JPS63125875A

JPS63125875A - 電磁式燃料噴射弁

Info

Publication number: JPS63125875A
Application number: JP61272383A
Authority: JP
Inventors: Toru Ishikawa; 亨石川; Yasuo Kamitsuma; 上妻　康夫
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-11-15
Filing date: 1986-11-15
Publication date: 1988-05-30
Also published as: JPH0550638B2

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〕本発明は内燃機関に使用される電磁式燃料噴射弁に関す
るものである。

〔従来の技術〕

電磁式燃料噴射弁（以ド、噴射弁と略記する）は、弁体
を有する可動子を電磁コイルでストッパ面に吸引して開
弁動作を行うものであるが、　ｎｆ動子とストッパとの
衝突面が経時的に摩耗し易く。

そのため従来は例えばｉＪ動子の一部及びストッパ）に
耐摩耗性に優れたステンレス材等を使用して摩耗の減少
を図っていた。しかしながら、このような従来例によれ
ばｎＪ動子、ストッパ部材を高価にして加工が面倒なス
テンレス材等で構成しなければならずコスト高になる傾
向があった。またストッパの設置スペースを確保しなけ
ればならず。

その分だけ噴射弁全体が大きくなる問題があった。

そこで、最近では例えば特開昭５９−５０２８６号公報
に開示されるように０Ｉ動子と磁気回路部品とを直接衝
突させる構造としてスペース性の改善を図ると共に１口
ｆ動子、磁気回路部品を安価で加工が容易な材料で構成
する代りにその衝突面に例えばニッケル被膜や窒化処理
等の表面硬化処理を施して耐摩耗性を向上させる手段が
提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、可動子や磁気回路構成部品との衝突面に
前述したような耐摩耗性の表面硬化処理を施す従来技術
においては１部材面士の衝突時に発生する衝突力の緩和
対策については充分な配慮がなされておらず、そのため
噴射弁の経時的な使用により衝突面の表面硬化層に割れ
、はく離等の不具合が生じるおそれを有していた。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは６■動子や磁気回路構成部品の衝突［
ｔＴＪの耐摩耗性の向上を図り、且つ衝突面に施された
耐摩耗用の表面硬化層の割れ、はく離等の発生を有効に
防止し得る電磁式燃料噴射弁を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、電磁コイルの通電時にμＪｖＪ子を磁気回
路構成部品（コア）の一端面に吸引し衝突させて開弁動
作を行う電磁式燃料噴射弁において。

前記可動ｒ−及びコアの互いに衝突し合う曲のいずれか
一方もしくは双方の衝突面に耐摩耗性を有する表面硬化
層を設けると共に、この表面硬化層と前記衝突面の表面
との間に前記可動ｐと前記コアの衝突時の衝撃を緩和す
るための衝撃緩和層を介在させることで達成される。

〔作用〕

このような構成よりなる本発明によれば、０Ｊ動子及び
コアの衝突し合う而に設けた表面硬化層が衝突面の経時
的な摩耗を防ぐと共に、表面硬化層の衝突時に加わる衝
撃荷重が衝ｆＲ緩和層の緩衝作用によって緩和され２表
面硬化層に割れ、はく離が発生するのを有効に防止でき
る。なお、この表面硬化層及び衝撃緩和層は、口ｆ動子
及びコアの材質に応じてｏＪ動子或いはコアのいずれか
一方又は双方に適宜選択して設ければよい。例えば、可
動子がコアよりも材質的に硬度がありコア側に摩耗が生
じ易い場合には、コア側に表面硬化層及び衝！！緩和層
を施し、また、これと逆の場合には可動子側に表面硬化
層、衝撃緩和層を施し、更には両者に摩耗が生じ易い場
合にはコア＋　”Ｉ動ｆ−の双方に表面硬化層及び衝撃
緩和層を施せばよい。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第４図に基づき説明す
る。第１図は本発明の適用対象となる噴射弁の一例を示
す縦断面図、第２図は上記噴射弁の要部を表わす断面図
、第３図（１）〜（３）は上記噴射弁の磁気回路構成部
品、プランジャの表面処理の具体的態様を示す部分断面
図、第４図は第３図（１）〜（３）に施した多層メッキ
の硬度曲線図である。

第１図において、１は噴射弁で、噴射弁１の内部に後述
する弁組立体２が内蔵されている。３は弁組立体２の上
方側に配置される電磁コイルで。

電磁コイル３の周囲に電磁コイル３の励磁作用により磁
化されるヨーク４及びコア５が配置され。

このヨーク４．コア５の中心部に弁組立体２が嵌装され
、ヨーク４．コア５及び弁組立体２の構成要素であるプ
ランジャ２０により磁気回路が構成され、磁気回路形成
時にプランジャ２０が上方へ吸引移動する。

弁組立体２は、プランジャ２０と、プランジ２０上部に
嵌着した筒状体２１と、プランジャ２０ド部に取付けた
ロッド２２と、ロッド２２の先端に取付けたボール２３
とで構成され、プランジャ２０は、筒状体２１及びロッ
ド２２と塑性流動を利用した結合、溶接、或いは緊ばく
等のいずれかの結合手段により一体化され、更にロッド
２２は、ボール２３と溶接にて一体化されている。

また筒状体２１の内部にばね１４が嵌装され、このばね
１４の力で弁組立体２がド方向に付勢され、電磁コイル
３の非通電時にボール２３がシート部８に圧接して弁閉
状態を保持している。シート部８は噴射弁本体１のド部
に配置されるバルブガイド６のボア部７の一部に形成さ
れ、またシート部８のト方側に複数のオリフィス１０よ
りなるスワールオリフィス９が配設されている。しかし
て、本実施例の噴射弁１は、コントロールユニット（図
示せず）により演算決定されたデユーティのオン−オフ
信号によりコネクタ１５を介して電磁コイル３が印加さ
れ、電磁コイル３の通電時にコア５．ヨーク４．プラン
ジャ２０で磁気回路が形成され、プランジャ２０が所定
ストロークでばね１４に抗して吸引移動し、筒状体２１
はコア５の内周を摺動し、且つボール２３はバルブガイ
ド６のボア部７を摺動し、このようにして弁組立体２が
上方へ移動するものである。また、弁組立体２が上方へ
移動するとシート部８が開放され、ヨーク４外周からフ
ィルタ１１を介して供給された燃料が電磁コイル３とヨ
ーク４によって形成される燃料通路１２を通り、更にプ
ランジャ２ｏの外周とヨーク４の内周によって形成され
る燃料通路１３を通り、バルブガイド６のボア部７．シ
ート８を通り、スワールオリフィス９によって計量・旋
回力を与えられ規定噴霧角及び規定粒子−径となって内
燃機関（図示せず）に噴射される。噴射弁１の燃料計駄
方式は、スワールオリフィス９に具備する複数個のオリ
フィス１０により行うものである。また噴射弁１の開弁
時のシート部８とボール２３の隙間量は、弁組立体２の
ストローク量に等しい、このストローク量は、第２図に
示すようにコア５ド端而５ａとプランジャ２０の上端面
２０ａとギャップＧにより決定される。すなわち、噴射
弁１における弁組立体２は前述のギャップＧの範囲内で
ストローク動作を行うもので、開弁時にはコア５下端而
５ａとプランジャ２０の上端面２０ａが衝突して弁組立
体２をストローク規制している。

ところで、このような衝突が生じると〔発明が解決しよ
うとする問題点〕の項でも述べたように、コア５とプラ
ンジャ２０の端面５ａ、２０ａが経時変化（摩耗）し易
い状態となり、このような経時変化が生じるとストロー
ク量が変化することになり、結果的に噴射斌の経時変化
が発生して内燃機関の運転性等の悪化を招くことにもな
る。

本実施例はこのような不具合を解消するためにコア５の
上端面５ａ及び内周５ｂ、またはプランジャ２０の上端
面２０ａ及び筒状体２１の外周２Ｌａのいずれか一方ま
たは双方に次のような多層メッキ処理を施し、耐摩耗性
の向上を図るものである。

第３図（１）〜（３）はこの多層メッキ処理の具体的態
様を示す各側を示すものである。第３図（１）は、例え
ばコア５よりもプランジャ２０の方が材質的に硬度があ
り、コア５の方が衝突時に摩耗が生じ易い場合であり、
この場合にはコア５端而５ａ及びこの端面近くのコア５
の内周５ｂにかけて、その表面に多層メッキ層の外層と
なるべきクロム層１６と内層となるべきニッケル層１７
を設けたものである。この多層メッキ層の硬度曲線を第
４図に示す。第４図に示すように硬度の大きさは、クロ
ム層１６．ニッケル層１７．コア５の順になる。そして
、ニッケル層１７とクロム層１６によって両層に硬度差
をもたせることにより外層側のクロム層１６が耐摩耗機
能を発揮すると共に、クロム層１６に衝突による衝撃荷
重が加わった場合に内部のニッケル層１７の弾性作用に
より、その？＃撃力を弱め、クロム層１６の耐久性をク
ロム層１層メッキの場合に比較して向上させクロム層１
６に割れ、はく離が生じるのを防止する。なお、噴射弁
１のエアギャップはこれらのメッキ層の厚みにより決定
される。

第３図（３）は、同図（１）の場合とは逆にプランジャ
２０よりもコア５の方が材質的に硬度があり、互いに衝
突し合った時にはプランジャ２ｏに摩耗が生じ易い場合
であり、この場合にはプランジャ２０の上端ＴｆＤ２０
　ａ及びこの上端面近くの筒状体２１の外周２１ａに第
３図（１）同様の多層メッキ層（クロム層１６．ニッケ
ル層１７）を施したものである。

また、第３図（３）は、プランジャ２０及びコア５の双
方が同じ硬さ程度の材質で形成され、双方の衝突面に摩
耗が生じ易い場合であり、この場合にはコア５及びプラ
ンジャ２０の双方に第３図（１）　、　（２）同様の多
層メッキ層１６．１７を施して耐摩耗性の向上及びクロ
ム層１６の衝撃緩和を図ったものである。

なお、上記実施例は耐摩耗のための表布硬化層をクロム
層１６で、衝１１緩和層（軟質層）をニッケル層１７で
構成するが、その他にも、表面硬化層を酸化クロム層で
、衝撃緩和層をクロム層で構成しても両層間に硬度差が
生じ同様の効果を奏し得る。

また、耐摩耗処理を施すべき衝突面にニッケル層を形成
すると共に、その形成過程時にニッケル層の表層側のみ
にニッケル基内に硬質粒子（例えば酸化クロム、二酸化
ケイ索、アルミナ等）を分散させる表面処理を施しても
よく、この場合には表面硬化層がニッケル店内に硬質粒
子を分散させたもので構成され、衝撃緩和層がニッケル
層で構成されることになる。

「発明の効果〕以上のように本発明によれば、μ■動子、磁気回路構成
部品の衝突面を表＋ｆＤ硬化層、衝撃緩和層の２Ｍ構造
とすることにより、衝突面の耐摩耗を図り、且つ表面硬
化層の割れ、はく離の発生を有効に防止してこの種噴射
弁の耐久性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の適用対象となる噴射弁の一例を示す縦
断面図、第２図は上記噴射弁の要部を表わす部分拡大断
面図、第３図（１）〜（３）は上記噴射弁に本発明に係
る耐摩耗表面処理手段を施した具体的態様例を表わす断
面図、第４図は上記耐摩耗表面処理手段の材質的硬度特
性を表わす硬度曲線図である１・・・噴射弁１．２・・・弁組立体、３・・・電磁コ
イル、５・・・コア、５ａ・・・コア端面（衝突面）、
１６・・・表面硬化層、１７・・・衝撃緩和層、２０・
・・ｑＪ動子（プランジャ）、２０ａ・・・プランジャ
端面（衝突面）、２３・・・弁体（ボール）。第（圀

Claims

【特許請求の範囲】１、弁体を有する可動子と、電磁コイルにより励磁され
て前記可動子と共に磁気回路を構成するコアとを有し、
前記電磁コイルの通電時に前記可動子を前記コアの一端
面に吸引し衝突させて開弁動作を行う電磁式燃料噴射弁
において、前記可動子及びコアの互いに衝突し合う面の
いずれか一方もしくは双方の衝突面に耐摩耗性を有する
表面硬化層を設けると共に、該表面硬化層と前記衝突面
の表面との間には、前記可動子と前記コアの衝突時の衝
撃を緩和するための衝撃緩和層を介在させてなることを
特徴とする電磁式燃料噴射弁。２、特許請求の範囲第１項において、前記表面硬化層は
クロム層よりなり、前記衝撃緩和層はニッケル層よりな
る電磁式燃料噴射弁。３、特許請求の範囲第１項において、前記表面硬化層は
酸化クロム層よりなり、前記衝撃緩和層はクロム層より
なる電磁式燃料噴射弁。４、特許請求の範囲第１項において、前記表面硬化層は
ニッケル基に硬化粒子を分散させたものよりなり、前記
衝撃緩和層はニッケル層よりなる電磁式燃料噴射弁。