(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インジェクターバルブニードル及び前記インジェクターバルブニードルが接触するバルブシートを含む燃料噴射装置において、
前記インジェクターバルブニードルは、
前記インジェクターバルブニードルの表面に厚さ０．１〜０．５μｍでクロムコーティング、厚さ０．２〜０．７μｍでタングステンカーバイトカーボンコーティング及び厚さ１．０〜２．０μｍでダイヤモンドライクカーボンコーティングされ、
コーティングの順序は、前記バルブニードルの表面から前記クロムコーティング、前記タングステンカーバイトカーボンコーティング、そして前記ダイヤモンドライクカーボンコーティングであり、
イオンエッチングによって表面加工されており、
前記バルブシートは、
前記バルブシートの表面に厚さ０．１〜０．５μｍでクロムコーティング、厚さ０．２〜０．７μｍでクロムナイトライドコーティング及び厚さ１．０〜２．０μｍでモジュラタングステンカーバイトカーボンコーティングされ、
コーティングの順序は、前記バルブシートの表面から前記クロムコーティング、クロムナイトライドコーティング、そして前記モジュラタングステンカーバイトカーボンコーティングであり、
イオンエッチングによって表面加工されており、
前記モジュラタングステンカーバイトカーボンコーティングは層の上に行くほど硬度が低くなっていることを特徴とする燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射装置に係り、より詳細には、インジェクターバルブニードル及びバルブシートをコーティングして、耐腐食性及び耐摩耗性を向上させた、燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なＬＰＩ燃料システムは、図４に示すように、燃料温度センサー１０１及び圧力センサー１０３から燃料の状態に対する情報が電子制御装置（ＥＣＵ：ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｕｎｉｔ；図示せず）に伝達され、電子制御装置（ＥＣＵ）は、適切な時期にインジェクター１０５を駆動して、燃料を噴射する。そして、燃料供給のために、燃料ポンプ１０７が電子制御装置によって駆動される。燃料噴射過程で残った燃料は、エンジンルームの燃料圧力が圧力レギュレーター１０９で設定された圧力以上になると、レギュレーター１０９の内部のダイヤフラムが開かれて、ボンベ１１１に再循環（ＲＥＴＵＲＮ）される。そして、ＬＰＩ車両の始動がＯＦＦされると、ボンベ１１１及びエンジンの燃料ラインを遮断する遮断バルブ１１３が閉じられて、インジェクター１０５も閉じられる。
【０００３】
この時、一定時間でエンジンルームの温度が上がって燃料温度もが上昇し、それによって一定時間の間に燃料圧力も急激に上昇して相平衡をなし、徐々に圧力が下がるようになる。そして、燃料であるＬＰＧ内の硫黄（Ｓ）が酸素と結合して二酸化硫黄（ＳＯ２）、三酸化硫黄（ＳＯ３）が生成され、燃料ラインに残存する水分及び二酸化硫黄が反応して硫酸（Ｈ２ＳＯ４）になり、硫酸溶液（硫酸＋水分）が電解質として作用すると、腐蝕が始まる。このような化学反応は、車両走行時の燃料温度の急激な上昇によって腐蝕及び摩耗を急速に進展させる。そして、このような腐蝕及び摩耗によって燃料が漏出し、漏出した燃料によって始動遅延及びエンジン不調（ｅｎｇｉｎｅ  ｍａｌｆｕｎｃｔｉｏｎ）が発生する。
【特許文献１】特開２００８−０３８６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、インジェクターバルブニードル及びバルブシートをコーティングして、耐腐食性及び耐摩耗性を向上させた燃料噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的を達成するための本発明の燃料噴射装置は、インジェクターバルブニードル及び前記インジェクターバルブニードルが接触するバルブシートを含む燃料噴射装置において、前記インジェクターバルブニードルは、前記インジェクターバルブニードルの表面に厚さ０．１〜０．５μｍでクロムコーティング、厚さ０．２〜０．７μｍでタングステンカーバイトカーボンコーティング及び厚さ１．０〜２．０μｍでダイヤモンドライクカーボンコーティングされ、コーティングの順序は、前記バルブニードルの表面から前記クロムコーティング、前記タングステンカーバイトカーボンコーティング、そして前記ダイヤモンドライクカーボンコーティングであり、イオンエッチングによって表面加工されており、前記バルブシートは、前記バルブシートの表面に厚さ０．１〜０．５μｍでクロムコーティング、厚さ０．２〜０．７μｍでクロムナイトライドコーティング及び厚さ１．０〜２．０μｍでモジュラタングステンカーバイトカーボンコーティングされ、コーティングの順序は、前記バルブシートの表面から前記クロムコーティング、クロムナイトライドコーティング、そして前記モジュラタングステンカーバイトカーボンコーティングであり、イオンエッチングによって表面加工されており、前記モジュラタングステンカーバイトカーボンコーティングは層の上に行くほど硬度が低くなっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の燃料噴射装置によれば、インジェクターバルブニードル及びバルブシートをコーティングすることにより、耐腐食性及び耐摩耗性が向上する効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、添付した図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態としての一実施例について詳細に説明する。本実施例による燃料噴射装置の構成、及びインジェクターバルブニードル及びバルブシートの構成を図１に、また、バルブシートの表面部におけるコーティング状態を図２に、インジェクターバルブニードルの表面部におけるコーティング状態を図３に示した。
【０００８】
以下、図１乃至図３を参照して、本実施例による燃料噴射装置の構成を説明する。この実施例による燃料噴射装置１０は、一般的な燃料噴射装置とその主要構成において同一である。燃料噴射装置１０では、インジェクターバルブニードル（ｎｅｅｄｌｅ）２０が形成され、バルブシート（ｓｅａｔ）３０がインジェクターバルブニードル２０と接触している。インジェクターバルブニードル２０は、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ；ｄｉａｍｏｎｄ  ｌｉｋｅ  ｃａｒｂｏｎ）コーティングされ、バルブシート３０は、モジュラタングステンカーバイトカーボン（Ｍｏｄｕｌａ  ＷＣＣ；ｔｕｎｇｓｔｅｎ  ｃａｒｂｉｄｅ  ｃａｒｂｏｎ）コーティングされる。
【０００９】
モジュラタングステンカーバイトカーボンコーティングは、タングステンカーバイトカーボンコーティング時にバイアス（ｂｉａｓ）電圧の強さを調整して硬度を変える方式によって、電圧の強さを強くするほど硬度は高くなる。本実施例による燃料噴射装置は、コーティングしながらバイアス電圧の強さを弱くして層の上に行くほど硬度を低くして、摩擦による耐久性を増大させる。モジュラタングステンカーバイトカーボンコーティングによってバルブシート３０の腐蝕及び摩耗特性が改善される。
【００１０】
バルブシート３０は、バルブシート３０の表面にクロム（Ｃｒ）コーティング及びクロムナイトライド（ＣｒＮ；Ｃｈｒｏｍｉｕｍ  ｎｉｔｒｉｄｅ）コーティングする。コーティングは、バルブシート３０の表面からクロムコーティング、クロムナイトライドコーティング、そしてモジュラタングステンカーバイトカーボンコーティングの順で行なう。クロムコーティングは、密着性を向上させ、クロムナイトライドコーティングは、支持層（ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ  ｌａｙｅｒ）として作用する。クロムコーティングの厚さは０．１〜０．５μｍであり、クロムナイトライドコーティングの厚さは０．２〜０．７μｍであり、モジュラタングステンカーバイトカーボンコーティングの厚さは１．０〜２．０μｍである。
【００１１】
バルブシート３０は、イオンエッチング過程を通じてきれいに表面加工された後に、上述のコーティング作業をするのが好ましい。インジェクターバルブニードル２０は、インジェクターバルブニードル２０の表面にクロムコーティング及びタングステンカーバイトカーボン（ＷＣＣ）コーティングし、コーティングは、バルブニードルの表面からクロムコーティング、タングステンカーバイトカーボンコーティング、そしてダイヤモンドライクカーボンコーティングの順で行なう。上述のクロムコーティングは、密着性を向上させ、タングステンカーバイトカーボンコーティング及びダイヤモンドライクカーボンコーティングは、耐腐食性及び耐摩耗性を向上させる。
【００１２】
クロムコーティングの厚さは０．１〜０．５μｍであり、タングステンカーバイトカーボンコーティングの厚さは０．２〜０．７μｍであり、ダイヤモンドライクカーボンコーティングの厚さは１．０〜２．０μｍである。インジェクターバルブニードル２０は、イオンエッチング過程を通じて表面加工された後に、上述のコーティング作業をするのが好ましい。以上説明のように、本発明による燃料噴射装置は、インジェクターバルブニードル２０及びバルブシート３０に各々異なるコーティング作業をして、摩擦による耐摩耗性を改善することができ、耐腐食性も改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による燃料噴射装置の構成、及びインジェクターバルブニードル及びバルブシートの構成を示した図面である。
【図２】本発明による燃料噴射装置のバルブシートの表面部におけるコーティング状態を示した模式図である。
【図３】本発明による燃料噴射装置のインジェクターバルブニードルの表面部におけるコーティング状態を示した模式図である。
【図４】一般的なＬＰＩ車両の燃料システムを示した図面である。
【符号の説明】
【００１４】
１０  燃料噴射装置
２０  インジェクターバルブニードル
３０  バルブシート
【図１】
0005295736.tif 000002
【図２】
0005295736.tif 000003
【図３】
0005295736.tif 000004
【図４】
0005295736.tif 000005