JPH1131616A

JPH1131616A - 電磁装置

Info

Publication number: JPH1131616A
Application number: JP27451097A
Authority: JP
Inventors: Shigeiku Enomoto; 榎本　　滋郁; Moriyasu Goto; 守康後藤
Original assignee: Nippon Soken Inc
Current assignee: Soken Inc
Priority date: 1997-05-16
Filing date: 1997-10-07
Publication date: 1999-02-02

Abstract

(57)【要約】【課題】コストアップを招くことなくコイル通電時に発
生する渦電流を低減し、応答性を向上させる。【解決手段】ソレノイド用ステータ４は、概略凸状をな
す第１ステータ５と、概略カップ状をなす第２ステータ
６とを有する。第１ステータ５は、軸部７とこの軸部７
の下端に連結された円板部８とから構成され、第２ステ
ータ６は、外壁部９とこの外壁部９より軸心方向に延び
る環状板部１０とから構成される。環状空間からなるコ
イル室１１は、第１及び第２ステータ５，６の間に形成
され、このコイル室１１内にはボビン１２に巻回された
コイル１３が配設されている。プッシュロッド１６の上
端にはアーマチュア１７が連結されている。また、ソレ
ノイドハウジング２の上端にはロックボルト２０が螺着
されている。この場合、コイル１３を巻回するボビン１
２の寸法の自由度が増し、ソレノイド用ステータ４の高
さを小さくすると共に、その体積を減少させることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電磁弁等に
用いられるソレノイド用ステータを有する電磁装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来技術として、ディーゼル機
関用燃料噴射ポンプの噴射量を制御するための電磁弁
（電磁装置）があり、その一例としては特開平８−１７
７６７６号公報の「電磁弁」が開示されている。従来一
般の電磁弁を図１４を用いて説明する。図１４の電磁弁
４１において、ソレノイドハウジング４２内には略円柱
状をなすソレノイド用ステータ４３が配設され、ソレノ
イド用ステータ４３に形成された環状の溝部４３ａには
コイル４４が巻回されている。このソレノイド用ステー
タ４３は、棒材の切削加工により作製される。また、ソ
レノイド用ステータ４３の上面にはアーマチュア４５が
配設され、そのアーマチュア４５にはプッシュロッド４
６を介して弁体４７が連結されている。弁体４７は圧縮
コイルばね４８により常に開弁方向（図の上方向）に付
勢されている。

【０００３】そして、上記構成の電磁弁４１において、
コイル非通電時には圧縮コイルばね４８の付勢力により
弁体４７が開弁位置に保持される。また、コイル通電時
にはアーマチュア４５とソレノイド用ステータ４３とが
互いに吸引し合い、圧縮コイルばね４８の付勢力に抗し
て弁体４７が閉弁位置に移動する。なお、ソレノイド用
ステータ４３は、ロックボルト４９の締付けによりその
軸方向の位置が固定されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
電磁弁４１では、開閉動作時の応答性を確保すべくコイ
ル４４を巻回するための溝部４３ａを大きくする必要が
ある一方、そのために、この溝部４３ａの「Ｌａ」寸法
を大きくすると、アーマチュア４５の径が大きくなり、
アーマチュア４５の重量増加による応答性悪化という問
題が生じる。アーマチュア４５の重量増加を回避するに
は、溝部４３ａの「Ｌｂ」寸法を大きくしなければなら
なかった。この際、ソレノイド用ステータ４３の全長が
長くなり、それに伴い渦電流の発生が多くなって応答性
の悪化を招く。また、従来構成では、ソレノイド用ステ
ータ４３の外壁部が磁路を形成する上で必要以上に大き
くなる。つまり、ソレノイド用ステータ４３の縦断面を
図１５（ａ）に、図１５（ａ）のＣ−Ｃ線断面を図１５
（ｂ）に示すと、図１５（ｂ）における面積Ｓｂが面積
Ｓａよりも大きくなってしまう（この構成で、Ｓａ＝Ｓ
ｂを達成しようとすると、アーマチュア４５の拡大を招
く）。かかる場合、渦電流が図示のように発生し、渦電
流損が大きく電磁弁４１の応答性悪化を招いていた。

【０００５】因みに、渦電流損を低減して応答性を確保
するためのソレノイド用ステータとして、特開平４−３
６５３０５号公報には、多数の磁性体の板を渦巻き状に
積層配置して構成した技術が開示されている。このソレ
ノイド用ステータの構成を図１６及び図１７に示す。こ
れら各図において、ソレノイド用ステータ５１は、多数
の磁性体の板５２を積層配置することにより構成され、
同ステータ５１の溝部５１ａは磁性体の板５２の凹部５
２ａにより形成されている。しかし、このソレノイド用
ステータ５１では、ステータ中心部の浮き上がりの問題
を解消すべくレーザ溶接等による変形防止策を必要とす
るため、設備導入や溶接作業に伴うコストアップを招
く。

【０００６】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、コストアップを
招くことなくコイル通電時に発生する渦電流を低減し、
応答性を向上させることができる電磁装置を提供するこ
とである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明では、コイルを収容するため
のコイル室を区画すると共にアーマチュアとの間に閉じ
た磁路を形成する複数のステータ片によりソレノイド用
ステータを構成し、これら複数のステータ片が軸方向に
押圧支持されてなる。

【０００８】上記構成によれば、複数のステータ片によ
りコイル室を区画するに際し、そのコイル室を形成する
自由度が増す。そのため、コイル通電時に発生する渦電
流を大幅に低減したソレノイド用ステータを実現するこ
とができる。つまり、従来装置のように、コイルを巻回
するための溝部を棒材の削り出しにより形成し、コスト
低減を狙ったソレノイド用ステータでは、溝部の加工の
制限により当該ステータが軸方向に伸長した形状になる
と共に、外壁部付近の体積が過大になる（前記図１４，
１５参照）。この問題は、アーマチュアの重量増加を回
避する上でも自ずと生じるものであった。これに対し本
発明によれば、複数のステータ片を組み付けることで、
ソレノイド用ステータの周方向（軸方向に直交する方
向）にコイル室を拡張させることができ、その分、軸方
向の寸法が短縮できる。その結果、従来装置（図１４，
１５）に比べて、コイル通電時に発生する渦電流を大幅
に低減し、応答性を向上させることができる。このと
き、コイルを巻回するための溝部（コイル室）が容易に
形成でき、コストアップを招くこともない。またさら
に、アーマチュアの大型化を招くこともなく、電磁装置
としての小型化を図ることもできる。

【０００９】請求項１の発明のより具体的な構成とし
て、請求項２に記載の発明では、軸部並びにこの軸部の
先端に形成された円板部からなる第１ステータと、外壁
部並びにこの外壁部より軸心方向に延びる環状板部から
なる第２ステータとにより前記ソレノイド用ステータを
構成している。かかる場合、コイル通電時には、第１ス
テータの軸部及び円板部と、第２ステータの外壁部及び
環状板部と、アーマチュアとにより閉じた磁路が形成さ
れることになる。この際、既述の通り渦電流損が抑制さ
れ、電磁弁の応答性が確保できる。

【００１０】また、請求項３に記載の発明では、前記第
１ステータの円板部の外縁部が前記第２ステータの外壁
部にて押圧されてなる。この場合、ソレノイド用ステー
タの組み付け強度が確保できる。

【００１１】請求項４に記載の発明では、前記第１ステ
ータの軸部の断面積と、前記第２ステータの外壁部の断
面積とが略一致するよう、前記外壁部を薄肉としてい
る。この場合、ソレノイド用ステータの体積を必要最小
限に抑えることができ、渦電流損が確実に低減される。

【００１２】請求項５に記載の発明では、前記第１ステ
ータと前記第２ステータの少なくとも一方を、２つに分
割して構成している。具体的には、前記第１ステータを
軸部と円板部とで分割するか、或いは前記第２ステータ
を外壁部と環状板部とで分割すればよい。これにより、
３つ又は４つのステータ片によりソレノイド用ステータ
が構成され、かかる構成によれば設計上の自由度が向上
する。また、各部材の加工がより一層容易となる。

【００１３】請求項６に記載の発明では、前記第１ステ
ータの軸部にその軸方向に延びる孔部又は切欠き部を形
成している。この場合、第１ステータの軸部に発生する
渦電流の流れが妨げられる。そのため、渦電流損の低減
をより一層確実に実現することができる。

【００１４】請求項７に記載の発明では、前記ソレノイ
ド用ステータの周囲に略円筒状のステータケースを設け
ている。この場合、電磁装置の組み付け時に多大な締め
付けトルクが作用しても、この締め付けトルクによりソ
レノイド用ステータが受ける応力が軽減され、過大な応
力が原因で電磁装置の応答性が悪化するといった問題が
回避できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）以下、この発明を電磁弁に具体化
した第１の実施の形態を図面に従って説明する。なお、
本実施の形態の電磁弁は、ディーゼルエンジンの燃料噴
射ポンプに適用される電磁式燃料スピル弁として用いら
れ、同弁は常開弁（ノーマリオープン弁）として機能す
る。すなわち、ソレノイドコイルが消磁状態にある通常
時には、付勢部材（ばね）の付勢力により燃料通路を開
放する位置に弁体が保持される。そして、ソレノイドコ
イルが励磁されると、弁体が付勢部材の付勢力に抗して
移動し、燃料通路が閉鎖されるようになっている。

【００１６】図１は電磁弁１の概略構成を示す断面図で
ある。図１において、ソレノイドハウジング２は略円筒
状をなし、その下部外周面には図示しない燃料噴射ポン
プに電磁弁１を組み付けるためのねじ部２ａが形成され
ている。ソレノイドハウジング２には、その軸心方向に
延びるフランジ部３が形成されており、そのフランジ部
３の上面にはソレノイド用ステータ４が載置されてい
る。

【００１７】ソレノイド用ステータ４は、その外観が概
略凸状をなす第１ステータ５と、概略カップ状をなす第
２ステータ６とを有し、第１ステータ５の上に第２ステ
ータ６が載置された状態で、両ステータ５，６が前記ソ
レノイドハウジング２内に一体的に組み付けられてい
る。ここで、第１ステータ５は、その軸心に貫通孔７ａ
を有する軸部７と、この軸部７の下端に連結された円板
部８とから構成される。円板部８の外径はソレノイドハ
ウジング２の内径に略一致する。また、第２ステータ６
は、前記ソレノイドハウジング２に嵌挿される外壁部９
と、この外壁部９より軸心方向に延びる環状板部１０と
から構成される。このとき、第１ステータ５の軸部７の
上面と、第２ステータ６の環状板部１０の上面とは面一
となっている。

【００１８】環状空間からなるコイル室１１は、第１及
び第２ステータ５，６の間に形成されており、このコイ
ル室１１内には樹脂製のボビン１２に巻回されたコイル
１３が配設されている。ボビン１２には、１８０°対称
位置に一対のコイル端子１４が設けられており、このコ
イル端子１４は前記第２ステータ６の環状板部１０に形
成された孔部１０ａよりステータ上面に突出している。

【００１９】前記第１ステータ５の軸部７の貫通孔７ａ
内にはブッシュ１５が圧入され、このブッシュ１５内に
はプッシュロッド１６が図の上下方向に摺動可能に配設
されている。プッシュロッド１６の上端にはアーマチュ
ア１７が連結されている。アーマチュア１７は、前記コ
イル１３への通電に伴い発生する磁力によりソレノイド
用ステータ４の上面（磁極面）に吸引されるようになっ
ている。

【００２０】アーマチュア１７の上方には、前記ソレノ
イドハウジング２の内周面に密着するキャップハウジン
グ１８が配設され、このキャップハウジング１８に一体
成形された円環状の脚部１８ａの下端面は、前記第２ス
テータ５の上面縁部に当接している。また、ソレノイド
ハウジング２の上端にはロックボルト２０が螺着され、
それにより、スペーサ１９を介してキャップハウジング
１８の脚部１８ａが第２ステータ６と共に第１ステータ
５を上方から押圧している。つまり、第１及び第２ステ
ータ５，６からなるソレノイド用ステータ４は、キャッ
プハウジング１８とソレノイドハウジング２のフランジ
部３との間に挟まるように固定され、その位置及び形状
が保持されるようになっている。

【００２１】キャップハウジング１８には、樹脂モール
ドにより固定された左右一対の信号入力端子２１が配設
されている。信号入力端子２１は外部からの電気信号を
入力する端子であって、この信号入力端子２１にコイル
通電信号が入力されると、当該端子２１に電気的に接続
されたコイル端子１４を介してコイル１３が通電される
ようになっている。

【００２２】一方、ソレノイドハウジング２において、
前記フランジ部３の下方には、プレート２３を介してバ
ルブハウジング２４が組み付けられている。同バルブハ
ウジング２４に形成された摺動孔２５には、燃料通路２
７ａ，２７ｂを連通又は閉塞するための弁体２６が配設
されている。弁体２６は、前記プッシュロッド１６の下
端に連結されると共に、圧縮コイルばね２８により常に
開弁方向（図の上方向）に付勢されている。

【００２３】次に、ソレノイド用ステータ４及びアーマ
チュア１７を主体とする電磁装置のより詳細な構成を図
２及び図３を用いて説明する。なおここで、図２は、電
磁装置の構成示す一部破断斜視図であり、図３は図２の
Ａ−Ａ線断面図である（但し、図３には第１及び第２ス
テータ５，６のみを示す）。

【００２４】本実施の形態のソレノイド用ステータ４で
は、従来装置のように円柱状のステータに環状溝を切欠
き形成していたのとは異なり、第１ステータ５と第２ス
テータ６とからなる２つのステータ片を組み付け、両ス
テータ５，６の間に形成される環状空間にコイル室１１
を設けている。これにより、コイル１３を巻回するボビ
ン１２の寸法の自由度が増す。つまり、コイルの電磁性
能が同等の場合、従来装置ではコイルを収容する溝部の
断面が前記図１４，１５に示すように比較的縦長であっ
たのに対し、本実施の形態ではボビン１２（コイル室１
１）の断面が比較的、横方向（周方向）に長いものとな
る。かかる構成によれば、ボビン１２の「Ｌ１」寸法
（断面横寸法）が長くなるため、その分だけ「Ｌ２」寸
法（断面縦寸法）が短くなる。この場合、図中のＬ１寸
法が大きくなったとしても、第２ステータ６の環状板部
１０とアーマチュア１７の外周部とが対向するため、ア
ーマチュア１７の径が最小限に抑えられる。要するに、
アーマチュア１７の径を大きくすることなく、ソレノイ
ド用ステータ４の高さが短縮できることになる。

【００２５】そして、コイル通電時において、図２の電
磁装置には、第１，第２ステータ５，６及びアーマチュ
ア１７により破線矢印で示すような磁束が発生する。こ
の際、第１ステータ５の軸部７の上面とアーマチュア１
７とが互いに引き合うと共に、第２ステータ６の環状板
部１０の上面とアーマチュア１７とが互いに引き合い、
それにより、アーマチュア１７が図の下方向に移動す
る。

【００２６】また、本実施の形態の構成によれば、上記
第１ステータ５の軸部７と第２ステータ６の環状板部１
０との間の間隙（図３のＬ９寸法）が比較的狭くても、
コイル１３（ボビン１２）の横方向の寸法を自在に大き
くすることが可能となる。そのため、図３に示すよう
に、第２ステータ６の外壁部９の肉厚が薄くなり、ソレ
ノイド用ステータ４の総体積が小さくなる。またこれ
は、第１ステータ５の軸部７の断面積Ｓ１と、第２ステ
ータ６の外壁部９の断面積Ｓ２とを略一致させることが
できることを意味する。こうしてステータ５，６の断面
積Ｓ１，Ｓ２が等しくなると、コイル通電時において、
ソレノイド用ステータ４の軸心周りに発生する渦電流が
減少する。なお、前記図１４，１５に示す従来装置と比
較すれば、主にステータ外周部における磁気回路の断面
積が小さくなることが分かる（図３のＳ２＜図１５のＳ
ｂ）。

【００２７】因みに、好適な一具体例として、本実施の
形態における電磁装置の各部の寸法を以下に記載する
（図２，図３参照）。つまり、本実施の形態では、・ボビン１２の断面の横寸法Ｌ１を「７．３５ｍｍ」、・ボビン１２の断面の縦寸法Ｌ２を「１１．３ｍｍ」、・第１ステータ５の軸部７の外径Ｌ３を「１２．９ｍ
ｍ」、・第１ステータ５の軸部７の内径Ｌ４を「５．５ｍ
ｍ」、・第１ステータ５の円板部８の肉厚Ｌ５を「２．８ｍ
ｍ」、・第２ステータ６の外壁部９の外径Ｌ６を「３０．０ｍ
ｍ」、・第２ステータ６の外壁部９の内径Ｌ７を「２７．６ｍ
ｍ」、・第２ステータ６の環状板部１０の肉厚Ｌ８を「１．６
ｍｍ」、・第１ステータ５の軸部７と第２ステータ６の環状板部
１０との間の寸法Ｌ９を「２．４５ｍｍ」、としている。但し、第１ステータ５の円板部８の肉厚Ｌ
５は、ステータ体積を削減する上で、第２ステータ６の
環状板部１０の肉厚Ｌ８と等しくするのが望ましいが
（Ｌ５＝１．６ｍｍとする）、本実施の形態では、第１
ステータ５がアーマチュア１７に吸引される力を支える
ため、Ｌ５寸法をＬ８寸法よりも厚肉としている。

【００２８】また、上記構成の電磁装置の作製に際して
は、既述の形状を有する第１ステータ５及び第２ステー
タ６を加工しておき、第１ステータ５の軸部７にコイル
１３を一体成形したボビン１２を嵌め込む。そして、ボ
ビン１２に被せるようにして第２ステータ６を第１ステ
ータ５上に載置する。これにより、図１，図２に示す電
磁装置が作製されることになる。

【００２９】次に、図１を用いて電磁弁１の動作を説明
する。コイル１３の非通電時には、圧縮コイルばね２８
の付勢力により弁体２６がプレート２３に当接する位置
で止まり、電磁弁１は開弁状態を保持する（図示の状
態）。このとき、燃料通路２７ａ，２７ｂが開放され、
燃料の流通が許容される。また、弁体２６が開弁位置で
保持されるため、当該弁体２６に連結されたプッシュロ
ッド１６が押し上げられ、ソレノイド用ステータ４とア
ーマチュア１７との間のエアギャップが所定の微小間隔
で保たれる。

【００３０】一方、コイル１３の通電時には、アーマチ
ュア１７がソレノイド用ステータ４に吸引され、アーマ
チュア１７と共にプッシュロッド１６が図の下方向に移
動する。このとき、弁体２６が圧縮コイルばね２８の付
勢力に抗して閉弁位置に移動し、燃料通路２７ａ，２７
ｂが閉鎖される。このコイル通電時において、第１ステ
ータ５及びアーマチュア１７と、第２ステータ６及びア
ーマチュア１７とが互いに吸引し合うが、その際にも、
ロックボルト２０の締付けにより第１及び第２ステータ
５，６が強固に固定され、位置ズレや変形といった不具
合を招くことはない。またこのとき、ソレノイド用ステ
ータ４の体積が従来装置より小さくなっているため、当
該ステータ４には従来構成よりも少ない渦電流が発生す
る。

【００３１】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。（ａ）本実施の形態では、軸部７及び円板部８からなる
第１ステータ５と、外壁部９及び環状板部１０からなる
第２ステータ６とによりソレノイド用ステータ４を構成
し、第１ステータ５の軸部７及び円板部８と、第２ステ
ータ６の外壁部９及び環状板部１０と、アーマチュア１
７とにより閉じた磁路を形成するようにした。上記構成
によれば、第１及び第２ステータ５，６によりコイル室
１１を区画するに際し、そのコイル室１１を形成する自
由度が増す。そのため、コイル通電時に発生する渦電流
を大幅に低減したソレノイド用ステータ４を実現するこ
とができる。つまり、ソレノイド用ステータ４の周方向
（軸方向に直交する方向）にコイル室１１を拡張させる
ことができ、その分、軸方向の寸法が短縮できる。その
結果、従来装置（図１４，１５）に比べて、コイル通電
時に発生する渦電流を大幅に低減し、応答性を向上させ
ることができる。

【００３２】このとき、コイル１３を巻回するための溝
部（コイル室１１）が容易に形成でき、溝部の加工によ
るコストアップを招くこともない。またさらに、アーマ
チュア１７の大型化を招くこともなく、電磁装置として
の小型化を図ることもできる。すなわち、アーマチュア
１７の径を大きくすることなく、ソレノイド用ステータ
４の高さを短くすることができ、ひいては電磁弁１の全
長が短縮できる。

【００３３】（ｂ）また、多数の磁性体の板を渦巻状に
積層配置してソレノイド用ステータを構成した従来装置
の場合（図１６の場合）には、その軸方向の組み付け強
度を維持するためにレーザ溶接等の対策が必要であった
が、本実施の形態ではロックボルト２０を螺着すること
だけで組み付け強度が確保できる。加えて、電磁装置の
製造過程における作業性も向上する。

【００３４】（ｃ）第１ステータ５の軸部７の断面積
と、第２ステータ６の外壁部９の断面積とが略一致する
よう、外壁部９を薄肉とした。つまり、図３に示すよう
に、軸部７の断面積Ｓ１と、外壁部９の断面積Ｓ２とを
略一致させるようにした。この場合、ソレノイド用ステ
ータ４の体積を必要最小限に抑えることができ、渦電流
損が確実に低減される。

【００３５】なお、上記第１の実施の形態における電磁
弁は、次のように変更して具体化できる。電磁装置を図
４に示すように具体化する。図４では、第１ステータ５
の円板部８の外周縁に段差状の切欠き部８ａを設け、そ
の切欠き部８ａに第２ステータ６の外壁部９の下端を組
み付けている。かかる場合、切欠き部８ａの軸方向の寸
法分だけ外壁部９の縦寸法を長くしておく。この構成に
よれば、第１ステータ５と第２ステータ６との位置ズレ
が確実に防止できるようになる。

【００３６】また、概略凸形状をなす第１ステータ５を
図５〜図７のように構成する。図５において、第１ステ
ータ５の軸部７には、その軸方向に延びる貫通孔３１が
４箇所に設けられている。この場合、ソレノイド用ステ
ータ４の中心部では渦電流の流れる距離が短いため、よ
り多くの渦電流が発生するが、貫通孔３１により渦電流
の流れが妨げられる。それにより、渦電流が大幅に低減
され、電磁弁１の閉弁応答性を向上させることができ
る。

【００３７】図６において、第１ステータ５の軸部７に
は、その軸方向に延びる切欠き３２が４箇所に設けられ
ている。また、図７において、第１ステータ５の軸部７
（の外周側）には、その軸方向に延びる切欠き溝３３が
４箇所に設けられている。なお図７の切欠き溝３３は軸
部７の内周側に設けてもよい。これら切欠き３２，切欠
き溝３３により渦電流の流れが妨げられ、渦電流が大幅
に低減される。

【００３８】また更に、上記図５〜図７の第１ステータ
５を用いれば、電源電圧が低く応答性が比較的低い電磁
弁であっても（例えば、電源電圧＝１２ボルトの場
合）、その時々に必要な応答性を確保することができ、
電磁弁が好適に具体化できる。なお、図５〜図７の構成
において、貫通孔３１，切欠き３２，切欠き溝３３の数
を３箇所以下、又は５箇所以上としてもよい（但し、等
間隔に設けるのが望ましい）。

【００３９】上記実施の形態では、ソレノイド用ステー
タ４を、第１及び第２ステータ５，６からなる２つのス
テータ片にて構成したが、３つ以上のステータ片にて構
成するようにしてもよい。例えば第２ステータ６の外壁
部９と環状板部１０とを別個に設け、この両部材と第１
ステータ５とをロックボルト２０の締付けにより固定さ
せる。この場合、各部材の加工がより一層容易となる。
要は、コイル１３を収容するためのコイル室１１を区画
すると共にアーマチュア１７との間に閉じた磁路を形成
する複数のステータ片によりソレノイド用ステータを構
成し、これら複数のステータ片が軸方向に押圧支持され
ていればよく、各部材の組み付け強度を確保しつつ、各
部材を適宜に分離して構成してもよい。

【００４０】また、ソレノイド用ステータ４（第１及び
第２ステータ５，６）を押圧固定する手段としては、上
述したロックボルト２０以外の手段を採用してもよい。
例えばロックボルト（ロックナットでも可）の下に皿ば
ねを配設して押圧力を増強させたり、かしめによりソレ
ノイド用ステータ４を押圧支持するようにしてもよい。

【００４１】（第２の実施の形態）次に、本発明におけ
る第２の実施の形態を図８〜図１１を用いて説明する。
但し、第２の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。

【００４２】本実施の形態では、可変吐出量高圧ポンプ
の燃料吐出量を制御する電磁弁として具体化した事例を
説明する。ここで、電磁弁（電磁装置）の説明を行う前
に、可変吐出量高圧ポンプの説明を行う。なお、可変吐
出量高圧ポンプの詳細は、例えば特開昭６４−７３１６
６号公報に開示されている。

【００４３】ディーゼルエンジンの燃料噴射システムの
１つとして、コモンレール式噴射システムが知られてい
る。コモンレール式噴射システムでは、各気筒のインジ
ェクタに連通する共通の蓄圧配管（コモンレール）が設
けられ、可変吐出量高圧ポンプによって必要な流量の高
圧燃料を圧送供給することにより、コモンレール内の燃
料圧力を一定に保持している。コモンレール内の高圧燃
料は所定のタイミングでインジェクタにより各気筒に噴
射される。

【００４４】図８は、こうした用途に用いられるインナ
ーカム圧送式の可変吐出量高圧ポンプ６１の構成の１例
を示す断面図である。可変吐出量高圧ポンプ６１におい
て、ポンプハウジング６３内には、ディーゼルエンジン
によって同エンジンの１／２の回転と同期して回転駆動
されるドライブシャフト６４が挿通保持されており、こ
のドライブシャフト６４には低圧燃料供給用のベーン式
フィードポンプ６５が連結されている。フィードポンプ
６５はドライブシャフト６４と一体に回転し、図示しな
い燃料タンクから燃料を吸入すると共に低圧に加圧した
燃料を燃料通路６６，６７，６８を通して燃料室６９に
送出する。

【００４５】上記ドライブシャフト６４は、ベアリング
７０，７１を介してポンプハウジング６３に回転可能に
支持されており、その右端部には、インナーカム７２が
一体に形成されている。なお、ドライブシャフト６４と
インナーカム７２とは一体となっているが、これらを別
体にして継手で連結してもよい。

【００４６】ポンプハウジング６３の右端開口にはヘッ
ド７３が嵌着されており、該ヘッド７３は左端中央部が
突出して上記インナーカム７２内に挿通位置している。
該ヘッド７３の左端中央部に設けたシリンダたる摺動孔
７４内には、複数個のプランジャ７５が往復動自在且つ
摺動自在に支持されており、各プランジャ７５の内側端
面と各摺動孔７４の内壁との間に圧力室７６が形成され
ている。圧力室７６は、燃料通路７７と電磁弁６２とを
介して上記燃料室６９に連通しており、燃料室６９から
流入する低圧燃料を加圧するための加圧室として機能す
る。

【００４７】図９は上記インナーカム７２を正面から見
た図であり、同図に示すように、上記複数個のプランジ
ャ７５はリング状のインナーカム７２の内側に等間隔で
配置されている。各プランジャ７５の外側端部にはシュ
ー７８が設けられ、各シュー７８にカムローラ７９が回
転自在に保持されている。上記インナーカム７２は、カ
ムローラ７９の外周に摺接するように配置されている。
また、インナーカム７２の内周面には、等間隔で配置さ
れた複数のカム山を有するカム面８０が形成されてい
る。

【００４８】しかして、ドライブシャフト６４と一体と
なったインナーカム７２が回転すると、プランジャ７５
がシリンダ７４内を往復動し、プランジャ７５の上昇に
より圧力室７６内の燃料が加圧される。加圧された燃料
は、図８の燃料通路１２１及びデリバリバルブ１２２を
介して図示しないコモンレールに供給される。

【００４９】図１０は、電磁弁６２の概略構成を示す断
面図である。ソレノイドハウジング８２は略円筒状をな
し、その外周面には可変吐出量高圧ポンプ６１のヘッド
７３に電磁弁６２を組み付けるためのねじ部８２ａが形
成されている。

【００５０】ソレノイドハウジング８２の下端部には、
バルブハウジング８３が嵌装固定されており、このバル
ブハウジング８３に形成した摺動孔８４には、燃料通路
８５，８６を連通又は閉塞するための弁体８７が配設さ
れている。弁体８７の上端部にはアーマチュア８８が連
結されている。また、弁体８７の上面には、スプリング
ガイド８９が配置され、その上方には圧縮コイルばね９
０が配置されている。従って、弁体８７は、圧縮コイル
ばね９０によって常に開弁方向（図の下方向）に付勢さ
れることになる。

【００５１】バルブハウジング８３の下面には、複数の
燃料通路９２を有するスペーサ９１が配設されており、
このスペーサ９１の上面に前記弁体８７の下面が当接し
ている。ここで、スペーサ９１は、前記図８の可変吐出
量高圧ポンプ６１のヘッド７３とバルブハウジング８３
との間に組み込まれ、バルブハウジング８３の燃料通路
８５，８６とスペーサ９１の燃料通路９２とを介して前
記燃料室６９と圧力室７６とが連通されるようになって
いる。

【００５２】ソレノイドハウジング８２の内部には、ソ
レノイド用ステータ８１が配置されている。図１１に示
すように、ソレノイド用ステータ８１は、その外観が概
略凸状をなす第１ステータ９４と、概略カップ状をなす
第２ステータ９５とを有し、同図の第１ステータ９４の
下に第２ステータ９５が配置された状態で、両ステータ
９４、９５が円筒状のステータケース９６内に一体的に
組み付けられている。ここで、第１ステータ９４は、そ
の軸心に孔９７ａを有する軸部９７と、この軸部９７の
上端に連結された円板部９８とから構成される。円板部
９８の外径はステータケース９６の内径に略一致する。
また、第２ステータ９５は、前記ステータケース９６に
嵌挿される外壁部９９と、この外壁部９９より軸心方向
に延びる環状板部１００とから構成される。このとき、
第１ステータ９４の軸部９７の下面と、第２ステータ９
５の環状板部１００の下面と、ステータケース９６の下
面とは面一となっている。なお、ステータケース９６
は、非磁性材料でできている。

【００５３】環状空間からなるコイル室１０１は、第１
及び第２ステータ９４，９５の間に形成されており、こ
のコイル室１０１内には樹脂製のボビン１０２に巻回さ
れたコイル１０３が配設されている。図１０に示すよう
にボビン１０２には、１８０°対称位置に一対のコイル
端子１０４が設けられており、このコイル端子１０４は
前記第１ステータ９４の円板部９８に形成された孔部９
８ａより図中上向きに突出している。

【００５４】図１０において、ソレノイド用ステータ８
１の上方にはカバー１０５が配置されており、カバー１
０５に形成された孔部１０５ａよりコイル端子１０４が
図中上向きに突出している。本実施の形態においては、
カバー１０５とステータケース９６とを一体化している
が、これらを別体としてもよい。

【００５５】一方、ソレノイド用ステータ８１とバルブ
ハウジング８３との間には、リング状のシム１０６が配
置されている。シム１０６は、面一となっているステー
タケース９６の下面と第２ステータ９５の環状板部１０
０とを下方から押圧し、これによりソレノイド用ステー
タ８１の位置が保持されている。すなわち、第１ステー
タ９４（の円板部９８）は、第２ステータ９５（の外壁
部９９）によって押圧されてその位置が保持される。そ
の結果、ソレノイド用ステータ８１の位置が保持され
る。

【００５６】図８に戻り、可変吐出量高圧ポンプ６１の
動作について説明する。可変吐出量高圧ポンプ６１の吸
入行程時には、コイル１０３への通電は行われず、電磁
弁６２の弁体８７は開弁位置に保持されている。そし
て、可変吐出量高圧ポンプ６１の圧送行程になると、コ
イル１０３への通電が行われ、弁体８７は閉弁位置に移
動する。すると、プランジャ７５により加圧された圧力
室７６内の燃料が燃料通路１２１及びデリバリバルブ１
２２を介して図示しないコモンレールに供給される。

【００５７】ここで、燃料圧送時には、圧力室７６が約
１６００気圧（１６０ＭＰａ）もの高圧となるため、電
磁弁６２は図８中、右方向に約１５００ｋｇｆの油圧作
用力を受ける。そのため、電磁弁６２は、１７ｋｇｍも
のトルクでもってヘッド７３に取り付ける必要があり、
その締め付けのために電磁弁６２のシム１０６には約３
０００ｋｇｆの軸力が作用する。シム１０６に作用する
軸力はソレノイド用ステータ８１に作用するが、ソレノ
イド用ステータ８１の周囲に設けたステータケース９６
にも作用する。そのため、ソレノイド用ステータ８１に
実際に作用する軸力が低減され、ひいては電磁弁６２の
応答性の悪化するなどの問題が回避できる。

【００５８】因みに、図１２には、ステータケースがな
い電磁弁１０７の事例を比較のために示すが、この場合
は、シム１０６が受ける軸力が全てソレノイド用ステー
タ８１に作用する。従って、ソレノイド用ステータ８１
には大きな応力が発生し、応答性が悪化してしまう。

【００５９】図１３に示す電磁装置は、上記図８〜図１
２で説明した第２の実施の形態の一部変形例である。図
１３において、ソレノイド用ステータ１０８は、第１〜
第４の４つのステータ片よりなる。すなわち、前記図１
１に示す第１ステータ９４を２分割して、それらを「第
１ステータ１０９」及び「第２ステータ１１０」とし、
同図１１に示す第２ステータ９５を２分割して「第３ス
テータ１１１」及び「第４ステータ１１２」としてい
る。

【００６０】ここで、第４ステータ１１２の下面と、第
１ステータ１０９の下面と、ステータケース９６の下面
とは面一となっている。第４ステータ１１２の下面とス
テータケース９６の下面とはシム１０６によって押圧さ
れ、それにより、第４ステータ１１２とカバー１０５と
の間に介在する第２ステータ１１０と第３ステータ１１
１とが固定されている。さらに、第１ステータ１０９は
その係合部１０９ａが第２ステータ１１０の係合部１１
０ａに係合されており、それにより押圧固定されてい
る。

【００６１】このように、ソレノイド用ステータ１０８
においてはその全てのステータ片（第１〜第４ステータ
１０９〜１１２）が軸方向に押圧支持され、互いに強固
に組み付けられる。図１３の形態によれば設計上の自由
度が向上する。また、各部材の加工がより一層容易とな
る。

【００６２】なお、本発明の実施の形態は、上記以外に
次の形態にて実現できる。上記第１の実施の形態におい
て、ソレノイド用ステータ４を構成する第１及び第２ス
テータ５，６を、板厚が均一で且つ湾曲形状をなす複数
の磁性体の板を渦巻状に積層配置して形成してもよい。
かかるソレノイド用ステータでは、多数の磁性体の薄板
をステータの中心軸線に対して渦巻き状に積層配置して
構成され、この磁性体の薄板がその両面に絶縁被膜を形
成するケイ素鋼板からなるため、渦電流損が非常に小さ
く抑えられる。つまり、ソレノイド用ステータの渦電流
が非常に小さくなり、このソレノイド用ステータを用い
た電磁装置では応答性が極めて良好となる。なおこうし
た積層構造のソレノイド用ステータでは、各磁性体の板
の浮き上がりを防止するためのレーザ溶接等が必要とな
り自ずとコストアップを招くが、コストよりも応答性が
優先される場合には、上記のような積層構造が有効であ
ると考えられる。

【００６３】同様に、上記第２の実施の形態における図
１１や図１３に示す電磁装置においても、ソレノイド用
ステータ８１，１０８（ステータ片９４，９５，１０９
〜１１２）を積層構造のものに変更して具体化してもよ
い。

【００６４】上記第２の実施の形態において、前記図１
１に示すソレノイド用ステータ８１の第１ステータ９４
（軸部９７）、或いは前記図１３に示すソレノイド用ス
テータ１０８の第１ステータ１０９に、その軸方向に延
びる孔部又は切欠き部を形成して構成してもよい。具体
的には、例えば前記図５〜図７に示す形態にて第１ステ
ータに貫通孔や切欠きを形成する。この場合、貫通孔や
切欠きにより渦電流の流れが妨げられて渦電流が大幅に
低減され、電磁弁の閉弁応答性を向上させることができ
る。

【００６５】前記図１３に示す形態では、前記図１１に
示す第１，第２ステータ９４，９５を各々２分割してそ
れらを第１〜第４ステータ１０９〜１１２としたが、こ
れを変更し、第１，第２ステータ９４，９５のうちいず
れか一方のみ２分割してもよい。すなわち、ソレノイド
用ステータを３つのステータ片により構成する。

【００６６】上記各実施の形態では、常開式（ノーマリ
オープン式）の電磁弁に本発明を具体化したが、これ以
外にも適用範囲を広げることができる。例えば自動車用
エンジンの常閉式（ノーマリクローズ式）の電磁式燃料
噴射弁において本発明を具体化してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態における電磁弁の構成を示す
断面図。

【図２】電磁弁に組み付けられた電磁装置の構成を示す
一部破断斜視図。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図。

【図４】電磁装置の構成を示す一部破断斜視図。

【図５】第１ステータの形状を示す図。

【図６】第１ステータの形状を示す斜視図。

【図７】第１ステータの形状を示す斜視図。

【図８】第２の実施の形態において、可変吐出量高圧ポ
ンプの構成を示す断面。

【図９】インナーカム圧送部の構成を示す断面図。

【図１０】第２の実施の形態における電磁弁の構成を示
す断面図。

【図１１】電磁弁に組み付けられた電磁装置の構成を示
す一部破断斜視図。

【図１２】電磁弁の構成を示す断面図。

【図１３】電磁弁に組み付けられた電磁装置の構成を示
す一部破断斜視図。

【図１４】従来技術における電磁弁の構成を示す断面
図。

【図１５】従来技術におけるステータの構成を示す断面
図。

【図１６】多数の磁性体の板を用いた積層構造ステータ
の構成を示す斜視図。

【図１７】磁性体の板の形状を示す斜視図。

【符号の説明】

１…電磁弁、４…ソレノイド用ステータ、５…ステータ
片としての第１ステータ、６…ステータ片としての第２
ステータ、７…軸部、８…円板部、９…外壁部、１０…
環状板部、３１…貫通孔、３２…切欠き、３３…切欠き
溝、６２…電磁弁、８１…ソレノイド用ステータ、９４
…ステータ片としての第１ステータ、９５…ステータ片
としての第２ステータ、９６…ステータケース、１０８
…ソレノイド用ステータ、１０９…ステータ片としての
第１ステータ、１１０…ステータ片としての第２ステー
タ、１１１…ステータ片としての第３ステータ、１１２
…ステータ片としての第４ステータ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】略円柱状をなすソレノイド用ステータと、
該ステータに巻回されるコイルと、コイルの通電に伴い
前記ソレノイド用ステータ側に吸引されるアーマチュア
とを有する電磁装置において、前記コイルを収容するためのコイル室を区画すると共に
前記アーマチュアとの間に閉じた磁路を形成する複数の
ステータ片により前記ソレノイド用ステータを構成し、
これら複数のステータ片が軸方向に押圧支持されてなる
ことを特徴とする電磁装置。
【請求項２】軸部並びにこの軸部の先端に形成された円
板部からなる第１ステータと、外壁部並びにこの外壁部
より軸心方向に延びる環状板部からなる第２ステータと
により前記ソレノイド用ステータを構成する請求項１に
記載の電磁装置。
【請求項３】前記第１ステータの円板部の外縁部が前記
第２ステータの外壁部にて押圧されてなる請求項２に記
載の電磁装置。
【請求項４】前記第１ステータの軸部の断面積と、前記
第２ステータの外壁部の断面積とが略一致するよう、前
記外壁部を薄肉とした請求項２に記載の電磁装置。
【請求項５】前記第１ステータと前記第２ステータの少
なくとも一方を、２つに分割してなる請求項２に記載の
電磁装置。
【請求項６】前記第１ステータの軸部にその軸方向に延
びる孔部又は切欠き部を形成した請求項２〜請求項５の
いずれかに記載の電磁装置。
【請求項７】前記ソレノイド用ステータの周囲に略円筒
状のステータケースを設けた請求項１〜請求項６のいず
れかに記載の電磁装置。