JPS6085248A - 燃料噴射弁 - Google Patents

燃料噴射弁

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JPS6085248A
JPS6085248A JP19354483A JP19354483A JPS6085248A JP S6085248 A JPS6085248 A JP S6085248A JP 19354483 A JP19354483 A JP 19354483A JP 19354483 A JP19354483 A JP 19354483A JP S6085248 A JPS6085248 A JP S6085248A
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JP
Japan
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needle valve
insulating layer
valve
fuel injection
nozzle
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JP19354483A
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JPH0129987B2 (ja
Inventor
Gakuo Funada
舟田 岳夫
Masashi Kasatani
笠谷 昌史
Tatsuhiko Abe
阿部 達彦
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Bosch Corp
Original Assignee
Diesel Kiki Co Ltd
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Publication date
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    • 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
    • F02M65/00—Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
    • F02M65/005—Measuring or detecting injection-valve lift, e.g. to determine injection timing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

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】 本発明は内燃機関用の燃料噴射弁に関し、更に詳細に述
べると、針弁とノズルボディとによって機械的スイッチ
を構成するようにした燃料噴射弁に関する。
従来、燃料噴射開始のタイミング及び燃料噴射終了のタ
イミングを示す電気信号を針弁の動きに応じて取9出す
目的で、ノズルがディ及び該ノズルボディの案内孔内で
滑動する針弁を導電性材料を用いて形成すると共に案内
孔と針弁との間に絶縁層を設け、これによシ、針弁がノ
ズルボディの弁座に着座したときにはノズル日ソディと
針弁とが電気的に接続され、一方、燃料圧によりて針弁
が加圧ばねの力に抗して弁座から持上げられたときには
ノズルボディと針弁との間の電気的接続状態が解除され
るスイッチを構成した燃料噴射弁が種種提案されている
。
この種の燃料噴射弁における問題点は、針弁と案内孔と
の間に設けられた絶縁層の耐摩耗性をいかに確保するか
という点にある。この問題を解決するため、例えば、表
面に陽極酸化処理(アルマイト処理)が施されたアルミ
ニウムスリーブを針弁に固定し、これによシ針弁とノズ
ルボディとの間の絶縁性を保つようにした燃料噴射弁が
提案されている(特開昭57−52672号公報)。し
かしながら、この提案された燃料噴射弁は、絶縁層を陽
極酸化処理によって形成するものであるため、耐摩耗性
が充分でなく、酸化膜がアルミニウムスリーブよシ剥離
しやすいという欠点を有している。
更に、この提案された燃料噴射弁では、スリーブの母材
がアルミニウムであるから、機械的強度も充分でなく、
耐久性にも問題があった。
本発明の目的は、従って、針弁とノズルボディとの間の
電気的絶縁状態を長期間に亘って安定に保持することが
でき、製造コストも安価で済む、経済的で耐久性に優れ
た燃料噴射弁を提供することにある。
本発明の構成は、ノズルボディ及び該ノズル鱈?ディ内
に形成された案内孔内で滑動する針弁を導電性材料を用
いて形成すると共に案内孔と針弁との間に絶縁層を設け
、これによυ針弁がノズルボディの弁座に着座したとき
にはノズルボディと針弁とが電気的に接続され、燃料圧
によって針弁が弁座から持上げられたときにはノズルボ
ディと針弁との間の電気的接続状態が解除されるスイッ
チが構成されるようにした燃料噴射弁において、線膨張
率が上記針弁の線膨張率と上記絶縁層の線膨張率との間
の値を有し且つ上記針弁及び上記絶縁層との結合性が良
好な材料から成る中間層を介して上記絶縁層が上記針弁
の外面に形成されている点に特徴を有している。
絶縁層は、SiO2、Ta2o5、At2o5.515
N4、AtN1Z rO2等を用いて、スパッタリング
、イオンシレーティング等の技術によシ形成することが
でき、一方、中間層は、TIN、 Tic、 CrNを
ス/やツタリング、イオンブレーティング等の技術によ
って針弁の外周面に被着して形成することができる。
このように、絶縁層を、TIN 、 Tic 、 Cr
N (7)如き材料から成る中間層を介して針弁に被着
すると、例えば、窒化チタン膜の線膨張率の値(7〜9
X10/℃)は鉄である針弁の線膨張率と絶縁層(例え
ば5102)の線膨張率との中間値近傍にあるので、窒
化チタン膜上に絶縁膜(5in2膜)を形成する際に約
500℃の温度条件を与えた後冷却しても、冷却時に各
被膜に線膨張率の差に起因する歪が生じるのを有効に防
止することができる。
更に、窒化チタン膜は母材である鉄及び絶縁膜との結合
度が強く、従って、針弁表面に直接絶縁膜を形成する場
合に比べて、絶縁膜の密着性がよく、耐剥離性が著しく
向上する。
以下、図示の実施例によシ本発明の詳細な説明する。
第1図には、本発明による燃料噴射弁の一実施例が一部
断面して示されている。内燃機関用の燃料噴射弁1は、
ノズルホルダ2、中間プレート3及びノズル4を備え、
これらはすべてリテイニングナット5にねじ込まれてい
る。ノズル4は、ノズルどディ6と該ノズルボデイ6内
に形成された案内孔7に滑動自在に設けられた針弁8と
から成っている。針弁8の先端には弁体として働く円錐
体9が形成されておシ、この円錐体9に対応した形状に
形成された弁座10がノズルはディ6に形成されている
。弁座10の上側に形成された油溜シ11は、燃料通路
12に連通している。針弁8の上端に設けられている加
圧ピン13は噴射弁の不作用状態でばね受け皿14に接
触している。
ノズルホルダ2内のばね室15内には加圧コイルばね1
6が収納されておシ、このコイルばね16の一端は、絶
縁スリーブ17に嵌め込まれた電極18の下端円板部1
9を介してばね室15の肩部20に支えられており、そ
の他端は、ばね受け皿14に支えられている。絶縁スリ
ーブ17は、電極18と導電性材料から成るノズルホル
ダ2との間の電気的絶縁を保つためのものであり、ノズ
ルホルダ2の孔21に圧入されていてもよいし、孔21
内に遊嵌状態に挿入されていてもよい。符号22.23
で示されるのは液密状態を保つだめの −〇リングであ
る。
加圧コイルばね16、加圧ビン13、ばね受け1■14
及び針弁8は導電性材料から成っておシ、従って、電極
18と針弁8とは、加圧ビン13、ばね受け皿14及び
加圧コイルばね16を介して導電状態にある。尚、符号
24で示されるのは、加圧コイルばね16がノズルホル
ダ2と電気的接触状態となるのを防止するための絶縁ス
リーブであシ、特に小型の燃料噴射弁では加圧コイルば
ね16とばね室15の壁面との間がせまいため必要とな
る。一方、ノズルボディ6、中間プレート3、リテイニ
ングナット5及びノズルホルダ2もまた全て導電性材料
から作られている。
針弁8の大径部外周面8a(第2図参照)とノズルボデ
ィ6の案内孔7の内周面との間の電気的絶縁性を保つた
め、針弁8の外周面8aには、酸化シリコン(SiO2
)から成る絶縁層26が形成されている。
第2図には、針弁8の拡大詳細断面図が示されている。
針弁8の大径部表面8aには、線膨張率が針弁8の材料
である鉄(Fe)と絶縁層26の材料である5IO2と
の間にあシ、且つFe及び5IO2に対する結合性の大
きい材料である窒化チタン(TIN )から成る中間層
25が形成されており、該中間層25の上に、SiO2
から成る絶縁層26が −形成されている。中間層25
及び絶縁層26は、いずれも、スパッタリング成るいは
イオンブレーティング等の技術により形成することがで
き、このような薄膜技術によって中間層25及び絶縁層
26を形成すると、各層の厚みの制御を比較的容易に行
なえるので、各層の厚みを針弁8の前仕上精度を損なわ
ない程度の寸法に制御することができ、品質管理上好都
合である。
スパッタリング又はイオンブレーティングによる薄膜形
成処理は、約500℃の温度下において行なわれるが、
針弁の材料であるFeO線膨張率は12X10/℃であ
るのに対し、TiN及び5102の純膨張率は、夫々、
7〜9X10−’/℃、I X 10−6/℃である。
従って、線膨張率が鉄と5102とのほぼ中間の値であ
るTiNを介在させて、5102膜を針弁の外周面8a
上に被着させることとなシ、薄膜形成処理が終了した後
の冷却工程においてS 10.、膜に生じる歪が、8%
02膜を直接針弁上に被着する場合に比べて、少なくて
済む。また、TiNは、Fe及びS s O2の双方に
対してよく結合するので、絶縁層26は中間ノー25を
介して針弁8によく密着する。従って、耐剥離性が極め
て良好な絶縁層を形成することができ、該絶縁層26に
よって、針弁8の外周面8aとノズルはディ6の案内孔
7の内周面との間の電気的絶縁を、長期間に亘シ安定に
確保することができる。
尚、絶縁層26を形成する材料としては、SiO2のほ
かに、Ta205 、AA203 、Si3N4 、A
tN 、 ZrO2等の適宜の絶縁材料を使用すること
ができる。また、中間層25を形成する材料としては、
TiNの他、T、iC、CrN等を用いることができる
。
上記実施例では、窒化チタン層を、絶縁Jf126に対
応して、針弁8の外周面8aめみに形成したが、窒化チ
タン層は、シート部にも形成することができ、これによ
り、シート部の耐摩耗性、耐腐食性の向上を図ることが
できる。
更に、針弁8が持上げられた時に、針弁8の上端部が、
中間プレート3に当接することによシ、針弁8とノズル
ボディ6とが電気的に接続された状態となるが、これを
さけるために、針弁8の上端部に絶縁カバーを設けても
よい。また、針弁8の先端部がカービンの付着等によシ
ノズルボディ6と電気的に接触するのをさけるため、針
弁8の上端部にも絶縁層を形成してもよい。
本発明によれば、上述の如く、針弁の周面に形成される
絶縁層を、針弁及び絶縁層の双方に対する結合性が強く
、且つ線膨張率の値が両者の中間にある材料から成る中
間層を介して針弁の外面に形成したので、絶縁層が針弁
によく密着すると共に、針弁と絶縁層との間の線膨張率
の差に因シ絶縁層内に生じる歪が軽減され、対剥離性に
著しく優れた絶縁層を形成することができ、長期間に亘
って安定な絶縁を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の燃料噴射弁の一実施例を示す一部断面
した正面図、第2図は第1図に示した針弁を一部断面し
て示す拡大正面図である。 1・・・燃料噴射弁、2・・・ノズルホルダ、3・・・
中間プレート、4・・・ノズル、6・・・ノズル?ディ
、7・・・案内孔、8・・・針弁、25・・・中間層、
26・・・絶縁層。 特許出願人 ヂーゼル機器株式会社 代理人 弁理士 高 野 昌 俊

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、 ノズルボディ及び該ノズルボディ内に形成された
    案内孔内で滑動する針弁を導電性材料を用いて形成する
    と共に前記案内孔と前記針弁との間に絶縁層を設け、こ
    れによシ前記針弁が前記ノズルがディの弁座に着座した
    ときには前記ノズルボディと前記針弁とが電気的に接続
    され、燃料圧によって前記針弁が前記弁座がら持上げら
    れたときには前記ノズルがディと前記針弁との電気的接
    続状態が解除されるスイッチが構成されるようにした燃
    料噴射弁において、線膨張率が前記針弁の線膨張率と前
    記絶縁層の線膨張率との間の値を有し且つ前記針弁及び
    前記絶縁層との結合性が良好な材料から成る中間層を介
    して前記絶縁層が前記針弁の外面に形成されていること
    を特徴とする燃料噴射弁。
JP19354483A 1983-10-18 1983-10-18 燃料噴射弁 Granted JPS6085248A (ja)

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DE (1) DE3438048C2 (ja)

Cited By (2)

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JP2017501326A (ja) * 2013-11-12 2017-01-12 デルファイ・インターナショナル・オペレーションズ・ルクセンブルク・エス・アー・エール・エル 燃料噴射器

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