JP2009216081A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

【課題】可動コアの摩耗を抑制することができ、耐久性・信頼性に優れた燃料噴射弁を提供すること。
【解決手段】インジェクタ（燃料噴射弁）は、筒状のハウジングと、ハウジングの外周側に配設されたコイルと、ハウジングの内周側に配設された磁性材料からなる筒状のステータと、ハウジングの内周側にステータと軸方向に対向して配設され、コイルへの通電によってステータとの間に生じる磁気吸引力によりステータに吸引される磁性材料からなる筒状の可動コア２２と、可動コア２２と共に軸方向へ移動し、燃料を噴射する噴孔を開閉するニードル（弁部材）とを有する。可動コア２２とニードルとは別部品として構成され、ニードルは可動コア２２の内周部に軸方向に形成された貫通孔２３において摺動可能に貫通配置されている。可動コア２２の貫通孔２３の内周面２３１には、表面硬化層６１が設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関等に燃料を噴射供給する燃料噴射弁に関する。

従来、弁部材を電磁的に駆動させて、内燃機関等に燃料を噴射供給する燃料噴射弁が知られている。
燃料噴射弁としては、例えば、筒状のハウジングと、該ハウジングの外周側に配設されたコイルと、ハウジングの内周側に配設された筒状のステータと、ハウジングの内周側にステータと軸方向に対向して配設され、コイルへの通電によってステータとの間に生じる磁気吸引力によりステータに吸引される筒状の可動コアと、該可動コアと共に軸方向へ移動し、燃料を噴射する噴孔を開閉する弁部材とを有するものがある。

このような燃料噴射弁では、通常、可動コアと弁部材とは一体的に構成されており、弁部材は、スプリング等によって閉弁状態となる方向に付勢されている。
そして、コイルへ通電すると、ステータと可動コアとの間には磁気吸引力が発生する。これにより、一体である可動コア及び弁部材は、スプリングの付勢力に抗してステータ方向へ移動し、開弁状態となって噴孔から燃料が噴射される。一方、コイルへの通電を停止すると、可動コア及び弁部材は、スプリングの付勢力によってステータとは反対方向へ移動し、閉弁状態となって噴孔からの燃料の噴射が停止される。

ところで、上記構成の燃料噴射弁では、開弁時において、一体の可動コア及び弁部材がステータに対して衝突して跳ね返り（バウンス）を起こす。そのため、特に駆動時間が短い場合には、燃料噴射量が駆動時間に対して比例せず、燃料噴射量を制御することが困難となっていた。そして、制御できる最小の燃料噴射量を小さくすることができないという問題があった。

そこで、特許文献１では、上記の問題を解決するために、可動コアと弁部材とを別部品として構成し、弁部材を可動コアの内周部に軸方向に形成された貫通孔において摺動可能に貫通配置した燃料噴射弁が開示されている。このような構成とすることにより、開弁時におけるステータに対する衝突荷重を可動コア及び弁部材の両方ではなく、可動コアのみとすることができ、バウンスの低減を図ることができる。

特開２００６−１７１０１号公報

しかしながら、可動コアと弁部材とを二体構造とした場合には、可動コアの貫通孔内を弁部材が摺動することにより、貫通孔の内周面において磨耗が生じる。特に、可動コアは、燃料噴射弁の磁気特性を確保するために磁性材料により構成しなければならず、硬い材料を用いることができないため、摩耗が生じ易い。
また、可動コアの貫通孔の内周面と弁部材との間は、燃料噴射弁の性能確保のために数十μｍ以下と非常に狭いクリアランスに設定されることが多い。そのため、可動コアの摩耗によってクリアランスが変化すると、燃料噴射弁の性能を維持できなくなる。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、可動コアの摩耗を抑制することができ、耐久性・信頼性に優れた燃料噴射弁を提供しようとするものである。

第１の発明は、筒状のハウジングと、該ハウジングの外周側に配設されたコイルと、上記ハウジングの内周側に配設された磁性材料からなる筒状のステータと、上記ハウジングの内周側に上記ステータと軸方向に対向して配設され、上記コイルへの通電によって上記ステータとの間に生じる磁気吸引力により該ステータに吸引される磁性材料からなる筒状の可動コアと、該可動コアと共に軸方向へ移動し、燃料を噴射する噴孔を開閉する弁部材とを有する燃料噴射弁であって、
上記可動コアと上記弁部材とは別部品として構成され、該弁部材は上記可動コアの内周部に軸方向に形成された貫通孔において摺動可能に貫通配置されており、
上記可動コアの上記貫通孔の内周面には、表面硬化層が設けられていることを特徴とする燃料噴射弁にある（請求項１）。

本例の燃料噴射弁では、上記可動コアと上記弁部材とは、別部品として構成されており、上記弁部材は、上記可動コアの内周部に軸方向に形成された貫通孔において摺動可能に貫通配置されている。すなわち、上記可動コアと上記弁部材とは、別体で設けられた二体構造を有しており、互いに固定されておらず、軸方向に相対移動可能に構成されている。
そして、上記弁部材が摺動する面となる上記可動コアの上記貫通孔の内周面には、表面硬化層が設けられている。

そのため、上記弁部材が上記可動コアの上記貫通孔内を摺動しても、該貫通穴の内周面に設けられた上記表面硬化層によって上記可動コアの磨耗を抑制することができ、耐久性向上を図ることができる。また、上記可動コアの摩耗を抑制することによって、上記可動コアと上記弁部材との間のクリアランスの変化を抑制することができる。これにより、燃料噴射弁における噴射量特性等の性能を維持することができ、信頼性向上を図ることができる。

このように、本発明によれば、可動コアの摩耗を抑制することができ、耐久性・信頼性に優れた燃料噴射弁を提供することができる。

第２の発明は、筒状のハウジングと、該ハウジングの外周側に配設されたコイルと、上記ハウジングの内周側に配設された磁性材料からなる筒状のステータと、上記ハウジングの内周側に上記ステータと軸方向に対向して配設され、上記コイルへの通電によって上記ステータとの間に生じる磁気吸引力により該ステータに吸引される磁性材料からなる筒状の可動コアと、該可動コアと共に軸方向へ移動し、燃料を噴射する噴孔を開閉する弁部材とを有する燃料噴射弁であって、
上記可動コアと上記弁部材とは別部品として構成され、該弁部材は上記可動コアの内周部に軸方向に形成された貫通孔において摺動可能に貫通配置されており、
上記可動コアの上記貫通孔の内周面と上記弁部材の外周面との間には、両者のうち少なくとも一方を窪ませてなる燃料溜まり部が形成されていることを特徴とする燃料噴射弁にある（請求項１０）。

本例の燃料噴射弁では、上記可動コアと上記弁部材とは、別部品として構成されており、上記弁部材は、上記可動コアの内周部に軸方向に形成された貫通孔において摺動可能に貫通配置されている。すなわち、上記可動コアと上記弁部材とは、別体で設けられた二体構造を有しており、互いに固定されておらず、軸方向に相対移動可能に構成されている。
そして、摺動部分となる上記可動コアの上記貫通孔の内周面と上記弁部材の外周面との間には、両者のうち少なくとも一方を窪ませて空間を形成した燃料溜まり部が設けられている。

そのため、上記可動コアの上記貫通孔内における上記弁部材の摺動を、両者の摺動部分に設けられた上記燃料溜まり部に溜まった燃料によって滑らかにすることができる。これにより、上記可動コアの磨耗を抑制することができ、耐久性向上を図ることができる。また、上記可動コアの摩耗を抑制することによって、上記可動コアと上記弁部材との間のクリアランスの変化を抑制することができる。これにより、燃料噴射弁における噴射量特性等の性能を維持することができ、信頼性向上を図ることができる。

さらに、上記可動コアに摩耗が生じても、その摩耗による摩耗粉が両者の摺動部分に設けられた上記燃料溜まり部に排出される。そのため、両者の間に摩耗粉が残留して上記可動コアの磨耗を促進したり、両者を凝着させたりすることを抑制することができるという効果も得られる。これにより、燃料噴射弁の信頼性をより一層向上させることができる。

このように、本発明によれば、可動コアの摩耗を抑制することができ、耐久性・信頼性に優れた燃料噴射弁を提供することができる。

第１及び第２の発明において、上記可動コアを構成する磁性材料としては、電磁ステンレス鋼、鉄、パーメンジュール等を用いることができる。
また、上記ステータを構成する磁性材料としては、上記可動コアと同様の材料を用いることができる。

第１の発明において、上記表面硬化層は、上記可動コアを構成する磁性材料よりも硬い材料からなる膜を形成してなるものであることが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記表面硬化層によって上記可動コアの磨耗を充分に抑制することができ、燃料噴射弁の耐久性及び信頼性を向上させることができる。
なお、上記可動コアを構成する磁性材料よりも硬い材料からなる膜は、めっき等の公知の方法を用いて形成することができる。例えば、めっきする材料としては、硬質クロム、Ｎｉ−Ｐ等を用いることができる。

また、上記表面硬化層（上記可動コアを構成する磁性材料よりも硬い材料からなる膜）は、無電解めっきを施すことによって形成してなる無電解めっき膜であることがより好ましい（請求項３）。
すなわち、上記可動コアの内周面のような複雑な形状の部分は、その構造によっては電流が流れ難い場合があり、例えば電解めっき等を精度良く施すことが困難な場合がある。そこで、無電解めっき処理を用いることにより、めっき膜を形成する部分に電流を流す必要がないことから、品質上安定しためっき膜を形成することができる。
なお、無電解めっきとしては、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ、Ｎｉ−Ｐ−テフロン（登録商標）等の複合めっきがある

また、上記可動コアを構成する磁性材料よりも硬い材料からなる膜の厚みは、１〜１５μｍであることが好ましい。
膜厚が１μｍ未満の場合には、上記可動コアの摩耗を充分に抑制することができないおそれがある。一方、１５μｍを超える場合には、膜厚にばらつきが生じ、膜厚の管理や上記可動コアと上記弁部材との間のクリアランス管理が困難となるおそれがある。

また、上記表面硬化層は、上記可動コアの上記貫通孔の内周面を浸炭処理又は窒化処理することによって形成してなるものであることが好ましい（請求項４）。
この場合には、上記表面硬化層によって上記可動コアの磨耗を充分に抑制することができ、燃料噴射弁の耐久性及び信頼性を向上させることができる。

また、上記表面硬化層は、上記可動コアを構成する磁性材料よりも硬い材料からなる筒状の部材を上記可動コアの上記貫通孔の内周面に嵌め込んで形成してなるものであることが好ましい（請求項５）。
この場合には、上記表面硬化層によって上記可動コアの磨耗を充分に抑制することができ、燃料噴射弁の耐久性及び信頼性を向上させることができる。
なお、上記可動コアを構成する磁性材料よりも硬い材料からなる筒状の部材は、ＳＵＳ（ステンレス鋼）（例えば、ＳＵＳ４４０Ｃ）等の材料を用いて構成することができる。

また、上記表面硬化層は、ビッカース硬度がＨｖ４００以上であることが好ましい。
上記表面硬化層のビッカース硬度がＨｖ４００未満の場合には、上記可動コアの磨耗を充分に抑制することができないおそれがある。

また、上記可動コアの上記貫通孔の内周面と上記弁部材の外周面との間には、両者のうち少なくとも一方を窪ませてなる燃料溜まり部が形成されていることが好ましい（請求項６）。
この場合には、上記可動コアの上記貫通孔内における上記弁部材の摺動を、両者の摺動部分に設けられた上記燃料溜まり部に溜まった燃料によって滑らかにすることができる。これにより、上記表面硬化層を設けたことによる効果に加えて、上記可動コアの磨耗をより一層抑制することができる。
また、上記可動コアに摩耗が生じても、その摩耗による摩耗粉が両者の摺動部分に設けられた上記燃料溜まり部に排出される。そのため、両者の間に摩耗粉が残留して上記可動コアの磨耗を促進したり、両者を凝着させたりすることを抑制することができるという効果が得られ、燃料噴射弁の信頼性をより一層向上させることができる。

また、上記燃料溜まり部は、周方向全周に渡って形成されていることが好ましい（請求項７）。
この場合には、上記燃料溜まり部を設けたことによる効果をより一層充分に発揮することができる。
なお、上記燃料溜まり部は、上記可動コアの上記貫通孔内を上記弁部材が問題なく摺動することができれば、数、位置、形状等を様々に変更することが可能である。

また、上記可動コアにおける上記ステータとの接触面にも、表面硬化層が設けられていることが好ましい（請求項８）。
すなわち、上記可動コアは、上記ステータとの間に生じる磁気吸引力により該ステータに吸引され、衝突する。そのため、上記可動コアに大きな衝撃力が加わる。そこで、上記可動コアにおける上記ステータとの接触面に表面硬化層を設けることにより、上記可動コアの磨耗を抑制することができる。

また、上記可動コアの上記接触面に設けられた上記表面硬化層は、電解めっきを施すことによって形成してなる電解めっき膜であることが好ましい（請求項９）。
この場合には、上記可動コアの上記接触面に電解めっきを施すことにより、十分な硬度を確保することができる電解めっき膜よりなる上記表面硬化層を形成することができる。これにより、上記可動コアの磨耗をより一層抑制することができる。
なお、電解めっきとしては、高硬度が得られるクロム等のめっきを採用することが好ましい。

第２の発明において、上記燃料溜まり部は、周方向全周に渡って形成されていることが好ましい（請求項１１）。
この場合には、上記燃料溜まり部を設けたことによる効果をより一層充分に発揮することができる。
なお、上記燃料溜まり部は、上記可動コアの上記貫通孔内を上記弁部材が問題なく摺動することができれば、数、位置、形状等を様々に変更することが可能である。

（実施例１）
本発明の実施例にかかる燃料噴射弁（以下、インジェクタという）について、図を用いて説明する。
本例のインジェクタ１は、図１に示すごとく、例えば直噴式のガソリンエンジンに適用されるものである。インジェクタ１は図示しないエンジンヘッドに搭載される。なお、インジェクタ１は、直噴式のガソリンエンジンに限らず、予混合式のガソリンエンジン、又はディーゼルエンジンなどに適用してもよい。
また、本例のインジェクタ１においては、噴孔３４が設けられている側を先端側、その反対側を後端側とする。

同図に示すごとく、インジェクタ１は、筒状のハウジング１０を備えている。ハウジング１０は、パイプ１１、非磁性部１２及びホルダ１３により構成されており、例えばレーザ溶接等により一体的に接続されている。パイプ１１及びホルダ１３は、磁性材料（電磁ステンレス鋼）により形成されている。また、非磁性部１２は、非磁性材料により形成されている。

パイプ１１の内周側には、ステータ２１が圧入により収容されている。ステータ２１は、磁性材料（電磁ステンレス鋼）により筒状に形成されている。ステータ２１の内周側には、後述するアジャスティングパイプ２８及び第１スプリング２６が収容されている。

パイプ１１の後端部１１２には、外部コネクタ１９が圧入されている。外部コネクタ１９は、後端部に燃料入口１９１を形成している。燃料入口１９１には、図示しない燃料ポンプにより燃料タンクから燃料が供給される。燃料入口１９１に供給された燃料は、外部コネクタ１９の内部に設けられたフィルタ部材１８を経由してパイプ１１の内周側に流入する。フィルタ部材１８は、燃料に含まれる異物を除去する。

パイプ１１の先端側には、非磁性部１２が配設されている。また、非磁性部１２の先端側には、ホルダ１３が配設されている。非磁性材料により形成されている非磁性部１２は、磁性材料により形成されているパイプ１１とホルダ１３との間の磁気的な短絡を防止している。

ホルダ１３の先端部１３１には、弁ボディ３１が収容されている。弁ボディ３１は、筒状に形成され、例えば圧入、溶接等によりホルダ１３の先端部１３１に固定されている。弁ボディ３１は、先端に近づくにつれて内径が小さくなる円錐状の内壁面に弁座３２を有している。弁ボディ３１の先端部には、噴孔３４が形成されている。噴孔３４は、弁ボディ３１の内側と外側とを連通している。噴孔３４は、単数又は複数のいずれであってもよい。

ホルダ１３の内周側には、可動コア２２が収容されている。可動コア２２は、磁性材料（電磁ステンレス鋼）により筒状に形成されている。可動コア２２は、ステータ２１と軸方向に対向して配設されており、後述するコイル５１への通電によってステータ２１との間に発生する磁気吸引力によりステータ２１に吸引されるよう構成されている。可動コア２２は、ホルダ１３の内周側において軸方向に摺動可能に設けられている。

また、可動コア２２は、その内周部において軸方向に貫通するよう設けられた貫通孔２３を有する。また、可動コア２２は、その外周部において軸方向に貫通するよう設けられた複数の連通孔２４を有する。連通孔２４は、燃料を流入及び流出させることによって後述するニードル４０の開弁及び閉弁を円滑に行うために設けられている。

また、ホルダ１３の内周側には、ニードル（弁部材）４０が収容されている。ニードル４０は、可動コア２２に設けられた貫通孔２３に貫通配置されている。また、ニードル４０は、可動コア２２とは別部品で構成されており、可動コア２２の貫通孔２３内を摺動可能に設けられている。すなわち、本例では、可動コア２２とニードル４０とは、別体で設けられた二体構造となっており、互いに固定されておらず、軸方向に相対移動可能となっている。
また、ニードル４０は、弁ボディ３１と略同軸上に配置されており、可動コア２２と共に軸方向に移動可能に構成されている。ニードル４０は、その先端部にシール部４２を有している。シール部４２は、弁ボディ３１の弁座３２に着座可能である。

また、ニードル４０は、後端部において弾性部材である第１スプリング２６と接している。第１スプリング２６は、一方の端部がニードル４０の後端部に接しており、他方の端部がアジャスティングパイプ２８に接している。また、可動コア２２は、先端部において弾性部材である第２スプリング２７と接している。なお、上記弾性部材は、スプリングに限らず、例えば板ばね、又は気体や液体のダンパ等を適用可能である。

アジャスティングパイプ２８は、ステータ２１の内周側に圧入されている。アジャスティングパイプ２８の圧入量を調整することにより、第１スプリング２６の荷重は調整される。第１スプリング２６は、軸方向へ伸びる力を有している。そのため、一体のニードル４０及び可動コア２２は、第１スプリング２６によりシール部４２が弁座３２に着座する方向へ押し付けられている。また、これと同時に、可動コア２２は、第２スプリング２７により可動コア２２の後端部がニードル４０のニードルストッパ４０１に接する方向へ押し付けられている。

パイプ１１の外周側には、コイルアセンブリ５０が配設されている。コイルアセンブリ５０は、コイル５１、モールド樹脂５２及び電気コネクタ５３から一体に構成されている。コイル５１は、モールド樹脂５２によって被覆されている。コイル５１は、モールド樹脂５２によって外周側及び内周側が覆われた状態で円筒状に形成されている。コイル５１は、パイプ１１の外周側を周方向へ連続して覆っている。モールド樹脂５２及び電気コネクタ５３は、樹脂により一体に形成されている。コイル５１は、配線部材５４により電気コネクタ５３のターミナル５５と接続している。

コイル５１の外周側には、ハウジングプレート１４が配設されている。ハウジングプレート１４は、筒状に形成されている。ハウジングプレート１４は、パイプ１１との間においてモールド樹脂５２に覆われたコイル５１を保持している。また、コイル５１の後端側には、カバー１５が配設されている。カバー１５は、コイル５１の後端側を覆っている。ハウジングプレート１４及びカバー１５は、磁性材料（電磁ステンレス鋼）により形成されている。

そして、本例のインジェクタ１においては、図２に示すごとく、可動コア２２の貫通孔２３の内周面２３１には、表面硬化層６１が設けられている。本例では、表面硬化層６１は、可動コア２２の貫通孔２３の内周面２３１に加えて、可動コア２２の後端面２２２及び外周面２２３のうちのハウジング１０の内周面に対して摺動する部分である外周摺動面２２４にも設けられている。

また、同図に示すごとく、表面硬化層６１は、可動コア２２を構成する磁性材料（電磁ステンレス鋼）よりも硬い材料よりなる膜で構成されており、硬質クロムめっき膜よりなる。表面硬化層６１は、公知の電解めっき処理を施すことによって形成されている。
なお、硬質クロムめっき膜よりなる表面硬化層６１のビッカース硬度はＨｖ８００であり、電磁ステンレス鋼よりなる可動コア２２のビッカース硬度よりも大きい。また、表面硬化層６１の膜厚は１〜１５μｍである。

次に、上記構成のインジェクタ１の作動について説明する。
コイル５１への通電が停止されているとき、ステータ２１と可動コア２２との間には磁気吸引力は発生しない。そのため、可動コア２２は第１スプリング２６の押し付け力によりステータ２１から離れている。その結果、コイル５１への通電が停止されているとき、ニードル４０のシール部４２は弁座３２に着座している（閉弁状態）。よって、燃料は噴孔３４から噴射されない。

コイル５１に通電されると、コイル５１に発生した磁界によりハウジングプレート１４、ホルダ１３、可動コア２２、ステータ２１、パイプ１１及びカバー１５に形成された磁気回路に磁束が流れる。そのため、互いに離れているステータ２１と可動コア２２との間には磁気吸引力が発生する。これにより、ステータ２１と可動コア２２との間に発生する磁気吸引力が第１スプリング２６の押し付け力よりも大きくなると、可動コア２２及びニードル４０はステータ２１方向へ移動する。そして、可動コア２２がステータ２１に当接（衝突）する。その結果、ニードル４０のシール部４２は弁座３２から離座する（開弁状態）。

燃料入口１９１から流入した燃料は、フィルタ部材１８、パイプ１１の内周側、ステータ２１の内周側（アジャスティングパイプ２８の内周側を含む）及びニードル４０の内部を経由して、燃料孔４５からニードル４０の外部へ流入する。ニードル４０とホルダ１３との間に流入した燃料は、弁座３２から離座したニードル４０と弁ボディ３１との間を経由して噴孔３４から噴射される。

コイル５１への通電を停止すると、ステータ２１と可動コア２２との間の磁気吸引力は消滅する。これにより、可動コア２２及びニードル４０は、第１スプリング２６の押し付け力によりステータ２１とは反対方向へ移動する。そして、可動コア２２は、ステータ２１から離れる。その結果、ニードル４０のシール部４２は再び弁座３２に着座する（閉弁状態）。よって、噴孔３４からの燃料の噴射は終了する。

次に、本例のインジェクタ１における作用効果について説明する。
本例のインジェクタ１では、可動コア２２とニードル４０とは、別部品として構成されており、ニードル４０は、可動コア２２の内周部に軸方向に形成された貫通孔２３において摺動可能に貫通配置されている。すなわち、可動コア２２とニードル４０とは、別体で設けられた二体構造を有しており、互いに固定されておらず、軸方向に相対移動可能に構成されている。
そして、ニードル４０が摺動する面となる可動コア２２の貫通孔２３の内周面２３１には、表面硬化層６１が設けられている。

そのため、ニードル４０が可動コア２２の貫通孔２３内を摺動しても、貫通穴２３の内周面２３１に設けられた表面硬化層６１によって可動コア２２の磨耗を抑制することができ、耐久性向上を図ることができる。また、可動コア２２の摩耗を抑制することにより、可動コア２２とニードル４０との間のクリアランスの変化を抑制することができる。よって、インジェクタ１における噴射量特性等の性能を維持することができ、信頼性向上を図ることができる。

また、本例では、表面硬化層６１は、可動コア２２を構成する磁性材料（電磁ステンレス鋼）よりも硬い材料よりなる硬質クロムめっき膜である。また、表面硬化層６１のビッカース硬度はＨｖ８００であり、膜厚は１〜１５μｍである。そのため、表面硬化層６１によって可動コア２２の磨耗を充分に抑制することができる。

このように、本例によれば、可動コアの摩耗を抑制することができ、耐久性・信頼性に優れたインジェクタ（燃料噴射弁）を提供することができる。

（実施例２）
本例は、図３、図４に示すごとく、表面硬化層６１の構成を変更した例である。
図３の例では、表面硬化層６１は、可動コア２２の表面を浸炭処理することによって形成されたものである。表面硬化層６１は、可動コア２２の貫通孔２３の内周面２３１を含む表面全体に対して浸炭処理を施すことによって表面硬度を向上させて形成されている。なお、浸炭処理に代えて窒化処理を用いることもできる。
その他は、実施例１と同様の構成である。

また、図４の例では、表面硬化層６１は、可動コア２２を構成する磁性材料（電磁ステンレス鋼）よりも硬い材料よりなる筒状の部材で構成されており、可動コア２２の貫通孔２３の内周面２３１に圧入されている。表面硬化層６１を構成する筒状の部材としては、ＳＵＳ４４０Ｃを用いている。
その他は、実施例１と同様の構成である。

図３、図４のいずれの例においても、表面硬化層６１によって可動コア２２の磨耗を充分に抑制することができ、インジェクタ１の耐久性及び信頼性を向上させることができる。
その他は、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実施例３）
本例は、図５、図６に示すごとく、表面硬化層６１に代えて燃料溜まり部６２を設けた例である。
本例では、同図に示すごとく、可動コア２２の貫通孔２３の内周面２３１とニードル４０の外周面４００との間には、両者のうち少なくとも一方を窪ませてなる燃料溜まり部６２が形成されている。

図５の例では、燃料溜まり部６２は、可動コア２２の貫通孔２３の内周面２３１を周方向全周に渡って窪ませて形成されている。
また、図６の例では、燃料溜まり部６２は、ニードル４０の外周面４００のうち可動コア２２の貫通孔２３の内周面２３１に対して摺動する部分を周方向全周に渡って窪ませて形成されている。
その他は、いずれの例においても、実施例１と同様の構成である。

図５、図６のいずれの例においても、可動コア２２の貫通孔２３内におけるニードル４０の摺動を、両者の摺動部分に設けられた燃料溜まり部６２に溜まった燃料によって滑らかにすることができる。これにより、可動コア２２の磨耗をより一層抑制することができる。

また、可動コア２２に摩耗が生じても、その摩耗による摩耗粉が両者の摺動部分に設けられた燃料溜まり部６２に排出される。そのため、両者の間に摩耗粉が残留して可動コア２２の磨耗を促進したり、両者を凝着させたりすることを抑制することができるという効果が得られ、インジェクタ１の信頼性をより一層向上させることができる。
その他は、実施例１と同様の作用効果を有する。

なお、燃料溜まり部６２は、可動コア２２の貫通孔２３内をニードル４０が問題なく摺動することができれば、可動コア２２の貫通孔２３の内周面２３１とニードル４０の外周面４００との両方に設けることもできる。また、燃料溜まり部６２は、その数、位置、形状等を変更することも可能である。

また、本例では、表面硬化層６１に代えて燃料溜まり部６２を設けたが、表面硬化層６１と燃料溜まり部６２との両方を設けた構成とすることもできる。
例えば、図７に示すごとく、可動コア２２の貫通孔２３の内周面２３１に燃料溜まり部６２を設けると共に、その内周面２３１に実施例１の表面硬化層６１を設ける構成とすることもできる。
この場合には、表面硬化層６１を設けたことによる効果に加えて、燃料溜まり部６２を設けたことによる効果を得ることができる。

（実施例４）
本例は、図８に示すごとく、表面硬化層６１の構成を変更した例である。
本例では、同図に示すごとく、可動コア２２の貫通孔２３の内周面２３１を含む表面全体に、無電解めっき膜よりなる表面硬化層６１ａが形成されている。また、さらに、可動コア２２の後端面２２２、すなわちステータ２１との接触面には、電解めっき膜よりなる表面硬化層６１ｂが無電解めっき膜よりなる表面硬化層６１ａの上に形成されている。

また、上記構成の表面硬化層６１（表面硬化層６１ａ、６１ｂ）を形成するに当たっては、まず、可動コア２２の貫通孔２３の内周面２３１を含む表面全体に対して無電解めっき処理を施す。次いで、可動コア２２の後端面２２２に対して電解めっき処理を施す。これにより、無電解めっき膜よりなる表面硬化層６１ａ及び電解めっき膜よりなる表面硬化層６１ｂを所望の場所に形成する。
なお、本例において、無電解めっき膜はＮｉ−Ｐよりなり、電解めっき膜は硬質クロムよりなる。
その他は、実施例１と同様の構成である。

本例における作用効果について説明する。
本例では、可動コア２２の貫通孔２３の内周面２３１には、無電解めっきを施すことによって形成した無電解めっき膜よりなる表面硬化層６１ａが設けられている。すなわち、無電解めっき処理を用いるため、めっき膜を形成する部分に電流を流す必要がない。よって、可動コア２２の貫通孔２３の内周面２３１のような複雑な形状の部分であっても、品質上安定しためっき膜を形成することができる。

また、可動コア２２の後端面２２２には、電解めっきを施すことによって形成した電解めっき膜よりなる表面硬化層６１ｂが設けられている。すなわち、可動コア２２は、ステータ２１との間に生じる磁気吸引力によりステータ２１に吸引され、衝突する。そのため、ステータ２１との接触面となる可動コア２２の後端面２２２には、大きな衝撃力が加わる。そこで、本例のように、可動コア２２の後端面２２２に表面硬化層６１ｂを設けることにより、可動コア２２の磨耗を抑制することができる。
また、表面硬化層６１ｂは、十分な硬度を確保することができる電解めっき膜であるため、可動コア２２の磨耗をより一層抑制することができる。また、この電解めっき膜は、高硬度が得られる硬質クロムであるため、その効果が非常に大きい。

また、表面硬化層６１（表面硬化層６１ａ、６１ｂ）を形成するに当たっては、まず、可動コア２２の貫通孔２３の内周面２３１を含む表面全体に対して無電解めっき処理を施し、その後、可動コア２２の後端面２２２に対して電解めっき処理を施す。そのため、マスキング等の管理が容易となり、コスト面や品質面においても非常に優れている。
その他は、実施例１と同様の作用効果を有する。

実施例１における、インジェクタの構造を示す説明図。 実施例１における、表面硬化層を設けた可動コアを示す説明図。 実施例２における、表面硬化層の別構成例を示す説明図。 実施例２における、表面硬化層の別構成例を示す説明図。 実施例３における、可動コアに燃料溜まり部を設けた例を示す説明図。 実施例３における、ニードルに燃料溜まり部を設けた例を示す説明図。 実施例３における、可動コアに表面硬化層及び燃料溜まり部を設けた例を示す説明図。 実施例４における、表面硬化層の別構成例を示す説明図。

符号の説明

１ インジェクタ（燃料噴射弁）
１０ ハウジング
２１ ステータ
２２ 可動コア
２３ 貫通孔
２３１ 内周面（貫通孔の内周面）
３４ 噴孔
４０ ニードル（弁部材）
５１ コイル
６１ 表面硬化層

Claims (11)

1. 筒状のハウジングと、該ハウジングの外周側に配設されたコイルと、上記ハウジングの内周側に配設された磁性材料からなる筒状のステータと、上記ハウジングの内周側に上記ステータと軸方向に対向して配設され、上記コイルへの通電によって上記ステータとの間に生じる磁気吸引力により該ステータに吸引される磁性材料からなる筒状の可動コアと、該可動コアと共に軸方向へ移動し、燃料を噴射する噴孔を開閉する弁部材とを有する燃料噴射弁であって、
   上記可動コアと上記弁部材とは別部品として構成され、該弁部材は上記可動コアの内周部に軸方向に形成された貫通孔において摺動可能に貫通配置されており、
   上記可動コアの上記貫通孔の内周面には、表面硬化層が設けられていることを特徴とする燃料噴射弁。
2. 請求項１において、上記表面硬化層は、上記可動コアを構成する磁性材料よりも硬い材料からなる膜を形成してなるものであることを特徴とする燃料噴射弁。
3. 請求項２において、上記表面硬化層は、無電解めっきを施すことによって形成してなる無電解めっき膜であることを特徴とする燃料噴射弁。
4. 請求項１において、上記表面硬化層は、上記可動コアの上記貫通孔の内周面を浸炭処理又は窒化処理することによって形成してなるものであることを特徴とする燃料噴射弁。
5. 請求項１において、上記表面硬化層は、上記可動コアを構成する磁性材料よりも硬い材料からなる筒状の部材を上記可動コアの上記貫通孔の内周面に嵌め込んで形成してなるものであることを特徴とする燃料噴射弁。
6. 請求項１〜５のいずれか１項において、上記可動コアの上記貫通孔の内周面と上記弁部材の外周面との間には、両者のうち少なくとも一方を窪ませてなる燃料溜まり部が形成されていることを特徴とする燃料噴射弁。
7. 請求項６において、上記燃料溜まり部は、周方向全周に渡って形成されていることを特徴とする燃料噴射弁。
8. 請求項１〜７のいずれか１項において、上記可動コアにおける上記ステータとの接触面にも、表面硬化層が設けられていることを特徴とする燃料噴射弁。
9. 請求項８において、上記可動コアの上記接触面に設けられた上記表面硬化層は、電解めっきを施すことによって形成してなる電解めっき膜であることを特徴とする燃料噴射弁。
10. 筒状のハウジングと、該ハウジングの外周側に配設されたコイルと、上記ハウジングの内周側に配設された磁性材料からなる筒状のステータと、上記ハウジングの内周側に上記ステータと軸方向に対向して配設され、上記コイルへの通電によって上記ステータとの間に生じる磁気吸引力により該ステータに吸引される磁性材料からなる筒状の可動コアと、該可動コアと共に軸方向へ移動し、燃料を噴射する噴孔を開閉する弁部材とを有する燃料噴射弁であって、
    上記可動コアと上記弁部材とは別部品として構成され、該弁部材は上記可動コアの内周部に軸方向に形成された貫通孔において摺動可能に貫通配置されており、
    上記可動コアの上記貫通孔の内周面と上記弁部材の外周面との間には、両者のうち少なくとも一方を窪ませてなる燃料溜まり部が形成されていることを特徴とする燃料噴射弁。
11. 請求項１０において、上記燃料溜まり部は、周方向全周に渡って形成されていることを特徴とする燃料噴射弁。

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