(57)【要約】【課題】空孔が分布していても流路を閉じているときに確実に液体の流れを遮断するニードル弁を提供する。【解決手段】インジェクター１の流路を開閉するニードル弁６であって、本体部６ｅと、本体部６ｅと接続され流路を閉じるときにはインジェクター１の第２接触面２３ａと当接し、流路を開くときには第２接触面２３ａと離間するシール部６ｄと、を有し、本体部６ｅには空孔６ｃが分散し、シール部６ｄの空孔率は本体部６ｅの空孔率より小さくなっている。【選択図】図３
2014126004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に液体が供給され弁座を有するノズルホルダーと、
前記液体が流れる流路を閉じるときは前記弁座と当接するニードル弁と、を備え、
前記ニードル弁は前記弁座に当接するシール部と前記シール部に接続する本体部と、を有し、
前記本体部および前記シール部は、鉄を主原料としクロムを含む金属材料からなり、
前記シール部表面の炭素含有量は前記本体部の炭素含有量より大きく、かつ
前記シール部の空孔率は前記本体部の空孔率より小さいことを特徴とする液体噴射弁。
【請求項２】
液体噴射弁の流路を閉じるニードル弁であって、
本体部と、
前記本体部と接続され前記流路を閉じるときは前記液体噴射弁の弁座と当接可能なシール部と、を有し、
前記本体部および前記シール部は、鉄を主原料としクロムを含む金属材料からなり、
前記シール部表面の炭素含有量は前記本体部の炭素含有量より大きく、かつ
前記シール部表面の空孔率は前記本体部の空孔率より小さいことを特徴とするニードル弁。
【請求項３】
請求項２に記載のニードル弁であって、
前記シール部の外周面は円錐台の側面形状であり、
前記シール部表面の空孔率は前記外周面全面において前記本体部の空孔率より小さいことを特徴とするニードル弁。
【請求項４】
請求項２または３に記載のニードル弁であって、
前記シール部における炭素含有量は０．９５質量％以上１．２質量％以下であることを特徴とするニードル弁。
【請求項５】
液体噴射弁の弁座と当接することで前記液体噴射弁の流路を閉じるシール部を有するニードル弁の製造方法であって、
鉄を主原料としクロムを含む金属粉末とバインダーとを含む組成物を成形して成形体を得る成形工程と、
前記成形体中から前記バインダーを除去して脱脂体を得る脱脂工程と、
前記脱脂体の少なくとも前記シール部に相当する場所を含む領域に炭素粒子を分散させた炭素分散液を塗布して乾燥させる炭素付着工程と、
前記炭素付着工程を経た脱脂体を焼成して焼結体を得る焼成工程と、を有することを特徴とするニードル弁の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射弁、ニードル弁およびニードル弁の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関には液体燃料を燃焼室に噴射する燃料噴射弁が広く用いられている。そして、電磁石を用いた燃料噴射弁が特許文献１に開示されている。それによると、燃料噴射弁は筒状の弁ボディー及び弁ボディーと連結した筒状部材を備え、弁ボディーの先端には噴孔プレートが設置されている。そして、弁ボディー及び筒状部材の内部には磁性体からなる可動コアを備える弁部材が設置されている。
【０００３】
筒状部材の外周側にはコイルが設置されている。そして、筒状部材は第１磁性筒部材、非磁性筒部材、第２磁性筒部材がこの順に配置されている。コイルに通電されるとコイルの周囲に磁場が形成される。そして、磁場により形成された磁束線が第１磁性筒部材を通過する。磁束線は非磁性筒部材にて筒状部材の外を通って第２磁性筒部材を通過する。非磁性筒部材の外を通る磁束線に可動コアが作用して弁部材が移動する。これにより燃料噴射弁は弁部材が噴孔プレートに繋がる流路を開閉する構造になっていた。
【０００４】
ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｍｏｌｄｉｎｇ）法を用いて弁部材であるニードルバルブを製造した例が特許文献２に開示されている。それによると、まず、鉄を主成分とする粉末を製造する。粉末の成分は炭素０．１５質量％以上、ニッケル４６〜４８質量％、他に微量元素を含んでいる。粉末の粒径は２０μｍ以下であり、平均値が５μｍになっている。次に、粉末を用いて成形し、脱脂、焼結の工程を経て製造されている。そして、ニードルバルブは相対密度が９５％以上の高密度な焼結体であり、空孔のうち連続しない独立空孔の割合が９５％以上であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２６７３７７号公報
【特許文献２】特開２００１−１９３５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ニードルバルブはニードルシール部を備え、本体は弁座を備えている。そして、流路を閉じているときにはニードルシール部と弁座とが当接している。ニードルシール部と弁座の各表面は微細な凹凸があり、当接する表面の凹凸により形成される空洞に液体が閉じ込められる。ニードルシール部に空孔が連続する場所があるとき、ニードルシール部の表面の２点間をつなぐ微細な流路が形成される。そして、凹凸による空洞と連続した空孔による微細な流路とが複合するにより液体が漏洩する可能性がある。そこで、空孔が分布していても流路を閉じているときに確実に液体の流れを遮断することができるニードル弁が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］
本適用例にかかる液体噴射弁であって、内部に液体が供給され弁座を有するノズルホルダーと、前記液体が流れる流路を閉じるときは前記弁座と当接するニードル弁と、を備え、前記ニードル弁は前記弁座に当接するシール部と前記シール部に接続する本体部と、を有し、前記本体部および前記シール部は、鉄を主原料としクロムを含む金属材料からなり、前記シール部表面の炭素含有量は前記本体部の炭素含有量より大きく、かつ前記シール部の空孔率は前記本体部の空孔率より小さいことを特徴とする。
【０００９】
本適用例によれば、液体噴射弁は弁座を有するノズルホルダーとニードル弁とを備えている。ニードル弁は本体部とシール部とを備えている。液体が流れる流路を閉じるときには弁座とニードル弁のシール部とが当接させられる。
本体部およびシール部は、鉄を主原料としクロムを含む金属材料からなっている。そして、シール部表面の炭素含有量は本体部の炭素含有量より大きくなっている。このため、シール部の空孔率は小さくなっている。これにより、空孔が繋がって液体が流れる流路がシール部に存在することを防止することができる。従って、ニードル弁と弁座とが流路を閉じるとき、確実に液体の流れを遮断することができる。
【００１０】
［適用例２］
本適用例にかかるニードル弁は、液体噴射弁の流路を閉じるニードル弁であって、本体部と、前記本体部と接続され前記流路を閉じるときは前記液体噴射弁の弁座と当接可能なシール部と、を有し、前記本体部および前記シール部は、鉄を主原料としクロムを含む金属材料からなり、前記シール部表面の炭素含有量は前記本体部の炭素含有量より大きく、かつ前記シール部表面の空孔率は前記本体部の空孔率より小さいことを特徴とする。
【００１１】
本適用例によれば、本体部およびシール部は、鉄を主原料としクロムを含む金属材料からなっている。そして、シール部表面の炭素含有量は本体部の炭素含有量より大きくなっている。このため、シール部の空孔率は本体部の空孔率より小さくなっている。従って、シール部にて空孔が繋がるのを防止することができる。その結果、ニードル弁と弁座とが流路を閉じるとき、確実に液体の流れを遮断することができる。
【００１２】
［適用例３］
上記適用例にかかるニードル弁において、前記シール部の外周面は円錐台の側面形状であり、前記シール部表面の空孔率は前記外周面全面において前記本体部の空孔率より小さいことを特徴とする。
【００１３】
本適用例によれば、シール部は外周面全面において空孔率が本体部より小さくなっている。従って、シール部は外周面全面の総ての場所において空孔が繋がるのを防止することができる。その結果、ニードル弁と弁座とが当接して流路を閉じるとき、確実に液体の流れを遮断することができる。
【００１４】
［適用例４］
上記適用例にかかるニードル弁において、前記シール部における炭素含有量は０．９５質量％以上１．２質量％以下であることを特徴とする。
【００１５】
本適用例によれば、炭素含有量は０．９５質量％以上である。従って、鉄に炭素が分散して確実に融点を下げることができる。また、炭素含有量は１．２質量％以下である。炭素含有量が高くなるとクロムの炭素物が増加する。クロムの炭化物は硬いので、ニードル弁と接触する部材が摩耗し易くなる。本適用例では炭素含有量は１．２質量％以下でありクロムの炭素物が形成されすぎるのを抑制する。従って、本適用例ではシール部の空孔率を低く抑制し、硬度が高すぎないように抑制することができる。
【００１６】
［適用例５］
本適用例にかかるニードル弁の製造方法は、液体噴射弁の弁座と当接することで前記液体噴射弁の流路を閉じるシール部を有するニードル弁の製造方法であって、鉄を主原料としクロムを含む金属粉末とバインダーとを含む組成物を成形して成形体を得る成形工程と、前記成形体中から前記バインダーを除去して脱脂体を得る脱脂工程と、前記脱脂体の少なくとも前記シール部に相当する場所を含む領域に炭素粒子を分散させた炭素分散液を塗布して乾燥させる炭素付着工程と、前記炭素付着工程を経た脱脂体を焼成して焼結体を得る焼成工程と、を有することを特徴とする。
【００１７】
本適用例によれば、成形工程にて鉄を主原料としクロムを含む金属粉末とバインダーとを含む組成物が用意される。そして、組成物を成形した成形体が得られる。脱脂工程では成形体中からバインダーが除去される。これにより、金属粉末からなる脱脂体が得られる。炭素付着工程では炭素粒子を分散させた炭素分散液が調合され、脱脂体のシール部に炭素分散液が塗布される。そして、炭素分散液が乾燥されることにより脱脂体には炭素が付着される。そして、焼成工程では脱脂体が焼成されて焼結体ができる。
【００１８】
シール部では鉄を主原料とした金属粒子の塊の表面に炭素が付着されている。そして、焼成工程にて金属粒子が焼成されるときシール部では炭素の影響の受ける為、融点が下がる。これにより、シール部以外の場所に比べてシール部では金属粒子が溶け易くなり、空孔が形成され難くなる。従って、シール部以外の場所に比べてシール部の空孔率を小さくすることができる為、シール部にて空孔が繋がって流路が形成されるのを防止することができる。その結果、ニードル弁と弁座とが流路を閉じるとき、確実に液体の流れを遮断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施形態にかかわり、（ａ）は、インジェクターの構造を示す概略斜視図、（ｂ）はニードル弁の構造を示す概略斜視図。
【図２】インジェクターの構造を示す模式断面図。
【図３】（ａ）は、ニードル弁の第１接触面を示す要部拡大断面図、（ｂ）は、シール部を示す要部拡大断面図。
【図４】可動子の動作を説明するための模式図。
【図５】ニードル弁の動作を説明するための模式図。
【図６】ニードル弁の製造方法を示すフローチャート。
【図７】ニードル弁の製造方法を説明するための模式図。
【図８】ニードル弁の製造方法を説明するための模式図。
【図９】第２の実施形態にかかわるニードル弁の模式側断面図。
【図１０】比較例におけるシール部の要部拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本実施形態では、特徴的な構造を有するニードル弁を備えたインジェクターと、このニードル弁の製造方法の例について、図１〜図９に従って説明する。以下、実施形態について図面に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
（第１の実施形態）
第１の実施形態にかかわるインジェクターについて図１〜図８に従って説明する。図１（ａ）は、インジェクターの構造を示す概略斜視図であり、図１（ｂ）はニードル弁の構造を示す概略斜視図である。図１に示すように、液体噴射弁としてのインジェクター１は一方向に長い筒状となっている。インジェクター１の長手方向をＸ方向とし、Ｘ方向と直交する方向をＹ方向及びＺ方向とする。
【００２１】
インジェクター１は、例えば、液体燃料をエンジン等の燃焼室や燃焼室に通じる配管に噴出する装置である。インジェクター１の図中Ｘ方向側は投入口２となっている。そして、投入口２には図示しない配管が接続される。そして、配管からインジェクター１の投入口２に燃料等の液体が供給される。液体の種類は特に限定されず水、アルコール、ガソリン、軽油、薬液等を対象とすることができる。本実施形態では例えば、液体はガソリンであり、エンジンにはガソリンエンジンを適用した事例となっている。そして、インジェクター１は液体を各種の装置に噴出することができる。
【００２２】
インジェクター１の図中−Ｘ方向にはノズル３が設置されている。ノズル３には多数の噴出孔４が設置され、投入口２に供給された液体が霧状になって噴出孔４から噴出される。ノズル３は燃焼室に通ずる配管に設置される。そして、配管内に供給された霧状の液体は配管を流れる気体とともに燃焼室に流動する。
【００２３】
インジェクター１の内部には液体の流れを制御する電磁弁が設置されている。そして、インジェクター１の図中Ｚ方向側にはコネクター５が設置されている。コネクター５は一対の針状の電極５ａと電極５ａを囲む案内部５ｂとを備えた雄型のコネクターとなっている。そして、コネクター５は図示しない雌型のコネクターに結合され、電極５ａに電流が供給される。電極５ａは配線により電磁弁と接続され、電極５ａに供給される電力により電磁弁が駆動されて開閉する。
【００２４】
図１（ｂ）に示すように、焼結体としてのニードル弁６はＸ方向に長い有底円筒形であり、投入口２を向くＸ方向が開口している。ニードル弁６はインジェクター１の内部に設置され、電磁弁を構成する一部分となっている。ニードル弁６は−Ｘ方向側の側面に孔６ａが設置されている。ニードル弁６は噴出孔４を向く面と側面との間に円錐形の面を備えている。ニードル弁６の円錐台形の側面を第１接触面６ｂとする。ニードル弁６のＸ方向側には可動子７が固定されている。可動子７は環状の磁石である。
【００２５】
ニードル弁６の材質は強度とガソリンに対する耐食性がある材質であれば良く特に限定されない。例えば、ニードル弁６の材質はＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１０、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１７、ＳＵＳ３２９、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ４３４、ＳＵＳ４４０、ＳＵＳ４４０Ｃ、ＳＵＳ６３０等のステンレス鋼を用いることができる。本実施形態では例えば、ニードル弁６の材質にステンレス鋼のＳＵＳ４４０Ｃを採用している。
【００２６】
図２はインジェクターの構造を示す模式断面図であり、図１のＡ−Ａ’線に沿って−Ｙ方向側から見た図である。図２に示すように、インジェクター１はＸ方向に長い筒状のステーターコア８を備えている。ステーターコア８の長手方向で投入口２からノズル３に向かう方向を第１方向９とする。
【００２７】
ステーターコア８は投入口２側から順に配置された第１磁性体部８ａ、非磁性体部８ｂ、第２磁性体部８ｃを備えている。非磁性体部８ｂは環状であり、第１方向９においてステーターコア８の中間に位置している。そして、非磁性体部８ｂは第１磁性体部８ａと第２磁性体部８ｃとに挟まれている。ステーターコア８の内部には投入口２から供給された液体１０が満たされている。そして、第１磁性体部８ａ、非磁性体部８ｂ及び第２磁性体部８ｃは一体となっている。尚、一体となっている状態は第１磁性体部８ａと非磁性体部８ｂと間で物質が拡散し、非磁性体部８ｂと第２磁性体部８ｃと間で物質が拡散している状態を示す。これにより、ステーターコア８の内部に液体が流動するときにもステーターコア８から外に液体１０が流出することを防止することができる。
【００２８】
第１磁性体部８ａ及び第２磁性体部８ｃの材料は磁化率と強度とが高い材料であり、ガソリンに対する耐食性があれば良く特に限定されない。第１磁性体部８ａ及び第２磁性体部８ｃの材料は、例えば、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４３０Ｌ、ＳＵＳ４３４、ＳＵＳ４３６Ｌ、ＳＵＳ４４４、ＳＵＳＸＭ２７、ＳＵＳ４４７Ｊ１等のフェライト系ステンレスを用いることができる。非磁性体部８ｂの材料には非磁性でガソリンに対して耐食性があり、強度が高い材料であれば良く、チタン合金やオーステナイト系ステンレスを用いることができる。
【００２９】
第１磁性体部８ａは第１方向９に延在する第１筒状部材８ｇを備えている。同様に、第２磁性体部８ｃは第１方向９に延在する第２筒状部材８ｈを備えている。非磁性体部８ｂの外周側にはコイル１１が巻線されたボビン１２が設置されている。コイル１１は円環状に形成され、ボビン１２の内径は非磁性体部８ｂ及び第１磁性体部８ａの外径と略同じ長さとなっている。従って、ボビン１２を投入口２側からステーターコア８に挿入することが可能になっている。
【００３０】
ボビン１２の第１方向９の反対側と外周側には第１コイル蓋部１３が設置されている。ボビン１２の第１方向９側と第１コイル蓋部１３の外周側には第２コイル蓋部１４が設置されている。コイル１１はステーターコア８、第１コイル蓋部１３及び第２コイル蓋部１４により覆われている。従って、コイル１１に通電するとき、磁束線がステーターコア８、第１コイル蓋部１３及び第２コイル蓋部１４を通る磁気回路が形成される。
【００３１】
コイル１１の外周側と向き合う場所の第１コイル蓋部１３には絶縁膜１５が配置されている。このため、コイル１１の皮膜が破れてもコイル１１と第１コイル蓋部１３との間で電流が流れることを防止することができる。
【００３２】
第２コイル蓋部１４の外周側の一部と第１磁性体部８ａの外周側はコネクター５のコネクター本体部５ｃに覆われている。コネクター本体部５ｃは外装の機能を有し、操作者がインジェクター１を把持し易い形状となっている。コネクター５の内部にはコイル１１と電極５ａとを電気的に接続する配線１６が設置されている。コネクター５の案内部５ｂ及びコネクター本体部５ｃの材質は絶縁性があって形状を成形し易い材料であれば良く特に限定されない。本実施形態では絶縁性のある樹脂材料を用いている。
【００３３】
投入口２側のステーターコア８の外周には第１パッキン１７が設置されている。そして、第１パッキン１７の投入口２側にはステーターコア８の外周に第１パッキン保持リング１８が設置されている。第１パッキン保持リング１８の外径は第１パッキン１７の内径より大きくなっており、第１パッキン１７がステーターコア８から離脱することを第１パッキン保持リング１８が防止する。第１パッキン１７は弾性材料からなり弾力性を有している。そして、投入口２側を図示しない配管に挿入したとき、液体１０が配管から漏洩しないようになっている。
【００３４】
第２コイル蓋部１４のノズル３側においてステーターコア８の外周には第２パッキン２１が設置されている。そして、第２パッキン２１のノズル３側にはステーターコア８の外周に第２パッキン保持リング２２が設置されている。第２パッキン保持リング２２の外径は第２パッキン２１の内径より大きくなっている。これにより、第２パッキン２１がステーターコア８から離脱することを第２パッキン保持リング２２が防止する。第２パッキン２１は弾性材料からなり弾力性を有している。そして、インジェクター１のノズル３側を側面に孔が形成された図示しない配管の孔に挿入するとき、インジェクター１が配管の孔を塞ぐようになっている。そして、第２パッキン２１が配管内を流れる気体が漏洩するのを防止する。
【００３５】
ステーターコア８の第１方向９側の端にはノズル３を支持するノズルホルダーとしてのノズル支持部材２３が設置されている。そして、ノズル支持部材２３を囲むようにノズル３が設置されている。ノズル３は有底筒状体であり、板状の部材を組み合わせた形態となっている。そして、ノズル３自体は剛性が小さく、ノズル支持部材２３に設置されることにより剛性を有する。ノズル支持部材２３の形状は略筒状であり、ノズル支持部材２３の内部を液体１０が流動可能になっている。
【００３６】
ステーターコア８、コイル１１、第１コイル蓋部１３、第２コイル蓋部１４、コネクター５、ノズル支持部材２３等により筒状の基体部２４が構成されている。次に、基体部２４の内部を説明する。投入口２側のステーターコア８の内周にはフィルター２５が設置されている。フィルター２５は投入口２に供給される液体１０に含まれる固形物を漉す機能を備えている。そして、固形物により噴出孔４が目詰まりすることを防止する。
【００３７】
ステーターコア８の内周にはフィルター２５側から第１方向９に向けてバネ力調整円筒２６、円筒コイルバネ２７、可動子７が配置されている。そして、可動子７にはニードル弁６が設置されている。ニードル弁６は流路を開閉する弁として機能する。バネ力調整円筒２６は円筒状の部材でありステーターコア８に投入口２側から圧入されている。そして、投入口２からの距離が調整可能になっている。
【００３８】
バネ力調整円筒２６の端と接して円筒コイルバネ２７が設置され、円筒コイルバネ２７の端と接して可動子７が設置されている。円筒コイルバネ２７はバネ力調整円筒２６と可動子７とに挟まれている。可動子７はステーターコア８の内周に沿って第１方向９に移動可能に設置されている。そして、円筒コイルバネ２７は可動子７を第１方向９に付勢する。バネ力調整円筒２６の第１方向９の位置を調整することにより円筒コイルバネ２７が可動子７を付勢する力を調整することが可能になっている。
【００３９】
ニードル弁６の可動子７側は可動子７に固定され、第１方向９側はノズル支持部材２３に摺動可能に支持されている。これにより、ニードル弁６は可動子７と連動して第１方向９に往復移動することが可能になっている。ニードル弁６の第１方向９側の側面には孔６ａが設置されている。そして、ニードル弁６が第１方向９と反対の方向に移動するとき、ニードル弁６の第１接触面６ｂとノズル支持部材２３の第２接触面２３ａとが離間する。これにより、液体１０がニードル弁６の内部から孔６ａを通過して噴出孔４に向かって流動する流路２０が形成される。
【００４０】
ノズル支持部材２３において第１接触面６ｂと対向する場所の面は円錐形となっている。ノズル支持部材２３の円錐形の面を弁座としての第２接触面２３ａとする。第１接触面６ｂと第２接触面２３ａとは平行な面となっている。そして、ニードル弁６が円筒コイルバネ２７により付勢されて第１方向９へ移動するとき、第１接触面６ｂと第２接触面２３ａとが当接する。このとき、ノズル支持部材２３の内部ではニードル弁６の内部から噴出孔４に通ずる流路が遮断される。
【００４１】
図３（ａ）は、ニードル弁の第１接触面を示す要部拡大断面図である。図３（ａ）に示すように、ニードル弁６の内部には空孔６ｃが分散している。第１接触面６ｂにおける表面に近い場所をシール部６ｄとする。そして、ニードル弁６においてシール部６ｄ以外の場所を本体部６ｅとする。従って、シール部６ｄは本体部６ｅと接続している。シール部６ｄの表面は円錐形であり、シール部６ｄは全周において空孔率が本体部６ｅの空孔率より小さくなっている。
【００４２】
図３（ｂ）は、シール部を示す要部拡大断面図である。図３（ｂ）に示すように、ニードル弁６の第１接触面６ｂ及びノズル支持部材２３の第２接触面２３ａは拡大すると細かな凹凸ができている。そして、第１接触面６ｂと第２接触面２３ａとに挟まれた場所には多くに閉空間が形成され、この閉空間には液体１０が存在する。シール部６ｄでは空孔率が小さくなっており空孔６ｃの密度が小さくなっている。従って、空孔６ｃが繋がって閉空間の液体１０が移動することが防止されている。
【００４３】
図４は可動子の動作を説明するための模式図である。図４に示すように、コイル１１を囲んでステーターコア８、第１コイル蓋部１３及び第２コイル蓋部１４が設置され、コイル１１、ステーターコア８、第１コイル蓋部１３及び第２コイル蓋部１４により電磁石２８が構成されている。そして、ステーターコア８の非磁性体部８ｂの内側では第１磁性体部８ａが第１方向９に張出している。そして、第１磁性体部８ａと非磁性体部８ｂとが接する場所が段差８ｆとなっている。
【００４４】
コイル１１に通電されるとき、ステーターコア８、第１コイル蓋部１３及び第２コイル蓋部１４の中を磁束線２９が通過する磁気回路が形成される。段差８ｆは磁束線２９が第１磁性体部８ａから出る場所であり、段差８ｆではＮ極となる。第２磁性体部８ｃの第２筒状部材８ｈは磁束線２９が入る場所であり、第２磁性体部８ｃではＳ極となる。そして、可動子７は段差８ｆに近い場所がＳ極に着磁され、第２磁性体部８ｃに近い場所がＮ極に着磁されている。
【００４５】
従って、コイル１１に通電するとき、可動子７は段差８ｆ側に移動する。これにより、可動子７及びニードル弁６は第１方向９と反対の方向に移動する。次に、コイル１１への通電を停止するとき、可動子７に作用する磁力が消滅する。そして、可動子７は円筒コイルバネ２７により付勢されているので可動子７及びニードル弁６は第１方向９へ移動する。つまり、コイル１１に通電するとき、ニードル弁６は第１方向９と反対の方向に移動する。そして、コイル１１へ通電しないとき、ニードル弁６は第１方向９に移動する。
【００４６】
図５はニードル弁の動作を説明するための模式図である。図５（ａ）はニードル弁６が開いた状態を示し、図５（ｂ）はニードル弁６が閉じた状態を示している。図５（ａ）に示すように、コイル１１が通電されるとき可動子７に磁力が作用し、可動子７及びニードル弁６は第１方向９と反対の方向に移動する。これにより、ニードル弁６の第１接触面６ｂとノズル支持部材２３の第２接触面２３ａとが離間する。ステーターコア８内の液体１０は孔６ａを通過し、次に、第２接触面２３ａと第１接触面６ｂとの間の流路２０を通過する。そして、液体１０は噴出孔４から噴出される。
【００４７】
図５（ｂ）に示すように、コイル１１に通電されないとき可動子７及びニードル弁６は円筒コイルバネ２７に付勢されて第１方向９に移動する。これにより、ニードル弁６の第１接触面６ｂとノズル支持部材２３の第２接触面２３ａとが当接して流路２０が遮断される。そして、ステーターコア８内の液体１０は第２接触面２３ａと第１接触面６ｂとの間の流路２０を通過できなくなる。液体１０はステーターコア８内に留まり、液体１０は噴出孔４から噴出されない。
【００４８】
次に上述したニードル弁の製造方法について図６〜図８にて説明する。図６は、ニードル弁の製造方法を示すフローチャートであり、図７及び図８はニードル弁の製造方法を説明するための模式図である。図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１は調合工程に相当し、ニードル弁を構成する原料を調合する工程である。次にステップＳ２に移行する。ステップＳ２は成形工程に相当し、金型に原料を注入してニードル弁６の形状をした成形体を形成する工程である。次にステップＳ３に移行する。ステップＳ３は脱脂工程に相当し、成形体を加熱してバインダーを除去して脱脂体を得る工程である。次にステップＳ４に移行する。
【００４９】
ステップＳ４は炭素付着工程に相当し、脱脂体の一部に炭素粒子を分散させた炭素分散液を塗布し乾燥させて炭素を付着させる工程である。次にステップＳ５に移行する。ステップＳ５は焼成工程に相当し、炭素を付着した脱脂体を焼成して焼結体を得る工程である。次にステップＳ６に移行する。ステップＳ６は熱処理工程に相当する。この工程は、焼結体を熱処置する工程である。次にステップＳ７に移行する。ステップＳ７は可動子接合工程に相当し、ニードル弁６と可動子７とを接合する工程である。次にステップＳ８に移行する。ステップＳ８は着磁工程に相当し、可動子７に磁極を形成する工程である。以上の工程により可動子７が設置されたニードル弁６が完成する。このフローチャートが示すようにニードル弁６はＭＩＭ法（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｍｏｌｄｉｎｇ）を用いて形成される。このＭＩＭ法は、比較的小型のものや、複雑で微細な形状の部品を最終形状に近い形状で製造することができ、用いる金属粉末の特性を十分に生かすことができるという利点を有する。
【００５０】
次に、図７及び図８を用いて、図６に示したステップと対応させて、製造方法を詳細に説明する。ステップＳ１の調合工程では、ニードル弁６を構成する金属の金属粉末及び有機バインダーを用意する。これらの材料を混練機により混練し、混練物（組成物）を得る。以下、ニードル弁６の材質をＳＵＳ４４０Ｃにする例を示す。ＳＵＳ４４０Ｃの材料となる金属粉末の主成分は鉄である。鉄以外の成分は重量％で、クロムが１６〜１８％、マンガンが１．０％以下、シリコンが１．００％以下、炭素が０．９５〜０．１２％、モリブデンが０．７５％以下、ニッケルが０．６％以下、燐が０．０４％以下、硫黄が０．０３％以下となっている。尚、配合する比率は、この比率に限らずステンレスの強度、耐食性等の条件に合わせて変更しても良い。
【００５１】
これらの材料を混練機により混練し、混練物（組成物）を得る。この混練物中には金属粉末が均一に分散している。金属粉末と有機バインダーとは、互いに化学反応しないものであるのが好ましい。金属粉末の平均粒径としては、特に限定されないが、１〜２０μｍであるのが好ましく、３〜７μｍであるのがより好ましい。金属粉末の平均粒径は、３〜６μｍであるのがさらに好ましい。最大粒径は７〜１５μｍであるのが好ましい。特に、金属粉末として平均粒径が６μｍ以下の微粉末を用いることにより、焼結体の結晶組織の粒径である結晶粒径を著しく小さくすることができるので、焼結体の密度を高くすることができる。
【００５２】
ここで、金属の機械的強度は、結晶粒径の１／２乗に反比例して高まることが経験的に知られている。結晶粒径を小さくすることにより、金属の機械的強度を飛躍的に高めることができる。これは、微細な結晶組織の集合体では、亀裂の進展が抑制され破壊確率が低下するためと考えられる。したがって、金属粉末として平均粒径が６μｍ以下の微粉末を用いることにより得られた焼結体は、機械的強度に優れたものとなる。
【００５３】
さらに、特に、比表面積が２００ｍ2／ｋｇ以上の金属粉末を用いるのが好ましく、４００〜９００ｍ2／ｋｇ程度の金属粉末を用いるのがより好ましい。このように比表面積の広い金属粉末は、表面の活性（表面エネルギー）が高くなり、より低いエネルギーの付与でも容易に焼結することができる。したがって、ステップＳ５の焼成工程において、ニードル弁６を短時間で焼結させることができる。
【００５４】
また、金属粉末は、例えば、水アトマイズ法、ガスアトマイズ法、高速回転水流アトマイズ法等のアトマイズ法、還元法、カルボニル法、粉砕法により製造されたものを用いることができる。そして、アトマイズ法により製造されたものを用いるのが好ましい。アトマイズ法によれば、極めて微小な金属粉末を効率よく製造することができる。また、アトマイズ法で製造された金属粉末は、真球に比較的近い球形状をなしているため分散性や流動性に優れており、成形時に混練物を成形型に充填する際、その充填性を高めることもできる。
【００５５】
有機バインダーとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ポリスチレン等のスチレン系樹脂、等を用いることができる。他にも、有機バインダーとしては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリエーテル、ポリビニルアルコール、またはこれらの共重合体等の各種樹脂や、各種ワックス、パラフィン、ステアリン酸等の高級脂肪酸、高級アルコール、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミド等が挙げられる。さらに、これらのうち２種以上を混合して用いても良い。
【００５６】
このうち、有機バインダーはポリオレフィンを主成分とするものが好ましい。ポリオレフィンは、還元性ガスによる分解性が比較的高い。このため、ポリオレフィンを有機バインダーの主成分として用いた場合、ステップＳ３の脱脂工程において成形体３３をより短時間で確実に脱脂することができる。
【００５７】
また、有機バインダーの含有量は、混練物全体の２〜２０ｗｔ％程度であるのが好ましく、５〜１０ｗｔ％程度であるのがより好ましい。有機バインダーの含有率が前記範囲内であることにより、成形性よく成形体３３を形成することができる。さらに、成形体３３の金属粒子の密度を高め、成形体３３の形状の安定性等を特に優れたものとすることができる。また、これにより、成形体３３を脱脂した後の脱脂体との大きさの差、いわゆる収縮率を小さくすることができる。その結果、脱脂体を焼結した焼結体の寸法精度を向上させることができる。
【００５８】
また、混練物中に、可塑剤が添加されていてもよい。この可塑剤としては、例えば、ＤＯＰ（Ｄｉｏｃｔｙｌ  ｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＤＥＰ（Ｄｉｅｔｙｌ  ｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＤＢＰ（Ｄｉｂｕｔｙｌ  ｐｈｔｈａｌａｔｅ）等のフタル酸エステル、アジピン酸エステル、トリメリット酸エステル、セバシン酸エステル等が挙げられ、これらのうちの１種を用いても良く、または２種以上を混合して用いても良い。さらに、混練物中には、金属粉末、有機バインダー、可塑剤の他に、例えば、酸化防止剤、脱脂促進剤、界面活性剤等の各種添加物を添加しても良い。
【００５９】
混練条件は、特に限定されず、用いる金属粉末の金属組成や粒径、有機バインダーの組成、及びこれらの配合量等の諸条件により異なるが、その一例を挙げれば、混練温度：５０〜２００℃程度、混練時間：１５〜２１０分程度とすることができる。また、混練物は、必要に応じてペレット（小塊）化される。ペレットの粒径は特に限定されないが、例えば、１〜１５ｍｍ程度とされる。
【００６０】
図７（ａ）から図７（ｃ）はステップＳ２の成形工程に対応する図である。図７（ａ）に示すように、ステップＳ２において、射出成形機３０には成型用金型３１が設置されている。成型用金型３１は主に３個の部位から構成されている。詳しくは、成型用金型３１は円柱状の第１金型３１ａを備えている。第１金型３１ａの図中下側には第２金型３１ｂが設置されている。さらに、第１金型３１ａの図中上側には第３金型３１ｃが設置されている。
【００６１】
第２金型３１ｂと第３金型３１ｃとが図中上下方向に接するとき、第２金型３１ｂと第３金型３１ｃとが第１金型３１ａの一部を囲む。そして、第１金型３１ａ、第２金型３１ｂ及び第３金型３１ｃに囲まれた空間の形状は有底円筒形となっている。第３金型３１ｃには第１湯口３１ｄ及び第２湯口３１ｅが設置されている。
【００６２】
図７（ｂ）に示すように、続いて、射出成形機３０はニードル弁６を構成する材料の混練物３２を溶融して金型の第１湯口３１ｄ及び第２湯口３１ｅに注入して加圧する。射出成形の成形条件としては、用いる金属粉末の金属組成や粒径、有機バインダーの組成及びこれらの配合量等の諸条件により異なるが、その一例を挙げれば、材料温度は、好ましくは８０〜２００℃程度、射出圧力は、好ましくは２〜３０ＭＰａ（２０〜３００ｋｇｆ／ｃｍ2）程度とされる。
【００６３】
図７（ｃ）に示すように、成形体３３が得られる。成形体３３は、有機バインダー中に、金属粉末がほぼ均一に分散した状態となっている。尚、成形体３３の形状寸法は、ステップＳ３の脱脂工程及びステップＳ５の焼成工程による収縮分を見込んで決定される。
【００６４】
図７（ｄ）はステップＳ３の脱脂工程に対応する図である。ステップＳ３では成形体３３に対し、脱脂処理を施す。脱脂処理は脱バインダー処理とも称す。その結果、図７（ｄ）に示すように脱脂体３４を得る。脱脂体３４は、ニードル弁６と相似形状をなし寸法が収縮したものである。
【００６５】
成形体３３に対する脱脂処理は、酸化性雰囲気、不活性雰囲気、減圧雰囲気、還元性雰囲気のうちのいずれの雰囲気中で行ってもよいが、還元性雰囲気中で行うのが好ましい。これにより、成形体３３中の有機バインダーを速やかに分解し、成形体３３中から除去することができる。これにより、得られる脱脂体３４中の有機バインダーの残存量を極めて少なく抑えることができる。その結果、ステップＳ５の焼成工程において、炭素含有量が少ない焼結体を得ることができる。また、脱脂処理を還元性雰囲気中で行うことにより、成形体３３中に含まれる金属粉末の酸化を確実に防止するという利点もある。
【００６６】
還元性雰囲気が含む還元性ガスとしては、例えば、水素、一酸化炭素のようなガスの他、アンモニア分解ガスのような混合ガスを用いることもできる。このうち、還元性ガスは、水素ガスであるのが好ましい。水素ガスは、還元作用が強いため、成形体３３中の有機バインダーをより速やかに分解することができる。このため、成形体３３に対する脱脂処理をより高速かつ十分に行うことができ、ステップＳ５の焼成工程で得られる焼結体中の炭素量の増加を確実に防止することができる。
【００６７】
また、水素ガスを構成する水素分子は、その分子サイズが非常に小さいため、成形体３３中の隙間に容易に侵入することができる。このため、水素ガスによれば、成形体３３の内部に存在する有機バインダーも容易に分解・除去することができ、焼結体の表層部はもちろん、中心部においても、炭素量の増加を確実に防止することができる。
【００６８】
さらに、水素ガスは、熱伝導率が非常に高いので、加熱源から発生した熱を成形体３３に効率よく伝達するとともに、加熱された成形体３３を効率よく放熱することができる。その結果、成形体３３の加熱・冷却を効率よく行うことができるという利点もある。還元性雰囲気は、還元性ガスのみで構成されていてもよいが、他のガスを含む場合、窒素、ヘリウム、アルゴンのような不活性ガスを含んでいるのが好ましい。これらの不活性ガスは、還元性ガスによる有機バインダーの分解作用を阻害するのを防止するとともに、還元性雰囲気の安全性が増すので、その取り扱いを容易にすることができる。
【００６９】
還元性雰囲気が含む還元性ガスの濃度は、特に限定されないが、５０体積％以上であるのが好ましく、７０体積％以上であるのがより好ましい。これにより、還元性雰囲気の安全性を担保しつつ、還元性ガスによる有機バインダーの分解作用が十分に発揮される。尚、例えば、アンモニア分解ガスの場合、その成分は、水素ガスと窒素ガスの混合ガスであり、水素ガス（還元性ガス）の濃度は、７５体積％である。
【００７０】
また、脱脂処理において、成形体３３を加熱する際の温度（加熱温度）は、有機バインダーの分解開始温度等によって若干異なるが、１００〜７５０℃程度であるのが好ましく、１５０〜６００℃程度であるのがより好ましい。これにより、還元性ガスによる有機バインダーの分解作用が十分に発揮され、成形体３３の脱脂を高速かつ十分に行うことができる。
【００７１】
また、成形体３３を加熱する時間である加熱時間は、成形体３３の体積等に応じて若干異なるが、加熱温度を前記範囲内とした場合、０．１〜２０時間程度とするのが好ましく、０．５〜１５時間程度とするのがより好ましい。これにより、成形体３３の脱脂を必要かつ十分に行うことができる。さらに、成形体３３を加熱する際の平均加熱速度は、１〜１０℃／分程度であるのが好ましい。
【００７２】
ステップＳ３は、脱脂条件の異なる複数の過程に分けて行うことにより、成形体３３中の有機バインダーをより速やかに、そして、成形体３３中に残存させないように分解・除去することができる。この過程の数は特に限定されない。本実施形態では２つの過程を有する例について説明する。
【００７３】
ステップＳ３は、成形体３３中から有機バインダーの一部を除去する第１の脱脂過程と、該第１の脱脂過程を経た成形体３３中から有機バインダーの残部を除去する第２の脱脂過程とを有する。このように、複数の段階を経て有機バインダーを除去することにより、有機バインダーを徐々に除去することができる。これにより、脱脂の進行が成形体３３の一部に偏ることなく、均一に脱脂を行うことができる。
【００７４】
第１の脱脂過程では、成形体３３中から有機バインダーの一部を除去する方法であれば、いかなる方法によって有機バインダーが除去されてもよい。具体的な方法としては、例えば、成形体３３を加熱する方法、有機バインダーを溶解する溶媒に成形体３３を接触させる方法等が挙げられる。
【００７５】
成形体３３を加熱する場合、その加熱温度は、１５０〜３５０℃程度であるのが好ましい。このような比較的低温で成形体３３を加熱することにより、成形体３３中の有機バインダーの全部が急激に分解・気化するのを防止することができる。これにより、気化した有機バインダーが成形体３３の外部に放出される際に、成形体３３に変形をもたらし、その結果、成形体３３の保形性が低下するのを防止することができる。
【００７６】
また、成形体３３の加熱雰囲気としては、例えば、酸化性雰囲気、不活性雰囲気、還元性雰囲気、減圧雰囲気等が挙げられるが、特に、減圧雰囲気であるのが好ましい。これにより、減圧された雰囲気の作用により、成形体３３中の比較的揮発し易い成分の除去を優先して行うことができる。このため、成形体３３中の有機バインダーを段階的に除去することができ、成形体３３の保形性をより高めることができる。
【００７７】
減圧雰囲気による第１の脱脂過程を経た成形体３３には、揮発し易い成分が除去されてなる空孔６ｃが生じる。空孔６ｃは、成形体３３の外部と連通しているため、第２の脱脂過程では、空孔６ｃを介して、有機バインダーの分解物を成形体３３から除去することができる。これにより、成形体３３の中心部まで確実に脱脂処理を行うことができる。減圧雰囲気の圧力は、特に限定されないが、１×１０−１〜１×１０−５［Ｐａ］程度であるのが好ましく、１×１０−２〜１×１０−４［Ｐａ］程度であるのがより好ましい。これにより、前記のような作用と効果とがより顕著なものとなる。
【００７８】
第２の脱脂過程では第１の脱脂過程を経た成形体３３を還元性雰囲気中で加熱して、有機バインダーの残部を除去する。成形体３３の加熱温度は、４００〜６００℃程度であるのが好ましい。これにより、成形体３３が焼結することなく、還元性ガスによる有機バインダーの分解作用が十分に発揮され、成形体３３の脱脂処理を確実に行うことができる。
【００７９】
第２の脱脂過程では、成形体３３に形成された空孔６ｃを介して有機バインダーが除去される。空孔内に還元性ガスが侵入して有機バインダーの分解を促進するが、この空孔６ｃの内径は非常に小さいため、還元性ガスの種類によっては空孔６ｃ内に侵入し難いものもある。ところが、還元性ガスとして水素ガスを用いることにより、このような小さな空孔６ｃへも、還元性ガスが容易に侵入することができる。また、ステップＳ１で用いた金属粉末は、平均粒径が非常に小さいため、上記の空孔６ｃの内径もさらに小さいものになると考えられる。そのような特に小さな空孔６ｃへも、水素ガスであれば容易に侵入することができる。このようにして成形体３３から有機バインダーを除去して脱脂体３４を得る。
【００８０】
図８（ａ）及び図８（ｂ）はステップＳ４の炭素付着工程に対応する図である。ステップＳ４では、炭素粉末を用意し、分散媒に分散させた炭素分散液を作成する。分散媒の種類は特に限定されず、炭素粉末が分散でき、蒸発した後に残らない液体であれば良い。例えば、純水やアルコール等を用いることができる。アルコール等揮発性のある液体を用いる方が乾燥時間を短くでき、乾燥中に炭素粉末が移動し難くなるので好ましい。
【００８１】
図８（ａ）に示すように、ステップＳ４において、脱脂体３４に炭素分散液３５が塗布される。脱脂体３４に炭素分散液３５を塗布する方法は特に限定されず、刷毛を用いる方法やオフセット印刷やシルクスクリーン印刷等の各種印刷方法を用いて行うことができる。本実施形態では例えば、塗布装置３６の刷毛を用いて塗布する方法を説明する。塗布装置３６は土台３６ａを備え、土台３６ａには支持部３６ｂが立設されている。支持部３６ｂにはモーター３６ｃが設置され、モーター３６ｃの回転軸には回転ブラシ３６ｄが設置されている。回転ブラシ３６ｄは円筒状に刷毛３６ｅが配置され、刷毛３６ｅはモーター３６ｃの回転軸に対して４５度傾けて設置されている。刷毛３６ｅの毛先は円錐に沿うように配置されている。支持部３６ｂは中程から直角に曲げられており、支持部３６ｂの先端には炭素分散液３５を刷毛３６ｅに供給する供給装置３６ｆが設置されている。供給装置３６ｆは回転ブラシ３６ｄの鉛直方向の真上に位置し、供給装置３６ｆが炭素分散液３５を刷毛３６ｅに滴下する。そして、刷毛３６ｅには供給装置３６ｆから一定速度で炭素分散液３５が供給される。
【００８２】
ニードル弁６の第１接触面６ｂに相当する脱脂体３４の場所を斜面部３４ａとする。操作者は塗布装置３６を起動して回転ブラシ３６ｄを回転させ、刷毛３６ｅに炭素分散液３５を供給させる。次に、操作者は脱脂体３４を保持して、斜面部３４ａを刷毛３６ｅに押圧する。これにより、刷毛３６ｅが斜面部３４ａを複数回摺動して斜面部３４ａには炭素分散液３５が塗布される。
【００８３】
図８（ｂ）に示すように、斜面部３４ａには炭素分散液３５が設置される。刷毛３６ｅは斜面部３４ａを複数回摺動するので、炭素分散液３５を斜面部３４ａに均一な厚みで塗布することができる。次に、塗布した炭素分散液３５を乾燥させる。乾燥方法や乾燥条件は分散媒が蒸発すれば良く特に限定されない。例えば、アルコールを用いるときには２０℃の乾燥した空気を循環させて２０分程で乾燥させることができる。その結果、斜面部３４ａには炭素膜３７が形成される。
【００８４】
図８（ｃ）はステップＳ５の焼成工程及びステップＳ６の熱処理工程に対応する図である。図８（ｃ）に示すように、ステップＳ５では脱脂体３４を焼成炉で焼結してニードル弁６を形成する。ニードル弁６は、脱脂体３４と相似形状をなすものである。
【００８５】
焼結により金属粉末は粒子同士の界面で拡散し粒成長して結晶組織となる。このとき、鉄の金属粉末とクロムの金属粉末との界面でも拡散が生じ粒成長して結晶組織となる。これにより、ニードル弁６は全体的に低空孔率で高密度の緻密な焼結体となる。焼成温度は金属粒子の粒径の分布にあわせて設定する。焼成温度は、特に限定されないが、１１５０〜１４００℃程度であるのが好ましく、１２００〜１３５０℃程度であるのがより好ましく、１２３０〜１３１０℃程度であるのがさらに好ましい。このような温度で脱脂体３４を焼成することにより、結晶組織が必要以上に肥大化するのを防止することができる。その結果、微小な結晶組織を有し、機械的特性及び化学的特性に優れたニードル弁６が得られる。
【００８６】
尚、焼成温度が推奨温度範囲の下限値を下回ると、全体または部分的に焼結が不十分となるため、得られるニードル弁６の機械的特性や表面粗さが低下するおそれがある。一方、焼成温度が推奨温度範囲の上限値を上回ると、焼結が必要以上に進行する。これにより、結晶組織が肥大化し、得られるニードル弁６の機械的特性が低下するおそれがある。焼成温度を推奨温度範囲とする場合には焼成時間は０．２〜７時間程度であるのが好ましく、１〜４時間程度であるのがより好ましい。焼成を推奨温度範囲の焼成温度で行うことにより、脱脂体３４の焼結をより確実に最適化して、結晶組織の肥大化を確実に防止しつつ焼結させることができる。その結果、極めて微小な結晶組織を得ることができる。
【００８７】
焼成の際の雰囲気は、特に限定されないが、水素、一酸化炭素のような還元性雰囲気、窒素、ヘリウム、アルゴンのような不活性雰囲気、これら各雰囲気を減圧した減圧雰囲気等が挙げられる。このような雰囲気で焼結されたニードル弁６は、その炭素含有率が、金属粉末の炭素含有率をより忠実に反映したものとなる。
【００８８】
斜面部３４ａの表面には炭素膜３７が設置されているため焼結後のシール部６ｄにおける炭素含有量は０．９５質量％以上になる。これにより、斜面部３４ａでは表面の融点が他の部分より低くなる。焼結時には金属粒子は結合し易くなり、表面張力が金属粒子に作用して空孔率が小さくなる。従って、斜面部３４ａの表面は他の部分より空孔率が小さくなる。
【００８９】
ステップＳ４の炭素付着工程では炭素分散液３５の濃度と塗布量を制御する。そして、焼結後のシール部６ｄにおける炭素含有量は０．９５質量％以上１．２質量％以下にする。炭素分散液３５の濃度と塗布量とは予め実験して製造条件を設定するのが好ましい。炭素含有量が高くなるとクロムの炭素物が増加する。クロムの炭化物は硬いので、ニードル弁６と接触するノズル支持部材２３が摩耗し易くなる。ノズル支持部材２３が摩耗するときノズル支持部材２３が腐食し易くなるので、ノズル支持部材２３の寿命が短くなる。本実施形態では炭素含有量は１．２質量％以下にしているので硬度が高すぎないように抑制することができる。
【００９０】
ステップＳ６ではニードル弁６に熱処理を行う。熱処理条件は特に限定されず要求硬度や強度に合わせて設定することができる。本実施形態では、例えば、焼き入れ条件は１０１０〜１０７０度にて急冷し、焼き戻し条件は１００〜１８０度にて空冷している。
【００９１】
図８（ｄ）はステップＳ７の可動子接合工程に対応する図である。図８（ｄ）に示すように、ステップＳ７において、ニードル弁６に可動子７を固定する。固定方法は特に限定されず、例えば、かしめ、レーザー溶接、接着等各種の方法にて固定することができる。他にも、可動子７をＭＩＭ法にて形成してニードル弁６と可動子７とを組み合わせて焼結しても良い。さらに、ニードル弁６と可動子７とを２色成形法を用いて一体成型しても良い。さらに、生産性良くニードル弁６を製造することができる。
【００９２】
ステップＳ８の着磁工程では電磁石を用いて磁場を形成する。この磁場に可動子７をさらして可動子７を着磁する。可動子７の着磁は可動子７をニードル弁６に設置する前に行っても良い。可動子７の磁気性能の高さと生産性とを鑑みて選択しても良い。その結果、可動子７を備えるニードル弁６が完成する。
【００９３】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、ニードル弁６のシール部６ｄでは鉄を主原料とした金属粒子の塊の表面に炭素が付着される。そして、ステップＳ５の焼成工程では金属粒子が焼成され、シール部６ｄは炭素の影響を受けて融点が下がる。これにより、シール部６ｄ以外の場所に比べてシール部６ｄでは金属粒子が溶け易くなるので空孔６ｃができ難くなる。従って、シール部６ｄ以外の場所に比べてシール部６ｄの空孔率を小さくすることができる為、シール部６ｄにて空孔６ｃが繋がって微細な流路が形成されるのを防止することができる。その結果、ニードル弁６とノズル支持部材２３とが流路２０を閉じるとき、確実に液体１０の流れを遮断することができる。
【００９４】
（２）本実施形態によれば、シール部６ｄの炭素含有量は０．９５質量％以上である。従って、鉄に炭素が分散して確実に融点を下げることができる。また、炭素含有量は１．２質量％以下である。炭素含有量が高くなるとクロムの炭素物が増加する。クロムの炭化物は硬いので、ニードル弁６と接触するノズル支持部材２３が摩耗し易くなる。従って、本実施形態ではシール部６ｄの空孔率を低く抑制し、硬度が高くなりすぎないように抑制することができる。
【００９５】
（３）本実施形態によれば、シール部６ｄの表面は円錐形であり、全周において空孔率が本体部６ｅの空孔率より小さくなっている。従って、シール部６ｄは全周の総ての場所において空孔６ｃが繋がるのを防止することができる。その結果、ニードル弁６とノズル支持部材２３とが流路２０を閉じるとき、確実に液体１０の流れを遮断することができる。
【００９６】
（４）本実施形態によれば、シール部６ｄのみ炭素の含有量を高くしている。ニードル弁６全体の炭素含有量を高くするときニードル弁６はステップＳ５の焼成工程で結晶粒が肥大化して十分な機械特性が得られなくなる。本実施形態では本体部６ｅの炭素含有量が適正な量になっているので、機械的強度の強いニードル弁６にすることができる。
【００９７】
（５）本実施形態によれば、シール部６ｄのみ炭素の含有量を高くしてシール部６ｄの空孔率を下げている。斜面部３４ａに炭素分散液３５を塗布しない場合でもステップＳ５の焼成工程で焼結温度を上げることにより、ニードル弁６全体の空孔率をさげることができる。このとき、は焼結体の結晶粒が肥大化し十分な機械特性が得られなくなる。本実施形態では焼結温度を適正な温度にしているので、機械的強度の強いニードル弁６にすることができる。
【００９８】
（６）本実施形態によれば、ニードル弁６はＭＩＭ法を用いて製造されている。従って、丸棒の材料を切削して製造する方法に比べて生産性良くニードル弁６を製造することができる。
【００９９】
（第２の実施形態）
次に、構造が特徴的なニードル弁６の一実施形態について図９のニードル弁の模式側断面図を用いて説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、シール部６ｄの形態が異なる点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【０１００】
本実施形態では、図９に示すように、ニードル弁４０は有底円筒形の本体部４０ｅを備え、本体部４０ｅには孔４０ａが設置されている。そして、本体部４０ｅには側面と底面との間に第１接触面４０ｂが設置されており、第１接触面４０ｂはノズル支持部材２３の第２接触面２３ａと当接する場所となっている。本体部４０ｅの材質はＳＵＳ４４０であり、ＭＩＭ法を用いて製造されている。
【０１０１】
第１接触面４０ｂにはシール部４０ｄが設置されている。シール部４０ｄは円錐の環状である。シール部４０ｄの材質は液体１０に対して耐食性があり耐摩耗性があれば良く、特に限定されない。本実施形態では、例えば、ＳＵＳ４４０を用いている。
【０１０２】
シール部４０ｄの製造方法は空孔が無いか空孔率が小さくできる方法であれば良く特に限定されない。シール部４０ｄの製造方法は、例えば、熱間圧延された丸棒を旋盤を用いて円錐の環状に形成することで製造される。そして、熱処理を施すことによりシール部４０ｄが完成する。
【０１０３】
次に、シール部４０ｄを第１接触面４０ｂに固定する。固定方法は特に限定されてないが、ロウ付け法、レーザー溶接、スポット溶接等各種の固定方法を用いることができる。さらに、加熱処理して本体部４０ｅとシール部４０ｄとを拡散結合するのが好ましい。本体部４０ｅとシール部４０ｄとの間を液体１０が流動するのを防止することができる。
【０１０４】
本体部４０ｅはＭＩＭ法を用いているので、空孔率が高くなっている。一方、シール部４０ｄは空孔のでき難い製造方法を用いているので、空孔６ｃが繋がって液体１０が漏洩することが防止できる。
【０１０５】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、シール部４０ｄ以外の場所に比べてシール部４０ｄの空孔率を小さくすることができる為、シール部４０ｄにて空孔６ｃが繋がって流路が形成されるのを防止することができる。その結果、ニードル弁４０とノズル支持部材２３とが流路を閉じるとき、確実に液体１０の流れを遮断することができる。
【０１０６】
（比較例）
図１０は比較例におけるシール部の要部拡大断面図である。図１０に示すように、ニードル弁４２はノズル支持部材２３と当接する場所にシール部４２ｄを備えている。シール部４２ｄの表面である第１接触面４２ｂと第２接触面２３ａとが当接する。
【０１０７】
ニードル弁４２はＭＩＭ法を用いて形成されているので、内部に空孔４２ｃが分散している。ニードル弁４２の製造工程ではステップＳ４の炭素付着工程が省かれているのでシール部４２ｄの空孔率はシール部４２ｄ以外の場所の空孔率と同じになっている。
【０１０８】
ニードル弁４２の第１接触面４２ｂ及びノズル支持部材２３の第２接触面２３ａは拡大すると細かな凹凸ができている。そして、第１接触面４２ｂと第２接触面２３ａとに挟まれた場所には多くに閉空間４３が形成され、この閉空間４３には液体１０が存在する。シール部４２ｄの表面では空孔４２ｃが多数分散している。第１接触面４２ｂでは空孔４２ｃが繋がった微細流路４２ｆが形成されている。微細流路４２ｆを通って閉空間４３の間で液体１０が移動可能となっている。
【０１０９】
従って、第１接触面４２ｂと第２接触面２３ａとの間にできる閉空間４３と微細流路４２ｆを通ることにより液体１０が漏洩する可能性がある。特に、ニードル弁４２によって閉じられた流路２０の上流と下流との圧力差がある場合には漏洩する可能性が高くなる。
【０１１０】
尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
（変形例１）
前記第１の実施形態では、ニードル弁６の第１接触面６ｂとノズル支持部材２３の第２接触面２３ａとが当接することで流路２０を閉じた。ニードル弁６は他の形態となっていても良い。例えば、ニードル弁６の先端に鋼球を設置し、鋼球の表面とノズル支持部材２３の第２接触面２３ａとが当接することで流路２０を閉じても良い。このときにも鋼球をＭＩＭ法を用いて製造し、鋼球に炭素分散液３５を塗布してからステップＳ５の焼成工程を行っても良い。鋼球の空孔率を下げることにより、確実に液体１０の漏洩を防止することができる。
【０１１１】
（変形例２）
前記第１の実施形態では、ステップＳ４の炭素付着工程はステップＳ３の脱脂工程の後に行われた。ステップＳ４の炭素付着工程はステップＳ２の成形工程とステップＳ３の脱脂工程との間に行われても良い。製造し易い工程順を選択しても良い。
【符号の説明】
【０１１２】
１…液体噴射弁としてのインジェクター、６…焼結体としてのニードル弁、６ｃ，４２ｃ…空孔、６ｄ…シール部、６ｅ…本体部、２０…流路、２３…ノズルホルダーとしてのノズル支持部材、２３ａ…弁座としての第２接触面、３３…成形体、３４…脱脂体、３５…炭素分散液。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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