JPH06288489A - 三方電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 三方電磁弁において、摺動部のクリアランス
内への異物の堆積を防止する。 【構成】 バルブボディ７０のアウタバルブ摺動孔７２
の径は、グルーブ８２以外では同一で、アウタバルブ４
２の摺動部４２ａには、貫通孔６４付近から可動鉄心４
０側およびポペット部７８側へ近づくに従って径が減少
するテーパを付されており、摺動部４２ａとアウタバル
ブ摺動孔７２とのクリアランスＣ１は、貫通孔６４付近
から可動鉄心４０側およびポペット部７８側の端部へ近
づくに従って大きくなっている。高圧燃料の圧力にてバ
ルブボディ７０が変形されても、摺動部４２ａに付され
たテーパのため、開口端７２ａ側および排出通路８０側
のクリアランスはグルーブ８２付近のクリアランス以上
に確保され、進入した異物は、開口端７２ａ側および排
出通路８０側のクリアランスを通過して排出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高圧流体の制御に適し
た三方電磁弁に関するもので、例えばディーゼルエンジ
ン用燃料噴射装置に用いて好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディーゼルエンジンでは、例えば
コモンレールから供給される高圧燃料を、ノズルニード
ルにて開閉される噴孔から気筒へ噴射するインジェクタ
が使用されており、このインジェクタに装着され、ノズ
ルニードルに作用する背圧を高圧、低圧に切換えて、ノ
ズルニードルのシートおよびリフトを制御する三方電磁
弁が知られている。

【０００３】この種の三方電磁弁としては、例えば特開
平２−２５３０７２号公報に記載のものが知られてお
り、図７に例示する構成の摺動部を備えている。以下、
図７を参照して従来例の三方電磁弁の摺動部４１０の模
式的構造について説明する。

【０００４】バルブボディ４１２は、中央部に穿設され
たアウタバルブ摺動孔４１４を備える筒状体である。さ
らに、このバルブボディ４１２には、三方電磁弁の摺動
部４１０に高圧流体を導入するための導入路４１６、導
入路４１６に連通してアウタバルブ摺動孔４１４の孔壁
に開口する供給ポート４１８、供給ポート４１８に連通
してアウタバルブ摺動孔４１４の孔壁に環状に穿設され
たグルーブ４２０、アウタバルブ摺動孔４１４の下端部
に連通して穿設された排出ポート４２２、排出ポート４
２２に連通して形成された排出路４２４、アウタバルブ
摺動孔４１４の下端部に連通し且つアウタバルブ摺動孔
４１４と略同軸に形成されたろう斗状の弁座４２６及び
弁座４２６を介してアウタバルブ摺動孔４１４に連通す
る制御ポート４２８が備えられている。

【０００５】アウタバルブ摺動孔４１４には、下端部に
形成されたポペット部４３０および上端部に形成された
フランジ部４３２とを備えた筒状のアウタバルブ４３４
が摺動自在に挿通している。このアウタバルブ４３４
は、軸方向に沿って相対移動してポペット部４３０をバ
ルブボディ４１２の弁座４２６に着座、離脱可能であ
り、該着座、離脱に応じて排出ポート４２２と制御ポー
ト４２８との連通を断続可能である。

【０００６】このアウタバルブ４３４の内部には、フラ
ンジ部４３２側に開口して穿設されたインナバルブ摺動
孔４３６、インナバルブ摺動孔４３６に連接してアウタ
バルブ４３４の中央部に形成された内室４３８、インナ
バルブ摺動孔４３６と略同軸で内室４３８に連接して形
成されたろう斗状のインナシート４４０、インナシート
４４０を介して内室４３８に連通する通路４４２及びイ
ンナバルブ摺動孔４３６の半径方向に沿って略等間隔で
穿設され内室４３８とアウタバルブ摺動孔４１４のグル
ーブ４２０とを連通する複数の貫通孔４４４が備えられ
ている。なお、内室４３８〜貫通孔４４４で内部通路４
４５が構成されている。

【０００７】インナバルブ摺動孔４３６には、下端部が
小径で中央部が大径の段差付円柱状のインナバルブ４４
６が摺動自在に挿通している。インナバルブ４４６の中
央部は摺動軸部４４８であり、下端部はポペット部４５
０となっている。このインナバルブ４４６は、軸方向に
沿ってアウタバルブ４３４との相対位置を変動すること
で、ポペット部４５０をインナシート４４０に着座、離
脱可能であり、該着座、離脱に応じてアウタバルブ４３
４の内室４３８と通路４４２との連通を断続可能であ
る。

【０００８】こうした摺動部４１０の構成により、アウ
タバルブ４３４を弁座４２６に着座、インナバルブ４４
６がインナシート４４０から離脱した際には、例えばコ
モンレールに接続された導入路４１６から供給される高
圧燃料を、供給ポート４１８→内部通路４４５→制御ポ
ート４２８と導くことが可能であり、アウタバルブ４３
４が弁座４２６から離脱、インナバルブ４４６がインナ
シート４４０に着座時には、導入路４１６からの高圧燃
料の流入を遮断し、制御ポート４２８側から排出ポート
４２２側へと燃料を導くことになる。

【０００９】このような従来例の三方電磁弁の摺動部４
１０では、アウタバルブ摺動孔４１４とアウタバルブ４
３４とのクリアランス及びインナバルブ摺動孔４３６と
インナバルブ４４６とのクリアランスは、液漏れを最小
限にとどめて、例えば燃料ポンプの駆動トルクの損失や
燃料噴射圧力の低下を防止するために、直径基準で１〜
２μｍ程度に設定されている。このため、バルブボディ
４１２とアウタバルブ４３４並びにアウタバルブ４３４
とインナバルブ４４６は、互いに精密に摺動することに
なる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、三方電
磁弁の摺動部４１０に導入される高圧燃料の圧力が１２
０ＭＰａ程度と高圧であるため、グルーブ４２０に導入
された高圧燃料の圧力により、バルブボディ４１２がグ
ルーブ４２０付近で半径方向に沿って外向きに変形させ
られる。このバルブボディ４１２の変形により、アウタ
バルブ摺動孔４１４とアウタバルブ４３４とのクリアラ
ンスが拡大される。このため、高圧燃料が、拡大された
クリアランスへ漏出し、アウタバルブ摺動孔４１４の孔
壁全般にわたって圧力を作用させるので、バルブボディ
４１２は外向きに変形させられる。このバルブボディ４
１２の変形量の測定値の一例を図８に示す。図８におい
て、バルブボディ４１２の変形量は、グルーブ４２０付
近では１．９７ｘ１０^-3ｍｍ、排出ポート４２２付近で
は２．８０ｘ１０^-4ｍｍである。このように、バルブボ
ディ４１２は図７に破線で示すように、グルーブ４２０
付近で大きく、アウタバルブ摺動孔４１４の上下端部側
で小さく変形する。

【００１１】したがって、供給ポート４１８から三方電
磁弁４００内に流入した高圧燃料の一部は、上記バルブ
ボディ４１２の変形により拡大されたクリアランスを通
過して、グルーブ４２０→アウタバルブ摺動孔４１４の
上下端部側へと漏出することになる。この際、高圧燃料
中に混入している微細な切粉などの異物が、例えばグル
ーブ４２０付近のクリアランスが大きい部分は通過する
ものの、アウタバルブ摺動孔４１４の上下端部側のクリ
アランスが小さい部分を通過できずに詰まって、クリア
ランス内に堆積することがある。このような異物の堆積
によって、アウタバルブの摺動不良や固着等が発生する
ことがあり、問題とされていた。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明は以下の手段を採用している。すなわち、本
発明の三方電磁弁は、燃料噴射弁のノズルニードルを閉
弁方向に付勢する燃料が蓄えられる背圧室を、高圧燃料
が蓄えられる高圧室と低圧燃料が蓄えられる低圧室とに
切換えて連通することにより前記燃料噴射弁を開閉制御
する三方電磁弁であって、第１の摺動孔と、この第１の
摺動孔と前記背圧室、前記高圧室および前記低圧室とを
それぞれ連通する制御ポート、供給ポートおよび排出ポ
ートとを有するバルブボディと、前記第１の摺動孔に摺
動自在に配置され、電磁アクチュエータの電磁力を受け
て摺動し、前記供給ポートと前記制御ポートとを連通さ
せる第１の連通状態と前記制御ポートと前記排出ポート
とを連通させる第２の連通状態とを択一的に切換える弁
手段と、を備え、前記供給ポートは前記摺動孔の摺動壁
に開口しており、前記第１の摺動孔と前記弁手段の摺動
面との間のクリアランスが、前記供給ポートから離れた
側で大きく、該供給ポートに近い側で小さく設定されて
いることを特徴とする。

【００１３】

【作用】上記構成の三方電磁弁においては、第１の摺動
孔と弁手段の摺動面ブとの間のクリアランスが、供給ポ
ートから離れた側で大きく、供給ポートに近い側で小さ
く設定されているので、供給ポートから導入される高圧
流体の作用によるバルブボディの変形があっても、供給
ポートから離れた側の第１の摺動孔と弁手段の摺動面と
の間のクリアランスは、供給ポートに近い側のクリアラ
ンスよりも小さくなることはない。したがって、供給ポ
ートに近い側のクリアランスを通過するサイズの異物
は、供給ポートから離れた側のクリアランスを通過する
ことになり、異物の詰まりは発生しない。このため、異
物の堆積による、弁手段の摺動不良や固着等は防止され
る。

【００１４】

【実施例】次に、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。 （実施例１）図１は第１の実施例の三方電磁弁１０の拡
大断面図であり、図２に示すように、三方電磁弁１０は
ディーゼル機関用のインジェクタ２０に組み込まれてい
る。

【００１５】まず図１に従って三方電磁弁１０付近の構
成について説明する。図１に示すように、三方電磁弁１
０のケーシング２２は、下端部をボディロア２４に固着
されている。ケーシング２２の上端開口部２２ａには、
内部に端子２６を備えるコネクタ２８が挿通されてお
り、このコネクタ２８の下端部はケーシング２２に内装
されているソレノイドハウジング３０の底部３０ａに設
けられたかしめ部３０ｂにかしめ固定されている。ソレ
ノイドハウジング３０は、コネクタ２８側に底部３０ａ
を有する中空円筒状であり、その内部にはステータ３２
が収納、固定されている。またこのステータ３２には、
環状の溝３４が穿設されており、溝３４内には電磁コイ
ル３６が巻装されている。この電磁コイル３６は図示省
略するリード線を介してコネクタ２８に接続されてお
り、コネクタ２８を経て電流を供給して電磁コイル３６
を励磁可能である。なお、このステータ３２は固定鉄心
として作用する。さらに、ステータ３２には、小径部３
８ａと大径部３８ｂとを備えた中心孔３８が、ステータ
３２の中心部を貫通して穿設されており、小径部３８ａ
と大径部３８ｂとの接続部には段差３８ｃが形成されて
いる。

【００１６】ステータ３２の図示下方には、中心部に開
口４０ａを備えた円盤状の可動鉄心４０が配設されてい
る。この可動鉄心４０の開口４０ａには、中空筒状のア
ウタバルブ４２が内嵌、固着されている。アウタバルブ
４２には、可動鉄心４０側に開口する内部孔４４が設け
られており、この内部孔４４には、鍔部４６ａを備えた
中空筒状のスプリングシート部材４６が嵌合されてい
る。また、このスプリングシート部材４６の上半部は中
心孔３８の大径部３８ｂ内に突出している。

【００１７】さらに、アウタバルブ４２には、内部孔４
４よりも小径のインナバルブ摺動孔４８が、内部孔４４
に連接して設けられており、このインナバルブ摺動孔４
８は、スプリングシート部材４６の内孔４６ｂと実質的
に連続している。これらインナバルブ摺動孔４８および
内孔４６ｂには、大径のヘッド５０と小径の軸部５２と
を備えたヘッド部材５３および軸部５２と連接するイン
ナバルブ５４が摺動自在に挿通されている。このヘッド
部材５３のヘッド５０側部分は、スプリングシート部材
４６から突出して中心孔３８の大径部３８ｂ内に挿通し
ており、ヘッド５０を段差３８ｃに当接している。この
ヘッド５０とスプリングシート部材４６の鍔部４６ａと
の間には圧縮コイルスプリング５６が介装されており、
ヘッド５０とアウタバルブ４２および可動鉄心４０とを
互いに離隔する方向に付勢している。このため、可動鉄
心４０およびアウタバルブ４２は、電磁コイル３６が消
磁状態（非通電）にあるときにはステータ３２から離隔
されているが、電磁コイル３６が励磁されると可動鉄心
４０がステータ３２に引寄せられ、可動鉄心４０および
アウタバルブ４２は、圧縮コイルスプリング５６の付勢
力に抗してステータ３２に近接移動される。

【００１８】他方、アウタバルブ４２の内部には、イン
ナバルブ摺動孔４８に連接してアウタバルブ４２の中央
部に形成された内室５８、インナバルブ摺動孔４８と略
同軸で内室５８に連接して形成されたインナシート６
０、インナシート６０を介して内室５８に連通する通路
６２及びインナバルブ摺動孔４８の半径方向に沿って略
等間隔で穿設され内室５８と連通する複数の貫通孔６４
が設けられており、貫通孔６４〜内室５８〜通路６２で
一連の内部通路６６が構成されている。この内部通路６
６は、インナバルブ５４の摺動軸部５４ａの先端に形成
されているポペット部５４ｂのインナシート６０への着
座、離脱に応じて閉塞、開放される。

【００１９】このアウタバルブ４２は、スペーサリング
６８を介してケーシング２２に内嵌されているバルブボ
ディ７０の内部に穿設された、アウタバルブ摺動孔７２
内に摺動自在に挿通している。アウタバルブ摺動孔７２
の上端は開口端７２ａとなっており、アウタバルブ摺動
孔７２の下端には、アウタバルブ摺動孔７２と略同軸で
バルブボディ７０の下端部に開口する制御孔７４が連通
している。また、アウタバルブ摺動孔７２と制御孔７４
との接続部分には弁座７６が形成されている。一方、ア
ウタバルブ４２の下端には、弁座７６の形状に応じたポ
ペット部７８が設けられており、アウタバルブ４２のア
ウタバルブ摺動孔７２内の摺動往復によって、ポペット
部７８を弁座７６に着座、離脱させて制御孔７４とアウ
タバルブ摺動孔７２との連通を断続可能である。

【００２０】またバルブボディ７０には、バルブボディ
７０の外周面に開口すると共にアウタバルブ摺動孔７２
の下端部に連通する、排出通路８０がバルブボディ７０
の半径方向に沿って形成されている。この排出通路８０
は、インジェクタ２０の外部に設置されているドレンタ
ンク（図示略）に接続されており、アウタバルブ４２の
ポペット部７８が弁座７６から離脱した際には、アウタ
バルブ摺動孔７２を介して制御孔７４と連通し、制御孔
７４側からの燃料をドレンタンクに流出させることがで
きる。

【００２１】さらにバルブボディ７０には、アウタバル
ブ摺動孔７２に開口して環状のグルーブ８２が穿設され
ている。このグルーブ８２は、アウタバルブ４２の貫通
孔６４と対応する位置に設けられており、アウタバルブ
４２の摺動によってアウタバルブ４２とバルブボディ７
０との軸方向の相対位置が設定範囲で変化しても、貫通
孔６４とグルーブ８２との連通が確保できる。またグル
ーブ８２には、バルブボディ７０の下端に開口して穿設
された高圧燃料通路８４と連通する供給ポート８６が設
けられており、高圧燃料通路８４からの燃料をグルーブ
８２を介して貫通孔６４へ導入可能であり、インナバル
ブ５４のポペット部５４ｂがインナシート６０から離脱
している際には、該燃料を内部通路６６を介して制御孔
７４へと導入可能である。

【００２２】図１および図２に示すように、三方電磁弁
１０はボディロア２４に固着されている。ボディロア２
４には、軸に沿ってその中心部に穿設されたシリンダ８
８およびシリンダ８８に並んで穿設された燃料供給路９
０が設けられており、三方電磁弁１０の制御孔７４およ
び高圧燃料通路８４の開口端は、それぞれシリンダ８８
および燃料供給路９０に連通している。このため、三方
電磁弁１０を切換操作して、燃料供給路９０から供給さ
れる燃料を三方電磁弁１０を介してシリンダ８８へ導入
可能であり、シリンダ８８からの燃料を三方電磁弁１０
を介してドレンタンクへと流出させることができる。

【００２３】図２に示すように、ボディロア２４の図示
下方に接して連結部材９２が配され、連結部材９２の下
方には弁ケーシング９４が配されている。さらにこれら
ボディロア２４、連結部材９２および弁ケーシング９４
は、弁ケーシング９４からボディロア２４の先端部にか
けて外嵌されたリテーニングリング９６にて、一体的に
連結されている。また、ボディロア２４には、高圧燃料
供給源（図示略）に接続されて、高圧燃料の導入口とな
るインレット９８が螺合、固着されており、インレット
９８と燃料供給路９０とはボディロア２４内にて連通し
ている。

【００２４】シリンダ８８の三方電磁弁１０に接する端
部には、ワンウェイオリフィス１００を収容する圧力室
１０２が形成されている。シリンダ８８には、ピストン
１０４が摺動自在に挿通されており、ピストン１０４の
一端は圧力室１０２に接している。このため、三方電磁
弁１０を介して供給される高圧燃料を圧力室１０２に導
入して、ピストン１０４を図示下方に付勢する背圧とし
て作用させることができる。また、三方電磁弁１０の制
御孔７４から排出通路８０を通じて燃料を排出させるこ
とで、該背圧を減少または消滅させることが可能であ
る。

【００２５】シリンダ８８の他の端部には、ボディロア
２４と連結部材９２とにわたって形成され、シリンダ８
８よりも大径のスプリング室１０６が、段差部１０８を
形成して連接している。このスプリング室１０６には、
一端をピストン１０４に固着されてたピストンピン１１
０が挿通されている。このピストンピン１１０には、段
差部１０８と相対向するフランジ１１２が外嵌固着され
ており、フランジ１１２と段差部１０８に密着設置され
たリング座金１０９との間には、フランジ１１２を図示
下方へ付勢する圧縮コイルスプリング１１４が介装され
ている。

【００２６】連結部材９２に接続されている弁ケーシン
グ９４内には、スプリング室１０６に連通する弁体摺動
孔１１６、弁体摺動孔１１６に連接する噴射燃料通路１
１８および噴射燃料通路１１８に連接するシート部１２
０が穿設されており、弁ケーシング９４の先端には、シ
ート部１２０に連通し外部に開口する噴口１２２が穿設
されている。また噴射燃料通路１１８と弁体摺動孔１１
６との接続部には環状の燃料溜り室１２４が設けられて
おり、この燃料溜り室１２４は、ボディロア２４から連
結部材９２を貫通して弁ケーシング９４に至る燃料供給
路９０に連通されている。

【００２７】またピストンピン１１０の他端は、弁体摺
動孔１１６内に摺動自在に挿通された大径部１２６、大
径部に連接し噴射燃料通路１１８内を貫通している小径
部１２８および小径部１２８の先端に形成された円錐状
の弁体部１３０とからなるノズルニードル１３２に連結
されている。なお、噴射燃料通路１１８と小径部１２８
との間には、燃料が通過可能な間隙が確保されている。
このノズルニードル１３２は、図示上下方向に相対移動
可能であり、該移動に応じて弁体部１３０をシート部１
２０に離隔および着座させることにより噴口１２２を開
弁および閉弁可能である。このため、高圧燃料供給源、
例えばコモンレール（図示略）からインレット９８、燃
料供給路９０、燃料溜り室１２４および噴射燃料通路１
１８を経て供給される高圧燃料を、前記噴口１２２の開
閉弁に応じて噴射並びに噴射停止が可能である。

【００２８】ノズルニードル１３２は、ピストンピン１
１０を介して圧縮コイルスプリング１１４によって図示
下方に付勢されている。また三方電磁弁１０を操作して
ピストン１０４の一端に圧力室１０２の背圧を作用させ
ることによって、ノズルニードル１３２を同方向に付勢
可能であり、圧力室１０２の背圧を減少または消滅させ
ることで該付勢力を緩和可能である。他方、燃料溜り室
１２４に導入された高圧燃料の圧力は、ノズルニードル
１３２の大径部１２６と小径部１２８との段差部分１２
９に、ノズルニードル１３２を図示上方へ付勢する力を
作用させる。ここで、圧力室１０２に導入される高圧燃
料の圧力と燃料溜り室１２４に導入される高圧燃料の圧
力とは実質的に同一圧力となるが、ピストン１０４の作
用面積＞段差部分１２９の作用面積に設定されている。
このため、ピストン１０４の一端に圧力室１０２の背圧
を作用させた際には、ノズルニードル１３２は図示下方
に付勢されることになるが、この圧力室１０２の背圧を
減少または消滅させた際には、燃料溜り室１２４に導入
された高圧燃料の作用によって、ノズルニードル１３２
を、圧縮コイルスプリング１１４の付勢力に抗して、図
示上方へ移動させることが可能である。このノズルニー
ドル１３２の上昇によって、弁体部１３０はシート部１
２０から離脱させられて噴口１２２が開弁することにな
る。

【００２９】上記構成の三方電磁弁１０およびこれを備
えたインジェクタ２０の作動については従来例と同様で
あり、周知であるので、詳細な説明は省略する。図３は
高圧燃料を供給されていない状態での、図４は高圧燃料
を供給されている状態での三方電磁弁１０の模式図であ
るが、以下図３および図４によって三方電磁弁１０の摺
動部分の構造と変形について説明する。なお、図３およ
び図４において、インナバルブ５４、アウタバルブ４
２、バルブボディ７０およびこれらの構成部分について
は、図１および図２と同じ品番を付してある。

【００３０】図３に示すように、バルブボディ７０のア
ウタバルブ摺動孔７２の径は、グルーブ８２部分を除い
て実質的に同一であり変化はない。他方、アウタバルブ
４２の摺動部４２ａの外周形状は、貫通孔６４付近から
可動鉄心４０側へ近づくに従って径が減少するテーパを
付されており、同様に貫通孔６４付近からポペット部７
８側へ近づくに従って径が減少するテーパを付されてい
る。したがって、アウタバルブ４２の摺動部４２ａとア
ウタバルブ摺動孔７２とのクリアランスＣ１は、アウタ
バルブ４２の貫通孔６４付近から可動鉄心４０側および
ポペット部７８側の端部へ近づくに従って大きくなって
いる。

【００３１】また、アウタバルブ４２のインナバルブ摺
動孔４８の径は、可動鉄心４０側の開口から内室５８と
の連接部までの全摺動域にわたって実質的に同一であり
変化はないが、インナバルブ５４の摺動軸部５４ａに
は、ポペット部５４ｂ側から遠ざかるに従って径が減少
するテーパを付されている。したがって、インナバルブ
５４の摺動軸部５４ａとインナバルブ摺動孔４８とのク
リアランスＣ２は、内室５８側から可動鉄心４０側へ近
づくに従って大きくなっている。

【００３２】図４に示すように、三方電磁弁１０に、高
圧燃料通路８４からの高圧燃料が供給されると、グルー
ブ８２を経てアウタバルブ摺動孔７２内に流出した高圧
燃料の圧力にてバルブボディ７０が変形される。このた
め、アウタバルブ摺動孔７２の径は、グルーブ８２付近
で大、開口端７２ａ側および排出通路８０側で小とな
る。しかし、アウタバルブ４２の摺動部４２ａに上述の
テーパが付されているので、開口端７２ａ側および排出
通路８０側のクリアランスはグルーブ８２付近のクリア
ランス以上に確保される。したがって、仮に高圧燃料中
に混入している微細な切粉などの異物が、グルーブ８２
を経てアウタバルブ摺動孔７２内に進入しても、グルー
ブ８２付近のクリアランスを通過する異物は、該クリア
ランス以上に確保されている開口端７２ａ側および排出
通路８０側のクリアランスを通過することになり、異物
の詰まりは発生しない。それ故、異物の堆積を原因とす
るアウタバルブ４２の摺動不良や固着等も防止される。

【００３３】また、高圧燃料の作用によりアウタバルブ
４２が弾性変形しても、可動鉄心４０側のクリアランス
が内室５８側以上に確保される。したがって、上述の場
合と同様に、内室５８側からクリアランスＣ２内に流入
した異物は可動鉄心４０側に流出し、異物がクリアラン
スＣ２に堆積することはない。これにより異物の堆積を
原因とするインナバルブ５４の摺動不良や固着等も防止
される。 （実施例２）図５に示す第２の実施例の三方電磁弁２１
０は、実施例１におけるアウタバルブ４２の形状を変更
した例であり、他の部材は実施例１と同様である。この
ため図５においては、変更部分のみ２００番台の品番を
付し、他の部分には実施例１と同一の品番を付してい
る。

【００３４】図５（ａ）に示すように、本実施例のアウ
タバルブ２４２は、貫通孔６４付近を大径部２４４と
し、該大径部２４４の両側（可動鉄心４０側およびポペ
ット部７８側）を小径部２４６、２４８として、大径部
２４４と小径部２４６、２４８との接続部分に段差を形
成した摺動部２４２ａの形状を有する。

【００３５】図５（ｂ）に示すように、このアウタバル
ブ２４２を装着した三方電磁弁２１０においては、高圧
燃料通路８４からの高圧燃料が供給されると、実施例１
におけると同様に、バルブボディ７０が変形される。し
かしながら、摺動部２４２ａが上述の形状を備えている
ので、アウタバルブ摺動孔７２の開口端７２ａ側および
排出通路８０側のクリアランスＣ１１はグルーブ８２付
近のクリアランスＣ１２以上に確保される。したがっ
て、高圧燃料中に混入している微細な切粉などの異物
が、グルーブ８２を経てアウタバルブ摺動孔７２内に進
入しても、グルーブ８２付近のクリアランスＣ１２を通
過する異物は、該クリアランスＣ１２以上に確保されて
いる開口端７２ａ側および排出通路８０側のクリアラン
スＣ１１を通過することになり、異物の詰まりは発生し
ない。それ故、異物の堆積を原因とするアウタバルブ２
４２の摺動不良や固着等も防止される。

【００３６】また、アウタバルブ２４２とインナバルブ
５４のクリアランスＣ２は、実施例１と同様となり、そ
の効果も実施例１と同様である。 （実施例３）図６に示す第３の実施例の三方電磁弁３１
０は、実施例１におけるインナバルブ５４、アウタバル
ブ４２およびバルブボディ７０の形状を変更した例であ
り、他の部材は実施例１と同様である。このため図６に
おいては、変更部分のみ３００番台の品番を付し、他の
部分には実施例１と同一の品番を付している。

【００３７】図６（ａ）に示すように、本実施例の三方
電磁弁３１０に用いられるバルブボディ３７０において
は、アウタバルブ摺動孔３７２の内径を、グルーブ８２
付近で小径、開口端３７２ａ側および排出通路８０側で
大径として、グルーブ８２付近から端部へかけてテーパ
状となっている。他方、アウタバルブ３４２の摺動部３
４２ａの外径は摺動部３４２ａの全長にわたって実質的
に同一であり、変化はない。したがって、アウタバルブ
３４２の摺動部３４２ａとアウタバルブ摺動孔３７２と
のクリアランスＣ１は、アウタバルブ３４２の貫通孔６
４付近から可動鉄心４０側およびポペット部７８側の端
部へ近づくに従って大きくなっている。

【００３８】またアウタバルブ３４２においては、イン
ナバルブ摺動孔３４８の内径を、内室５８側で小径、可
動鉄心４０側へ近づくに従って大径として、内室５８側
から可動鉄心４０側へテーパ状となっている。他方、イ
ンナバルブ３５４の摺動軸部３５２の外径は全摺動域に
わたって実質的に同一であり変化はない。したがって、
インナバルブ３５４の摺動軸部３５２とインナバルブ摺
動孔３４８とのクリアランスＣ２は、内室５８側から可
動鉄心４０側へ近づくに従って大きくなっている。

【００３９】図６（ｂ）に示すように、三方電磁弁３１
０に、高圧燃料通路８４からの高圧燃料が供給される
と、実施例１におけると同様に、グルーブ８２を経てア
ウタバルブ摺動孔３７２内に流出した高圧燃料の圧力に
てバルブボディ３７０が変形される。このため、アウタ
バルブ摺動孔３７２の径の拡大量は、グルーブ８２付近
で大、開口端３７２ａ側および排出通路８０側で小とな
る。しかし、アウタバルブ３４２の摺動部３４２ａに上
述のテーパが付されているので、開口端３７２ａ側およ
び排出通路８０側のクリアランスはグルーブ８２付近の
クリアランス以上に確保される。したがって、仮に高圧
燃料中に混入している微細な切粉などの異物が、グルー
ブ８２を経てアウタバルブ摺動孔３７２内に進入して
も、グルーブ８２付近のクリアランスを通過する異物
は、該クリアランス以上に確保されている開口端３７２
ａ側および排出通路８０側のクリアランスを通過するこ
とになり、異物の詰まりは発生しない。それ故、異物の
堆積を原因とするアウタバルブ３４２の摺動不良や固着
等も防止される。

【００４０】また、高圧燃料の作用によりアウタバルブ
３４２が弾性変形しても、可動鉄心４０側のクリアラン
スが内室５８側以上に確保される。したがって、上述の
場合と同様に、内室５８側からクリアランスＣ２内に流
入した異物は可動鉄心４０側に流出し、異物がクリアラ
ンスＣ２に堆積することはない。これにより異物の堆積
を原因とするインナバルブ３５４の摺動不良や固着等も
防止される。

【００４１】以上、実施例１〜３に従って本発明の三方
電磁弁を説明したが、本発明はこのような実施例に限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
さまざまに実施できる。アウタバルブ摺動孔とアウタバ
ルブ外周面とのクリアランスは、アウタバルブのグルー
ブ付近の変形量が半径基準で２μｍ程度と見込まれるの
で、これに応じてアウタバルブ摺動孔の両端側のクリア
ランスを、グルーブ付近のクリアランスよりも大きく設
定すればよい。アウタバルブとインナバルブとのクリア
ランスも、これに準じて設定されればよい。ただし、三
方電磁弁の摺動部の変形は、使用する部材の材質や形
状、使用条件等によって様々であるので、上記に例示す
るクリアランスの設定に限定されるものではない。

【００４２】変形例としては、例えばバルブボディのア
ウタバルブ摺動孔の内径を、実施例３のごとく、グルー
ブ付近で小径、両端側で大径として、グルーブ付近から
端部へかけてテーパ状とし、アウタバルブの摺動部の外
周形状は、実施例１のごとく、貫通孔付近から可動鉄心
側およびポペット部側へ近づくに従って径が減少するテ
ーパを付してもよい。

【００４３】

【発明の効果】本発明の三方電磁弁によれば、摺動部の
クリアランス内における異物の堆積は防止され、異物の
堆積を原因とする摺動不良や固着等は発生しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の三方電磁弁の断面図である。

【図２】 実施例１の三方電磁弁を組み込んだインジェ
クタの断面図である。

【図３】 実施例１の三方電磁弁の摺動部のクリアラン
スを説明する模式図である。

【図４】 実施例１の三方電磁弁に高圧燃料を導入した
際の、各部材の変形と摺動部のクリアランスを説明する
模式図である。

【図５】 実施例２の三方電磁弁の摺動部の模式図であ
り、図５（ａ）はアウタバルブの形状の模式図、図５
（ｂ）は三方電磁弁に高圧燃料を導入した際の、各部材
の変形と摺動部のクリアランスを説明する模式図であ
る。

【図６】 実施例３の三方電磁弁の摺動部の模式図であ
り、図６（ａ）は三方電磁弁に高圧燃料を導入していな
い状態の模式図、図６（ｂ）は三方電磁弁に高圧燃料を
導入した際の、各部材の変形と摺動部のクリアランスを
説明する模式図である。

【図７】 従来例の三方電磁弁の摺動部の形状およびク
リアランスを説明する模式図である。

【図８】 従来例の三方電磁弁において高圧燃料を導入
した際のバルブボディの変形量の説明図である。

【符号の説明】

１０、２１０、３１０・・・三方電磁弁、２０・・・イ
ンジェクタ、３２・・・ステータ（電磁アクチュエー
タ）、３６・・・電磁コイル（電磁アクチュエータ）、
４０・・・可動鉄心（電磁アクチュエータ）、４２、２
４２、３４２・・・アウタバルブ（弁手段）、４８、３
４８・・・インナバルブ摺動孔（第２の摺動孔）、５
４、３５４・・・インナバルブ（弁手段）、５８・・・
内室、６２・・・通路、６４・・・貫通孔、６６・・・
内部通路、７０、３７０・・・バルブボディ、７２、３
７２・・・アウタバルブ摺動孔（第１の摺動孔）、７４
・・・制御孔（制御ポート）、７６・・・弁座、７８・
・・ポペット部、８０・・・排出通路（排出ポート）、
８２・・・グルーブ、８４・・・高圧燃料通路、８６・
・・供給ポート、１０２・・・圧力室（背圧室）、Ｃ
１、Ｃ２、Ｃ１１、Ｃ１２・・・クリアランス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料噴射弁のノズルニードルを閉弁方向
   に付勢する燃料が蓄えられる背圧室を、高圧燃料が蓄え
   られる高圧室と低圧燃料が蓄えられる低圧室とに切換え
   て連通することにより前記燃料噴射弁を開閉制御する三
   方電磁弁であって、 第１の摺動孔と、この第１の摺動孔と前記背圧室、前記
   高圧室および前記低圧室とをそれぞれ連通する制御ポー
   ト、供給ポートおよび排出ポートとを有するバルブボデ
   ィと、 前記第１の摺動孔に摺動自在に配置され、電磁アクチュ
   エータの電磁力を受けて摺動し、前記供給ポートと前記
   制御ポートとを連通させる第１の連通状態と前記制御ポ
   ートと前記排出ポートとを連通させる第２の連通状態と
   を択一的に切換える弁手段と、を備え、 前記供給ポートは前記摺動孔の摺動壁に開口しており、
   前記第１の摺動孔と前記弁手段の摺動面との間のクリア
   ランスが、前記供給ポートから離れた側で大きく、該供
   給ポートに近い側で小さく設定されていることを特徴と
   する三方電磁弁。