JP3185646B2 - ノズル細孔内への保護膜形成方法 - Google Patents

ノズル細孔内への保護膜形成方法

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JP3185646B2 JP02693796A JP2693796A JP3185646B2 JP 3185646 B2 JP3185646 B2 JP 3185646B2 JP 02693796 A JP02693796 A JP 02693796A JP 2693796 A JP2693796 A JP 2693796A JP 3185646 B2 JP3185646 B2 JP 3185646B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ノズル細孔ヘの保
護膜形成方法に関し、特にディッピング法による膜厚を
均一とし、かつ所定の位置に保護膜を形成する方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関等の燃料噴射弁(以下、インジ
ェクタと呼称する)では、バルブの開閉によって、確実
に燃料を遮断または適量の流量を流さなければならな
い。また、燃料中にはオイル、添加物、水分等の異物が
存在し、これが作動中に堆積したデポジットと称する堆
積物が、燃料等の流れの障害となる。デポジットが堆積
するとインジェクタ構成部品が高精度に製作されていて
も、燃料流の障害となり内燃機関では問題となってく
る。最近では、このような細孔を有する部品において、
液体を噴射するノズルの目詰まりを防止するため、ノズ
ル内壁に撥液処理を施すことが考えられている。
【0003】例えば、実開昭59−84274号公報に
記載されている内燃機関用燃料噴射弁では、ノズル噴孔
部にデポジットが堆積するのを防止するためノズル表面
にフッ素樹脂膜がコートされている。このようなノズル
の表面だけでなく、細孔内も保護膜を形成するには、ス
ピンコート、スプレー、ロールコート等種々の方法が考
えられるが、通常ディッピング法を用いるのが便利であ
り、他の方法では細孔内のコーティングは困難が伴う。
しかし、細孔径が小さい場合、ディッピング法を用いる
と細孔内に液が溜まってしまい膜厚が均一とならない。
また、毛細管現象により保護膜が必要以上の個所まで形
成され、別の問題が生じる場合がある。このため、厚さ
が均一な膜を所望の個所に形成する工夫が望まれてい
る。
【0004】また、保護膜がノズル内壁に確実に形成さ
れていなければ所望の効果が期待できないため、保護膜
が形成されていることを確認・評価することが重要とな
る。このため、ディッピング法におけるコーティング液
のノズル内への侵入位置を精度よく判定し、かつこの位
置を一定に制御することが望まれている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、成膜
方法としてディッピングによってインジェクターノズル
の様な複雑形状の物へのコーティングをする場合、イン
ジェクターノズルの噴孔が0.3mmφ程度と小さいがた
めに、膜厚の不均一の原因となる噴孔内に残留する液の
除去方法を検討し、生膜の均一性を向上する保護膜形成
方法を提供する。また、本発明の他の目的は、これまで
のディッピングでは液の浸入位置を制御することは難し
かったが、これを制御するためにその容積を一定とする
方策を検討し保護膜の生成位置を一定とする保護膜形成
方法を提供する。さらに、本発明の別の目的は、コーテ
ィング液とインジェクターの接触状況を電気抵抗または
電気容量を測定することによって、保護膜の有無を判定
することにより保護膜の生成位置を一定とする保護膜形
成方法を提供する。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、ディッピ
ング法によりノズル細孔内に、撥液膜等の保護膜を形成
する方法であって、ノズル細孔内に、コーティング液の
中に一部を液外へ出した状態で前記ノズル細孔内を貫通
するガイド用針状物を通すと共に、ノズルをコーティン
グ液の所定位置まで浸漬し、次いで前記ノズルの細孔内
に前記ガイド用針状物を通した状態でノズルを引き上げ
ることを特徴とするノズル細孔内への保護膜形成方法に
よって達成される。
【0007】また、上記の目的は、ディッピング法によ
りノズル細孔内に、撥液膜等の保護膜を形成する方法で
あって、弁当たり面に非当接となし、前記細孔内の空間
部の内圧を上昇させ、コーティング液の侵入高さを制限
するように、ノズルの後端側に所定の大きさの栓をする
ことにより細孔内の容積を予め決めた一定容量となし、
その後コーティング液に浸漬し引き上げることを特徴と
するノズル細孔内への保護膜形成方法によっても達成さ
れる。
【0008】さらに、上記の目的は、ディッピング法に
よりノズル細孔内に、撥液膜等の保護膜を形成する方法
であって、ノズル細孔内を加圧しておいてコーティング
液に浸漬し、その後引き上げる際にさらに加圧して、前
記ノズル細孔内に残留したコーティング液を除去するこ
とを特徴とするノズル細孔内への保護膜形成方法によっ
ても達成される。
【0009】また、上記の目的は、前記保護膜形成方法
において、ノズルを有する部品が内燃機関用燃料噴射弁
のインジェクタであることを特徴とするノズル細孔内へ
の保護膜形成方法によっても達成される。
【0010】
【0011】
【発明の実施の形態】前記のごとく、インジェクターの
弁密を保持するために弁当たり面にはコーティングをし
てはならなかったが、噴孔径が0.3mmと小さいために
毛細管現象が発生し、弁当たり面に膜が付着していた。
さらに、この毛細管現象によって、内部に液が溜まり抜
けなくなっていた。これに対して、本発明はノズルの細
孔内に残留していた余分なコーティング液が、ノズルを
コーティング液から引き上げる際にガイド用針状物に付
着して排除される。このため、ノズル細孔内の保護膜の
膜厚がほぼ均一となる。
【0012】前記毛管現象によってノズル細孔内に導か
れるコーティング液は、ノズル細孔内の容積によって制
御できる。従って、保護膜を形成すべき範囲、すなわち
位置が決められている場合には、予めその範囲まで導入
される際のノズル内容積を求めておき、その容積になる
ように栓等で充填すればよい。その後は単にディッピン
グするだけで、所定の範囲にコーティング液が付着する
ため、極めて簡単に所定位置に保護膜を形成できる。以
下、本発明についての実施例を添付の図面に基づいてさ
らに詳述する。
【0013】
【実施例】
実施例1 本発明者等は実験より、次の知見を得た。図3はインジ
ェクター1の細孔内の容積を一定とするために、後端よ
り密栓2を取り付けたものである。この状態でディッピ
ング液に浸漬すると、その液の浸入高さと栓最上部から
の距離xの関係は図4のようになる。すなわち、距離x
と液の浸入高さは互いに制御可能領域を有することがわ
かった。そこで、本実施例では、インジェクター1後端
に図1に示すように、x=22〜10mmに変化させて
密栓をおこなった後、コーティング液にノズル先端を接
触させた。この時、コーティング液は毛細管上昇により
ノズル内に浸入するが、後端に密栓が装着されているた
めに、内圧が上昇し、コーティング液の浸入が防止され
る。従って、コーティング液の浸入量はノズル内の空間
容積により制御可能となる。図2に、前記xと液の浸入
高さの関係を示す。この図から、本実施例では弁当たり
面に膜をつけることなく噴孔内に膜をつけるためには、
x=20mm〜16mmの斜線の範囲が好ましいことが
わかる。
【0014】実施例2 本実施例においては、インジェクターノズルをアセトン
にて洗浄した後、図5に示すように、浸漬開始時にガイ
ド用針金5をインジェクター1の噴孔3から通した状態
で浸漬する。その後、引き上げ時に図6のごとく、コー
ティング液7が完全に噴孔3外に除去するものである。
(図6の除去される部分6参照)すなわち、本実施例で
は、インジェクターノズルの先端をSiO2 系ゾル浸漬
した後引き上げ速度60mm/min にてインジェクターの
引き上げを行いインジェクターノズルの噴孔内に乾燥ゲ
ル膜を形成する。すなわち、その後インジェクターノズ
ルを200℃にて1時間焼成し、SiO2 膜を形成し
た。この膜の膜厚を測定した結果を図9に示す。この結
果より膜厚が均一であることがわかる。本実施例から、
ノズルの細孔内に残留していた余分なコーティング液7
が、ノズルをコーティング液から引き上げる際にガイド
用針状物に付着して排除される。このため、ノズル細孔
内の保護膜の膜厚がほぼ均一となる。
【0015】従来方法によって、次の実験を行った。イ
ンジェクターノズルをアセトンにて洗浄した後、SiO
2 系ゾルにノズル先端を浸漬した後乾燥し、インジェク
ターノズルの噴孔内に乾燥ゲル膜を形成する。その後イ
ンジェクターノズルを200℃にて1時間焼成しSiO
2 膜を形成した。この膜の膜厚を測定した結果を図8に
示す。この結果より従来方法では、膜厚が非常に不均一
であり所々に膜が付着していない箇所も認められた。
【0016】実施例3 本実施例では、インジェクター内部を加圧しておいてコ
ーティング液7に浸漬する方法およびさらにシリンダー
にて加圧し、噴孔内のコーティング液7を排出させ、弁
当たり面にコーティングすることなく噴孔内にのみコー
ティングする方法に関するものである。すなわち、イン
ジェクターノズルの後端部にシリンダー8を供え付けた
パイプを繋ぎ、シリンダー8にて液を噴孔内に吸入した
後、シリンダーを用いて空気をノズル内に送り膜厚が均
一な乾燥ゲル膜を形成する方法(図7参照)。
【0017】本実施例では、インジェクターノズルをア
セトンにて洗浄した後、図7に示す装置にて、インジェ
クターノズルの先端をSiO2 系ゾル浸漬した後シリン
ダー8にてゾルを噴口内に吸引した後、シリンダー8に
て空気を0.02μl/secの速度にて送り、噴孔内
のゾルを一定速度にて抜いた後インジェクターノズルを
ゾルから引き上げ乾燥ゲル膜を形成する。その後インジ
ェクターを200℃にて1時間焼成しSiO2 膜を形成
した。この膜の膜厚を測定した結果を図10に示す。この
図より均一なSiO2 膜が形成されていることがわか
る。但し、この成膜方法においては膜はインジェクター
の弁当たり面にも付着しており、その結果として弁密の
低下が認められた。
【0018】また、本実施例において、さらにインジェ
クターノズルをアセトンにて洗浄した後、前記と同様に
図7に示す装置にてシリンダー8にて空気を0.01μ
l/sec の流量にて流しながらノズルの先端をSiO2
系ゾルに浸漬した直後シリンダーにて空気を送るのを停
止する。このことによりインジェクター内部の圧力は大
気圧より僅かに高くなりこの作用によりゾルは噴孔上部
より上に上がらなくなる。その後シリンダーにて空気を
0.02μl/sec の速度にて送り、噴孔内のゾルを一
定速度にて抜いた後インジェクターノズルをゾルから引
き上げ乾燥ゲル膜を形成する。その後インジェクターを
200℃にて1時間焼成しSiO2 膜を形成した。この
様に形成した膜は図10と同等に均一であり、また弁当た
り面にも膜は付着しておらず、弁密も良好であった。
【0019】
【0020】
【0021】
【発明の効果】本発明によって、毛細管現象によってノ
ズル細孔内に導かれるコーティング液は、ノズル細孔内
の容積によって制御され、所定の範囲にコーティング液
が付着するため、極めて簡単に所定位置に保護膜を形成
できる。また、細孔に残留するコーティング液が完全に
除去されるために、保護膜の形成が均一化され、インジ
ェクター等の品質が安定する。さらに、本発明によって
非破壊的測定により保護膜の評価を可能とし、製造工
程での簡便な保護膜形成の評価方法を達成した。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1に係る容量一定とする栓の装
置を示す図である。
【図2】本発明の実施例1に係るインジェクターの先端
からの距離と液の浸入高さと関係を示す図である。
【図3】本発明の実施例1に係る容量一定とする栓の説
明図である。
【図4】本発明の実施例1に係る栓の上端からの距離と
液の浸入高さと関係を示す図である。
【図5】本発明の実施例2に係るガイド用針金の装置を
示す図である。
【図6】本発明の実施例2に係るガイド用針金の液排除
部分を示す図である。
【図7】本発明の実施例3に係る圧力を付与する装置を
示す図である。
【図8】従来の保護膜の膜厚みのバラツキを示す図であ
る。
【図9】本発明の実施例2に係る膜厚みのバラツキを示
す図である。
【図10】本発明の実施例3に係る膜厚みのバラツキを
示す図である。
【図11】本発明の参考例に係る2電極の装置を示す図
である。
【図12】本発明の参考例に係る1電極の装置を示す図
である。
【符号の説明】
1…インジェクター 2…栓 3…噴孔 4…弁当たり面 5…ガイド用針金 6…排除される部分 7…コーティング液 8…シリンダー 9…コーティング液確認電極 10…コーティング液制御電極 11…電極 12…容器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02M 39/00 - 71/04 B05D 1/00 - 7/26 B05B 1/00 - 3/18 B05B 7/00 - 9/08

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディッピング法によりノズル細孔内に、
    撥液膜等の保護膜を形成する方法であって、ノズル細孔
    内に、コーティング液の中に一部を液外へ出した状態で
    該ノズル細孔内を貫通するガイド用針状物を通すと共
    に、ノズルをコーティング液の所定位置まで浸漬し、次
    いで該ノズルの細孔内に該ガイド用針状物を通した状態
    でノズルを引き上げることを特徴とするノズル細孔内へ
    の保護膜形成方法。
  2. 【請求項2】 ディッピング法によりノズル細孔内に、
    撥液膜等の保護膜を形成する方法であって、弁当たり面
    に非当接となし、該細孔内の空間部の内圧を上昇させ、
    コーティング液の侵入高さを制限するように、ノズルの
    後端側に所定の大きさの栓をすることにより細孔内の容
    積を予め決めた一定容量となし、その後コーティング液
    に浸漬し引き上げることを特徴とするノズル細孔内への
    保護膜形成方法。
  3. 【請求項3】 ディッピング法によりノズル細孔内に、
    撥液膜等の保護膜を形成する方法であって、ノズル細孔
    内を加圧しておいてコーティング液に浸漬し、その後引
    き上げる際にさらに加圧して、該ノズル細孔内に残留し
    たコーティング液を除去することを特徴とするノズル細
    孔内への保護膜形成方法。
  4. 【請求項4】 請求項1から3のいずれかにおいて、ノ
    ズルを有する部品が内燃機関用燃料噴射弁のインジェク
    タであることを特徴とするノズル細孔内への保護膜形成
    方法。
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DE102010031240A1 (de) * 2010-07-12 2012-01-12 Hamilton Bonaduz Ag Pipettierspitze mit hydrophober Oberflächenausbildung
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