JP2004239245A

JP2004239245A - Fuel system component for engines

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Publication number: JP2004239245A
Application number: JP2003046912A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Kitagawa; 和寿北川; Hiroyuki Hara; 浩之原; Kazuhiro Yoneshige; 和裕米重; Yoshinobu Kato; 吉伸加藤; Yoji Tsuzuki; 洋治都築
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2002-12-11
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2004-08-26
Anticipated expiration: 2023-02-25
Also published as: JP4072449B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce manufacturing costs of fuel system components for an engine, to improve their durability and reliability, and to suppress operating noises. <P>SOLUTION: An injector 1 as the fuel system components for the engine includes an orifice at its front end and comprises a nozzle body 7 supplied with compressed fuel in it. A valve seat 7a is provided inside the nozzle body 7 corresponding to the orifice. A valve element 9 including a valve part 19b which is suitably provided in the valve seat 7a is provided inside the nozzle body 8. The injector 1 is structured so as to eject the compressed fuel from the orifice with opening operation of the valve part 19b to the valve seat 7a. The nozzle body 7, the valve seat 7a and a body part 19 of the valve body 9 are constituted of metal glass as raw materials and are formed by means of precision casting. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車等のエンジンに使用され、弁座に対する弁体の開作動に伴い燃料出口から高圧燃料を導出するインジェクタ及びリリーフバルブ等のエンジン用燃料系部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のエンジン用燃料系部品として、エンジンの燃料供給装置に使用されるインジェクタ（電磁式燃料噴射弁）及びリリーフバルブ等の部品がある。例えば、エンジンに設けられる燃料供給装置は、燃料を貯留する燃料タンクと、燃料タンクから燃料を汲み上げる燃料ポンプと、燃料ポンプから吐出される高圧燃料をエンジン近傍に配置されたデリバリパイプへ送る燃料ラインとを備える。このデリバリパイプへ送られた高圧燃料を各気筒へ噴射供給するために、同パイプにインジェクタが設けられる。又、燃料ラインやデリバリパイプの中の燃料圧力を一定に保つために、燃料ライン等にリリーフバルブが設けられる。
【０００３】
ここで、インジェクタとして、例えば、下記の特許文献１に記載されるものがある。このインジェクタ（電磁式燃料噴射弁）は、電磁石の吸引力により弁座に対して開閉作動する弁体（ニードルバルブ）を備え、その弁体（ニードルバルブ）の開作動に伴い、ノズル本体（ノズルボディ）の噴孔（オリフィス）から燃料を噴射するように構成される。一般に、この種のインジェクタは、ノズル本体、弁座及び弁体等がステンレス等の金属を精密加工することにより形成される。特許文献１では、ニードルバルブが、カーボン、ニッケル及び鉄を含む軟磁性材料により形成される。
【０００４】
一方、リリーフバルブとして、例えば、下記の特許文献２に記載されるものがある。このリリーフバルブは、弁座に当接する弁体と、一端で弁体を弁座方向に付勢するスプリングと、スプリングの他端を受け、弁本体にかしめ止めまたは圧入されるアジャスタと、弁体、スプリング、及びアジャスタを収納するパイプ材からなる弁本体と、弁本体を外部機器に取り付ける弁本体固定部材とから構成される。この種のリリーフバルブの弁本体（ボディ）弁体及び弁座は、一般に耐摩耗性の高いステンレス等の金属により形成される。特に、弁座は切削加工により形成されることが多い。この弁座に対し、弁体を当たり付けすることにより、弁座と弁体との間のシール性を確保している。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１９３５９６号公報（第２〜５頁，図１，図２）
【特許文献２】
特開２００１−２７１９５０号公報（第２〜６頁，図１〜図５）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の特許文献１に記載されたインジェクタや上記のリリーフバルブでは、ノズル本体（弁本体）、弁座及び弁体等がステンレス等の金属により形成されることから、油密を保持するために非常に精密な加工が必要となり、製造コストが高騰する原因になっていた。又、ステンレス等の金属はヤング率が相対的に高いことから、硬質傾向にあり、油密保持が難しかった。更に、ノズル本体（弁本体）、弁座及び弁体等は加工が難しく、加工の際にバリが発生するおそれがあった。このため、これらの加工部品をインジェクタやリリーフバルブとして互いに組み付けた場合に、バリによる異物噛み込みのおそれがあり、燃料の噴射精度を低下させるおそれがあった。又、加工部品が硬質であることから、弁体と弁座との着座音が大きくなる傾向があり、インジェクタやリリーフバルブの動作音が大きくなる原因になっていた。
【０００７】
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、製造コストの低減と、耐久性及び信頼性の向上と、動作音の低減とを図ることを可能としたエンジン用燃料系部品を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、先端部に燃料出口を含み、内部に高圧燃料が供給されるボディと、そのボディの内部にて燃料出口に対応して設けられた弁座と、ボディの内部にて弁座に着座可能に設けられた弁体とを備え、弁座に対する弁体の開作動に伴い高圧燃料を燃料出口から導出するエンジン用燃料系部品において、ボディ、弁座及び弁体の少なくとも一つが、金属ガラスを素材として構成されることを趣旨とする。
【０００９】
上記発明の構成によれば、ボディの内部に供給される高圧燃料は、弁座に対する弁体の開作動に伴い燃料出口から導出される。
ここで、ボディ、弁座及び弁体の少なくとも一つを構成する金属ガラスとは、金属でありながら、酸化物ガラスのように安定な非晶質（アモルファス）で、高温で容易に変形（粘性流動）するものである。変形特性については、金属ガラスは、原子配列がランダムであるため、結晶合金に存在する特定の滑り面が無く、機械的強度に優れる。材料特性については、金属ガラスは、引張強度が相対的に高く、ヤング率が相対的に低い。耐食性については、金属ガラスは、構造・組成が均質であるために表面に形成される不働態被膜も均質となり、粒界が無いため、耐食性に優れる。酸化処理することにより、表面にジルコニア膜が形成され、耐摩耗性が向上する。高密度性については、金属ガラスの鋳造では、金型の寸法に応じて、型の形状が鋳物に高精度に転写（再現）される。金属ガラスでは、過冷却液体領域があるため、凝固収縮を考慮する必要がなく、アモルファスのため、表面が滑らかになり、金型の表面状態が高精度に再現される。
従って、ボディ、弁座及び弁体の少なくとも一つが金属ガラスを素材として構成されることから、その成形部品の寸法精度が高くなり、後加工が不要となる。この成形部品は、ヤング率が相対的に低いことから、部品同士の密着性が良くなる。その成形部品は、機械的強度が大となり、表面が均質な不働態膜により耐食性が大となる。素材の金属ガラスは、一般的な結晶合金より比重が小さいことから、成形部品が軽量化する。
【００１０】
上記目的を達成するために請求項２に記載の発明は、先端部に燃料出口を含み、内部に高圧燃料が供給されるボディと、そのボディの内部にて燃料出口に対応して設けられた弁座と、ボディの内部にて弁座に着座可能に設けられた弁体とを備え、弁座に対する弁体の開作動に伴い高圧燃料を燃料出口から導出するエンジン用燃料系部品において、弁座及び弁体の当接面の少なくとも一方に金属ガラスを素材とするライナを設けたことを趣旨とする。
【００１１】
上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明と異なる作用は次の通りである。即ち、弁座及び弁体の少なくとも一方に金属ガラスを素材とするライナが設けられることから、弁座及び弁体の当接面の寸法精度が高くなり、後加工が不要となる。弁座及び弁体の当接面は、ヤング率が相対的に低いことから、その弁座と弁体との密着性が良くなる。弁座及び弁体の当接面は、機械的強度が大となり、表面が均質な不働態膜により耐食性が大となる。素材の金属ガラスは、一般的な結晶合金より比重が小さいことから、弁座や弁体が被覆層の分だけ軽量化する。
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、先端部にオリフィスを含み、内部に高圧燃料が供給されるノズルボディと、ノズルボディの内部にてオリフィスに対応して設けられた弁座と、ノズルボディの内部にて弁座に着座可能に設けられた弁体とを備え、弁座に対する弁体の開作動に伴い高圧燃料をオリフィスから噴射するインジェクタにおいて、ノズルボディ、弁座及び弁体の少なくとも一つが、金属ガラスを素材として構成されることを趣旨とする。
【００１３】
上記発明の構成によれば、エンジン用燃料系部品としてのインジェクタは、請求項１に記載の発明と同等の作用が得られる。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、先端部にオリフィスを含み、内部に高圧燃料が供給されるノズルボディと、ノズルボディの内部にてオリフィスに対応して設けられた弁座と、ノズルボディの内部にて弁座に着座可能に設けられた弁体とを備え、弁座に対する弁体の開作動に伴い高圧燃料をオリフィスから噴射するインジェクタにおいて、弁座及び弁体の当接面の少なくとも一方に金属ガラスを素材とするライナを設けたことを趣旨とする。
【００１５】
上記発明の構成によれば、エンジン用燃料系部品としてのインジェクタは、請求項２に記載の発明と同等の作用が得られる。
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、先端部に燃料出口を含み、内部に高圧燃料が供給されるボディと、そのボディの内部にて燃料出口に対応して設けられた弁座と、ボディの内部にて弁座に着座可能に設けられた弁体と、弁体を弁座へ着座させる方向へ付勢するスプリングとを備え、高圧燃料の圧力がスプリングの付勢力を越えたときに、弁体を弁座から押し離して高圧燃料を燃料出口から導出することにより高圧燃料の圧力を一定に保つリリーフバルブにおいて、ボディ、弁座及び弁体の少なくとも一つが、金属ガラスを素材として構成されることを趣旨とする。
【００１７】
上記発明の構成によれば、エンジン用燃料系部品としてのリリーフバルブは、請求項１に記載の発明と同等の作用が得られる。
【００１８】
上記目的を達成するために、請求項６に記載の発明は、先端部に燃料出口を含み、内部に高圧燃料が供給されるボディと、そのボディの内部にて燃料出口に対応して設けられた弁座と、ボディの内部にて弁座に着座可能に設けられた弁体と、弁体を弁座へ着座させる方向へ付勢するスプリングとを備え、高圧燃料の圧力がスプリングの付勢力を越えたときに、弁体を弁座から押し離して高圧燃料を燃料出口から導出することにより高圧燃料の圧力を一定に保つリリーフバルブにおいて、弁座及び弁体の当接面の少なくとも一方に金属ガラスを素材とするライナを設けたことを趣旨とする。
【００１９】
上記発明の構成によれば、エンジン用燃料系部品としてのリリーフバルブは、請求項２に記載の発明と同等の作用が得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、本発明のエンジン用燃料系部品としてのインジェクタを具体化した第１の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１に、この実施の形態のインジェクタ１を断面図に示す。このインジェクタ１は、ハウジング２の内部に設けられたコア３、コア３の内部に設けられた調整パイプ４と、ハウジング２とコア３の先端側に設けられたソレノイド５と、ハウジング２の先端側に設けられたロワボディ６と、ロワボディ６の内部に設けられたノズルボディ７、ストッパ８及び弁体９と、ノズルボディ７の先端に設けられたキャップ１０と、ノズルボディ７とキャップ１０との間に設けられたオリフィスプレート１１とを備える。この実施の形態では、互いに組み付けられたノズルボディ７、キャップ１０及びオリフィスプレート１１により噴射ノズルが構成される。
【００２２】
コア３の基端部は、デリバリパイプ（図示略）に接続される配管コネクタ１２となっている。配管コネクタ１２の周囲には、Ｏリング１３が装着される。配管コネクタ１２の内部には、異物を除去するためのストレーナ１４が設けられる。ハウジング２には、配線コネクタ１５が一体形成される。配線コネクタ１５には、ターミナル１６が設けられる。
【００２３】
ソレノイド５は、コイル１７とボビン１８から構成される。ボビン１８は、ターミナル１６に接続される。ノズルボディ７には、弁座７ａ及び噴孔７ｂが形成される。この噴孔７ｂに対応して、オリフィスプレート１１には、本発明の燃料出口としての燃料噴射用の複数のオリフィス（図示略）が設けられる。
【００２４】
図２に、弁体９の正面図を示す。この弁体９は、軸部１９ａと弁部１９ｂを含む本体部１９と、アーマチュア２０とから構成される。弁部１９ｂは軸部１９ａの先端に設けられ、円錐形状をなす。アーマチュア２０は、軸部１９ａの基端に設けられる。この実施の形態で、弁体９の本体部１９は、金属ガラスを素材として精密鋳造により一体成形される。この実施の形態では、比較的合金が作りやすい「Ｚｒ−Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｕ合金」からなる金属ガラスが素材として使用される。有底円筒状をなすアーマチャ２０は、「パーマロイ、電磁ステンレス」等の磁性材料から形成される。軸部１９ａと弁部１９ｂとから構成される本体部１９及びアーマチュア２０は、精密鋳造により一体成形される。
【００２５】
弁体９のアーマチュア２０は、ソレノイド５に隣接して配置される。アーマチュア２０は、磁性材料より形成されることから、ソレノイド５の磁力に吸引される。弁体９の弁部１９ｂは、ノズルボディ７の弁座７ａに整合して配置される。調整パイプ４とアーマチュア２０との間には、スプリング２１が設けられる。
【００２６】
図３に、ノズルボディ７の断面図を示す。ノズルボディ７は、カップ状をなし、その底壁に段部７ｃを含む。この段部７ｃの中央に、円錐形状の内面を弁座７ａとする凹部７ｄが形成される。この凹部７ｄの中央に、噴孔７ｂが形成される。この実施の形態で、ノズルボディ７は、弁座７ａ、噴孔７ｂ、段部７ｃ及び凹部７ｄと共に、金属ガラスを素材として精密鋳造により同時に一体成形される。金属ガラスの組成は、弁体９と同等のものである。
【００２７】
図４に、ストッパ８の断面図を示す。ストッパ８は、中心孔８ａを有するリング形状をなす。この実施の形態で、ストッパ８も、中心孔８ａと共に、金属ガラスを素材として精密鋳造により同時に一体成形される。金属ガラスの組成は、弁体９と同等のものである。
【００２８】
図５に、オリフィスプレート１１の断面図を示す。図６に、オリフィスプレート１１の平面図を示す。オリフィスプレート１１は、扁平なカップ状をなし、その中央に燃料出口としての複数のオリフィス１１ａを含む。図５に示すように、複数のオリフィス１１ａは、中心軸線Ｏに対して所定角度傾いて形成される。これらオリフィス１１ａの傾きにより、燃料の噴射方向に傾きが与えられる。図６に示すように、複数のオリフィス１１ａは、分散配置される。これにより、噴射燃料の霧化及び微粒化が図られる。この実施の形態で、オリフィスプレート１１は、各オリフィス１１ａと共に、金属ガラスを素材として精密鋳造により同時に一体成形される。金属ガラスの組成は、弁体９と同等のものである。
【００２９】
上記のようにこの実施の形態のインジェクタ１は、先端部に複数のオリフィス１１ａを含み、内部に高圧燃料が供給されるノズルボディ７を備える。ノズルボディ７の内部には、オリフィス１１ａに対応して弁座７ａが設けられる。又、ノズルボディ７の内部には、弁座７ａに着座可能な弁部１９ｂを含む弁体９が設けられる。
【００３０】
以上説明したこの実施の形態のインジェクタ１によれば、弁体９のアーマチュア２０にソレノイド５の磁力による吸引力が作用することにより、スプリング２１に抗して弁体９が移動し、その弁部１９ｂが弁座７ａから離れて開弁する。これにより、配管コネクタ１２からコア３の内部に供給される燃料が、ノズルボディ７の噴孔７ｂ及びオリフィスプレート１１の各オリフィス１１ａを通じて噴射される。一方、アーマチュア２０に対するソレノイド５の吸引力が消失することにより、弁体９がスプリング２１により押圧されて移動し、その弁部１９ｂが弁座７ａに密着して閉弁する。これにより、噴孔７ｂ及び各オリフィス１１ａからの燃料噴射が停止する。即ち、このインジェクタ１は、弁座７ａに対する弁体９の弁部１９ｂの開作動に伴い高圧燃料を各オリフィス１１ａから噴射するようになっている。
【００３１】
ここで、弁体９の本体部１９、ノズルボディ７、ストッパ８及びオリフィスプレート１１に素材として使用される金属ガラスとは、金属でありながら、酸化物ガラスのように安定な非晶質（アモルファス）であり、高温で容易に変形（粘性流動）するものである。
【００３２】
変形特性については、図７（ａ），（ｂ）に示す原子配列モデルから分かるように、金属ガラスは、結晶合金に比べ、原子配列がランダムであるため、結晶合金に存在する特定の滑り面が無く、機械的強度に優れる。このため、金属ガラスを使用して成形された本体部１９を含む弁体９、並びに、金属ガラスを使用して成形されたノズルボディ７、ストッパ８及びオリフィスプレート１１としては、それぞれ耐久性と信頼性を向上させることができる。この結果、インジェクタ１としての耐久性と信頼性を向上させることができる。
【００３３】
耐食性については、図８（ａ）（ｂ）の断面モデル図からも分かるように、金属ガラスは、結晶合金に比べ、構造・組成が均質であるため表面に形成される不働態被膜も均質となる。又、金属ガラスは、結晶粒界が無いため、耐食性に優れる。更に、Ｚｒ系の金属ガラスは、酸化処理することにより、表面にジルコニア膜が形成されるので、耐摩耗性が向上する。この意味で、金属ガラスを使用して成形された本体部１９を含む弁体９、並びに、金属ガラスを使用して成形されたノズルボディ７、ストッパ８及びオリフィスプレート１１としては、それぞれ耐食性を向上させることができる。この結果、インジェクタ１としての耐久性を向上させることができる。
【００３４】
材料特性については、図９の表からも分かるように、金属ガラス（Ｚｒ系）は、ステンレス（ＳＵＳ３０４）に比べ、密度が低く、引張強度が高く、ヤング率が相対的に低く、硬質である。このため、金属ガラスを使用して成形された本体部１９を含む弁体９、並びに、金属ガラスを使用して成形されたノズルボディ７、ストッパ８及びオリフィスプレート１１としては、部品同士の密着性が良くなる。特に、弁体９の弁部１９ｂと、ノズルボディ７の弁座７ａとの間では、密着性が良くなり、両者１９ｂ，７ａの間の油密保持性を高めることができる。この結果、インジェクタ１としての信頼性を高めることができる。又、弁部１９ｂと弁座７ａとの間の着座音を低減させることができる。この結果、インジェクタ１の動作音を低減させることができる。
【００３５】
高密度性については、金属ガラスの鋳造では、金型の寸法に応じて、金型の形状が鋳物に高精度に転写（再現）される。金属ガラスでは、過冷却液体領域があるため、凝固収縮を考慮する必要がなく、アモルファスのため、表面が滑らかになり、金型の表面状態が高精度に再現される。この意味でも、金属ガラスを使用して成形された本体部１９を含む弁体９、並びに、金属ガラスを使用して成形されたノズルボディ７、ストッパ８及びオリフィスプレート１１としては、寸法精度が高く、それぞれ仕上加工等の後工程が不要となり、製造工数と製造コストを減らすことができる。この結果、インジェクタ１の製造コストを減らすことができる。
【００３６】
更に、この実施の形態のインジェクタ１では、上記各成形部品７〜９，１１に使用される金属ガラスが、一般的な結晶合金より比重が小さいことから、それら成形部品７〜９，１１が軽量化する。このため、特に弁体９については、軽量化により移動の応答性を向上させることができる。この結果、インジェクタ１の燃料噴射に係る動作応答性を向上させることができ、インジェクタ１の軽量化にも寄与する。
【００３７】
［第２の実施の形態］
次に、本発明のエンジン用燃料系部品としてのインジェクタを具体化した第２の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００３８】
尚、この実施の形態と次の第３の各実施の形態において、第１の実施の形態と同等の構成部材については、同一の符号を付して説明を省略する。以下には、異なった点を中心に説明する。
【００３９】
この実施の形態では、オリフィスがノズルボディに直接形成されるタイプの噴射ノズルを備えた直噴用のインジェクタについて説明する。図１０に、そのインジェクタ３１の断面図を示す。インジェクタ３１は、噴射ノズル３２に関わる部品を除き、基本構成については、第１の実施の形態のインジェクタ１のそれと同じである。この実施の形態では、ノズルボディ３３に一つのオリフィス３４と弁座３５を一体成形した噴射ノズル３２を備えた点で、ノズルボディ７、キャップ１０及びオリフィスプレート１１を組み付けて噴射ノズルを構成した第１の実施の形態と構成が異なる。この噴射ノズル３２は、ハウジング２の先端部にロワボディ６及びキャップ３６を介して組み付けられる。ロワボディ６及び噴射ノズル３２の中には、ストッパ８及び弁体９が組み付けられる。
【００４０】
図１１に、この実施の形態の噴射ノズル３２を断面図に示す。図１２に、同噴射ノズル３２の先端を正面から見た図を示す。この噴射ノズル３２は、カップ状のノズルボディ３３の先端部に燃料出口としての一つのオリフィス３４を含む。図１１に示すように、オリフィス３４は、中心軸線Ｏに対して所定角度θだけ傾いて形成される。このオリフィス３４の傾きにより、燃料の噴射方向に傾きが与えられる。図１２に示すように、オリフィス３４は、扁平状に形成される。このオリフィス３４の形状により、噴射燃料の形状を扁平にしている。図１１に示すように、ノズルボディ３３の内部底壁にて、弁座３５がオリフィス３４に対応して形成される。図１０に示すように、この弁座３５には、弁体９の弁部１９ｂが着座可能に設けられる。
【００４１】
この実施の形態で、ノズルボディ３３は金属ガラスを素材として構成され、ノズルボディ３３及びオリフィス３４は、精密鋳造により同時に一体成形される。この実施の形態では、金属ガラスとして、比較的合金が作りやすい「Ｚｒ−Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｕ合金」が素材として使用される。
【００４２】
この実施の形態において、ストッパ８及び弁体９の構成は、第１の実施の形態のそれと同じである。
【００４３】
上記のようにこの実施の形態のインジェクタ３１は、先端部に一つのオリフィス３４を含み、内部に高圧燃料が供給されるノズルボディ３３を含む噴射ノズル３２を備える。ノズルボディ３３の内部には、オリフィス３４に対応して弁座３５が設けられる。又、ノズルボディ３３の内部には、弁座３５に着座可能な弁部１９ｂを含む弁体９が設けられる。
【００４４】
従って、この実施の形態のインジェクタ３１では、アーマチュア２０にソレノイド５の磁力による吸引力が作用することにより、スプリング２１に抗して弁体９が移動し、その弁部１９ｂが弁座３５から離れて開弁する。これにより、配管コネクタ１２からコア３の内部に供給される燃料が、噴射ノズル３２のオリフィス３４を通じて噴射される。一方、アーマチュア２０に対するソレノイド５の吸引力が消失することにより、スプリング２１により押圧されて弁体９が移動し、その弁部１９ｂが弁座３５に密着して閉弁する。これにより、オリフィス３４からの燃料噴射が停止する。即ち、このインジェクタ３１は、弁座３５に対する弁体９の弁部１９ｂの開作動に伴い高圧燃料をオリフィス３４ａから噴射するようになっている。
【００４５】
この実施の形態のインジェクタ３１では、オリフィス３４及び弁座３５を含むノズルボディ３３（噴射ノズル３２）、ストッパ８、並びに弁体９の本体部１９が、それぞれ金属ガラスを素材として精密鋳造により成形される。このため、それら成形部品８，９，３２の寸法精度が高くなり、仕上加工等の後工程が不要となり、製造工数と製造コストを減らすことができる。この結果、インジェクタ３１の製造コストを減らすことができる。
【００４６】
又、この実施の形態のインジェクタ３１では、金属ガラスよりなる上記各成形部品８，９，３２のヤング率が相対的に低い。このことから、それら成形部品８，９，３２同士の密着性が良くなる。特に、弁体９の弁部１９ｂと、ノズルボディ３３の弁座３５との間では、密着性が良くなり、両者１９ｂ，３５の間の油密保持性を高めることができる。この結果、インジェクタ３２としての信頼性を高めることができる。又、弁部１９ｂと弁座３５との間の着座音を低減させることができる。この結果、インジェクタ１の動作音を低減させることができる。
【００４７】
更に、この実施の形態のインジェクタ３１では、金属ガラスよりなる上記各成形部品８，９，３２の機械的強度が大きく、各成形部品８，９，３２の表面の耐食性が大きい。このため、各成形部品８，９，３２としての耐久性と信頼性を向上させることができる。この結果、インジェクタ３１としての耐久性と信頼性を向上させることができる。
【００４８】
加えて、この実施の形態のインジェクタ３１では、上記各成形部品８，９，３２に使用される金属ガラスが、一般的な結晶合金より比重が小さいことから、それら成形部品８，９，３２が軽量化することになる。このため、特に弁体９については、軽量化により移動の応答性を向上させることができる。この結果、インジェクタ３１の燃料噴射に係る動作応答性を向上させることができ、インジェクタ３１の軽量化にも寄与する。
【００４９】
［第３の実施の形態］
以下、本発明のエンジン用燃料系部品としてのインジェクタを具体化した第３の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００５０】
この実施の形態では、オリフィスを含むプレート（オリフィスプレート）がノズルボディに装着されるタイプの噴射ノズルを備えたインジェクタについて説明する。図１３に、このインジェクタ４１を断面図に示す。図１４に、噴射ノズル４２の断面図を示す。図１５に、インジェクタ４１の先端部を拡大断面図に示す。インジェクタ４１は、噴射ノズル４２に関わる部品を除き、基本構成については、第１の実施の形態のインジェクタ１のそれと同じである。この実施の形態では、ノズルボディ４２に複数のオリフィス１１ａを含むオリフィスプレート１１を組み付けてなる噴射ノズル４２を備えた点で、第１の実施の形態と構成が類似し、第２の実施の形態と構成が異なる。この噴射ノズル４２は、ハウジング２の先端部に直接組み付けられる。ノズルボディ４３は、チューブ４４とシートボディ４５によりカップ状に構成される。シートボディ４５は、弁座４５ａを含む。オリフィスプレート１１は、シートボディ４５の先端面に装着され、プレートホルダ４６によりチューブ４４に固定される。プレートホルダ４６の先端は、チューブ４４に対して溶接される。オリフィスプレート１１の構成は、第１の実施の形態におけるそれと同じである。
【００５１】
図１３，１５に示すように、このインジェクタ４１の弁体４７は、軸部４７ａと、その軸部４７ａの先端に設けられる球状の弁部４７ｂと、軸部４７ａの基端に設けられるアーマチュア部４７ｃとから構成される。この弁体４７は、磁性材料により一体成形される。
【００５２】
上記のようにこの実施の形態のインジェクタ４１は、先端部に複数のオリフィス１１ａを含み、内部に高圧燃料が供給されるノズルボディ４３を含む噴射ノズル４１を備える。ノズルボディ４３の内部には、オリフィス１１ａに対応してシートボディ４５に弁座４５ａが設けられる。又、ノズルボディ４３の内部には、弁座４５ａに着座可能な弁部４７ｂを含む弁体４７が設けられる。
【００５３】
この実施の形態で、図１５に示すように、シートボディ４５の弁座４５ａと、弁体４７の弁部４７ｂとの当接面の両方には、金属ガラスを素材とするライナ４８，４９がそれぞれ設けられる。この実施の形態では、金属ガラスとして、比較的合金が作りやすい「Ｚｒ−Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｕ合金」が素材として使用される。この金属ガラスが有する各種特性は、第１及び第２の実施の形態で説明したものと同じである。
【００５４】
従って、この実施の形態のインジェクタ４１では、アーマチュア部４７ｃにソレノイド５の磁力による吸引力が作用することにより、スプリング２１に抗して弁体４７が移動し、その弁部４７ｂが弁座４５ａから離れて開弁する。これにより、コア３の内部に供給された燃料が、オリフィスプレート１１の各オリフィス１１ａを通じて噴射される。一方、アーマチュア部４７ｃに対するソレノイド５の吸引力が消失することにより、弁体４７がスプリング２１により押圧され、弁部４７ｂが弁座４５ａに密着して閉弁する。これにより、各オリフィス１１ａからの燃料噴射が停止する。即ち、弁座４５ａに対する弁体４７の弁部４７ｂの開作動に伴い高圧燃料を各オリフィス１１ａから噴射するようになっている。
【００５５】
この実施の形態のインジェクタ４１では、弁座４５ａ及び弁部４７ｂの両方に金属ガラスを素材とするライナ４８，４９が設けられる。このことから、弁座４５ａ及び弁部４７ｂの当接面の寸法精度が高くなり、後加工が不要となる。このため、弁座４５ａ及び弁部４７ｂの製造工数と製造コストを減らすことができる。この結果、インジェクタ４１の製造コストを減らすことができる。
【００５６】
又、この実施の形態のインジェクタ４１では、弁座４５ａ及び弁部４７ｂの当接面は、金属ガラスよりなるライナ４８，４９によりヤング率が相対的に低い。このため、弁座４５ａと弁部４７ｂとの密着性が良くなり、両者４５ａ，４７ｂの間の油密保持性を高めることができる。この意味で、インジェクタ４１としての信頼性を高めることができる。又、弁座４５ａと弁部４７ｂとの間の着座音を低減させることができる。この結果、インジェクタ４１の動作音を低減させることができる。
【００５７】
更に、この実施の形態のインジェクタ３１では、弁座４５ａ及び弁部４７ｂの当接面は、金属ガラスよりなるライナ４８，４９により機械的強度が大きく、そのライナ４８，４９の表面の耐食性が大きい。このため、弁座４５ａ及び弁部４７ｂとしての耐久性と信頼性を向上させることができる。この結果、インジェクタ４１としての耐久性と信頼性を向上させることができる。
【００５８】
［第４の実施の形態］
次に、本発明のエンジン用燃料系部品としてのリリーフバルブを具体化した第４の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００５９】
図１６に、この実施の形態のリリーフバルブ５１を断面図に示す。このリリーフバルブ５１は、先端部に燃料出口５２ａを含み、内部の中空５２ｂに高圧燃料が供給される筒状のボディ５２と、そのボディ５２の中空５２ｂにて燃料出口５２ａに対応して設けられた筒状のシートボディ５３と、ボディ５２の中空５２ｂにてシートボディ５３の先端部に着座可能に設けられた球状の弁体５４と、その弁体５４をシートボディ５３へ着座させる方向へ付勢するスプリング５５と、ボディ５２の燃料入口５２ｃに組み付けられるストレーナ５６及びストッパ５７とを備える。
【００６０】
ボディ５２の内部には、その中空５２ｂと燃料出口５２ａとの間に段部５２ｄが形成される。シートボディ５３は、その内部の中空５３ａと、弁体５４を保持する先端袖部５３ｂと、その袖部５３ｂの中央に位置して中空５３ａに連通する弁孔５３ｃと、その弁孔５３ｃの周囲に位置して弁体５４が着座する弁座５３ｄとを含む。そして、先端袖部５３ｂに弁体５４が保持された状態で、シートボディ５３の中空５３ａを通じて弁体５４に高圧燃料が作用するようになっている。
【００６１】
このリリーフバルブ５１を製造するには、ボディ５２の中空５２ｂに、スプリング５５、弁体５４、シートボディ５３、ストレーナ５６及びストッパ５７を、その順序で組み入れる。このとき、シートボディ５３は、その外周面がボディ５２の中空５２ｂの内周面に係合して固定される。シートボディ５３の先端袖部５３ｂに保持された弁体５４とボディ５２の段部５２ｄとの間にスプリング５５が介在され、そのスプリング５５により弁体５４がシートボディ５３の弁座５３ｄに着座する方向へ付勢される。ストレーナ５６は、燃料入口５２ｃの近傍で中空５２ｂの内周面に係合してストッパ５７により抜け止めされる。
【００６２】
この実施の形態で、シートボディ５３は金属ガラスを素材として構成され、精密鋳造により成形される。この実施の形態では、金属ガラスとして、比較的合金が作りやすい「Ｚｒ−Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｕ合金」が素材として使用される。この金属ガラスが有する各種特性は、第１及び第２の実施の形態で説明したものと同じである。
【００６３】
従って、この実施の形態のリリーフバルブ５１では、ボディ５２の燃料入口５２ｃからその中空５２ｂに供給された高圧燃料の圧力がシートボディ５３の中空５３ａ及び弁孔５３ｃを通じて弁体５４に作用する。この高圧燃料の圧力がスプリング５５の付勢力を越えたときに、弁体５４を弁座５３ｄから押し離して、弁座５３ｄと弁体５４との隙間を高圧燃料が流れてその高圧燃料が燃料出口５２ａから導出される。これにより、リリーフバルブ５１に供給される高圧燃料の圧力が一定に保たれる。
【００６４】
この実施の形態のリリーフバルブ５１では、弁座５３ｄを含むシートボディ５３が金属ガラスを素材として精密鋳造により成形されることから、そのボディ５３の寸法精度が高くなり、仕上加工等の後工程が不要となり、製造工数と製造コストを減らすことができる。この結果、リリーフバルブ５１の製造コストを減らすことができる。
【００６５】
又、この実施の形態のリリーフバルブ５１では、金属ガラスよりなるシートボディ５３のヤング率が相対的に低いことから、弁座５３ｄと弁体５４との密着性が良くなり、両者５３ｄ，５４の間の油密保持性を高めることができる。この結果、リリーフバルブ５１としての信頼性を高めることができる。又、弁体５４と弁座５３ｄとの間の着座音を低減させることができる。この結果、リリーフバルブ５１の動作音を低減させることができる。
【００６６】
更に、この実施の形態のリリーフバルブ５１では、金属ガラスよりなるシートボディ５３の機械的強度が大きく、その弁座５３ｄの表面の耐食性が大きい。このため、弁座５３ｄを含むシートボディ５３としての耐久性と信頼性を向上させることができる。この結果、リリーフバルブ５１としての耐久性と信頼性を向上させることができる。
【００６７】
加えて、この実施の形態のリリーフバルブ５１では、シートボディ５３に使用される金属ガラスが、一般的な結晶合金より比重が小さいことから、シートボディ５３が軽量化することになる。この結果、リリーフバルブ５１の軽量化にも寄与する。
【００６８】
［第５の実施の形態］
以下、本発明のエンジン用燃料系部品としてのリリーフバルブを具体化した第５の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００６９】
尚、この実施の形態において、第４の実施の形態と同等の構成部材については、同一の符号を付して説明を省略する。以下には、異なった点を中心に説明する。
【００７０】
図１７に、この実施の形態のリリーフバルブ６１の主要部を拡大断面図に示す。このリリーフバルブ６１の基本構成は、第４の実施の形態のリリーフバルブ５１のそれと同じである。この実施の形態では、シートボディ５３の弁座５３ｄの部位と弁体５４との当接面の両方に、金属ガラスを素材とするライナ６２，６３がそれぞれ設けられる。即ち、シートボディ５３に設けられるライナ６２は、弁座５３ｄの部位において同ボディ５３に一体的に組み込まれる。弁体５４のライナ６３は、金属製の球体６４の表面を覆う層状に形成される。この実施の形態では、ライナ６２，６３を構成する金属ガラスとして、比較的合金が作りやすい「Ｚｒ−Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｕ合金」が素材として使用される。この金属ガラスが有する各種特性は、第１及び第２の実施の形態で説明したものと同じである。
【００７１】
従って、この実施の形態のリリーフバルブ６１では、弁座５３ｄの部位及び弁体５４の両方に金属ガラスを素材とするライナ６２，６３が設けられる。このことから、弁座５３ｄ及び弁体５４の当接面の寸法精度が高くなり、後加工が不要となる。このため、弁座５３ｄ及び弁部５４の製造工数と製造コストを減らすことができる。この結果、リリーフバルブ６１の製造コストを減らすことができる。
【００７２】
又、この実施の形態のリリーフバルブ６１では、弁座５３ｄ及び弁体５４の当接面は、金属ガラスよりなるライナ６２，６３によりヤング率が相対的に低い。このため、弁座５３ｄと弁体５４との密着性が良くなり、両者５３ｄ，５４の間の油密保持性を高めることができる。この意味で、リリーフバルブ６１としての信頼性を高めることができる。又、弁座５３ｄと弁体５４との間の着座音を低減させることができる。この結果、リリーフバルブ６１の動作音を低減させることができる。
【００７３】
更に、この実施の形態のリリーフバルブ６１では、弁座５３ｄ及び弁体５４の当接面は、金属ガラスよりなるライナ６２，６３により機械的強度が大きく、そのライナ６２，６３の表面の耐食性が大きい。このため、弁座５３ｄ及び弁体５４としての耐久性と信頼性を向上させることができる。この結果、リリーフバルブ６１としての耐久性と信頼性を向上させることができる。
【００７４】
尚、この発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で以下のように実施することもできる。
【００７５】
（１）前記第１の実施の形態では、弁体９の本体部１９、ノズルボディ７、ストッパ８及びオリフィスプレート１１のそれぞれが金属ガラスを素材として構成されたが、これら部材１９，７，８，１１のうちの一つだけ、二つ又は三つが金属ガラスを素材として構成されてもよい。
【００７６】
（２）前記第２の実施の形態では、オリフィス３４及び弁座３５を含むノズルボディ３３（噴射ノズル３２）、ストッパ８、並びに弁体９の本体部１９が、それぞれ金属ガラスを素材として構成されたが、これら部材３３，８，１９のうちの一つだけ又は二つが金属ガラスを素材として構成されてもよい。
【００７７】
（３）前記第３の実施の形態では、シートボディ４５の弁座４５ａと、弁体４７の弁部４７ｂとの当接面の両方に、金属ガラスを素材とするライナ４８，４９をそれぞれ設けたが、これら当接面の何れか一方のみに金属ガラスを素材とするライナを設けてもよい。
【００７８】
（４）前記第１及び第２の実施の形態では、円錐形の弁部１９ｂを含む弁体９を備えたインジェクタ１，３１に具体化したが、球状の弁部を含む弁体を備えたインジェクタに具体化することもできる。又、前記第１及び第２の実施の形態では、通直な軸部１９ａを含む弁体９に具体化したが、軸部にフランジ状の膨出部を有する弁体に具体化することもできる。即ち、アーマチュアや弁部を含む弁体の形状は特定のものには限定されない。
【００７９】
（５）前記各実施の形態では、金属ガラスとして、「Ｚｒ−Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｕ」からなるＺｒ系の金属ガラスを使用したが、金属ガラスの組成としてはこれに限られるものではない。例えば、「Ｔｉ系材料」からなる金属ガラスを使用することもできる。
【００８０】
（６）前記第１〜第３の実施の形態では、インジェクタとして、エンジンの燃料噴射に使用されるインジェクタ１，３１，４１に具体化した。これに対し、燃料噴射用のインジェクタ１，３１，４１に限られるものではなく、その他の高圧流体噴射のために使用されるインジェクタに具体化することもできる。
【００８１】
（７）前記第４の実施の形態では、ボディ５２、弁体５４及び弁座５３ｄを含むシートボディ５３のうち、シートボディ５３のみ金属ガラスを素材として構成した。これに対し、ボディ、弁体及び弁座のうち、ボディのみ又は弁体のみを金属ガラスを素材として構成したり、弁体及び弁座を金属ガラスを素材として構成したり、ボディ、弁体及び弁座の全てを金属ガラスを素材として構成したりしてもよい。
【００８２】
（８）前記第５の実施の形態では、弁座５３ｄ及び弁体５４の当接面の両方にに金属ガラスを素材とするライナ６２，６３を設けたが、弁座及び弁体の当接面の何れか一方のみに金属ガラスを素材とするライナを設けてもよい。
【００８３】
（９）前記各実施の形態では、ノズルボディ（ボディ）、弁座及び弁体の少なくとも一つを、金属ガラスを素材として鋳造により成形したが、これらの部材を鋳造以外に、鍛造で成形することもできる。金属ガラスの過冷却域体温度域では、金属ガラスが完全ニュートン粘性流動（流動性が高くなる。）を呈し、成形性が著しく向上することから、鍛造が可能となる。Ｚｒ系金属ガラスでは、「４００〜４８０℃」の温度範囲で、完全ニュートン粘性流動を示す。従って、この温度範囲において、上記各部材を、Ｚｒ系金属ガラスを素材として鍛造することにより、材料のミクロな等方性及び均質性により、ナノメートルオーダの良好な微細成形性を得ることができる。
【００８４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明の構成によれば、エンジン用燃料系部品の製造コストを低減させることができ、その燃料系部品の耐久性及び信頼性を向上させることができ、その燃料系部品の動作音を低減させることができる。
【００８５】
請求項２に記載の発明の構成によれば、エンジン用燃料系部品の製造コストを低減させることができ、その燃料系部品の耐久性及び信頼性を向上させることができ、その燃料系部品の動作音を低減させることができる。
【００８６】
請求項３に記載の発明の構成によれば、エンジン用燃料系部品としてのインジェクタにつきその製造コストを低減させることができ、インジェクタの耐久性及び信頼性を向上させることができ、インジェクタの動作音を低減させることができる。
【００８７】
請求項４に記載の発明の構成によれば、エンジン用燃料系部品としてのインジェクタにつきその製造コストを低減させることができ、インジェクタの耐久性及び信頼性を向上させることができ、インジェクタの動作音を低減させることができる。
【００８８】
請求項５に記載の発明の構成によれば、エンジン用燃料系部品としてのリリーフバルブにつきその製造コストを低減させることができ、リリーフバルブの耐久性及び信頼性を向上させることができ、リリーフバルブの動作音を低減させることができる。
【００８９】
請求項６に記載の発明の構成によれば、エンジン用燃料系部品としてのリリーフバルブにつきその製造コストを低減させることができ、リリーフバルブの耐久性及び信頼性を向上させることができ、リリーフバルブの動作音を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係り、インジェクタを示す断面図である。
【図２】弁体を示す正面図である。
【図３】ノズルボディを示す断面図である。
【図４】ストッパを示す断面図である。
【図５】オリフィスプレートを示す断面図である。
【図６】オリフィスプレートを示す平面図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は、原子配列モデルを示す模式図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は、断面モデルを示す模式図である。
【図９】材料特性を示す表である。
【図１０】第２の実施の形態に係り、インジェクタを示す断面図である。
【図１１】噴射ノズルを示す断面図である。
【図１２】噴射ノズルの先端を示す正面図である。
【図１３】第３の実施の形態に係り、インジェクタを示す断面図である。
【図１４】噴射ノズルを示す断面図である。
【図１５】インジェクタの先端部を示す拡大断面図である。
【図１６】第４の実施の形態に係り、リリーフバルブを示す断面図である。
【図１７】第５の実施の形態に係り、リリーフバルブの主要部を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１インジェクタ
７ノズルボディ
７ａ弁座
９弁体
１１オリフィスプレート
１１ａオリフィス（燃料出口）
１９ｂ弁部
３１インジェクタ
３３ノズルボディ
３４オリフィス（燃料出口）
３５弁座
４１インジェクタ
４３ノズルボディ
４５ａ弁座
４７弁体
４７ｂ弁部
４８ライナ
４９ライナ
５１リリーフバルブ
５２ボディ
５２ａ燃料出口
５３シートボディ
５３ｄ弁座
５４弁体
５５スプリング
６１リリーフバルブ
６２ライナ
６３ライナ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an engine fuel system component such as an injector and a relief valve which is used in an engine of an automobile or the like and which discharges high-pressure fuel from a fuel outlet when a valve body opens a valve seat.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of engine fuel system parts, there are parts such as an injector (electromagnetic fuel injection valve) and a relief valve used for a fuel supply device of an engine. For example, a fuel supply device provided in an engine includes a fuel tank that stores fuel, a fuel pump that pumps fuel from the fuel tank, and a fuel line that sends high-pressure fuel discharged from the fuel pump to a delivery pipe arranged near the engine. And An injector is provided on the delivery pipe to inject and supply the high-pressure fuel sent to the delivery pipe to each cylinder. Further, a relief valve is provided in the fuel line or the like in order to keep the fuel pressure in the fuel line or the delivery pipe constant.
[0003]
Here, as an injector, for example, there is an injector described in Patent Document 1 below. The injector (electromagnetic fuel injection valve) includes a valve body (needle valve) that opens and closes a valve seat by the attraction force of an electromagnet, and the nozzle body (nozzle valve) is opened with the opening operation of the valve body (needle valve). The fuel is injected from an injection hole (orifice) of the body. Generally, this type of injector is formed by precision machining of a metal such as stainless steel for a nozzle body, a valve seat, a valve body, and the like. In Patent Literature 1, the needle valve is formed of a soft magnetic material containing carbon, nickel, and iron.
[0004]
On the other hand, as a relief valve, for example, there is one described in Patent Document 2 below. The relief valve includes a valve body that abuts a valve seat, a spring that biases the valve body at one end in the valve seat direction, an adjuster that receives the other end of the spring and is crimped or pressed into the valve body, and a valve body. , A valve body made of a pipe material accommodating a spring and an adjuster, and a valve body fixing member for attaching the valve body to an external device. The valve body and the valve seat of this type of relief valve are generally formed of a metal having high wear resistance, such as stainless steel. In particular, the valve seat is often formed by cutting. The seal between the valve seat and the valve body is ensured by contacting the valve body with the valve body.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-193596 A (pages 2 to 5, FIGS. 1 and 2)
[Patent Document 2]
JP-A-2001-271950 (pages 2 to 6, FIGS. 1 to 5)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the injector and the relief valve described in Patent Literature 1, since the nozzle body (valve body), valve seat, valve body, and the like are formed of metal such as stainless steel, it is necessary to maintain oil tightness. However, extremely precise processing is required, which causes a rise in manufacturing costs. Further, metals such as stainless steel have a relatively high Young's modulus, and thus tend to be hard, and it is difficult to maintain oil tightness. Furthermore, it is difficult to process the nozzle body (valve body), valve seat, valve body, and the like, and burrs may be generated during the processing. For this reason, when these processed parts are assembled together as an injector or a relief valve, there is a possibility that foreign matter may be caught by burrs and the fuel injection accuracy may be reduced. In addition, since the machined part is hard, the seating sound between the valve body and the valve seat tends to be large, which has caused the operating noise of the injector and the relief valve to be large.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an engine fuel system capable of reducing manufacturing costs, improving durability and reliability, and reducing operating noise. To provide parts.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Means for Solving the Problems To achieve the above object, the invention according to claim 1 includes a body including a fuel outlet at a front end portion, to which high-pressure fuel is supplied, and a body provided inside the body corresponding to the fuel outlet. A valve seat, and a valve body provided inside the body so as to be able to be seated on the valve seat. At least one of the body, the valve seat, and the valve body is configured using metal glass as a material.
[0009]
According to the configuration of the present invention, the high-pressure fuel supplied to the inside of the body is derived from the fuel outlet with the opening operation of the valve body with respect to the valve seat.
Here, the metallic glass constituting at least one of the body, the valve seat, and the valve body is a metal, but is a stable amorphous material such as an oxide glass, and easily deformed (viscous) at a high temperature. Flow). Regarding the deformation characteristics, the metallic glass has a random atomic arrangement, so there is no specific sliding surface existing in the crystalline alloy, and the metallic glass is excellent in mechanical strength. Regarding material properties, metallic glass has relatively high tensile strength and relatively low Young's modulus. Regarding the corrosion resistance, the metallic glass has a uniform structure and composition, so that the passive film formed on the surface is also uniform, and there is no grain boundary, so that the metallic glass is excellent in corrosion resistance. By performing the oxidation treatment, a zirconia film is formed on the surface, and the wear resistance is improved. Regarding high density, in casting of metallic glass, the shape of the mold is transferred (reproduced) with high precision to the casting according to the dimensions of the mold. In the case of metallic glass, since there is a supercooled liquid region, there is no need to consider solidification shrinkage, and since the surface is amorphous, the surface becomes smooth, and the surface state of the mold is reproduced with high precision.
Therefore, since at least one of the body, the valve seat, and the valve body is made of metallic glass, the dimensional accuracy of the molded part is increased, and post-processing is not required. Since this molded component has a relatively low Young's modulus, the adhesion between components is improved. The molded part has high mechanical strength and high corrosion resistance due to the passive film having a uniform surface. Since the metallic glass used as the raw material has a lower specific gravity than a general crystalline alloy, the weight of the molded part is reduced.
[0010]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 2 includes a body including a fuel outlet at a front end portion, to which high-pressure fuel is supplied, and a body provided inside the body corresponding to the fuel outlet. A fuel system component for an engine, comprising: a valve seat; and a valve body provided so as to be able to be seated on the valve seat inside the body. A liner made of metallic glass is provided on at least one of the contact surface of the seat and the valve body.
[0011]
According to the configuration of the invention described above, the operation different from that of the invention described in claim 1 is as follows. That is, since the liner made of metallic glass is provided on at least one of the valve seat and the valve body, the dimensional accuracy of the contact surface between the valve seat and the valve body is increased, and post-processing is not required. Since the abutment surfaces of the valve seat and the valve element have relatively low Young's modulus, the adhesion between the valve seat and the valve element is improved. The mechanical strength of the contact surface between the valve seat and the valve element is increased, and the corrosion resistance is increased by the passive film having a uniform surface. Since the metallic glass used as the material has a smaller specific gravity than a general crystal alloy, the weight of the valve seat or valve is reduced by the amount of the coating layer.
[0012]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 3 includes an orifice at a tip end, a nozzle body to which high-pressure fuel is supplied, and an orifice provided inside the nozzle body corresponding to the orifice. A fuel injector comprising a valve seat and a valve body provided to be seated on the valve seat inside the nozzle body, wherein the injector injects high-pressure fuel from an orifice with the opening operation of the valve body with respect to the valve seat. At least one of the valve body and the valve body is made of metal glass.
[0013]
According to the configuration of the invention described above, the injector as the engine fuel system component has the same operation as the invention described in the first aspect.
[0014]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 4 includes an orifice at a tip end, a nozzle body to which high-pressure fuel is supplied, and an orifice provided inside the nozzle body corresponding to the orifice. In an injector, comprising a valve seat and a valve body provided to be able to be seated on the valve seat inside the nozzle body, and injecting high-pressure fuel from an orifice with the opening operation of the valve body with respect to the valve seat, a valve seat and a valve body are provided. At least one of the contact surfaces is provided with a liner made of metallic glass.
[0015]
According to the configuration of the above invention, the injector as the fuel system component for the engine can achieve the same operation as the invention according to the second aspect.
[0016]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 5 includes a body including a fuel outlet at a front end portion, to which high-pressure fuel is supplied, and a body provided inside the body corresponding to the fuel outlet. A valve seat provided inside the body so that the valve seat can be seated on the valve seat, and a spring for biasing the valve body in a direction for seating the valve body on the valve seat. When the pressure exceeds, the relief valve keeps the pressure of the high-pressure fuel constant by pushing the valve body away from the valve seat and drawing out the high-pressure fuel from the fuel outlet.At least one of the body, the valve seat and the valve body is made of metal. It is intended to be composed of glass.
[0017]
According to the configuration of the invention described above, the relief valve as the engine fuel system component has the same effect as the first aspect of the invention.
[0018]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 6 includes a body including a fuel outlet at a front end portion, to which high-pressure fuel is supplied, and a body provided inside the body corresponding to the fuel outlet. A valve seat provided inside the body so that the valve seat can be seated on the valve seat, and a spring for biasing the valve body in a direction for seating the valve body on the valve seat. When the pressure exceeds, the relief valve keeps the pressure of the high-pressure fuel constant by pushing the valve body away from the valve seat and drawing out the high-pressure fuel from the fuel outlet. The intent is to provide a liner made of metallic glass.
[0019]
According to the configuration of the present invention, the relief valve as a fuel system component for an engine can achieve the same operation as the invention according to the second aspect.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of an injector as a fuel system part for an engine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0021]
FIG. 1 is a sectional view showing an injector 1 according to this embodiment. The injector 1 includes a core 3 provided inside the housing 2, an adjustment pipe 4 provided inside the core 3, a solenoid 5 provided on the tip side of the housing 2 and the core 3, and a tip side of the housing 2. Between the lower body 6, the nozzle body 7, the stopper 8 and the valve body 9 provided inside the lower body 6, the cap 10 provided at the tip of the nozzle body 7, and the space between the nozzle body 7 and the cap 10. And an orifice plate 11 provided at the bottom. In this embodiment, an injection nozzle is constituted by the nozzle body 7, the cap 10, and the orifice plate 11 assembled together.
[0022]
The base end of the core 3 is a piping connector 12 connected to a delivery pipe (not shown). An O-ring 13 is mounted around the piping connector 12. A strainer 14 for removing foreign matter is provided inside the piping connector 12. A wiring connector 15 is formed integrally with the housing 2. The wiring connector 15 is provided with a terminal 16.
[0023]
The solenoid 5 includes a coil 17 and a bobbin 18. Bobbin 18 is connected to terminal 16. The nozzle body 7 has a valve seat 7a and an injection hole 7b. The orifice plate 11 is provided with a plurality of orifices (not shown) for fuel injection as fuel outlets of the present invention corresponding to the injection holes 7b.
[0024]
FIG. 2 shows a front view of the valve element 9. The valve body 9 includes a main body 19 including a shaft portion 19a and a valve portion 19b, and an armature 20. The valve portion 19b is provided at the tip of the shaft portion 19a and has a conical shape. The armature 20 is provided at a base end of the shaft portion 19a. In this embodiment, the main body 19 of the valve body 9 is integrally formed by precision casting using metallic glass as a material. In this embodiment, a metallic glass made of a “Zr—Al—Ni—Cu alloy” that is relatively easy to form an alloy is used as a material. The armature 20 having a bottomed cylindrical shape is formed from a magnetic material such as “Permalloy, electromagnetic stainless steel”. The main body 19 and the armature 20 each composed of the shaft 19a and the valve 19b are integrally formed by precision casting.
[0025]
The armature 20 of the valve 9 is arranged adjacent to the solenoid 5. Since the armature 20 is made of a magnetic material, it is attracted by the magnetic force of the solenoid 5. The valve portion 19b of the valve body 9 is arranged in alignment with the valve seat 7a of the nozzle body 7. A spring 21 is provided between the adjustment pipe 4 and the armature 20.
[0026]
FIG. 3 shows a cross-sectional view of the nozzle body 7. The nozzle body 7 has a cup shape and includes a step 7c on a bottom wall thereof. At the center of the step 7c, a concave portion 7d is formed having a conical inner surface as a valve seat 7a. An injection hole 7b is formed at the center of the recess 7d. In this embodiment, the nozzle body 7 is integrally formed together with the valve seat 7a, the injection hole 7b, the stepped portion 7c, and the concave portion 7d by precision casting using metallic glass as a material. The composition of the metallic glass is equivalent to that of the valve body 9.
[0027]
FIG. 4 shows a cross-sectional view of the stopper 8. The stopper 8 has a ring shape having a center hole 8a. In this embodiment, the stopper 8 and the center hole 8a are also integrally formed by precision casting using metal glass as a raw material. The composition of the metallic glass is equivalent to that of the valve body 9.
[0028]
FIG. 5 shows a sectional view of the orifice plate 11. FIG. 6 shows a plan view of the orifice plate 11. The orifice plate 11 has a flat cup shape, and includes a plurality of orifices 11a as fuel outlets in the center thereof. As shown in FIG. 5, the plurality of orifices 11a are formed at a predetermined angle with respect to the central axis O. The inclination of the fuel injection direction is given by the inclination of these orifices 11a. As shown in FIG. 6, the plurality of orifices 11a are distributed. Thereby, atomization and atomization of the injected fuel are achieved. In this embodiment, the orifice plate 11 and the respective orifices 11a are integrally formed at the same time by precision casting using metallic glass as a raw material. The composition of the metallic glass is equivalent to that of the valve body 9.
[0029]
As described above, the injector 1 of this embodiment includes the nozzle body 7 that includes a plurality of orifices 11a at the distal end and into which high-pressure fuel is supplied. A valve seat 7a is provided inside the nozzle body 7 corresponding to the orifice 11a. Further, a valve body 9 including a valve portion 19b that can be seated on the valve seat 7a is provided inside the nozzle body 7.
[0030]
According to the injector 1 of this embodiment described above, the attraction force by the magnetic force of the solenoid 5 acts on the armature 20 of the valve body 9, whereby the valve body 9 moves against the spring 21, and the valve portion thereof 19b is opened apart from the valve seat 7a. Thereby, the fuel supplied from the pipe connector 12 into the core 3 is injected through the injection holes 7 b of the nozzle body 7 and the orifices 11 a of the orifice plate 11. On the other hand, when the suction force of the solenoid 5 with respect to the armature 20 is lost, the valve body 9 is pressed and moved by the spring 21, and the valve portion 19b is brought into close contact with the valve seat 7a to close the valve. Thereby, the fuel injection from the injection hole 7b and each orifice 11a is stopped. That is, the injector 1 is configured to inject high-pressure fuel from each orifice 11a with the opening operation of the valve portion 19b of the valve body 9 with respect to the valve seat 7a.
[0031]
Here, the metallic glass used as a material for the main body portion 19 of the valve body 9, the nozzle body 7, the stopper 8, and the orifice plate 11 is a metal which is a stable amorphous material such as an oxide glass. ), And easily deform (viscous flow) at high temperatures.
[0032]
Regarding the deformation characteristics, as can be seen from the atomic arrangement models shown in FIGS. 7A and 7B, the metallic glass has a random atomic arrangement as compared with the crystalline alloy, and therefore a specific sliding surface existing in the crystalline alloy. No mechanical strength and excellent mechanical strength. For this reason, the valve body 9 including the main body 19 formed using metallic glass, and the nozzle body 7, the stopper 8, and the orifice plate 11 molded using metallic glass have durability and reliability, respectively. Performance can be improved. As a result, the durability and reliability of the injector 1 can be improved.
[0033]
Regarding the corrosion resistance, as can be seen from the cross-sectional model diagrams of FIGS. 8 (a) and 8 (b), the metallic glass has a more uniform structure and composition than the crystalline alloy, so that the passive film formed on the surface is also homogeneous. Become. Further, metallic glass has no crystal grain boundaries, and thus has excellent corrosion resistance. Furthermore, since the zirconia film is formed on the surface of the Zr-based metallic glass by performing the oxidation treatment, the wear resistance is improved. In this sense, the valve body 9 including the main body 19 formed using metallic glass, and the nozzle body 7, the stopper 8, and the orifice plate 11 formed using metallic glass have improved corrosion resistance. Can be done. As a result, the durability of the injector 1 can be improved.
[0034]
Regarding the material properties, as can be seen from the table in FIG. 9, metallic glass (Zr-based) has lower density, higher tensile strength, relatively lower Young's modulus, and is harder than stainless steel (SUS304). . For this reason, the valve body 9 including the main body 19 formed using metallic glass, and the nozzle body 7, the stopper 8 and the orifice plate 11 formed using metallic glass have an adhesive property between parts. Will be better. In particular, the adhesion between the valve portion 19b of the valve body 9 and the valve seat 7a of the nozzle body 7 is improved, and the oil-tightness between the two 19b and 7a can be improved. As a result, the reliability of the injector 1 can be improved. Further, the seating sound between the valve portion 19b and the valve seat 7a can be reduced. As a result, the operation sound of the injector 1 can be reduced.
[0035]
Regarding the high density, in the casting of metallic glass, the shape of the mold is transferred (reproduced) with high precision to the casting according to the dimensions of the mold. In the case of metallic glass, since there is a supercooled liquid region, there is no need to consider solidification shrinkage, and since the surface is amorphous, the surface becomes smooth, and the surface state of the mold is reproduced with high precision. In this sense, the valve body 9 including the main body 19 formed using metallic glass, the nozzle body 7, the stopper 8, and the orifice plate 11 molded using metallic glass have high dimensional accuracy. Post-processing such as finishing is not required, and the number of manufacturing steps and manufacturing costs can be reduced. As a result, the manufacturing cost of the injector 1 can be reduced.
[0036]
Furthermore, in the injector 1 of this embodiment, the metallic glass used for each of the molded parts 7 to 9 and 11 has a specific gravity smaller than that of a general crystal alloy, so that the molded parts 7 to 9 and 11 are lightweight. Become For this reason, especially with respect to the valve element 9, the responsiveness of movement can be improved by reducing the weight. As a result, the operation responsiveness of the injector 1 related to fuel injection can be improved, which contributes to the weight reduction of the injector 1.
[0037]
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of an injector as an engine fuel system component of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0038]
Note that, in this embodiment and each of the following third embodiments, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Hereinafter, different points will be mainly described.
[0039]
In this embodiment, an injector for direct injection having an injection nozzle of a type in which an orifice is formed directly on a nozzle body will be described. FIG. 10 shows a sectional view of the injector 31. The basic configuration of the injector 31 is the same as that of the injector 1 of the first embodiment, except for parts related to the injection nozzle 32. In this embodiment, the nozzle body 33 is provided with an injection nozzle 32 in which one orifice 34 and a valve seat 35 are integrally formed, and the nozzle body 7, the cap 10, and the orifice plate 11 are assembled to form an injection nozzle. The configuration is different from that of the first embodiment. The injection nozzle 32 is attached to the front end of the housing 2 via the lower body 6 and the cap 36. The stopper 8 and the valve body 9 are assembled in the lower body 6 and the injection nozzle 32.
[0040]
FIG. 11 is a sectional view showing the injection nozzle 32 of this embodiment. FIG. 12 shows a view of the tip of the injection nozzle 32 as viewed from the front. The injection nozzle 32 includes one orifice 34 as a fuel outlet at the tip of a cup-shaped nozzle body 33. As shown in FIG. 11, the orifice 34 is formed at a predetermined angle θ with respect to the central axis O. The inclination of the orifice 34 imparts an inclination to the fuel injection direction. As shown in FIG. 12, the orifice 34 is formed in a flat shape. Due to the shape of the orifice 34, the shape of the injected fuel is made flat. As shown in FIG. 11, a valve seat 35 is formed on the inner bottom wall of the nozzle body 33 so as to correspond to the orifice 34. As shown in FIG. 10, the valve portion 19b of the valve body 9 is provided on the valve seat 35 so as to be seated.
[0041]
In this embodiment, the nozzle body 33 is made of metallic glass, and the nozzle body 33 and the orifice 34 are integrally formed simultaneously by precision casting. In this embodiment, as the metallic glass, a “Zr—Al—Ni—Cu alloy” that is relatively easy to form an alloy is used as a material.
[0042]
In this embodiment, the configurations of the stopper 8 and the valve body 9 are the same as those of the first embodiment.
[0043]
As described above, the injector 31 of this embodiment includes the injection nozzle 32 including the one orifice 34 at the distal end and the nozzle body 33 into which the high-pressure fuel is supplied. A valve seat 35 is provided inside the nozzle body 33 so as to correspond to the orifice 34. The valve body 9 including the valve portion 19b that can be seated on the valve seat 35 is provided inside the nozzle body 33.
[0044]
Therefore, in the injector 31 of this embodiment, the valve element 9 moves against the spring 21 by the attraction force of the solenoid 5 acting on the armature 20, and the valve portion 19 b moves away from the valve seat 35. And open the valve. Thereby, the fuel supplied from the pipe connector 12 into the core 3 is injected through the orifice 34 of the injection nozzle 32. On the other hand, when the suction force of the solenoid 5 with respect to the armature 20 is lost, the valve body 9 is moved by being pressed by the spring 21, and the valve portion 19 b comes into close contact with the valve seat 35 and closes. Thereby, the fuel injection from the orifice 34 stops. That is, the injector 31 is configured to inject high-pressure fuel from the orifice 34a with the opening operation of the valve portion 19b of the valve body 9 with respect to the valve seat 35.
[0045]
In the injector 31 of this embodiment, the nozzle body 33 (injection nozzle 32) including the orifice 34 and the valve seat 35, the stopper 8, and the main body 19 of the valve body 9 are each formed by precision casting using metallic glass as a material. You. For this reason, the dimensional accuracy of the molded parts 8, 9, and 32 is increased, and a post-process such as a finishing process is not required, so that the number of manufacturing steps and the manufacturing cost can be reduced. As a result, the manufacturing cost of the injector 31 can be reduced.
[0046]
In the injector 31 of this embodiment, the molded parts 8, 9, 32 made of metallic glass have a relatively low Young's modulus. This improves the adhesion between the molded parts 8, 9, 32. In particular, the adhesion between the valve portion 19b of the valve body 9 and the valve seat 35 of the nozzle body 33 is improved, and the oil-tightness between the two 19b, 35 can be improved. As a result, the reliability of the injector 32 can be improved. Further, the seating sound between the valve portion 19b and the valve seat 35 can be reduced. As a result, the operation sound of the injector 1 can be reduced.
[0047]
Further, in the injector 31 of this embodiment, the mechanical strength of the molded parts 8, 9, 32 made of metallic glass is large, and the corrosion resistance of the surfaces of the molded parts 8, 9, 32 is large. Therefore, the durability and reliability of each of the molded parts 8, 9, 32 can be improved. As a result, the durability and reliability of the injector 31 can be improved.
[0048]
In addition, in the injector 31 of this embodiment, since the metallic glass used for each of the molded parts 8, 9, 32 has a lower specific gravity than a general crystal alloy, the molded parts 8, 9, 32 are It will be lighter. For this reason, especially with respect to the valve element 9, the responsiveness of movement can be improved by reducing the weight. As a result, the operation responsiveness of the injector 31 relating to fuel injection can be improved, which contributes to the weight reduction of the injector 31.
[0049]
[Third Embodiment]
Hereinafter, a third embodiment of an injector as an engine fuel system component of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0050]
In this embodiment, an injector including an injection nozzle of a type in which a plate including an orifice (orifice plate) is mounted on a nozzle body will be described. FIG. 13 is a cross-sectional view of the injector 41. FIG. 14 shows a sectional view of the injection nozzle 42. FIG. 15 shows an enlarged cross-sectional view of the distal end of the injector 41. The basic configuration of the injector 41 is the same as that of the injector 1 of the first embodiment, except for parts related to the injection nozzle 42. This embodiment is similar to the first embodiment in that the nozzle body 42 is provided with the injection nozzle 42 in which the orifice plate 11 including the plurality of orifices 11a is assembled, and the second embodiment is similar to the second embodiment. And the configuration is different. The injection nozzle 42 is directly attached to the front end of the housing 2. The nozzle body 43 is formed in a cup shape by a tube 44 and a sheet body 45. The seat body 45 includes a valve seat 45a. The orifice plate 11 is mounted on the distal end surface of the seat body 45 and is fixed to the tube 44 by the plate holder 46. The tip of the plate holder 46 is welded to the tube 44. The configuration of the orifice plate 11 is the same as that of the first embodiment.
[0051]
As shown in FIGS. 13 and 15, the valve body 47 of the injector 41 includes a shaft portion 47a, a spherical valve portion 47b provided at the tip of the shaft portion 47a, and an armature portion provided at the base end of the shaft portion 47a. 47c. The valve body 47 is integrally formed of a magnetic material.
[0052]
As described above, the injector 41 of this embodiment includes the injection nozzle 41 including the plurality of orifices 11a at the tip and the nozzle body 43 into which the high-pressure fuel is supplied. Inside the nozzle body 43, a valve seat 45a is provided on the seat body 45 corresponding to the orifice 11a. Further, a valve body 47 including a valve portion 47b that can be seated on the valve seat 45a is provided inside the nozzle body 43.
[0053]
In this embodiment, as shown in FIG. 15, liners 48 and 49 made of metallic glass are provided on both the valve seat 45a of the seat body 45 and the contact surface of the valve body 47 with the valve portion 47b. Each is provided. In this embodiment, as the metallic glass, a “Zr—Al—Ni—Cu alloy” that is relatively easy to form an alloy is used as a material. Various properties of the metallic glass are the same as those described in the first and second embodiments.
[0054]
Therefore, in the injector 41 of this embodiment, the valve body 47 moves against the spring 21 by the attraction force of the solenoid 5 acting on the armature portion 47c, and the valve portion 47b is moved from the valve seat 45a. Open apart. Thereby, the fuel supplied into the core 3 is injected through each orifice 11 a of the orifice plate 11. On the other hand, when the suction force of the solenoid 5 with respect to the armature portion 47c is lost, the valve body 47 is pressed by the spring 21, and the valve portion 47b is brought into close contact with the valve seat 45a and closed. Thereby, the fuel injection from each orifice 11a stops. That is, high pressure fuel is injected from each orifice 11a with the opening operation of the valve portion 47b of the valve body 47 with respect to the valve seat 45a.
[0055]
In the injector 41 of this embodiment, liners 48 and 49 made of metallic glass are provided on both the valve seat 45a and the valve portion 47b. For this reason, the dimensional accuracy of the contact surfaces of the valve seat 45a and the valve portion 47b is increased, and post-processing is not required. For this reason, the number of manufacturing steps and manufacturing cost of the valve seat 45a and the valve portion 47b can be reduced. As a result, the manufacturing cost of the injector 41 can be reduced.
[0056]
In the injector 41 of this embodiment, the contact surfaces of the valve seat 45a and the valve portion 47b have relatively low Young's modulus due to the liners 48 and 49 made of metallic glass. For this reason, the adhesion between the valve seat 45a and the valve portion 47b is improved, and the oil-tight retention between the two 45a and 47b can be enhanced. In this sense, the reliability of the injector 41 can be improved. Further, the seating noise between the valve seat 45a and the valve portion 47b can be reduced. As a result, the operating sound of the injector 41 can be reduced.
[0057]
Furthermore, in the injector 31 of this embodiment, the contact surfaces of the valve seat 45a and the valve portion 47b have high mechanical strength due to the liners 48 and 49 made of metallic glass, and the surfaces of the liners 48 and 49 have high corrosion resistance. . For this reason, the durability and reliability of the valve seat 45a and the valve portion 47b can be improved. As a result, the durability and reliability of the injector 41 can be improved.
[0058]
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment in which a relief valve as an engine fuel system component of the present invention is embodied will be described in detail with reference to the drawings.
[0059]
FIG. 16 is a sectional view showing a relief valve 51 according to this embodiment. The relief valve 51 includes a cylindrical body 52 that includes a fuel outlet 52a at a distal end thereof and that is supplied with high-pressure fuel to an internal hollow 52b, and is provided in the hollow 52b of the body 52 so as to correspond to the fuel outlet 52a. Cylindrical seat body 53, a spherical valve body 54 provided so as to be able to be seated on the distal end of the seat body 53 in the hollow 52b of the body 52, and a valve body 54 attached in a direction for seating the valve body 54 on the seat body 53. A biasing spring 55, a strainer 56 and a stopper 57 that are assembled to the fuel inlet 52c of the body 52 are provided.
[0060]
Inside the body 52, a step 52d is formed between the hollow 52b and the fuel outlet 52a. The seat body 53 has a hollow 53a therein, a tip sleeve 53b for holding the valve element 54, a valve hole 53c located at the center of the sleeve 53b and communicating with the hollow 53a, and a periphery of the valve hole 53c. And a valve seat 53d on which the valve element 54 is seated. Then, high pressure fuel acts on the valve element 54 through the hollow 53a of the seat body 53 in a state where the valve element 54 is held by the tip sleeve 53b.
[0061]
To manufacture the relief valve 51, a spring 55, a valve body 54, a seat body 53, a strainer 56, and a stopper 57 are assembled in the hollow 52b of the body 52 in that order. At this time, the outer peripheral surface of the seat body 53 is engaged with and fixed to the inner peripheral surface of the hollow 52b of the body 52. A spring 55 is interposed between the valve body 54 held by the tip sleeve 53b of the seat body 53 and the step 52d of the body 52, and the valve body 54 is seated on the valve seat 53d of the seat body 53 by the spring 55. Biased in the direction. The strainer 56 is engaged with the inner peripheral surface of the hollow 52b near the fuel inlet 52c, and is prevented from coming off by the stopper 57.
[0062]
In this embodiment, the seat body 53 is made of metallic glass, and is formed by precision casting. In this embodiment, as the metallic glass, a “Zr—Al—Ni—Cu alloy” that is relatively easy to form an alloy is used as a material. Various properties of the metallic glass are the same as those described in the first and second embodiments.
[0063]
Therefore, in the relief valve 51 of this embodiment, the pressure of the high-pressure fuel supplied from the fuel inlet 52c of the body 52 to the hollow 52b acts on the valve body 54 through the hollow 53a of the seat body 53 and the valve hole 53c. When the pressure of the high-pressure fuel exceeds the urging force of the spring 55, the valve element 54 is pushed away from the valve seat 53d, and the high-pressure fuel flows through the gap between the valve seat 53d and the valve element 54, and the high-pressure fuel is discharged. It is derived from the outlet 52a. Thereby, the pressure of the high-pressure fuel supplied to the relief valve 51 is kept constant.
[0064]
In the relief valve 51 of this embodiment, since the seat body 53 including the valve seat 53d is formed by precision casting using metal glass as a material, the dimensional accuracy of the body 53 is increased, and post-processing such as finishing is performed. This is unnecessary, and the number of manufacturing steps and manufacturing costs can be reduced. As a result, the manufacturing cost of the relief valve 51 can be reduced.
[0065]
Further, in the relief valve 51 of this embodiment, since the seat body 53 made of metallic glass has a relatively low Young's modulus, the adhesion between the valve seat 53d and the valve body 54 is improved, and the Oil-tightness between them can be improved. As a result, the reliability of the relief valve 51 can be improved. Further, the seating sound between the valve element 54 and the valve seat 53d can be reduced. As a result, the operation sound of the relief valve 51 can be reduced.
[0066]
Further, in the relief valve 51 of the present embodiment, the mechanical strength of the seat body 53 made of metallic glass is large, and the corrosion resistance of the surface of the valve seat 53d is large. Therefore, the durability and reliability of the seat body 53 including the valve seat 53d can be improved. As a result, the durability and reliability of the relief valve 51 can be improved.
[0067]
In addition, in the relief valve 51 of this embodiment, the metallic glass used for the seat body 53 has a specific gravity smaller than that of a general crystal alloy, so that the weight of the seat body 53 is reduced. As a result, the weight of the relief valve 51 is reduced.
[0068]
[Fifth Embodiment]
Hereinafter, a fifth embodiment of a relief valve as a fuel system component for an engine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0069]
In this embodiment, the same components as those in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Hereinafter, different points will be mainly described.
[0070]
FIG. 17 is an enlarged sectional view showing a main part of a relief valve 61 of this embodiment. The basic configuration of the relief valve 61 is the same as that of the relief valve 51 of the fourth embodiment. In this embodiment, liners 62 and 63 made of metallic glass are provided on both the portion of the valve seat 53d of the seat body 53 and the contact surface between the valve body 54. That is, the liner 62 provided on the seat body 53 is integrated with the body 53 at the position of the valve seat 53d. The liner 63 of the valve body 54 is formed in a layer covering the surface of the metal sphere 64. In this embodiment, as the metallic glass forming the liners 62 and 63, a "Zr-Al-Ni-Cu alloy", which is relatively easy to form an alloy, is used as a material. Various properties of the metallic glass are the same as those described in the first and second embodiments.
[0071]
Therefore, in the relief valve 61 of this embodiment, the liners 62 and 63 made of metallic glass are provided on both the valve seat 53d and the valve element 54. For this reason, the dimensional accuracy of the contact surfaces of the valve seat 53d and the valve element 54 is increased, and post-processing is not required. For this reason, the number of manufacturing steps and manufacturing cost of the valve seat 53d and the valve portion 54 can be reduced. As a result, the manufacturing cost of the relief valve 61 can be reduced.
[0072]
In the relief valve 61 of this embodiment, the contact surfaces of the valve seat 53d and the valve element 54 have a relatively low Young's modulus due to the liners 62 and 63 made of metallic glass. For this reason, the adhesion between the valve seat 53d and the valve element 54 is improved, and the oil-tight retention between the two 53d and 54 can be enhanced. In this sense, the reliability of the relief valve 61 can be improved. Further, the seating sound between the valve seat 53d and the valve body 54 can be reduced. As a result, the operation sound of the relief valve 61 can be reduced.
[0073]
Furthermore, in the relief valve 61 of this embodiment, the contact surfaces of the valve seat 53d and the valve element 54 have high mechanical strength due to the liners 62 and 63 made of metallic glass, and the corrosion resistance of the surfaces of the liners 62 and 63 is high. large. Therefore, the durability and reliability of the valve seat 53d and the valve element 54 can be improved. As a result, the durability and reliability of the relief valve 61 can be improved.
[0074]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be carried out as follows without departing from the spirit of the invention.
[0075]
(1) In the first embodiment, each of the main body 19, the nozzle body 7, the stopper 8, and the orifice plate 11 of the valve body 9 is made of a metallic glass, but these members 19, 7, 8 are used. , 11, two or three may be made of metallic glass.
[0076]
(2) In the second embodiment, the nozzle body 33 (injection nozzle 32) including the orifice 34 and the valve seat 35, the stopper 8, and the main body 19 of the valve body 9 are each made of metallic glass. However, only one or two of these members 33, 8, and 19 may be made of metallic glass.
[0077]
(3) In the third embodiment, the liners 48 and 49 made of metallic glass are provided on both the valve seat 45a of the seat body 45 and the contact surface of the valve body 47 with the valve portion 47b. However, a liner made of metallic glass may be provided on only one of these contact surfaces.
[0078]
(4) In the first and second embodiments, the injectors 1 and 31 each include the valve element 9 including the conical valve section 19b, but include the valve element including a spherical valve section. It can also be embodied in an injector. Further, in the first and second embodiments, the valve body 9 including the straight shaft portion 19a is embodied. However, the valve body 9 may be embodied as a valve body having a flange-shaped bulging portion on the shaft portion. it can. That is, the shape of the valve body including the armature and the valve portion is not limited to a specific one.
[0079]
(5) In each of the above embodiments, a Zr-based metallic glass made of “Zr—Al—Ni—Cu” was used as the metallic glass, but the composition of the metallic glass is not limited to this. For example, metallic glass made of “Ti-based material” can be used.
[0080]
(6) In the first to third embodiments, the injector is embodied as the injector 1, 31, or 41 used for fuel injection of the engine. On the other hand, the present invention is not limited to the injectors 1, 31, and 41 for fuel injection, but may be embodied as other injectors used for high-pressure fluid injection.
[0081]
(7) In the fourth embodiment, of the seat body 53 including the body 52, the valve body 54, and the valve seat 53d, only the seat body 53 is made of metal glass. On the other hand, of the body, the valve body and the valve seat, only the body or only the valve body is made of metal glass, the valve body and the valve seat are made of metal glass, All of the valve seats may be made of metallic glass.
[0082]
(8) In the fifth embodiment, the liners 62 and 63 made of metallic glass are provided on both the contact surfaces of the valve seat 53d and the valve body 54. A liner made of metallic glass may be provided on only one of the surfaces.
[0083]
(9) In each of the above embodiments, at least one of the nozzle body (body), the valve seat, and the valve body is formed by casting using metallic glass as a material, but these members are formed by forging other than casting. You can also. In the temperature range of the supercooled region of the metallic glass, the metallic glass exhibits complete Newtonian viscous flow (fluidity is increased), and the formability is significantly improved, so that forging is possible. Zr-based metallic glass exhibits a complete Newtonian viscous flow in a temperature range of “400 to 480 ° C.”. Therefore, in this temperature range, by forging each of the above-mentioned members using Zr-based metallic glass as a material, it is possible to obtain good fine moldability on the order of nanometers due to the microscopic isotropy and homogeneity of the material. .
[0084]
【The invention's effect】
According to the configuration of the first aspect of the present invention, it is possible to reduce the manufacturing cost of the fuel system component for the engine, to improve the durability and reliability of the fuel system component, and to improve the fuel system component. Operation noise can be reduced.
[0085]
According to the configuration of the second aspect of the invention, it is possible to reduce the manufacturing cost of the fuel system component for the engine, to improve the durability and reliability of the fuel system component, and to improve the fuel system component. Operation noise can be reduced.
[0086]
According to the configuration of the third aspect of the invention, the manufacturing cost of the injector as a fuel system component for the engine can be reduced, the durability and reliability of the injector can be improved, and the operating noise of the injector can be improved. Can be reduced.
[0087]
According to the configuration of the invention described in claim 4, the manufacturing cost of the injector as a fuel system part for the engine can be reduced, the durability and reliability of the injector can be improved, and the operating noise of the injector can be improved. Can be reduced.
[0088]
According to the configuration of the invention described in claim 5, the manufacturing cost of the relief valve as an engine fuel system component can be reduced, the durability and reliability of the relief valve can be improved, and the relief valve can be improved. Operating noise can be reduced.
[0089]
According to the configuration of the invention described in claim 6, the manufacturing cost of the relief valve as a fuel system part for the engine can be reduced, the durability and reliability of the relief valve can be improved, and the relief valve can be improved. Operating noise can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an injector according to a first embodiment.
FIG. 2 is a front view showing a valve body.
FIG. 3 is a sectional view showing a nozzle body.
FIG. 4 is a sectional view showing a stopper.
FIG. 5 is a sectional view showing an orifice plate.
FIG. 6 is a plan view showing an orifice plate.
FIGS. 7A and 7B are schematic diagrams showing an atomic arrangement model.
FIGS. 8A and 8B are schematic diagrams showing a cross-sectional model.
FIG. 9 is a table showing material characteristics.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing an injector according to the second embodiment.
FIG. 11 is a sectional view showing an injection nozzle.
FIG. 12 is a front view showing a tip of an injection nozzle.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing an injector according to the third embodiment.
FIG. 14 is a sectional view showing an injection nozzle.
FIG. 15 is an enlarged sectional view showing a distal end portion of the injector.
FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a relief valve according to a fourth embodiment.
FIG. 17 is an enlarged sectional view showing a main part of a relief valve according to a fifth embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Injector
7 Nozzle body
7a Valve seat
9 Valve
11 orifice plate
11a Orifice (fuel outlet)
19b Valve
31 Injector
33 Nozzle body
34 orifice (fuel outlet)
35 valve seat
41 Injector
43 Nozzle body
45a valve seat
47 valve body
47b Valve section
48 Liner
49 Liner
51 Relief valve
52 Body
52a Fuel outlet
53 seat body
53d valve seat
54 valve body
55 spring
61 Relief valve
62 liner
63 liner

Claims

A body including a fuel outlet at a tip portion and supplied with high-pressure fuel therein;
A valve seat provided inside the body corresponding to the fuel outlet;
A valve body provided to be seated on the valve seat inside the body, wherein the high-pressure fuel is derived from the fuel outlet with the opening operation of the valve body with respect to the valve seat. ,
A fuel system part for an engine, wherein at least one of the body, the valve seat and the valve body is made of metallic glass.

A body including a fuel outlet at a tip portion and supplied with high-pressure fuel therein;
A valve seat provided inside the body corresponding to the fuel outlet;
A valve body provided to be seated on the valve seat inside the body, wherein the high-pressure fuel is derived from the fuel outlet with the opening operation of the valve body with respect to the valve seat. ,
A fuel system part for an engine, wherein a liner made of metallic glass is provided on at least one of the valve seat and the contact surface of the valve body.

A nozzle body including an orifice at the tip and supplying high-pressure fuel inside,
A valve seat provided corresponding to the orifice inside the nozzle body,
A valve body provided so as to be seated on the valve seat inside the nozzle body, wherein the injector injects the high-pressure fuel from the orifice with the opening operation of the valve body with respect to the valve seat,
An injector, wherein at least one of the nozzle body, the valve seat, and the valve body is made of metal glass.

A nozzle body including an orifice at the tip and supplying high-pressure fuel inside,
A valve seat provided corresponding to the orifice inside the nozzle body,
A valve body provided so as to be seated on the valve seat inside the nozzle body, wherein the injector injects the high-pressure fuel from the orifice with the opening operation of the valve body with respect to the valve seat,
An injector characterized in that a liner made of metallic glass is provided on at least one of the valve seat and the contact surface of the valve element.

A body including a fuel outlet at a tip portion and supplied with high-pressure fuel therein;
A valve seat provided inside the body corresponding to the fuel outlet;
A valve body provided to be seated on the valve seat inside the body,
A spring for urging the valve body in a direction for seating the valve body on the valve seat, wherein when the pressure of the high-pressure fuel exceeds the urging force of the spring, the valve body is pushed away from the valve seat and the high-pressure fuel is released. In a relief valve that keeps the pressure of the high-pressure fuel constant by deriving fuel from the fuel outlet,
A relief valve, wherein at least one of the body, the valve seat, and the valve body is made of metallic glass.

A body including a fuel outlet at a tip portion and supplied with high-pressure fuel therein;
A valve seat provided inside the body corresponding to the fuel outlet;
A valve body provided to be seated on the valve seat inside the body,
A spring for urging the valve body in a direction for seating the valve body on the valve seat, wherein when the pressure of the high-pressure fuel exceeds the urging force of the spring, the valve body is pushed away from the valve seat and the high-pressure fuel is released. In a relief valve that keeps the pressure of the high-pressure fuel constant by deriving fuel from the fuel outlet,
A relief valve, wherein a liner made of metallic glass is provided on at least one of the valve seat and the contact surface of the valve element.