よりも拡径されており、ステータコア６のアウターコア６２の外周部に対向する内周部（インジェクタボデー９のソレノイド保持部６６の内周部、ステータガイド部）を有し、コイルアッセブリ（コイルボビン３、ソレノイドコイル４等）、ステータコア６および非磁性材プレート７を一体化したソレノイドアッセンブリ８を保持固定するソレノイド保持孔として機能する。なお、軸方向孔５３の中間孔と開口部７５との間には、円環状の段差部７６が設けられている。この段差部７６は、ソレノイドアッセンブリ８を、インジェクタボデー９の密着面で開口する開口部７５内に差し込んだ際に、ステータコア６のインナーコア６１およびアウターコア６２の図示上端側の円環状端面（先端磁極面４７とは逆側面）を係止してこの部位より更に図示上方へのソレノイドアッセンブリ８の過剰な挿入動作を規制する円環状の規制壁（規制面、ストッパ部）として機能する。

リテーニングナット１０は、例えば低炭素鋼またはクロム・モリブデン鋼等の金属材料によってノズルボデー１１の中間部および径大部の外周部、アダプタプレート１２の外周部、オリフィスプレート１３の外周部、バルブボデー１４の外周部、インジェクタボデー９のソレノイド保持部６６の外周部を被覆するように円筒形状に形成されている。このリテーニングナット１０は、図示上端側から図示下端側に向かって円筒状の径大部（最外径部）、この径大部よりも外径の小さい円筒状の中間部、およびこの中間部よりも外径の小さい円筒状の径小部等を有している。

リテーニングナット１０の径大部の図示上端側の内周面には、インジェクタボデー９の外周ねじ部７３に螺合する内周ねじ部７２が形成されている。また、中間部と径小部の間においてノズルボデー１１の径大部の段差部に対向する環状端面には、ノズルボデー１１の径大部の段差部を係止する係止部７７が設けられている。また、径小部の内部には、ノズルボデー１１の中間部を隙間嵌めする嵌合孔７８が設けられている。そして、ノズルボデー１１の径小部は、リテーニングナット１０の径小部の図示下端面より燃焼室側に突出している。

そして、リテーニングナット１０は、燃料噴射ノズル１と電磁弁２との間にオリフィスプレート１３を挟み込んだ状態で、リテーニングナット１０を電磁弁２のインジェクタボデー９のソレノイド保持部６６に締め付け固定することで、燃料噴射ノズル１のアダプタプレート１２の密着面と電磁弁２のバルブボデー１４の密着面とを所定の締結軸力で密着させている。これにより、燃料噴射ノズル１のノズルボデー１１の密着面とアダプタプレート１２の密着面とがメタルシールされる。また、アダプタプレート１２の密着面とオリフィスプレート１３の密着面とがメタルシールされる。また、オリフィスプレート１３の密着面と電磁弁２のバルブボデー１４の密着面とがメタルシールされる。また、バルブボデー１４の密着面とインジェクタボデー９の密着面とがメタルシールされる。

［実施例１の組付方法］
次に、本実施例の電磁弁２のインジェクタボデー９の内周部へのソレノイドアッセンブリ８の固定方法を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。ここで、図３および図４はソレノイドアッセンブリを示した図である。

先ず、円環状の非磁性材プレート７の外周部をアウターコア６２の先端磁極面側の突起部６３の内周部に圧入嵌合して、アウターコア６２に非磁性材プレート７を一体的にしかも強固に結合する。なお、アウターコア６２と非磁性材プレート７との円環状の結合部に、連通室側からコイル収納部側へのリーク燃料の漏洩または溢流を封止できるだけのシール面圧（またはシール性）を持たせることが望ましい。さらに、アウターコア６２と非磁性材プレート７との結合部を例えば全周レーザー溶接等にて全周に渡って円環状に溶着固定することで、アウターコア６２と非磁性材プレート７との結合部を完全に封止する。次に、コイルボビン３の外周にソレノイドコイル４のコイル部５１を巻装してコイルアッセンブリを構成し、このコイルアッセンブリのコイルボビン３の内周部（嵌合面５０）をインナーコア６１の外周部（円筒面５７）に嵌め合わせて、インナーコア６１にコイルアッセンブリを一体化させる。

次に、コイルアッセンブリを保持したインナーコア６１の周溝部５９およびフランジ部５６の外周部に非磁性材プレート７の内周部およびアウターコア６２の図示上端側の内周部を圧入嵌合して、インナーコア６１に非磁性材プレート７およびアウターコア６２を一体的にしかも強固に結合する。このとき、インナーコア６１の外周部（円筒面５７）とアウターコア６２の内周部との間に円筒形状のコイル収納部４９が形成される。なお、インナーコア６１と非磁性材プレート７との円環状の結合部に、連通室側からコイル収納部側へのリーク燃料の漏洩または溢流を封止できるだけのシール面圧（またはシール性）を持たせることが望ましい。さらに、インナーコア６１と非磁性材プレート７との結合部を例えば全周レーザー溶接等にて全周に渡って円環状に溶着固定することで、インナーコア６１と非磁性材プレート７との結合部を完全に封止する。これにより、コイルアッセブリ（コイルボビン３、ソレノイドコイル４等）、ステータコア６および非磁性材プレート７が一体的に結合されてソレノイドアッセンブリ８が組み立てられる（図３および図４参照）。

ここで、本実施例の電磁弁２では、インジェクタボデー９のソレノイド保持部６６の内周部の表面上、特にインジェクタボデー９のソレノイド保持部６６の開口端側の結合端面７１近傍に、公知の浸炭拡散処理または浸炭窒化処理または窒化処理を施して、ソレノイド保持部６６の内周部の表面上に浸炭拡散処理層、浸炭窒化処理層、窒化処理層を形成している。あるいは、非磁性のコーティング膜を形成しても良い。これにより、インジェクタボデー９のソレノイド保持部６６の開口端側の結合端面７１近傍に、ソレノイドコイル４、アーマチャ５およびステータコア６等よりなる磁気回路からの磁束漏れを低減するための表面硬化処理を施すことができる。なお、公知の浸炭拡散処理として、例えばガス浸炭法、塩浴浸炭法、真空浸炭法を適用しても良い。また、浸炭窒化処理として、例えばガス浸炭窒化法、塩浴浸炭窒化法を適用しても良い。また、窒化処理として、例えばプラズマ窒化法、イオン窒化法または塩浴窒化法を適用しても良い。また、非磁性のコーティング膜として、ダイヤモンド・ライク・カーボン（ＤＬＣ）被膜を用い、このＤＬＣ被膜を例えばプラズマＣＶＤ法を用いてインジェクタボデー９のソレノイド保持部６６の内周部の表面上、特にインジェクタボデー９のソレノイド保持部６６の開口端側の結合端面７１近傍に薄膜形成しても良い。

次に、ソレノイドアッセンブリ８を、図１に示したように、インジェクタボデー９の密着面で開口した開口部（ソレノイド保持孔）７５内に挿入する。この場合、ステータコア６のアウターコア６２の外周部とインジェクタボデー９のソレノイド保持部６６の内周部との間に、ソレノイドアッセンブリ８が軸線方向に移動できる程度のクリアランスを設けても良く（隙間嵌め）、あるいはインジェクタボデー９のソレノイド保持部６６の内周部にステータコア６のアウターコア６２の外周部が圧入嵌合するようにしても良い（締まり嵌め）。あるいは中間嵌めでも良い。

ここで、ソレノイドアッセンブリ８をインジェクタボデー９の開口部７５に挿入する際には、例えば治具を用いてソレノイドアッセンブリ８のステータコア６のインナーコア６１およびアウターコア６２の図示上端側の円環状端面（先端磁極面４７とは逆側面）をインジェクタボデー９の段差部７６に押し付けて、ソレノイドアッセンブリ８の円環状端面をインジェクタボデー９の段差部７６に当接（密着）させることが望ましい。これにより、ステータコア６のインナーコア６１およびアウターコア６２の先端磁極面４７とソレノイド保持部６６の結合端面７１とが略同一平面上に配置される。

次に、上記のように、インジェクタボデー９のソレノイド保持部６６内にソレノイドアッセンブリ８を嵌合させた状態で、ソレノイドアッセンブリ８およびインジェクタボデー９を、図示しないレーザー溶接装置の治具に組み付ける。この治具は、例えばソレノイドアッセンブリ８の中心軸線を中心にして回転方向への移動が可能に構成され、治具の上方に、レーザー装置が設置されている。なお、治具を所定の幅でソレノイドアッセンブリ８の中心軸線方向に対して直交する半径方向に移動できるようにしても良い。ここで、レーザー装置は、レーザー発振器から出力されたレーザー光をレンズ等で集光し、レーザー溶接の溶接箇所、すなわち、ソレノイドアッセンブリ８の先端磁極面側の外周部とインジェクタボデー９の結合端面側の内周部とが近接または接触する円環状部分に照射する。なお、レーザー発振器として、半導体レーザー発振器、パルスＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザーや、ＣＯ₂ レーザーを用いても良い。

そして、レーザー装置のレーザー発振器から溶接箇所（図１のレーザー溶接部Ｗ）にレーザー光を照射しながら、治具をソレノイドアッセンブリ８の中心軸線を中心にして回転方向に移動させる。このとき、治具によって、特にソレノイドアッセンブリ８の先端磁極面側の外周部とインジェクタボデー９の結合端面側の内周部とを密着させる。これにより、インジェクタボデー９のソレノイド保持部６６内にソレノイドアッセンブリ８が嵌合した状態で、ソレノイドアッセンブリ８とインジェクタボデー９のソレノイド保持部６６とが、図１の溶接位置で全周レーザー溶接される。すなわち、ソレノイドアッセンブリ８がインジェクタボデー９のソレノイド保持部６６に全周に渡って円環状にレーザー溶接される。

これによって、ソレノイドアッセンブリ８を全周レーザー溶接を用いてインジェクタボデー９のソレノイド保持部６６に溶着固定することができる。具体的には、ソレノイドアッセンブリ８の先端磁極面側の外周部とインジェクタボデー９の結合端面側の内周部とが溶着固定される。なお、図１のレーザー溶接部Ｗに、連通室側からコイル収納部側へのリーク燃料の漏洩または溢流を封止できるだけの溶け込み深さと、溶接強度を持たせることが望ましい。これにより、電磁弁２の連通室側とコイルボビン３およびソレノイドコイル４を収納するコイル収納部側とを確実（完全）に密閉化（封止）でき、連通室３９とコイル収納部４９とを液密的に区画できる。

［実施例１の作用］
次に、本実施例の電磁弁２を備えたインジェクタの作用を図１および図２に基づいて簡単に説明する。

エンジンの各気筒毎に対応して搭載された各インジェクタのノズル噴孔部（複数個の噴射孔３０）からエンジンの各気筒の燃焼室内への燃料の噴射は、ノズルニードル１５の背圧制御を行う制御室３３内の燃料圧力を増減制御する電磁弁２のソレノイドコイル４への通電および通電停止によって電子制御される。すなわち、噴射タイミング（燃料の噴射時期）となって、ＥＣＵからインジェクタ駆動回路を介してソレノイドコイル４にパルス状のインジェクタ駆動電流が印加されると、ソレノイドコイル４の周囲に磁束が発生する。そして、ソレノイドコイル４の周囲に発生した磁束は、ステータコア６のアウターコア６２、アーマチャ５の円環状部、ステータコア６のインナーコア６１を通過する。これにより、アーマチャ５およびステータコア６が励磁（磁化）されるため、アーマチャ５にはステータコア６の先端磁極面４７に近づく方向（軸線方向の一方側）への吸引力が働く。

したがって、アーマチャ５は、コイルスプリング１９の付勢力によってスプール弁１８の鍔状部のシート部をバルブボデー１４のシート面に押し付けている状態からステータコア６の先端磁極面４７に近づく方向（インジェクタの軸線方向の一方側、電磁弁２の軸線方向の一方側）への移動を開始する。このとき、スプール弁１８の鍔状部よりも燃料流方向の上流側の制御室３３内には、コモンレールから電磁弁２の燃料供給経路→オリフィスプレート１３の燃料中継路２５→燃料噴射ノズルの第２燃料導入経路を経由して高圧燃料が導入されている。

また、スプール弁１８の鍔状部よりも図示下端側（燃料流方向の上流側）の径小部の外周とバルブボデー１４の軸方向孔の内周との間に形成される円筒状空間３６は、バルブボデー１４の燃料通路３５、オリフィスプレート１３の出口側オリフィス３４および軸方向孔３２を介して制御室３３に連通しており、スプール弁１８の鍔状部よりも燃料流方向の下流側の連通室３９は、リークポート、リターン配管を介して燃料系の低圧側（燃料タンク）に連通している。このため、スプール弁１８の鍔状部よりも燃料流方向の上流側の方が、スプール弁１８の鍔状部よりも燃料流方向の下流側に比べて圧力が高いので、アーマチャ５の移動に伴ってスプール弁１８の鍔状部のシート部がバルブボデー１４のシート面から離座してステータコア６の先端磁極面４７に近づく方向へ移動する。

そして、アーマチャ５の円環状部がステータコア６の先端磁極面４７に近づく方向へ移動して、アーマチャ５の円環状部のステータコア側端面が非磁性材プレート７の先端環状端面（またはストッパの規制面：図示せず）に当接する。これにより、スプール弁１８がフルリフト位置（全開位置）に到達することで、バルブボデー１４の弁孔３７が開放されるため、制御室３３内の燃料が軸方向孔３２→出口側オリフィス３４→電磁弁２の燃料排出経路→リターン配管を経由して燃料系の低圧側（燃料タンク）に戻される。

これによって、制御室３３内の燃料圧力（ノズルニードル１５を押し下げる方向（閉弁方向）に作用する油圧力）が低下する。そして、制御室３３内の油圧力がノズル開弁圧よりも低くなると、油溜まり室２８内の燃料圧力（ノズルニードル１５を押し上げる方向（開弁方向）に作用する油圧力）が、制御室３３内の油圧力にコイルスプリング１６の付勢力（ノズルニードル１５を押し下げる方向（閉弁方向）に作用する付勢力）を加えた合力よりも大きくなるため、ノズルニードル１５のシート部がノズルボデー１１のシート面より離座して、ノズル噴孔部が開弁する。これにより、コモンレール内に蓄圧された高圧燃料がエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給される。すなわち、コモンレールから電磁弁２の燃料供給経路→オリフィスプレート１３の燃料中継路２５→燃料噴射ノズル１の第１燃料導入経路を経由して油溜まり室２８内に導入された高圧燃料が、ノズルボデー１１の軸方向孔とノズルニードル１５の径小部との間のクリアランス２９を経由してノズル噴孔部、つまり複数の噴射孔３０からエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給される。

噴射タイミングから指令噴射期間が経過すると、ＥＣＵによって電磁弁２のソレノイドコイル４への通電が停止される。すると、アーマチャ５およびステータコア６が消磁されるため、アーマチャ５がコイルスプリング１９の付勢力によってステータコア６の先端磁極面４７より遠ざかる方向（インジェクタの軸線方向の他方側、電磁弁２の軸線方向の他方側）へ移動して、スプール弁１８の鍔状部のシート部をバルブボデー１４のシート面に押し付ける。これにより、燃料通路３５と連通室３９との連通状態が遮断されるため、コモンレールから電磁弁２の第２燃料導入経路→入口側オリフィス３１→軸方向孔３２を経由して制御室３３内に高圧燃料が充満する。これによって、制御室３３内の燃料圧力が上昇し、制御室３３内の燃料圧力にコイルスプリング１６の付勢力を加えた合力が油溜まり室２８内の燃料圧力よりも大きくなり、ノズルニードル１５のシート部がノズルボデー１１のシート面に着座して、ノズル噴孔部が閉弁する。これにより、エンジンの各気筒の燃焼室内への燃料噴射が終了する。

［実施例１の効果］
以上のように、本実施例のインジェクタ用の電磁弁２においては、コイルボビン３に巻装されるソレノイドコイル４、およびこのソレノイドコイル４やアーマチャ５を伴って磁気回路を形成するステータコア６等を含んで構成されるソレノイドアッセンブリ８を、全周レーザー溶接でインジェクタボデー９のソレノイド保持部６６に円環状に溶着固定することで、インジェクタボデー９のソレノイド保持部６６に対してソレノイドアッセンブリ８の固定方法が簡素化されるだけでなく、ソレノイドアッセンブリ８の外周部とインジェクタボデー９のソレノイド保持部６６の内周部との間が密閉化される。

このため、制御室３３、燃料噴射ノズル１の摺動部、電磁弁２の摺動部から燃料系の低圧側（燃料タンク）に溢流する溢流燃料（リーク燃料）が通過する連通室３９とコイルアッセンブリ（コイルボビン３、ソレノイドコイル４等）を収納するコイル収納部４９との間を確実に封止（シール）することが可能となる。これにより、ソレノイドアッセンブリ８のドライコイル化を実現でき、リーク燃料がソレノイドコイル４の周囲を巡らないようにすることができるので、ソレノイドアッセンブリ８、特にソレノイドコイル４の過熱に対する故障対策（過昇温防止対策）や急激な溢流燃料（リーク燃料）の流れによって生じるスパイク状の圧力波によるコイルボビン３の破損対策を施すための複雑な燃料のシール構造が不要となる。

すなわち、ソレノイドアッセンブリ８、特にソレノイドコイル４のドライコイル化を実現できるので、電磁弁２を開弁駆動して制御室３３から燃料系の低圧側（燃料タンク）への燃料の溢流が開始され、その際の急激なリーク燃料の流れによって圧力エネルギーが熱エネルギーに変化してリーク燃料が高温度化しても、ソレノイドコイル温度を高温化させることはない。したがって、ソレノイドコイル温度が、コイル周辺部品（例えばソレノイドコイル４の絶縁被膜等）の耐熱温度を超過することはなく、ソレノイドアッセンブリ８、特にソレノイドコイル４の信頼性の低下を招く恐れは全くない。また、急激なリーク燃料の流れによってスパイク状の圧力波が発生してもコイルボビン３に圧力波が作用することはなくコイルボビン３の破損を招く恐れは全くない。これによって、従来のウェットコイルと比べてソレノイドアッセンブリ８、特にソレノイドコイル４の信頼性を向上させることができるだけでなく、ソレノイドコイル４の過熱に対する故障対策（過昇温防止対策）や圧力波によるコイルボビン３の破損対策を施す必要がないので、リーク燃料のシール構造が簡単なものになる。

ここで、本実施例の電磁弁２では、インジェクタボデー９のソレノイド保持部６６に対するソレノイドアッセンブリ８の固定方法を簡素化し、且つリーク燃料のシール構造を簡素化するという目的で、ソレノイドアッセンブリ８のステータコア６の外周部とインジェクタボデー９のソレノイド保持部６６の内周部との間に形成される円環状のギャップを極力狭くしている。あるいは円環状のギャップを廃止している。また、本実施例の電磁弁２のインジェクタボデー９およびバルブボデー１４は、低炭素鋼またはクロム・モリブデン鋼によって形成されているので、電磁弁２の開弁駆動時（ソレノイドコイル４の通電時）に、ソレノイドコイル４、アーマチャ５、ステータコア６等よりなる磁気回路からの磁束漏れ、特にステータコア６のアウターコア６２の先端磁極面４７近傍からインジェクタボデー９のソレノイド保持部６６の図示下端側やバルブボデー１４の図示上端側への磁束漏れが発生し易くなる。この結果、磁気回路の磁気効率の低下を招き、アーマチャ５に安定した吸引力を与えることができなくなり、電磁弁２のアーマチャ５およびスプール弁１８等の可動部材の作動不良を引き起こす可能性がある。

そこで、本実施例の電磁弁２では、ソレノイドコイル４、アーマチャ５、ステータコア６等よりなる磁気回路からの磁束漏れ、特にステータコア６のアウターコア６２の先端磁極面４７近傍からインジェクタボデー９のソレノイド保持部６６の図示下端側やバルブボデー１４の図示上端側への磁束漏れを低減するための表面処理として、インジェクタボデー９のソレノイド保持部６６の内周部の表面、特にソレノイド保持部６６の開口端側の結合端面７１近傍に、浸炭拡散処理または浸炭窒化処理または窒化処理または非磁性のコーティング膜を施している。これによって、磁気回路からの磁束漏れを低減することができ、磁気回路の磁気効率を向上することができるので、アーマチャ５に安定した吸引力を与えてスプール弁１８の動作不良を防止することができる。

また、ソレノイドアッセンブリ８の外周部とインジェクタボデー９のソレノイド保持部６６との間に形成される円環状のギャップを廃止しても、磁気回路からの磁束漏れの可能性が低くなるので、インジェクタ用の電磁弁２の体格（外径）、特にインジェクタボデー９のソレノイド保持部６６の半径方向の寸法の縮小化を図ることができる。

［変形例］
本実施例では、本発明の電磁弁を、コモンレール式燃料噴射システムに使用されるインジェクタの電磁弁（弁部材＋電磁駆動部）２に採用したが、本発明の電磁弁を、車両に搭載される内燃機関の出力軸に駆動連結される自動変速機の入力軸と出力軸との間に配設された遊星歯車装置の構成要素を接続駆動する少なくとも１つ以上の油圧サーボに連通する油圧回路に供給する出力油圧を、パイロット圧に比例した制御圧に調圧するためのスプール弁を備えた電磁式油圧制御弁（弁部材＋電磁駆動部）に適用しても良い。

また、本発明の電磁弁を、内燃機関の吸気バルブまたは排気バルブの少なくとも一方のバルブの開弁時期、閉弁時期を変更する吸排気可変バルブタイミング機構の進角油圧室または遅角油圧室に対して油圧源の油圧を選択的に給排するための電磁式油圧制御弁（弁部材（スプール弁等）＋電磁駆動部）に適用しても良い。また、本発明を、電磁式燃料噴射弁や電磁式油圧制御弁だけでなく、水等の液体、液体燃料や作動油等の液体の流量を制御する電磁式流量制御弁または電磁式開閉弁等の電磁弁（弁部材＋電磁駆動部）に適用しても良い。

本実施例では、ソレノイドコイル４の周囲に発生する磁束によってスプール弁１８およびアーマチャ５よりなる可動部材を軸線方向の一方側に駆動するように構成し、更に可動部材をスプール弁１８とアーマチャ５とに少なくとも２分割しているが、ソレノイドコイル４に励磁（磁化）されるアーマチャ機能と弁孔の流路開口面積を変更する弁体機能とを兼ね備えたバルブ一体型アーマチャ（可動部材）を用いても良い。また、本実施例では、電磁弁２のバルブとしてスプール弁１８を採用しているが、電磁弁２のバルブとしてボール弁、ポペット弁等の他の形状のバルブを用いても良い。

本実施例では、電磁弁２のソレノイドアッセンブリ８をインジェクタボデー（ハウジング）９のソレノイド保持部６６の内周部に挿入した際に、ステータコア６のインナーコア６１およびアウターコア６２の先端磁極面４７とインジェクタボデー９のソレノイド保持部６６の結合端面７１とを略同一平面上に配置されるようにしているが、電磁弁２のソレノイドアッセンブリ８をインジェクタボデー（ハウジング）９のソレノイド保持部６６の内周部に挿入した後に、ステータコア６のインナーコア６１およびアウターコア６２の先端磁極面４７とインジェクタボデー９のソレノイド保持部６６の結合端面７１とを研削または研磨して、ステータコア６のインナーコア６１およびアウターコア６２の先端磁極面４７とインジェクタボデー９のソレノイド保持部６６の結合端面７１とを略同一平面上に配置されるようにしても良い。

そして、この後工程として、全周レーザー溶接等の溶接手段を用いて、ステータコア６のアウターコア６２の外周部とインジェクタボデー９のソレノイド保持部６６の内周部とを全周に渡って円環状に溶着固定するようにしても良い。なお、ステータコア６のアウターコア６２の先端磁極面４７よりも、インジェクタボデー９のソレノイド保持部６６の結合端面７１が軸線方向の一方側（図示上方側）に引っ込んでいても、また、軸線方向の他方側に突出していても構わない。また、ステータコア６のアウターコア６２の外周部とインジェクタボデー９のソレノイド保持部６６の内周部とを全周に渡って連続的に環状に溶着固定できるのであれば、両者の軸線方向の一端から他端に至るどの箇所に溶接部が設けられても構わない。

本実施例では、インジェクタボデー９のソレノイド保持部６６の内周部の表面、特にインジェクタボデー９のソレノイド保持部６６の開口端側の結合端面７１近傍に、表面硬化処理として浸炭拡散処理または浸炭窒化処理または窒化処理を施しているが、インジェクタボデー９のソレノイド保持部６６の内周部（例えばステータコア６が当接する段差部７６およびこの段差部７６近傍を含む）の全表面上に、表面硬化処理として浸炭拡散処理または浸炭窒化処理または窒化処理を施しても良い。なお、バルブボデー１４のステータコア側端面の表面上にも、表面硬化処理として浸炭拡散処理または浸炭窒化処理または窒化処理を施しても良い。また、電磁弁２のソレノイドコイル４を通電した際に漏れ磁束が透過するインジェクタボデー９およびバルブボデー１４を非磁性材料（例えばステンレス鋼等）によって形成しても良い。

インジェクタ用電磁弁の主要構造を示した断面図である（実施例１）。 燃料噴射ノズルとインジェクタ用電磁弁とを一体化したインジェクタの全体構造を示した概略図である（実施例１）。 電磁弁のソレノイドアッセンブリを示した分解図である（実施例１）。 電磁弁のソレノイドアッセンブリを示した断面図である（実施例１）。

符号の説明

１ 燃料噴射ノズル
２ 電磁弁（インジェクタ用電磁弁）
４ ソレノイドコイル
５ アーマチャ
６ ステータコア
８ ソレノイドアッセンブリ
９ インジェクタボデー（ハウジング）
１４ バルブボデー
１５ 燃料噴射ノズルのノズルニードル
１８ スプール弁（バルブ）
３３ 制御室
３５ バルブボデーの燃料通路（液体通路）
３６ バルブボデーの円筒状空間（液体通路）
３９ バルブボデーの連通室
４７ ステータコアの先端磁極面
４９ コイル収納部
６６ インジェクタボデーのソレノイド保持部
７５ インジェクタボデーの開口部

Claims (7)

1. （ａ）通電されると周囲に磁束を発生させるソレノイドコイルと、
   （ｂ）このソレノイドコイルの通電時に磁化されて、軸線方向の一方側に移動するアーマチャと、
   （ｃ）内部を液体が流れる液体通路を形成するバルブボデーと、
   （ｄ）このバルブボデーに摺動自在に収容されて、前記アーマチャと一体的に動作するバルブと、
   （ｅ）前記ソレノイドコイルおよび前記アーマチャを伴って磁気回路を形成すると共に、前記ソレノイドコイルの通電時に磁化されて前記アーマチャを軸線方向の一方側に吸引するステータコアと、
   （ｆ）このステータコアの外周部に対向する内周部を有し、前記ステータコアの外周部を被覆する筒状のハウジングと
   を備えた電磁弁において、
   前記バルブボデーは、前記ステータコアの先端磁極面との間に、前記液体通路に連通する連通室を有し、
   前記ステータコアは、前記連通室側に対して逆側に、前記ソレノイドコイルを収納するコイル収納部を有し、
   前記ハウジングは、低炭素鋼またはクロム・モリブデン鋼によって形成されており、
   前記ハウジングの内周面は、前記磁気回路からの磁束漏れを低減するための表面処理として浸炭拡散処理または浸炭窒化処理または窒化処理または非磁性のコーティング膜が施されており、
   前記ステータコアの外周部と前記ハウジングの内周部とを全周に渡って環状に溶着固定して前記連通室側と前記コイル収納部側との間を封止したことを特徴とする電磁弁。
2. 請求項１に記載の電磁弁において、
   前記ソレノイドコイルは、少なくとも前記ステータコアを伴ってソレノイドアッセンブリを構成し、
   前記ハウジングは、内部に前記ソレノイドアッセンブリが挿入される開口部を形成する筒状のソレノイド保持部を有し、
   前記ソレノイドアッセンブリを前記開口部内に嵌合した状態で、前記ソレノイドアッセンブリを溶接にて前記ソレノイド保持部に溶着固定したことを特徴とする電磁弁。
3. 請求項１または請求項２に記載の電磁弁において、
   前記ステータコアは、先端磁極面側に環状空間を有し、
   前記ステータコアの環状空間には、環状の非磁性プレートが嵌め込まれており、
   前記ステータコアと前記非磁性プレートとの結合部を全周に渡って環状に溶着固定して前記連通室側と前記コイル収納部側との間を封止したことを特徴とする電磁弁。
4. 請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の電磁弁において、
   内燃機関の気筒に燃料を噴射供給するインジェクタ用電磁弁に適用されて、
   ノズルニードルの背圧制御を行う制御室を備え、
   前記液体通路および前記連通室は、前記制御室から燃料系の低圧側に燃料を排出するための燃料排出経路を構成することを特徴とする電磁弁。
5. （ａ）通電されると周囲に磁束を発生させるソレノイドコイルと、
   （ｂ）このソレノイドコイルの通電時に磁化されて、軸線方向の一方側に移動するアーマチャと、
   （ｃ）内部を液体が流れる液体通路を形成するバルブボデーと、
   （ｄ）このバルブボデーに摺動自在に収容されて、前記アーマチャと一体的に動作するバルブと、
   （ｅ）前記ソレノイドコイルおよび前記アーマチャを伴って磁気回路を形成すると共に、前記ソレノイドコイルの通電時に磁化されて前記アーマチャを軸線方向の一方側に吸引するステータコアと、
   （ｆ）このステータコアの外周部に対向する内周部を有し、前記ステータコアの外周部を被覆するハウジングと
   を備えた電磁弁において、
   前記ハウジングは、低炭素鋼またはクロム・モリブデン鋼によって形成されており、
   前記ハウジングの内周部の表面には、前記磁気回路からの磁束漏れを低減するための表面処理が施されていることを特徴とする電磁弁。
6. 請求項５に記載の電磁弁において、
   前記ソレノイドコイルは、少なくとも前記ステータコアを伴ってソレノイドアッセンブリを構成し、
   前記ハウジングは、内部に前記ソレノイドアッセンブリが挿入される開口部を形成する筒状のソレノイド保持部を有し、
   前記ソレノイド保持部の内周部の表面には、前記表面処理として浸炭拡散処理または浸炭窒化処理または窒化処理または非磁性のコーティング膜が施されていることを特徴とする電磁弁。
7. 請求項５または請求項６に記載の電磁弁において、
   前記バルブボデーは、前記ステータコアの先端磁極面との間に、前記液体通路に連通する連通室を有し、
   前記ステータコアは、前記連通室側に対して逆側に、前記ソレノイドコイルを収納するコイル収納部を有し、
   前記ステータコアは、先端磁極面側に環状空間を有し、
   前記ステータコアの環状空間には、環状の非磁性プレートが嵌め込まれており、
   前記ステータコアと前記非磁性プレートとの結合部を全周に渡って環状に溶着固定して前記連通室側と前記コイル収納部側との間を封止したことを特徴とする電磁弁。

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