JP7299817B2 - 高圧燃料供給ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、自動車の内燃機関用の高圧燃料供給ポンプに関する。

自動車の内燃機関用の高圧燃料供給ポンプでは、燃料流量の調整のために、電磁弁機構（電磁吸入弁ユニット）を用いているものがある。電磁弁機構は、コイルへの通電によって弁の開閉運動を制御するものである。

電磁弁機構では、コイルへの通電を開始すると、可動鉄心（可動コア）と固定鉄心（固定コア）との間に磁気吸引力が発生し、可動鉄心の固定鉄心側への移動が開始される。

高圧燃料供給ポンプの従来技術として、特開２０１５－１０８４０９号公報（特許文献１）に記載された高圧燃料供給ポンプが知られている。従来、可動鉄心は、固定コアと可動コアとの間に形成された隙間の距離を移動すると、固定鉄心に衝突して停止することが一般的である。しかし、特許文献１の高圧燃料供給ポンプは、可動部品の移動量を規定する手段としての衝突部を、可動鉄心と固定鉄心の他に設けることで、可動鉄心と固定鉄心との衝突を避ける構造としたソレノイドバルブ（電磁弁機構）を備える（要約参照）。

具体的には、電磁弁機構は固定鉄心の内径側に圧入固定されたリング状部品を備え、リング状部品を可動鉄心の内径側に設けられたロッドと衝突させることで、可動鉄心と固定鉄心との衝突を避ける（段落００２８及び図３，４参照）。

特開２０１５－１０８４０９号公報

特許文献１の電磁弁機構では、リング状部品が固定鉄心の径方向内側に圧入固定される構造となっている。このように、固定鉄心の径方向内側に部品（圧入部品）を圧入固定する構造では、圧入長を確保するため、圧入部品（特許文献１のリング状部品）、及び固定鉄心の部材長さを確保する必要があり、電磁弁機構が大型化し、高圧燃料供給ポンプのレイアウト性が低下するおそれがある。

本発明の目的は電磁弁機構の小型化を図り、レイアウト性を向上した高圧燃料供給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、本発明の高圧燃料供給ポンプは、
電磁弁機構を有する高圧燃料供給ポンプであって、
前記電磁弁機構は、
固定コアと、
前記固定コアと対向する位置に配置される可動コアと、
前記可動コアを前記固定コアに対して接離する方向に案内するよう固定されたガイド部材と、
前記固定コア、前記可動コア及び前記ガイド部材を収容するハウジングと、
を備え、
前記ガイド部材は、径方向外側に張り出すつば部を有し、前記つば部が前記ハウジングと前記固定コアとに挟持されて固定される。

本発明によれば、電磁弁機構の固定コアの径方向内側に可動コアのガイド部材を備える高圧燃料供給ポンプにおいて、ガイド部材の固定部として非圧入部による固定部を設けることで電磁弁機構を小型化し、高圧燃料供給ポンプのレイアウト性を向上することができる。
上記以外の課題、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。

本発明の第１実施例に係る電磁弁機構を備えた高圧燃料供給ポンプを含む内燃機関の燃料供給システムを示す構成図である。 本発明の第１実施例に係る電磁弁機構を備えた高圧燃料供給ポンプを示す断面図である。 図２に示す電磁弁機構の拡大図である。 図３に示す電磁弁機構における可動コアのガイド構造を示す概略図である。 本発明の第２実施例に係る電磁弁機構の拡大図である。

以下、本発明の高圧燃料供給ポンプの一実施例について図面を用いて説明する。なお以下の説明では、上下方向を指定して説明する場合があるが、この上下方向は図１及び図２の上下方向に基づいており、高圧燃料供給ポンプの実装状態における上下方向を指定するものではない。

［実施例１］
（燃料供給システム）
まず、本発明の第１実施例に係る電磁弁機構を備えた高圧燃料供給ポンプ１の構成及び高圧燃料供給ポンプ１を含む内燃機関の燃料供給システムの構成を図１及び図２を用いて説明する。図１は本発明の第１実施例に係る電磁弁機構を備えた高圧燃料供給ポンプを含む内燃機関の燃料供給システムを示す構成図である。図２は本発明の第１実施例に係る電磁弁機構を備えた高圧燃料供給ポンプを示す断面図である。

図１において、内燃機関の燃料供給システムは、例えば、燃料を貯留する燃料タンク１０１と、燃料タンク１０１内の燃料を汲み上げて送出するフィードポンプ１０２と、フィードポンプ１０２から送出された燃料を加圧して吐出する高圧燃料供給ポンプ１と、高圧燃料供給ポンプ１から圧送された高圧の燃料を噴射する複数のインジェクタ１０３と、を備えている。本システムは、内燃機関としてエンジンのシリンダ筒内に直接燃料を噴射するシステム、いわゆる、直噴エンジンシステムである。

高圧燃料供給ポンプ１は、吸入配管１０４を介してフィードポンプ１０２に接続されていると共に、コモンレール１０５を介してインジェクタ１０３に接続されている。インジェクタ１０３は、エンジンの気筒数に応じた数だけコモンレール１０５に装着されており、エンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵという）１０７からの制御信号に応じて開弁または閉弁するように制御される。コモンレール１０５には、高圧燃料供給ポンプ１から吐出された燃料の圧力を検出する圧力センサ１０６が装着されている。圧力センサ１０６は、圧力の検出信号をＥＣＵ１０７へ出力する。

高圧燃料供給ポンプ１は、燃料を加圧するための加圧室４を内部に有するポンプハウジング１ａと、ポンプハウジング１ａに組み付けられたプランジャ５と、電磁弁機構（電磁吸入弁ユニット）３００と、吐出弁ユニット５００と、を備えている。プランジャ５は、往復運動により加圧室４内の燃料を加圧するものである。電磁弁機構３００は、加圧室４に吸入する燃料流量を調節する容量可変機構として機能するものであり、ＥＣＵ１０７からの制御信号により制御される。吐出弁ユニット５００は、プランジャ５により加圧された燃料をコモンレール１０５側へ吐出するものである。図示していないが、高圧燃料供給ポンプ１は、異常高圧になったコモンレール１０５側の燃料を加圧室４或いは低圧側の燃料通路にリリーフするリリーフ弁を備える。

図１及び図２に示すように、ポンプハウジング１ａの先端部側（図１及び図２中、上端部側）には、有底筒状（カップ状）のダンパカバー１０が固定されている。ダンパカバー１０には吸入ジョイント１１が取り付けられており、吸入ジョイント１１が高圧燃料供給ポンプ１の低圧燃料吸入口２ａを形成している。吸入ジョイント１１内には、吸入フィルタ１２が取り付けられている。吸入フィルタ１２は、燃料タンク１０１から低圧燃料吸入口２ａまでの間に存在する異物が燃料の流れによって高圧燃料供給ポンプ１内に吸収されることを防ぐ役目がある。

ポンプハウジング１ａの先端部とダンパカバー１０とによって、加圧室４の上流側に燃料流路の一部としての低圧燃料室２ｂが形成されている。低圧燃料室２ｂには、圧力脈動低減機構１４が配置されている。圧力脈動低減機構１４は、高圧燃料供給ポンプ１内で発生した圧力脈動が吸入配管１０４へ波及することを低減させるものであり、電磁弁機構３００の上流側に形成されている。

プランジャ５の先端側（図１中、下端側）には、エンジンのカム１０８の回転運動を直線的な往復運動に変換するタペット６が設けられている。プランジャ５は、プランジャ５の先端部に固定されたリテーナ７を介してばね８の付勢力によってタペット６に圧着されている。これにより、カム１０８の回転運動に伴いプランジャ５を往復運動させることができる。

ポンプハウジング１ａの加圧室４の入口側には、電磁弁機構３００が設けられている。電磁弁機構３００の構成の詳細は後述するが、ＥＣＵ１０７の制御信号に基づき吸入弁３１が開閉するように構成されている。

図２に示すように、ポンプハウジング１ａの加圧室４の出口側には吐出通路２ｃが形成されていて、吐出通路２ｃ内に吐出弁ユニット５００が設けられている。吐出通路２ｃにおける吐出弁ユニット５００の下流側には、吐出ジョイント１６が設けられており、吐出ジョイント１６が高圧燃料供給ポンプ１の燃料吐出口２ｅを形成している。

吐出弁ユニット５００は、吐出弁シート５１と、吐出弁シート５１と接離する吐出弁５２と、吐出弁５２を吐出弁シート５１に向かって付勢する吐出弁ばね５３と、吐出弁シート５１の一部、吐出弁５２及び吐出弁ばね５３を収容する吐出弁ホルダ５４と、から構成されている。吐出弁シート５１は、例えば、ポンプハウジング１ａの吐出通路２ｃ内に圧入保持されている。吐出弁ユニット５００では、吐出弁シート５１と吐出弁ホルダ５４が溶接により接合されることで、吐出弁シート５１、吐出弁５２、吐出弁ばね５３及び吐出弁ホルダ５４が一体のユニットを構成している。

吐出弁ユニット５００は、加圧室４と吐出ジョイント１６の内部との間に燃料差圧が無い状態において、吐出弁ばね５３の付勢力により吐出弁５２が吐出弁シート５１に押圧され閉弁状態となるように構成されている。一方、加圧室４の燃料圧力が吐出ジョイント１６の内部の燃料圧力よりも大きくなると、吐出弁５２が吐出弁ばね５３の付勢力に逆らって開弁するように構成されている。また、吐出弁ホルダ５４の内周面が吐出弁５２をガイドし、吐出弁５２が開弁および閉弁運動の際にリフト方向にのみ移動するように構成されている。以上の構成により、吐出弁ユニット５００は、燃料の流通方向を一方向に制限して逆流を防止する逆止弁として機能する。

本燃料供給システムにおいては、図１及び図２に示すように、燃料タンク１０１内の燃料がフィードポンプ１０２によって汲み上げられて適切なフィード圧力に加圧され、吸入配管１０４を通して高圧燃料供給ポンプ１の低圧燃料吸入口２ａに送られる。低圧燃料吸入口２ａを通過した燃料は、吸入フィルタ１２を通過し、低圧燃料室２ｂ内の圧力脈動低減機構１４を介して電磁弁機構３００に至る。電磁弁機構３００に流入した燃料は、ＥＣＵ１０７の制御信号に基づき開閉する吸入弁３１を通過する。吸入弁３１を通過した燃料は、往復運動するプランジャ５の下降行程で加圧室４へ吸入され、プランジャ５の上昇行程で加圧室４内において加圧される。加圧室４で加圧された燃料は、吐出弁ユニット５００を通過して燃料吐出口２ｄを経てコモンレール１０５へ圧送される。コモンレール１０５内の高圧の燃料は、インジェクタ１０３によってエンジンのシリンダ筒内へ噴射される。高圧燃料供給ポンプ１では、ＥＣＵ１０７から電磁弁機構３００への制御信号に応じて所望の流量燃料を吐出する。

次に、本発明の第１実施例に係る電磁弁機構３００の構成及び構造の詳細を図３及び図４を用いて説明する。図３は、図２に示す電磁弁機構の拡大図である。図４は、図３に示す電磁弁機構における可動コアのガイド構造を示す概略図である。なお、図３は、電磁弁機構３００に対して通電がない状態を示している。

図３において、電磁弁機構３００は、吸入弁３１を含む弁機構部と、コイル４１や可動コア４５を含むソレノイド機構部と、に大別される。弁機構部は、吸入弁３１、吸入弁シート部材３２、吸入弁ストッパ３３及び第１付勢ばね３４を備えて構成されている。

吸入弁シート部材３２は、例えば、一方側（図３中、右側）に開口する有底筒状の部材であり、中心軸線Ａ１を有している。すなわち吸入弁シート部材３２は、中心軸線Ａ１を中心とする筒状部分（筒状部）３２Ａと、筒状部分３２Ａの固定コア４４側の端部を塞ぐ底部３２Ｂと、を有する。

吸入弁シート部材３２は、筒状部分３２Ａの軸方向（中心軸線Ａ１に沿う方向）における中間位置に吸入弁３１が着座可能な環状の弁シート部３２ａを有している。すなわち、吸入弁シート部材３２の筒状部分３２Ａの内部には、吸入弁３１が弁シート部３２ａに対して着座又は離座するように移動可能に配置されている。吸入弁シート部材３２の筒状部分３２Ａには、低圧燃料室２ｂ（図２参照）に連通する吸入ポート３２ｂが周方向に間隔をあけて複数設けられている。

吸入弁シート部材３２の底部３２Ｂには、吸入弁シート３２の中心軸線Ａ１に沿って貫通するガイド孔３２ｃが設けられている。ガイド孔３２ｃを有する吸入弁シート部材３２の底部３２Ｂは、後述のロッド４８を吸入弁シート部材３２の中心軸線Ａ１に沿って摺動可能に支持する（ガイドする）ロッドガイド部として機能する。吸入弁シート部材３２の底部３２Ｂにおけるガイド孔３２ｃの外周側には、筒状部分の内部に貫通する貫通孔３２ｄが設けられている。貫通孔３２ｄは、後述の可動コア４５の移動（変位）に伴う電磁弁機構３００内の燃料の移動を可能とするための流路を構成する。

吸入弁シート部材３２の開口部（底部３２Ｂと反対側の端部）には、吸入弁ストッパ３３が圧入固定されている。吸入弁ストッパ３３は、弁シート部３２ａから離れる吸入弁３１の変位を規制する機能を有している。吸入弁３１と吸入弁ストッパ３３との間には、第１付勢ばね３４が配置されている。すなわち第１付勢ばね３４は、一端側が吸入弁３１に接触すると共に他端側が吸入弁ストッパ３３に接触しており、吸入弁３１を弁シート部３２ａ側（閉弁する方向）へ付勢している。

ソレノイド機構部は、例えば、環状に設けられたコイル４１と、コイル４１の径方向内側に配置されたハウジング４２と、コイル４１を取り囲みハウジング４２の外周部に固定された環状のヨーク４３と、ハウジング４２内に収容された固定コア４４と、可動コア４５と、ガイド部材４６と、被ガイド部材４７と、ロッド４８と、第２付勢ばね４９と、で構成されている。コイル４１には、図示しない端子を介してＥＣＵ１０７（図１参照）からの制御信号が入力される。ソレノイド機構部では、ヨーク４３、ハウジング４２、固定コア４４及び可動コア４５が磁気回路を構成すると共に、可動コア４５、被ガイド部材４７及びロッド４８が吸入弁３１を駆動する可動部を構成する。可動部では、可動コア４５と被ガイド部材４７とが一体的に設けられているが、ロッド４８は可動コア４５及び被ガイド部材４７と接離可能な別体構造である。本実施形態においては、可動コア４５の移動を案内するガイド構造に特徴を有している。

ハウジング４２は、例えば、一方側（図３中、右側、すなわち吸入弁３１側）に開口する有底筒状の部材であり、中心軸線Ａ２を有している。すなわちハウジング４２は、固定コア４４が圧入される筒状部４２ｂと、筒状部４２ｂの可動コア４５とは反対側の端部を塞ぐ底部４２ａと、を有する有底筒状を成す。ハウジング４２と吸入弁シート部材３２とは、互いが同軸となるように固定されている。すなわちハウジング４２は、その中心軸線Ａ２が吸入弁シート部材３２の中心軸線Ａ１と一致するように配置される。ハウジング４２の底部４２ａの内面が第２中心軸線Ａ２に対して直交する平面に形成されている。ここで、中心軸線Ａ１と中心軸線Ａ２との一致、及び底部４２ａの内面と第２中心軸線Ａ２との直交は、公差に基づくずれを含む。

ハウジング４２内の底部４２ａ側には、固定コア４４が配置されている。固定コア４４は、例えば、ハウジング４２の軸方向（中心軸線Ａ２に沿う方向）に延在するように形成され、その外周面がハウジング４２内に圧入されることで固定されている。すなわち、固定コア４４は中心軸線Ａ２を中心とする円筒形状を成す部材であり、ハウジング４２内に圧入固定されている。

固定コア４４の径方向内側の位置（径方向中心部）には、ガイド部材４６の大部分を収容可能な収容部４４ａが設けられている。収容部４４ａは、例えば、軸方向に貫通する孔部として形成されている。固定コア４４は、磁気回路の一部を構成するものであり、磁性材により形成されている。磁性材として、例えば、ビッカーズ硬さが２００ＨＶ以下のものが用いられている。固定コア４４におけるハウジング開口側（可動コア４５側）の端面は、磁気吸引力が作用する磁気吸引面を構成している。

ハウジング４２内の開口側には、可動コア４５が固定コア４４に対向するように配置されている。可動コア４５は、ハウジング４２の内周面との間に隙間が生じるように形成されており、ハウジング４２内で移動可能である。可動コア４５は、固定コア４４と共に磁気回路の一部を構成するものであり、磁性材により形成されている。磁性材として、固定コア４４と同様に例えば、ビッカーズ硬さが２００ＨＶ以下のものが用いられている。

なお、磁気回路を構成するハウジング４２及びヨーク４３も、固定コア４４及び可動コア４５と同様に、磁性材により形成されている。

可動コア４５における固定コア４４との対向面は、磁気吸引力が作用する磁気吸引面を構成している。可動コア４５の径方向内側の位置（径方向中心部）には、被ガイド部材４７が嵌合する嵌合部４５ａが形成されている。嵌合部４５ａは、例えば、ハウジング４２の軸方向に貫通する孔部として形成されている。

固定コア４４の収容部４４ａ内には、中心軸線Ａ３を有するガイド部材４６が配置されている。ガイド部材４６は、可動コア４５の径方向内側の位置（嵌合部４５ａ内）で被ガイド部材４７を介して可動コア４５を支持し、ガイド部材４６の中心軸線Ａ３に沿って可動コア４５を固定コア４４に対して接離する方向に案内する。

ガイド部材４６は、固定コア４４の径方向内側の収容部４４ａに挿入される基部４６ａと、基部４６ａよりも外径が大きく、ハウジング４２の底部４２ａと固定コア４４の反可動コア４５側の端部（端面）４４ｂとで挟み込まれて当接固定されるつば部４６ｃと、基部４６ａよりも外径が小さく、基部４６ａから延在し被ガイド部材４７を介して可動コア４５を案内するガイド本体４６ｂと、を含んで構成されている。すなわちガイド部材４６は、基部４６ａにより構成される大径部と、ガイド本体４６ｂにより構成される小径部と、大径部の外周面から径方向外側に張り出したつば部４６ｃと、を有する。言い換えれば、ガイド部材４６は、一端部につば部４６ｃが設けられた基部４６ａと、基部４６ａの他端部から可動コア４５の側に設けられ基部４６ａよりも小径のガイド本体４６ｂと、を有し、ガイド本体４６ｃの基部４６ａとは反対側の端部側で可動コア４５を案内する。

基部４６ａ、ガイド本体４６ｂ及びつば部４６ｃの軸方向（中心軸線Ａ３に沿う方向）に垂直な断面は円形をなし、基部４６ａ、ガイド本体４６ｂ及びつば部４６ｃの各外周面は円筒面を成している。

ガイド部材４６の基部４６ａを固定コア４４の収容部４４ａに圧入して基部４６ａのみで固定コア４４に固定する場合は、固定力を確保するために圧入長を確保する（長くする）必要があるが、ガイド部材４６のつば部４６ｃが、ハウジング４２の底部４２ａと固定コア４４の端部４４ｂとで挟み込まれて当接固定されることで、ガイド部材４６の軸方向長さを低減することが可能となる。すなわちつば部４６ｃは、固定コア４４の可動コア４５とは反対側の端部とハウジング４２の底部４２ａとの間に挟持される。

また、固定コア４４の径方向内側の収容部（内周）４４ａとガイド部材４６の基部４６ａの外径（外周面）４６ｄとの間に隙間Ｓ１が形成され、ハウジング４２の内周部（内周面）４２ｂ１とガイド部材４６のつば部４６ｃの外径（外周）４６ｅとの間には隙間Ｓ２が形成されるように、固定コア４４、ガイド部材４６及びハウジング４２が配置されている。

上記のような隙間構造とすることで、ハウジング４２にガイド部材４６が圧入されるような構造に対し、圧入工程を無くすことができるため、組立性が向上する。

また、圧入構造ではハウジング４２とガイド部材４６との間に密閉空間Ｓ２ができてしまい、圧縮空気によりガイド部材４６が浮か上がってしまうおそれがあるが、上記のように、隙間Ｓ１を形成すると共に固定コア４４に対してガイド部材４６を非固定とすることで、隙間Ｓ２は隙間Ｓ１を通じてハウジング４２の開口側に連通する空気通路を確保することができる。これにより、ハウジング４２とガイド部材４６との間に密閉空間が生じないため、すなわち隙間Ｓ２が密閉空間とならず、ガイド部材４６の浮き上がりを防止することができる。

これをより確実にするためには、ガイド部材４６のつば部４６ｃの、固定コア４４の端部４４ｂと対向する面に、第２実施例で説明するような径方向に延設される溝部４６ｆを設けてもよい。

ガイド本体４６ｂの先端部（図３中、右端部）は、テーパ状に形成されている。ガイド部材４６の軸方向一方側の基部４６ａの端面４６ａ１は、中心軸線Ａ３に対して直交する平面に形成されている。ガイド部材４６は、基部４６ａの端面４６ａ１がハウジング４２の底部４２ａの内面に接触するように配置され、その中心軸線Ａ３がハウジング４２の中心軸線Ａ２と一致するように固定される。ここで、中心軸線Ａ２と中心軸線Ａ３との一致、及び基部４６ａの端面４６ａ１と第２中心軸線Ａ３との直交は、公差に基づくずれを含む。

ガイド部材４６は、可動部としての被ガイド部材４７と接触する部分であるので、固定コア４４や可動コア４５よりも高硬度で耐摩耗性に優れた材料、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼やマルテンサイト系ステンレス鋼によって形成されている。オーステナイト系ステンレス鋼を用いる場合には、浸炭などの処理を行うことで強度を高めることができる。マルテンサイト系ステンレス鋼を用いる場合には、焼き入れなどの熱処理によって強度を高めることができる。耐摩耗性に優れた材料として、例えば、ビッカーズ硬さが５００～８００ＨＶ程度のものが用いられている。

可動コア４５の嵌合部４５ａには、被ガイド部材４７が圧入により可動コア４５と一体に構成されている。被ガイド部材４７は、一方側（図３中、左側、すなわち固定コア４４側）に開口する有底筒状の部材であり、内部にガイド部材４６が配置されガイド部材４６に対して摺動可能な筒状部４７ａと、筒状部４７ａの固定コア４４とは反対側（反固定コア側）の開口部を閉塞する閉塞部（底部）４７ｂと、で構成されている。すなわち、被ガイド部材４７は有底筒状を成す。

可動コア４５は被ガイド部材４７を介してガイド部材４６に支持され、可動コア４５と被ガイド部材４７とが一体となってガイド部材４６の中心軸線Ａ３に沿って移動可能な構成となっている。被ガイド部材４７の閉塞部４７ｂには、貫通孔４７ｃが設けられている。貫通孔４７ｃは、被ガイド部材４７の移動時の流体抵抗を低減して被ガイド部材４７の移動を容易にするものである。被ガイド部材４７は、筒状部４７ａの閉塞部４７ｂとは反対側の端面（端部）が可動コア４５の嵌合部４５ａの内部に位置するように配置されている。

被ガイド部材４７は、ガイド部材４６と摺動する部材であるので、ガイド部材４６の材料と略同等程度の硬度を有する材料で形成されていることが好ましい。すなわち、被ガイド部材４７は、ガイド部材４６と同様に、オーステナイト系ステンレス鋼やマルテンサイト系ステンレス鋼のような耐摩耗性に優れた高強度材料よって形成されている。耐摩耗性に優れた材料として、ガイド部材４６と同様に、ビッカーズ硬さが５００～８００ＨＶ程度のものが用いられている。

ロッド４８は、軸方向一方側端部（図３中、左側端部、すなわち可動コア４５側端部）が被ガイド部材４７の閉塞部４７ｂに接離可能であると共に、軸方向他方側端部（図３中、右側端部、すなわち吸入弁３１側端部）が吸入弁３１に接離可能であるように構成されている。ロッド４８は、吸入弁シート部材３２のガイド孔３２ｃに挿通されて摺動可能に吸入弁シート部材３２に支持されている。すなわち、ロッド４８の移動は、ガイド孔３２ｃの内周壁面によって案内される。

第２付勢ばね４９は、固定コア４４の収容部４４ａ内および可動コア４５の嵌合部４５ａ内で、かつ、ガイド部材４６のガイド本体４６ｂの径方向外側に配置されるように構成されている。第２付勢ばね４９は、その一方側端部がガイド部材４６の基部４６ａに接触すると共に、その他方側端部が被ガイド部材４７の筒状部４７ａの端面に接触している。第２付勢ばね４９は、被ガイド部材４７を介して可動コア４５を固定コア４４から離間する方向に付勢している。

第２付勢ばね４９は、その付勢力が第１付勢ばね３４の付勢力よりも大きくなるように構成されている。このため、コイル４１への通電が無い状態では、第２付勢ばね４９の付勢力と第１付勢ばね３４の付勢力との差によって、一体的な可動コア４５及び被ガイド部材４７に接触しているロッド４８が吸入弁３１に接触して吸入弁３１を吸入弁シート部材３２の弁シート部３２ａから離れる方向へ付勢する。このとき吸入弁３１は、加圧室４（図２参照）内の圧力に応じて開弁状態又は閉弁状態となる。

ソレノイド機構部では、ガイド部材４６と被ガイド部材４７との摺動可能な長さ（ガイド長）Ｓが、コイル４１への通電による可動コア４５の固定コア４４側への移動可能な距離Ｇ１、すなわち、可動コア４５のストローク長よりも大きくなるように構成されている。本実施例において、距離Ｇ１は、コイル４１への通電が無い状態において可動コア４５と固定コア４４との間に生じる空隙の長さに等しくなる。この構成により、可動コア４５及び被ガイド部材４７は、可動コア４５のストローク長Ｇ１の範囲において確実にガイド部材４６に摺動可能に支持される。

また、ソレノイド機構部では、図４に示すように、被ガイド部材４７の筒状部４７ａの内径Ｄ１とガイド部材４６のガイド本体４６ｂの外径ｄ２との差が、ハウジング４２の内径Ｄ３と可動コア４５の外径ｄ４との差よりも小さくなるように構成されている。この構成により、可動コア４５は、ハウジング４２の内周部４２ｂ１に摺動することなく、被ガイド部材４７を介して確実にガイド部材４６に支持される。

(高圧燃料供給ポンプの動作)
次に、高圧燃料供給ポンプ１の動作を図２及び図３を用いて説明する。先ず、高圧燃料供給ポンプ１の吸入工程の動作について説明する。

図２に示すプランジャ５が破線で示す上死点位置Ｔから下降する吸入行程では、電磁弁機構３００のコイル４１は非通電状態である。コイル４１への通電が無い場合、図３に示す電磁弁機構３００では、上述したように、第２付勢ばね４９の付勢力と第１付勢ばね３４の付勢力との差によって、可動コア４５と一体に構成された被ガイド部材４７を介してロッド４８が吸入弁３１側（図３中、右側）に付勢される。

これにより、ロッド４８が接触した状態の吸入弁３１が吸入弁シート部材３２の弁シート部３２ａから離れ、図２に示す低圧燃料室２ｂと加圧室４とが連通する。このため、低圧燃料室２ｂ内の燃料は、プランジャ５の下降により、吸入弁３１と弁シート部３２ａとの隙間を経由して加圧室４内へ流入する。吸入弁３１と弁シート部３２ａとの隙間を流れる燃料の圧力降下により、吸入弁３１には開弁方向（図３中、右方向）に力が作用する。

次に、高圧燃料供給ポンプ１の吐出工程の動作について説明する。プランジャ５が下死点を超え上昇を開始している状態において、ＥＣＵ１０７（図１参照）からコイル４１に通電が開始される。コイル４１の周囲に発生した磁束が流れる、ヨーク４３、固定コア４４、ハウジング４２及び可動コア４５を通る磁気回路が形成され、可動コア４５と固定コア４４との対向面間に磁気吸引力が発生する。この磁気吸引力が第２付勢ばね４９の付勢力と第１付勢弁ばねの付勢力との差を超えると、可動コア４５が被ガイド部材４７と共に、可動コア４５と固定コア４４との間の空隙の長さＧ１分を変位し、可動コア４５が固定コア４４と接触して可動コア４５及び被ガイド部材４７の動作が停止する。

このとき、可動コア４５の径方向内側の嵌合部４５ａに一体に設けられた被ガイド部材４７は、筒状部４７ａの内周面がガイド部材４６の外周面に摺動し、ガイド部材４６の延在方向に沿って固定コア４４側へ移動する。すなわち、磁気吸引力による可動コア４５の固定コア４４側への移動は、被ガイド部材４７を介してガイド部材４６によって案内される。このように、本実施例においては、可動コア４５に一体に設けた被ガイド部材４７を介して、固定コア４４に固定されたガイド部材４６が可動コア４５を支持して案内するように構成されている。

磁気吸引力によって可動コア４５及び被ガイド部材４７が固定コア４４側に引き寄せられると、吸入弁３１を弁シート部３２ａから離間させていた付勢力がなくなり、第１付勢ばね３４の付勢力によって吸入弁３１が弁シート部３２ａ側への移動を開始する。吸入弁３１は、第２付勢ばね４９の付勢力と第１付勢ばね３４の付勢力との差によって生じる吸入弁３１と弁シート部３２ａとの間の空隙の長さＧ２分を変位し、閉弁状態となる。

このとき、吸入弁３１の加圧室４側（図３中、右側）の隙間空間の圧力と低圧燃料室２ｂに連通する吸入ポート３２ｂ側の圧力との圧力差は、加圧室４内の圧力上昇に伴って、吸入弁３１の加圧室４側の隙間空間の圧力が低圧燃料室２ｂ側の圧力よりも高くなることで、吸入弁３１の閉弁動作を助けている。その後、プランジャ５が引き続き上昇すると、加圧室４内の容積が減少して加圧室４内の圧力が上昇する。これにより、図２に示す吐出弁ユニット５００の吐出弁５２が吐出弁ばね５３の付勢力に打ち勝って吐出弁シート５１から離れ、燃料がコモンレール１０５（図１参照）を通してインジェクタ１０３（図１参照）に供給される。

吸入弁３１が完全に閉弁して加圧室４内の圧力が上昇して高圧吐出が開始された後に、コイル４１への通電を停止する。これにより、固定コア４４と可動コア４５の対向面間に発生していた磁気吸引力が消滅し、磁気吸引力が第２付勢ばね４９の付勢力よりも小さくなる。このため、第２付勢ばね４９の付勢力によって、可動コア４５、被ガイド部、及びロッド４８の可動部が吸入弁３１側へ移動する。

このとき、可動コア４５に設けられた被ガイド部材４７は、筒状部４７ａの内周面がガイド部材４６の外周面に摺動し、ガイド部材４６の延在方向に沿って吸入弁３１側へ移動する。すなわち、第２付勢ばね４９の付勢力による可動コア４５の吸入弁３１側への移動は、被ガイド部材４７を介してガイド部材４６によって案内される。

可動コア４５、被ガイド部、及びロッド４８の可動部が移動し、ロッド４８が吸入弁３１に接触すると、可動部の動作（移動）が吸入弁３１によって停止される。これは、加圧室４内の圧力による吸入弁３１に作用する閉弁力が第２付勢ばね４９の付勢力よりも大きいためである。したがって、ロッド４８が吸入弁３１を押しても、吸入弁３１は開弁しない。この状態は、プランジャ５が上死点から下降方向へ転じた瞬間にロッド４８が吸入弁３１を開弁方向へ付勢する準備動作となる。

電磁弁機構３００では、コイル４１に通電するタイミングをＥＣＵ１０７からの指令に基づき制御することで、高圧で吐出される燃料の流量を調節することができる。プランジャ５が下死点から上死点へと上昇動作に転じた直後に、吸入弁３１が閉弁するよう通電タイミングを制御すれば、燃料の停留が少なく高圧吐出される燃料が多くすることができる。以上のように、高圧燃料供給ポンプ１は、コイル４１への通電時間を制御することで、吸入弁３１の閉弁時間を制御し所望の流量に吐出できるように構成されている。

本実施例の高圧燃料供給ポンプ１は、電磁弁機構３００を有する高圧燃料供給ポンプ１であって、電磁弁機構３００は、固定コア４４と、固定コア４４と対向する位置に配置される可動コア４５と、可動コア４５を固定コア４４に対して接離する方向に案内するよう固定されたガイド部材４６と、固定コア４４、可動コア４５及びガイド部材４６を収容するハウジング４２と、を備え、ガイド部材４６は、径方向外側に張り出すつば部４６ｃを有し、つば部４６ｃがハウジング４２と固定コア４４とに挟持されて固定される。すなわち、ハウジング４２の底部４２ａと固定コア４４の端部４４ｂとで挟み込まれて当接固定されるガイド部材４６のつば部４６ｃ有する。これにより、ガイド部材４６の軸方向長さを圧入構造に対して低減することが可能となり、電磁弁機構３００を小型化することができ、高圧燃料供給ポンプ１のレイアウト性が向上する。

［実施例２］
本発明の第２実施例に係る電磁弁機構３００について図５を用いて説明する。図５は、本発明の第２実施例に係る電磁弁機構の拡大図である。第１実施例と同様の構成には第１実施例と同じ符号を付し、説明を省略する。以下、第１実施例と異なる構成について説明する。

本実施例では、ガイド部材４６の基部４６ａを固定コア４４の径方向内側の収容部４４ａに圧入している。本実施例では、第１実施例と同様に、ガイド部材４６のつば部４６ｃが、ハウジング４２の底部４２ａと固定コア４４の端部４４ｂとで挟み込まれて当接固定される。このため、ガイド部材４６の基部４６ａの軸方向長さを長くする必要はなく、ガイド部材４６の軸方向長さを低減することが可能となる。

本実施例では、隙間Ｓ２をハウジング４２の開口側に連通する空気通路を確保するため、ガイド部材４６の基部４６ａの外周面４６ｄに軸方向に延設される溝部４６ｇを設けている。また、ガイド部材４６のつば部４６ｃの、固定コア４４の端部４４ｂと対向する面に、径方向に延設される溝部４６ｆを設けている。すなわちガイド部材４６は、基部４６ａの外周面４６ｄに軸方向に延設される溝部４６ｇを有し、つば部４６ｃの固定コア４４の端面（端面）４４ｂと対向する端面４６ｃ１に径方向に延設される溝部４６ｆを有し、基部４６ａが固定コア４４の内周面（収容部）４４ａに圧入され、隙間Ｓ２は、溝部４６ｆ及び溝部４６ｇを通じてハウジング４２の開口側に連通する。

上述した構成以外は、第１実施例と同様であり、第１実施例と同様な作用効果が得られる。特に本実施例では、ガイド部材４６の基部４６ａを固定コア４４の収容部（内周面）４４ａに圧入するため、ガイド部材４６の軸心（中心軸線Ａ３）と固定コア４４の軸心（中心軸線Ａ２）とハウジング４２の軸心（中心軸線Ａ１）との位置合わせが容易になり、可動コア４５の外周面とハウジング４２の内周部４２ｂ１との隙間を小さくすることができる。これにより、固定コア４４と可動コア４５との間に作用する磁気吸引力を大きくすることができ、電磁弁機構３００の高速動作が可能になる、或いは電磁弁機構３００の動作に要する投入電力を少なくすることができる。

なお、本発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施形態は本発明をわかり易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。ある実施形態の構成の一部を他の実施の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の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、置換をすることも可能である。

例えば、上述した実施例のガイド部材４６は一体構造であるが、別体構造のガイド部材であってもよい。

１…高圧燃料供給ポンプ、４２…ハウジング、４２ａ…ハウジング４２の底部、４２ｂ…ハウジング４２の筒状部、４４…固定コア、４４ａ…固定コア４４の内周面（収容部）、４５…可動コア、４６…ガイド部材、４６ａ…ガイド部材の基部、４６ｂ…ガイド部材４６のガイド本体、４６ｃ……ガイド部材のつば部、４６ｃ１…つば部４６ｃの固定コア４４の端面４４ｂと対向する端面、４６ｄ…ガイド部材４６の基部４６ａの外周面、４６ｆ…溝部、４６ｇ…溝部、Ｓ１…隙間、Ｓ２…隙間、３００…電磁弁機構。

Claims (5)

1. 電磁弁機構を有する高圧燃料供給ポンプであって、
   前記電磁弁機構は、
   固定コアと、
   前記固定コアと対向する位置に配置される可動コアと、
   前記可動コアを前記固定コアに対して接離する方向に案内するよう固定されたガイド部材と、
   前記固定コア、前記可動コア及び前記ガイド部材を収容するハウジングと、
   を備え、
   前記ガイド部材は、径方向外側に張り出すつば部を有し、前記つば部が前記ハウジングと前記固定コアとに挟持されて固定されることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
2. 請求項１に記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
   前記ハウジングは、前記固定コアが圧入される筒状部と、前記筒状部の前記可動コアとは反対側の端部を塞ぐ底部と、を有する有底筒状を成し、
   前記つば部は、前記固定コアの前記可動コアとは反対側の端部と前記ハウジングの前記底部との間に挟持されることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
3. 請求項２に記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
   前記ガイド部材は、一端部に前記つば部が設けられた基部と、前記基部の他端部から前記可動コアの側に設けられ前記基部よりも小径のガイド本体と、を有し、
   前記ガイド本体の前記基部とは反対側の端部側で前記可動コアを案内することを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
4. 請求項３に記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
   前記固定コアの内周と前記ガイド部材の前記基部の外周との間に隙間を有することを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。
5. 請求項３に記載の高圧燃料供給ポンプにおいて、
   前記ガイド部材は、前記基部の外周面に軸方向に延設される溝部を有し、前記つば部の前記固定コアの前記端部と対向する端面に径方向に延設される溝部を有し、前記基部が前記固定コアの内周面に圧入されることを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。

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