(57)【要約】【課題】エンジンに燃料を供給するインジェクタについて、コストの高騰を招くことなく閉弁時の燃料漏洩を長期間に亘って軽減できるようにする。【解決手段】シート部１１０Ａを有するシート部材１１Ａと、弁体部１２ａを有する弁部材１２と、弁部材１２を往復動作させるための弁駆動手段とを備えており、弁駆動手段で弁部材１２を往復動作させることにより弁体部１２ａをシート部１１０Ａに密着・離間させて弁の開閉を行い、内部に導入した燃料を噴射してエンジンに供給するインジェクタにおいて、シート部１１０Ａが、表面側に弁体部１２ａ表面を構成する金属よりも硬度の低い金属からなる被膜１１２を有しており、閉弁動作に伴う弁体部１２ａの押圧により被膜１１２が弁体部１２ａの表面形状に応じて変形し、閉弁時にシート部１１０Ａ表面と弁体部１２ａ表面とが密着して所定レベル以上のシール性能を発揮する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート部を有するシート部材と、弁体部を有する弁部材と、前記弁部材を往復動作させるための弁駆動手段とを備えており、前記弁駆動手段により弁部材を往復動作させることにより弁部材の弁体部を対向して配置させたシート部材のシート部に密着・離間させて弁の開閉を行い、内部に導入した燃料をエンジンに噴射させることにより供給するインジェクタにおいて、前記シート部は、表面側に前記弁体部の表面を構成する金属よりも硬度の低い金属からなる被膜を有しており、閉弁動作に伴う前記弁体部の押圧により前記被膜を前記弁体部の表面形状に応じて変形させ、閉弁時に前記シート部表面と前記弁体部表面とが密着して所定レベル以上のシール性能を発揮させることを特徴とするインジェクタ。
【請求項２】
前記被膜が銅合金からなることを特徴とする請求項１に記載したインジェクタ。
【請求項３】
前記銅合金にはゲルマニウムが１０〜９９重量％含まれていることを特徴とする請求項２に記載したインジェクタ。
【請求項４】
前記シート部表面側の皮膜と地金表面との間にクロム薄膜処理層が設けられていることを特徴とする請求項１，２または３に記載したインジェクタ。
【請求項５】
前記シート部の地金表面は、面粗度が０．８Ｓ〜６．３Ｓに仕上げられていることを特徴とする請求項１，２，３または４に記載したインジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに燃料を噴射、供給するインジェクタに関し、殊に、閉弁時の燃料漏れを所定レベル以下に抑えるインジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンに燃料を供給するインジェクタ（燃料噴射弁）は、その開閉弁が主として円錐状のシート部を有したシート部材と、対向して配置されたボール状または円錐状の弁体部（バルブ）を有した弁部材からなり、弁体部表面をシート部表面（シート面）に密着・離間させて弁の開閉を行う構成となっているのが一般的である。
【０００３】
図４は、このような従来のインジェクタにおける開閉弁１０Ｂの構成を示しており、弁部材１２先端側の弁体部１２ａをシート部１１０Ｂ表面から間歇的にリフトさせることで流量を調整しながらエンジンに燃料を供給するようになっている。また、エンジン停止時には、弁体部１２ａ表面がシート部１１０Ｂ表面に密着することによりシール機能を発揮して燃料を遮断する。
【０００４】
しかし、斯かるシート部材１１Ｂにおいて、シート面を形成するシート部１１０Ｂは、切削等による加工によって地金表面１１１に成形されることからその表面状態が加工精度のレベルに依存しており、図４の円中に示すように地金表面１１１の加工精度が粗く凹凸が比較的大きい場合には、弁体部１２ａ表面とシート部１１０Ｂ表面との密着部分に隙間が生じ、この部分を伝って燃料が漏洩することが知られている。
【０００５】
そのため、シート部１１０Ｂ表面の加工に際し、仕上げ精度を高くして面粗度を所定レベル以上に向上させたり、特開平７−２２９５７８号公報に記載されているようにシート部に弾性素材からなるシール部材を設けたりして、閉弁時のシール性能を所定レベル以上に確保するのが一般的である。
【０００６】
しかしながら、シート部１１０Ｂ表面の仕上げ精度を高める場合は、比較的高水準の加工技術・製造設備が必要になることからコスト高を招いてしまう。また、シート部１１０Ｂにシール部材を設ける場合には、部品点数が増加してコスト高を招くことに加え、シール部材が劣化しやすいことから経年によりシール性能の低下を招いてしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２２９５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のような問題を解決しようとするものであり、エンジンに燃料を供給するインジェクタについて、コストの高騰を招くことなく閉弁時の燃料漏洩を長期間に亘って軽減できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで、本発明は、シート部を有するシート部材と、弁体部を有する弁部材と、前記弁部材を往復動作させるための弁駆動手段とを備えており、前記弁駆動手段により弁部材を往復動作させることにより弁部材の弁体部を対向して配置させたシート部材のシート部に密着・離間させて弁の開閉を行い、内部に導入した燃料をエンジンに噴射させることにより供給するインジェクタにおいて、前記シート部は、表面側に前記弁体部の表面を構成する金属よりも硬度の低い金属からなる被膜を有しており、閉弁動作に伴う前記弁体部の押圧により前記被膜を前記弁体部の表面形状に応じて変形させ、閉弁時に前記シート部表面と前記弁体部表面とが密着して所定レベル以上のシール性能を発揮させることとした。
【００１０】
このように、シート部表面に弁体部表面よりも硬度の低い金属で被膜を設け、閉弁動作に伴う弁体部の押圧で被膜が変形することにより閉弁時に弁体部表面とシート部表面とが高精度で密着するものとして、高度且つ精密なシート面の加工を要したり弾性素材からなるシール部材を追加したりすることなく、閉弁時のシール性能を長期間に亘って所望レベル以上に確保しやすいものとなる。
【００１１】
また、この場合、その被膜は銅合金からなることを特徴としたものとすれば、加工容易且つ低コストで閉弁時の良好なシール性能を発揮しやすいものとなり、さらに、この銅合金にはゲルマニウムが１０〜９９重量％含まれることを特徴としたものとすれば、硬度の調整が容易であることに加え腐蝕に強く耐久性に優れたものとなる。
【００１２】
さらにまた、上述したインジェクタにおいて、そのシート部表面側の皮膜と地金表面との間にクロム薄膜処理による層が設けられていることを特徴としたものとすれば、閉弁時のシール性能をより高めやすいとともに、より耐久性に優れたものとなる。
【００１３】
加えて、上述したインジェクタにおいて、シート部の地金表面は、面粗度が０．８Ｓ〜６．３Ｓに仕上げられていることを特徴としたものとすれば、使用により比較的柔らかい被膜が変形しながらすり減っても、比較的粗く仕上げられた地金表面に被膜を構成した金属が滑り込んでその多くが残存するため、長期間に亘り閉弁時のシール性能が一層確保されやすいものとなる。
【発明の効果】
【００１４】
シート部表面に弁体部表面の金属よりも硬度の低い金属による被膜を設けた本発明によると、コストの高騰を招くことなく閉弁時の燃料漏洩を長期間に亘って軽減することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明における実施の形態であるインジェクタの開閉弁の構成を示す部分縦断面図であり、円中はそのシート部と弁体部が密着する部分の構成を示す部分拡大図である。
【図２】図１のインジェクタのシート部と弁体部が密着する部分の使用初期の状態を示す部分拡大図である。
【図３】図１のインジェクタのシート部と弁体部が密着する部分の使用過程の状態を示す部分拡大図である。
【図４】従来例におけるインジェクタの開閉弁の構成を示す部分縦断面図であり、円中はそのシート部と弁体部が密着する部分の状態を示す部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を説明する。
【００１７】
図１は、本発明における実施の形態であるインジェクタの開閉弁１０Ａの構成を示している。本実施の形態のインジェクタは、図示しない電磁コイル、固定鉄心、可動鉄心等からなる弁駆動手段を備えており、この弁駆動手段の可動鉄心とともに中心軸線に沿って往復摺動する弁部材１２の先端側が、鋼球等からなる弁体部１２ａを構成しており、その下流側に配置されたシート部材１１Ａを円錐状に切り欠いた形状のシート部１１０Ａ表面（シート面）に密着・離間させることにより、閉弁・開弁を行うようになっている。
【００１８】
以上の構成は、図４に示した従来のインジェクタと同様であり既に周知のものであるが、本実施の形態においては、その開閉弁のうちシート部材１１Ａにおいてシート面を形成するシート部１１０Ａの構成が異なる。即ち、シート部材１１Ａには、弁部材１２に対向する面から円錐状に切り欠かれて弁体部１２ａが着座するシート面が形成されており、このシート面を形成するシート部１１０Ａが、その表面側に弁体部１２ａ表面を構成している金属及びシート部材１１Ａを構成している金属よりも硬度の低い金属からなる皮膜１１２を有しており、開弁動作に伴う弁体部１２ａの押圧により、この皮膜１１２が弁体部１２ａ表面形状（球面）に応じて僅かに変形するため、シート部１１０Ａ表面と弁体部１２ａ表面とが密着しやすいようになっている。
【００１９】
この皮膜１１２を構成する金属としては、例えばシート部材１１Ａ及び弁部材１２が鋼鉄製（ステンレスを含む）である場合には、これよりも硬度が低く適度な変形が生じることに加え加工容易で製造コストが低廉な銅合金（銅系金属）が好適であり、殊に、その銅合金としてゲルマニウムを１０〜９９重量％の範囲で含有したものが、硬度を適度なレベルに調整しやすいとともに腐蝕に強く長期間に亘って耐久性を確保しやすい点で推奨される。
【００２０】
また、この被膜１１２は、シート部１１０Ａの基部を構成する地金表面１１１に薄膜処理として直接設けることの他、図１円中に示すように、地金表面１１１と皮膜１１２の間に薄いクロムメッキ層１１３を設けることにより、閉弁時のシール性能及び耐久性を一層確保しやすいものにすることができる。
【００２１】
そして、シート部１１０Ａの地金表面１１１は、その面粗度が０．８Ｓ〜６．３Ｓの範囲で比較的粗い状態に仕上げることにより、使用に伴い弁体部１２ａとの摩擦で被膜１１２が変形しながらすり減るような場合でも、地金表面１１１に形成された凹凸の凹部に被膜１１２を構成していた金属が滑り込んでその多くが残存するため、より長期間に亘って閉弁時のシール性能を確保できるものとなる。
【００２２】
図２，３を用いながら本実施の形態におけるインジェクタの特徴部分による作用を詳細に説明すると、図２は本実施の形態についてのインジェクタの使用におけるシート部１１０Ａの初期状態でありその弁体部１２ａとシート部１１０Ａとが密着した閉弁時の状態を示している。前述したように、シート部１１０Ａ最上層の被膜１１２は、弁体部１２ａ表面よりも硬度が低く柔らかいため、閉弁時の弁体部１２ａの押圧力により僅かに潰れて弁体部１２ａ表面との密着度が増す。そのため、図４に示した従来例と比べてシール性能が高いものとなる。
【００２３】
そして、図３は図２の状態からある程度の使用期間を経た後のシート部１１０Ａにおける使用過程の状態を示しているが、このインジェクタの使用過程において弁体部１２ａとシート部１１０Ａとの度重なる衝突作用により、比較的柔らかい被膜１１２は変形しながら摩耗していく。しかし、地金表面１１１の仕上げ精度が粗いことから、その凹凸の凹部に被膜１１２を構成していた金属が滑り込むことでその多くは残存し、その密着性の高さを維持して長期間に亘って高いシール性能が確保される。
【００２４】
このように、本実施の形態のインジェクタは、その開閉弁１０Ａを構成するシート部材１１Ａのシート面１１０Ａが極めて簡易な構成からなり、これを形成するために高度な技術や設備は必要とせず、且つ、劣化しやすい弾性素材からなるシート部材を使用することもなく、低コストで閉弁時のシール性能を長期間に亘って確保することが可能となる。
【００２５】
以上、述べたように、エンジンに燃料を供給するインジェクタについて、本発明により、コストの高騰を招くことなく閉弁時の燃料漏洩を長期間に亘って回避できるようになった。
【符号の説明】
【００２６】
１０Ａ  開閉弁、１１Ａ  シート部材、１２  弁部材、１２ａ  弁体部、１１０Ａ  シート部、１１１  地金表面、１１２  被膜、１１３  クロムメッキ層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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