| 【発明の名称】 |
流量制御弁とその製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】榎本 滋郁
【氏名】猪原 孝之
【氏名】宮本 裕
【氏名】猪頭 敏彦
【氏名】西村 裕行
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| 【要約】 |
【課題】コスト低減を図りつつ厳しい精度要求を満足し、ひいては流量制御の性能を向上させる。
【解決手段】弁体６３はバルブケース９内に摺動可能に収容され、その一端にはアーマチャ７０が固定されている。流量制御弁Ｐ２は、コイル６１への通電量に応じて弁体６３の移動量を調整し、該移動量に応じて流体流量を比例制御する。第１，第２のステータ７３，７４の間には非磁性材料からなる挿入部材７５が挿入され、これら各部材７３〜７５が一体化されている。この場合、第１，第２のステータ７３，７４の一体化により各孔部７３ａ，７４ａの同軸度が確保できる。ここで、第１，第２のステータ７３，７４及び挿入部材７５はレーザ溶接にて一体化され、その一体物に孔部７３ａ〜７５ａが加工されている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】流体通路の開度を変更するための弁体を有し、コイルの通電に際し弁体を所望とする量だけ移動させて流体流量を比例制御する流量制御弁において、コイルの通電に伴い弁体を移動させるためのアーマチャと、アーマチャよりも径の大きな孔部を有し、コイル通電時にアーマチャを吸引する第１のステータ部材と、同じくアーマチャよりも径の大きな孔部を有し、磁束を周回させるようにアーマチャに対向して設けられる第２のステータ部材と、第１及び第２のステータ部材の各孔部を連通しつつ当該両ステータ部材間に挿入される、非磁性材料からなる挿入部材とを備えることを特徴とする流量制御弁。
【請求項２】第１，第２のステータ部材を挿入部材を介して一体化し、その一体物に対して前記孔部を加工したものである請求項１に記載の流量制御弁。
【請求項３】第１，第２のステータ部材及び挿入部材を溶接で一体化した請求項１又は２に記載の流量制御弁。
【請求項４】第１，第２のステータ部材の外周にはコイルを収容したボビンを配設し、前記孔部内には流量制御される流体が導入される流量制御弁において、第１，第２のステータ部材及び挿入部材の接合部分の全周にわたって前記溶接を施し、孔部側とボビン側との間を密閉する請求項３に記載の流量制御弁。
【請求項５】第１のステータ部材及び挿入部材はそれぞれ、軸方向に対して垂直となる接合面を有し、該接合面により第１のステータ部材及び挿入部材が接合されている請求項１〜４の何れかに記載の流量制御弁。
【請求項６】請求項５に記載の流量制御弁において、アーマチャは第１のステータ部材と同軸の円筒状をなすと共に、アーマチャには第１のステータ部材に近づくほど径方向の断面積が小さくなるテーパ部を設け、該テーパ部の先端部をほぼ尖った形状とした流量制御弁。
【請求項７】アーマチャの内径側だけにテーパ面を設けた請求項６に記載の流量制御弁。
【請求項８】第２のステータ部材は、アーマチャに対向する部材と、コイルを取り囲むよう配設される部材とからなる請求項１〜７の何れかに記載の流量制御弁。
【請求項９】コイル通電時のアーマチャの移動に伴いケース部材内を弁体が摺動する流量制御弁において、アーマチャを間に挟んだ状態で、弁体側から延びアーマチャを一体化した軸部材を支持部材により往復動可能に支持した請求項１〜８の何れかに記載の流量制御弁。
【請求項１０】請求項９に記載の流量制御弁において、弁体と軸部材とを別体とし、各々の中心軸がほぼ一致し且つ、互いの端面が当接する状態で配設した流量制御弁。
【請求項１１】流体通路の開度を変更するための弁体と、コイルの通電に伴い弁体を移動させるためのアーマチャと、コイル通電時にアーマチャを吸引する第１のステータ部材と、磁束を周回させるようにアーマチャに対向して設けられる第２のステータ部材とを有する流量制御弁の製造方法において、非磁性材料からなる挿入部材を挟むようにして第１，第２のステータ部材を組み付け、それを溶接により一体化する工程と、その後、第１，第２のステータ部材及び挿入部材の一体物について各々に設けられる孔部を同時に加工する工程とを有することを特徴とする流量制御弁の製造方法。
【請求項１２】ケース部材内を摺動する弁体にアーマチャが連結され、更に第１又は第２のステータ部材の何れかに前記孔部に同軸の凹部が設けられてその凹部にケース部材が組み付けられる流量制御弁の製造方法において、第１，第２のステータ部材及び挿入部材の各孔部を加工した後、それに引き続き、前記凹部を加工する請求項１１に記載の流量制御弁の製造方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、弁体リフト量に応じて流体流量を比例制御するための流量制御弁に係り、例えばコモンレール（蓄圧配管）内に蓄圧された高圧燃料を電磁燃料噴射弁によりディーゼルエンジンの各気筒へ噴射するコモンレール式燃料噴射システムにおいて、可変吐出量高圧ポンプからコモンレールへの燃料圧送量を制御するための流量制御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンに燃料を噴射するシステムの１つとして、コモンレール式燃料噴射システムが知られている。コモンレール式燃料噴射システムでは、エンジンの各気筒に共通のコモンレールが設けられ、このコモンレールに可変吐出量高圧ポンプによって必要量の高圧燃料を圧送供給することで、コモンレールの燃料圧力が一定に保持される。コモンレール内の高圧燃料は、所定のタイミングで電磁燃料噴射弁が駆動されることにより各気筒に噴射供給される（例えば、特開昭６４−７３１６６号公報等）。
【０００３】こうした燃料噴射システムでは、可変吐出量高圧ポンプの圧力室と同数の調量弁（電磁弁）が必要となる。そのため、圧力室に合わせて複数個の電磁弁を設ける場合には電磁弁の増設分だけコストアップを招く。そこで、１個の電磁弁で吐出量の制御を可能とするために、可変吐出量高圧ポンプの圧力室へ吸入される低圧燃料量を制御する方式が考えられる。その電磁弁は可変絞り機構を備え、同機構にて弁体の開度（リフト量）を変更することにより流量が比例制御できるよう構成される。
【０００４】因みに、特開平８−２６１０１９号公報等に見られる装置では、例えば図１５に示すＯＮ／ＯＦＦ式の電磁弁２００が用いられる。図１５において、バルブケース２０１は磁性材料からなるハウジング２０７に固定され、同バルブケース２０１には弁体２０２が摺動可能に配設されている。弁体２０２は筒状をなすアーマチャ２０３に圧入固定されており、コイル２０４に通電が行われていない図示の状態では、弁体２０２はスプリング２０５の付勢力により閉弁位置で保持される。コイル２０４に通電を行うと、アーマチャ２０３がスプリング２０５の付勢力に抗してステータ２０６側に吸引され、弁体２０２が所定の開弁位置に移動する。ここで、アーマチャ２０３、ステータ２０６及びハウジング２０７によりコイル通電時における磁路が形成される。ステータ２０６の外周側には、樹脂製のボビン２０８に囲まれた状態でコイル２０４が配設され、ボビン２０８の周囲にはＯリング２０９，２１０が配設されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】電磁弁２００は、ＯＮ又はＯＦＦの駆動信号を受けて弁体２０２を開弁位置と閉弁位置との２位置で移動させればよく、アーマチャ２０３とステータ２０６との互いに対向する端面２０３ａ，２０６ｂを通って磁路が形成される。この場合、弁体２０２の移動量を精密に制御する必要はないため、ステータ２０６の孔部２０６ａとハウジング２０７の孔部２０７ａとの同軸度の精度要求は緩い。
【０００６】これに対して、上記電磁弁２００の一部を変更し、流体流量を比例制御する構成とする場合、図１５の孔部２０６ａ，２０７ａに比較的高い精度で同軸度が要求される。なお、流量の比例制御を実現するには、一例として、アーマチャ２０３に近づくほど径方向の断面積が減少するテーパ部をステータ２０６に設けると共に、孔部２０６ａの径をアーマチャ２０３の外径より僅かに大きくして、電磁弁２００をリニアソレノイド（比例制御）弁とする。この場合、図１５の構成では、流体流量を精度良く比例制御することはできない。
【０００７】すなわち、ステータ２０６はハウジング２０７の右端部のかしめ加工によって固定されるため、孔部２０６ａ，２０７ａの同軸度を確保するのは困難であり、同軸度の精度要求が満足できないことから、流体流量の制御精度が悪化してしまう。同軸度の精度要求を満足させるには、各部品の加工公差や組付け公差をかなり厳しくする必要が生じ、別途煩雑な作業工程が強いられることからコストアップを招く。また、同軸度が確保できないと、その分だけ孔部２０６ａの内径を大きくする必要が生じ、電磁弁の性能が低下してしまう。
【０００８】また更に、ＯＮ／ＯＦＦ式の電磁弁２００では、ステータ２０６の孔部２０６ａとハウジング２０７の凹部２０７ｂとの直角度として要求される精度は比較的緩いのに対し、比例制御式の電磁弁とする場合、孔部２０６ａ及び凹部２０７ｂの直角度の精度要求が厳しくなる。そのため、やはり煩雑な作業工程が強いられてコストアップを招く。
【０００９】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、コスト低減を図りつつ厳しい精度要求を満足し、ひいては流量制御の性能を向上させることができる流量制御弁とその製造方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の流量制御弁では、コイルの通電に際し、第１のステータ部材が磁束を発生すると、アーマチャ、第１，第２のステータ部材を通じて磁束が周回する。このとき、コイルへの通電量に応じて弁体が所望とする量だけ移動し、流体流量が比例制御される。
【００１１】また本発明では、第１，第２のステータ部材の間に非磁性材料からなる挿入部材を挿入し、第１，第２のステータ部材及び挿入部材を一体化すると共に、それらステータ部材の各孔部を挿入部材にて連通している。本構成によれば、第１，第２のステータ部材の一体化により各孔部の同軸度が確保できる。従って、同軸度の確保のために煩雑な作業工程が強いられたり、或いは孔部の径を大きくして流量制御弁の性能低下が余儀なくされるといった不都合が解消される。その結果、コスト低減を図りつつ厳しい精度要求を満足し、ひいては流量制御の性能を向上させることができる。
【００１２】請求項２に記載の発明では、第１，第２のステータ部材を挿入部材を介して一体化し、その一体物に対して前記孔部を加工したものであるので、別々に孔部を加工してその後一体化するものとは違い、孔部の同軸度が常に確保できる。
【００１３】請求項３に記載の発明では、第１，第２のステータ部材及び挿入部材を溶接で一体化している。各部材の接合部は溶接にて強固に連結されるので、高い信頼性が得られる。特にレーザ溶接により各部材を接合する場合、余分な材料が付加されない等のメリットがある。
【００１４】請求項４に記載の発明では、第１，第２のステータ部材の外周にはコイルを収容したボビンを配設し、前記孔部内には流量制御される流体が導入される流量制御弁において、第１，第２のステータ部材及び挿入部材の接合部分の全周にわたって前記溶接を施し、孔部側とボビン側との間を密閉している。
【００１５】本構成によれば、第１，第２のステータ部材の孔部側とボビン側との間が密閉されるので、孔部内に導入される流体がボビン側に流れ込むことはなく、例えば樹脂等で成形されるボビンの経時的な状態変化が抑制される。実際には、流量制御される流体が孔部内にて圧力変動したとしてもその圧力変動の影響がボビンに及ぶことはなく、ボビンが劣化するといった不具合が解消される。また、孔部側とボビン側とを密閉するための別の部材（例えばＯリング）が不要になるというメリットもある。
【００１６】請求項５に記載の発明では、第１のステータ部材及び挿入部材はそれぞれ、軸方向に対して垂直となる接合面を有し、該接合面により第１のステータ部材及び挿入部材が接合されている。つまり、第１のステータ部材と挿入部材との互いの接合面は軸方向に垂直に構成されるので、両部材が隙間無く接合され、接合に際し正確な位置決めが可能となる。従って、各孔部の同軸度精度が向上し、厳しい精度要求が満足できる。なお、軸方向に垂直な接合面はそれ自体、比較的容易に且つ精度良く加工できる。
【００１７】上記請求項５の発明では、請求項６に記載したように、アーマチャは第１のステータ部材と同軸の円筒状をなすと共に、アーマチャには第１のステータ部材に近づくほど径方向の断面積が小さくなるテーパ部を設け、該テーパ部の先端部をほぼ尖った形状とするとよい。この場合、コイルへの通電量を増加させると、断面積の小さい部分の磁束密度が飽和して、アーマチャのテーパ部以外の部位から第１のステータ部材に磁束が流れるようになる。その結果、上記の如くアーマチャをテーパ形状とした請求項６によれば、請求項５の効果に加え、コイルに流れる電流が増加する時のある電流値における弁体のリフト量と、コイルに流れる電流が減少する時のある電流値における弁体のリフト量との差、すなわち、弁体のリフト量のヒステリシスが低減できる。
【００１８】また、上記請求項６の発明では、請求項７に記載したように、アーマチャの内径側だけにテーパ面を設けるとよい。この場合、第１のステータ部材の内周面とアーマチャの外周面との間が必要以上に離れることはなく、良好な状態で磁束が周回する。
【００１９】請求項８に記載の発明では、第２のステータ部材は、アーマチャに対向する部材と、コイルを取り囲むよう配設される部材とからなる。この場合、上記の如く２つの部材にて第２のステータ部材を構成することにより、第２のステータ部材にコイルを組み付ける際にその組み付けが容易となり、実用上好ましいものとなる。
【００２０】請求項９に記載の発明では、コイル通電時のアーマチャの移動に伴いケース部材内を弁体が摺動する流量制御弁において、アーマチャを間に挟んだ状態で、弁体側から延びアーマチャを一体化した軸部材を支持部材により往復動可能に支持している。つまり、アーマチャ一体の軸部材を支持部材で支持することにより、仮にアーマチャ側の重量比率が大きくても、その重量に起因して弁体に不均一に力が作用することはなく、弁体の摺動不良を抑制することができる。
【００２１】また、より確実にアーマチャ側の重量が弁体に作用しないようにするには、請求項１０に記載したように、弁体と軸部材とを別体とし、各々の中心軸がほぼ一致し且つ、互いの端面が当接する状態で配設するとよい。
【００２２】一方、流量制御弁の特徴的な製造方法として、請求項１１に記載の発明では、非磁性材料からなる挿入部材を挟むようにして第１，第２のステータ部材を組み付け、それを溶接により一体化する工程と、その後、第１，第２のステータ部材及び挿入部材の一体物について各々に設けられる孔部を同時に加工する工程とを有する。
【００２３】上記製造方法によれば、第１，第２のステータ部材が挿入部材を挟んで一体化された後、各孔部が同時に加工されるため、各孔部の同軸度が確保できる。また、必要とする作業工程は、一体化のための溶接工程と、各孔部を同時加工するための切削工程だけでよい。従って、同軸度の確保のために別途煩雑な作業工程が強いられたり、或いは孔部の径を大きくして流量制御弁の性能低下が余儀なくされるといった不都合が解消される。その結果、コスト低減を図りつつ厳しい精度要求を満足し、ひいては流量制御の性能を向上させることができる。
【００２４】請求項１２に記載の発明では、第１，第２のステータ部材及び挿入部材の各孔部を加工した後、それに引き続き、第１又は第２のステータ部材の何れかに凹部を加工する。そして、この凹部には、弁体を摺動可能に収容するケース部材が組み付けられる。
【００２５】上記製造方法によれば、各ステータ部材の孔部と凹部との直角度が確保できる。従って、当該凹部に組み付けられるケース部材が精度良く位置決めされ、結果として、弁体に連結されるアーマチャと各ステータ部材の孔部との同軸度が確保できる。それ故、流量制御弁の性能向上が実現できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、この発明を具体化した第１の実施の形態を図面に従って説明する。
【００２７】先ずは図１を用いて、本実施の形態におけるコモンレール式燃料噴射装置の概要を説明する。図１において、多気筒ディーゼルエンジン（以下、エンジンＥという）には各気筒の燃焼室に対応する複数の電磁燃料噴射弁Ｉが配設され、これら電磁燃料噴射弁Ｉは各気筒共通のコモンレールＲに接続されている。コモンレールＲには、高圧流路である供給配管Ｒ１及び吐出弁Ｂを介して可変吐出量高圧ポンプＰが接続され、可変吐出量高圧ポンプＰの駆動に伴い燃料噴射圧に相当する高い所定圧の燃料が連続的に蓄圧される。可変吐出量高圧ポンプＰには、フィードポンプＰ１を経由して燃料タンクＴから低圧燃料が吸入され、同高圧ポンプＰは低圧燃料を高圧化してコモンレールＲに対して圧送する。コモンレールＲ内の燃料圧力は、エンジンＥの運転状態によって異なるが、約２００〜１６００気圧（約２０〜１６０ＭＰａ）となっている。
【００２８】可変吐出量高圧ポンプＰの詳細な構成については後述するが、同ポンプＰは３つの圧力室を有する３系統圧送ポンプとなっている。また、可変吐出量高圧ポンプＰにはその燃料吸入部において、燃料吐出量を制御するための流量制御弁Ｐ２が設けられている。流量制御弁Ｐ２は燃料量を任意に調量可能なリニアソレノイド弁（比例電磁弁）であって、前記３系統圧送の燃料吐出量を１つで制御できるように構成される。
【００２９】コモンレールＲには、その内部の燃料圧力（コモンレール圧）を検出するための圧力センサＳ１が配設されている。電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ４０という）は、圧力センサＳ１により検出される実際のコモンレール圧が負荷や回転数に基づいて設定される最適値となるように可変吐出量高圧ポンプＰの吐出量を決定し、それに応じた信号を流量制御弁Ｐ２に出力する。
【００３０】ＥＣＵ４０には、回転角センサＳ２や負荷センサ（例えばスロットル開度センサ）Ｓ３より回転角や負荷等のエンジン運転情報が入力される。またその他にも、ＥＣＵ４０には、エンジン冷却水温を検出する冷却水温センサＳ４、吸気温を検出する吸気温センサＳ５、及び吸気圧を検出する吸気圧センサＳ６が接続されており、各センサの検出信号がＥＣＵ４０に随時入力される。ＥＣＵ４０は、これら各センサの検出信号によるエンジン運転状態に基づいて最適な噴射時期及び噴射量（噴射期間）を決定し、それに応じた制御信号を電磁燃料噴射弁Ｉに出力する。これにより、電磁燃料噴射弁ＩからエンジンＥの各燃焼室への燃料噴射が制御される。
【００３１】次に、可変吐出量高圧ポンプＰの詳細な構成について図２〜図５を用いて説明する。ここで、図２は可変吐出量高圧ポンプＰの全体を示す断面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は燃料圧送部の構成を拡大して示す断面図、図５は流量制御弁Ｐ２の構成を示す断面図である。
【００３２】図２において、可変吐出量高圧ポンプＰはポンプハウジング１ａ，１ｂを有し、これらポンプハウジング１ａ，１ｂにそれぞれ設けられた２つの滑り軸受け（フリクションベアリング）１１，１２によりドライブシャフト１０が回転自在に支持されている。ドライブシャフト１０は、例えばエンジンＥが４気筒の場合に同エンジンＥの４／３の回転と同期して回転駆動される。ドライブシャフト１０は２つの滑り軸受け１１，１２の間に偏心部１３を有しており、偏心部１３はドライブシャフト１０の中心軸Ｑ１に対して距離ｕだけ偏心している。偏心部１３の外周には滑り軸受け（フリクションベアリング）１４が設けられており、偏心部１３はその外周に配設される偏心カム１５に対し回転自在となっている。
【００３３】また、図３において、偏心カム１５は、外周面に３つの平坦部１５ａ，１５ｂ，１５ｃを有する略多角形状に構成されている。３つの平坦部１５ａ〜１５ｃの外方にそれぞれ配されるボディ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ内には、それぞれシリンダ２ａ，２ｂ，２ｃが形成され、各シリンダ２ａ〜２ｃにはプランジャ３ａ，３ｂ，３ｃが摺動自在に配設されている。圧力室４ａ，４ｂ，４ｃの各々は、シリンダ２ａ〜２ｃの内壁面とプランジャ３ａ〜３ｃの端面により区画形成されている。
【００３４】３つの平坦部１５ａ〜１５ｃは、任意の２つのなす角度αが６０度となるように、且つそれぞれシリンダ２ａ〜２ｃの中心軸に対して垂直になるように形成されている。また、３つのシリンダ２ａ〜２ｃは互いの中心軸が１２０度の角度間隔となるように配置されている。
【００３５】従って、ドライブシャフト１０の回転に伴い偏心部１３が回転すると、偏心カム１５の中心Ｑ２が、ドライブシャフト１０の中心軸Ｑ１を中心とする半径「ｕ」の円形経路（図中に破線で示す経路）に沿って回転する。すると、偏心カム１５の各平坦部１５ａ〜１５ｃが中心Ｑ２の移動に伴い平行に動作し、プランジャ３ａ〜３ｃがシリンダ２ａ〜２ｃ内を往復摺動する。これに伴い、圧力室４ａ〜４ｃ内の低圧燃料が順次圧縮され高圧燃料となる。
【００３６】圧力室４ａ〜４ｃ内への低圧燃料の供給経路について図２を用いて説明する。図中、ポンプハウジング１ｂの下端部には流量制御弁Ｐ２が設置され、その流量制御弁Ｐ２の先端部には燃料溜まり室１６が設けられている。燃料タンクＴ内の燃料は、フィードポンプＰ１によって約１５気圧に加圧され、低圧流路Ｌを通して燃料溜まり室１６に送出される。流量制御弁Ｐ２は、ハウジング６外周に設けたフランジ７に図示しないボルトを挿通することによってポンプハウジング１ｂに固定されている。
【００３７】流量制御弁Ｐ２の詳細な説明は後述するが、同制御弁Ｐ２はコイル６１を内蔵するリニアソレノイド弁として構成され、コイル６１に通電される電流量に応じて弁体６３のリフト量（移動量）が決定される。この場合、燃料溜まり室１６から流量制御弁Ｐ２を経由してポンプハウジング１ｂ下部に設けられた低圧流路８に流れる燃料量は、ＥＣＵ４０から流量制御弁Ｐ２に供給される電流値により決まる。
【００３８】低圧流路８は、他の低圧流路１７を通して、ポンプハウジング１ａに設けられた環状の低圧流路１８に連通している。環状の低圧流路１８はポンプハウジング１ｂに設けられた低圧流路１９に連通し、さらに、流路２４，２５を通してプランジャ３ａ上部の圧力室４ａに連通している。また、低圧流路８は、図示しない低圧流路を介して他の圧力室４ｂ，４ｃにも連通している。
【００３９】ここで図４に示されるように、ポンプハウジング１ｂの上部には、カバー部材２２と流路形成部材２３との一体物が図示しないボルトによって固定されており、ボディ２１ａの上面は流路形成部材２３の下面に密着している。流路２４，２５はそれぞれカバー部材２２及び流路形成部材２３に形成されている。
【００４０】圧力室４ａには、逆止弁として機能するプレート５ａが配設されている。プレート５ａには、流路２５に対向しない位置に複数個の貫通穴５１ａが形成されている。また、カバー部材２２及び流路形成部材２３には高圧流路２７，２８が形成され、高圧流路２７には逆止弁として機能するボール２９が配設されている。ここで、ボール２９は前記図１における吐出弁Ｂに相当する。すなわち、本実施の形態の可変吐出量高圧ポンプＰにおいては、吐出弁Ｂが３個設置されていることになる。
【００４１】偏心カム１５の平坦部１５ａとプランジャ３ａとの間には、パッド３１ａが介設されている。パッド３１ａはポンプハウジング１ｂの内周面に沿って延びる円筒状をなし、ポンプハウジング１ｂ内に摺動自在に支持されている。パッド３１ａとボディ２１ａとの間にはスプリング３２ａが配設され、その付勢力によりパッド３１ａを偏心カム１５の平坦部１５ａに当接せしめている。それ故、偏心カム１５が偏心して動作する際、パッド３１ａは平坦部１５ａと一体的に図の上下方向に往復動する。
【００４２】図２において、流量制御弁Ｐ２の弁体６３が開弁位置に移動すると、燃料溜まり室１６と低圧通路８とが連通される。そして、ドライブシャフト１０の回転により偏心カム１５が下降を開始すると、スプリング３２ａの付勢力によりパッド３１ａも下降する。このとき、燃料溜まり室１６内の約１５気圧の低圧燃料は、低圧流路８，１７〜１９、流路２４，２５及びプレート５ａの貫通穴５１ａを経由して圧力室４ａに流入し、プランジャ３ａを下降させる。
【００４３】圧力室４ａへの燃料流入量は弁体６３のリフト量により決まり、弁体６３のリフト量が小さい時は圧力室４ａに流入する燃料量は少ないためにプランジャ３ａとパッド３１ａとが離れる。これにより、圧力室４ａ内でのキャビテーションの発生が抑制される。
【００４４】ドライブシャフト１０の回転により偏心カム１５が上昇に転じると、スプリング３２ａの付勢力に抗してパッド３１ａも上昇する。パッド３１ａとプランジャ３ａとが当接した後は、圧力室４ａの圧力が高くなり、プレート５ａは流路形成部材２３の下面に密着する。かくして、流路２５と圧力室４ａとの連通が遮断される。その後、圧力室４ａの容積の減少に伴い更に圧力が上昇して所定の圧力となると、ボール２９が開弁位置に移動し、圧力室４ａ内の高圧燃料は高圧流路２７，２８を通ってコモンレールＲに給送される。
【００４５】以上、圧力室４ａの周辺を中心とした説明をしたが、他の圧力室４ｂ，４ｃの周辺も同様の構成を有する。すなわち、図３に示されるように、偏心カム１５の平坦部１５ｂ，１５ｃとプランジャ３ｂ，３ｃの間にもパッド３１ｂ，３１ｃがそれぞれ介設され、パッド３１ｂ，３１ｃはスプリング３２ｂ，３２ｃの付勢力により平坦部１５ｂ，１５ｃに当接している。プランジャ３ａ〜３ｃは、いずれもパッド３１ａ〜３１ｃとは独立に設けられ、スプリング３２ａ〜３２ｃの付勢力が作用しないようになっている。
【００４６】次に、流量制御弁Ｐ２の構成について図５を用いて説明する。流量制御弁Ｐ２において、ケース部材としてのバルブケース９にはシリンダ６２が形成され、そのシリンダ６２内にスプールたる弁体６３が摺動可能に収容されている。バルブケース９には、シリンダ６２側に開口する流路６４が形成されると共に、この流路６４とバルブケース９の外周面とを結ぶ流路６５が形成されている。流路６４，６５によりシリンダ６２と図２の燃料溜まり室１６とが連通される。
【００４７】弁体６３にはその軸方向に延び、内部を貫通する連通流路７１が形成されると共に、この連通通路７１と弁体６３の外周面とを連通する流路６６，６７が形成されている。外側の流路６６は、バルブケース９の流路６４と位置合わせされつつ環状に設けられ、内側の流路６７は複数箇所にそれぞれ設けられる。また、弁体６３には鍔状に拡径部７２が形成されており、弁体６３は、拡径部７２がバルブケース９に当接する位置により閉弁側の移動範囲が規定される。そして、この弁体６３に形成される連通流路７１は、その一端が図２の低圧流路８に開口し、他端がスプリング６９を収容するためのスプリング室６０に開口している。つまり、静的には、弁体６３の摺動方向に燃料圧力が作用しないように当該弁体６３が構成され、弁体６３の安定した作動が可能となる。
【００４８】弁体６３は円筒状のアーマチャ７０に圧入固定されており、このアーマチャ７０は、コイル６１と同軸に配設された第１のステータ７３に一定の間隔で対向している。第１のステータ７３は、アーマチャ７０よりも僅かに径の大きい孔部７３ａを有し、その孔部７３ａ内に弁体６３の先端部が入り込む構成となっている。アーマチャ７０と一体化された弁体６３は、スプリング室６０内に配設されたスプリング６９によりバルブケース９方向に付勢されており、コイル６１を通電していない図示の状態では燃料溜まり室１６と低圧流路８との連通が遮断される（図２参照）。
【００４９】第１のステータ７３は、アーマチャ７０に近づくほど、外径が小さくなることでそれに対向する部位の断面積が小さくなるテーパ部７３ｂを有する一方、アーマチャ７０は、第１のステータ７３に近づくほど外径が小さくなることで断面積が小さくなるテーパ部７０ａを有しており、弁体６３の変位位置はコイル６１への通電量により決定される。なお、アーマチャ７０のテーパ部７０ａの外周面がテーパ面７０ｂとなっており、これはコイル６１の通電時に第１のステータ７３側に吸引される力を大きくする目的で設けられている。
【００５０】よって、コイル６１を通電すると、弁体６３がスプリング６９の付勢力に抗してスプリング室６０方向に変位して燃料溜まり室１６と低圧流路８とが連通し（図２参照）、通電量を増加すると、その通電量に応じて連通部の開口面積（弁体６３のリフト量）が増加する。弁体６３のリフト量を調整することによる、こうした流路面積制御は、ＥＣＵ４０によるデューティ制御にて実現される。因みに、このように流量制御弁Ｐ２が常閉弁として構成されていることで、例えばコイル破損時に燃料の圧送が行われないようにする効果がある。
【００５１】コイル６１への通電を行う場合、弁体６３はスプリング室６０方向に変位し、通電電流＝約２アンペアで図６に示すように流量制御弁Ｐ２が全開となる。その時、アーマチャ７０のテーパ部７０ａは第１のステータ７３の孔部７３ａ内に入り込むため、孔部７３ａの径はアーマチャ７０の外径よりも僅かに大きくなっている。
【００５２】ここで、第１のステータ７３のテーパ部７３ｂ付近の形状を見ると、テーパ部７３ｂは外径側から内径側へと傾斜することで径方向の断面積が大きく減少し、その先端面の断面積は十分に小さい。実際には、テーパ部７３ｂの先端面の断面積は５〜１５ｍｍ2 程度であり、テーパ部７３ｂ以外（断面積が減少する直前）の断面積９０ｍｍ2 の約５〜１７％である。かかる場合、コイル６１への通電量を増加させると、断面積が小さい部分の磁束密度が飽和して、第１のステータ７３のテーパ部７３ｂ以外の部位（アーマチャ７０からより離れる部分）からアーマチャ７０に磁束が流れるようになる。その結果、コイル６１に流れる電流が増加する時のある電流値における弁体６３のリフト量と、コイル６１に流れる電流が減少する時のある電流値における弁体６３のリフト量との差、すなわち、弁体６３のリフト量のヒステリシスが低減できる。
【００５３】上記構成の流量制御弁Ｐ２の場合、既述の通り弁体６３はスプリング６９の付勢力により閉弁側に付勢され、コイル６１の非通電時には、同弁体６３の拡径部７２がバルブケース９に当接する位置により閉弁側の弁体移動範囲が規制される。また、コイル６１の通電時には、アーマチャ７０が第１のステータ７３に吸引される力とスプリング６９の付勢力とが釣り合う点が存在し、その力の釣り合い点で開弁側の弁体移動範囲が規制されるようになっている。
【００５４】バルブケース９の外周には第２のステータ７４が配設されており、バルブケース９をかしめ固定している。第２のステータ７４は、アーマチャ７０よりも僅かに径の大きい孔部７４ａを有し、この孔部７４ａ内にアーマチャ７０が収容される。すなわち、第２のステータ７４の孔部７４ａは、磁束を周回させるようにアーマチャ７０の側面に対向しており、第１のステータ７３、アーマチャ７０、第２のステータ７４及びハウジング６により、コイル６１通電時において磁路が形成され磁束が周回する。
【００５５】第１のステータ７３と第２のステータ７４との間には、非磁性材料（例えば、オーステナイト系のステンレス鋼ＳＵＳ３０４）からなる挿入部材７５が配設されている。挿入部材７５は筒状をなし、第１，第２のステータ７３，７４の孔部７３ａ，７４ａと同径の孔部７５ａを有する。ここで、第１のステータ７３と挿入部材７５との接合部、並びに第２のステータ７４と挿入部材７５との接合部には各々全周にわたってレーザ溶接が施されており、これにより第１，第２のステータ７３，７４及び挿入部材７５が一体化されている。
【００５６】磁性材料からなるハウジング６はコイル６１を取り囲むように設けられており、ハウジング６と第１のステータ７３とは、図のＡの位置で全周にわたりレーザ溶接が施されて一体化されている。なお、コイル６１は樹脂製のボビン６８に収容されている。また、ハウジング６と第２のステータ７４とフランジ７とは、図のＢの位置で全周にわたりレーザ溶接が施されて一体化されている。各接合部は深さ２ｍｍで溶接されるので、各部材は強固に一体化される。弁体６３が配設される側とは反対側の流量制御弁Ｐ２の端部には、樹脂製のコネクタ７６が射出成形により形成されている。
【００５７】ここで、第１，第２のステータ７３，７４及びハウジング６の材質は何れも軟質磁性材料、例えば電磁ステンレス鋼（フェライト系のステンレス鋼ＳＵＳ１３等）である。また、アーマチャ７０の材質も軟質磁性材料であり、例えばパーマロイが用いられる。本実施の形態では、第１のステータ７３が本発明の「第１のステータ部材」に相当し、第２のステータ７４及びハウジング６が「第２のステータ部材」に相当する。
【００５８】次に、ステータ部分の製造方法について図７を用いて説明する。図７（ａ）に示されるように、第１のステータ７３、第２のステータ７４及び挿入部材７５を用意する。但しここで用意されるのは、各部材の孔部７３ａ，７４ａ，７５ａが未加工のものであって、その各孔部は僅かな取り代を残して粗加工されている。
【００５９】そして、図７（ｂ）に示されるように、第１，第２のステータ７３，７４及び挿入部材７５を図示の如く組み付け、その接合部に全周にわたりレーザ溶接を施して各部材７３〜７５を一体化する。
【００６０】その後、図７（ｃ）に示されるように、第１のステータ７３の端部をチャックＣで把持することにより、第１，第２のステータ７３，７４及び挿入部材７５の一体物を旋盤Ｓに固定する。そして、これら各部材７３〜７５の内径側を一度に加工する。このとき、孔部７３ａ，７４ａ，７５ａがそれぞれ孔径φｄ１，φｄ２，φｄ３に加工される。各孔径φｄ１〜φｄ３は何れも同一であり、各孔部が同時に加工できることにより各孔部の同軸度精度が極めて良くなる。
【００６１】φｄ１〜φｄ３の加工後、第１のステータ７３を取り外さずそのまま続けて、第２のステータ７４の凹部７４ｂを加工する。これにより、凹部７４ｂと孔部７３ａとの直角度精度が極めて良くなると共に、凹部７４ｂの孔径φｄ４と、孔部７３ａ〜７５ａの孔径φｄ１〜φｄ３との同軸度精度も極めて良くなる。従って、凹部７４ｂにバルブケース９が挿入される際、その中心軸と各孔部７３ａ〜７５ａの中心軸とが極めて精度良く一致する。
【００６２】本実施の形態では、孔部７３ａ，７４ａの孔径φｄ１，φｄ２を何れもφ１１．３ｍｍとし、アーマチャ７０の外径をφ１１．０ｍｍとした。この場合、アーマチャ７０の外径は僅か０．３ｍｍ（この１／２がエアギャップに相当）だけ小さくすればよく、エアギャップが少なくできることから少ない電力で弁体６３の作動が可能となる。
【００６３】可変吐出量高圧ポンプＰの動作については本実施の形態では要旨でなく、その制御内容については何ら限定されないが、以下には制御の概要を簡単に説明する。本実施の形態において、ＥＣＵ４０は、流量制御弁Ｐ２への通電デューティ比を調整して弁体リフト量（流路面積）を制御すると共に、高圧ポンプＰによる１回の燃料圧送毎に流量制御弁Ｐ２の開弁時間を制御する。つまり、流量制御弁Ｐ２がＯＮとなる通電時間により同制御弁Ｐ２の開弁時間を制御し、さらにこのＯＮ期間内において通電デューティ比により決まる平均電流により流路面積を制御する。これにより、流量制御弁Ｐ２に対して「流路面積＆開弁時間制御」が実施される。
【００６４】流路面積＆開弁時間制御により可変吐出量高圧ポンプＰからコモンレールＲへの燃料圧送量を制御することにより、比較的低回転域で細かな調量精度が要求される場合にも、燃料調量の分解能を上げ、要求精度に応じた燃料量制御が実施される。この場合、エンジン低回転域での調量精度が低下することはなく、如何なるエンジン運転状態にあっても高精度な流量制御が実施される。
【００６５】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。流量制御弁Ｐ２に係る効果として、（ａ）第１，第２のステータ７３，７４間に非磁性材料からなる挿入部材７５を挿入し、これら各部材７３〜７５を一体化したので、各孔部７３ａ，７４ａの同軸度が確保できる。従って、同軸度の確保のために煩雑な作業工程が強いられたり、或いは孔部７３ａ，７４ａの径を大きくして流量制御弁の性能低下が余儀なくされるといった不都合が解消される。その結果、コスト低減を図りつつ厳しい精度要求を満足し、ひいては流量制御の性能を向上させることができる。なお、挿入部材７５は非磁性材料にて構成されるため、流量制御の性能上何ら影響を及ぼすものではない。
【００６６】（ｂ）ステータ部分は、第１，第２のステータ７３，７４及び挿入部材７５をレーザ溶接にて一体化し、その一体物に対して孔部７３ａ〜７５ａを加工したものであるので、別々に孔部を加工してその後一体化するものとは違い、孔部の同軸度が常に確保できる。また、各部材７３〜７５の接合部はレーザ溶接にて強固に連結されるので、高い信頼性が得られる。
【００６７】（ｃ）第１，第２のステータ７３，７４及び挿入部材７５の接合部分には全周にわたってレーザ溶接を施し、孔部７３ａ，７４ａ側とボビン６８側との間を密閉したので、孔部７３ａ，７４ａ（スプリング室６０）内に導入される燃料がボビン６８側に流れ込むことはなく、ボビン６８の経時的な状態変化が抑制される。実際には、孔部７３ａ，７４ａ内の燃料が圧力変動したとしてもその圧力変動の影響がボビン６８に及ぶことはなく、ボビン６８が劣化するといった不具合が解消される。また、孔部７３ａ，７４ａ側とボビン６８側とを密閉するための別の部材（例えばＯリング）が不要になるというメリットもある。
【００６８】（ｄ）バルブケース９により閉弁側の弁体移動範囲を規制する一方、アーマチャ７０が第１のステータ７３に吸引される力とスプリング６９の付勢力とが釣り合う点で開弁側の弁体移動範囲を規制するようにした。実際には、弁体６３の移動範囲内において、開弁側には位置規制のための部材を設けない構成とした。従って、コイル通電時に弁体６３がスプリング６９の付勢力に抗して移動する際、その移動方向に有る位置規制部材に衝突して当該弁体６３がバウンドし、それが原因で燃料流量が不用意に変動するといった不都合が回避される。その結果、コイル６１の通電時間に見合った開閉動作を行わせ、燃料流量を精度良く調量することができる。
【００６９】（ｅ）弁体６３の連通流路７１の一端が燃料の排出部に開口し、他端がスプリング室６０に開口するので、弁体６３にはその移動方向に燃料圧力が作用することがなく、同弁体６３の安定動作が保証される。また、弁体６３の安定動作を実現するための別の対策として、体格の大型化やコイル通電電力の増大化が強いられることもなく、簡易構成の流量制御弁Ｐ２を採用することができる。
【００７０】また、流量制御弁Ｐ２の製造方法に係る効果として、（ｆ）挿入部材７５を挟むようにして第１，第２のステータ７３，７４を組み付けそれをレーザ溶接により一体化し、その後、各部材７３〜７５の孔部７３ａ〜７５ａを同時に加工するようにした。本製造方法によれば、第１，第２のステータ７３，７４における孔部７３ａ，７４ａの同軸度が確保できる。また、必要とする作業工程は、一体化のための溶接工程と、各孔部７３ａ〜７５ａを同時加工するための切削工程だけでよい。従って、同軸度の確保のために別途煩雑な作業工程が強いられたり、或いは孔部７３ａ，７４ａの径を大きくして流量制御弁Ｐ２の性能低下が余儀なくされるといった不都合が解消される。その結果、コスト低減を図りつつ厳しい精度要求を満足し、ひいては流量制御の性能を向上させることができる。
【００７１】（ｇ）第１，第２のステータ７３，７４及び挿入部材７５の各孔部７３ａ〜７５ａを加工した後、それに引き続き、第２のステータ７４の凹部７４ｂを加工するので、孔部７３ａ〜７５ａと凹部７４ｂとの直角度が確保できると共に、これら孔部７３ａ〜７５ａと凹部７４ｂの内径との同軸度も確保できる。従って、当該凹部７４ｂに組み付けられるバルブケース９が精度良く位置決めされ、結果として、アーマチャ７０と第１のステータ７３の孔部７３ａとの同軸度が確保できる。それ故、流量制御弁Ｐ２の性能向上が実現できる。
【００７２】その他、可変吐出量高圧ポンプＰに係る構成として、（ｈ）燃料圧送部ではなく燃料吸入部に流量制御弁Ｐ２が設けられるので、流量制御弁Ｐ２の開閉動作に際し、弁体６３に高圧燃料が作用することはなく、高圧燃料を受けて弁体６３が不用意に動作（閉弁又は開弁）するなどの問題が回避できる。従って、可変吐出量高圧ポンプＰによる燃料吐出量の制御を精度良く実施することが可能となる。
【００７３】（ｉ）流量制御弁Ｐ２と圧力室４ａ〜４ｃとの間に逆止弁（プレート５ａ）を設け、圧力室への低圧燃料の吸入時には圧力室と流量制御弁Ｐ２との間を連通すると共に、圧力室に吸入された低圧燃料の加圧開始時から燃料の圧送終了時までの間には圧力室と流量制御弁Ｐ２との間を遮断するようにした。これにより、低圧燃料の吸入量制御が簡易的な構成で実現できる。
【００７４】（ｊ）燃料吐出量が少ない時、流量制御弁Ｐ２により流量制御された低圧燃料は３つの圧力室４ａ〜４ｃのうち、２つ以上の圧力室に同時に供給されるが、上記の通り燃料流量が精度良く調量されることで、コモンレールＲに対する高圧燃料の吐出量も精度良く制御できる。
【００７５】次に、本発明における第２〜第４の実施の形態を説明する。但し、以下の各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。
【００７６】（第２の実施の形態）図８を用いて、第２の実施の形態における流量制御弁Ｐ２について説明する。前記図５との相違点を述べると、図５の構成では第１のステータ７３にテーパ部７３ｂが形成されていたのに対し、図８の構成ではこのテーパ部７３ｂが無く、第１のステータ７３はアーマチャ７０に近づいても径方向の断面積が変わらない。すなわち、第１のステータ７３及び挿入部材７５はそれぞれ、軸方向に対して垂直となる接合面７３ｄと７５ｄを有し、該接合面７３ｄ，７５ｄによりこれら両部材７３，７５が接合されている。但し、アーマチャ７０は第１の実施の形態と同様に、第１のステータ７３に近づくほど外径が小さくなることで径方向の断面積が小さくなるテーパ部７０ａを有する。
【００７７】以上のように、第１のステータ７３はテーパ部を持たないため、コイル通電量が増加する時の弁体６３のリフト量と、コイル通電量が減少する時の弁体６３のリフト量との差、すなわち、弁体６３のリフト量のヒステリシスは少しではあるが増加してしまい、制御性は僅かに悪化する。しかしながら、後述する製造上の利点があるため、可変吐出量高圧ポンプＰの吐出量の制御性がそれほどは要求されない時に有効である。
【００７８】次に、ステータ部分の製造方法について図９を用いて説明する。図９（ａ），（ｂ），（ｃ）の各工程は、その殆どが前記図７と同じものであり、その重複する部分を略述すれば、図９（ａ）では、図７（ａ）と同様、第１のステータ７３，第２のステータ７４及び挿入部材７５を用意する。但し、各部材の孔部７３ａ，７４ａ，７５ａは未加工である。図９（ｂ）では、図７（ｂ）と同様、第１，第２のステータ７３，７４及び挿入部材７５を図示の如く組み付け、その接合部に全周にわたりレーザ溶接を施して各部材７３〜７５を一体化する。その後、図９（ｃ）では、前記図７（ｃ）と同様、第１，第２のステータ７３，７４及び挿入部材７５の孔部７３ａ，７４ａ，７５ａを一度に加工すると共に（φｄ１＝φｄ２＝φｄ３）、第２のステータ７４の凹部７４ｂを加工する。
【００７９】かかる図９の各工程に際し、前記図７との相違点を以下に挙げる。既述した図７の工程では、第１のステータ７３及び挿入部材７５は略円錐状のテーパ面７３ｃ，７５ｃで接合されるため、これらテーパ面７３ｃ，７５ｃの角度を正確に一致させなければならないが、その加工は比較的難しい。これに対し図９の工程では、第１のステータ７３及び挿入部材７５は軸方向に対して垂直な接合面７３ｄ，７５ｄで接合され、その接合面７３ｄ，７５ｄは比較的容易に高い直角度での加工が可能である。
【００８０】また、図７の工程では、第１のステータ７３及び挿入部材７５の接合部のレーザ溶接に際し、レーザ光を斜め方向から当てなければならず作業性が落ちるのに対し、図９の工程では、同じくレーザ溶接に際し、レーザ光が軸方向に対して直角方向から照射できるため、作業性が向上する。
【００８１】以上第２の実施の形態によれば、上記第１の実施の形態と比較して、第１のステータ７３と挿入部材７５との互いの接合面７３ｄ，７５ｄが軸方向に垂直に構成されるので、各孔部７３ａ〜７５ａの同軸度精度がより一層向上し、厳しい精度要求が満足できる。
【００８２】（第３の実施の形態）次に、図１０を用いて第３の実施の形態における流量制御弁Ｐ２について説明する。
【００８３】図１０の構成では第２の実施の形態（前記図８）と同様に、第１のステータ７３は挿入部材７５との接合部分においてテーパ部を持たず、第１のステータ７３及び挿入部材７５はそれぞれ、軸方向に対して垂直な接合面７３ｄ，７５ｄで接合されている。また、新規な構成として、弁体６３の端部がアーマチャ７０内に没入する構成となっている。この場合、アーマチャ７０のテーパ部７０ａは、第１のステータ７３に近づくほど縮径する外径側のテーパ面７０ｂと、第１のステータ７３に近づくほど拡径する内径側のテーパ面７０ｃとにより形成されており、テーパ部７０ａの先端部はほぼ尖った形状となっている。
【００８４】ここで、アーマチャ７０の外径側のテーパ面７０ｂは中心軸に対して６〜７°の角度で設けられ、仮に内径側のテーパ面７０ｃが無い場合（図８のような場合）を想定すると、第１のステータ７３に近づいても径方向の断面積の減少割合は小さく、磁束密度を飽和させる効果はない。より具体的には、例えば前記図５や図８に示すアーマチャ７０の構成を想定すると、テーパ部７０ａでの断面積は約８０％程度しか減少せず（約９０ｍｍ2 →約７０ｍｍ2 ）、磁束密度を飽和させるには不十分であった。
【００８５】これに対し、図１０の構成では、アーマチャ７０の内外径側に２つのテーパ面７０ｂ，７０ｃが形成されるため、テーパ部７０ａにおける断面積の減少割合は大きく、約９０ｍｍ2 →約１０ｍｍ2 となる。そのため、コイル６１への通電量を増加させると、断面積の小さい部分の磁束密度が飽和して、アーマチャ７０のテーパ部７０ａ以外の部位（第１のステータ７３からより遠い部分）から第１のステータ７３に磁束が流れるようになる。その結果、弁体６３のリフト量のヒステリシスが低減できる。
【００８６】以上第３の実施の形態によれば、第１のステータ７３と挿入部材７５とを軸方向に垂直な接合面７３ｄ，７５ｄで接合することで、各孔部７３ａ〜７５ａの同軸度精度がより一層向上する他、アーマチャ７０の内径側及び外径側にテーパ面７０ｂ，７０ｃを設けて上記テーパ形状とすることで、第２の実施の形態に比べて流量特性上のヒステリシスが低減できる。この場合、第１のステータ７３をテーパ形状とした第１の実施の形態と同等の、ヒステリシス低減効果が得られる。
【００８７】上記図１０示す流量制御弁Ｐ２の変形例として、図１１や図１２に示す構成が考えられる。図１１では図１０との相違点として、アーマチャ７０のテーパ部７０ａには、内径側だけにテーパ面７０ｃが設けられている。テーパ部７０ａの先端部はほぼ尖った形状となっている点は同じである。この場合、第１のステータ７３の内周面とアーマチャ７０の外周面との間が必要以上に離れることはなく、良好な状態で磁束が周回する。
【００８８】また、図１２では図１０との相違点として、アーマチャ７０にはテーパ部が形成されていない。この場合、弁体６３のリフト量のヒステリシスは僅かに悪化するが、可変吐出量高圧ポンプＰの吐出量の制御性がそれほどは要求されない時に有効である。
【００８９】但し、上記図１１，図１２の構成であっても、第１のステータ７３と挿入部材７５とを軸方向に垂直な接合面７３ｄ，７５ｄで接合することにより、各孔部７３ａ〜７５ａの同軸度精度が向上し、厳しい精度要求が満足できることに変わりない。
【００９０】（第４の実施の形態）次に、図１３を用いて、第４の実施の形態における流量制御弁Ｐ２を説明する。本実施の形態の流量制御弁Ｐ２は前記図５の構造に置き換わるものであり、その構造は大きく異なるので、ここでは詳細に説明する。
【００９１】図１３に示す流量制御弁Ｐ２において、ケース部材としてのバルブケース８１にはシリンダ８２が形成され、そのシリンダ８２内にスプールたる弁体８３が摺動可能に収容されている。バルブケース８１には、シリンダ８２側に開口する流路８４が形成されると共に、この流路８４とバルブケース８１の外周面とを結ぶ流路８５が形成されている。流路８４，８５によりシリンダ８２と図２の燃料溜まり室１６とが連通される。
【００９２】弁体８３には、スプリング８６を収納するスプリング室８７が形成されると共に、スプリング室８７と弁体８３の外周とを連通する流路８８，８９が形成されている。外側の流路８８は、バルブケース８１の流路８４と位置合わせされつつ環状に設けられ、内側の流路８９は複数箇所にそれぞれ設けられる。バルブケース８１の端部にはスプリングガイド９０が圧入固定され、スプリングガイド９０には流路９２が形成されている。
【００９３】従って、図示の状態（コイル非通電の状態）では、図２において燃料溜まり室１６と低圧流路８との連通が遮断される。そして、弁体８３がスプリング８６の付勢力に抗してスプリングガイド９０側へ変位すると、バルブケース８１の流路８４と弁体８３の流路８８が連通し、図２の燃料溜まり室１６内の低圧燃料は、流路８５，８４，８８，８９、スプリング室８７及び流路９２を通って図２の低圧流路８に流れ込む。
【００９４】なお、スプリング室８７とは反対側の端面とバルブケース８１との間には空間部が形成され、弁体８３には、その空間部とスプリング室８７とを連通するよう連通流路９３が形成されているため、静的には、弁体８３の摺動方向に燃料圧力が作用せず、弁体８３の安定した作動が可能となる。
【００９５】アーマチャ９５には軸部材としてのプッシュロッド９４が圧入固定されており、このプッシュロッド９４の端面が、これに対向する弁体８３の端面に当接している。すなわち、弁体８３とプッシュロッド９４とは別体で構成され、各々の中心軸がほぼ一致し且つ、互いの端面が当接する状態で配設されている。また、アーマチャ９５に当接するようにして、非磁性材からなるスペーサ９６もプッシュロッド９４に圧入状態で固定されている。プッシュロッド９４は、支持部材としてのベアリング９７，９８により軸方向へ移動可能に保持されている。ブッシュ１０３はその拡径部が第１のステータ１０１とバルブケース８１とに挟まれ、その状態でベアリング９７がブッシュ１０３に圧入されている。ベアリング９８は、コイル９９と同軸に配設された第２のステータ１０２の孔部１０２ｂに圧入固定されている。
【００９６】ここで、可変吐出量高圧ポンプＰはエンジンＥに取り付けられるが、他の部品との干渉等の兼ね合いから、前記図２に示されるように、流量制御弁Ｐ２は横向きに（弁体の長手方向が水平となるように）可変吐出量高圧ポンプＰに装着される場合がある。その場合、アーマチャが弁体に直接連結される構成（例えば図５の構成）では、重量比率の大きなアーマチャ７０の重量により、弁体８３とシリンダ８２との摺動部分に不均一な力が作用するおそれがあるのに対し、図１３の構成では、弁体８３とプッシュロッド９４とが別体に構成されているため、アーマチャ９５の重量に起因して弁体８３に不均一な力が作用することはない。従って、弁体８３の摺動不良が抑制される。
【００９７】第１のステータ１０１は、アーマチャ９５よりも僅かに径の大きい孔部１０１ａを有する。また、第１のステータ１０１はその凹部１０１ｂにバルブケース８１を収容し、袋ナット１０５により固定されている。第２のステータ１０２は、アーマチャ９５よりも僅かに径の大きい孔部１０２ａを有し、その孔部１０２ａ内にて一定の間隔で対向してアーマチャ９５が入り込む構成となっている。
【００９８】すなわち、アーマチャ９５は、第１，第２のステータ１０１，１０２の孔部１０１ａ，１０２ａ内に移動可能に設けられ、第１のステータ１０１、アーマチャ９５、第２のステータ１０２及びハウジング１０４によりコイル９９通電時に磁路が形成され、磁束が周回する。
【００９９】第１のステータ１０１は、アーマチャ９５に近づくほど、外径が小さくなることでそれに対向する部位の断面積が小さくなるテーパ部１０１ｃを有する一方、アーマチャ９５は、第１のステータ１０１に近づくほど外径が小さくなることで断面積が小さくなるテーパ部９５ａを有しており、弁体８３の変位位置はコイル９９への通電量により決定される。よって、コイル９９を通電すると、弁体８３がスプリングガイド９０側に変位して燃料溜まり室１６と低圧流路８とが連通し（図２参照）、通電量を増加すると、その通電量に応じて連通部の開口面積（弁体８３のリフト量）が増加する。
【０１００】上記図１３の流量制御弁Ｐ２の場合、既述の通り弁体８３はスプリング８６の付勢力により閉弁側に付勢され、コイル９９の非通電時には、スペーサ９６がベアリング９８に当接する位置で閉弁側の弁体移動範囲が規制される。また、コイル９９の通電時には、アーマチャ９５が第１のステータ１０１に吸引される力とスプリング８６の付勢力とが釣り合う点が存在し、その力の釣り合い点で開弁側の弁体移動範囲が規制されるようになっている。
【０１０１】第１のステータ１０１と第２のステータ１０２との間には、非磁性材料（例えば、オーステナイト系のステンレス鋼ＳＵＳ３０４）からなる挿入部材１０６が配設されている。挿入部材１０６は筒状をなし、第１，第２のステータ１０１，１０２の孔部１０１ａ．１０２ａと同径の孔部１０６ａを有する。ここで、第１のステータ１０１と挿入部材１０６との接合部、並びに第２のステータ１０２と挿入部材１０６との接合部には各々全周にわたってレーザ溶接が施されており、これにより第１，第２のステータ１０１，１０２及び挿入部材１０６が一体化されている。なお、コイル９９は樹脂製のボビン１０７に収容されている。
【０１０２】磁性材料からなるハウジング１０４はコイル９９を取り囲むように設けられており、ハウジング１０４と第１のステータ１０１とは、図のＬ１の位置で全周にわたりレーザ溶接が施されて一体化されている。また、ハウジング１０４と第２のステータ１０２とは、図のＬ２の位置で全周にわたりレーザ溶接が施されて一体化されている。更に、ハウジング１０４とフランジ７とは、図のＬ３の位置で全周にわたりレーザ溶接が施されて一体化されている。各接合部は深さ２ｍｍで溶接され、各部材は強固に一体化される。更に、弁体８３が配設される側とは反対側の流量制御弁Ｐ２の端部には、樹脂製のコネクタ１０８が射出成形により形成されている。
【０１０３】ここで、第１，第２のステータ１０１，１０２及びハウジング１０４の材質は何れも軟質磁性材料、例えば電磁ステンレス鋼（フェライト系のステンレス鋼ＳＵＳ１３等）である。また、アーマチャ９５の材質も軟質磁性材料であり、例えばパーマロイが用いられる。本実施の形態では、第１のステータ１０１が本発明の「第１のステータ部材」に相当し、第２のステータ１０２及びハウジング１０４が「第２のステータ部材」に相当する。
【０１０４】ステータ部分の製造方法については、上述した各実施の形態とほぼ同様であり、・各孔部が未加工の第１，第２のステータ１０１，１０２及び挿入部材１０６を用意する。・第１，第２のステータ１０１，１０２及び挿入部材１０６を組み付け、その接合部に全周にわたりレーザ溶接を施して各部材を一体化する。・第１，第２のステータ１０１，１０２及び挿入部材１０６の孔部１０１ａ，１０２ａ，１０６ａを一度に加工すると共に、第１のステータ１０１の凹部１０１ｂを加工する。特に本実施の形態では、孔部１０１ａ，１０２ａ，１０６ａの加工に際し、孔部１０２ｂも同軸で併せて加工する。といった各行程を順次行う。
【０１０５】以上第４の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、第１，第２のステータ１０１，１０２の各孔部１０１ａ，１０２ａの同軸度が確保でき、同軸度の確保のために煩雑な作業工程が強いられたり、或いは孔部１０１ａ，１０２ａの径を大きくして流量制御弁の性能低下が余儀なくされるといった不都合が解消される。その結果、コスト低減を図りつつ厳しい精度要求を満足し、ひいては流量制御の性能を向上させることができる。
【０１０６】またその他に、アーマチャ一体のプッシュロッド９４をベアリング９７，９８で支持し、更に弁体８３とプッシュロッド９４とを別体としたので、弁体８３に不均一に力が作用することはなく、弁体８３の摺動不良を未然に防止することができる。
【０１０７】なお、本発明は、上記以外に次の形態にて具体化できる。上記各実施の形態では、第１，第２のステータ部材及び挿入部材の各孔部は何れも同一径としたが（例えば、図７，図９でφｄ１＝φｄ２＝φｄ３）、これらの孔径を変更してもよい。例えば挿入部材の孔部内径を第２のステータ部材側ほど拡径されるテーパ面又は段差面とし、それによりφｄ１＜φｄ２とする。或いは逆に、挿入部材の孔部を第１のステータ部材側ほど拡径させる（φｄ１＞φｄ２とする）。但しかかる場合にも、既述の通り第１，第２のステータ部材及び挿入部材をレーザ溶接にて一体化し、その後、各孔部を同時に加工すれば良い。これらの如くφｄ１≠φｄ２とする場合、アーマチャの外径形状や寸法に応じて変更すればよい。
【０１０８】より具体的には、前記図１０（第３の実施の形態）の一部を変更した図１４の流量制御弁Ｐ２において、第１のステータ７３の孔部７３ａの径（φｄ１）は第２のステータ７４の孔部７４ａの径（φｄ２）よりも小さく、挿入部材７５の孔部７５ａはテーパ面にて構成されている。また、アーマチャ７０と一体となった弁体６３がリフトしたとき、アーマチャ７０が第１のステータ７３に接触しないように、アーマチャ７０のテーパ部７０ａが構成されている。
【０１０９】上記各実施の形態では、第１，第２のステータ部材と挿入部材との各接合部、或いは各ステータ部材とハウジングとの接合部において、接合部の全周にわたり溶接を施したが、スポット又は部分溶接に変更してもよい。但しかかる場合には、部材間の密閉の効果が得られないので、それを考慮して必要に応じて行う。また、レーザ溶接以外の手法にてこれらを一体化してもよい。
【０１１０】上記第４の実施の形態では、弁体８３の摺動不良を防止する目的で、アーマチャ一体のプッシュロッド９４をベアリング９７，９８で支持し、更に弁体８３とプッシュロッド９４とを別体としたが、これに代えて、弁体８３とプッシュロッド９４とを一体物とする構成でもよい。かかる場合にも、ベアリング９７，９８でアーマチャ９５の重量を支えることにより、弁体に不均一に力が作用することはなく、弁体の摺動不良が未然に防止できる。また、こうしたベアリング（支持部材）によるアーマチャの支持構造は、第１〜第３の実施の形態にも適宜採用できる。
【０１１１】上記実施の形態では、流量制御弁Ｐ２を可変吐出量高圧ポンプＰの燃料吸入部に設けたが、流量制御弁Ｐ２を同ポンプＰの燃料吐出部（高圧流路２７，２８）に設けてもよい。この場合、流量制御弁Ｐ２には高圧燃料が作用し、そのために弁体６３の動作が不安定になることも考えられるが、上記各実施の形態と同様に、流路面積＆開弁時間制御を適宜実施することで、エンジン運転状態に関係なく燃料吐出量を高精度に制御できる。
【０１１２】可変吐出量高圧ポンプＰの構成（図２の構成）を変更する。例えば燃料を高圧化するための複数のプランジャをドライブシャフトに沿って直列に配置し、そのプランジャの往復動により燃料を圧送するポンプでもよい。また、燃料を加圧するための圧力室は任意の数だけ設ければよく、３つ以外の複数個設ける構成や、１つだけ設ける構成でもよい。
【０１１３】上記実施の形態では、可変吐出量高圧ポンプの燃料流量を制御するための流量制御弁にて本発明を具体化したが、他の具体化も可能である。例えばＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）等を備えるブレーキ装置やその他、作動油の油圧制御装置に適用し、本発明の流量制御弁により同装置の作動油流量を制御してもよい。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４６９５
【氏名又は名称】株式会社日本自動車部品総合研究所
【識別番号】０００００４２６０
【氏名又は名称】株式会社デンソー
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| 【出願日】 |
平成１１年６月１０日（１９９９．６．１０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６８７５５
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２８３３１４（Ｐ２０００−２８３３１４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１０月１３日（２０００．１０．１３） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１６３９９８ |
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