WO2023238214A1 - 電磁弁機構及び燃料ポンプ - Google Patents

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WO2023238214A1
WO2023238214A1 PCT/JP2022/022873 JP2022022873W WO2023238214A1 WO 2023238214 A1 WO2023238214 A1 WO 2023238214A1 JP 2022022873 W JP2022022873 W JP 2022022873W WO 2023238214 A1 WO2023238214 A1 WO 2023238214A1
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WO
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recess
fixed core
valve mechanism
rod
fuel
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Application number
PCT/JP2022/022873
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English (en)
French (fr)
Inventor
智 飯塚
繁彦 小俣
淳司 高奥
壮嗣 秋山
Original Assignee
日立Astemo株式会社
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Publication date
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Priority to PCT/JP2022/022873 priority Critical patent/WO2023238214A1/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36—Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • F02M59/46—Valves

Definitions

  • the present invention relates to a solenoid valve mechanism and a fuel pump equipped with the solenoid valve mechanism.
  • Patent Document 1 An example of a solenoid valve mechanism for a fuel pump is described in Patent Document 1.
  • a rubber material is press-fitted into a housing provided in a fixed core.
  • the rubber material buffers the impact caused by cavitation collapse occurring within the fixed core. As a result, the occurrence of cavitation erosion is suppressed.
  • An object of the present invention is to provide an electromagnetic valve mechanism and a fuel pump that are capable of suppressing cavitation erosion occurring in a fixed core in consideration of the above-mentioned problems.
  • the solenoid valve mechanism of the present invention provides a valve body, a rod that engages with the valve body, a movable core that engages with the rod, and a movable core.
  • the rod includes a fixed core that generates a magnetic attraction force, and a rod biasing spring that biases the rod in a direction away from the fixed core.
  • the fixed core includes a first recess having a bottom surface against which one end of the rod biasing spring comes into contact, a second recess formed in the bottom surface of the first recess, and an elastic member accommodated in the second recess. The elastic member covers the entire inner wall surface of the second recess.
  • the fuel pump of the present invention includes a body including a pressurizing chamber, a plunger supported by the body so as to be able to reciprocate and increase or decrease the capacity of the pressurizing chamber by reciprocating movement, and the above-mentioned plunger discharging fuel into the pressurizing chamber. Equipped with a solenoid valve mechanism.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a fuel supply system using a high-pressure fuel supply pump according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a high-pressure fuel supply pump according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a horizontal cross-sectional view of the high-pressure fuel supply pump according to the first embodiment of the present invention, viewed from above.
  • FIG. 3 is a longitudinal cross-sectional view of the high-pressure fuel supply pump according to the first embodiment of the present invention, viewed from a different direction from FIG. 2.
  • FIG. FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a solenoid valve mechanism according to a first embodiment of the present invention.
  • A, B are diagrams showing the mechanism by which cavitation erosion occurs in the recessed portion of the fixed core when the fixed core and the movable core come into contact.
  • A, B are diagrams showing the mechanism by which cavitation erosion occurs in the recessed portion of the fixed core when the fixed core and the movable core come into contact.
  • A, B are diagrams showing the mechanism by which cavitation erosion occurs in the recessed portion of the fixed core when the fixed core and the movable core are separated.
  • A, B are diagrams showing the mechanism by which cavitation erosion occurs in the recessed portion of the fixed core when the fixed core and the movable core are separated.
  • A, B A conceptual diagram of a vibratory cavitation test device and a diagram showing the test results.
  • FIG. 2 is an enlarged vertical cross-sectional view of the fixed core of the electromagnetic valve mechanism according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an enlarged vertical cross-sectional view of a fixed core of a solenoid valve mechanism according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an enlarged vertical cross-sectional view of a fixed core of a solenoid valve mechanism according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an enlarged vertical cross-sectional view of a fixed core of a solenoid valve mechanism according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a fuel supply system using a high-pressure fuel supply pump according to this embodiment.
  • the fuel supply system includes a high-pressure fuel supply pump (fuel pump) 100, an ECU (Engine Control Unit) 101, a fuel tank 103, a common rail 106, and a plurality of injectors 107. .
  • the parts of the high-pressure fuel supply pump 100 are integrated into a pump body 1 (hereinafter referred to as "body 1").
  • Fuel in the fuel tank 103 is pumped up by a feed pump 102 that is driven based on a signal from the ECU 101.
  • the pumped fuel is pressurized to an appropriate pressure by a pressure regulator (not shown), and is sent to the low-pressure fuel inlet 51 of the high-pressure fuel supply pump 100 through the low-pressure pipe 104.
  • the high-pressure fuel supply pump 100 pressurizes the fuel supplied from the fuel tank 103 and pumps it to the common rail 106.
  • a plurality of injectors 107 and a fuel pressure sensor 105 are attached to the common rail 106.
  • a plurality of injectors 107 are installed according to the number of cylinders (combustion chambers).
  • the plurality of injectors 107 inject fuel according to the drive current output from the ECU 101.
  • the fuel supply system of this embodiment is a so-called direct injection engine system in which the injector 107 injects fuel directly into the cylinder of the engine.
  • the fuel pressure sensor 105 outputs detected pressure data to the ECU 101.
  • the ECU 101 determines an appropriate amount of injected fuel (target injection fuel length) and appropriate fuel pressure (target (fuel pressure), etc.
  • the ECU 101 controls the driving of the high-pressure fuel supply pump 100 and the plurality of injectors 107 based on calculation results such as fuel pressure (target fuel pressure). That is, ECU 101 includes a pump control section that controls high-pressure fuel supply pump 100 and an injector control section that controls injector 107.
  • the high-pressure fuel supply pump 100 includes a pressure pulsation reduction mechanism 9, an electromagnetic suction valve mechanism (electromagnetic valve mechanism) 3 that is a variable capacity mechanism, a relief valve mechanism 4 (see FIG. 2), and a discharge valve mechanism 8. ing. Fuel flowing from the low-pressure fuel intake port 51 reaches the intake port 31b of the electromagnetic intake valve mechanism 3 via the pressure pulsation reduction mechanism 9 and the intake passage 10b.
  • the fuel that has flowed into the electromagnetic suction valve mechanism 3 passes through the suction valve 32, flows through the suction passage 1a formed in the body 1, and then flows into the pressurizing chamber 11.
  • a plunger 2 is slidably held in the pressurizing chamber 11 .
  • the plunger 2 reciprocates as power is transmitted by a cam 91 of the engine (see FIG. 2).
  • the pressurizing chamber 11 fuel is sucked from the electromagnetic intake valve mechanism 3 during the downward stroke of the plunger 2, and the fuel is pressurized during the upward stroke.
  • the discharge valve mechanism 8 opens, and high-pressure fuel is force-fed to the common rail 106 through the fuel discharge port 12a.
  • the discharge of fuel by the high-pressure fuel supply pump 100 is controlled by opening and closing the electromagnetic intake valve mechanism 3. Opening and closing of the electromagnetic intake valve mechanism 3 is controlled by the ECU 101.
  • FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of the high-pressure fuel supply pump 100.
  • FIG. 3 is a horizontal cross-sectional view of the high-pressure fuel supply pump 100 taken along a cross section perpendicular to the vertical direction.
  • FIG. 4 is a longitudinal cross-sectional view of the high-pressure fuel supply pump 100 viewed from a different direction from FIG.
  • the body 1 of the high-pressure fuel supply pump 100 is provided with the above-mentioned suction passage 1a and a mounting flange 1b (see FIG. 3).
  • the mounting flange 1b is in close contact with a fuel pump mounting portion 90 of an engine (internal combustion engine).
  • the mounting flange 1b is fixed to the fuel pump mounting portion 90 with a plurality of bolts (screws) not shown. That is, the high-pressure fuel supply pump 100 is fixed to the fuel pump mounting portion 90 by the mounting flange 1b.
  • an O-ring 93 which is a specific example of a seat member, is interposed between the fuel pump mounting portion 90 and the body 1.
  • This O-ring 93 prevents engine oil from leaking to the outside of the engine (internal combustion engine) through the space between the fuel pump mounting portion 90 and the body 1.
  • a cylinder 6 that guides the reciprocating motion of the plunger 2 is attached to the body 1 of the high-pressure fuel supply pump 100.
  • the cylinder 6 is formed into a cylindrical shape.
  • the outer periphery of the cylinder 6 is press-fitted into a cylinder housing recess provided in the body 1.
  • the body 1 and the cylinder 6 form a pressurizing chamber 11 together with the electromagnetic suction valve mechanism 3, the plunger 2, and the discharge valve mechanism 8 (see FIG. 3).
  • the body 1 is provided with a fixing portion 1c that engages with the center portion of the cylinder 6 in the axial direction.
  • the fixing portion 1c of the body 1 presses the cylinder 6 upward (upward in FIG. 2). Thereby, the fuel pressurized in the pressurizing chamber 11 can be prevented from leaking from between the upper end surface of the cylinder 6 and the body 1.
  • a tappet 92 is provided at the lower end of the plunger 2.
  • Tappet 92 converts the rotational motion of cam 91 attached to the camshaft of the engine into vertical motion and transmits it to plunger 2 .
  • the plunger 2 is urged toward the cam 91 by a spring 16 via a retainer 15. Thereby, the lower end of the plunger 2 is pressed against the tappet 92.
  • the tappet 92 reciprocates as the cam 91 rotates.
  • the plunger 2 reciprocates together with the tappet 92 to change the volume of the pressurizing chamber 11.
  • a seal holder 17 is arranged between the cylinder 6 and the retainer 15.
  • the seal holder 17 is formed into a cylindrical shape into which the plunger 2 is inserted.
  • a subchamber 17a is formed between the upper part of the seal holder 17 and the pump body 1. Further, the seal holder 17 holds a plunger seal 18 at a lower end portion on the retainer 15 side.
  • the plunger seal 18 is in slidable contact with the outer periphery of the plunger 2.
  • the plunger seal 18 seals the fuel in the auxiliary chamber 17a when the plunger 2 reciprocates, and prevents the fuel in the auxiliary chamber 17a from flowing into the engine. Further, the plunger seal 18 prevents lubricating oil (including engine oil) that lubricates sliding parts within the engine from flowing into the interior of the body 1.
  • the plunger 2 reciprocates in the vertical direction.
  • the volume of the pressurizing chamber 11 increases, and when the plunger 2 ascends, the volume of the pressurizing chamber 11 decreases. That is, the plunger 2 is arranged so as to reciprocate in the direction of expanding and contracting the volume of the pressurizing chamber 11.
  • the plunger 2 has a large diameter portion 2a and a small diameter portion 2b.
  • the large diameter portion 2a and the small diameter portion 2b are located in the subchamber 17a. Therefore, the volume of the subchamber 17a increases or decreases due to the reciprocating movement of the plunger 2.
  • the auxiliary chamber 17a communicates with the low-pressure fuel chamber 10 through a fuel passage 10c (see FIG. 3).
  • a fuel passage 10c see FIG. 3
  • the plunger 2 descends, fuel flows from the auxiliary chamber 17a to the low pressure fuel chamber 10.
  • the plunger 2 is raised, fuel flows from the low pressure fuel chamber 10 to the auxiliary chamber 17a.
  • the fuel flow rate into and out of the pump during the suction stroke or return stroke of the high-pressure fuel supply pump 100 can be reduced.
  • pressure pulsations occurring inside the high-pressure fuel supply pump 100 can be reduced.
  • a suction joint 5 is attached to the side surface of the body 1.
  • the suction joint 5 is connected to a low-pressure pipe 104 (see FIG. 1) through which fuel supplied from a fuel tank 103 passes. Fuel in the fuel tank 103 is supplied into the high-pressure fuel supply pump 100 from the suction joint 5.
  • the suction joint 5 has a low-pressure fuel suction port 51 connected to the low-pressure pipe 104 and a suction flow path 52 communicating with the low-pressure fuel suction port 51.
  • a suction filter 53 is disposed within the fuel passage communicating with the suction flow path 52.
  • the suction filter 53 removes foreign substances present in the fuel and prevents foreign substances from entering the high-pressure fuel supply pump 100.
  • the fuel that has passed through the intake flow path 52 reaches the intake port 31b (see FIG. 2) of the electromagnetic intake valve mechanism 3 via the pressure pulsation reduction mechanism 9 provided in the low-pressure fuel chamber 10 and the intake passage 10b (see FIG. 2). do.
  • the body 1 of the high-pressure fuel supply pump 100 is provided with a low-pressure fuel chamber 10.
  • the low pressure fuel chamber 10 is covered by a damper cover 14.
  • the low pressure fuel chamber 10 is provided with a low pressure fuel passage 10a and an intake passage 10b.
  • the suction passage 10b communicates with a suction port 31b (see FIG. 2) of the electromagnetic suction valve mechanism 3.
  • the fuel that has passed through the low-pressure fuel passage 10a reaches the intake port 31b of the electromagnetic intake valve mechanism 3 via the intake passage 10b.
  • a pressure pulsation reduction mechanism 9 is provided in the low pressure fuel flow path 10a.
  • the fuel that has flowed into the pressurizing chamber 11 is returned to the suction passage 10b (see FIG. 2) through the electromagnetic suction valve mechanism 3 which is in an open state again, pressure pulsations occur in the low pressure fuel chamber 10.
  • the pressure pulsation reduction mechanism 9 reduces pressure pulsations generated within the high-pressure fuel supply pump 100 from spreading to the low-pressure piping 104.
  • the pressure pulsation reduction mechanism 9 has a metal diaphragm damper made by laminating two corrugated disk-shaped metal plates together at their outer peripheries. An inert gas such as argon is injected into the metal diaphragm damper. A metal diaphragm damper absorbs or reduces pressure pulsations by expanding and contracting.
  • the discharge valve mechanism 8 is connected to the outlet side of the pressurizing chamber 11.
  • the discharge valve mechanism 8 is housed in a discharge valve chamber 1d formed in the body 1.
  • the discharge valve mechanism 8 includes a discharge valve seat member 81 and a discharge valve 82 that comes into contact with and separates from the discharge valve seat member 81. Further, the discharge valve mechanism 8 includes a discharge valve spring 83 that biases the discharge valve 82 toward the discharge valve seat member 81 side, and a discharge valve stopper 84 that determines the lift amount (movement distance) of the discharge valve 82.
  • the discharge valve stopper 84 and the body 1 are joined by welding at a contact portion 85.
  • the discharge valve chamber 1d is a substantially cylindrical space extending in the horizontal direction. One end of the discharge valve chamber 1d communicates with the pressurizing chamber 11. The other end of the discharge valve chamber 1d is open to the side surface of the body 1. The opening at the other end of the discharge valve chamber 1d is sealed by a discharge valve stopper 84.
  • a discharge joint 12 is joined to the body 1 by a welded portion 12b.
  • the discharge joint 12 has a fuel discharge port 12a.
  • the fuel discharge port 12a communicates with the discharge valve chamber 1d via a discharge passage 1f.
  • the discharge passage 1f extends horizontally inside the body 1.
  • the fuel discharge port 12a is connected to a common rail 106 (see FIG. 1).
  • the discharge valve mechanism 8 When the discharge valve mechanism 8 is in the open state, the fuel in the pressurizing chamber 11 is discharged to the common rail 106 (see FIG. 1) through the discharge valve chamber 1d, the discharge passage 1f, and the fuel discharge port 12a of the discharge joint 12. Ru. With the above configuration, the discharge valve mechanism 8 functions as a check valve that restricts the direction of fuel flow.
  • the body 1 is provided with a relief valve mechanism 4 that communicates with the pressurizing chamber 11.
  • the relief valve mechanism 4 includes a relief spring 41, a relief valve holder 42, a relief valve 43, a seat member 44, and a spring support member 45.
  • the sheet member 44 is formed into a cylindrical shape with a bottom.
  • the seat member 44 includes a relief spring 41 , a relief valve holder 42 , a relief valve 43 , and a support member 45 .
  • the support member 45 is arranged on the pressurizing chamber 11 side.
  • the bottom of the sheet member 44 is located on the opposite side to the pressurizing chamber 11.
  • a through hole serving as a fuel passage is formed at the bottom of the sheet member 44.
  • the relief spring 41 is in contact with the spring support member 45.
  • the other end of the relief spring 41 is in contact with the relief valve holder 42 .
  • the relief spring 41 urges the relief valve holder 42 toward the bottom side of the seat member 44.
  • the relief valve 43 is arranged between the relief valve holder 42 and the bottom of the seat member 44.
  • the relief valve 43 is engaged with the relief valve holder 42.
  • the relief valve 43 is urged toward the bottom side of the seat member 44 together with the relief valve holder 42. Thereby, the relief valve 43 closes the fuel passage of the seat member 44.
  • the fuel passage of the seat member 44 communicates with the discharge passage 1f (see FIG. 3). Movement of fuel between the pressurizing chamber 11 (upstream side) and the seat member 44 (downstream side) is blocked by the relief valve 43 coming into contact with (adhering to) the seat member 44 .
  • relief valve mechanism 4 of this embodiment communicates with the pressurizing chamber 11, it is not limited to this.
  • the relief valve mechanism according to the present invention may, for example, communicate with a low pressure passage (low pressure fuel inlet 51, suction passage 10b, etc.).
  • FIG. 5 is an enlarged vertical cross-sectional view of the electromagnetic suction valve mechanism 3 of the high-pressure fuel supply pump 100, and shows the electromagnetic suction valve mechanism 3 in an open state.
  • the electromagnetic intake valve mechanism 3 is inserted into a side hole formed in the body 1.
  • the electromagnetic suction valve mechanism 3 includes a suction valve seat 31 press-fitted into a horizontal hole formed in the body 1, a suction valve 32, a rod 33, a rod biasing spring 34, an electromagnetic coil 35, and an anchor 36. are doing.
  • the suction valve 32 is a specific example of a valve body according to the present invention.
  • Anchor 36 represents one specific example of a movable core according to the present invention.
  • the suction valve seat 31 is formed into a cylindrical shape.
  • a seating portion 31a is provided on the inner peripheral portion of the suction valve seat 31.
  • the suction valve seat 31 is formed with a suction port 31b that reaches from the outer circumference to the inner circumference.
  • the suction port 31b communicates with the suction passage 10b in the low pressure fuel chamber 10 described above.
  • the suction valve seat 31 has a rod guide 31c through which the rod 33 passes.
  • the rod guide 31c is formed into a cylindrical shape.
  • the rod guide 31c is provided with a communication passage 31d that passes through the rod guide 31c in the axial direction.
  • a stopper 37 facing the seating portion 31a of the suction valve seat 31 is arranged in a side hole formed in the body 1.
  • the suction valve 32 is arranged between the stopper 37 and the seating portion 31a.
  • a valve biasing spring 38 is interposed between the stopper 37 and the suction valve 32. The valve biasing spring 38 biases the suction valve 32 toward the seating portion 31a.
  • the suction valve 32 closes the communication portion between the suction port 31b and the pressurizing chamber 11 by coming into contact with the seating portion 31a. As a result, the electromagnetic intake valve mechanism 3 enters the closed state. On the other hand, the suction valve 32 opens the communication portion between the suction port 31b and the pressurizing chamber 11 by coming into contact with the stopper 37. As a result, the electromagnetic intake valve mechanism 3 becomes open.
  • the rod 33 passes through the rod guide 31c of the suction valve seat 31 and the anchor 36.
  • the rod 33 is formed with a rod flange 33a.
  • the rod collar portion 33a is engaged with one end of the rod biasing spring 34.
  • the other end of the rod biasing spring 34 is engaged with a fixed core 39 surrounding the rod biasing spring 34 .
  • the rod biasing spring 34 biases the suction valve 32 via the rod 33 in the valve opening direction, which is the stopper 37 side.
  • the anchor 36 is formed into a substantially cylindrical shape.
  • the anchor 36 is provided with a communication passage 36a that passes through the anchor 36 in the axial direction.
  • One end of an anchor biasing spring 40 comes into contact with one end of the anchor 36 in the axial direction.
  • the other end of the anchor 36 in the axial direction faces the end surface of the fixed core 39.
  • the other end of the anchor 36 in the axial direction is formed with a flange abutting portion against which the rod flange 33a of the rod 33 abuts.
  • the other end of the anchor biasing spring 40 is in contact with the rod guide 31c.
  • the anchor biasing spring 40 biases the anchor 36 toward the rod flange 33a of the rod 33.
  • a movable distance 36e of the anchor 36 is set longer than a movable distance 32e of the suction valve 32.
  • the fixed core 39 is formed into a cylindrical shape with a bottom. That is, the fixed core 39 has a recess extending in the axial direction.
  • a rod biasing spring 34 is inserted into the recessed portion of the fixed core 39 . The other end of the rod biasing spring 34 comes into contact with the bottom surface of the recess in the fixed core 39 . Note that the recessed portion of the fixed core 39 will be explained later with reference to FIG. 11.
  • An outer core 310 is connected to the opening of the side hole formed in the body 1.
  • Outer core 310 is formed into a substantially cylindrical shape.
  • An outer peripheral portion of the outer core 310 at one end in the axial direction is fitted into a horizontal hole formed in the body 1 .
  • Outer core 310 is fixed to body 1 by welding.
  • An anchor 36 is slidably engaged with the inner peripheral portion of the outer core 310. That is, the anchor 36 is guided by the inner peripheral portion of the outer core 310 and moves in the axial direction (the valve opening direction and the valve closing direction). The other end of the outer core 310 in the axial direction protrudes from the body 1.
  • a first yoke 320 is fitted to the outer peripheral portion of the other end of the outer core 310 in the axial direction.
  • the outer core 310 is press-fitted and fixed to the first yoke 320.
  • the first yoke 320 is formed into a bottomed cylindrical shape surrounding the electromagnetic coil 35.
  • the fixed core 39 protrudes from the opening side of the first yoke 320.
  • a fitting hole for fitting the outer core 310 is formed in the center of the bottom of the first yoke 320 .
  • the opening of the first yoke 320 is closed by the second yoke 330.
  • the second yoke 330 is made of a substantially annular plate.
  • a circular through hole is formed approximately in the center of the second yoke 330.
  • the fixed core 39 passes through the through hole of the second yoke 330.
  • a fixing pin 39a is fixed to a portion of the fixed core 39 that protrudes from the second yoke 330. The fixing pin 39a urges the second yoke 330 toward the anchor 36.
  • the first yoke 320 and the second yoke 330 constitute a magnetic circuit.
  • the second yoke 330 is made of the same material as the first yoke 320. Examples of the material for the first yoke 320 and the second yoke 330 include magnetic stainless steel material.
  • the electromagnetic coil 35 is arranged inside the first yoke 320 so as to go around the fixed core 39.
  • the electromagnetic coil 35 is made of a copper wire wound multiple times around a bobbin 35a.
  • a terminal member 30 (see FIG. 2) is electrically connected to the electromagnetic coil 35. A current flows through the electromagnetic coil 35 via the terminal member 30.
  • the rod 33 In a non-energized state where no current flows through the electromagnetic coil 35, the rod 33 is biased in the valve opening direction by the biasing force of the rod biasing spring 34, and presses the suction valve 32 in the valve opening direction. As a result, the suction valve 32 is separated from the seating portion 31a and comes into contact with the stopper 37, and the electromagnetic suction valve mechanism 3 is in an open state. That is, the electromagnetic suction valve mechanism 3 is of a normally open type that opens in a non-energized state.
  • the terminal member 30 is placed in the recess of the connector 30a (see FIG. 2).
  • the connector 30a is integrally molded with the terminal member 30 and the electromagnetic coil 35.
  • the connector 30a passes through a notch in the first yoke 320.
  • a lower portion of the connector 30a faces the second yoke 330.
  • the second yoke 330 has a notch to avoid interference with the connector 30a.
  • a sealing 340 is provided on the inner peripheral side of the electromagnetic coil 35.
  • the sealing 340 is formed into a cylindrical shape.
  • the outer core 310 is inserted into one end of the sealing 340 in the axial direction.
  • a fixed core 39 is inserted into the other end of the sealing 340 in the axial direction.
  • the outer circumferential surfaces of the fixed core 39 and the outer core 310 form the same circumferential surface as the outer circumferential surface of the sealing 340 when inserted into the sealing 340. This makes it easier to attach other parts, such as the bobbin 35a, for example.
  • the sealing 340 is formed of a material that is thin and can be deformed (expanded and contracted).
  • the sealing 340 has a higher elongation rate than the fixed core 39 and the anchor 36.
  • the sealing 340 has an elongation rate of 35% or more.
  • the sealing 340 is made of a non-magnetic material.
  • austenitic stainless steel is desirable.
  • the electromagnetic suction valve mechanism 3 If the electromagnetic suction valve mechanism 3 is closed during the compression stroke, the fuel sucked into the pressurizing chamber 11 during the suction stroke is pressurized and discharged to the common rail 106 side. On the other hand, if the electromagnetic suction valve mechanism 3 is open during the compression stroke, the fuel in the pressurizing chamber 11 is pushed back to the suction passage 1a side and is not discharged to the common rail 106 side. In this way, the discharge of fuel by the high-pressure fuel supply pump 100 is controlled by opening and closing the electromagnetic intake valve mechanism 3. Opening and closing of the electromagnetic intake valve mechanism 3 is controlled by the ECU 101.
  • the volume of the pressurizing chamber 11 increases and the fuel pressure within the pressurizing chamber 11 decreases. Thereby, the fuel pressure in the pressurizing chamber 11 becomes lower than the fuel pressure in the suction port 31b.
  • the biasing force due to the pressure difference between the two exceeds the biasing force due to the valve biasing spring 38, the suction valve 32 separates from the seating portion 31a.
  • the electromagnetic suction valve mechanism 3 becomes open.
  • the fuel on the suction port 31b side passes between the suction valve 32 and the seating portion 31a, passes through the plurality of holes provided in the stopper 37, and flows into the pressurizing chamber 11.
  • the difference between the biasing forces between the anchor biasing spring 40 and the rod biasing spring 34 is set to be larger than the fluid force.
  • the volume of the pressurizing chamber 11 decreases as the plunger 2 rises. Therefore, the fuel that has been sucked into the pressurizing chamber 11 passes between the suction valve 32 and the suction valve seat 31 and is returned to the suction port 31b. Therefore, the fuel pressure inside the pressurizing chamber 11 does not increase. This stroke is called a return stroke.
  • the anchor 36 moves toward the fixed core 39 (in the valve closing direction) against the biasing force of the rod biasing spring 34.
  • the rod 33 that engages with the anchor 36 moves in a direction away from the suction valve 32.
  • the suction valve 32 is seated on the seating portion 31a due to the biasing force of the valve biasing spring 38 and the fluid force caused by the fuel flowing into the suction passage 10b.
  • the electromagnetic suction valve mechanism 3 is in a closed state.
  • the pressure of the fuel in the pressurizing chamber 11 is increased as the plunger 2 rises.
  • the pressure in the pressurizing chamber 11 exceeds a predetermined pressure, the fuel in the pressurizing chamber 11 passes through the discharge valve mechanism 8 and is discharged to the common rail 106 (see FIG. 1).
  • This stroke is called a discharge stroke. That is, the compression stroke from the lower starting point to the upper starting point of the plunger 2 consists of a return stroke and a discharge stroke.
  • the timing of energizing the electromagnetic coil 35 is made earlier, the proportion of the return stroke during the compression stroke becomes smaller and the proportion of the discharge stroke becomes larger. As a result, less fuel is returned to the suction passage 10b, and more fuel is discharged under high pressure.
  • the timing of energizing the electromagnetic coil 35 is delayed, the proportion of the return stroke during the compression stroke will increase, and the proportion of the discharge stroke will decrease. As a result, more fuel is returned to the suction passage 10b, and less fuel is discharged under high pressure. In this way, by controlling the timing of energization to the electromagnetic coil 35, the amount of fuel discharged at high pressure can be controlled to the amount required by the engine (internal combustion engine).
  • FIG. 6A is a diagram showing a state in which the fixed core 39 and the anchor 36 are in a separated position.
  • FIG. 6B is a diagram showing the moment when the anchor 36 comes into contact with the fixed core 39.
  • FIG. 7A is a diagram showing a state in which the anchor 36 is in contact with the fixed core 39 and cavitation is occurring.
  • FIG. 7B is a diagram showing a state in which erosion occurs.
  • the fluid (fuel) between the anchor 36 and the fixed core 39 flows through the communication path 36a of the anchor 36 and the recess of the fixed core 39 (hereinafter referred to as the "recess of the fixed core 39"). into the fixed core recess). At this time, there is no place for the fluid to escape in the area V near the bottom of the fixed core recess. As a result, the fuel in region V becomes under high pressure.
  • the fluid in the fixed core recess continues to flow toward the communication path 36a due to inertia.
  • the fluid pressure in the region V of the fixed core recess continues to decrease.
  • cavitation C occurs in the region V of the fixed core recess.
  • the fluid pressure in the region V where cavitation had occurred is then restored. This is caused by pressure waves caused by fluid flowing out of the fixed core recess colliding with surrounding parts and being reflected, or by fluid flowing into the fixed core recess caused by lowering the pressure of the fluid in the fixed core recess. Due to re-inflow.
  • FIG. 8A is a diagram showing a state in which the fixed core 39 and the anchor 36 are in contact with each other.
  • FIG. 8B is a diagram showing a state in which the anchor 36 is in the middle of being separated from the fixed core 39.
  • FIG. 9A is a diagram showing a state in which cavitation occurs while the anchor 36 is moving away from the fixed core 39.
  • FIG. 9B is a diagram showing a state where erosion occurs.
  • the anchor 36 is in contact with the fixed core 39, and before the anchor 36 is separated from the fixed core 39, there is no change in the volume near the fixed core recess inside the electromagnetic suction valve mechanism 3. Therefore, there is no fluid pressure fluctuation in the region V of the fixed core recess. As a result, the fluid is under static pressure.
  • the fluid pressure in the region V where cavitation had occurred is then restored. This is due to a pressure wave caused by the anchor 36 stopping moving, or a re-inflow of fluid into the fixed core recess caused by the lower pressure of the fluid in the fixed core recess.
  • the moving speed of the anchor 36 is qualitatively correlated with the lift amount of the cam 91. Therefore, in order to respond to higher discharge pressures and larger flow rates of high-pressure fuel pumps, it is necessary to improve the robustness of the region V of the fixed core recess against cavitation erosion.
  • FIG. 10A is a conceptual diagram of a vibratory cavitation test device.
  • FIG. 10B is a diagram showing test results using a vibratory cavitation test device.
  • the vibrating cavitation test device generates cavitation by vertically vibrating the horn 200 to cause pressure fluctuations.
  • a test piece 202 faces the tip 201 of the horn 200 .
  • the vibrating cavitation test device can confirm the progress of erosion due to cavitation in the test piece 202.
  • the test results under certain test conditions are as shown in FIG. 10B.
  • the horizontal axis in FIG. 10B is hardness (Vickers hardness), and the vertical axis in FIG. 10B is the incubation period until erosion occurs.
  • the incubation period is about 40 to 60 minutes.
  • the latent period of the rubber material was 120 minutes or more, and it was confirmed that the rubber material had excellent erosion resistance. Note that rubber materials cannot be expressed by Vickers hardness. Therefore, the incubation period of the rubber material is not plotted in FIG. 10B.
  • FIG. 11 is an enlarged vertical cross-sectional view of the fixed core 39 according to the first embodiment.
  • the fixed core 39 includes a fixed core body 391 and a rubber member 392 attached to the fixed core body 391.
  • the fixed core body 391 is formed of a metal material into a bottomed cylindrical shape.
  • the fixed core body 391 has a first recess 391a into which the rod biasing spring 34 is inserted, and a second recess 391b that opens at the bottom of the first recess 391a.
  • the first recess 391a is formed in a substantially cylindrical shape.
  • the other end of the rod biasing spring 34 mentioned above comes into contact with the bottom surface of the first recess 391a.
  • the second recess 391b opens at the center of the bottom surface of the first recess 391a.
  • the second recess 391b faces the shaft hole of the rod part spring 34.
  • the second recess 391b is formed in a substantially cylindrical shape.
  • the rubber member 392 corresponds to the elastic member according to the present invention.
  • the rubber member 392 is formed into a substantially cylindrical shape having substantially the same diameter as the second recess 391b.
  • the rubber member 392 is press-fitted and fixed into the second recess 391b.
  • the rubber member 392 covers the entire inner wall surface of the second recess 391b.
  • the rubber member 392 is set to have substantially the same shape as the second recess 391b.
  • the end surface of the rubber member 392 on the rod biasing spring 34 side forms the same plane as the bottom surface of the first recess 391a.
  • the rubber member 392 has a shape that does not contact the bottom surface of the first recess 391a. That is, the rubber member 392 is not interposed between the bottom surface of the first recess 391a and the rod biasing spring 34.
  • the rubber member 392 is provided with a recess 392a.
  • the recess 392a is opened in the end surface of the rubber member 392 on the rod biasing spring 34 side.
  • the recess 392a is formed into a substantially oval shape in consideration of the moldability of the rubber material. Fuel enters the first recess 391a of the fixed core body 391 and the recess 392a of the rubber member 392. On the other hand, fuel does not enter the second recess 391b of the fixed core body 391.
  • cavitation erosion concentrates in the recess 392a of the rubber member 392. Therefore, cavitation erosion can be suppressed from occurring closer to the rod biasing spring 34 (first recess 391a) than the rubber member 392.
  • the inner wall surface of the second recess 391b in the fixed core body 391 does not come into contact with the fuel. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of erosion on the inner wall surface of the second recess 391b.
  • the bottom surface of the second recess 391b according to this embodiment is formed into a flat surface.
  • the bottom surface of the second recess 391b according to the present invention may be a curved surface or a tapered surface in consideration of ease of processing.
  • FIG. 12 is an enlarged vertical cross-sectional view of the fixed core according to the second embodiment.
  • the electromagnetic intake valve mechanism 3A according to the second embodiment has the same configuration as the electromagnetic intake valve mechanism 3 according to the first embodiment.
  • the electromagnetic suction valve mechanism 3A differs from the electromagnetic suction valve mechanism 3 in a fixed core 39A. Therefore, here, the fixed core 39A will be explained, and the explanation of the configuration common to the electromagnetic intake valve mechanism 3 will be omitted.
  • the fixed core 39A includes a fixed core main body 391 and a rubber member 393 attached to the fixed core main body 391.
  • the fixed core body 391 is the same as in the first embodiment.
  • the rubber member 393 corresponds to the elastic member according to the present invention.
  • the rubber member 393 is formed into a substantially cylindrical shape having substantially the same diameter as the second recess 391b.
  • the rubber member 393 is press-fitted and fixed into the second recess 391b.
  • the rubber member 393 covers the entire inner wall surface of the second recess 391b.
  • the rubber member 393 is set to have substantially the same shape as the second recess 391b.
  • the end surface of the rubber member 393 on the rod biasing spring 34 side forms the same plane as the bottom surface of the first recess 391a.
  • the rubber member 393 has a shape that does not contact the bottom surface of the first recess 391a. That is, the rubber member 393 is not interposed between the bottom surface of the first recess 391a and the rod biasing spring 34.
  • the rubber member 393 is provided with a recess 393a.
  • the recess 393a is opened in the end surface of the rubber member 392 on the rod biasing spring 34 side.
  • the recessed portion 393a is formed in a substantially cylindrical shape.
  • the bottom surface of the recess 393a is formed into a hemispherical curved surface.
  • a protrusion 393b that protrudes toward the opening side is formed at the center of the bottom surface of the recess 393a.
  • the end surface of the protrusion 393b is located within the recess 393a.
  • the position of the protrusion 393b is set in consideration of the mold for molding the rubber member 393 and the insertion position of the nozzle. As described above, the rubber member according to the present invention only needs to have a concave portion where cavitation erosion concentrates, and the shape of the concave portion can be set as appropriate.
  • cavitation erosion concentrates in the recess 393a of the rubber member 393. Therefore, cavitation erosion can be suppressed from occurring closer to the rod biasing spring 34 (first recess 391a) than the rubber member 393.
  • the inner wall surface of the second recess 391b in the fixed core body 391 does not come into contact with the fuel. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of erosion on the inner wall surface of the second recess 391b.
  • FIG. 13 is an enlarged vertical cross-sectional view of the fixed core according to the third embodiment.
  • the electromagnetic suction valve mechanism 3B according to the third embodiment has the same configuration as the electromagnetic suction valve mechanism 3 according to the first embodiment.
  • the electromagnetic suction valve mechanism 3B differs from the electromagnetic suction valve mechanism 3 in that it has a fixed core 39B. Therefore, here, the fixed core 39B will be explained, and the explanation of the configuration common to the electromagnetic intake valve mechanism 3 will be omitted.
  • the fixed core 39B includes a fixed core body 394 and a rubber member 395 attached to the fixed core body 394.
  • the fixed core body 394 is formed of a metal material into a bottomed cylindrical shape.
  • the fixed core body 394 has a first recess 394a into which the rod biasing spring 34 is inserted, a second recess 394b that opens at the bottom of the first recess 394a, and a communication port 394c that opens at the bottom of the second recess 394b.
  • the first recess 394a is formed in a substantially cylindrical shape.
  • the other end of the rod biasing spring 34 mentioned above comes into contact with the bottom surface of the first recess 394a.
  • the second recess 394b opens at the center of the bottom surface of the first recess 394a.
  • the second recess 394b faces the shaft hole of the rod part spring 34.
  • the second recess 394b is formed in a substantially cylindrical shape.
  • the communication port 394c extends until it reaches the bottom end surface of the fixed core body 394.
  • the rubber member 395 corresponds to the elastic member according to the present invention.
  • the rubber member 395 is integrally molded (for example, insert molded) with the fixed core body 394.
  • the rubber material is injected from the communication port 394c toward the second recess 394b. Thereby, it is possible to prevent interference between the nozzle for injecting the rubber material and the fixed core body 394. As a result, the rubber member 395 can be easily molded.
  • the rubber member 395 fills the second recess 394b and the communication port 394c. Therefore, the rubber member 395 covers the entire inner wall surface of the second recess 394b and the communication port 394c.
  • the rubber member 395 is set to have substantially the same shape as the second recess 394b and the communication port 394c.
  • the end surface of the rubber member 395 on the rod biasing spring 34 side forms the same plane as the bottom surface of the first recess 394a.
  • the rubber member 395 has a shape that does not contact the bottom surface of the first recess 394a. That is, the rubber member 395 is not interposed between the bottom surface of the first recess 394a and the rod biasing spring 34.
  • the rubber member 395 is provided with a recess 395a.
  • the recess 395a is opened at the end surface of the rubber member 395 on the rod biasing spring 34 side.
  • the recess 395a is formed into a substantially oval shape in consideration of the moldability of the rubber material. Fuel enters the first recess 394a of the fixed core body 394 and the recess 395a of the rubber member 395. On the other hand, fuel does not enter the second recess 394b and the communication port 394c of the fixed core body 394.
  • cavitation erosion concentrates in the recess 395a of the rubber member 395. Therefore, cavitation erosion can be suppressed from occurring closer to the rod biasing spring 34 (first recess 394a) than the rubber member 395.
  • the inner wall surface of the second recess 394b in the fixed core body 394 does not come into contact with the fuel. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of erosion on the inner wall surface of the second recess 394b.
  • FIG. 14 is an enlarged vertical cross-sectional view of the fixed core according to the fourth embodiment.
  • the electromagnetic suction valve mechanism 3C according to the fourth embodiment has the same configuration as the electromagnetic suction valve mechanism 3 according to the first embodiment.
  • the electromagnetic suction valve mechanism 3C differs from the electromagnetic suction valve mechanism 3 in a fixed core 39C. Therefore, here, the fixed core 39C will be explained, and the explanation of the configuration common to the electromagnetic intake valve mechanism 3 will be omitted.
  • the fixed core 39C includes a fixed core body 396 and a rubber member 397 attached to the fixed core body 396.
  • the fixed core main body 396 is formed of a metal material into a cylindrical shape with a bottom.
  • the fixed core body 396 has a first recess 396a into which the rod biasing spring 34 is inserted, a second recess 396b that opens at the bottom of the first recess 396a, and a communication port 396c that opens at the bottom of the second recess 396b.
  • the first recess 396a is formed into a substantially cylindrical shape.
  • the other end of the rod biasing spring 34 mentioned above comes into contact with the bottom surface of the first recess 396a.
  • the second recess 396b opens at the center of the bottom surface of the first recess 396a.
  • the second recess 396b faces the shaft hole of the rod part spring 34.
  • the second recess 396b is formed into a substantially cylindrical shape.
  • the communication port 396c extends until it reaches the bottom end surface of the fixed core body 394.
  • the communication port 396c has a shape in which two cylinders having different diameters are arranged in the axial direction.
  • the communication port 396c has a large diameter portion that opens toward the bottom side of the fixed core body 394, and a small diameter portion that communicates with the large diameter portion and the second recess 396b.
  • the large diameter portion has a larger diameter than the small diameter portion.
  • the rubber member 397 corresponds to the elastic member according to the present invention.
  • the rubber member 397 is integrally molded (for example, insert molded) with the fixed core body 396.
  • the rubber material is injected from the communication port 396c toward the second recess 396b. Thereby, it is possible to prevent the nozzle for injecting the rubber material from interfering with the fixed core body 394. As a result, the rubber member 397 can be easily molded.
  • the large diameter portion on the entrance side of the communication port 396c (opposite side to the second recess 396b) is a space larger than the small diameter portion on the second recess 396b side. Therefore, it is possible to accommodate various sizes of nozzles that inject rubber materials.
  • the rubber member 397 fills the second recess 396b and the communication port 396c. Therefore, the rubber member 397 covers all of the inner wall surface of the second recess 396b and the inner wall surface of the communication port 396c.
  • the rubber member 397 is set to have substantially the same shape as the second recess 396b and the communication port 396c.
  • the end surface of the rubber member 397 on the rod biasing spring 34 side forms the same plane as the bottom surface of the first recess 396a.
  • the rubber member 397 has a shape that does not contact the bottom surface of the first recess 396a. That is, the rubber member 397 is not interposed between the bottom surface of the first recess 396a and the rod biasing spring 34.
  • the rubber member 397 is provided with a recess 397a.
  • the recess 397a is opened at the end surface of the rubber member 397 on the rod biasing spring 34 side.
  • the recess 397a is formed into a substantially oval shape in consideration of the moldability of the rubber material. Fuel enters the first recess 396a of the fixed core body 396 and the recess 397a of the rubber member 397. On the other hand, fuel does not enter the second recess 396b and the communication port 396c of the fixed core body 396.
  • cavitation erosion concentrates in the recess 397a of the rubber member 397. Therefore, cavitation erosion can be suppressed from occurring closer to the rod biasing spring 34 (first recess 394a) than the rubber member 397.
  • the inner wall surface of the second recess 396b in the fixed core body 396 does not come into contact with the fuel. Thereby, generation of erosion on the inner wall surface of the second recess 396b can be suppressed.
  • the rubber member 397 to the second recess 396b in this way it is possible to suppress the occurrence of erosion in the fixed core body 396 made of a metal material.
  • the electromagnetic intake valve mechanism 3 (electromagnetic valve mechanism) described above includes the intake valve 32 (valve body), the rod 33 that engages with the intake valve 32, and the anchor 36 that engages with the rod 33 ( A movable core). Further, the electromagnetic suction valve mechanism 3 includes a fixed core 39 that generates a magnetic attraction force with the anchor 36, and a rod biasing spring 34 that biases the rod 33 in a direction away from the fixed core 39.
  • the fixed core 39 includes a first recess 391a having a bottom surface that is in contact with one end of the rod biasing spring 34, a second recess 391b formed on the bottom surface of the first recess 391a, and a rubber member accommodated in the second recess 391b.
  • the rubber member 392 covers the entire inner wall surface of the second recess 391b. As a result, fuel does not enter the second recess 391b of the fixed core 39. As a result, generation of erosion on the inner wall surface of the second recess 391b can be suppressed.
  • the rubber member 392 (elastic member) of the electromagnetic intake valve mechanism 3 (electromagnetic valve mechanism) described above is provided with a recess 392a on the surface that comes into contact with fuel.
  • cavitation erosion concentrates in the recess 392a of the rubber member 392. Therefore, it is possible to suppress cavitation erosion from occurring in the first recess 391a that is closer to the rod biasing spring 34 than the rubber member 392.
  • the rubber member 392 (elastic member) of the electromagnetic suction valve mechanism 3 (electromagnetic valve mechanism) described above may protrude toward the rod biasing spring 34 side from the bottom surface of the first recess 391a. Thereby, the axial dimension of the rubber member 392 can be made longer than the depth of the second recess 391b. As a result, the minimum allowable dimension of the rubber member 392 can be set to the depth of the second recess 391b, and the rubber member 392 can be manufactured easily.
  • the rubber member 395 (elastic member) of the electromagnetic suction valve mechanism 3B (electromagnetic valve mechanism) described above is filled in the second recess 394b and is fixed or bonded to the second recess 394b. Thereby, the rubber member 395 that covers the entire inner wall surface of the second recess 394b can be easily formed.
  • the rubber member 392 (elastic member) of the electromagnetic suction valve mechanism 3 (electromagnetic valve mechanism) described above has a shape that does not contact the bottom surface of the first recess 391a. Thereby, the rubber member 392 can be prevented from being interposed between the bottom surface of the first recess 391a and the rod biasing spring 34. As a result, the length of the rod biasing spring 34 in the compressed state can be prevented from becoming shorter than the set length. Therefore, the rod biasing spring 34 can bias the anchor 36 with an appropriate biasing force.
  • the rubber member 392 (elastic member) of the electromagnetic suction valve mechanism 3 (electromagnetic valve mechanism) described above has a shape that is not interposed between the bottom surface of the first recess 391a and the rod biasing spring 34. Thereby, the length of the rod biasing spring 34 in the compressed state can be prevented from becoming shorter than the set length. As a result, the rod biasing spring 34 can bias the anchor 36 with an appropriate biasing force.
  • the high-pressure fuel supply pump 100 (fuel pump) described above includes a body 1 having a pressurizing chamber 11, a plunger 2 supported by the body 1 so as to be able to reciprocate, and increasing and decreasing the capacity of the pressurizing chamber 11 through the reciprocating movement.
  • the above-mentioned electromagnetic suction valve mechanism 3 (electromagnetic valve mechanism) that discharges fuel into the pressurizing chamber 11 is provided.
  • fuel does not enter the second recess 391b of the fixed core 39 in the electromagnetic intake valve mechanism 3.
  • the rubber members 392 and 393 were press-fitted and fixed into the second recess 391b.
  • the rubber member (elastic member) according to the present invention may be adhered to the inner wall surface of the second recess using an adhesive.
  • rubber members 392, 393, 395, and 397 were used as the elastic members according to the present invention.
  • the elastic member according to the present invention is not limited to a rubber member, and the material can be appropriately determined as long as it is an elastic member that can buffer shock waves caused by cavitation collapse.
  • the elastic member according to the present invention preferably has a Poisson's ratio of 0.45 or more and 0.55 or less, for example.
  • Electromagnetic suction valve mechanism electromagnetic valve mechanism
  • Relief valve mechanism 5... Suction joint, 6... Cylinder, 8... Discharge valve mechanism, 9...
  • Pressure Pulsation reduction mechanism 10...Low pressure fuel chamber, 11...Pressure chamber, 12...Discharge joint, 14...Damper cover, 15...Retainer, 17...Seal holder, 18...Plunger seal, 30...Terminal member, 31...Suction valve seat , 31a...Seating part, 31b...Suction port, 31c...Rod guide, 31d...Communication path, 32...Suction valve, 33...Rod, 33a...Rod flange, 35...Electromagnetic coil, 35a...Bobbin, 36...Anchor (movable) Core), 36a...Communication path, 37...Stopper, 39, 39A, 39B, 39C...Fixed core, 39a...Fixed pin, 51...Low pressure fuel inlet, 52...Suction channel, 53...Suction filter, 90...Fuel pump Mounting part, 91...Cam, 92...Tappet, 93...O-ring, 100...High pressure fuel

Abstract

本発明は、ロッド或いはロッドが接触する部品の摩耗を抑制する。電磁吸入弁機構（電磁弁機構）は、吸入弁（弁体）と、吸入弁に係合するロッドと、ロッドを軸方向に移動させる磁気吸引力を発生させる磁気吸引力発生部とを備える。ロッドには、低摩擦部が設けられている。低摩擦部は、ロッドとロッドが接触するロッド接触部品との間に生じる摩擦力が、ロッドの回転推進力よりも小さくなるような摩擦係数に設定されている。

Description

電磁弁機構及び燃料ポンプ
　本発明は、電磁弁機構、及びその電磁弁機構を備えた燃料ポンプに関する。
　燃料ポンプの電磁弁機構としては、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された電磁弁機構（ソレノイド起稿）は、固定コアに設けた収容部にゴム材を圧入している。ゴム材は、固定コア内に生じるキャビテーション崩壊による衝撃を緩衝する。その結果、キャビテーション・エロージョンの発生を抑制している。
国際公開第２０２０／１００３９８号
　しかし、特許文献１に記載された電磁弁機構では、金属材で形成された固定コアの収容部が燃料で満たされる。そのため、固定コアの収容部全体においてキャビテーション・エロージョンを抑制できなかった。
　本発明の目的は、上記の問題点を考慮し、固定コアに発生するキャビテーション・エロージョンを抑制することが可能な電磁弁機構及び燃料ポンプを提供することにある。
　上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の電磁弁機構は、弁体と、弁体に係合するロッドと、ロッドが係合する可動コアと、可動コアとの間に磁気吸引力を発生させる固定コアと、ロッドを固定コアから離れる方向に付勢するロッド付勢ばねとを備える。固定コアは、ロッド付勢ばねの一端が当接する底面を有する第１凹部と、第１凹部の底面に形成された第２凹部と、第２凹部に収容される弾性部材とを有する。弾性部材は、第２凹部の内壁面の全部を覆う。
　また、本発明の燃料ポンプは、加圧室を備えたボディと、ボディに往復運動可能に支持され、往復運動により加圧室の容量を増減させるプランジャと、加圧室へ燃料を吐出する上記電磁弁機構とを備える。
　上記構成の電磁弁機構及び燃料ポンプによれば、固定コアに発生するキャビテーション・エロージョンを抑制することができる。
　なお、上述した以外の課題、構成および効果は、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実施形態に係る高圧燃料供給ポンプを用いた燃料供給システムの全体構成図である。 本発明の第１実施形態に係る高圧燃料供給ポンプの縦断面図である。 本発明の第１実施形態に係る高圧燃料供給ポンプの上方から見た水平方向断面図である。 本発明の第１実施形態に係る高圧燃料供給ポンプを図２とは別の方向から見た縦断面図である。 本発明の第１実施形態に係る電磁弁機構の縦断面図である。 Ａ，Ｂ　固定コアと可動コアの当接時に、固定コアの凹部にキャビテーション・エロージョンが発生するメカニズムを示す図である。 Ａ，Ｂ　固定コアと可動コアの当接時に、固定コアの凹部にキャビテーション・エロージョンが発生するメカニズムを示す図である。 Ａ，Ｂ　固定コアと可動コアの分離時に、固定コアの凹部にキャビテーション・エロージョンが発生するメカニズムを示す図である。 Ａ，Ｂ　固定コアと可動コアの分離時に、固定コアの凹部にキャビテーション・エロージョンが発生するメカニズムを示す図である。 Ａ，Ｂ　振動式キャビテーション試験装置の概念図、及び試験結果を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る電磁弁機構の固定コアを拡大した縦断面図である。 本発明の第２実施形態に係る電磁弁機構の固定コアを拡大した縦断面図である。 本発明の第３実施形態に係る電磁弁機構の固定コアを拡大した縦断面図である。 本発明の第４実施形態に係る電磁弁機構の固定コアを拡大した縦断面図である。
１．第１実施形態
　以下、本発明の第１実施形態に係る電磁弁機構及び高圧燃料供給ポンプについて説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。
［燃料供給システム］
　まず、本実施形態に係る高圧燃料供給ポンプ（燃料ポンプ）を用いた燃料供給システムについて、図１を用いて説明する。
　図１は、本実施形態に係る高圧燃料供給ポンプを用いた燃料供給システムの全体構成図である。
　図１に示すように、燃料供給システムは、高圧燃料供給ポンプ（燃料ポンプ）１００と、ＥＣＵ（Engine Control Unit）１０１と、燃料タンク１０３と、コモンレール１０６と、複数のインジェクタ１０７とを備えている。高圧燃料供給ポンプ１００の部品は、ポンプボディ１（以下、「ボディ１」とする。）に一体に組み込まれている。
　燃料タンク１０３の燃料は、ＥＣＵ１０１からの信号に基づいて駆動するフィードポンプ１０２によって汲み上げられる。汲み上げられた燃料は、不図示のプレッシャレギュレータにより適切な圧力に加圧され、低圧配管１０４を通して高圧燃料供給ポンプ１００の低圧燃料吸入口５１に送られる。
　高圧燃料供給ポンプ１００は、燃料タンク１０３から供給された燃料を加圧して、コモンレール１０６に圧送する。コモンレール１０６には、複数のインジェクタ１０７と、燃料圧力センサ１０５が装着されている。
　複数のインジェクタ１０７は、気筒（燃焼室）数にあわせて装着されている。複数のインジェクタ１０７は、ＥＣＵ１０１から出力される駆動電流に従って燃料を噴射する。本実施形態の燃料供給システムは、インジェクタ１０７がエンジンのシリンダ筒内に直接、燃料を噴射する、いわゆる直噴エンジンシステムである。
　燃料圧力センサ１０５は、検出した圧力データをＥＣＵ１０１に出力する。ＥＣＵ１０１は、各種センサから得られるエンジン状態量（例えばクランク回転角、スロットル開度、エンジン回転数、燃料圧力等）に基づいて適切な噴射燃料量（目標噴射燃料長）や適切な燃料圧力（目標燃料圧力）等を演算する。
　ＥＣＵ１０１は、燃料圧力（目標燃料圧力）等の演算結果に基づいて、高圧燃料供給ポンプ１００や複数のインジェクタ１０７の駆動を制御する。すなわち、ＥＣＵ１０１は、高圧燃料供給ポンプ１００を制御するポンプ制御部と、インジェクタ１０７を制御するインジェクタ制御部とを有する。
　高圧燃料供給ポンプ１００は、圧力脈動低減機構９と、容量可変機構である電磁吸入弁機構（電磁弁機構）３と、リリーフ弁機構４（図２参照）と、吐出弁機構８とを有している。低圧燃料吸入口５１から流入した燃料は、圧力脈動低減機構９、吸入通路１０ｂを介して電磁吸入弁機構３の吸入ポート３１ｂに到達する。
　電磁吸入弁機構３に流入した燃料は、吸入弁３２を通過し、ボディ１に形成された吸入通路１ａを流れた後に加圧室１１に流入する。加圧室１１には、プランジャ２が摺動可能に保持されている。プランジャ２は、エンジンのカム９１（図２参照）により動力が伝えられて往復運動する。
　加圧室１１では、プランジャ２の下降行程において電磁吸入弁機構３から燃料が吸入され、上昇行程において燃料が加圧される。加圧室１１の燃料圧力が所定値を超えると、吐出弁機構８が開弁し、高圧燃料が燃料吐出口１２ａを経てコモンレール１０６へ圧送される。高圧燃料供給ポンプ１００による燃料の吐出は、電磁吸入弁機構３の開閉によって操作される。そして、電磁吸入弁機構３の開閉は、ＥＣＵ１０１によって制御される。
［高圧燃料供給ポンプ］
　次に、高圧燃料供給ポンプ１００の構成について、図２～図４を用いて説明する。
　図２は、高圧燃料供給ポンプ１００の縦断面図である。図３は、高圧燃料供給ポンプ１００の垂直方向に直交する断面で見た水平方向断面図である。図４は、高圧燃料供給ポンプ１００を図２とは別の方向から見た縦断面図である。
　図２及び図３に示すように、高圧燃料供給ポンプ１００のボディ１には、上述した吸入通路１ａと、取付けフランジ１ｂ（図３参照）が設けられている。取付けフランジ１ｂは、エンジン（内燃機関）の燃料ポンプ取付け部９０に密着している。取付けフランジ１ｂは、図示しない複数のボルト（ねじ）で燃料ポンプ取付け部９０に固定されている。すなわち、高圧燃料供給ポンプ１００は、取付けフランジ１ｂによって燃料ポンプ取付け部９０に固定されている。
　図２及び図４に示すように、燃料ポンプ取付け部９０とボディ１との間には、シート部材の一具体例を示すＯリング９３が介在されている。このＯリング９３は、エンジンオイルが燃料ポンプ取付け部９０とボディ１との間を通ってエンジン（内燃機関）の外部に漏れることを防止している。
　また、高圧燃料供給ポンプ１００のボディ１には、プランジャ２の往復運動をガイドするシリンダ６が取り付けられている。シリンダ６は、筒状に形成されている。シリンダ６の外周部は、ボディ１に設けられたシリンダ収容凹部に圧入されている。ボディ１及びシリンダ６は、電磁吸入弁機構３、プランジャ２、吐出弁機構８（図３参照）と共に加圧室１１を形成している。
　ボディ１には、シリンダ６の軸方向の中央部に係合する固定部１ｃが設けられている。ボディ１の固定部１ｃは、シリンダ６を上方（図２中の上方）へ押圧する。これにより、加圧室１１において加圧された燃料が、シリンダ６の上端面とボディ１との間から漏れないようにすることができる。
　プランジャ２の下端には、タペット９２が設けられている。タペット９２は、エンジンのカムシャフトに取り付けられたカム９１の回転運動を上下運動に変換し、プランジャ２に伝達する。プランジャ２は、リテーナ１５を介してばね１６によりカム９１側に付勢されている。これにより、プランジャ２の下端は、タペット９２に圧着されている。タペット９２は、カム９１の回転に伴って往復運動する。プランジャ２は、タペット９２と一緒に往復運動し、加圧室１１の容積を変化させる。
　シリンダ６とリテーナ１５との間には、シールホルダ１７が配置されている。シールホルダ１７は、プランジャ２が挿入される筒状に形成されている。シールホルダ１７の上部とポンプボディ１との間には、副室１７ａが形成されている。また、シールホルダ１７は、リテーナ１５側である下端部にプランジャシール１８を保持している。
　プランジャシール１８は、プランジャ２の外周に摺動可能に接触している。プランジャシール１８は、プランジャ２が往復運動したとき、副室１７ａの燃料をシールし、副室１７ａの燃料がエンジン内部へ流入しないようにする。また、プランジャシール１８は、エンジン内の摺動部を潤滑する潤滑油（エンジンオイルも含む）がボディ１の内部に流入することを防止している。
　図２において、プランジャ２は、上下方向に往復運動する。プランジャ２が下降すると、加圧室１１の容積が拡大し、プランジャ２が上昇すると、加圧室１１の容積が減少する。すなわち、プランジャ２は、加圧室１１の容積を拡大及び縮小させる方向に往復運動するように配置されている。
　プランジャ２は、大径部２ａと小径部２ｂを有している。プランジャ２が往復運動すると、大径部２ａ及び小径部２ｂは、副室１７ａに位置する。したがって、副室１７ａの体積は、プランジャ２の往復運動によって増減する。
　副室１７ａは、燃料通路１０ｃ（図３参照）により低圧燃料室１０と連通している。プランジャ２の下降時は、副室１７ａから低圧燃料室１０へ燃料の流れが発生する。プランジャ２の上昇時は、低圧燃料室１０から副室１７ａへ燃料の流れが発生する。これにより、高圧燃料供給ポンプ１００の吸入行程もしくは、戻し行程におけるポンプ内外への燃料流量を低減することができる。その結果、高圧燃料供給ポンプ１００内部で発生する圧力脈動を低減することができる。
　図３及び図４に示すように、ボディ１の側面部には、吸入ジョイント５が取り付けられている。吸入ジョイント５は、燃料タンク１０３から供給された燃料を通す低圧配管１０４（図１参照）に接続されている。燃料タンク１０３の燃料は、吸入ジョイント５から高圧燃料供給ポンプ１００の内部に供給される。
　吸入ジョイント５は、低圧配管１０４に接続された低圧燃料吸入口５１と、低圧燃料吸入口５１に連通する吸入流路５２とを有している。図４に示すように、吸入流路５２に連通する燃料通路内には、吸入フィルタ５３が配置されている。吸入フィルタ５３は、燃料に存在する異物を除去し、高圧燃料供給ポンプ１００内に異物が進入することを防ぐ。吸入流路５２を通過した燃料は、低圧燃料室１０に設けた圧力脈動低減機構９及び吸入通路１０ｂ（図２参照）を介して電磁吸入弁機構３の吸入ポート３１ｂ（図２参照）に到達する。
　図２に示すように、高圧燃料供給ポンプ１００のボディ１には、低圧燃料室１０が設けられている。低圧燃料室１０は、ダンパーカバー１４によって覆われている。低圧燃料室１０には、低圧燃料流路１０ａと、吸入通路１０ｂが設けられている。吸入通路１０ｂは、電磁吸入弁機構３の吸入ポート３１ｂ（図２参照）に連通している。低圧燃料流路１０ａを通った燃料は、吸入通路１０ｂを介して電磁吸入弁機構３の吸入ポート３１ｂに到達する。
　低圧燃料流路１０ａには、圧力脈動低減機構９が設けられている。加圧室１１に流入した燃料が再び開弁状態の電磁吸入弁機構３を通って吸入通路１０ｂ（図２参照）へと戻されると、低圧燃料室１０に圧力脈動が発生する。圧力脈動低減機構９は、高圧燃料供給ポンプ１００内で発生した圧力脈動が低圧配管１０４へ波及することを低減する。
　圧力脈動低減機構９は、波板状の円盤型金属板２枚をその外周で張り合わせた金属ダイアフラムダンパを有する。金属ダイアフラムダンパの内部には、アルゴンのような不活性ガスが注入されている。金属ダイアフラムダンパは、膨張・収縮することで圧力脈動を吸収或いは低減する。
　図３に示すように、吐出弁機構８は、加圧室１１の出口側に接続されている。吐出弁機構８は、ボディ１に形成された吐出弁室１ｄに収納されている。吐出弁機構８は、吐出弁シート部材８１と、吐出弁シート部材８１と接離する吐出弁８２を備える。また、吐出弁機構８は、吐出弁８２を吐出弁シート部材８１側へ付勢する吐出弁ばね８３と、吐出弁８２のリフト量（移動距離）を決める吐出弁ストッパ８４とを備える。吐出弁ストッパ８４とボディ１は、当接部８５で溶接により接合されている。
　吐出弁室１ｄは、水平方向に延びる略円柱状の空間である。吐出弁室１ｄの一端は、加圧室１１に連通している。吐出弁室１ｄの他端は、ボディ１の側面に開口している。吐出弁室１ｄの他端の開口は、吐出弁ストッパ８４によって封止されている。
　ボディ１には、吐出ジョイント１２が溶接部１２ｂにより接合されている。吐出ジョイント１２は、燃料吐出口１２ａを有している。燃料吐出口１２ａは、吐出通路１ｆを介して吐出弁室１ｄに連通している。吐出通路１ｆは、ボディ１の内部において水平方向に延びている。燃料吐出口１２ａは、コモンレール１０６（図１参照）に接続されている。
　加圧室１１の燃料圧力が吐出弁室１ｄの燃料圧力より低い状態では、吐出弁８２に作用する差圧力及び吐出弁ばね８３による付勢力により、吐出弁８２が吐出弁シート部材８１に圧着される。その結果、吐出弁機構８は閉弁状態となる。一方、加圧室１１の燃料圧力が、吐出弁室１ｄの燃料圧力よりも大きくなり、吐出弁８２に作用する差圧力が吐出弁ばね８３の付勢力よりも大きくなると、吐出弁８２が吐出弁シート部材８１から離れる。その結果、吐出弁機構８は開弁状態となる。
　吐出弁機構８が開弁状態になると、加圧室１１内の燃料は、吐出弁室１ｄ、吐出通路１ｆ、吐出ジョイント１２の燃料吐出口１２ａを経て、コモンレール１０６（図１参照）に吐出される。以上のような構成により、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機能する。
　図２及び図３に示すように、ボディ１には、加圧室１１に連通するリリーフ弁機構４が設けられている。リリーフ弁機構４は、リリーフばね４１と、リリーフ弁ホルダ４２と、リリーフ弁４３と、シート部材４４及びばね支持部材４５を有している。
　シート部材４４は、有底の筒状に形成されている。シート部材４４は、リリーフばね４１、リリーフ弁ホルダ４２、リリーフ弁４３、及び支持部材４５を内包する。支持部材４５は、加圧室１１側に配置されている。シート部材４４の底部は、加圧室１１と反対側に位置する。シート部材４４の底部には、燃料通路となる貫通孔が形成されている。
　リリーフばね４１の一端部は、ばね支持部材４５に当接している。リリーフばね４１の他端部は、リリーフ弁ホルダ４２に当接している。リリーフばね４１は、リリーフ弁ホルダ４２をシート部材４４の底部側に付勢する。リリーフ弁４３は、リリーフ弁ホルダ４２とシート部材４４の底部との間に配置されている。
　リリーフ弁４３は、リリーフ弁ホルダ４２に係合している。リリーフ弁４３は、リリーフ弁ホルダ４２と一緒にシート部材４４の底部側に付勢されている。これにより、リリーフ弁４３は、シート部材４４の燃料通路を塞いでいる。シート部材４４の燃料通路は、吐出通路１ｆ（図３参照）に連通している。加圧室１１（上流側）とシート部材４４（下流側）との間における燃料の移動は、リリーフ弁４３がシート部材４４に接触（密着）することにより遮断されている。
　コモンレール１０６やその先の部材内の燃料の圧力が高くなると、シート部材４４側の燃料がリリーフ弁４３を押圧する。これにより、リリーフ弁４３は、リリーフばね４１の付勢力に抗して移動する。その結果、リリーフ弁機構４が開弁し、吐出通路１ｆ内の燃料が、シート部材４４の燃料通路を通って加圧室１１に戻る。したがって、リリーフ弁４３を開弁させる圧力は、リリーフばね４１の付勢力によって決定される。
　なお、本実施形態のリリーフ弁機構４は、加圧室１１に連通しているが、これに限定されるものではない。本発明に係るリリーフ弁機構は、例えば、低圧通路（低圧燃料吸入口５１や吸入通路１０ｂ等）に連通するようにしてもよい。
［電磁吸入弁機構］
　次に、電磁吸入弁機構３について、図５を参照して説明する。
　図５は、高圧燃料供給ポンプ１００の電磁吸入弁機構３の拡大縦断面図であり、電磁吸入弁機構３の開弁状態を示す。
　図５に示すように、電磁吸入弁機構３は、ボディ１に形成された横穴に挿入されている。電磁吸入弁機構３は、ボディ１に形成された横穴に圧入された吸入弁シート３１と、吸入弁３２と、ロッド３３と、ロッド付勢ばね３４と、電磁コイル３５と、アンカー３６とを有している。吸入弁３２は、本発明に係る弁体の一具体例を示す。アンカー３６は、本発明に係る可動コアの一具体例を示す。
　吸入弁シート３１は、筒状に形成されている。吸入弁シート３１の内周部には、着座部３１ａが設けられている。吸入弁シート３１には、外周部から内周部に到達する吸入ポート３１ｂが形成されている。吸入ポート３１ｂは、上述した低圧燃料室１０における吸入通路１０ｂに連通している。
　吸入弁シート３１は、ロッド３３が貫通するロッドガイド３１ｃを有している。ロッドガイド３１ｃは、筒状に形成されている。ロッドガイド３１ｃには、ロッド３３が貫通する筒孔とは別に、軸方向に貫通する連通路３１ｄが設けられている。これにより、アンカー３６が軸方向に移動したときに、電磁吸入弁機構３内の燃料の移動を妨げないようにすることができる。
　ボディ１に形成された横穴には、吸入弁シート３１の着座部３１ａに対向するストッパ３７が配置されている。吸入弁３２は、ストッパ３７と着座部３１ａとの間に配置されている。また、ストッパ３７と吸入弁３２との間には、弁付勢ばね３８が介在されている。
弁付勢ばね３８は、吸入弁３２を着座部３１ａ側に付勢する。
　吸入弁３２は、着座部３１ａに当接することにより、吸入ポート３１ｂと加圧室１１との連通部を閉鎖する。その結果、電磁吸入弁機構３は、閉弁状態になる。一方、吸入弁３２は、ストッパ３７に当接することにより、吸入ポート３１ｂと加圧室１１との連通部を開放する。その結果、電磁吸入弁機構３は、開弁状態になる。
　ロッド３３は、吸入弁シート３１のロッドガイド３１ｃとアンカー３６を貫通している。ロッド３３には、ロッド鍔部３３ａが形成されている。ロッド鍔部３３ａは、ロッド付勢ばね３４の一端に係合している。ロッド付勢ばね３４の他端は、ロッド付勢ばね３４を囲う固定コア３９に係合している。ロッド付勢ばね３４は、ロッド３３を介して吸入弁３２をストッパ３７側である開弁方向に付勢する。
　アンカー３６は、略円筒状に形成されている。アンカー３６には、ロッド３３が貫通する筒孔とは別に、軸方向に貫通する連通路３６ａが設けられている。これにより、アンカー３６が軸方向に移動したときに、電磁吸入弁機構３内の燃料の移動を妨げないようにすることができる。
　アンカー３６の軸方向の一端には、アンカー付勢ばね４０の一端が当接する。アンカー３６の軸方向の他端は、固定コア３９の端面に対向している。アンカー３６の軸方向の他端には、ロッド３３のロッド鍔部３３ａが当接するフランジ当接部が形成されている。
　アンカー付勢ばね４０の他端は、ロッドガイド３１ｃに当接している。アンカー付勢ばね４０は、アンカー３６をロッド３３のロッド鍔部３３ａ側に付勢している。アンカー３６の移動可能距離３６ｅは、吸入弁３２の移動可能距離３２ｅよりも長く設定される。これにより、吸入弁３２を着座部３１ａに確実に当接（着座）させることができる。その結果、電磁吸入弁機構３を確実に閉弁状態にすることができる。
　固定コア３９は、有底の筒状に形成されている。すなわち、固定コア３９は、軸方向に延びる凹部を有している。固定コア３９の凹部には、ロッド付勢ばね３４が挿入される。固定コア３９における凹部の底面には、ロッド付勢ばね３４の他端が当接する。なお、固定コア３９の凹部については、後で図１１を参照して説明する。
　ボディ１に形成された横穴の開口部には、アウターコア３１０が接続されている。アウターコア３１０は、略筒状に形成されている。アウターコア３１０の軸方向の一端部における外周部は、ボディ１に形成された横穴に嵌合されている。アウターコア３１０は、溶接によりボディ１に固定されている。
　アウターコア３１０の内周部には、アンカー３６が摺動可能に係合する。すなわち、アンカー３６は、アウターコア３１０の内周部に案内されて、軸方向（開弁方向及び閉弁方向）に移動する。アウターコア３１０の軸方向の他端部は、ボディ１から突出している。アウターコア３１０の軸方向の他端部における外周部には、第１ヨーク３２０が嵌合されている。アウターコア３１０は、第１ヨーク３２０に圧入固定されている。
　第１ヨーク３２０は、電磁コイル３５を囲う有底の筒状に形成されている。固定コア３９は、第１ヨーク３２０の開口側から突出している。第１ヨーク３２０における底部の中央には、アウターコア３１０に嵌合するための嵌合穴が形成されている。
　第１ヨーク３２０の開口は、第２ヨーク３３０によって塞がれている。第２ヨーク３３０は、略環状の板体からなる。第２ヨーク３３０の略中央部には、円形の貫通孔が形成されている。固定コア３９は、第２ヨーク３３０の貫通孔を貫通する。固定コア３９の第２ヨーク３３０から突出した部分には、固定ピン３９ａが固定されている。固定ピン３９ａは、第２ヨーク３３０をアンカー３６側に付勢する。
　第１ヨーク３２０及び第２ヨーク３３０は、磁気回路を構成する。第２ヨーク３３０は、第１ヨーク３２０と同じ材料から形成されている。第１ヨーク３２０及び第２ヨーク３３０の材料としては、例えば、磁性ステンレス材料を挙げることができる。
　電磁コイル３５は、第１ヨーク３２０の内側において、固定コア３９の周りを一周するように配置されている。電磁コイル３５は、ボビン３５ａに複数回巻かれた銅線からなる。電磁コイル３５には、端子部材３０（図２参照）が電気的に接続されている。電磁コイル３５には、端子部材３０を介して電流が流れる。
　電磁コイル３５に電流が流れていない無通電状態において、ロッド３３は、ロッド付勢ばね３４による付勢力によって開弁方向に付勢され、吸入弁３２を開弁方向に押圧している。その結果、吸入弁３２が着座部３１ａから離れてストッパ３７に当接し、電磁吸入弁機構３が開弁状態になっている。すなわち、電磁吸入弁機構３は、無通電状態において開弁するノーマルオープン式となっている。
　端子部材３０は、コネクタ３０ａの凹部に配置されている（図２参照）。コネクタ３０ａは、端子部材３０及び電磁コイル３５と一体にモールド成形されている。コネクタ３０ａは、第１ヨーク３２０の切欠き部を貫通している。コネクタ３０ａの下部は、第２ヨーク３３０と対向する。第２ヨーク３３０は、コネクタ３０ａとの干渉を避けるための切欠きを有している。
　電磁コイル３５の内周側には、シーリング３４０が設けられている。シーリング３４０は、円筒状に形成されている。シーリング３４０の軸方向の一端部には、アウターコア３１０が挿入されている。シーリング３４０の軸方向の他端部には、固定コア３９が挿入されている。
　固定コア３９とアウターコア３１０の外周面は、シーリング３４０に挿入された状態において、シーリング３４０の外周面と同一周面を形成する。これにより、例えば、ボビン３５ａ等の他の部品の取り付けが容易となる。
　シーリング３４０は、厚みが薄くて変形（伸縮）が可能である材料によって形成される。シーリング３４０は、固定コア３９及びアンカー３６よりも伸び率が大きい。シーリング３４０は、例えば、３５％以上の伸び率を有する。また、シーリング３４０は、非磁性体である。シーリング３４０の材料としては、例えば、オーステナイト系ステンレスが望ましい。
　電磁吸入弁機構３の開弁状態において、吸入ポート３１ｂの燃料は、吸入弁３２と着座部３１ａとの間を通り、ストッパ３７の複数の燃料通過孔（不図示）及び吸入通路１ａを通って加圧室１１に流入する。電磁吸入弁機構３の開弁状態において、吸入弁３２は、ストッパ３７と接触するため、吸入弁３２の開弁方向の位置が規制される。電磁吸入弁機構３の開弁状態において、吸入弁３２と着座部３１ａとの間に存在する隙間は、吸入弁３２の移動可能距離３２ｅであり、これが開弁ストロークとなる。
　電磁コイル３５に電流が流れると、磁束が発生する。発生した磁束は、固定コア３９、第２ヨーク３３０、第１ヨーク３２０、アウターコア３１０、アンカー３６を磁路として通過する。そして、アンカー３６と固定コア３９のそれぞれの磁気吸引面Ｓに、磁気吸引力が作用する。その結果、アンカー３６は、ロッド付勢ばね３４の付勢力に抗して移動し、固定コア３９に接触する。
　アンカー３６が固定コア３９側である閉弁方向へ移動すると、アンカー３６が係合するロッド３３がアンカー３６と共に移動する。その結果、吸入弁３２は、開弁方向への付勢力から解放され、弁付勢ばね３８による付勢力により閉弁方向に移動する。そして、吸入弁３２が、吸入弁シート３１の着座部３１ａに接触すると、電磁吸入弁機構３が閉弁状態になる。
［高圧燃料供給ポンプの動作］
　次に、本実施形態に係る高圧燃料ポンプの動作について、図２を用いて説明する。
　図２において、プランジャ２が下降した場合に、電磁吸入弁機構３が開弁していると、吸入通路１ａから加圧室１１に燃料が流入する。以下、プランジャ２が下降する行程を吸入行程と称する。一方、プランジャ２が上昇した場合に、電磁吸入弁機構３が閉弁していると、加圧室１１内の燃料は昇圧される。これにより、加圧室１１内の燃料は、吐出弁機構８を通過してコモンレール１０６（図１参照）へ圧送される。以下、プランジャ２が上昇する工程を圧縮行程と称する。
　圧縮行程中に電磁吸入弁機構３が閉弁していれば、吸入行程中に加圧室１１に吸入された燃料が加圧され、コモンレール１０６側へ吐出される。一方、圧縮行程中に電磁吸入弁機構３が開弁していれば、加圧室１１内の燃料は吸入通路１ａ側へ押し戻され、コモンレール１０６側へ吐出されない。このように、高圧燃料供給ポンプ１００による燃料の吐出は、電磁吸入弁機構３の開閉によって操作される。そして、電磁吸入弁機構３の開閉は、ＥＣＵ１０１によって制御される。
　吸入行程では、加圧室１１の容積が増加し、加圧室１１内の燃料圧力が低下する。これにより、加圧室１１の燃料圧力が吸入ポート３１ｂの燃料圧力よりも低くなる。そして、両者の差圧による付勢力が弁付勢ばね３８による付勢力を超えると、吸入弁３２は着座部３１ａから離れる。これにより、電磁吸入弁機構３は、開弁状態になる。その結果、吸入ポート３１ｂ側の燃料は、吸入弁３２と着座部３１ａとの間を通り、ストッパ３７に設けられた複数の孔を通って加圧室１１に流入する。
　吸入行程を終了した後は、圧縮行程に移る。このとき、電磁コイル３５は、無通電状態を維持したままであり、アンカー３６と固定コア３９との間に磁気吸引力は作用していない。そして、吸入弁３２には、アンカー付勢ばね４０とロッド付勢ばね３４の付勢力の差に応じた開弁方向への付勢力が加わる。さらに、吸入弁３２には、燃料が加圧室１１から低圧燃料流路１０ａへ逆流する時に発生する流体力（閉弁方向への押圧力）が加わる。
　この状態において、電磁吸入弁機構３が開弁状態を維持するために、アンカー付勢ばね４０とロッド付勢ばね３４の付勢力の差は、流体力よりも大きく設定されている。加圧室１１の容積は、プランジャ２の上昇に伴い減少する。そのため、加圧室１１に吸入されていた燃料は、吸入弁３２と吸入弁シート３１との間を通り、吸入ポート３１ｂへと戻される。したがって、加圧室１１内部の燃料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。
　戻し工程において、ＥＣＵ１０１（図１参照）からの制御信号が電磁吸入弁機構３に印加されると、電磁コイル３５には、端子部材３０を介して電流が流れる。電磁コイル３５に電流が流れると、固定コア３９とアンカー３６の磁気吸引面Ｓにおいて磁気吸引力が作用し、アンカー３６が固定コア３９に引き寄せられる。
　そして、磁気吸引力がロッド付勢ばね３４の付勢力よりも大きくなると、アンカー３６は、ロッド付勢ばね３４の付勢力に抗して固定コア３９側（閉弁方向）へ移動する。これにより、アンカー３６と係合するロッド３３が吸入弁３２から離れる方向に移動する。その結果、弁付勢ばね３８による付勢力と燃料が吸入通路１０ｂに流れ込むことによる流体力により吸入弁３２が着座部３１ａに着座する。吸入弁３２が着座部３１ａに着座すると、電磁吸入弁機構３は、閉弁状態になる。
　電磁吸入弁機構３が閉弁状態になった後、加圧室１１の燃料は、プランジャ２の上昇と共に昇圧される。そして、加圧室１１の燃料は、所定の圧力以上になると、吐出弁機構８を通過してコモンレール１０６（図１参照）へ吐出される。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圧縮行程は、戻し行程と吐出行程からなる。そして、電磁吸入弁機構３の電磁コイル３５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。
　電磁コイル３５へ通電するタイミングを早くすれば、圧縮行程中における戻し行程の割合が小さくなり、吐出行程の割合が大きくなる。その結果、吸入通路１０ｂに戻される燃料が少なくなり、高圧吐出される燃料は多くなる。一方、電磁コイル３５へ通電するタイミングを遅くすれば、圧縮行程中における戻し行程の割合が大きくなり、吐出行程の割合が小さくなる。その結果、吸入通路１０ｂに戻される燃料が多くなり、高圧吐出される燃料は少なくなる。このように、電磁コイル３５への通電タイミングを制御することで、高圧吐出される燃料の量をエンジン（内燃機関）が必要とする量に制御することができる。
［固定コアに発生するキャビテーション・エロージョン］
　次に、固定コア３９の凹部に発生するキャビテーション・エロージョンについて、図６～図９を参照して説明する。
（固定コアと可動コアの当接時）
　まず、固定コア３９とアンカー３６の当接時に、固定コア３９の凹部に発生するキャビテーション・エロージョンについて、図６及び図７を参照して説明する。
　図６Ａは、固定コア３９とアンカー３６とが離れた位置にある状態を示す図である。図６Ｂは、アンカー３６が固定コア３９に当接した瞬間を示す図である。図７Ａは、アンカー３６が固定コア３９に当接して、キャビテーションが発生している状態を示す図である。図７Ｂは、エロージョンが発生する状態を示す図である。
　図６Ａに示すように、電磁コイル３５が通電されることにより、固定コア３９とアンカー３６の磁気吸引面Ｓには磁気吸引力が発生する。これにより、アンカー３６は、固定コア３９に接近する方向へ移動する（図６Ａの左方向）。
　アンカー３６が固定コア３９に接近すると、アンカー３６と固定コア３９との間にある流体（燃料）は、アンカー３６の連通路３６ａ及び固定コア３９の凹部（以下、固定コア３９の凹部を、「固定コア凹部」とする）へ流入していく。このとき、固定コア凹部における底面付近の領域Ｖは、流体の逃げ場がない。その結果、領域Ｖの燃料は、高圧になる。
　図６Ｂに示すように、アンカー３６は、固定コア３９に接近する方向へ移動すると、アンカー３６は、固定コア３９に衝突する。これにより、アンカー３６の移動が停止され、アンカー３６は、当接状態になる。
　アンカー３６が停止すると、固定コア凹部への流体の流入が停止する。これにより、高圧となっていた固定コア凹部内の流体は、固定コア凹部からアンカー３６の連通路３６ａ側へ流出する。その結果、固定コア凹部の領域Ｖにおける流体の圧力は、徐々に低下していく。
　図７Ａに示すように、固定コア凹部内の流体は、慣性力により連通路３６ａ側への流出を続ける。これにより、固定コア凹部の領域Ｖにおける流体の圧力は、低下し続ける。そして、領域Ｖにおける流体の圧力が飽和蒸気圧を下回ると、固定コア凹部の領域Ｖに、キャビテーションＣが発生する。
　図７Ｂに示すように、その後、キャビテーションが発生していた領域Ｖにおける流体の圧力が回復する。これは、固定コア凹部より流出した流体が周辺の部品と衝突して反射することで生じる圧力波、或いは、固定コア凹部内の流体の圧力が低くなったことで生じる固定コア凹部への流体の再流入に起因する。
　固定コア凹部の領域Ｖにおける流体の圧力が回復すると、固定コア凹部の領域Ｖに発生したキャビテーションＣが崩壊する。その結果、キャビテーションが崩壊する際の衝撃力により、固定コア３９が壊食され、エロージョンＥが発生する。
（固定コアと可動コアの分離時）
　次に、固定コア３９とアンカー３６の分離時に、固定コア３９の凹部に発生するキャビテーション・エロージョンについて、図８及び図９を参照して説明する。
　図８Ａは、固定コア３９とアンカー３６とが当接した状態を示す図である。図８Ｂは、アンカー３６が固定コア３９から離れている途中の状態を示す図である。図９Ａは、アンカー３６が固定コア３９から離れている途中の状態において、キャビテーションが発生している状態を示す図である。図９Ｂは、エロージョンが発生する状態を示す図である。
　図８Ａに示すように、アンカー３６が固定コア３９に当接した状態であり、アンカー３６が固定コア３９から離れる前は、電磁吸入弁機構３の内部における固定コア凹部近傍の容積変化はない。そのため、固定コア凹部の領域Ｖにおける流体の圧力変動はない。その結果、流体は、静圧状態となっている。
　図８Ｂに示すように、アンカー３６が固定コア３９から離れる方向（図８の右方向）へと移動すると、固定コア３９とアンカー３６との間に、連通路３６ａ及び固定コア凹部から流体が流入する。その結果、固定コア凹部の領域Ｖにおける流体の圧力が低下していく。
　図９Ａに示すように、固定コア凹部の領域Ｖにおける流体の圧力が低下し続けると、領域Ｖにおける流体の圧力が飽和蒸気圧を下回る。これにより、固定コア凹部の領域Ｖに、キャビテーションＣが発生する。
　図９Ｂに示すように、その後、キャビテーションが発生していた領域Ｖにおける流体の圧力が回復する。これは、アンカー３６が移動を停止したことにより生じた圧力波、或いは、固定コア凹部内の流体の圧力が低くなったことで生じる固定コア凹部への流体の再流入に起因する。
　固定コア凹部の領域Ｖにおける流体の圧力が回復すると、固定コア凹部の領域Ｖに発生したキャビテーションＣが崩壊する。その結果、キャビテーションが崩壊する際の衝撃力により、固定コア３９が壊食され、エロージョンＥが発生する。
　固定コア凹部の領域Ｖは、アンカー３６の移動速度が大きいほど、キャビテーション・エロージョンに対して厳しい環境下となる。一方、近年は、高圧燃料ポンプの高吐出圧化、大流量化が望まれている。これにより、カム９１のリフト量を大きくする必要がる。そして、アンカー３６の移動速度は、カム９１のリフト量と定性的に相関がある。したがって、高圧燃料ポンプの高吐出圧化、大流量化に対応するためには、固定コア凹部の領域Ｖのキャビテーション・エロージョンに対する強靭性を向上させる必要がある。
　また、近年は、燃料の多様化が進められている。一方、飽和蒸気圧が低い燃料は、キャビテーションが発生しやすい。このため、燃料の多様化は、キャビテーション・エロージョンに対する強靭性の向上を必要としている。
　キャビテーション・エロージョンが発生して、電磁吸入弁機構３の部品がダメージを受けると、部品に穴が開いて燃料漏れに至る可能性がある。また、部品に穴が開かない場合であっても、削られた部品が異物となって電磁吸入弁機構３の動作不良を引き起こす場合がある。したがって、キャビテーション・エロージョンに対する強靭性の向上が求められている。
［ゴム材の耐エロ―ジョン性］
　次に、ゴム材の耐エロ―ジョン性について、図１０を参照して説明する。
　図１０Ａは、振動式キャビテーション試験装置の概念図である。図１０Ｂは、振動式キャビテーション試験装置による試験結果を示す図である。
　振動式キャビテーション試験装置は、ホーン２００を縦に振動させて圧力変動を起こすことでキャビテーションを発生させる。ホーン２００の先端２０１には、試験片２０２が対向する。振動式キャビテーション試験装置は、試験片２０２のキャビテーションによるエロージョンの進行具合を確認することができる。
　ある試験条件における、試験結果は、図１０Ｂに示す通りである。図１０Ｂの横軸は、硬さ（ビッカース硬度）であり、図１０Ｂの縦軸は、エロージョンが発生するまでの潜伏期間である。図１０Ｂに示すように、硬さがＨｖ４００以上の材質では、潜伏期間が４０～６０分程度である。一方、ゴム材の潜伏期間は、１２０分以上であり、耐エロージョン性に優れていることが確認できた。なお、ゴム材は、ビッカース硬度で表すことができない。そのため、図１０Ｂには、ゴム材の潜伏期間をプロットしていない。
［固定コアの構成］
　次に、第１実施形態に係る固定コア３９の構成について、図１１を参照して説明する。
　図１１は、第１実施形態に係る固定コア３９を拡大した縦断面図である。
　図１１に示すように、固定コア３９は、固定コア本体３９１と、固定コア本体３９１に取り付けられたゴム部材３９２とを有する。固定コア本体３９１は、金属材料により有底の筒状に形成されている。固定コア本体３９１は、ロッド付勢ばね３４が挿入される第１凹部３９１ａと、第１凹部３９１ａの底面に開口する第２凹部３９１ｂとを有する。
　第１凹部３９１ａは、略円柱状に形成されている。第１凹部３９１ａの底面には、上述したロッド付勢ばね３４の他端が当接する。第２凹部３９１ｂは、第１凹部３９１ａの底面における中央部に開口している。第２凹部３９１ｂは、ロッド部勢ばね３４の軸孔に対向する。第２凹部３９１ｂは、略円柱状に形成されている。
　ゴム部材３９２は、本発明に係る弾性部材に対応する。ゴム部材３９２は、第２凹部３９１ｂと略同じ径の略円柱状に形成されている。ゴム部材３９２は、第２凹部３９１ｂに圧入固定されている。ゴム部材３９２は、第２凹部３９１ｂの内壁面の全部を覆う。
　ゴム部材３９２は、第２凹部３９１ｂと略同じ形状に設定されている。ゴム部材３９２のロッド付勢ばね３４側の端面は、第１凹部３９１ａの底面と同一平面を形成する。ゴム部材３９２は、第１凹部３９１ａの底面に接触しない形状である。すなわち、ゴム部材３９２は、第１凹部３９１ａの底面とロッド付勢ばね３４との間に介在されない。
　ゴム部材３９２には、凹部３９２ａが設けられている。凹部３９２ａは、ゴム部材３９２のロッド付勢ばね３４側の端面に開口されている。凹部３９２ａは、ゴム材の成形性を考慮して略卵型に形成されている。固定コア本体３９１の第１凹部３９１ａ及びゴム部材３９２の凹部３９２ａには、燃料が入り込む。一方、固定コア本体３９１の第２凹部３９１ｂには、燃料が入り込まない。
　このような固定コア３９を用いた電磁吸入弁機構３では、ゴム部材３９２の凹部３９２ａに、キャビテーション・エロージョンが集中する。したがって、ゴム部材３９２よりもロッド付勢ばね３４側（第１凹部３９１ａ）においてキャビテーション・エロ―ジョンが発生することを抑制することができる。
　さらに、固定コア本体３９１における第２凹部３９１ｂの内壁面は、燃料に接触しない。これにより、第２凹部３９１ｂの内壁面にエロ―ジョンが発生することを抑制することができる。このように、第２凹部３９１ｂにゴム部材３９２を取り付けることにより、金属材からなる固定コア本体３９１にエロ―ジョンが発生することを抑制することができる。
　なお、本実施形態に係る第２凹部３９１ｂの底面は、平面に形成されている。しかし、本発明に係る第２凹部３９１ｂの底面は、加工の容易性を考慮して、曲面やテーパー面にしてもよい。
２．第２実施形態
　次に、本発明の第２実施形態に係る電磁吸入弁機構について、図１２を参照して説明する。
　図１２は、第２実施形態に係る固定コアを拡大した縦断面図である。
　第２実施形態に係る電磁吸入弁機構３Ａは、第１実施形態に係る電磁吸入弁機構３と同様の構成を有している。電磁吸入弁機構３Ａが電磁吸入弁機構３と異なる点は、固定コア３９Ａである。そのため、ここでは、固定コア３９Ａについて説明し、電磁吸入弁機構３と共通の構成についての説明を省略する。
　図１２に示すように、固定コア３９Ａは、固定コア本体３９１と、固定コア本体３９１に取り付けられたゴム部材３９３とを有する。固定コア本体３９１は、第１実施形態と同じである。
　ゴム部材３９３は、本発明に係る弾性部材に対応する。ゴム部材３９３は、第２凹部３９１ｂと略同じ径の略円柱状に形成されている。ゴム部材３９３は、第２凹部３９１ｂに圧入固定されている。ゴム部材３９３は、第２凹部３９１ｂの内壁面の全部を覆う。
　ゴム部材３９３は、第２凹部３９１ｂと略同じ形状に設定されている。ゴム部材３９３のロッド付勢ばね３４側の端面は、第１凹部３９１ａの底面と同一平面を形成する。ゴム部材３９３は、第１凹部３９１ａの底面に接触しない形状である。すなわち、ゴム部材３９３は、第１凹部３９１ａの底面とロッド付勢ばね３４との間に介在されない。
　ゴム部材３９３には、凹部３９３ａが設けられている。凹部３９３ａは、ゴム部材３９２のロッド付勢ばね３４側の端面に開口されている。凹部３９３ａは、略円柱状に形成されている。凹部３９３ａの底面は、半球状の曲面に形成されている。
　凹部３９３ａの底面における中央部には、開口側に突出する突部３９３ｂが形成されている。突部３９３ｂの端面は、凹部３９３ａ内に位置する。突部３９３ｂの位置は、ゴム部材３９３を成型するための型、ノズルの挿入位置を考慮して設定されている。このように、本発明に係るゴム部材は、キャビテーション・エロージョンが集中する凹部を有していればよく、凹部の形状を適宜設定することができる。
　固定コア本体３９１の第１凹部３９１ａ及びゴム部材３９３の凹部３９３ａには、燃料が入り込む。一方、固定コア本体３９１の第２凹部３９１ｂには、燃料が入り込まない。このような固定コア３９Ａを用いた電磁吸入弁機構３Ａでは、ゴム部材３９３の凹部３９３ａに、キャビテーション・エロージョンが集中する。したがって、ゴム部材３９３よりもロッド付勢ばね３４側（第１凹部３９１ａ）においてキャビテーション・エロ―ジョンが発生することを抑制することができる。
　さらに、固定コア本体３９１における第２凹部３９１ｂの内壁面は、燃料に接触しない。これにより、第２凹部３９１ｂの内壁面にエロ―ジョンが発生することを抑制することができる。このように、第２凹部３９１ｂにゴム部材３９３を取り付けることにより、金属材からなる固定コア本体３９１にエロ―ジョンが発生することを抑制することができる。
３．第３実施形態
　次に、本発明の第３実施形態に係る電磁吸入弁機構について、図１３を参照して説明する。
　図１３は、第３実施形態に係る固定コアを拡大した縦断面図である。
　第３実施形態に係る電磁吸入弁機構３Ｂは、第１実施形態に係る電磁吸入弁機構３と同様の構成を有している。電磁吸入弁機構３Ｂが電磁吸入弁機構３と異なる点は、固定コア３９Ｂである。そのため、ここでは、固定コア３９Ｂについて説明し、電磁吸入弁機構３と共通の構成についての説明を省略する。
　図１３に示すように、固定コア３９Ｂは、固定コア本体３９４と、固定コア本体３９４に取り付けられたゴム部材３９５とを有する。固定コア本体３９４は、金属材料により有底の筒状に形成されている。固定コア本体３９４は、ロッド付勢ばね３４が挿入される第１凹部３９４ａと、第１凹部３９４ａの底面に開口する第２凹部３９４ｂと、第２凹部３９４ｂの底面に開口する連通口３９４ｃとを有する。
　第１凹部３９４ａは、略円柱状に形成されている。第１凹部３９４ａの底面には、上述したロッド付勢ばね３４の他端が当接する。第２凹部３９４ｂは、第１凹部３９４ａの底面における中央部に開口している。第２凹部３９４ｂは、ロッド部勢ばね３４の軸孔に対向する。第２凹部３９４ｂは、略円柱状に形成されている。連通口３９４ｃは、固定コア本体３９４の底部側の端面に達するまで延びている。
　ゴム部材３９５は、本発明に係る弾性部材に対応する。ゴム部材３９５は、固定コア本体３９４と一体成形（例えば、インサート成形）されている。固定コア３９Ｂを成形する際に、ゴム材は、連通口３９４ｃから第２凹部３９４ｂに向けて射出される。これにより、ゴム材を射出するノズルと固定コア本体３９４とが干渉しないようにすることができる。その結果、ゴム部材３９５の成形を簡単に行うことができる。
　ゴム部材３９５は、第２凹部３９４ｂと連通口３９４ｃを満たしている。したがって、ゴム部材３９５は、第２凹部３９４ｂの内壁面及び連通口３９４ｃの内壁面の全部を覆う。
　ゴム部材３９５は、第２凹部３９４ｂ及び連通口３９４ｃと略同じ形状に設定されている。ゴム部材３９５のロッド付勢ばね３４側の端面は、第１凹部３９４ａの底面と同一平面を形成する。ゴム部材３９５は、第１凹部３９４ａの底面に接触しない形状である。すなわち、ゴム部材３９５は、第１凹部３９４ａの底面とロッド付勢ばね３４との間に介在されない。
　ゴム部材３９５には、凹部３９５ａが設けられている。凹部３９５ａは、ゴム部材３９５のロッド付勢ばね３４側の端面に開口されている。凹部３９５ａは、ゴム材の成形性を考慮して略卵型に形成されている。固定コア本体３９４の第１凹部３９４ａ及びゴム部材３９５の凹部３９５ａには、燃料が入り込む。一方、固定コア本体３９４の第２凹部３９４ｂ及び連通口３９４ｃには、燃料が入り込まない。
　このような固定コア３９Ｂを用いた電磁吸入弁機構３Ｂでは、ゴム部材３９５の凹部３９５ａに、キャビテーション・エロージョンが集中する。したがって、ゴム部材３９５よりもロッド付勢ばね３４側（第１凹部３９４ａ）においてキャビテーション・エロ―ジョンが発生することを抑制することができる。
　さらに、固定コア本体３９４における第２凹部３９４ｂの内壁面は、燃料に接触しない。これにより、第２凹部３９４ｂの内壁面にエロ―ジョンが発生することを抑制することができる。このように、第２凹部３９４ｂにゴム部材３９５を取り付けることにより、金属材からなる固定コア本体３９４にエロ―ジョンが発生することを抑制することができる。
４．第４実施形態
　次に、本発明の第４実施形態に係る電磁吸入弁機構について、図１４を参照して説明する。
　図１４は、第４実施形態に係る固定コアを拡大した縦断面図である。
　第４実施形態に係る電磁吸入弁機構３Ｃは、第１実施形態に係る電磁吸入弁機構３と同様の構成を有している。電磁吸入弁機構３Ｃが電磁吸入弁機構３と異なる点は、固定コア３９Ｃである。そのため、ここでは、固定コア３９Ｃについて説明し、電磁吸入弁機構３と共通の構成についての説明を省略する。
　図１４に示すように、固定コア３９Ｃは、固定コア本体３９６と、固定コア本体３９６に取り付けられたゴム部材３９７とを有する。固定コア本体３９６は、金属材料により有底の筒状に形成されている。固定コア本体３９６は、ロッド付勢ばね３４が挿入される第１凹部３９６ａと、第１凹部３９６ａの底面に開口する第２凹部３９６ｂと、第２凹部３９６ｂの底面に開口する連通口３９６ｃとを有する。
　第１凹部３９６ａは、略円柱状に形成されている。第１凹部３９６ａの底面には、上述したロッド付勢ばね３４の他端が当接する。第２凹部３９６ｂは、第１凹部３９６ａの底面における中央部に開口している。第２凹部３９６ｂは、ロッド部勢ばね３４の軸孔に対向する。第２凹部３９６ｂは、略円柱状に形成されている。
　連通口３９６ｃは、固定コア本体３９４の底部側の端面に達するまで延びている。連通口３９６ｃは、径の異なる２つの円柱が軸方向に並んだ形状である。連通口３９６ｃは、固定コア本体３９４の底部側に開口する大径部と、大径部及び第２凹部３９６ｂに連通する小径部を有する。大径部は、小径部よりも径が大きい。
　ゴム部材３９７は、本発明に係る弾性部材に対応する。ゴム部材３９７は、固定コア本体３９６と一体成形（例えば、インサート成形）されている。固定コア３９Ｃを成形する際に、ゴム材は、連通口３９６ｃから第２凹部３９６ｂに向けて射出される。これにより、ゴム材を射出するノズルと固定コア本体３９４とが干渉しないようにすることができる。その結果、ゴム部材３９７の成形を簡単に行うことができる。
　また、連通口３９６ｃの入り口側（第２凹部３９６ｂと反対側）である大径部は、第２凹部３９６ｂ側である小径部よりも大きい空間部である。そのため、ゴム材を射出するノズルの様々な大きさに対応可能である。
　ゴム部材３９７は、第２凹部３９６ｂと連通口３９６ｃを満たしている。したがって、ゴム部材３９７は、第２凹部３９６ｂの内壁面及び連通口３９６ｃの内壁面の全部を覆う。
　ゴム部材３９７は、第２凹部３９６ｂ及び連通口３９６ｃと略同じ形状に設定されている。ゴム部材３９７のロッド付勢ばね３４側の端面は、第１凹部３９６ａの底面と同一平面を形成する。ゴム部材３９７は、第１凹部３９６ａの底面に接触しない形状である。すなわち、ゴム部材３９７は、第１凹部３９６ａの底面とロッド付勢ばね３４との間に介在されない。
　ゴム部材３９７には、凹部３９７ａが設けられている。凹部３９７ａは、ゴム部材３９７のロッド付勢ばね３４側の端面に開口されている。凹部３９７ａは、ゴム材の成形性を考慮して略卵型に形成されている。固定コア本体３９６の第１凹部３９６ａ及びゴム部材３９７の凹部３９７ａには、燃料が入り込む。一方、固定コア本体３９６の第２凹部３９６ｂ及び連通口３９６ｃには、燃料が入り込まない。
　このような固定コア３９Ｃを用いた電磁吸入弁機構３Ｃでは、ゴム部材３９７の凹部３９７ａに、キャビテーション・エロージョンが集中する。したがって、ゴム部材３９７よりもロッド付勢ばね３４側（第１凹部３９４ａ）においてキャビテーション・エロ―ジョンが発生することを抑制することができる。
　さらに、固定コア本体３９６における第２凹部３９６ｂの内壁面は、燃料に接触しない。これにより、第２凹部３９６ｂの内壁面にエロ―ジョンが発生することを抑制することができる。このように、第２凹部３９６ｂにゴム部材３９７を取り付けることにより、金属材からなる固定コア本体３９６にエロ―ジョンが発生することを抑制することができる。
５．まとめ
　以上説明したように、上述した電磁吸入弁機構３（電磁弁機構）は、吸入弁３２（弁体）と、吸入弁３２に係合するロッド３３と、ロッド３３が係合するアンカー３６（可動コア）とを備える。さらに、電磁吸入弁機構３は、アンカー３６との間に磁気吸引力を発生させる固定コア３９と、ロッド３３を固定コア３９から離れる方向に付勢するロッド付勢ばね３４とを備える。固定コア３９は、ロッド付勢ばね３４の一端が当接する底面を有する第１凹部３９１ａと、第１凹部３９１ａの底面に形成された第２凹部３９１ｂと、第２凹部３９１ｂに収容されるゴム部材３９２（弾性部材）とを有する。ゴム部材３９２は、第２凹部３９１ｂの内壁面の全部を覆う。
　これにより、固定コア３９の第２凹部３９１ｂに燃料が入り込まない。その結果、第２凹部３９１ｂの内壁面にエロ―ジョンが発生することを抑制することができる。
　上述した電磁吸入弁機構３（電磁弁機構）のゴム部材３９２（弾性部材）は、燃料に接する面に凹部３９２ａが設けられている。
　これにより、ゴム部材３９２の凹部３９２ａに、キャビテーション・エロージョンが集中する。したがって、ゴム部材３９２よりもロッド付勢ばね３４側にある第１凹部３９１ａにおいてキャビテーション・エロ―ジョンが発生することを抑制することができる。
　上述した電磁吸入弁機構３（電磁弁機構）のゴム部材３９２（弾性部材）は、第１凹部３９１ａの底面よりもロッド付勢ばね３４側に突出していてもよい。
　これにより、ゴム部材３９２の軸方向の寸法を、第２凹部３９１ｂの深さよりも長くすることができる。その結果、ゴム部材３９２の最小許容寸法を第２凹部３９１ｂの深さにすることができ、ゴム部材３９２の製造を容易にすることができる。
　上述した電磁吸入弁機構３Ｂ（電磁弁機構）のゴム部材３９５（弾性部材）は、第２凹部３９４ｂに充填され、且つ、第２凹部３９４ｂに固定又は接着されている。
　これにより、第２凹部３９４ｂの内壁面の全部を覆うゴム部材３９５を容易に形成することができる。
　上述した電磁吸入弁機構３（電磁弁機構）のゴム部材３９２（弾性部材）は、第１凹部３９１ａの底面に接触しない形状である。
　これにより、第１凹部３９１ａの底面とロッド付勢ばね３４との間に、ゴム部材３９２が介在されないようにすることができる。その結果、ロッド付勢ばね３４の圧縮された状態の長さが、設定した長さよりも短くならないようにすることができる。したがって、ロッド付勢ばね３４が、適切な付勢力でアンカー３６を付勢することができる。
　上述した電磁吸入弁機構３（電磁弁機構）のゴム部材３９２（弾性部材）は、第１凹部３９１ａの底面とロッド付勢ばね３４との間に介在されない形状である。
　これにより、ロッド付勢ばね３４の圧縮された状態の長さが、設定した長さよりも短くならないようにすることができる。その結果、ロッド付勢ばね３４が、適切な付勢力でアンカー３６を付勢することができる。
　上述した高圧燃料供給ポンプ１００（燃料ポンプ）は、加圧室１１を備えたボディ１と、ボディ１に往復運動可能に支持され、往復運動により加圧室１１の容量を増減させるプランジャ２と、加圧室１１へ燃料を吐出する上述の電磁吸入弁機構３（電磁弁機構）とを備える。
　これにより、電磁吸入弁機構３における固定コア３９の第２凹部３９１ｂに燃料が入り込まない。その結果、第２凹部３９１ｂの内壁面にエロ―ジョンが発生することを抑制することができる。
　以上、本発明の電磁弁機構及び燃料ポンプの実施形態について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明の電磁弁機構及び燃料ポンプは、上述の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
　また、上述した実施形態は、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。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施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・置換をすることが可能である。
　例えば、上述した第１及び２実施形態では、ゴム部材３９２，３９３を、第２凹部３９１ｂに圧入固定した。しかし、本発明に係るゴム部材（弾性部材）は、接着材を用いて第２凹部の内壁面に接着してもよい。
　上述した実施形態では、本発明に係る弾性部材として、ゴム部材３９２，３９３，３９５，３９７を適用した。しかし、本発明に係る弾性部材としては、ゴム部材に限定されるものでは無く、キャビテーション崩壊による衝撃波を緩衝できる弾性部材であれば、材料を適宜決定することができる。本発明に係る弾性部材は、例えば、ポアソン比が０．４５以上かつ０．５５以下の部材であることが好ましい。
　１…ボディ、　２…プランジャ、　３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…電磁吸入弁機構（電磁弁機構）、　４…リリーフ弁機構、　５…吸入ジョイント、　６…シリンダ、　８…吐出弁機構、　９…圧力脈動低減機構、　１０…低圧燃料室、　１１…加圧室、　１２…吐出ジョイント、　１４…ダンパーカバー、　１５…リテーナ、　１７…シールホルダ、　１８…プランジャシール、　３０…端子部材、　３１…吸入弁シート、　３１ａ…着座部、　３１ｂ…吸入ポート、　３１ｃ…ロッドガイド、　３１ｄ…連通路、　３２…吸入弁、　３３…ロッド、　３３ａ…ロッド鍔部、　３５…電磁コイル、　３５ａ…ボビン、　３６…アンカー（可動コア）、　３６ａ…連通路、　３７…ストッパ、　３９，３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃ…固定コア、　３９ａ…固定ピン、　５１…低圧燃料吸入口、　５２…吸入流路、　５３…吸入フィルタ、　９０…燃料ポンプ取付け部、　９１…カム、　９２…タペット、　９３…Ｏリング、　１００…高圧燃料供給ポンプ、　１０１…ＥＣＵ、　１０２…フィードポンプ、　１０３…燃料タンク、　１０４…低圧配管、　１０５…燃料圧力センサ、　１０６…コモンレール、　１０７…インジェクタ、　２００…ホーン、　２０１…先端、　２０２…試験片、　３１０…アウターコア、　３２０…第１ヨーク、　３３０…第２ヨーク、　３４０…シーリング、　３９１，３９４，３９６…固定コア本体、　３９１ａ，３９４ａ，３９６ａ…第１凹部、　３９１ｂ，３９４ｂ，３９６ｂ…第２凹部、　３９２，３９３，３９５，３９７…ゴム部材、　３９２ａ，３９３ａ，３９５ａ，３９７ａ…凹部、　３９３ｂ…突部、　３９４ｃ，３９６ｃ…連通口

Claims (7)

  1. 　弁体と、前記弁体に係合するロッドと、前記ロッドが係合する可動コアと、前記可動コアとの間に磁気吸引力を発生させる固定コアと、前記ロッドを前記固定コアから離れる方向に付勢するロッド付勢ばねと、を備える電磁弁機構において、
    　前記固定コアは、前記ロッド付勢ばねの一端が当接する底面を有する第１凹部と、前記第１凹部の底面に形成された第２凹部と、前記第２凹部に収容される弾性部材と、を有し、
    　前記弾性部材は、前記第２凹部の内壁面の全部を覆う
    　電磁弁機構。
  2. 　前記弾性部材は、燃料に接する面に凹部が設けられている
    　請求項１に記載の電磁弁機構。
  3. 　前記弾性部材は、前記第１凹部の底面よりも前記ロッド付勢ばね側に突出している
    　請求項１に記載の電磁弁機構。
  4. 　前記弾性部材は、前記第２凹部に充填され、且つ、前記第２凹部に固定又は接着されている
    　請求項１に記載の電磁弁機構。
  5. 　前記弾性部材は、前記第１凹部の底面に接触しない形状である
    　請求項１に記載の電磁弁機構。
  6. 　前記弾性部材は、前記第１凹部の底面と前記ロッド付勢ばねとの間に介在されない形状である
    　請求項１に記載の電磁弁機構。
  7. 　加圧室を備えたボディと、
    　前記ボディに往復運動可能に支持され、往復運動により前記加圧室の容量を増減させるプランジャと、
    　前記加圧室へ燃料を吐出する電磁弁機構と、を備え、
    　前記電磁弁機構は、
    　弁体と、前記弁体に係合するロッドと、前記ロッドが係合する可動コアと、前記可動コアとの間に磁気吸引力を発生させる固定コアと、前記ロッドを前記固定コアから離れる方向に付勢するロッド付勢ばねと、を有し、
    　前記固定コアは、前記ロッド付勢ばねの一端が当接する底面を有する第１凹部と、前記第１凹部の底面に形成された第２凹部と、前記第２凹部に収容される弾性部材と、を有し、
    　前記弾性部材は、前記第２凹部の内壁面の全部を覆う
    　燃料ポンプ。
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JPH0547653U (ja) * 1991-12-04 1993-06-25 エヌオーケー株式会社 電磁弁
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WO2020100398A1 (ja) * 2018-11-16 2020-05-22 日立オートモティブシステムズ株式会社 ソレノイド機構及び高圧燃料ポンプ

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