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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein hohles Verbund-Magnetelement, ein Herstellungsverfahren für ein hohles Verbund-Magnetelement und ein Kraftstoffeinspritzventil.
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Stand der Technik
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In den letzten Jahren sind die Vorschriften zur Kraftstoffwirtschaftlichkeit von Kraftfahrzeugen verschärft worden, wobei es erforderlich ist, dass die Kraftmaschinen von Kraftfahrzeugen einen geringen Kraftstoffverbrauch aufweisen. Um den geringen Kraftstoffverbrauch zu erreichen, ist es wesentlich, dass das Kraftstoffeinspritzventil eine kleine Kraftstoffeinspritzmenge steuert. In Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen oder dergleichen werden elektromagnetische Kraftstoffeinspritzventile, die durch elektrische Signale von einer Kraftmaschinensteuereinheit angesteuert werden, umfassend verwendet.
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Das Ventil weist eine Struktur auf, dass eine Solenoidspule auf einer Außenseite eines aus einem ferromagnetischen Material hergestellten Rohrs angeordnet ist, ein Kern und ein Anker, an denen ein Ventilkörper befestigt ist, innerhalb des Rohrs angeordnet sind, und der Ventilkörper durch das Empfangen der Kraft der Feder, wenn das Ventil geschlossen wird, zu der Seite des Ventilsitzes gedrängt wird. Durch eine elektromagnetische Kraft, die durch das Anlegen einer Pulsspannung an die Solenoidspule erzeugt wird, wird ein Magnetkreis um die Solenoidspule gebildet, wobei der Anker zu dem Kern gesaugt wird. Im Ergebnis wird der Ventilkörper geöffnet, indem er von dem Ventilsitz beabstandet ist, und wird der Kraftstoff von einer Spitze des Kraftstoffeinspritzventils eingespritzt. Um den Magnetfluss auf einer Oberfläche, wo sich der Anker und der Kern gegenüberliegen, zu konzentrieren und eine Saugkraft in dem Anker und dem Kern zu erzeugen, muss ein Abschnitt des Rohrs für den Zweck des Unterdrückens des Austretens des Magnetflusses nichtmagnetisch oder schwach magnetisch gemacht werden.
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Um einen Abschnitt des Rohrs zu entmagnetisieren oder schwach zu magnetisieren, offenbart die PTL 1 ein Verfahren zum Einfügen einer nichtmagnetischen dünnen Platte zwischen zwei dünnen ferromagnetischen Platten oder dünnen Ferritplatten, Ausführen des Verbindens der Grenzabschnitte der dünnen Platte durch Laserschweißen, Biegen der dünnen Platte in eine Muffenform nach dem Verbinden, Ausführen der Befestigung der Grenzabschnitte der Muffe in der Längsrichtung durch Laserschweißen.
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Zusätzlich offenbart die PTL 2 zur Entmagnetisierung oder schwachen Magnetisierung eines Abschnitts des Rohrs ein Verfahren zum Zuführen eines Ni-Drahtes zu einem laserbestrahlten Ort eines aus rostfreiem Stahl hergestellten hohlen Magnetelements.
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Liste der Entgegenhaltungen
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Patentliteratur
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- PTL 1: JP-T-2007-515586
- PTL 2: JP-A-2001-87875
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Gemäß dem in der PTL 1 beschriebenen Verfahren sind jedoch viele Arbeitsstunden erforderlich und ist er schwierig herzustellen, weil es die Notwendigkeit gibt, mehrere dünne Platten, die aus einem ferromagnetischen Material und einem nichtmagnetischen Material hergestellt sind, herzustellen, die mehreren dünnen Platten zu kombinieren und zu verbinden und dann die mehreren dünnen Platten weiter in eine Muffenform zu biegen und die mehreren dünnen Platten zu verbinden. Um eine Miniaturisierung einer Einspritzdüse zu erreichen, ist es zusätzlich notwendig, die Solenoidspule zu miniaturisieren und den zu bildenden Magnetkreis zu verringern. Gemäß dem in der PTL 1 beschriebenen Verfahren ist es jedoch schwierig, die Einspritzdüse zu miniaturisieren, weil es eine Grenze beim Verringern einer Breite des nichtmagnetischen Abschnitts der Muffe (des Rohrs) gibt.
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Weil das reine Ni-Material einen Magnetismus aufweist, können zusätzlich eine Entmagnetisierung oder eine schwache Magnetisierung durch das in der PTL 2 beschriebene Verfahren nicht notwendigerweise erreicht werden. Um einen behandelten Abschnitt entmagnetisiert oder schwach magnetisiert zu machen, ist es notwendig, geeignete Behandlungsbedingungen zu wählen und die elementare Zusammensetzung des behandelten Abschnitts und die Beeinflussung der Elementkonzentration zu steuern.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein hohles Verbund-Magnetelement, das eine kleine Breite eines nichtmagnetischen Abschnitts aufweist, und ein Kraftstoffeinspritzventil, das das hohle Verbund-Magnetelement aufweist, zu schaffen und ein derartiges hohles Verbund-Magnetelement durch ein einfaches Verfahren herzustellen.
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Die Lösung des Problems
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein hohles Verbund-Magnetelement geschaffen, das aus einem ferromagnetischen Material ausgebildet ist, das Cr mit 15 Masse-% oder mehr und 18 Masse-% oder weniger enthält, wobei das hohle Verbund-Magnetelement enthält: einen reformierten Abschnitt in einem Abschnitt von ihm, wobei der reformierte Abschnitt eine Legierung aufweist, die Cr mit 8 Masse-% oder mehr und 18 Masse-% und Ni mit 6,5 Masse-% oder mehr und 50 Masse-% oder weniger enthält.
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Die vorteilhaften Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein hohles Verbund-Magnetelement, das eine kleine Breite eines nichtmagnetischen Abschnitts aufweist, und ein Kraftstoffeinspritzventil, das dieses aufweist, zu schaffen. Zusätzlich kann ein derartiges hohles Verbund-Magnetelement durch ein einfaches Verfahren hergestellt werden.
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Im Ergebnis kann ein Kraftstoffeinspritzventil, das eine hohe Ansprechempfindlichkeit für das Öffnen und Schließen des Kraftstoffeinspritzventils bezüglich der an die elektromagnetische Spule angelegten Pulsspannung aufweist, geschaffen werden und kann der Kraftstoffverbrauch eines Kraftfahrzeugs, an dem das Kraftstoffeinspritzventil angebracht ist, verbessert werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Längsschnittansicht, die ein Kraftstoffeinspritzventil veranschaulicht.
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2A ist eine Längsschnittansicht, die eine Konfiguration einer Rohrreformierungsvorrichtung in den Beispielen 1 und 3 veranschaulicht.
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2B ist eine Schnittansicht nach 2A.
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3A ist eine Längsschnittansicht, die eine Konfiguration einer Rohrreformierungsvorrichtung in den Beispielen 2 und 4 veranschaulicht.
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3B ist eine Schnittansicht nach 3A.
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4 ist eine graphische Prinzipdarstellung eines Magnetometers des Probenschwingungstyps.
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5 ist ein Schaeffler-Diagramm.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Rohr, das aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist und lokal schwach magnetisiert ist, und auf eine Kraftstoffeinspritzdüse, die dieses aufweist. Mit anderen Worten, das oben beschriebene Rohr ist ein Rohr, das hauptsächlich aus einem ferromagnetischen Material ausgebildet ist, von dem ein Abschnitt schwach magnetisiert ist und das außerdem als ein hohles Verbund-Magnetelement bezeichnet werden kann. Mit anderen Worten, das hohle Verbund-Magnetelement bedeutet ein hohles ferromagnetisches Element (ferromagnetisches Rohr), das teilweise einen abgeschwächten Magnetabschnitt aufweist.
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Unter Verwendung des oben beschriebenen Rohrs kann ein kleines und im hohen Grade reaktionsfähiges Kraftstoffeinspritzdüsenventil hergestellt werden.
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Das Rohr der vorliegenden Erfindung ist z. B. wie folgt.
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In dem Rohr der vorliegenden Erfindung ist es vorzuziehen, dass ein Ni enthaltendes Material zu einem Abschnitt einer äußeren Umfangsfläche eines aus einem ferromagnetischen Material, das einen Wert der Sättigungsmagnetisierung von 1,0 T oder mehr bei einem angelegten Magnetfeld von 1,6 × 106 A/m vor dem Reformieren aufweist, hergestellten Rohrs hinzugefügt wird, während ein reformierter Abschnitt durch das Anwenden von Wärme von einem äußeren Abschnitt auf einen Ort, wo das Ni enthaltende Material hinzugefügt ist, gebildet wird, wobei der Wert der Sättigungsmagnetisierung des reformierten Abschnitts in dem angelegten Magnetfeld von 1,6 × 106 A/m kleiner als 0,6 T ist.
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Es ist vorzuziehen, dass das Rohr einen Mischungsabschnitt zwischen dem Rohr aus dem ferromagnetischen Material und dem reformierten Abschnitt aufweist und die Breite des Rohrs eines mit dem reformierten Abschnitt und dem Mischungsabschnitt kombinierten Wärmebehandlungsabschnitts in der Längsrichtung kleiner als 5 mm ist.
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Es ist vorzuziehen, dass eine Form des zu einem Abschnitt der äußeren Umfangsfläche des Rohrs hinzugefügten Ni enthaltenden Materials entweder ein Draht, ein Pulver oder ein Beschichtungsfilm ist.
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In einem Fall, in dem ein Draht für das Ni enthaltende Material verwendet wird, ist dessen Querschnittsform entweder ein massiver oder hohler Kreis, eine Ellipse oder ein Rechteck, wobei ein Hinzufügungsverfahren für ihn ist, dass das Ni enthaltende Material um einen Abschnitt der äußeren Umfangsfläche des Rohrs gewickelt wird oder dass das Ni enthaltende Material einem Abschnitt der äußeren Umfangsfläche des Rohrs kontinuierlich zugeführt wird.
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In einem Fall, in dem ein Pulver für das Ni enthaltende Material verwendet wird, ist dessen Hinzufügungsverfahren, dass das Pulver einem Abschnitt der äußeren Umfangsfläche des Rohrs zugeführt wird.
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In einem Fall, in dem ein Beschichtungsfilm für das Ni enthaltende Material verwendet wird, wird der Beschichtungsfilm im Voraus auf wenigstens einem Abschnitt der äußeren Umfangsfläche des Rohrs gebildet.
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Es ist vorzuziehen, dass die Zufuhr von Wärme von dem äußeren Abschnitt, der zum Reformieren des Rohrs verwendet wird, entweder durch Laserbestrahlung, durch Elektronenstrahl-Bestrahlung oder durch Hochfrequenz-Induktionserwärmung ausgeführt wird.
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Obwohl im Folgenden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezüglich der Zeichnungen beschrieben werden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen eingeschränkt.
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[Die Konfiguration und das Arbeitsprinzip eines Kraftstoffeinspritzventils]
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1 ist eine Längsschnittansicht, die ein Beispiel eines Kraftstoffeinspritzventils veranschaulicht.
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Das Kraftstoffeinspritzventil 1 wird für eine Benzin-Kraftmaschine eines Kraftfahrzeugs verwendet und ist ein Niederdruck-Kraftstoffeinspritzventil, das Kraftstoff zum Inneren des Einlasskrümmers einspritzt. Im Folgenden wird in 1 eine Oberseite der Papierfläche des Kraftstoffeinspritzventils 1 als stromaufwärts bezeichnet, während eine Unterseite der Papierfläche als stromabwärts bezeichnet wird.
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Das Kraftstoffeinspritzventil 1 enthält ein Rohr 2, das hauptsächlich aus einem ferromagnetischen Material ausgebildet ist, einen Kern 3, der in dem Rohr 2 untergebracht ist, einen Anker 4, einen Ventilkörper 5, der an dem Anker 4 befestigt ist, ein Ventilsitzelement 7, das einen Ventilsitz 6 aufweist, der durch den Ventilkörper 5 geschlossen ist, wenn das Ventil geschlossen ist, eine Düsenplatte 8, die ein Kraftstoffeinspritzloch aufweist, durch das der Kraftstoff eingespritzt wird, wenn das Ventil geöffnet ist, eine elektromagnetische Spule 9, die den Ventilkörper 5 in der Ventilöffnungsrichtung betätigt, wenn sie erregt ist, und ein Joch 10, das die Magnetflusslinien induziert.
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Das Rohr 2 ist aus einem Metallrohr oder dergleichen hergestellt, das aus einem magnetischen Metallmaterial, wie z. B. elektromagnetischen rostfreiem Stahl, hergestellt ist, und ist in einer abgestuften zylindrischen Form, wie in 1 veranschaulicht ist, unter Verwendung von Mitteln, wie z. B. einer Druckbearbeitung, wie z. B. Tiefziehen, und einer Schleifbearbeitung, ausgebildet. Das Rohr 2 weist einen Abschnitt 21 mit großem Durchmesser und einen Abschnitt 22 mit kleinem Durchmesser, der einen kleineren Durchmesser als der Abschnitt 21 mit großem Durchmesser aufweist, auf. Das Rohr 2 weist eine kreisförmige Querschnittsform auf.
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In dem Abschnitt 22 mit kleinem Durchmesser ist ein dünnwandiger Abschnitt 23, der teilweise dünner gemacht wurde, ausgebildet. Der Abschnitt 22 mit kleinem Durchmesser ist in einen Kernunterbringungsabschnitt 24, der den Kern 3 unterbringt, auf der stromaufwärts gelegenen Seite des dünnwandigen Abschnitts 23 und einen Ventilelement-Unterbringungsabschnitt 25, der das Ventilelement 11, das den Anker 4, den Ventilkörper 5 und das Ventilsitzelement 7 enthält, unterbringt, auf der stromabwärts gelegenen Seite von dem dünnwandigen Abschnitt 23 unterteilt. In einem Zustand, in dem der Kern 3 und der Anker 4 in dem Rohr 2 untergebracht sind, ist der dünnwandige Abschnitt 23 ausgebildet, so dass er einen Lückenabschnitt (einen Bereich, wo der Kern 3 und der Anker 4 einander gegenüberliegen) zwischen dem Kern 3 und dem Anker 4 umgibt. Der Kern 3 und der Anker 4 liegen mit einer Lücke dazwischen einander gegenüber. Ferner liegen dieser Abschnitt und die Innenwand des Rohrs 2 einander gegenüber, wobei der dünnwandige Abschnitt 23 an diesem Ort des Rohrs 2 ausgebildet ist, wobei ein reformierter Abschnitt in diesem Abschnitt vorgesehen ist, wie im Folgenden beschrieben wird.
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Der dünnwandige Abschnitt 23 vergrößert den magnetischen Widerstand zwischen dem Kernunterbringungsabschnitt 24 und dem Ventilelement-Unterbringungsabschnitt 25 und schirmt zwischen dem Kernunterbringungsabschnitt 24 und dem Ventilelement-Unterbringungsabschnitt 25 magnetisch ab.
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Ein Kraftstoffkanal, der Kraftstoff zu dem Ventilelement 11 schickt, ist in einem inneren Abschnitt des Abschnitts 21 mit großem Durchmesser ausgebildet, wobei auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Abschnitts 21 mit großem Durchmesser ein Kraftstofffilter 12 zum Filtern des Kraftstoffs vorgesehen ist.
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Der Kern 3 ist in einer zylindrischen Form, die einen hohlen Abschnitt 31 aufweist, ausgebildet und in den Kernunterbringungsabschnitt 24 des Rohrs 2 eingepresst. Ein Federaufnahmeelement 32, das mittels einer derartigen Presspassung befestigt ist, ist in dem hohlen Abschnitt 31 untergebracht. In einer Mitte des Federaufnahmeelements 32 ist ein Kraftstoffkanal 33, der es in der axialen Richtung durchdringt, ausgebildet.
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Der Anker 4 ist durch ein Magnetelement ausgebildet und durch Schweißen an dem Ventilkörper 5 auf seiner stromabwärts gelegenen Seite befestigt. Der Anker 4 weist einen Abschnitt 41 mit großem Durchmesser, der einen Außendurchmesser aufweist, der etwas kleiner als der innere Umfang des Abschnitts 22 mit kleinem Durchmesser des Rohrs 2 ist, auf seiner stromaufwärts gelegenen Seite und einen Abschnitt 42 mit kleinem Durchmesser, der einen kleineren Außendurchmesser als der des Abschnitts 41 mit großem Durchmesser aufweist, auf.
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Innerhalb des Abschnitts 41 mit großem Durchmesser ist ein Federunterbringungsabschnitt 43 ausgebildet. Ein Innendurchmesser des Federunterbringungsabschnitts 43 ist so ausgebildet, dass er im Wesentlichen der gleiche wie der Innendurchmesser des hohlen Abschnitts 31 des Kerns 3 ist. Ein Kraftstoffdurchgangsloch 44, das ein Durchgangsloch ist, das einen kleineren Durchmesser als der innere Umfang des Federunterbringungsabschnitts 43 aufweist, ist in einem unteren Abschnitt des Federunterbringungsabschnitts 43 ausgebildet. Ein Federaufnahmeabschnitt 45 ist an dem unteren Abschnitt des Federunterbringungsabschnitts 43 vorgesehen.
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Eine äußere Form des Ventilkörpers 5 ist im Wesentlichen kugelförmig, wobei ein Kraftstoffkanal 51, der parallel zu der axialen Richtung des Kraftstoffeinspritzventils 1 geschnitten und perforiert ist, an dessen äußerer Umfangsfläche vorgesehen ist.
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An dem Ventilsitzelement 7 sind ein im Wesentlichen kegelförmiger Ventilsitz 6, ein Ventilkörper-Halteloch 71, das im Wesentlichen mit dem gleichen Durchmesser wie der Durchmesser des Ventilkörpers 4 auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Ventilsitzes 6 ausgebildet ist, ein stromaufwärts gelegener Öffnungsabschnitt 72, der ausgebildet ist, so dass er zu der stromaufwärts gelegenen Seite von dem Ventilkörper-Halteloch 71 einen größeren Durchmesser aufweist, und ein stromabwärts gelegener Öffnungsabschnitt 73, der auf der stromabwärts gelegenen Seite des Ventilsitzes 6 geöffnet ist, ausgebildet. Der Ventilsitz 6 ist ausgebildet, so dass sein Durchmesser von dem Ventilkörper-Halteloch 71 zu dem stromabwärts gelegenen Öffnungsabschnitt 73 abnimmt, wobei der Ventilkörper 5 auf dem Ventilsitz 6 sitzt, wenn das Ventil geschlossen ist. Eine Düsenplatte 8 ist an die stromabwärts gelegene Seite des Ventilsitzelements 7 geschweißt.
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Der Anker 4 und der Ventilkörper 5 sind in dem Rohr 2 angeordnet, so dass sie in der axialen Richtung betätigt werden können. Eine Spulenfeder 13 ist zwischen dem Federaufnahmeabschnitt 45 des Ankers 4 und dem Federaufnahmeelement 32 vorgesehen, um den Anker 4 und den Ventilkörper 5 zu deren stromabwärts gelegener Seite zu drängen. Das Ventilsitzelement 7 ist in das Rohr 2 eingesetzt und durch Schweißen an dem Rohr 2 befestigt. Ein O-Ring 14 ist zum Verbinden mit einem Rohr einer Pumpe, die den Kraftstoff schickt, am äußeren Umfang des stromaufwärts gelegenen Abschnitts des Rohrs 2 vorgesehen.
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Eine elektromagnetische Spule 9 ist am äußeren Umfang des Kerns 3 des Rohrs 2 angeordnet. Die elektromagnetische Spule 9 enthält einen Spulenkörper 91, der aus einem Harzmaterial ausgebildet ist, und eine Spule 92, die um den Spulenkörper 91 gewickelt ist. Die Spule 92 ist über einen Verbinder-Anschlussstift 15 mit der Steuervorrichtung der elektromagnetischen Spule verbunden.
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Das Joch 10 weist ein hohles Durchgangsloch auf und enthält einen Abschnitt 101 mit großem Durchmesser, der auf einer stromaufwärts gelegenen Seite ausgebildet ist, einen Abschnitt 102 mit mittlerem Durchmesser, der ausgebildet ist, so dass sein Durchmesser kleiner als der des Abschnitts 101 mit großem Durchmesser ist, und einen Abschnitt 103 mit kleinem Durchmesser, der ausgebildet ist, so dass sein Durchmesser kleiner als der des Abschnitts 102 mit mittlerem Durchmesser ist, und der auf der stromabwärts gelegenen Seite des Jochs 10 ausgebildet ist. Der Abschnitt 103 mit kleinem Durchmesser ist in einen äußeren Umfang des Ventilelement-Unterbringungsabschnitts 25 eingepasst. Eine elektromagnetische Spule 9 ist im inneren Umfangsabschnitt des Abschnitts 102 mit mittlerem Durchmesser angeordnet. Ein Verbindungskern 16 ist in dem inneren Umfang des Abschnitts 101 mit großem Durchmesser angeordnet.
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Der Verbindungskern 16 ist aus einem magnetischen Metallmaterial oder dergleichen hergestellt. Der Abschnitt 101 mit großem Durchmesser und das Rohr 2 sind durch den Verbindungskern 16 miteinander verbunden. Mit anderen Worten, das Joch 10 ist in dem Abschnitt 103 mit kleinem Durchmesser und dem Abschnitt 101 mit großem Durchmesser mit dem Rohr 2 verbunden und an beiden Endabschnitten der elektromagnetischen Spule 9 magnetisch mit dem Rohr 2 verbunden. Eine Schutzvorrichtung 17 zum Schützen der Spitze des Rohrs 2 ist an der stromabwärts gelegenen Seite des Jochs 10 befestigt.
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Wenn der elektromagnetischen Spule 9 über den Verbinder-Anschlussstift 15 Leistung zugeführt wird, wird ein Magnetfeld erzeugt, wobei der Anker 4 und der Ventilkörper 5 gegen die drängende Kraft der Schraubenfeder 13 durch die Magnetkraft dieses Magnetfeldes geöffnet werden. Entsprechend wird der von der Pumpe zugeführte Kraftstoff in eine Brennkammer der Kraftmaschine eingespritzt.
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[Ein Reformierungsverfahren]
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Ein Herstellungsverfahren eines Rohrs enthält einen Schritt des Auftragens eines Ni enthaltenden Materials auf ein ferromagnetischen Material und einen Schritt des Zuführens von Wärme zu dem Ni enthaltenden Material, um einen reformierten Abschnitt zu bilden.
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2A bis 3B veranschaulichen schematisch eine Vorrichtungskonfiguration, in der ein reformierter Abschnitt in einem Abschnitt eines Rohrs geschaffen wird, das aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist, das Cr mit 15 Masse-% oder mehr und 18 Masse-% oder weniger enthält.
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2A ist eine Längsschnittansicht, die eine Vorrichtungskonfiguration zum Zuführen eines Drahtes zu einem Rohr und zum Einstrahlen eines Laserstrahls veranschaulicht. Zusätzlich ist 2B eine Querschnittsansicht davon.
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3A ist eine Längsschnittansicht, die eine Vorrichtungskonfiguration zum Einstrahlen eines Laserstrahls in einem Zustand veranschaulicht, in dem ein Draht im Voraus um ein Rohr gewickelt worden ist. Zusätzlich ist 3B eine Querschnittsansicht davon.
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Zuerst wird ein Überblick über die Vorrichtungskonfiguration bezüglich 2A und 2B beschrieben.
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Wie in 2A veranschaulicht ist, enthält die Vorrichtung eine Feldlinse 183, die den Durchmesser eines Laserstrahls einstellt, der von einem Laseroszillator durch eine Faser gesendet wird, und eine Behandlungsabschnitt-Abschirmvorrichtung 188. Die Behandlungsabschnitt-Abschirmvorrichtung 188 weist ein Durchgangsloch auf, durch das der Laserstrahl 184 auf das Rohr 2 gestrahlt werden kann. Zusätzlich ist der Draht 181 in das Durchgangsloch eingesetzt, so dass der Draht 181 mit dem Rohr 2 in Kontakt gebracht werden kann. Zusätzlich ist das Rohr 2 installiert, so dass es sich in der durch das Bezugszeichen a angegebenen Richtung drehen kann. Der Behandlungsabschnitt-Abschirmvorrichtung 188 und dem inneren Abschnitt des Rohrs 2 können die Schutzgase 186 und 187 zugeführt werden.
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Wenn an dem Rohr 2 der reformierte Abschnitt 185 gebildet wird, werden die Schutzgase 186 und 187 zugeführt, wird der Draht 181 mit dem Rohr 2 in Kontakt gebracht, wird der Laserstrahl 184 eingestrahlt, während das Rohr 2 gedreht wird, und wird der Draht 181 an das Rohr 2 geschweißt. Entsprechend kann der reformierte Abschnitt 185, der schwach magnetisiert ist, in einem Abschnitt des Rohrs 2 gebildet werden. Es ist vorzuziehen, dass der reformierte Abschnitt 185 eine kleinere Dicke als die anderen Abschnitte des Rohrs 2 aufweist (dünner als die anderen Abschnitte des Rohrs 2 ist).
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Die Lasereinstrahlung (der Faserlaser mit einer Wellenlänge von 1070 nm) kann z. B. als ein Verfahren zum Zuführen von Wärme von außen verwendet werden. Ein von einem Laseroszillator durch eine Faser, die einen Faserkerndurchmesser von 0,1 mm aufweist, gesendeter kreisförmiger Laserstrahl wird mit einem Laserstrahl 184 über eine Feldlinse 183 auf die äußere Umfangsfläche des Rohrs 2 gestrahlt. Für die Feldlinse 183 wird eine Zylinderlinse verwendet, wobei der Laserstrahl 184 an der Brennpunktposition transformiert wird, so dass seine Form linear ist (Breite 5 mm, Tiefe 0,2 mm). Die defokussierte Entfernung des Laserstrahls 184 bezüglich der äußeren Umfangsfläche (des reformierten Abschnitts) des Rohrs 2 beträgt 0 mm, wobei der Laserstrahl auf die äußere Umfangsfläche des Rohrs 2 gestrahlt wird, so dass eine Breitenrichtung des Laserstrahls 184 an der Brennpunktposition zu der Längsrichtung des Rohrs 2 parallel ist.
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Während der Bestrahlung der äußeren Umfangsfläche des Rohrs 2 mit dem Laserstrahl 184 werden ein Schutzgas 186 der äußeren Umfangsfläche des Rohrs und ein Schutzgas 187 der inneren Umfangsfläche des Rohrs verwendet, um die Oxidation des reformierten Abschnitts 185 zu verhindern. Die Schutzgastypen sind alle N2. Um eine effektive Abschirmung sowohl auf der Seite der äußeren Umfangsfläche als auch auf der Seite der inneren Umfangsfläche des reformierten Abschnitts 185 des Rohrs 2 herzustellen, wird die Behandlungsabschnitt-Abschirmvorrichtung 188 verwendet.
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Als ein Wärmezufuhrverfahren von außen kann außer der Laserbestrahlung z. B. eine Elektronenstrahl-Bestrahlung oder eine Hochfrequenz-Induktionserwärmung verwendet werden.
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In 2A und 2B wird das Rohr 2 in der Richtung des Bezugszeichens a mit einer vorgegebenen Drehzahl gedreht, wird der Draht 181 mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit der äußeren Umfangsfläche des Rohrs 2 kontinuierlich zugeführt, wird der Laserstrahl 184 auf den Draht 181 und die äußere Umfangsfläche des Rohrs 2 gestrahlt, während die vorgegebene Menge des Schutzgases 186 der äußeren Umfangsfläche des Rohrs und des Schutzgases 187 der inneren Umfangsfläche des Rohrs strömt, und wird der reformierte Abschnitt 185 gebildet.
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In 3A und 3B wird ein Draht 182 im Voraus um die äußere Umfangsfläche des Rohrs 2 gewickelt, um eine vorübergehende Befestigung auszuführen, wobei dann das Rohr 2 mit einer vorgegebenen Drehzahl in der Richtung des Bezugszeichens a gedreht wird, der Laserstrahl 184 auf den Draht 181 und die äußere Umfangsfläche des Rohrs 2 gestrahlt wird, während die vorgegebene Menge des Schutzgases 186 der äußeren Umfangsfläche des Rohrs und des Schutzgases 187 der inneren Umfangsfläche des Rohrs strömt, und der reformierte Abschnitt 185 gebildet wird.
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Das Rohr 2 ist aus einem rostfreien Ferritstahl hergestellt, der ein ferromagnetisches Material ist. Es ist erwünscht, dass die Zusammensetzung des Rohrs 2 zusätzlich zum Fe Cr mit 15 Masse-% oder mehr und 18 Masse-% oder weniger aufweist. Als ein derartiges Metall sind z. B. Cr mit 16,49 Masse-%, Si mit 0,44 Masse-%, Ni mit 0,19 Masse-%, C mit 0,01 Masse-% und Mn mit 0,25 Masse-% enthalten.
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Der (in 1 veranschaulichte) dünnwandige Abschnitt 23 auf der äußeren Umfangsfläche des Rohrs 2 wird durch das Hinzufügen eines Ni enthaltenden Materials modifiziert. Das Ni enthaltende Material kann durch das Auftragen auf einen zu modifizierenden Ort und das Zuführen von Wärme reformiert werden. Ein Schritt des Auftragens des Ni enthaltenden Materials auf einen zu reformierenden Ort und ein Schritt des Zuführens von Wärme können gleichzeitig oder separat ausgeführt werden.
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Als das Ni enthaltende Material kann z. B. reines Ni-Material verwendet werden. Ein weiteres Beispiel ist z. B. ein rostfreier austenitischer Stahl, wie z. B. JIS SUS 310 S-Stahl oder JIS SUS 316-Stahl.
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Als die Form des Ni enthaltenden Materials können z. B. der Draht 181 mit einer kreisförmigen massiven Querschnittsform, wie in 2A und 2B veranschaulicht ist, und ein Draht 182 mit einer rechteckigen massiven Querschnittsform, wie in 3A und 3B veranschaulicht ist, verwendet werden. Als ein Ni enthaltendes Material, das eine andere Form aufweist, kann z. B. ein pulverförmiges oder ein beschichtungsfilmartiges Material verwendet werden. Beispiele des beschichtungsfilmartigen Materials enthalten z. B. einen galvanisch aufgetragenen Film und einen Kaltsprühfilm. Als der Kaltsprühfilm gibt es einen Film, der durch ein Verfahren gebildet wird, bei dem ein Gas und ein Metall von 1 bis 50 μm, eine Legierung oder ein Polymer oder eine Mischung daraus mit einer hohen Geschwindigkeit von 300 bis 1200 m/s als ein Strahl gesprüht werden.
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Obwohl der Draht einen Vorteil aufweist, dass er im Vergleich zu anderen Formen des Ni enthaltenden Materials leichter zu dem reformierten Abschnitt 185 hinzuzufügen ist, gibt es eine Grenze für die Auswahl zusätzlicher Elemente. Im Vergleich zu anderen Formen der Ni enthaltenden Materialien ist bei den Pulvern der Wirkungsgrad des Hinzufügens schlecht und nehmen die Kosten weiter zu, obwohl es unendliche Kombinationen der Kompoundierungskonzentration und der Kompoundierungskomponenten gibt und die additiven Elemente und die Konzentrationen beliebig gewählt werden können. Im Vergleich zu anderen Ni enthaltenden Materialien gibt es bei dem Beschichtungsfilm wie bei den Pulvern unendliche Kombinationen der Kompoundierungskonzentration und der Kompoundierungskomponenten und können die additiven Elemente und die Konzentrationen beliebig gewählt werden. Unter den Beschichtungsfilmen gibt es jedoch beim galvanischen Film ein Problem bei der Adhäsion an dem Basismaterial (dem Rohr 2 in der vorliegenden Erfindung), gibt es außerdem ein Problem bei der Gleichmäßigkeit der Filmdicke bei dem Kaltsprühfilm und gibt es einen Nachteil hinsichtlich der Gleichmäßigkeit der Reformierung des Wärmezufuhrabschnitts.
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In einem Fall, in dem ein Draht für das Ni enthaltende Material verwendet wird, kann dessen Querschnittsform entweder ein massiver oder hohler Kreis, eine Ellipse, ein Rechteck oder dergleichen sein.
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Vom Standpunkt der Drahtproduktion ist die Querschnittsform des Drahtes im Allgemeinen ein massiver Kreis oder ein Rechteck, die wahrscheinlich erhalten wird. Insbesondere ist ein massiver Kreis allgemein, wobei die Kosten am meisten verringert werden können. Vom Standpunkt der Hinzufügung zu dem reformierten Abschnitt 185 ist es am leichtesten, ihn mit einem massiven Kreis hinzuzufügen. Der hohle Kreis ist hinsichtlich der Gleichmäßigkeit des reformierten Abschnitts zum Zeitpunkt der Hinzufügung nachteilig. Bei einem Rechteck ist es wahrscheinlicher als bei einem massiven Kreis, dass ein Verziehen auftritt. Deshalb ist bei einem massiven Kreis die Hinzufügung durch das Zuführen eines Drahtes ein bevorzugtes Verfahren, während bei einer rechteckigen Form die Hinzufügung durch das Wickeln eines Drahtes auf ein Rohr 2 ein vorzuziehendes Verfahren ist.
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Zusätzlich ist in einem Fall, in dem ein pulverförmiges Material als das Ni enthaltende Material verwendet wird, dessen Querschnittsform entweder massiv oder hohl, wobei ein Hinzufügungsverfahren für dieses dadurch gekennzeichnet ist, dass das pulverförmige Material einem Abschnitt der äußeren Umfangsfläche des Rohrs zugeführt wird.
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Vom Standpunkt der Pulverproduktion ist ein massives Pulver ebenso wie ein Draht üblich, wobei wahrscheinlich ist, dass es erhalten wird. Außerdem ist vom Standpunkt der Hinzufügung zu dem reformierten Abschnitt 185 der massive stabiler als der hohle, wobei es weniger wahrscheinlich ist, dass in dem reformierten Abschnitt 185 eine Porosität auftritt.
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In einem Fall, in dem ein Beschichtungsfilm für das Ni enthaltende Material verwendet wird, wird der Beschichtungsfilm auf wenigstens einem Abschnitt der äußeren Umfangsfläche des Rohrs im Voraus gebildet. In einem Schritt des Auftragens des Ni enthaltenden Materials auf das ferromagnetische Material wird der Beschichtungsfilm auf wenigstens einem Abschnitt der äußeren Umfangsfläche des Rohrs gebildet. Nachdem der Beschichtungsfilm gebildet worden ist, kann durch einen Laser oder der gleichen Wärme zugeführt werden, um einen reformierten Abschnitt zu bilden.
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Der Beschichtungsfilm kann durch ein Galvanisierungsverfahren, ein Kaltsprühverfahren oder dergleichen gebildet werden.
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Weil in jedem dieser Verfahren ein Ni aufweisendes Element nur auf einen zu reformierenden Bereich aufgetragen wird und die Laserbestrahlung ausgeführt wird, kann in einem Fall, in dem dieses Reformierungsverfahren verwendet wird, in einem Wärmebehandlungsabschnitt, der einen Mischungsabschnitt enthält, der einen reformierten Abschnitt des Rohrs und einen wärmebeeinflussten Abschnitt um das Rohr enthält, die Breite des Rohrs in der Längsrichtung kleiner als 5 mm sein. Der Bereich des reformierten Abschnitts kann minimiert werden, wobei ein Rohr, das eine kleine Breite eines nichtmagnetischen Abschnitts aufweist, hergestellt werden kann.
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[Ein Auswertungsverfahren der Sättigungsmagnetisierung und der Elementkonzentration]
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4 ist eine graphische Prinzipdarstellung eines Magnetometers 190 des Probenschwingungstyps (das im Folgenden als ein Schwingungsproben-Magnetometer (VSM) bezeichnet wird), das in der vorliegenden Ausführungsform zum Auswerten der Sättigungsmagnetisierung verwendet wird.
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In dem VSM wird unter Verwendung des Oszillators 191, um die Probe 192 in Schwingungen mit einer kleinen Amplitude zu versetzen, eine zeitliche Änderung des durch die Magnetisierung der Probe erzeugten Magnetflusses als eine induzierte elektromotorische Kraft durch eine Detektionsspule 193 in der Nähe der Probe detektiert, wobei die Magnetisierung der Probe aus ihrer induzierten elektromotorischen Kraft gemessen werden kann. Weil die induzierte elektromotorische Kraft schwach ist, kann die Magnetisierung durch das Durchleiten durch einen Lock-in-Verstärker 194 mit einer höheren Empfindlichkeit gemessen werden.
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Der Wert der Sättigungsmagnetisierung wird durch das Ausschneiden des in 2A veranschaulichten reformierten Abschnitts 185 des Rohrs 2 oder dergleichen, das Messen einer Magnetisierungskurve des reformierten Abschnitts 185 unter Verwendung des VSM als der Magnetisierungswert, wenn das Magnetfeld 1,6 × 106 A/m ist, erhalten. Der Wert der Sättigungsmagnetisierung des Rohrs 2 beträgt vor dem Reformieren 1,6 T. Der Wert der Sättigungsmagnetisierung kann durch die Reformierungsbehandlung kleiner als 0,6 T gemacht werden.
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Die Elementkonzentration wird durch das Schneiden des reformierten Abschnitts 185, um einen Querschnitt des reformierten Abschnitts 185 entlang der Längsrichtung des Rohrs 2 zu erhalten, und unter Verwendung einer an dem Rasterelektronenmikroskop angebrachten energiedispersiven Röntgenspektroskopie ausgewertet. Die Elementkonzentration wird durch das Analysieren der Konzentrationen des Cr und des Ni an fünf beliebig gewählten Bereichen von 100 μm im Quadrat im Querschnitt des reformierten Abschnitts 185 erhalten. Es ist z. B. vorzuziehen, dass für fünf in 100 μm im Quadrat im Querschnitt unterteilte und beliebig ausgewählte Bereiche im reformierten Abschnitt die Standardabweichung der Cr-Konzentration 1 oder kleiner ist und die Standardabweichung der Ni-Konzentration 5 oder kleiner ist. In einem Fall, in dem die schwache Magnetisierung des reformierten Abschnitts 185 richtig ausgeführt wird, betragen die Cr-Konzentration und die Ni-Konzentration etwa 10 Masse-% bzw. 30 bis 50 Masse-%. Die Abweichung der Elementkonzentration des reformierten Abschnitts 185 beeinflusst die magnetischen Eigenschaften des reformierten Abschnitts 185. Damit die magnetischen Eigenschaften des reformierten Abschnitts gleichmäßig sind, ist es vorzuziehen, die Standardabweichung jedes Elements auf etwa 1/10 oder weniger der Konzentration jedes Elements zu unterdrücken, wobei deshalb die Standardabweichung der Cr-Konzentration und der Ni-Konzentration vorzugsweise 1 oder kleiner bzw. 5 oder kleiner sind.
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[Ein Organisationsdiagramm rostfreien Stahls]
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5 ist ein Schaeffler-Diagramm, das eines der Organisationsdiagramme rostfreien Stahls ist. Aus einer Beziehung zwischen dem Cr-Äquivalent und dem Ni-Äquivalent in dem Schaeffler-Diagramm ist es möglich, die Materialorganisation für die Elementkonzentration des Cr und des Ni in dem reformierten Abschnitt 185 vorherzusagen.
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In dem in der vorliegenden Ausführungsform verwendeten rostfreien Ferritstahl ist das Cr-Äquivalent 17,15, während das Ni-Äquivalent 0,615 ist. Wenn die Verdünnung der konstituierenden Elemente des rostfreien Ferritstahls durch die Hinzufügung von Ni betrachtet wird, wird das Auftreten einer Austenitorganisation, die eine schwach magnetisierte Organisation ist, aufgrund des Reformierens in einem Fall erkannt, in dem die Ni-Konzentration in dem reformierten Abschnitt 185 6,5 Masse-% oder mehr beträgt. Zusätzlich sollte aus den Ergebnissen der im Folgenden beschriebenen Beispiele und Vergleichsbeispiele die Ni-Konzentration des reformierten Abschnitts 185 50 Masse-% für eine schwache Magnetisierung nicht übersteigen. Wenn in dem reformierten Abschnitt 185 die Ni-Konzentration 50 Masse-% beträgt, beträgt die Cr-Konzentration 8 Masse-%. Weiterhin beträgt die Cr-Konzentration des rostfreien austenitischen Stahls, der ein nichtmagnetisches Material ist, etwa 18 Masse-%. In Anbetracht des Obigen sind in der vorliegenden Erfindung die Konzentrationsbereiche des Cr und des Ni eingeschränkt.
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Im Folgenden werden Beispiele beschrieben.
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[Beispiel 1]
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Wie in 2A und 2B veranschaulicht ist, wird das Rohr 2 in der Richtung von a gedreht und wird ein Laserstrahl 184 auf die äußere Umfangsfläche des Rohrs 2 und den Draht 181 gestrahlt, um einen reformierten Abschnitt zu bilden, während ein Draht 181 mit einer kreisförmigen massiven Querschnittsform, der aus einem reinen Ni-Material hergestellt ist, dem (in 1 veranschaulichten) dünnwandigen Abschnitt 23 auf der äußeren Umfangsfläche des Rohrs 2 zugeführt und hinzugefügt wird. Die Ausgabe des Laserstrahls 184 ist auf 940 W gesetzt, die Umlaufgeschwindigkeit des Rohrs 2 ist auf 1500 mm/min gesetzt, die Zufuhrgeschwindigkeit des Drahtes 181 ist auf 800 mm/min gesetzt, der Zufuhrzeitraum des Drahtes 181 ist auf 861 ms gesetzt, der Bestrahlungszeitraum des Laserstrahls 184 ist auf 1076 ms gesetzt, die Durchflussmenge des Schutzgases 186 der äußeren Umfangsfläche des Rohrs ist auf 20 l/min gesetzt und die Durchflussmenge des Schutzgases 187 der inneren Umfangsfläche des Rohrs ist auf 10 l/min gesetzt, wobei das Reformieren ausgeführt wird. Es wird nur der reformierte Abschnitt 185 geschnitten, wobei der Wert der Sättigungsmagnetisierung gemessen wird, wobei dann festgestellt wird, dass er 0,09 T beträgt. Zusätzlich beträgt der Durchschnittswert der Elementkonzentration im Querschnitt des reformierten Abschnitts 185 entlang der Längsrichtung des Rohrs 2 des Cr 10,2 Masse-% und des Ni 38,5 Masse-%. Zusätzlich beträgt die Standardabweichung der Elementkonzentration des Cr 0,171 und des Ni 1,03.
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Gemäß diesem Beispiel ist es möglich, den Wert der Sättigungsmagnetisierung in Bezug auf vor dem Reformieren um etwa 94% zu verringern, wobei ferner die Variation der Elementkonzentrationen des Cr und des Ni innerhalb des reformierten Abschnitts 185 klein wird. Der Wert der Sättigungsmagnetisierung kann ungeachtet des Ortes in dem reformierten Abschnitt 185 stabil verringert werden. Mit anderen Worten, es ist möglich, den lokalen Abschnitt des aus einem ferromagnetischen Material hergestellten Rohrs 2 mit weniger Arbeitsstunden leicht schwach zu magnetisieren. In einem Fall, in dem das in diesem Beispiel erhaltene Rohr 2 an dem Kraftstoffeinspritzventil 1 angebracht ist, trägt es zusätzlich zur Miniaturisierung des Kraftstoffeinspritzventils 1 und zur Verbesserung der Ansprechempfindlichkeit des Öffnens und Schließens des Kraftstoffeinspritzventils 1 bei, wobei es weiterhin zur Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs eines Kraftfahrzeugs, in dem das Kraftstoffeinspritzventil 1 angebracht ist, beitragen kann.
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[Beispiel 2]
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Wie in 3A und 3B veranschaulicht ist, wird ein Draht 182 mit einer rechteckigen massiven Querschnittsform, der aus einem reinen Ni-Material hergestellt ist, im Voraus um die äußere Umfangsfläche des Rohrs 2 gewickelt und vorübergehend befestigt, wobei dann das Rohr 2 in der Richtung a gedreht wird und ein Laserstrahl 184 auf die äußere Umfangsfläche des Rohrs 2, um die der Draht 182 gewickelt ist, gestrahlt wird, um einen reformierten Abschnitt zu bilden. Die Ausgabe des Laserstrahls 184 ist auf 800 W gesetzt, die Umlaufgeschwindigkeit des Rohrs 2 ist auf 1953 mm/min gesetzt, der Bestrahlungszeitraum des Laserstrahls 184 ist auf 1359 ms gesetzt, die Durchflussmenge des Schutzgases 186 der äußeren Umfangsfläche des Rohrs ist auf 20 l/min gesetzt und die Durchflussmenge des Schutzgases 187 der inneren Umfangsfläche des Rohrs ist auf 10 l/min gesetzt, wobei das Reformieren ausgeführt wird. Es wird nur der reformierte Abschnitt 185 geschnitten, wobei der Wert der Sättigungsmagnetisierung gemessen wird, wobei dann festgestellt wird, dass er 0,51 T beträgt. Zusätzlich beträgt der Durchschnittswert der Elementkonzentration des Querschnitts des reformierten Abschnitts 185 entlang der Längsrichtung des Rohrs 2 des Cr 9,98 Masse-% und des Ni 35,1 Masse-%. Zusätzlich beträgt die Standardabweichung der Elementkonzentration des Cr 0,565 und des Ni 3,06.
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Gemäß diesem Beispiel ist es möglich, den Wert der Sättigungsmagnetisierung in Bezug auf vor dem Reformieren um etwa 68% zu verringern, wobei ferner die Variation der Elementkonzentrationen des Cr und des Ni innerhalb des reformierten Abschnitts 185 klein wird. Der Wert der Sättigungsmagnetisierung kann ungeachtet des Ortes in dem reformierten Abschnitt 185 stabil verringert werden. Mit anderen Worten, es ist möglich, den lokalen Abschnitt des aus einem ferromagnetischen Material hergestellten Rohrs 2 mit weniger Arbeitsstunden leicht schwach zu magnetisieren. In einem Fall, in dem das in diesem Beispiel erhaltene Rohr 2 an dem Kraftstoffeinspritzventil 1 angebracht ist, trägt es zusätzlich zur Miniaturisierung des Kraftstoffeinspritzventils 1 und zur Verbesserung der Ansprechempfindlichkeit des Öffnens und Schließens des Kraftstoffeinspritzventils 1 bei, wobei es weiterhin zur Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs eines Kraftfahrzeugs, in dem das Kraftstoffeinspritzventil 1 angebracht ist, beitragen kann.
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[Beispiel 3]
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Wie in 2A und 2B veranschaulicht ist, wird das Rohr 2 in einer Richtung a gedreht und wird ein Laserstrahl 184 auf die äußere Umfangsfläche des Rohrs 2 und den Draht 181 gestrahlt, um einen reformierten Abschnitt zu bilden, während ein Draht 181 mit einer kreisförmigen massiven Querschnittsform, der aus einem reinen Ni-Material hergestellt ist, dem (in 1 veranschaulichten) dünnwandigen Abschnitt 23 auf der äußeren Umfangsfläche des Rohrs 2 zugeführt und hinzugefügt wird. Die Ausgabe des Laserstrahls 184 ist auf 930 W gesetzt, die Umlaufgeschwindigkeit des Rohrs 2 ist auf 1500 mm/min gesetzt, die Zufuhrgeschwindigkeit des Drahtes 181 ist auf 700 mm/min gesetzt, der Zufuhrzeitraum des Drahtes 181 ist auf 861 ms gesetzt, der Bestrahlungszeitraum des Laserstrahls 184 ist auf 1076 ms gesetzt, die Durchflussmenge des Schutzgases 186 der äußeren Umfangsfläche des Rohrs ist auf 20 l/min gesetzt und die Durchflussmenge des Schutzgases 187 der inneren Umfangsfläche des Rohrs ist auf 10 l/min gesetzt, wobei das Reformieren ausgeführt wird. Es wird nur der reformierte Abschnitt 185 geschnitten, wobei der Wert der Sättigungsmagnetisierung gemessen wird, wobei dann festgestellt wird, dass er 0,63 T beträgt. Zusätzlich beträgt der Durchschnittswert der Elementkonzentration im Querschnitt des reformierten Abschnitts 185 entlang der Längsrichtung des Rohrs 2 des Cr 11,6 Masse-% und des Ni 29,9 Masse-%. Zusätzlich beträgt die Standardabweichung der Elementkonzentration des Cr 2,64 und des Ni 16,0.
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Gemäß diesem Beispiel beträgt die Verringerungsrate des Wertes der Sättigungsmagnetisierung in Bezug auf vor dem Reformieren etwa 61%. Im Vergleich zum Beispiel 1 ist ersichtlich, dass die Variation in dem reformierten Abschnitt 185 der Elementkonzentrationen des Cr und des Ni groß ist und dass der Wert der Sättigungsmagnetisierung in Abhängigkeit von dem Ort in dem reformierten Abschnitt 185 variiert. Im Vergleich zu dem Verfahren des Standes der Technik können jedoch ein Rohr mit einer kleinen Breite des nichtmagnetischen Abschnitts und ein an dem Hauptrohr angebrachtes Kraftstoffeinspritzventil geschaffen werden. Zusätzlich können das Rohr und das Kraftstoffeinspritzventil durch ein einfacheres Verfahren als das des Standes der Technik hergestellt werden.
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[Beispiel 4]
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Wie in 3A und 3B veranschaulicht ist, wird ein Draht 182 mit einer rechteckigen massiven Querschnittsform, der aus einem reinen Ni-Material hergestellt ist, im Voraus um die äußere Umfangsfläche des Rohrs 2 gewickelt und vorübergehend befestigt, wobei dann das Rohr 2 in der Richtung a gedreht wird und ein Laserstrahl 184 auf die äußere Umfangsfläche des Rohrs 2, um die der Draht 182 gewickelt ist, gestrahlt wird, um einen reformierten Abschnitt zu bilden. Die Ausgabe des Laserstrahls 184 ist auf 700 W gesetzt, die Umlaufgeschwindigkeit des Rohrs 2 ist auf 2500 mm/min gesetzt, der Bestrahlungszeitraum des Laserstrahls 184 ist auf 1060 ms gesetzt, die Durchflussmenge des Schutzgases 186 der äußeren Umfangsfläche des Rohrs ist auf 20 l/min gesetzt und die Durchflussmenge des Schutzgases 187 der inneren Umfangsfläche des Rohrs ist auf 10 l/min gesetzt, wobei das Reformieren ausgeführt wird. Es wird nur der reformierte Abschnitt 185 geschnitten, wobei der Wert der Sättigungsmagnetisierung gemessen wird, wobei dann festgestellt wird, dass er 1,01 T beträgt. Zusätzlich beträgt der Durchschnittswert der Elementkonzentration des Querschnitts des reformierten Abschnitts 185 entlang der Längsrichtung des Rohrs 2 des Cr 10,7 Masse-% und des Ni 29,0 Masse-%. Zusätzlich beträgt die Standardabweichung der Elementkonzentration des Cr 4,50 und des Ni 25,3.
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Gemäß diesem Beispiel beträgt die Verringerungsrate des Wertes der Sättigungsmagnetisierung in Bezug auf vor dem Reformieren etwa 37%. Im Vergleich zum Beispiel 2 ist ersichtlich, dass die Variation in dem reformierten Abschnitt 185 der Elementkonzentrationen des Cr und des Ni groß wurden. Im Vergleich zu dem Verfahren des Standes der Technik können jedoch ein Rohr mit einer kleinen Breite des nichtmagnetischen Abschnitts und ein an dem Hauptrohr angebrachtes Kraftstoffeinspritzventil geschaffen werden. Zusätzlich können das Rohr und das Kraftstoffeinspritzventil durch ein einfacheres Verfahren als das des Standes der Technik hergestellt werden.
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Die Tabelle 1 fasst die Ergebnisse der Beispiele 1 bis 4 zusammen. Tabelle 1
| | Beispiel 1 | Beispiel 2 | Beispiel 3 | Beispiel 4 |
| Sättigungsmagnetisierung (T) | 0,09 | 0,51 | 0,63 | 1,01 |
| Elementkonzentration (Masse-%) | Cr | Ni | Cr | Ni | Cr | Ni | Cr | Ni |
| 10,2 | 38,0 | 10,5 | 31,1 | 14,4 | 13,1 | 15,4 | 0,400 |
| 10,2 | 38,5 | 10,2 | 35,7 | 9,83 | 40,5 | 8,29 | 42,9 |
| 10,3 | 37,6 | 9,61 | 40,2 | 7,86 | 52,4 | 3,60 | 68,5 |
| 9,83 | 40,5 | 9,04 | 33,1 | 11,1 | 32,7 | 10,7 | 29,6 |
| 10,3 | 38,0 | 10,5 | 35,5 | 14,8 | 10,7 | 15,4 | 3,72 |
| | Durchschnitt | 10,2 | 38,5 | 9,98 | 35,1 | 11,6 | 29,9 | 10,7 | 29,0 |
| | Standardabweichung | 0,171 | 1,03 | 0,565 | 3,06 | 2,64 | 16,0 | 4,50 | 25,3 |
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Liste der Bezugszeichen
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- 1: Kraftstoffeinspritzventil, 2: Rohr, 3: Kern, 4: Anker, 5: Ventilkörper, 6: Ventilsitz, 7: Ventilsitzelement, 8: Düsenplatte, 9: elektromagnetische Spule, 10: Joch, 11: Ventilelement, 12: Kraftstofffilter, 13: Schraubenfeder, 14: O-Ring, 15: Verbinder-Anschlussstift, 16: Verbindungskern, 17: Schutzvorrichtung, 21: Abschnitt (des Rohrs) mit großem Durchmesser, 22: Abschnitt (des Rohrs) mit kleinem Durchmesser, 23: dünnwandiger Abschnitt, 24: Kernunterbringungsabschnitt, 25: Ventilelement-Unterbringungsabschnitt, 26: Kraftstoffkanal (des Rohrs), 31: hohler Abschnitt (des Kerns), 32: Federaufnahmeelement, 33: Kraftstoffkanal (des Kerns), 41: Abschnitt (des Ankers) mit großem Durchmesser, 42: Abschnitt (des Ankers) mit kleinem Durchmesser, 43: Federunterbringungsabschnitt, 44: Kraftstoffdurchgangsloch (des Ankers), 45: Federaufnahmeabschnitt (des Ankers), 51: Kraftstoffkanal (des Ventilkörpers), 71: Ventilkörper-Halteloch, 72: stromaufwärts gelegener Öffnungsabschnitt, 73: stromabwärts gelegener Öffnungsabschnitt, 91: Spulenkörper, 92: Spule, 101: Abschnitt (des Jochs) mit großem Durchmesser, 102: Abschnitt (des Jochs) mit mittlerem Durchmesser, 103: Abschnitt (des Jochs) mit kleinem Durchmesser, 181: Draht mit kreisförmiger massiver Querschnittsform, 182: Draht mit rechteckiger massiver Querschnittsform, 183: Feldlinse, 184: Laserstrahl, 185 reformierter Abschnitt, 186: Schutzgas der äußeren Umfangsfläche des Rohrs, 187: Schutzgas der inneren Umfangsfläche des Rohrs, 188: Behandlungsabschnitt-Abschirmvorrichtung, 190: Magnetometer des Probenschwingungstyps, 191: Oszillator, 192: Probe, 193: Detektionsspule, 194: Lock-in-Verstärker; 195: Amplitudensensor, 196: Magnetfeldsensor, 197: Schwingungssteuerung, 198: Vorverstärker, 199: Magnet.
