JP2014167264A - 電磁弁及びそれを用いた高圧ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】 エロ−ジョンに対する耐久性を高めることの可能な電磁弁を提供する。
【解決手段】 電磁弁ボディ１５は、燃料が充満する可動コア室８５に往復移動可能に設けられた可動コア８２が、移動方向に通じる連通孔８２１を有する。可動コア８２と向き合う固定コア８６は、電磁弁ボディ１５と共に可動コア室８５を形成する。可動コア８２の中央部に設けられた嵌合孔８２２に固定されたニードル８１は、固定コア側の端面から反固定コア側へ凹む流体室１００を有する。これにより、可動コア８２の連通孔８２１からギャップ８５１を通り流体室１００へ流入する燃料の流れにより、ギャップ８５１で発生した気泡が流体室１００に誘導され、そこで気泡が崩壊する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電磁弁及びそれを用いた高圧ポンプに関する。

従来、内燃機関に供給する燃料を加圧する高圧ポンプが知られている。高圧ポンプは、燃料が加圧されるポンプ室に通じる供給通路を開放または閉塞する吸入弁の動作を制御する電磁弁を備えている。
特許文献１に記載の高圧ポンプが備える電磁弁は、可動コア室に往復移動可能に設けられた可動コアに固定されたニードルが、スプリングの付勢力により吸入弁をポンプ室側に押圧し、供給通路を開放する。また、この電磁弁は、可動コアが固定コア側に磁気吸引されると、ニードルによる吸入弁の押圧力を解除する。

特開２０１２−８２８０９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の電磁弁は、可動コアが可動コア室内を往復移動すると、可動コアと固定コアとの間の燃料の圧力変動により発生するキャビテーションにより、可動コアおよび固定コアの表面にエロージョン（壊食）が生じるおそれがある。
一般に、可動コアと固定コアは、軟磁性材から形成されており、エロ−ジョンを受けやすい。可動コアおよび固定コアの表面にエロージョンが生じると、可動コアと固定コアとの間のギャップが大きくなり、通電をＯＮまたはＯＦＦしてから可動コアが動作を終了するまでの応答時間が長くなることが懸念される。
また、可動コアおよび固定コアの表面のエロージョンによって発生した異物が燃料に混入すると、高圧ポンプの動作を妨げるおそれがある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、エロ−ジョンに対する耐久性を高めることの可能な電磁弁および高圧ポンプを提供することを目的とする。

本発明は、液体が充満する可動コア室に可動コアを備えた電磁弁において、可動コアは移動方向に通じる連通孔を有し、その可動コアの中央部に固定されたニードルが固定コア側の端面から反固定コア側へ凹む流体室を有することを特徴とする。

可動コアが可動コア室内を往復移動し、可動コアと固定コアとのギャップの液体に圧力変動が生じると、その液体の中に気泡が発生する。その気泡は、可動コアの連通孔からギャップを通りニードルの流体室へ流入する液体の流れにより、流体室の深部へ誘導される。それと共に、流体室の燃料が加圧され、流体室の深部で気泡が崩壊する。これにより、キャビテーションによる可動コアと固定コアのエロ−ジョンを抑制することが可能である。また、キャビテーションによる疲労限界は材料硬度に比例するので、ニードルの材料硬度が高ければ、そのニードルが有する流体室の内壁にエロ−ジョンが生じることを抑制することができる。

本発明は、高圧ポンプの発明として捉えることも可能である。高圧ポンプは、可動コアの中央部に固定されたニードルが、固定コア側の端面から吸入弁側へ凹む流体室を有する。
これにより、高圧ポンプは、上述した電磁弁と同様の作用効果を奏することができる。

本発明の第１実施形態による高圧ポンプの断面図である。 図１のＩＩ部分の拡大図である。 第１実施形態の高圧ポンプが備える電磁弁の動作を説明する説明図である。 第１実施形態の高圧ポンプが備える電磁弁の動作を説明する説明図である。 第１実施形態の高圧ポンプが備える電磁弁の動作を説明する説明図である。 本発明の第２実施形態による高圧ポンプの拡大図である。

以下、本発明による複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、図１〜図６において、説明を容易にするため、可動コアと固定コアとのギャップは、実際のものよりも大きく記載している。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図５に示す。本実施形態の電磁弁は、高圧ポンプ１の電磁駆動部８０として用いられる。高圧ポンプ１は、内燃機関に燃料を供給する燃料供給系統に設けられる。燃料タンクから汲み上げられた燃料は、高圧ポンプ１により加圧され、デリバリパイプに蓄圧される。そしてデリバリパイプに接続するインジェクタから内燃機関の各気筒に噴射供給される。なお、本実施形態の燃料は、特許請求の範囲に記載の「流体」に相当する。

（高圧ポンプの構成）
図１に示すように、高圧ポンプ１は、ポンプボディ１０、プランジャ２０、ダンパ室３０、吸入弁部４０、電磁駆動部８０、及び吐出弁部９０などを備えている。
ポンプボディ１０には、円筒状のシリンダ１１が設けられている。シリンダ１１には、プランジャ２０が軸方向に往復移動可能に収容されている。プランジャ２０のポンプボディ１０から突出した端部に設けられるスプリング座２１と、プランジャ２０の外周のオイルシール２２を保持するオイルシールホルダ２３との間にスプリング２４が設けられている。このスプリング２４により、プランジャ２０は図示しないエンジンのカムシャフト側へ付勢される。そのため、プランジャ２０は、カムシャフトのカムプロファイルに従い軸方向に往復移動する。プランジャ２０の往復移動により、ポンプ室１２の容積が変化することで燃料が吸入、加圧される。

次に、ダンパ室３０について説明する。
ポンプボディ１０には、反シリンダ側に突出する筒状の筒部３１が設けられている。筒部３１に有底筒状のカバー３２が被さることで、ダンパ室３０が形成される。
ダンパ室３０には、パルセーションダンパ３３、支持部材３４及び波ばね３５が収容されている。
パルセーションダンパ３３は、２枚の金属ダイアフラムから構成され、内部に所定圧の気体が密封されている。パルセーションダンパ３３は、２枚の金属ダイアフラムがダンパ室３０の圧力変化に応じて弾性変形することで、ダンパ室３０の燃圧脈動を低減する。
なお、燃圧脈動が車両に対し、悪影響をもたらさない程度の場合は必ずしもパルセーションダンパおよびダンパ室を必要としない。

ダンパ室３０は、図示しない燃料通路を通じて図示しない燃料導入口と連通している。この燃料導入口には図示しない燃料タンクから燃料が供給される。そのため、ダンパ室３０は、燃料導入口から燃料タンクの燃料が供給される。

続いて、吸入弁部４０について説明する。
吸入弁部４０は、ポンプ室１２とダンパ室３０とを連通する供給通路１３に設けられ、供給通路１３の開放および遮断を制御する。吸入弁部４０は、吸入弁４１およびストッパ５０などから構成される。
ポンプボディ１０には、シリンダ１１の中心軸と略垂直に凹部１４が設けられている。凹部１４の開口を電磁弁ボディ１５が覆うことで、ダンパ室３０からポンプ室１２までの供給通路１３が区画される。

図２に示すように、筒部材６０、弁座部材６１、吸入弁４１およびストッパ５０は、この順で、電磁弁ボディ側からポンプ室１２に向かい、供給通路１３に設けられている。
筒部材６０は、供給通路１３の内壁に設けられためねじ１４１に螺合されている。筒部材６０をめねじ１４１に螺合することにより、弁座部材６１およびストッパ５０はポンプボディ１０の段差１７に押し付けられ、ポンプボディ１０に固定される。
弁座部材６１は、筒状に形成され、ストッパ側に環状の弁座６２を有している。なお、上述したポンプ室１２は、弁座６２よりもシリンダ側で燃料が加圧される空間をいう。

吸入弁４１は、弁本体４２および第１案内部４３を有する。
吸入弁４１の弁本体４２は、円板状に形成され、弁座部材６１の弁座６２に着座および離座可能である。吸入弁４１が弁座６２に着座することで供給通路１３とポンプ室１２とが閉塞され、吸入弁４１が弁座６２から離座することで供給通路１３とポンプ室１２とが連通する。
吸入弁４１は、弁本体４２の反弁座側の端面が、ストッパ５０の当接部５１に当接する。これにより、吸入弁４１は、開弁方向の移動を制限される。

吸入弁４１の第１案内部４３は、弁本体４２から反弁座側へ筒状に延びている。第１案内部４３の外周面は、ストッパ５０の第２案内部５２の内周面と摺接する。吸入弁４１は、その第１案内部４３がストッパ５０の第２案内部５２に案内されることにより、弁座６２からの脱落または傾きが防がれ、弁座６２に確実に着座または離座することが可能になる。

ストッパ５０は、当接部５１、第２案内部５２、固定部５３、孔５４を有し、吸入弁４１の開弁方向の移動を制限する。
ストッパ５０の当接部５１は、円板状に形成され、弁本体４２の反弁座側の端面に当接する。
ストッパ５０の第２案内部５２は、当接部５１から反弁座側へ筒状に延び、吸入弁４１の第１案内部４３の外周面と摺接する。
ストッパ５０の固定部５３は、当接部５１から径外方向に延びて供給通路１３の内壁に固定される。この固定部５３は、ポンプ室１２をプランジャ側のプランジャ室１２１と弁座側の弁座室１２２とに仕切っている。
ストッパ５０の固定部５３には、板厚方向に通じる複数の孔５４が設けられる。この複数の孔５４は、固定部５３の周方向に配設され、プランジャ室１２１と弁座室１２２とを連通する。

ストッパ５０の第２案内部５２の内壁には、軸溝部７０が周方向に例えば４個設けられている。
ストッパ５０の当接部５１の弁本体側の端面には、径溝部７１が周方向に例えば４個設けられている。径溝部７１は、軸溝部７０と孔５４とを接続するように設けられている。

吸入弁４１とストッパ５０との間には、第１スプリング４５が収容されたバルブ室４４が形成される。
ポンプ室１２とバルブ室４４とは、上述した径溝部７１、軸溝部７０、及び第１案内部４３と第２案内部５２とのクリアランスによって連通している。
ここで、４本の径溝部７１の流路断面積を合せた面積は、第１案内部４３と第２案内部５２とのクリアランスの流路断面積と４本の軸溝部７０の流路断面積とを合わせた面積よりも小さい。
そのため、吸入弁４１が開弁状態のとき、バルブ室４４とポンプ室１２との間を流れる燃料の流量は、４本の径溝部７１の流路断面積を合せた面積によって定まる。したがって、径溝部７１の流路断面積を小さくすることで、高圧ポンプの調量行程時におけるバルブ室４４への燃料流入が絞られるので、バルブ室４４の燃料圧力の上昇が抑制され、自閉限界回転数を高くすることが可能になる。
なお、自閉限界回転数とは、高圧ポンプの調量行程時において、バルブ室４４の燃料圧力、またはポンプ室１２から供給通路１３へ流れる燃料の動圧などにより、吸入弁４１が閉弁する現象が発生する時のカムシャフトの回転数をいう。

一方、吸入弁４１が閉弁状態のとき、弁本体４２の反弁座側の端面とストッパ５０の当接部５１との間は全周で開いているので、バルブ室４４からポンプ室１２へ流れる燃料の流量は、第１案内部４３と第２案内部５２とのクリアランスの流路断面積と４本の軸溝部７０の流路断面積とを合わせた面積によって定まる。したがって、軸溝部７０の流路断面積を大きくすることで、高圧ポンプの吸入行程時においてバルブ室４４からポンプ室１２に燃料が流れるので、バルブ室４４の燃料が流体抵抗となることなく吸入弁４１が開弁する。よって、燃料の吸入効率を高めることができる。

次に、電磁駆動部８０について説明する。
なお、本実施形態の電磁駆動部８０が特許請求の範囲に記載の「電磁弁」に相当する。
電磁駆動部８０は、電磁弁ボディ１５、可動コア８２、固定コア８６、付勢手段としての第２スプリング８４、コイル８９およびニードル８１を備える。
電磁弁ボディ１５は、ポンプボディ１０に設けられた凹部１４の開口を覆うように設けられる。この電磁弁ボディ１５の内側にニードルガイド１６が固定されている。ニードルガイド１６は、電磁弁ボディ１５と共に可動コア室８５を形成する。ニードルガイド１６は、中央部に設けられた摺動孔１６１に、ニードル８１を軸方向に移動可能に支持している。また、ニードルガイド１６は、可動コア室８５と供給通路とを連通する１個のオリフィス１６２を有する。

ニードル８１は、例えばマルテンサイト系ステンレスなどの高硬度材から形成され、一端が可動コア８２の中央部に設けられた嵌合孔８２２に圧入固定され、他端が吸入弁４１に当接可能である。
ニードル８１には、ニードルガイド１６よりも弁座側でニードル８１の外壁から径外方向に延びる拡径部８１１が設けられている。
また、ニードル８１には、供給通路内でニードル８１の外壁から径外方向に延びるフランジ８１２が設けられている。このフランジ８１２とニードルガイド１６との間に第２スプリング８４が設けられている。第２スプリング８４は、第１スプリング４５よりも強い力で、ニードル８１をポンプ室側に付勢している。

可動コア８２は、例えばフェライト系ステンレスなどの軟磁性材から形成され、可動コア室内に軸方向に往復移動可能に収容される。可動コア８２は、移動方向に通じる連通孔８２１を有する。連通孔８２１は、可動コア８２の周方向に等間隔で配置される。連通孔８２１の断面積およびその個数は、可動コア８２と固定コア８６とが遠ざかるとき、ギャップ８５１に十分に燃料を供給可能な大きさに設定される。

固定コア８６は、例えばフェライト系ステンレスなどの軟磁性材から形成され、可動コア室８５の反吸入弁側に、可動コア８２と向き合うように設けられる。固定コア８６は、電磁弁ボディ１５と非磁性材からなる環状部８７を挟んで設けられ、電磁弁ボディ１５と共に可動コア室８５を形成する。
可動コア８２が固定コア側に移動し、ニードル８１の拡径部８１１とニードルガイド１６とが当接すると、可動コア８２と固定コア８６との間に微小隙間が形成される。すなわち、本実施形態の電磁弁は、可動コア８２と固定コア８６とが当接することのない所謂エアギャップ式である。

ニードル８１は、固定コア側の端面から吸入弁側へ凹む流体室１００を有する。流体室１００は、略円筒状に形成され、固定コア８６と向き合う内壁１０１が、ニードル８１の軸に対して垂直な平面になっている。流体室１００の容積は、可動コア８２と固定コア８６との間のギャップ８５１の容積よりも大きい。さらに、流体室１００の容積は、後述するキャビテーションによる単位面積当たりの衝撃を低減し、流体室１００の内壁にエロ−ジョンが生じない程度に、ギャップ８５１の容積よりも大きく形成されている。具体的に、流体室は、内径が例えば１．５ｍｍ、深さが例えば１．５ｍｍである。これは、可動コア８２の外径が例えば９．５７ｍｍの電磁弁に対し、適切な大きさである。

仮に、流体室１００の内径が小さければ、流体室１００に十分に気泡を誘導することが困難になる。これに対し、流体室１００の内径が大きい程、流体室１００に気泡を誘導し、ギャップ８５１を構成する固定コア８６および可動コア８２に生じるエロ−ジョンを低減することが可能である。
但し、流体室１００の内径を大きくすると、流体室１００の径外側に位置するニードル８１の肉厚が薄くなり、ニードル８１と可動コア８２との圧入の緊迫力が低減する。そのため、流体室１００の内径は、ニードル８１の肉厚が、ニードル８１と可動コア８２との圧入の緊迫力を維持可能な厚さとなるように設定される。

仮に、流体室１００の深さが浅ければ、流体室１００に十分に気泡を誘導することが困難になる。これに対し、流体室１００の深さが深い程、流体室１００に気泡を誘導し、ギャップ８５１を構成する固定コア８６および可動コア８２に生じるエロ−ジョンを低減することが可能である。
但し、流体室１００の深さを深くすると、ニードル８１を切削加工して流体室１００を形成した後、その深部の内壁を洗浄することが困難になる。そのため、流体室１００の深さは、流体室１００を切削加工後、その深部の内壁を洗浄することが可能な程度の深さに設定されている。

図１に示すように、固定コア８６の径外側にコネクタ８８が設けられている。コネクタ８８は、有底筒状のヨーク８８１により保持されている。コネクタ８８の内側に設けられたボビン８８２にコイル８９が巻回されている。コネクタ８８の端子８８３を通じてコイル８９に通電されると、コイル８９は磁界を発生する。

コイル８９に通電していないとき、可動コア８２と固定コア８６とは、第２スプリング８４の弾性力により互いに遠ざかっている。ニードル８１は、ポンプ室側へ移動し、ニードル８１の端面が吸入弁４１を押圧する。
コイル８９に通電されると、固定コア８６、可動コア８２、ヨーク８８１及び電磁弁ボディ１５によって形成される磁気回路に磁束が流れ、可動コア８２が第２スプリング８４の弾性力に抗し、固定コア側に磁気吸引される。これにより、ニードル８１は、吸入弁４１に対する押圧力を解除する。

次に吐出弁部９０について説明する。
吐出弁部９０は、吐出弁９１、規制部材９２、スプリング９３などから構成されている。
ポンプボディ１０には、シリンダ１１の中心軸と略垂直に吐出通路９４が形成されている。吐出弁９１は、吐出通路９４に往復移動可能に収容されている。吐出弁９１は、弁座９５に着座又は離座することで、吐出通路９４を開閉する。
吐出弁９１の燃料吐出口９６側に設けられた規制部材９２は、吐出弁９１の燃料吐出口９６側への移動を規制する。
スプリング９３は、一端が規制部材９２に当接し、他端が吐出弁９１に当接し、吐出弁９１を弁座側へ付勢している。

ポンプ室１２の燃料の圧力が上昇し、ポンプ室側の燃料から吐出弁９１が受ける力がスプリング９３の弾性力と弁座９５の下流側の燃料から受ける力との和よりも大きくなると、吐出弁９１は弁座９５から離座する。これにより、燃料吐出口９６から燃料が吐出される。
一方、ポンプ室１２の燃料の圧力が低下し、ポンプ室側の燃料から吐出弁９１が受ける力がスプリング９３の弾性力と弁座９５の下流側の燃料から受ける力との和よりも小さくなると、吐出弁９１は弁座９５に着座する。これにより、弁座９５の下流側の燃料がポンプ室１２へ逆流することが防がれる。

（高圧ポンプの作動）
次に高圧ポンプ１の作動について説明する。
（１）吸入行程
カムシャフトの回転により、プランジャ２０が上死点から下死点に向かって下降すると、ポンプ室１２の容積が増加し、燃料が減圧される。吐出弁９１は弁座９５に着座し、吐出通路９４を閉塞する。
一方、吸入弁４１は、ポンプ室１２と供給通路１３との差圧により、第１スプリング４５の付勢力に抗してストッパ側へ移動し、開弁状態となる。
なお、吸入行程の前行程である吐出行程の途中からコイル８９への通電は停止されており、吸入行程において、第２スプリング８４の付勢力により、可動コア８２と一体のニードル８１は吸入弁４１側へ移動し、吸入弁４１をポンプ室側へ押圧する。
吸入弁４１の開弁により、ダンパ室３０から供給通路１３を経由し、ポンプ室１２に燃料が吸入される。

（２）調量行程
カムシャフトの回転により、プランジャ２０が下死点から上死点に向かって上昇すると、ポンプ室１２の容積が減少する。このとき、所定の時期まではコイル８９への通電が停止されているので、第２スプリング８４の付勢力により固定コア８６と可動コア８２とが互いに遠ざかったまま、ニードル８１が吸入弁４１をポンプ室側へ押圧し、吸入弁４１は開弁状態を維持する。
吸入弁４１の開弁により、ポンプ室１２と供給通路１３とは連通した状態が維持される。このため、一度ポンプ室１２に吸入された低圧燃料が、供給通路１３を経由し、ダンパ室３０へ戻される。したがって、ポンプ室１２の圧力は上昇しない。

（３）吐出行程
プランジャ２０が下死点から上死点に向かって上昇する途中の所定の時刻に、コイル８９へ通電される。するとコイル８９に発生する磁界により、固定コア８６と可動コア８２との間に磁気吸引力が発生する。この磁気吸引力が第２スプリング８４の弾性力と第１スプリング４５の弾性力との差よりも大きくなると、可動コア８２は固定コア側へ移動する。これにより、吸入弁４１に対するニードル８１の押圧力が解除される。吸入弁４１は、第１スプリング４５の弾性力、及びポンプ室１２からダンパ室側へ排出される低圧燃料の動圧により、弁座側へ移動し、閉弁状態となる。

吸入弁４１が閉弁した時から、ポンプ室１２の燃料圧力は、プランジャ２０の上昇と共に高くなる。ポンプ室１２の燃料圧力が吐出弁９１に作用する力が、吐出通路９４の燃料圧力が吐出弁９１に作用する力およびスプリング９３の付勢力よりも大きくなると、吐出弁９１が開弁する。これにより、ポンプ室１２で加圧された高圧燃料は吐出通路９４を通り燃料吐出口９６から吐出する。
なお、吐出行程の途中でコイル８９への通電が停止される。ポンプ室１２の燃料圧力が吸入弁４１に作用する力は、第２スプリング８４の付勢力よりも大きいので、吸入弁４１は閉弁状態を維持する。
高圧ポンプ１は、（１）から（３）の行程を繰り返し、内燃機関に必要な量の燃料を加圧して吐出する。

（エロ−ジョンの低減）
続いて、可動コア室８５におけるエロ−ジョンの低減について、図３〜図５を参照して説明する。
図３は、コイル８９に通電され、可動コア８２が固定コア側に磁気吸引されるときの状態を示す。
図４は、可動コア８２が固定コア側にフルリフトし、移動停止したときの状態を示す。
図５は、コイル８９への通電が停止され、第２スプリング８４の付勢力により可動コア８２が固定コア８６側から遠ざかるときの状態を示す。
上述した高圧ポンプの作動では、図３〜図５の状態が繰り返される。
なお、上述したように、図３〜図５においても、可動コア８２と固定コア８６とのギャップ８５１は、説明を容易にするため、実際のものよりも大きく記載している。

図３の矢印Ａに示すように、可動コア８２が固定コア側に磁気吸引されると、矢印Ｂ，Ｃに示すように、可動コア８２と固定コア８６との間のギャップ８５１の燃料は、可動コア８２の連通孔８２１を通り、可動コア室８５の供給通路側の空間８５２に流れる。
連通孔８２１は、その断面積およびその個数が、ギャップ８５１の燃料を、可動コア室８５の供給通路側の空間８５２に速やかに流すことの可能なものである。したがって、ニードル８１の拡径部８１１とニードルガイド１６とが当接し、可動コア８２がフルリフトし、移動停止した後も、その燃料流れの慣性力により、ギャップ８５１と流体室１００の燃料が可動コア室８５の供給通路側の空間８５２に排出される。そのため、ギャップ８５１と流体室１００が減圧され、その燃料圧力が飽和蒸気圧以下になると、燃料の中に気泡が発生する。
図４に示すように、可動コア８２がフルリフトし、移動停止した状態において、可動コア室８５の供給通路側の空間８５２の燃料圧力は、ギャップ８５１および流体室１００の燃料圧力よりも高い。そのため、可動コア室８５の供給通路側の空間８５２の燃料は、矢印Ｇ、Ｈのように、可動コア８２の連通孔８２１を通り、ギャップ８５１と流体室１００へと流入する。したがって、ギャップ８５１と流体室１００で発生した気泡は、可動コア８２の連通孔８２１からギャップ８５１へ流入した燃料により、流体室１００の穴奥に誘導される。それと共に、流体室１００が加圧され、流体室１００の穴奥で気泡が崩壊する。

次に、図５の矢印Ｄに示すように、可動コア８２が固定コア８６側から遠ざかると、瞬時的にはギャップ８５１と流体室１００の燃料圧力が減圧され、その燃料圧力が飽和蒸気圧以下になると、燃料の中に気泡が発生する。その後、矢印Ｅ，Ｆに示すように、可動コア室８５の供給通路側の空間８５２の燃料は、可動コア８２の連通孔８２１から、可動コア８２と固定コア８６とのギャップ８５１を通り、ニードル８１の有する流体室１００に流入する。したがって、ギャップ８５１と流体室１００で発生した気泡は、可動コア８２の連通孔８２１からギャップ８５１へ流入した燃料により、流体室１００の穴奥に誘導される。それと共に、流体室１００が加圧され、流体室１００の穴奥で気泡が崩壊する。図５では、流体室１００で気泡が消滅する個所を、符号Ｘにより模式的に示している。
ニードル８１は、摺動部材であるので、磁性体からなる可動コア８２および固定コア８６よりも、硬度の高い材料を使用している。ここで、キャビテーションによる疲労限界は、材料硬度に比例する。したがって、ニードル８１が有する流体室１００内で気泡を崩壊させることで、エロ−ジョンを抑制することが可能である。

（第１実施形態の作用効果）
第１実施形態は、次の作用効果を奏する。
（１）第１実施形態では、可動コア８２は移動方向に通じる連通孔８２１を有し、その可動コア８２の中央部に固定されたニードル８１が流体室１００を有する。
これにより、連通孔８２１からギャップ８５１へ流入する燃料により、ギャップ８５１で発生した気泡をニードル８１が有する流体室１００に誘導し、そこで気泡を崩壊させることが可能である。これにより、キャビテーションによる可動コア８２および固定コア８６のエロ−ジョンを抑制することができる。

（２）第１実施形態では、流体室１００の容積は、可動コア８２が固定コア８６へ磁気吸引されたときの可動コア８２と固定コア８６とのギャップ８５１の容積よりも大きい。これにより、ギャップ８５１で発生した気泡を流体室１００の穴奥に誘導することが可能になる。

（３）第１実施形態では、可動コア８２の有する複数の連通孔８２１は、ニードル８１の周囲において、可動コア８２の周方向に等間隔に配置される。
これにより、連通孔８２１からギャップ８５１へ流入する燃料は流体室１００内に向かって流れる。したがって、ギャップ８５１で発生した気泡を流体室１００の穴奥に誘導することができる。

（４）第１実施形態では、流体室１００は、固定コア８６と向き合う内壁１０１がニードル８１の軸に対して垂直な平面である。
仮に、固定コア８６と向き合う流体室１００の内壁をテーパ状または半球状にすると、そのテーパ状または半球状の頂部にエロ−ジョンが集中する。
これに対し、流体室１００の内壁１０１をニードル８１の軸に対して垂直な平面にすると、流体室１００の深部で崩壊する気泡を分散させ、単位面積当たりのキャビテーションの衝撃を低減することができる。したがって、流体室１００の内壁１０１にエロ−ジョンが生じることを抑制し、エロ−ジョンによる異物が燃料に混入することを防ぐことができる。

（５）第１実施形態では、流体室１００の径外側に位置するニードル８１の肉厚は、ニードル８１の外壁と可動コア８２の嵌合孔８２２の内壁との圧入の緊迫力を維持可能な程度に薄い。
これにより、可動コア８２とニードル８１との圧入の緊迫力を確保しつつ、流体室１００の容積を大きくすることができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図６に示す。第２実施形態において、上述した第１実施形態と実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
第２実施形態では、固定コア８６は、可動コア側の端面から流体室側に突出する凸部８６１を有する。この凸部８６１は、固定コア側の径よりも反固定コア側の径が小さいテーパ状である。
これにより、可動コア８２の連通孔８２１からギャップ８５１へ流入した燃料は、凸部８６１の外壁に沿って流体室１００に流入する。その燃料の流れにより、ギャップ８５１と流体室１００で発生した気泡は、流体室１００の穴奥に誘導され、そこで崩壊する。図６においても、流体室１００で気泡が消滅する個所を、符号Ｘにより模式的に示している。
第２実施形態では、テーパ状の凸部８６１により、固定コア８６と可動コア８２のギャップ８５１の気泡を確実に流体室１００の穴奥へ誘導することができる。

（他の実施形態）
上述した実施形態では、高圧ポンプに用いられる電磁弁について説明した。これに対し、他の実施形態では、電磁弁は、高圧ポンプに用いられるものに限らず、液体の流れを制御する種々の装置に使用することが可能である。
上述した実施形態では、流体室は、固定コアと向き合う内壁をニードルの軸に対して垂直な平面にした。これに対し、他の実施形態では、流体室は、固定コアと向き合う内壁をテーパ状または半球状にしてもよい。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。

１５ ・・・電磁弁ボディ
８０ ・・・電磁弁（電磁駆動部）
８１ ・・・ニードル
８２ ・・・可動コア
８５ ・・・可動コア室
８６ ・・・固定コア
８９ ・・・コイル
１００・・・流体室
８２１・・・連通孔
８２２・・・嵌合孔

Claims (8)

1. 液体が充満する可動コア室（８５）を有する電磁弁ボディ（１５）と、
   前記可動コア室に往復移動可能に設けられ、移動方向に通じる連通孔（８２１）を有する可動コア（８２）と、
   前記可動コアと向き合い、前記電磁弁ボディと共に前記可動コア室を形成する固定コア（８６）と、
   前記可動コアを反固定コア側へ付勢する付勢手段（８４）と、
   通電により前記固定コアと前記可動コアとの間に磁気吸引力を発生させるコイル（８９）と、
   前記可動コアの中央部に設けられた嵌合孔（８２２）に固定され、前記固定コア側の端面から反固定コア側へ凹む流体室（１００）を有するニードル（８１）と、を備えることを特徴とする電磁弁（８０）。
2. 前記流体室の容積は、前記可動コアが前記固定コアへ磁気吸引されたときの前記可動コアと前記固定コアとのギャップの容積よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の電磁弁。
3. 前記可動コアは、前記ニードルの周囲に複数の前記連通孔を有し、
   複数の前記連通孔は、前記可動コアの周方向に等間隔に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の電磁弁。
4. 前記流体室は、前記固定コアと向き合う内壁（１０１）が前記ニードルの軸に対して垂直であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電磁弁。
5. 前記流体室の径外側に位置する前記ニードルの肉厚は、前記ニードルの外壁と前記可動コアの前記嵌合孔の内壁との圧入の緊迫力を維持可能な程度に薄いことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電磁弁。
6. 前記ニードルの材料硬度は、前記可動コアおよび前記固定コアの材料硬度よりも高いことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電磁弁。
7. 前記固定コアは、前記可動コア側の端面から前記流体室側に突出する凸部（８６１）を有し、
   その凸部は、前記固定コア側の径よりも反固定コア側の径が小さいテーパ状であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の電磁弁。
8. 往復移動可能なプランジャ（２０）と、
   前記プランジャの往復移動により燃料が加圧されるポンプ室（１２）、及びそのポンプ室に燃料を供給する供給通路（１３）を有するポンプボディ（１０）と、
   前記供給通路の内壁に形成された弁座（６２）に着座および離座し、前記ポンプ室と前記供給通路とを連通及び遮断する吸入弁（４１）と、
   燃料が充満する可動コア室を有する電磁弁ボディと、
   前記可動コア室に往復移動可能に設けられ、移動方向に通じる連通孔を有する可動コアと、
   前記可動コア室の反吸入弁側で前記可動コアと向き合う固定コアと、
   前記可動コアを前記吸入弁側へ付勢する付勢手段と、
   通電により前記固定コアと前記可動コアとの間に磁気吸引力を発生させるコイルと、
   一端が前記可動コアの中央部に設けられた嵌合孔に固定され、他端が前記供給通路へ延びて前記吸入弁を前記ポンプ室側へ押圧可能であると共に、前記固定コア側の端面から前記吸入弁側へ凹む流体室を有するニードルと、を備えることを特徴とする高圧ポンプ（１）。

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