JPH01290749A - 電子制御式燃料噴射弁のハウジングまたはコネクタ材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電子制御式燃料噴射弁のハウジングまたはコ
ネクタ材料に用いられる冷間鍛造用ステンレス鋼に関す
る。

（従来の技術） 一般に、電子制御式燃料噴射弁は、電気パルス信号にも
とづいて弁開閉が行なわれるため、電子制御式燃料噴射
弁のハウジングやコネクタ等に用いられる材料は、噴射
弁のダイナミックレンジの向上をはかるべく電気抵抗が
大きくかつ保磁力の低い材料であることが望ましい。

従来より、電子制御式燃料噴射弁のハウジングやコネク
タに用いられる材料としては、耐食性の良好なステンレ
ス鋼が用いられ１例えば上記ハウジングには１３０「ス
テンレス鋼が用いられ、上記コネクタには１３Ｃ「快削
ステンレス鋼が用いられている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来のハウジングまたはコネクタ材料に
あっては、例えば１３ｃｒステンレス鋼を用いると、冷
間鍛造によりハウジングを造ることはできるが、この場
合の＋３ｃｒステンレス鋼は電気抵抗が低いので、電子
制御式燃料噴射弁のダイナミックレンジが狭くなるとい
う問題があり、また１３Ｃ「快削電磁ステンレス鋼を用
いると、電気抵抗は高いが冷間鍛造性が悪く、コネクタ
を造るのに切削加工をしなければならず、加工工程が複
雑になるという問題がある。

そこで、本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、電気抵
抗が充分に高くかつ冷間鍛造性の優れたハウジングまた
はコネクタ材料を見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明者らは１通常の＋３ｃｒステンレス鋼
に含まれるＳｉの添加口を少囲に抑えて冷間鍛造性を良
好にしつつＡ℃を適量添加することにより、電気抵抗を
高めた電子制御式燃料噴射弁用ハウジングまたはコネク
タに用いる電磁ステンレス鋼を創作した。

（課題を解決するための手段） 本発明の電子制御式燃料噴射弁のハウジングまたはコネ
クタ材料は、重量％で、０．０１５％以下の炭素、０．
１０％未満のケイ素、１２〜１５％のクロム、０．８〜
２．７％のアルミニウム、２００ｐｐｍ以下の窒素、お
よび残部が実質的に鉄からなり、暁なまし後の電気抵抗
ρ（μΩＣｍ）および引張強さＴＳ　（Ｋ　ｇ　ｆ／ｍ
ｍ’）が５それぞれ　　　　　　ρ≧６０ ρ≧４×ＴＳ−８０ を満足することを特徴とする。これによって耐食性を保
持し、また磁気特性や電気抵抗特性を改善しつつ、冷間
鍛造性を効果的に向上させることができる。

本発明の電子制御式燃料噴射弁のハウジングまたはコネ
クタ材料は、更に、重量％で、それぞれ１．０％以下の
、ニオブ、チタン、ジェルコニウム。

およびバナジウムのうちの少なくとも１種以上が含有さ
れることが望ましい。これらの元素の含有によって、冷
間鍛造性が著しく向上される。

また１本発明の電子制御式燃料噴射弁のハウジングまた
はコネクタ材料は、上記の追加含有成分（選択成分）と
共に、あるいは単独に、巾１％で、２．０％以下の％１
．３．０％以下のニッケル、および５．０％以下のモリ
ブデンのうちの少ｔＪ：とも１種以上が更に含有される
ことが望ましい。これら選択元素の含有によって、ステ
ンレス鋼材料の耐食性が向上される。

さらに５本発明の電子ニトリ御式燃料噴射弁のハウジン
グまたはコネクタ材料は、上記２種の追加含有成分と組
合わせて、あるいは単独において、重量％で、０，０３
〜０．３０％の鉛、０．００２〜０．２０％のビスマス
、０．００２〜０．０２０％のカルシウム、０．０１〜
０．２０％のテルルおよび０．０３〜０．３０％のセレ
ンのうちの少なくとも１種以上を更に含むことが望まし
い。

これら選択元素の含有によって、ステンレス鋼材料の被
削性が向上させられる。

（構成の具体的説明） 上記ハウジングまたはコネクタ材料における成分限定理
由は、以下の通りである。

まず、ハウジングまたはコネクタ材料の主要合金成分た
るクロム（Ｃｒ）は、耐食性の付与に効果的な元素であ
り、また電気抵抗の増加にも効果的な元素である。しか
しながら、Ｉ　Ｈｋ％で１５０６を超える多量のＣｒ添
加は、電気抵抗の増加が殆どみられないばかりか経済性
が悪化する。

一方、Ｃ「の添加がか１２％未満に少なくなると、有効
な耐食性を発揮させることが困難となる。従って、Ｃ「
の添加量としては、１２〜１５％の範囲内において選択
する。このように、高Ｃｒ量にすることによって、磁気
特性、特に飽和磁束密度（Ｂ　３０）が向上される。

主要合金成分たるアルミニウム（Ａ℃）は、電気抵抗の
増加に効果的な元素であり、しかも磁気特性の向上（保
磁力（Ｈｃ　）の減少）にも効果があり、さらにフェラ
イト安定化に効果的な元素であるから、０．８％以上の
割合において含有させる。しかしながら、２．７％を超
える多量のＡｆｉの添加は冷間鍛造性の悪化を招くため
に、その上限を２．７％とする。これにより、電気抵抗
が効果的に高められる。

ケイ素（Ｓｌ）は、上記Ｃ「やＡｆｉと同様に、電気抵
抗の増加に効果的な元素であり、ステンレス鋼中の３１
％の増加にともない、その電気抵抗を増加させる特徴を
発揮する。またＳｌは、保磁力（Ｈａ）の減少にも効果
的な元素である。しかしながら０．１０％以−Ｌの多量
のＳｉの添加は冷間鍛造性の悪化を招くところから、そ
の上限は０゜１０％未満とする。

炭素（Ｃ）は、磁気特性を悪化させ、また靭性に悪影響
を及ぼす元素であるとともに、多量のＣは冷間鍛造性の
悪化を招くことから、０．０１５％を上限とする。

窒素（Ｎ）は、冷間鍛造性の悪化を招き、また窒素はい
ずれも磁気特性に悪影響を及ぼす元素でもあるところか
ら、それらは、それぞれ０．０２％（２００ｐｐｍ）を
上限としてその含有量が調整される。

このようにステンレス鋼中の炭素、窒素の含何量を低下
させることにより、目的とするステンレス鋼の保磁力を
下げ、その磁気特性を向−ヒさせる。

さらに、選択元素として含有されるチタン（Ｔｉ）は、
磁気特性に対して好ましくないＣ，Ｎの悪影響を軽減さ
せるために添加される。またＴｉはＴｉＮ、ＴｉＣの形
成を促進し、ステンレス鋼の冷間鍛造性を向上させ、靭
性を向上させる元素でもある。そこでＴｉの添加量は適
量のＴｉＮ、ＴｉＣを形成すると考えられる１、０％を
上限とする。ニオブ（Ｎｂ）、ジルコニウム（Ｚｒ）お
よびバナジウム（Ｖ）についても同様の理由により１．
０％を上限とする。

他の選択元素である銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎ１）およ
びモリブデン（Ｍｏ）は、それぞれステンレス鋼の耐食
性を効果的に向上させるものであるところから、Ｃｕに
あっては２．０％以下、Ｎ１にあっては３．０％以下、
更にｌｏにあっては５．０％以下の範囲において、選択
的に含有される。

本発明における更なる選択元素である鉛（ｐｂ）、ビス
マス（Ｂｉ）、カルシウム（Ｃａ）、テルル（Ｔｅ）、
セレン（Ｓｃ）は、それぞれ被削性を向トする元素であ
り、目的とするステンレス鋼に快削性を付与するために
添加される。これらの元素は冷間鍛造性や磁気特性を損
なわない範囲内において添加されるものであり、具体的
には、Ｆ）ｂにあっては０．０３〜０．３０％、Ｂｉに
あっては０．００２〜０．２０％、Ｃａにあっては０．
００２〜０．０２％、Ｔｅにあっては０．０１〜０．２
％、Ｓｅにあっては０．０３〜０．３０％の範囲におい
て、それぞれ選択的に添加される。

なお、本発明のハウジングまたはコネクタ材料において
、上記の添加元素以外の残余の成分は、実質的に鉄（Ｆ
ｅ）と不可避的不純物である。

（実施例） 以下、本発明の幾つかの実施例を示し、本発明を更に具
体的に明らかにすることとする。

まず、第１表に示される成分組成（残部はＦｅおよび不
可避的不純物からなる）のＦｅ−Ｃｒ系合゛金を溶製し
、次いで、それぞれの合金溶湯から所定のインゴットを
鋳造し、その後、常法に従って熱間加工して、目的とす
る各種の供試材を作製した。

（以下、余白） 得られた供試材Ｎｏ、４．５．６．１３．１４について
焼なまし８５０°ＣＸ２時間を行った後、圧縮試験を行
なった。第１図は、本発明例Ａと比較例Ｂ、Ｃ，Ｄにつ
いての圧縮試験結果をグラフにしたものであり、第２図
は、それぞの変形抵抗と電気抵抗ρ（μΩｃｍ）を示し
たものである。

本発明例Ｎｏ、４．５．６と比較例Ｎｏ、１３．１４の
成分および製造条件は次のとおりである。　２．５ｔｏ
ｎインゴツトを溶製し、加熱後３０φに圧延し、加熱後
２５φのコイルに線引きし、磯城加工により形状が直径
６ｍｍＸ高さ１１．５ｍｍの試験片を試作し、８５０°
ＣＸ２時間の焼なましを行なった。

圧縮試験結果を示す第１図において横軸は、ひずみ（Ｉ
ｎ　　ｈｏ／ｈ）、縦軸は応力（Ｋｇｆ／ｍ　ｍ’　）
を表わす。ここに　ｈｏ：変形面の高さ、ｈ：変形後の
高さである。

本発明のハウジングまたはコネクタ材料は、圧縮試験を
行なった結果、 限界圧縮率（ｈａ　−ｈ）　／ｈｏ　ｘ　ｌ　００　（
％）が９０％以上あることが確認された。

一般にハウジングを冷間鍛造により造るには変形抵抗が
大きく圧縮率が８０％以上要求され、コネクタを冷間鍛
造により造るには圧縮率が７５％以上要求されるので、
本発明のハウジングまたはコネクタ材料を用いれば、ハ
ウジングまたはコネクタを冷間鍛造により容易に造るこ
とができる。

第１図から明らかなように、本発明例供試材Ｎｏ、４．
５．６は、比較例Ｎｏ、１３＋　　１４に比べて変形し
やすく、冷間鍛造性に優れていることが判る。

次に各種の供試材について、それぞれの電気抵抗（ｐ）
、保磁力（ｌｌｃ）、切削性、耐食性、冷間鍛造性、お
よび磁気特性（磁束密度：Ｂ、。）を評価した。なお、
切削性、耐食性および冷間鍛造性は、それぞれ第２表に
示されるテスト方法に従い、そして第２表の評価記号に
基づいて評価した。

（以下、余白） 第２表 得られたテスト結果を第３表に示す。

第３表 第３表の結果から明らかなように、本発明の供試材Ｎｏ
、１〜１０のものにあっては、何れも低い保磁力（Ｈｃ
）を有するとともに、磁束密度（Ｂ、。）が高く、しか
も冷間鍛造性に優れたステンレス鋼であることが理解さ
れる。また、それら供試材の耐食性は充分なものであり
、切削性や電気抵抗特性においても優れていることが判
る。

これに対して、比較例である供試材Ｎｏ、！１〜１６の
ものにあっては、保磁力（Ｈｃ）が比較的高く、冷間鍛
造性も充分でないので、ステンレス鋼として充分でない
ことが理解される。

なお、本発明の範囲は、上記実施例の記載によって何等
の制限を受けるものでなく、上記実施例の他にも、また
上記の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない
限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変更、
修正、改良などを加え得るものである。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によるハウジングまたはコ
ネクタ材料は、磁気特性や電気抵抗特性、耐食性に優れ
、しかも冷間鍛造性が良好であるから、複雑な形状のハ
ウジングやコネクタを冷間鍛造性により造ることができ
るので、ハウジングやコネクタの製造工程で切削油−［
専を省略できるなど加工工程が簡略化されるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明例と比較例の冷間鍛造性を比較した圧
縮試験結果をあられすグラフ、第２図は本発明のハウジ
ングまたはコネクタ材料の電気抵抗と変形抵抗の範囲を
示すグラフである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量％で、０．０１５％以下の炭素、０．１０％
   未満のケイ素、１２〜１５％のクロム、０．８〜２．７
   ％のアルミニウム、２００ｐｐｍ以下の窒素、および残
   部が実質的に鉄からなり、焼なまし後の電気抵抗ρ（μ
   Ωｃｍ）および引張強さＴＳ（ＫｇＴ／ｍｍ＾２）が、
   それぞれ ρ≧６０ ρ≧４×ＴＳ−８０ を満足することを特徴とする電子制御式燃料噴射弁のハ
   ウジングまたはコネクタ材料。
2. （２）重量％で、それぞれ１．０％以下の、ニオブ、チ
   タン、ジルコニウム、およびバナジウムのうちの少なく
   とも１種以上を更に含むことを特徴とする請求項１に記
   載の電子制御式燃料噴射弁のハウジングまたはコネクタ
   材料。
3. （３）重量％で、２．０％以下の銅、３．０％以下のニ
   ッケル、および５．０％以下のモリブデンのうちの少な
   くとも１種以上を更に含むことを特徴とする請求項１ま
   たは請求項２に記載の電子制御式燃料噴射弁のハウジン
   グまたはコネクタ材料。
4. （４）重量％で、０．０３〜０．３０％の鉛、０．００
   ２〜０．２０％のビスマス、０．００２〜０．０２０％
   のカルシウム、０．０１〜０．２０％のテルルおよび０
   ．０３〜０．３０％のセレンのうちの少なくとも１種以
   上を更に含むことを特徴とする請求項１から請求項３の
   いずれか一項に記載の電子制御式燃料噴射弁のハウジン
   グまたはコネクタ材料。