JPH0763135A - 燃料噴射弁 - Google Patents
燃料噴射弁Info
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- JPH0763135A JPH0763135A JP22816193A JP22816193A JPH0763135A JP H0763135 A JPH0763135 A JP H0763135A JP 22816193 A JP22816193 A JP 22816193A JP 22816193 A JP22816193 A JP 22816193A JP H0763135 A JPH0763135 A JP H0763135A
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- JP
- Japan
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- fuel injection
- injection valve
- collision
- valve
- film
- Prior art date
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
- F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
- F02M51/061—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
- F02M51/0625—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
- F02M51/0664—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding
- F02M51/0671—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature having an elongated valve body attached thereto
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
- F02M61/166—Selection of particular materials
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃料噴射弁の摺動部および衝突部の異常摩耗
を防止して信頼性を向上させる。 【構成】 バルブボディ２，ニードル３およびストッパ
４の各部材を、ＳＵＳ４４０Ｃ等を母材として、その各
摺動部（Ａ）および各衝突部（Ｂ）にイオンプレーティ
ングによりＣｒＮ皮膜を形成するなど、ビッカース硬度
８００以上の高硬度材皮膜を形成する。 【効果】 ガソリン以外の燃料を使用した場合でも摺動
および衝突による異常摩耗の発生を抑えることができ、
摩耗に起因する可動部材の応答性悪化を防止して噴射流
量変化を抑制し信頼性の高い燃料噴射弁を得るようにで
きる。
を防止して信頼性を向上させる。 【構成】 バルブボディ２，ニードル３およびストッパ
４の各部材を、ＳＵＳ４４０Ｃ等を母材として、その各
摺動部（Ａ）および各衝突部（Ｂ）にイオンプレーティ
ングによりＣｒＮ皮膜を形成するなど、ビッカース硬度
８００以上の高硬度材皮膜を形成する。 【効果】 ガソリン以外の燃料を使用した場合でも摺動
および衝突による異常摩耗の発生を抑えることができ、
摩耗に起因する可動部材の応答性悪化を防止して噴射流
量変化を抑制し信頼性の高い燃料噴射弁を得るようにで
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は電子制御燃料噴射式内
燃機関等に使用する燃料噴射弁に関するものである。
燃機関等に使用する燃料噴射弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子制御燃料噴射式内燃機関に使用され
る燃料噴射弁は、一般に、先端に開口を設けたバルブボ
ディにニードル等の摺動式弁体を装着し、この弁体を電
磁コイルによって開閉駆動するよう構成されている。
る燃料噴射弁は、一般に、先端に開口を設けたバルブボ
ディにニードル等の摺動式弁体を装着し、この弁体を電
磁コイルによって開閉駆動するよう構成されている。
【０００３】ところで、この種の燃料噴射弁において、
バルブボディ，ニードル，ニードルの移動量を規制する
ストッパ等のバルブアッシー構成部材はＳＵＳ４４０Ｃ
等のマルテンサイト系ステンレスによって形成するのが
普通であった。また、このような構成の燃料噴射弁にお
いては、電磁コイルにより駆動される弁体はバルブボデ
ィの内径部を摺動するとともに、開弁時にはストッパに
衝突し、閉弁時にはバルブボディの開口側内端面に衝突
する。したがって、弁体，バルブボディおよびストッパ
の摺動部および衝突部の耐摩耗性を高めることが必要
で、そのため、ＳＵＳ４４０等のマルテンサイト系ステ
ンレスは、熱処理して硬度を上げたものを使用してい
た。
バルブボディ，ニードル，ニードルの移動量を規制する
ストッパ等のバルブアッシー構成部材はＳＵＳ４４０Ｃ
等のマルテンサイト系ステンレスによって形成するのが
普通であった。また、このような構成の燃料噴射弁にお
いては、電磁コイルにより駆動される弁体はバルブボデ
ィの内径部を摺動するとともに、開弁時にはストッパに
衝突し、閉弁時にはバルブボディの開口側内端面に衝突
する。したがって、弁体，バルブボディおよびストッパ
の摺動部および衝突部の耐摩耗性を高めることが必要
で、そのため、ＳＵＳ４４０等のマルテンサイト系ステ
ンレスは、熱処理して硬度を上げたものを使用してい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ガソリンを使用する通
常の電子制御燃料噴射式内燃機関においては、燃料噴射
弁のバルブアッシー構成部材を上記のようにＳＵＳ４４
０Ｃ等のマルテンサイト系ステンレスで形成するととも
に、熱処理により硬度を上げることで摺動部および衝突
部の耐摩耗性が確保できていた。しかし、ガソリン以外
の燃料、特に、含アルコール燃料およびガス燃料を使用
した場合に、燃料噴射弁のバルブアッシー構成部材が従
来のようにＳＵＳ４４０Ｃ等のマルテンサイト系ステン
レスを熱処理しただけのものであると、該バルブアッシ
ー構成部材の摺動部および衝突部に異常摩耗が起き、そ
のために駆動回数が多くなると、可動部材の応答性悪化
による噴射流量変化が著しくなって信頼性に欠けるもの
となることが判明した。
常の電子制御燃料噴射式内燃機関においては、燃料噴射
弁のバルブアッシー構成部材を上記のようにＳＵＳ４４
０Ｃ等のマルテンサイト系ステンレスで形成するととも
に、熱処理により硬度を上げることで摺動部および衝突
部の耐摩耗性が確保できていた。しかし、ガソリン以外
の燃料、特に、含アルコール燃料およびガス燃料を使用
した場合に、燃料噴射弁のバルブアッシー構成部材が従
来のようにＳＵＳ４４０Ｃ等のマルテンサイト系ステン
レスを熱処理しただけのものであると、該バルブアッシ
ー構成部材の摺動部および衝突部に異常摩耗が起き、そ
のために駆動回数が多くなると、可動部材の応答性悪化
による噴射流量変化が著しくなって信頼性に欠けるもの
となることが判明した。
【０００５】この発明は上記問題点を解消するためにな
されたもので、燃料噴射弁の摺動部および衝突部の異常
摩耗を防止し信頼性を向上させることを目的とする。
されたもので、燃料噴射弁の摺動部および衝突部の異常
摩耗を防止し信頼性を向上させることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係る燃料噴射
弁は、開閉動作に伴って摺動若しくは衝突する摺動部お
よび衝突部に、所定硬度の高硬度皮膜、例えば窒化クロ
ム，窒化チタン等のイオンプレーティング等による皮膜
を形成したものである。
弁は、開閉動作に伴って摺動若しくは衝突する摺動部お
よび衝突部に、所定硬度の高硬度皮膜、例えば窒化クロ
ム，窒化チタン等のイオンプレーティング等による皮膜
を形成したものである。
【０００７】
【作用】この発明においては、燃料噴射弁の摺動部およ
び衝突部に所定硬度の高硬度皮膜が形成されたことによ
り、開閉動作に伴う摺動および衝突による摩耗が減少
し、これに起因する可動部材の応答性悪化が防止されて
噴射流量変化が抑制される。
び衝突部に所定硬度の高硬度皮膜が形成されたことによ
り、開閉動作に伴う摺動および衝突による摩耗が減少
し、これに起因する可動部材の応答性悪化が防止されて
噴射流量変化が抑制される。
【０００８】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。
明する。
【０００９】図１はこの発明の一実施例に係る電磁式燃
料噴射弁の断面図、図２は同電磁式燃料噴射弁の高硬度
材皮膜形成部位を示す部材単体図である。
料噴射弁の断面図、図２は同電磁式燃料噴射弁の高硬度
材皮膜形成部位を示す部材単体図である。
【００１０】この実施例はトップフィードタイプの電磁
式燃料噴射弁に適用したものである。この電磁式燃料噴
射弁１は、先端中央に開口を有するバルブボディ２の内
側に上記開口を開閉するよう摺動自在のニードル３を装
着するとともに、該ニードル３の開作動方向への移動量
を規制するストッパ４を介設し、また、バルブボデイ２
の先端にキャップ５を装着したバルブアッシーを備えて
いる。そして、ニードル３の後端にはアーマチュア６が
結合され、バルブボディ２を一端側に保持するハウジン
グ７が設けられて、このハウジング７の他端側は上記ア
ーマチュア６に対向して配置されたコア８のフランジ部
にかしめ結合されている。そして、コア８の先端にはア
ーマチュア６を下方に押すことによってニードル３を閉
方向に付勢するスプリング９が保持されている。また、
ハウジング７の内側には上記コア８の周囲に環状空間が
形成され、この環状空間には、コア８に外装されたコイ
ルボビン１０に電磁コイル１１を巻装してなるコイルア
ッシーが配置されて、このコイルアッシーの外周を覆う
よう外装モールド１２が形成されている。また、シール
性を確保するため、コイルボビン１０の内径部には上端
側および下端側にＯリング１３，１４が介挿されてい
る。また、上記電磁コイル１１にはターミナル１５が接
続されている。そして、ターミナル１５を保持するよう
コネクタモールド１６が設けられている。また、コア８
の内径部は燃料通路を構成し、その上端にフィルタ１７
が設けられている。
式燃料噴射弁に適用したものである。この電磁式燃料噴
射弁１は、先端中央に開口を有するバルブボディ２の内
側に上記開口を開閉するよう摺動自在のニードル３を装
着するとともに、該ニードル３の開作動方向への移動量
を規制するストッパ４を介設し、また、バルブボデイ２
の先端にキャップ５を装着したバルブアッシーを備えて
いる。そして、ニードル３の後端にはアーマチュア６が
結合され、バルブボディ２を一端側に保持するハウジン
グ７が設けられて、このハウジング７の他端側は上記ア
ーマチュア６に対向して配置されたコア８のフランジ部
にかしめ結合されている。そして、コア８の先端にはア
ーマチュア６を下方に押すことによってニードル３を閉
方向に付勢するスプリング９が保持されている。また、
ハウジング７の内側には上記コア８の周囲に環状空間が
形成され、この環状空間には、コア８に外装されたコイ
ルボビン１０に電磁コイル１１を巻装してなるコイルア
ッシーが配置されて、このコイルアッシーの外周を覆う
よう外装モールド１２が形成されている。また、シール
性を確保するため、コイルボビン１０の内径部には上端
側および下端側にＯリング１３，１４が介挿されてい
る。また、上記電磁コイル１１にはターミナル１５が接
続されている。そして、ターミナル１５を保持するよう
コネクタモールド１６が設けられている。また、コア８
の内径部は燃料通路を構成し、その上端にフィルタ１７
が設けられている。
【００１１】この電磁式燃料噴射弁１において、ターミ
ナル１５を介して電磁コイル１１に駆動パルスが印加さ
れると、電磁力が発生し、スプリング９の付勢力に抗し
てニードルが開方向に駆動され、加圧燃料はコア８の内
径部によって構成される燃料通路を経由してバルブアッ
シーに供給され、先端の開口から噴射される。
ナル１５を介して電磁コイル１１に駆動パルスが印加さ
れると、電磁力が発生し、スプリング９の付勢力に抗し
てニードルが開方向に駆動され、加圧燃料はコア８の内
径部によって構成される燃料通路を経由してバルブアッ
シーに供給され、先端の開口から噴射される。
【００１２】上記バルブアッシーにおいて摺動部若しく
は衝突部を構成するバルブボディ２，ニードル３および
ストッパ４の各部材は、ＳＵＳ４４０Ｃ等のマルテンサ
イト系ステンレスを母材とし、その各摺動部および各衝
突部にイオンプレーティングによるＣｒＮ（窒化クロ
ム）皮膜を形成したものとされている。図２には、スト
ッパ４（ａ），ニードル３（ｂ）およびバルブボディ２
（ｃ）のそれぞれについて高硬度材皮膜形成部位を×印
で示している。図においてＡは摺動部に形成した高硬度
材皮膜、Ｂは衝突部に形成した高硬度材皮膜である。
は衝突部を構成するバルブボディ２，ニードル３および
ストッパ４の各部材は、ＳＵＳ４４０Ｃ等のマルテンサ
イト系ステンレスを母材とし、その各摺動部および各衝
突部にイオンプレーティングによるＣｒＮ（窒化クロ
ム）皮膜を形成したものとされている。図２には、スト
ッパ４（ａ），ニードル３（ｂ）およびバルブボディ２
（ｃ）のそれぞれについて高硬度材皮膜形成部位を×印
で示している。図においてＡは摺動部に形成した高硬度
材皮膜、Ｂは衝突部に形成した高硬度材皮膜である。
【００１３】図３は、上記のようにバルブボディ２，ニ
ードル３およびストッパ４の各摺動部および衝突部にＣ
ｒＮ皮膜を形成した本実施例の燃料噴射弁と、このよう
な高硬度材皮膜を形成していない従来品とについて、含
アルコール燃料を使用した場合の燃料噴射弁の駆動回数
に対する動的噴射流量変化をプロットした結果を示して
いる。従来品の場合は摺動部および衝突部の摩耗が激し
いために駆動回数が５千万回の時点で既に流量変化が許
容範囲を越えているのに対し、本実施例の場合は駆動回
数が２億５千万回でも流量変化が許容範囲にある。
ードル３およびストッパ４の各摺動部および衝突部にＣ
ｒＮ皮膜を形成した本実施例の燃料噴射弁と、このよう
な高硬度材皮膜を形成していない従来品とについて、含
アルコール燃料を使用した場合の燃料噴射弁の駆動回数
に対する動的噴射流量変化をプロットした結果を示して
いる。従来品の場合は摺動部および衝突部の摩耗が激し
いために駆動回数が５千万回の時点で既に流量変化が許
容範囲を越えているのに対し、本実施例の場合は駆動回
数が２億５千万回でも流量変化が許容範囲にある。
【００１４】なお、上記実施例においては高硬度材皮膜
としてＣｒＮ皮膜を形成したものを説明したが、皮膜材
料はビッカース硬度８００以上のものであればよく、Ｃ
ｒＮ以外にＴｉＮその他が利用できる。また、皮膜形成
方法もイオンプレーティングに限るものではない。
としてＣｒＮ皮膜を形成したものを説明したが、皮膜材
料はビッカース硬度８００以上のものであればよく、Ｃ
ｒＮ以外にＴｉＮその他が利用できる。また、皮膜形成
方法もイオンプレーティングに限るものではない。
【００１５】また、上記実施例はトップフィードタイプ
の電磁式燃料噴射弁について説明したが、この発明はそ
の他の形式の燃料噴射弁に対しても勿論適用することが
できる。また、上記実施例ではＳＵＳ４４０Ｃ等を母材
とする部材に対し高硬度材皮膜を形成したものを説明し
たが、高硬度材皮膜を形成することにより耐摩耗性が向
上するので、母材にＳＵＳ４４０Ｃ等を用いなくてもよ
く、他の種々の金属を使用することが可能である。さら
に、上記実施例では摺動部および衝突部の当接両部材に
高硬度材皮膜を形成しているが、当接部片側のみに形成
しても同等の効果がある。
の電磁式燃料噴射弁について説明したが、この発明はそ
の他の形式の燃料噴射弁に対しても勿論適用することが
できる。また、上記実施例ではＳＵＳ４４０Ｃ等を母材
とする部材に対し高硬度材皮膜を形成したものを説明し
たが、高硬度材皮膜を形成することにより耐摩耗性が向
上するので、母材にＳＵＳ４４０Ｃ等を用いなくてもよ
く、他の種々の金属を使用することが可能である。さら
に、上記実施例では摺動部および衝突部の当接両部材に
高硬度材皮膜を形成しているが、当接部片側のみに形成
しても同等の効果がある。
【００１６】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、摺動部
および衝突部に高硬度材皮膜を形成したことによって、
ガソリン以外の燃料を使用した場合でも摺動および衝突
による異常摩耗の発生を抑えることができ、摩耗に起因
する可動部材の応答性悪化を防止して噴射流量変化を抑
制し信頼性の高い燃料噴射弁を得るようにできる。
および衝突部に高硬度材皮膜を形成したことによって、
ガソリン以外の燃料を使用した場合でも摺動および衝突
による異常摩耗の発生を抑えることができ、摩耗に起因
する可動部材の応答性悪化を防止して噴射流量変化を抑
制し信頼性の高い燃料噴射弁を得るようにできる。
【図１】この発明の一実施例に係る電磁式燃料噴射弁の
断面図
断面図
【図２】この発明の一実施例の高硬度材皮膜形成部位を
示す部材単体図
示す部材単体図
【図３】この発明の一実施例の噴射流量変化を従来品と
比較して示すグラフ
比較して示すグラフ
１ 電磁式燃料噴射弁 ２ バルブボディ ３ ニードル ４ ストッパ Ａ 高硬度材皮膜（摺動部） Ｂ 高硬度材皮膜（衝突部）
Claims (1)
- 【請求項１】 開閉動作に伴って摺動若しくは衝突する
摺動部および衝突部を有する燃料噴射弁において、前記
摺動部および前記衝突部の当接部の少なくとも一方に所
定硬度の高硬度材皮膜を形成したことを特徴とする燃料
噴射弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22816193A JPH0763135A (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | 燃料噴射弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22816193A JPH0763135A (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | 燃料噴射弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0763135A true JPH0763135A (ja) | 1995-03-07 |
Family
ID=16872192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22816193A Pending JPH0763135A (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | 燃料噴射弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0763135A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001011225A1 (fr) * | 1999-08-06 | 2001-02-15 | Hitachi, Ltd. | Soupape d'injection electronique |
| WO2001061182A1 (en) * | 2000-02-15 | 2001-08-23 | Caterpillar Inc. | Thin film coatings for fuel injector components |
| EP1150004A3 (en) * | 2000-04-28 | 2003-11-05 | Delphi Technologies, Inc. | Coated fuel injector valve |
| US6715693B1 (en) | 2000-02-15 | 2004-04-06 | Caterpillar Inc | Thin film coating for fuel injector components |
| JP2005009424A (ja) * | 2003-06-20 | 2005-01-13 | Hitachi Ltd | 電磁式燃料噴射弁 |
| US7484672B2 (en) | 1998-09-21 | 2009-02-03 | Caterpillar Inc. | Coatings for use in fuel injector components |
| JP2015075049A (ja) * | 2013-10-10 | 2015-04-20 | 株式会社デンソー | 高圧ポンプ |
| CN110079777A (zh) * | 2019-06-04 | 2019-08-02 | 四川维益电力金具有限公司 | 一种在球阀圆头表面制备Cr涂层的方法 |
-
1993
- 1993-08-20 JP JP22816193A patent/JPH0763135A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7484672B2 (en) | 1998-09-21 | 2009-02-03 | Caterpillar Inc. | Coatings for use in fuel injector components |
| US7942343B2 (en) | 1998-09-21 | 2011-05-17 | Caterpillar Inc. | Coatings for use in fuel injector components |
| WO2001011225A1 (fr) * | 1999-08-06 | 2001-02-15 | Hitachi, Ltd. | Soupape d'injection electronique |
| US6752332B1 (en) | 1999-08-06 | 2004-06-22 | Hitachi, Ltd. | Electronic fuel injection valve |
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| US6715693B1 (en) | 2000-02-15 | 2004-04-06 | Caterpillar Inc | Thin film coating for fuel injector components |
| US7021557B2 (en) | 2000-02-15 | 2006-04-04 | Caterpillar Inc. | Thin film coatings for fuel injector components |
| EP1150004A3 (en) * | 2000-04-28 | 2003-11-05 | Delphi Technologies, Inc. | Coated fuel injector valve |
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| CN110079777A (zh) * | 2019-06-04 | 2019-08-02 | 四川维益电力金具有限公司 | 一种在球阀圆头表面制备Cr涂层的方法 |
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