JP2000170619A - 電磁式燃料噴射弁のコアの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁式燃料噴射弁のコアを製造する際，メッ
キ工程を行わずとも，所望部位に高硬度の金属層を容易
に形成し得るようにする。 【解決手段】 金型２５のキャビティ３０内面の，コア
７の高硬度を要求される部位との対応部分に高硬度の金
属粉末を塗布し，次いでキャビティ３０に磁性金属粉末
を射出，充填して，前記高硬度の金属粉末が表面に食い
込んでなる高硬度金属粉末層０２０を有するコア成形体
０７を成形し，次いでこのコア成形体０７を焼結して，
高硬度金属層２０を有するコア７を完成させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，電磁式燃料噴射弁
における固定コアや可動コア等のコアを製造する方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電磁式燃料噴射弁は，一般に，前端部内
面に弁座を有する弁ハウジングと，この弁ハウジングに
収容されて前記弁座との着座方向にばね付勢される弁体
と，この弁体の後端に結合されて前記弁ハウジングに軸
方向移動自在に収容される可動コアと，この可動コアの
後端面に前記弁体の開弁ストロークに対応する一定間隙
を存して前端面を対向させる固定コアと，この固定コア
を囲繞するコイル組立体と，このコイル組立体を収容し
て前記弁ハウジングの後端部及び固定コア間を連結する
磁性材製のコイルハウジングとを備えおり，コイル組立
体のコイル励起時には，可動コアの後端面が固定コアの
前端面に当接することにより弁体の開弁限界が規定され
るようになっている。従来，このような電磁式燃料噴射
弁において，両コアの当接端面に，その耐衝撃摩耗性の
確保のために高硬度を与えるべく，固定及び可動コアの
対向端面にクロム，モリブデン又はニッケルのメッキ層
を形成することが既に知られている（例えば特開平８−
５０６８７６号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，固定コ
ア及び可動コアの端面に上記のようなメッキ層を形成す
ることは，所要時間が比較的長くかゝるメッキ工程が不
可欠であるから，コスト面で不利である。

【０００４】本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたも
ので，そのような面倒なメッキ工程を経ずとも，所望部
位に高硬度の金属層を容易に形成し得るようにした，電
磁式燃料噴射弁のコアの製造方法を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，本発明は，電磁式燃料噴射弁のコアを製造するに当
たり，金型のキャビティ内面の，コアの硬度を要求され
る部位との対応部分に高硬度の金属粉末を塗布する第１
工程と，前記キャビティに磁性金属粉末を射出，充填し
て，前記高硬度の金属粉末が表面に食い込んだコア成形
体を成形する第２工程と，前記コア成形体を焼成する第
３工程とを順次行うことを第１の特徴とする。

【０００６】この第１の特徴によれば，第１工程でキャ
ビティ内面に塗布した高硬度の金属粉末を，第２工程で
コア成形体の成形と同時に，その所望部位に付着させる
ことができ，そして第３工程の焼成により，高密度のコ
アの完成と同時に，所望の部位に，該コアへの高硬度金
属粉末の焼結により，高硬度金属層を形成することがで
きる。したがってコアの製作後にメッキ等の特別な高硬
度金属層の形成工程を行う必要がなく，その製造が容易
であり，コストの大幅な低減を図ることができる。

【０００７】また本発明は，上記特徴に加えて，前記第
１工程で，揮発性液体に高硬度の金属粉末を混合したも
のをキャビティ内面に塗布することを第２の特徴とす
る。

【０００８】この第２の特徴によれば，キャビティ内面
への高硬度金属粉末の塗布を容易に行うことができると
共に，コア成形体の成形後，その成形熱による揮発成形
液体の蒸発除去を行うことができる。さらに本発明は，
第２の特徴に加えて，前記揮発性液体としてアルコール
を用いることを第３の特徴とする，電磁式燃料噴射弁の
コアの製造方法。この第３の特徴によれば，アルコール
は，金型に対する付着性が比較的良いので，高硬度の金
属粉末をキャビティ内面に的確に塗布することができる
と共に，コア成形体の成形後，その成形熱によるアルコ
ールの蒸発除去を迅速に行うことができる。さらにまた
本発明は，第１又は第２の特徴に加えて，高硬度の金属
粉末を，ハードクロムの粉末としたことを第４の特徴と
する。

【０００９】この第４の特徴によれば，コアの高硬度金
属層の硬度を充分に高めることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を，添付図面
に示す本発明の一実施例に基づいて以下に説明する。

【００１１】図１は本発明が適用される内燃エンジン用
電磁式燃料噴射弁の縦断面図，図２は図１の２部拡大
図，図３は上記電磁式燃料噴射弁の固定コアの一製造工
程を示す縦断面図，図４は別の製造工程を示す縦断面図
である。

【００１２】先ず図１及び図２において，本発明が適用
される内燃エンジン用電磁式燃料噴射弁Ｉの構成につい
て説明する。

【００１３】電磁式燃料噴射弁Ｉは，前端部内周面に弁
座部材１を圧入して結合した円筒状の弁ハウジング２
と，この弁ハウジング２の後端部外周面に嵌合して溶接
される小径部３ａを有する段付き円筒状のコイルハウジ
ング３とを備えており，これらは何れも磁性金属で構成
されている。弁座部材１も円筒状をなしていて，その前
端部内周面に円錐状の弁座１ａが形成される。

【００１４】弁ハウジング２の後端に非磁性体の摺動案
内筒６が全周溶接により結合され，この摺動案内筒６の
内周面に可動コア５が摺動自在に嵌合される。この可動
コア５には，その前端面から突出する弁杆４ａが一体に
形成されており，この弁杆４ａの先端に，前記弁座１ａ
を開閉する球状の弁部４ｂが溶接により結合される。こ
れら弁杆４ａ及び弁部４ｂにより弁体４が構成される。

【００１５】また摺動案内筒６の後端には，可動コア５
の後端面５ａに前端面７ａを対向させる固定コア７が全
周溶接により結合される。その際，固定コア７の前端面
７ａと可動コア５の後端面５ａとの間に，弁体４の開閉
ストロークに対応する間隙が設けられる。したがって，
可動コア５の後端面５ａが固定コア７の前端面７ａに当
接することにより，弁体４の開弁限界が規定される。

【００１６】摺動案内筒６及び固定コア７の外周には，
それらを囲繞すると共に，前記コイルハウジング３に収
容されるコイル組立体８が配設される。このコイル組立
体８は，摺動案内筒６及び固定コア７の外周面に嵌合す
るボビン９と，このボビン９に巻装されるコイル１０と
からなっている。

【００１７】固定コア７の中心部は，可動コア５の通孔
１１₁ 及び切欠き１１₂ を介して弁ハウジング２内と連
通する中空部１２となっており，その中空部１２には，
可動コア５を弁体４の弁座１ａへの着座方向に付勢する
コイル状の弁ばね１３が収容されると共に，この弁ばね
１３の後端を支承するばね座管１４が圧入により固着さ
れる。

【００１８】固定コア７の後端部は，コイル組立体８の
後方へ長く延び入口筒１５に形成されており，その端部
の入口に燃料フィルタ１９が装着される。この入口筒１
５に図示しない燃料分配管から燃料が供給されるように
なっている。

【００１９】弁ハウジング２及び弁座部材１の前端面に
は，弁座部材１の弁座１ａと連通する複数の燃料噴射孔
１６，１６を有するインジェクタプレート１７が溶接さ
れ，このインジェクタプレート１７の外周部を囲繞する
キャップ１８が弁ハウジング２の外周に装着される。

【００２０】コイルハウジング３と入口筒１５の基部
は，合成樹脂製の絶縁被覆体２２に埋封され，この絶縁
被覆体２２には，コイル１０に接続した接続端子２６を
内蔵するカプラ２３が一体に形成される。

【００２１】図２に注目して，固定コア７の少なくとも
前端面７ａと，可動コア５の少なくとも後端面５ａ及び
外周面５ｂなど，高硬度を要求される部位に高硬度金属
層２０が形成される。

【００２２】而して，コイル１０を消磁した状態では，
弁ばね１３の付勢力で可動コア５及び弁体４が前方に押
圧され，弁部４ｂを弁座１ａに着座させている。したが
って，燃料フィルタ１９及び入口筒１５を通して弁ハウ
ジング２内に供給された高圧燃料は，弁ハウジング２及
び固定コア７内に保持される。

【００２３】コイル１０に通電すると，それにより生ず
る磁束が固定コア，可動コア５，弁ハウジング２及びコ
イルハウジング３を順次走り，磁力により可動コア５が
弁体４を伴って固定コア７に吸着され，弁座１ａが開放
されるので，弁ハウジング２内の高圧燃料が燃料噴射孔
１６，１６から噴射される。

【００２４】このとき，可動コア５の後端面５ａは，固
定コア７の前端面７ａに衝撃的に当接するするが，これ
ら対向端面には，高硬度金属層２０が形成されているの
で，これら対向端面の衝撃摩耗を効果的に防ぐことがで
きる。

【００２５】また可動コア５は，摺動案内筒６の内周面
に沿って摺動するものであるが，可動コア５の外周面５
ｂにも，高硬度金属層２０が形成されているから，可動
コア５の摺動案内筒６に対する摺動面の摩耗を効果的に
防ぐことができる。

【００２６】次に，上記高硬度金属層２０を備えた固定
コア７の製造方法について，図３及び図４により説明す
る。

【００２７】符号２５は，固定コア７の製造に使用する
金属粉末射出用金型で，固定型２６と，それに開閉可能
に対置される可動型２７と，これら固定及び可動型２
６，２７間で互いに端面を当接，離間可能に対向させる
上部中子ピン２８及び下部中子ピン２９とからなってお
り，この金型２５を閉じたとき，固定及び可動金型２
６，２７の内面と，上部及び下部中子ピン２８，２９の
外周面とで，固定コア７の形状に対応するキャビティ３
０が画成される。

【００２８】固定型２６には，キャビティ３０に連通す
るゲート３１が穿設されており，これに金属粉末射出ノ
ズル３２が接続される。

【００２９】さて，固定コア７の製造に当たっては，金
型２５を開いて，キャビティ３０の内面における，固定
コア７の硬度を要求される部位，即ち少なくとも前端面
７ａに対応する部分に，揮発性液体に高硬度の金属粉末
３３を混合したものを塗布する。

【００３０】その後，図３に示すように金型２５を閉じ
て，磁性金属粉末に樹脂，ワックス等のバインダを配合
したものをノズル３２からゲート３１を通してキャビテ
ィ３０に充填して，図４に示すような固定コア成形体０
７を成形する。この固定コア成形体０７における固定コ
ア７の前端面７ａに対応する部分には，先にキャビティ
３０の内面に塗布した高硬度の金属粉末３３が食い込ん
で，高硬度金属粉末層０２０を形成する。また前記揮発
性液体は，固定コア成形体０７の成形熱による蒸発によ
り除去される。

【００３１】次にこの固定コア成形体０７を加熱して，
前記バインダ及び残留揮発性液体を除去した後，焼成炉
で焼成するもので，この焼成により，磁性金属粉末同士
の焼結，高硬度金属粉末同士の焼結，並びに磁性金属粉
末と高硬度金属粉末との焼結が生じて，高密度の固定コ
ア７が完成すると共に，その所望部位，即ち固定コア７
の少なくとも前端面７ａに高硬度金属層２０を形成する
ことができる。このように，焼成により，高密度の固定
コア７の製作と同時に，所望部位に高硬度金属層２０を
形成し得るので，固定コア７の製作後にメッキ等の特別
な高硬度金属層形成工程を行う必要がなく，その製造が
容易であり，低コストで提供することができる。

【００３２】この場合，前記揮発性液体として，アルコ
ールを用いると，それが比較的金型２５に対する付着性
が良いことから，高硬度の金属粉末をキャビティ３０内
面に的確に塗布することができると共に，固定コア成形
体０７の成形後，その成形熱によるアルコールの蒸発除
去を素早く行うことができる。また前記高硬度金属粉末
として，ハードクロム粉末を用いると，固定コア７の高
硬度金属層２０の硬度を充分に高めることができる。

【００３３】また，高硬度金属層２０を少なくとも後端
面５ａ及び外周面５ｂに備えた可動コア５も，上記と同
様な方法で製造するもであって，これも低コストで提供
することができる。

【００３４】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可
能である。例えば，上記実施例においては，可動及び固
定コア５，７の両端面に高硬度金属層２０を形成するよ
うにしたが，該高硬度金属層２０は，両コア５，７の何
れか一方にのみ形成するようにしてもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明の第１の特徴によれ
ば，電磁式燃料噴射弁のコアを製造するに当たり，電磁
式燃料噴射弁のコアを製造するに当たり，金型のキャビ
ティ内面の，コアの硬度を要求される部位との対応部分
に高硬度の金属粉末を塗布する第１工程と，前記キャビ
ティに磁性金属粉末を射出，充填して，前記高硬度の金
属粉末が表面に食い込んだコア成形体を成形する第２工
程と，前記コア成形体を焼成する第３工程とを順次行う
ので，第３工程での焼成により，高密度のコアの完成と
同時に，その所望の部位に，該コアへの高硬度金属粉末
の焼結により，高硬度金属層を形成することができ，し
たがってコアの製作後にメッキ等の特別な高硬度金属層
の形成を行う必要がなく，その製造が容易であり，コス
トの大幅な低減を図ることができる。

【００３６】また本発明の第２特徴によれば，前記第１
工程で，揮発性液体に高硬度の金属粉末を混合したもの
をキャビティ内面に塗布するので，キャビティ内面への
高硬度金属粉末の塗布を容易に行うことができると共
に，コア成形体の成形後，成形熱による揮発性液体の蒸
発除去を行うことができる。

【００３７】さらに本発明の第３の特徴によれば，前記
揮発性液体としてアルコールを用いるので，アルコール
は，金型に対する付着性が比較的良いことから，高硬度
の金属粉末をキャビティ内面に的確に塗布することがで
きると共に，コア成形体の成形後，成形熱によるアルコ
ールの蒸発除去を素早く行うことができる。

【００３８】さらにまた本発明の第４の特徴によれば，
高硬度の金属粉末を，ハードクロムの粉末としたので，
コアの高硬度金属層の硬度を充分に高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される内燃エンジン用電磁式燃料
噴射弁の縦断面図。

【図２】図１の２部拡大図。

【図３】上記電磁式燃料噴射弁の固定コアの一製造工程
を示す縦断面図。

【図４】別の製造工程を示す縦断面図。

【符号の説明】

Ｉ・・・・・電磁式燃料噴射弁 ０７・・・・コア成形体 ５，７・・・コア ２５・・・・金型 ３０・・・・キャビティ ０２０・・・高硬度金属粉末層 ２０・・・・高硬度金属層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁式燃料噴射弁（Ｉ）のコア（５，
   ７）を製造するに当たり，金型（２５）のキャビティ
   （３０）内面の，コア（５，７）の硬度を要求される部
   位との対応部分に高硬度の金属粉末を塗布する第１工程
   と，前記キャビティ（３０）に磁性金属粉末を射出，充
   填して，前記高硬度の金属粉末が表面に食い込んだコア
   成形体（０７）を成形する第２工程と，前記コア成形体
   （０７）を焼成する第３工程とを順次行うことを特徴と
   する，電磁式燃料噴射弁のコアの製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電磁式燃料噴射弁のコア
   の製造方法において，前記第１工程で，揮発性液体に高
   硬度の金属粉末を混合したものをキャビティ（３０）内
   面に塗布することを特徴とする，電磁式燃料噴射弁のコ
   アの製造方法。
3. 【請求項３】 請求項２記載の電磁式燃料噴射弁のコア
   の製造方法において，前記揮発性液体としてアルコール
   を用いることを特徴とする，電磁式燃料噴射弁のコアの
   製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１又は２記載の電磁式燃料噴射弁
   のコアの製造方法において，高硬度の金属粉末を，ハー
   ドクロムの粉末としたことを特徴とする，電磁式燃料噴
   射弁のコアの製造方法。