JP7349505B2 - 電磁弁機構及び高圧燃料供給ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の燃料噴射弁に燃料を圧送する高圧燃料供給ポンプに関し、特に吐出する燃料の量を調節する電磁吸入弁を備えた燃料供給ポンプに関する。

自動車等の内燃機関の内、燃焼室内部へ直接的に燃料を噴射する直接噴射タイプの内燃機関において、燃料を高圧化し、所望の燃料流量に調節して吐出することが出来る、電磁吸入弁を備えた高圧燃料供給ポンプが広く用いられている。

たとえば、特開２０１９－２７３５５号公報（特許文献１）の高圧燃料供給ポンプにおける電磁吸入弁においては、磁気吸引力により移動するアンカーと、アンカーに係止されアンカーと共に移動するロッドと、ロッドと別体に構成されロッドに係合して移動する弁体と、を備えている（段落００４４，００５２－００５５）。この電磁吸入弁は、電磁コイルへ通電することにより弁体が閉弁し、電磁コイルへの電流が遮断されると開弁するノーマルオープン型の電磁吸入弁であり、アンカーが磁性コアに接触している状態においては、ロッドと弁体との間には間隙が存在し、この間隙が存在しない場合には弁体が弁座に接触できず、閉弁できなる（段落００５６）。

特開２０１９－２７３５５号公報

特許文献１に記載の高圧燃料供給ポンプのように電磁吸入弁を構成すると、閉弁時における弁体（以下、吸入弁という）側の部品とロッド側の部品（すなわち、アンカー側の部品）との間隙を確保するため、この間隙に関係する複数個の構成部品においてこの間隙に関係する寸法公差を小さく設定する必要がある。

また、この間隙に関係する寸法公差を小さくしても、この間隙に関係する部品点数が多いことから、公差ばらつきの集積により、この間隙を確保できない場合がある。その場合、組立途中の部分組立品を取り出し、間隙に関連する箇所の寸法を測定した後、その寸法に合った高さ調整シムを選択し、組み付ける等の工程が必要となる。

本発明の目的は、複数個ある構成部品の集積公差に関係なく、閉弁時における吸入弁側の部品とアンカー側の部品との間隙を確保することができる電磁弁機構及び高圧燃料供給ポンプを提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明に係る電磁弁機構は、
相互の間に磁気吸引力が作用するアンカーアッシ及び磁気コアと、前記アンカーアッシに対して離接可能に構成される吸入弁と、を備えた電磁弁機構において、
前記アンカーアッシは、前記磁気コアに対向する対向面を有する第１アンカーアッシ部品と、前記第１アンカーアッシ部品と一体に構成される第２アンカーアッシ部品と、前記第１アンカーアッシ部品と前記第２アンカーアッシ部品とを固定する圧入部と、を有し、
前記吸入弁は、前記アンカーアッシと対向する側に、前記第２アンカーアッシ部品と離接するロッドを有し、
前記第２アンカーアッシ部品と前記吸入弁とは、前記吸入弁が閉弁した状態において、前記第２アンカーアッシ部品と前記ロッドとの間に軸方向の隙間が形成されて分離するように構成され、
前記圧入部の圧入長さは、前記吸入弁が閉弁した状態において、前記第２アンカーアッシ部品と前記吸入弁とが分離する長さに設定される。
上記の目的を達成するために、本発明に係る高圧燃料供給ポンプは、
容量可変機構を構成する電磁弁機構を備えた高圧燃料供給ポンプにおいて、
前記電磁弁機構は、
相互の間に磁気吸引力が作用するアンカーアッシ及び磁気コアと、前記アンカーアッシに対して離接可能に構成される吸入弁と、を備え、
前記アンカーアッシは、前記磁気コアに対向する対向面を有する第１アンカーアッシ部品と、前記第１アンカーアッシ部品と一体に構成される第２アンカーアッシ部品と、前記第１アンカーアッシ部品と前記第２アンカーアッシ部品とを固定する圧入部と、を有し、
前記吸入弁は、前記アンカーアッシと対向する側に、前記第２アンカーアッシ部品と離接するロッドを有し、
前記第２アンカーアッシ部品と前記吸入弁とは、前記吸入弁が閉弁した状態において、前記第２アンカーアッシ部品と前記ロッドとの間に軸方向の隙間が形成されて分離するように構成され、
前記圧入部の圧入長さは、前記吸入弁が閉弁した状態において、前記第２アンカーアッシ部品と前記吸入弁とが分離する長さに設定される。

本発明によれば、複数個ある構成部品の集積公差に関係なく、閉弁時における吸入弁とロッドとの間隙を確保することができる電磁弁機構及び高圧燃料供給ポンプを提供することが出来る。

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。

本発明に係る高圧燃料供給ポンプが適用されるエンジンシステムの一実施例を示す全体構成図である。 本発明の一実施例に係る高圧燃料供給ポンプについて、プランジャの軸方向に平行な断面（垂直断面）を示す断面図である。 図２の高圧燃料供給ポンプについて、プランジャの軸方向に直交する断面（水平断面）を図２の上方から見た断面図である。 図２の高圧燃料供給ポンプを図２とは異なる方向から見た垂直断面図である。 図２の電磁弁機構３００の近傍を拡大して示す拡大断面図（開弁状態）である。 閉弁状態における電磁弁機構３００の、図２と同様な拡大断面図である。

以下、本発明に係る実施例について、詳細に説明する。

まず、図１を用いて、本発明に係る高圧燃料供給ポンプが適用されるエンジンシステムの全体構成と動作について、説明する。図１は、本発明に係る高圧燃料供給ポンプが適用されるエンジンシステムの一実施例を示す全体構成図である。

図１の破線で囲まれた部分１は高圧燃料供給ポンプ(以下、高圧燃料ポンプと呼ぶ)１００の本体を示し、この破線の中に示されている機構及び部品はこの本体を構成するポンプボディ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構成を模式的に示す図面であり、高圧燃料ポンプの詳細な構成は図２以降の高圧燃料供給ポンプの構成と異なるところがある。

以下の説明において、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２に基づいており、高圧燃料ポンプ１００をエンジンに実装した場合の上下方向とは必ずしも一致しない。また以下の説明において、軸方向はプランジャ２の中心軸線２Ａ（図２参照）（長手方向）によって規定される。

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（低圧配管）２８を通して高圧燃料ポンプ１００の低圧燃料吸入口１０ａに送られる。低圧燃料吸入口１０ａは、図３，４に示すように、吸入ジョイント５１により構成される。

低圧燃料吸入口１０ａ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１０ｃ，１０ｄ（図２，４参照）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（弁体）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。エンジンのカム機構９３（図２，４参照）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の下降行程には吸入弁３０により開閉される吸入口から燃料が加圧室１１に吸入され、上昇行程において加圧室１１内の燃料が加圧される。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へ圧送される。

ＥＣＵ２７からの信号に基づきインジェクタ２４がエンジンの燃焼室内へ燃料を噴射する。本実施例の高圧燃料供給ポンプ１００は、インジェクタ２４がエンジンの燃焼室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。

高圧燃料供給ポンプ１００は、ＥＣＵ２７から電磁弁機構３００に送られる信号により電磁弁機構３００が制御され、燃料吐出口１２を通じて所望の燃料流量を吐出する。

次に、図２～図４を用いて、本発明が適用される高圧燃料供給ポンプ１００の詳細な構造について説明する。図２は、本発明の一実施例に係る高圧燃料供給ポンプについて、プランジャの軸方向に平行な断面（垂直断面）を示す断面図である。図３は、図２の高圧燃料供給ポンプについて、プランジャの軸方向に直交する断面（水平断面）を図２の上方から見た断面図である。図４は、図２の高圧燃料供給ポンプを図２とは異なる方向から見た垂直断面図である。

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６の内部を往復運動することで加圧室１１の容積を変化させる。

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１ａが形成され、シリンダ６はポンプボディ１の挿入穴１ａに圧入され、ポンプボディ１に固定される。

プランジャ２の下端には内燃機関のカムシャフト等に設けられたカム機構９３が配置され、カム機構９３の回転運動はプランジャ２の上下運動に変換される。カム機構９３とプランジャ２との間には、カム機構９３からプランジャ２に動きを伝えるタペット９２が設けられている。プランジャ２はリテーナ１５を介してプランジャ付勢ばね４にてタペット９２に圧着されている。

プランジャシール１３は、シール保持部材７の内周下端部に保持され、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。プランジャシール１３は、プランジャ２が摺動したとき、副室７ｓ１の燃料をシールして内燃機関内部へ燃料が流入するのを防ぐ。同時にプランジャシール１３は、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ぐ。

プランジャシール１３の上部には、高圧燃料ポンプ１００がエンジンに取り付けられていない状態で、プランジャ２がプランジャシール１３に接触することを防止する規制部材１６が取り付けられる。

図２，３に示すように、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、燃料タンク２０からの燃料を高圧燃料ポンプ１００に供給する吸入配管２８に接続されており、燃料は吸入ジョイント５１から高圧燃料ポンプ１００の内部に供給される。図４に示すように、吸入ジョイント５１により構成される低圧燃料吸入口１０ａを通過した燃料は、ポンプボディ１に上下方向に延設された低圧燃料吸入通路１０ｂを通って圧力脈動低減機構９が配置されるダンパ室１０ｃ，１０ｄに向かう。低圧燃料吸入通路１０ｂに配設された吸入フィルタ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が燃料の流れによって高圧燃料ポンプ１００の内部に吸収されるのを防ぐ。

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１０ｃ，１０ｄ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。

圧力脈動低減機構９の上下面には低圧燃料吸入口１０ａ及び低圧燃料吸入通路１０ｂ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る。

図２に示すように、ダンパ室１０ｂ，１０ｃを通った燃料は、次にポンプボディ１に上下方向に延設されて形成された低圧燃料吸入通路１０ｅを介して電磁弁機構３００の吸入通路３１ｂに至る。なお、吸入通路３１ｂは吸入弁シート３１ａを形成する吸入弁シート部材３１に上下方向に形成される。

図２に示すように、端子４６ａはコネクタ４６と一体にモールドされ、モールドされていない端部がエンジンコントロールユニット２７側と接続可能な構成である。

図２，３を用いて、電磁弁機構３００について説明する。

カム機構９３の回転により、プランジャ２がカム機構９３の外周形状に沿って移動して吸入行程状態にある場合は、加圧室１１の容積は増加して加圧室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通路３１ｂの圧力よりも低くなると、吸入弁３０は開弁状態になる。吸入弁３０が最大リフト状態となると吸入弁３０はストッパ部３２ａに接触する。吸入弁３０が吸入弁シート３１ａからリフトすることにより、吸入弁シート３１ａと吸入弁３０との間の吸入口が開口し、電磁弁機構３００は開弁となる。
燃料は吸入弁シート３１ａと吸入弁３０との間の吸入口を通り、ポンプボディ１に横方向に形成された燃料通路穴１ｂを介して加圧室１１に流入する。

プランジャ２がカム機構９３の外周形状に沿ってさらに移動して吸入行程を終了すると、プランジャ２は上昇運動に転じて上昇行程に移る。ここで電磁コイル４３は無通電状態を維持したままである。

本実施例では、磁気コア３３はアウターコア３３ｂとアウターコア３３ｂの内周部（径方向内側）に配置されるインナーコア３３ａとの組立体であり、アウターコア３３ｂ及びインナーコア３３ａで構成される。磁気コア３３はコアと呼ぶ場合もある。一方、アンカーアッシ３６はアンカー（第１アンカーアッシ部品）３６ａ及びアンカースリーブ（第２アンカーアッシ部品）３６ｂの組立体であり、アンカー３６ａ及びアンカースリーブ３６ｂで構成されている。アンカー３６ａは磁気コア３３に対向する対向面（磁気吸引面）３６ａｂを有し、アンカースリーブ３６ｂと一体に構成される。

磁気コア３３とアンカーアッシ３６とは、相互の間に磁気吸引力が作用するように構成されている。さらに具体的に言えば、磁気付勢力はインナーコア３３ａとアンカー３６ａとの間に作用する。ここで、電磁コイル４３が無通電状態にある場合は、磁気コア３３とアンカー３６ａとの間に磁気付勢力は作用していない。アンカーばね（アンカー付勢ばね、第１ばね）４０はアンカーアッシ３６を介して吸入弁３０を開弁方向に付勢する。吸入弁３０は、アンカーアッシ３６と対向する側に、一体に形成されたロッド（ロッド部）３０ｂを有し、ロッド３０ｂがアンカーばね４０により開弁方向に付勢されることで、開弁方向に付勢される。

アンカーばね４０の付勢力は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の吸入口を通して低圧燃料吸入通路１０ｅへと戻されるので、加圧室１１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、電磁コイル４３には端子４６を介して電流が流れる。これにより磁気コア３３とアンカー３６ａとの間に磁気吸引力が作用し、磁気吸引力はアンカーばね４０の付勢力に打ち勝ってアンカー３６ａを閉弁方向に付勢する。その結果、磁気コア３３とアンカー３６ａとが相互の磁気吸引面３３ａａ，３６ａｂで接触する。

吸入弁３０は、アンカーアッシ３６に対して離接可能に構成され、吸入弁ばね（吸入弁付勢ばね、第２ばね）３７により、アンカーアッシ３６に当接する方向（閉弁方向）に付勢されている。さらに具体的に言えば、吸入弁３０はロッド３０ｂがアンカースリーブ３６ｂに当接するように構成されている。このため吸入弁３０は、アンカー３６が磁気コア３３側に移動することで、アンカー３６ａと共に磁気コア３３側に移動し、吸入弁３０が吸入弁シート３１ａに接触する方向（閉弁方向）に移動する。

吸入弁３０が吸入弁シート３１ａに接触する状態（閉弁状態）では、吸入弁３０のロッド３０ｂはアンカーアッシ３６から分離され、ロッド３０ｂとアンカースリーブ３６ｂとの間に間隙ｔ２（図６参照）が形成される。すなわち、アンカースリーブ（第２アンカーアッシ部品）３６ｂと吸入弁３０とは、吸入弁３０が閉弁した状態において、アンカースリーブ３６ｂとロッド３０ｂとの間に軸方向の隙間ｔ２が形成されて分離する。
このとき、アンカーばね３３による付勢力と燃料が低圧燃料吸入通路１０ｅ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、高圧燃料はコモンレール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、戻し行程及び吐出行程からなる。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。

図３を用いて、吐出弁機構８について説明する。

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、及び吐出弁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は、吐出弁室１２ａを外部から遮断する閉塞栓３８に支持され、ポンプボディ１に対して固定される。

加圧室１１と吐出弁室１２ａとの間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場合に、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及び燃料吐出口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。以上のように、吐出弁機構８は燃料の流通方向を制限する逆止弁として構成される。

なお、燃料吐出口１２は吐出ジョイント６０に形成されており、吐出ジョイント６０はポンプボディ１に溶接固定されている。

次に、図２，３を用いて、リリーフ弁機構２００について説明する。

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及びばねストッパ２０５を備える。リリーフボディ２０１には、テーパ形状のシート部２０１ａ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２０１ａに押圧され、シート部２０１ａと協働して燃料を遮断している。

コモンレール２３やその先の部材に何らかの問題が生じ、燃料吐出口１２の圧力が異常に高圧になった場合、リリーフ弁２０２に付加される圧力が、リリーフばね２０４のセット荷重及び筒内圧力の合力を上回った際にリリーフ弁２０２が開弁し、リリーフ通路２１３を介して低圧側である加圧室１１へ燃料を戻し、燃料吐出口１２の圧力を下げることができる。

次に本実施例の電磁弁機構３００について、図５，６を用いて、さらに詳しく説明する。図５は、図２の電磁弁機構３００の近傍を拡大して示す拡大断面図（開弁状態）である。図６は、閉弁状態における電磁弁機構３００の、図２と同様な拡大断面図である。

図５では電磁コイル５２に通電されていない状態で、吸入弁３０が開弁した状態を示している。図６では電磁コイル５２に通電されている状態で、吸入弁３０が閉弁した状態を示している。本実施例における吸入弁３０は、電磁コイル５２に通電されていない状態において、吸入弁３０が開弁状態となり、電磁コイル５２に通電されている状態において、吸入弁３０が閉弁状態となるよう構成されている。

吸入弁３０には軸方向３００Ａに突出する凸部３０ａとロッド（アンカー側凸部）３０ｂとが移動方向の前後に設けられている。すなわち吸入弁３０は、吸入弁シート３１ａに当接する本体部である弁部３０ｃと、凸部３０ａと、ロッド３０ｂと、で構成される。凸部３０ａは、吸入弁ストッパ３２の内周面３２ｂにより、軸方向３００Ａに摺動可能に、径方向外側から支持されている。ロッド３０ｂは吸入弁シート部材３１に形成された案内面（内周面）３１ｃにより、軸方向３００Ａに摺動可能に、径方向外側から支持されている。これにより、吸入弁３０は内周面３２ｂ及び案内面３１ｃにより軸方向３００Ａの２点で支持され、開閉弁運動時に吸入弁３０が軸方向３００Ａに沿って運動するように、吸入弁３０の軸方向３００Ａに対する傾きが抑制される。

無通電時には、吸入弁３０はアンカーアッシ３６を介しアンカーばね４０によって吸入弁ストッパ３２のストッパ部３２ａ側に付勢力が発生するようになっており、吸入弁３０は吸入弁ストッパ３２のストッパ部３２ａに接触した状態で保持されている。

吸入弁ストッパ３２は、吸入弁３０が吸入弁ストッパ３２のストッパ部３２ａに当接した状態において、吸入弁３０と吸入弁シート３１ａとの隙間t１が狙いの距離になるよう配置されている。隙間t１は距離を短く設定するほど、吸入弁３０の開閉弁時間が短くなり、流量制御性が向上する一方、燃料通路面積が小さくなるため、燃料の圧力損失が増えることにより、燃料の吐出効率が下がる。このため隙間t１は、吸入弁３０の開閉弁時間と燃料の吐出効率とのバランスの取れた適切な距離に設定される。

吸入弁シート３１ａおよび吸入弁ストッパ３２には、それぞれ燃料通路ＡＡおよび燃料通路ＢＢが設けられており、ダンパ室１０ｃ，１０ｄより低圧燃料吸入通路１０eを通った燃料は、燃料通路ＡＡ、隙間ｔ１、燃料通路ＢＢを経由し加圧室１１内へ供給される。

吸入弁３０のロッド３０ｂには吸入弁ばね３７と吸入弁ばねストッパ４２とが設けられており、吸入弁ばね３７及び吸入弁ばねストッパ４２は吸入弁３０をアンカー３６ａ側（アンカーアッシ３６側）に付勢する力を発生するように構成されている。吸入弁ばね３７の付勢力は、アンカーばね４０の付勢力に対し小さく設定されており、アンカーばね４０の力の方が支配的である。吸入弁ばね３７は、閉弁時にアンカー３６ａがコア３３側に移動する際に、吸入弁３０がアンカー３６ａに追従する動きを助ける機能がある。このため、吸入弁ばね３７は、吸入弁３０の閉弁時を除いて、ロッド３０ｂのアンカーアッシ３６側の端部３０ｂａをアンカースリーブ３６ｂの吸入弁３０側の端部（端面）３６ｂｃに当接させるように機能する。すなわち、吸入弁３０の閉弁時を除いて、ロッド３０ｂのアンカーアッシ３６側の端部３０ｂａとアンカースリーブ３６ｂの吸入弁３０側の端部３６ｂｃとの隙間ｔ２の大きさはゼロとなる。

また本実施例の吸入弁シート部材３１は、アンカーアッシ３６の一部、吸入弁ばね３７、及びロッド３０ｂの一部を収容するハウジングを構成すると共に、内周部にロッド３０ｂと摺動する摺動部３１ｃを有する。また吸入弁シート部材３１は、アウターコア３３ｂに対して固定される固定部３１ｅを備える。本実施例では、固定部３１ｅは圧入部により構成される。吸入弁シート部材（ハウジング）３１、吸入弁３０、及び吸入弁ばね（第２ばね）３７は一体の組立部品として構成される。

次に、吸入弁３０の開閉弁を制御する機構について説明する。

吸入弁３０の開閉弁制御は、電磁コイル５２に通電することで、アンカー３６ａとコア３３との間に磁気吸引力を生じさせ、アンカー３６ａをコア３３側へ移動させることで行っている。

磁気吸引力を生じさせる磁束が流れる磁気回路は、アンカー３６ａ(アンカーアッシ３６)、コア(コアアッシ)３３及びヨーク(ヨークアッシ)４４で構成されており、これらの材質は全て磁性材料とした方が望ましい。

ヨーク(ヨークアッシ)４４は、電磁コイル５２の外周側及びポンプボディ１側の端面を覆う第１ヨーク４４ａと、電磁コイル５２のポンプボディ１側とは反対側の端面を覆う第２ヨーク４４ｂと、を有する。

コア(コアアッシ)３３はインナーコア３３ａとアウターコア３３ｂの２部材に分かれており、インナーコア３３ａをアウターコア３３ｂの内側円筒部（内周面）に圧入することで固定されている。

アウターコア３３ｂの内側円筒部（内周面）に、一部肉厚を薄くした環状溝３３ｂｂをアンカー３６ａとコア３３（インナーコア３３ａ）との接触面近傍に設けている。これはアウターコア３３ｂを通過する磁束を減らし、アンカー３６ａ側に多くの磁束が通過するよう磁束を誘導することで、磁気吸引力を大きくする効果がある。

アウターコア３３ｂは有底筒状の形状を成し、開口部が設けられる側の一端部３３ｂａはポンプボディ１に挿入され、溶接により固定されている。磁性材料は溶接性が悪い場合があり、コア部３３をインナーコア３３ａとアウターコア３３ｂとに分けることにより、アウターコア３３ｂの材料として溶接性の良い材料を選択することが出来る。

アンカーアッシ３６はアンカー３６ａとアンカースリーブ３６ｂとの２部品から成り、アンカー３６ａの内側円筒部（内周面）３６ａａにアンカースリーブ３６ｂの外側円筒部（外周面）３６ｂａを圧入することで、アンカー３６ａとアンカースリーブ３６ｂとが固定されている。すなわち、アンカー（第１アンカーアッシ部品）３６ａとアンカースリーブ（第２アンカーアッシ部品）３６ｂとは圧入部３６ｃ（図６のＬ１で示す部分）により固定されている。

アンカースリーブ３６ｂのコア３３側の端面には、軸方向３００Ａに沿って吸入弁３０側窪む円筒穴３６ｂｂが形成されており、円筒穴３６ｂｂは後述するアンカー支持ロッド（アンカーガイド）４５との摺動部になっている。また、アンカースリーブ３６ｂの吸入弁３０側の外側円筒部（外周面）３６ｂｄは、吸入弁シート部材３１の内側円筒部（内周面、案内面）３１ｄとの摺動部になっている。

本実施例では、吸入弁シート部材３１はアンカー３６ａの案内部３１ｄを構成すると共に、前述したようにロッド３０ｂの案内面（案内部）３１ｃを構成する。アンカー３６ａの案内部３１ｄとロッド３０ｂの案内部３１ｃとは２つの部材に分けて構成してもよいが、１つの部材で構成することで部品点数を少なくすることができる。

アンカースリーブ３６ｂは軸方向３００Ａにおいてアンカー支持ロッド４５と吸入弁シート部材３１との２点で摺動可能に支持され、アンカー３６ａが軸方向３００Ａに沿って運動するように、軸方向３００Ａに対するアンカー３６ａの傾きが抑制される。

アンカースリーブのコア側端面はアンカーばねの座面になっている。座面と対向する吸入弁側の端面は吸入弁の凸部と接面しており、アンカースリーブを介し、アンカーばね付勢力を吸入弁に伝えている。

アンカースリーブ３６ｂの材料は、表面硬度の高いマルテンサイト系ステンレス鋼を使用しており、アンカー支持ロッド４５との摺動部３６ｂｂ、吸入弁シート部材３１との摺動部３６ｂｄ、吸入弁３０側のロッド３０ｂとの当接部３６ｂｃ、及びアンカーばね４０の座面３６ｂｅは摩耗し難い材料で構成されている。

アウターコア３３ｂとインナーコア３３ａとの間にはアンカー支持ロッド４５が保持されている。すなわちアンカー支持ロッド４５は、アウターコア３３ｂとインナーコア３３ａとで挟持されている。アンカー支持ロッド４５は、その材料としてマルテンサイト系ステンレス鋼を用いることで、アンカースリーブ３６ｂとの摺動摩耗が抑制される。また、アンカー支持ロッド４５は、外周円筒部でアンカーばね４０の内周をガイドしているとともに、アンカーばね４０の座面を構成する平面部４５ａが設けられている。すなわち、アンカーばね（第1ばね）４０は、アンカーアッシ３６側の端部がアンカースリーブ（第２アンカーアッシ部品）３６ｂの端部３６ｂｅに構成されるばね座に当接する。このため、アウターコア３３ｂにアンカーばね４０の座面を構成する必要がなく、アンカーばね４０によるアウターコア３３ｂの摩耗を防ぐことができる。

アンカーばね４０は、インナーコア３３ａの内側円筒面（内周面）３３ａｃおよびアンカー３６ａの内側円筒面（内周面）３６ａａの径方向内側（内周部）に格納されており、拡円筒面３３ａｃ，３６ａａとアンカー支持ロッド４５とにより、径方向への移動が抑制されている。

アンカー３６ａ及びインナーコア３３ａは磁性材料で作られており、アンカー３６ａとコア３３の衝突による摩耗を防ぐため、それぞれの衝突面にメッキが施されている。また、閉弁時にはそれぞれのメッキ厚を足し合わせた距離の隙間が設けられることになり、直接アンカー３６ａとコア３３とが接面した状態から通電解除した時と比べ、駆動応答性を向上させることができる。

開弁時、アンカー３６ａとコア３３との間には隙間t３（＞０）があり、閉弁時に吸入弁３０とアンカースリーブ３６ｂとの間に隙間ｔ２（＞０）が出来るように、適切な距離に設定されている。開弁時における隙間t３の距離（大きさ）を隙間ｔ１の距離（大きさ）に近く設定するほど、吸入弁３０の開閉弁時間が短くなり流量制御性が向上する。その一方で、隙間ｔ２に関係する部品の個体ばらつきを考慮しなければ、通電して、アンカー３６ａがコア３３に当接した状態においても吸入弁３０が吸入弁シート３１ａに当接せず、燃料をシール出来なくなる可能性がある。

本実施例においては、部品の個体ばらつきに応じて、アンカー３６ａとアンカースリーブ３６ｂとの圧入距離Ｌ１を調整することにより、閉弁時に吸入弁３０とアンカースリーブ３６ｂとの間に隙間ｔ２（＞０）が出来るようにしている。アンカー（第１アンカーアッシ部品）３６ａとアンカースリーブ（第２アンカーアッシ部品）３６ｂとの圧入部３６ｃ（図６のＬ１で示す部分）は、吸入弁３０が閉弁した状態において、アンカー３６ａと吸入弁３０とが分離する圧入長さに設定されている。

ここで圧入とは、一方の部材（部品）に設けた穴に、他方の部材（部品）を、圧力を加えて押し込むことを言う。圧入前の状態において、他方の部材の外径は一方の部材の穴の内径よりも大きく形成される。圧入後の状態において、一方の部材の穴の内周面と他方の部材の外径部（外周面）との間には強い力が生じ、両部材が固定される。本実施例の圧入部３６ｃでは、アンカースリーブ３６ｂの外側円筒部（外周面）３６ｂａの外径（直径）はアンカー３６ａの内側円筒面（内周面）３６ａａの内径よりも大きく、アンカースリーブ３６ｂの外側円筒部３６ｂａがアンカー３６ａの内側円筒面３６ａａに圧入されることより、アンカースリーブ３６ｂとアンカー３６ａとの間に強い固定力を発生させている。
なお、固定部３１ｅの圧入部なども同様である。

アンカー３６ａとアンカースリーブ３６ｂとの圧入距離Ｌ１を調整することにより、部品の個体ばらつきを吸収することができる。この場合、図６に示すように、アンカー３６ａがコア３３に当接した状態において、アウターコア３３ｂの端部（端面）３３ｂａとアンカースリーブ３６ｂの端部（端面）３６ｂｃとの距離Ｌ２が所定の長さとなるように、圧入距離Ｌ１が調整される。その結果、各製品間における距離Ｌ２のばらつきが所定の公差内に収まる。

本実施例によれば、複数個ある構成部品の集積公差に関係なく、閉弁状態において、吸入弁（弁体）３０とアンカーアッシ３６（すなわちアンカー３６ａ側の部品）との間に確実に間隙を確保することができる。この間隙に関係する部品ごとに見れば、各部品の公差を厳しく設定する必要がなく、各部品の製作が容易になり、各部品の歩留まりが向上する。

また各部品の公差が圧入距離Ｌ１により吸収されることで、最大の公差が集積されることにより、この間隙の長さが不要に長くなるのを抑制することができる。このため本実施例の電磁弁機構３００は、吸入弁３０の開閉弁応答性を向上させることが出来る。結果として、本実施例の高圧燃料供給ポンプ１００は、吐出性能を向上させることが出来る。

その他、本実施例の高圧燃料供給ポンプ１００は、調整シム（アジャスタ）が不要になることで部品点数を少なくすることができ、調整シムを選択したり、調整シムを組み付けたりする工程が不要になり、部品点数の低減及び組立設備の簡素化が可能になる。

また各部品の積算公差を電磁弁機構３００の組立中に測定する必要がなく、作業工程が簡素化される。これは、各部品の積算公差の測定と、測定結果に応じた調整シム選択という、マッチング工程の廃止を可能にする。

本実施例のアンカーアッシ３６は、アンカー３６ａとアンカースリーブ３６ｂとを圧入により組み付けており、溶接レスの構造を実現する。アンカー３６ａに用いられる磁性材料は難溶接材料であり、溶接レスの構造により、アンカー３６ａに好適な磁性材料を用いることができる。その他、溶接レスの構造により、溶接設備、溶接品質のチェック、脱脂洗浄等が不要になると共に、溶接時に生じるスパッタに対する対策が不要になる。

さらに本実施例のアンカーアッシ３６は、アンカー３６ａの材料とアンカースリーブ３６ｂの材料とを分けることができ、上述した様にアンカー３６ａに好適な磁性材料を用いることができるほか、アンカースリーブ３６には上述したような耐摩耗性の高い材料を用いることができる。

さらに本実施例のアンカーアッシ３６は、特許文献１のように、ロッドの質量を受けてロッドと一体に動作する構造ではないため、磁気吸引力により駆動されるアンカーアッシ３６を軽量化することができ、開閉弁応答性を向上させることが出来る。開閉弁応答性の向上は吐出流量の増加や、流量制御性の向上に寄与する。またアンカーアッシ３６を軽量化することで、アンカー３６ａ及びコアの相互の対向面（衝突部）３３ａａ，３６ａｂに作用する衝突力を軽減することができ、相互の対向面３３ａａ，３６ａｂに生じるダメージを小さくすることができると共に、衝突音を小さくすることができる。

さらに本実施例のアンカーアッシ３６は、アンカー支持ロッド４５との摺動部３６ｂｂ及び吸入弁シート部材３１との摺動部３６ｂｄにより２点で支持されているため、アンカーアッシ３６の軸方向３００Ａに対する傾きが抑制される。これにより、アンカー３６ａがコアの対向面（磁気吸引面）３３ａａに片当たりするのを抑制し、コアの磁気吸引面３３ａａ又は磁気吸引面３３ａａを被覆する被覆膜（めっき等）の損傷を抑制することができる。またアンカー３６ａとロッド３０ｂとの摺動面における固着（焼き付き）を防止することができる。アンカーアッシ３６を２点（２か所）２か所で支持する構造は、１点（１か所）で支持する構造に比べて、支持部の軸方向長さを短くすることができ、アンカーアッシ３６の軽量化に寄与する。

以上に説明した本実施例に係る電磁弁機構３００は以下のような特徴を有する。

（１）相互の間に磁気吸引力が作用するアンカーアッシ３６及び磁気コア３３と、アンカーアッシ３６に対して離接可能に構成される吸入弁３０と、を備えた電磁弁機構３００において、
アンカーアッシ３６は、磁気コア３３に対向する対向面３６ａｂを有する第１アンカーアッシ部品３６ａと、第１アンカーアッシ部品３６ａと一体に構成される第２アンカーアッシ部品３６ｂと、第１アンカーアッシ部品３６ａと第２アンカーアッシ部品３６ｂとを固定する圧入部３６ｃと、を有し、
圧入部３６ｃの圧入長さＬ１は、吸入弁３０が閉弁した状態において、第２アンカーアッシ部品３６ｂと吸入弁３０とが分離する長さに設定される。
（２）第２アンカーアッシ部品３６ｂと吸入弁３０とは、吸入弁３０が閉弁した状態において、軸方向３００Ａに分離する。
（３）吸入弁３０は、アンカーアッシ３６と対向する側に、第２アンカーアッシ部品３６ｂと離接するロッド３０ｂを有し、
第２アンカーアッシ部品３６ｂと吸入弁３０とは、吸入弁３０が閉弁した状態において、第２アンカーアッシ部品３６ｂとロッド３０ｂとの間に軸方向３００Ａの隙間ｔ２が形成されて分離する。
（４）第１アンカーアッシ部品３６ａは磁性材料で構成され、
第２アンカーアッシ部品３６ｂは第１アンカーアッシ部品３６ａとは異なる材料で構成される。
（５）磁気コア３３は、アウターコア３３ｂと、アウターコア３３ｂの内周部に配置されるインナーコア３３ａと、を備える。
（６）インナーコア３３ａはアウターコア３３ｂの内周部に固定され、
インナーコア３３ａの内周部にアンカーアッシ３６を開弁方向に付勢する第1ばね４０を備える。
（７）第1ばね４０は、アンカーアッシ３６の側の端部が第２アンカーアッシ部品３６ｂの端部３６ｂｅに構成されるばね座に当接する。
（８）内周部にロッド３０ｂの一部を収容し、ロッド３０ｂと摺動する摺動部３１ｃを有するハウジング３１を備え、
ハウジング３１はアウターコア３３ｂに対して固定される固定部３１ｆを備える。
（９）ハウジング３１の内周側に配置され、ロッド３０ｂを閉弁方向に付勢する第２ばね３７を備え、
ハウジング３１と吸入弁３０と第２ばね３７とは一体の組立部品として構成され、
ハウジング３１をアウターコア３３ｂに対して固定する固定部３１ｆは圧入部で構成される。
（１０）容量可変機構を構成する電磁弁機構を備えた高圧燃料供給ポンプ１００において、
電磁弁機構３００は、
相互の間に磁気吸引力が作用するアンカーアッシ３６及び磁気コア３３と、アンカーアッシ３６に対して離接可能に構成される吸入弁３０と、を備え、
アンカーアッシ３６は、磁気コア３３に対向する対向面３６ａｂを有する第１アンカーアッシ部品３６ａと、第１アンカーアッシ部品３６ａと一体に構成される第２アンカーアッシ部品３６ｂと、第１アンカーアッシ部品３６ａと第２アンカーアッシ部品３６ｂとを固定する圧入部３６ｃと、を有し、
圧入部３６ｃの圧入長さＬ１は、吸入弁３０が閉弁した状態において、第２アンカーアッシ部品３６ｂと吸入弁３０とが分離する長さに設定される。
なお、本発明は上記した実施例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、上記した実施例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、実施例の構成の一部に他の構成を追加したり、実施例の構成の一部を他の構成に置換したりすることが可能である。

３０…吸入弁、３０ｂ…ロッド、３１ｃ…ハウジング３１におけるロッド３０ｂとの摺動部、３１ｆ…アウターコア３３ｂに対するハウジング３１の固定部、３３…磁気コア、３３ａ…インナーコア、３３ｂ…アウターコア、３６…アンカーアッシ、３６ａ…第１アンカーアッシ部品、３６ａｂ…アンカーアッシ３６の磁気コア３３に対向する対向面、３６ｂ…第２アンカーアッシ部品、３６ｂｅ…第1ばね４０のばね座、３６ｃ…第１アンカーアッシ部品３６ａと第２アンカーアッシ部品３６ｂとの圧入部、３７…第２ばね、４０…第1ばね、３００…電磁弁機構、３００Ａ…軸方向、Ｌ１…第２アンカーアッシ部品３６ｂと吸入弁３０との圧入長さ、ｔ２…閉弁時における第２アンカーアッシ部品３６ｂとロッド３０ｂとの間の軸方向隙間。

Claims (8)

1. 相互の間に磁気吸引力が作用するアンカーアッシ及び磁気コアと、前記アンカーアッシに対して離接可能に構成される吸入弁と、を備えた電磁弁機構において、
   前記アンカーアッシは、前記磁気コアに対向する対向面を有する第１アンカーアッシ部品と、前記第１アンカーアッシ部品と一体に構成される第２アンカーアッシ部品と、前記第１アンカーアッシ部品と前記第２アンカーアッシ部品とを固定する圧入部と、を有し、
   前記吸入弁は、前記アンカーアッシと対向する側に、前記第２アンカーアッシ部品と離接するロッドを有し、
   前記第２アンカーアッシ部品と前記吸入弁とは、前記吸入弁が閉弁した状態において、前記第２アンカーアッシ部品と前記ロッドとの間に軸方向の隙間が形成されて分離するように構成され、
   前記圧入部の圧入長さは、前記吸入弁が閉弁した状態において、前記第２アンカーアッシ部品と前記吸入弁とが分離する長さに設定されたことを特徴とする電磁弁機構。
2. 請求項１に記載の電磁弁機構において、
   前記第１アンカーアッシ部品は磁性材料で構成され、
   前記第２アンカーアッシ部品は前記第１アンカーアッシ部品とは異なる材料で構成されることを特徴とする電磁弁機構。
3. 請求項１に記載の電磁弁機構において、
   前記磁気コアは、アウターコアと、前記アウターコアの内周部に配置されるインナーコアと、を備えることを特徴とする電磁弁機構。
4. 請求項３に記載の電磁弁機構において、
   前記インナーコアは前記アウターコアの内周部に固定され、
   前記インナーコアの内周部に前記アンカーアッシを開弁方向に付勢する第１ばねを備えたことを特徴とする電磁弁機構。
5. 請求項４に記載の電磁弁機構において、
   前記第１ばねの前記アンカーアッシの側の端部は、前記第２アンカーアッシ部品の端部に構成されるばね座に当接することを特徴とする電磁弁機構。
6. 請求項３に記載の電磁弁機構において、
   内周部に前記ロッドの一部を収容し、前記ロッドと摺動する摺動部を有するハウジングを備え、
   前記ハウジングは前記アウターコアに対して固定される固定部を備えることを特徴とする電磁弁機構。
7. 請求項６に記載の電磁弁機構において、
   前記ハウジングの内周側に配置され、前記ロッドを閉弁方向に付勢する第２ばねを備え、
   前記ハウジングと前記吸入弁と前記第２ばねとは一体の組立部品として構成され、
   前記ハウジングを前記アウターコアに対して固定する固定部は圧入部で構成されることを特徴とする電磁弁機構。
8. 容量可変機構を構成する電磁弁機構を備えた高圧燃料供給ポンプにおいて、
   前記電磁弁機構は、
   相互の間に磁気吸引力が作用するアンカーアッシ及び磁気コアと、前記アンカーアッシに対して離接可能に構成される吸入弁と、を備え、
   前記アンカーアッシは、前記磁気コアに対向する対向面を有する第１アンカーアッシ部品と、前記第１アンカーアッシ部品と一体に構成される第２アンカーアッシ部品と、前記第１アンカーアッシ部品と前記第２アンカーアッシ部品とを固定する圧入部と、を有し、
   前記吸入弁は、前記アンカーアッシと対向する側に、前記第２アンカーアッシ部品と離接するロッドを有し、
   前記第２アンカーアッシ部品と前記吸入弁とは、前記吸入弁が閉弁した状態において、前記第２アンカーアッシ部品と前記ロッドとの間に軸方向の隙間が形成されて分離するように構成され、
   前記圧入部の圧入長さは、前記吸入弁が閉弁した状態において、前記第２アンカーアッシ部品と前記吸入弁とが分離する長さに設定されたことを特徴とする高圧燃料供給ポンプ。

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