CN104603447A - 喷射器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及喷射器的喷嘴板,提供一种喷嘴板及其制造方法,在制造喷嘴板的工序中,预先按照电镀图案在基板上制作流通燃料的横向通路和旋流室,用一次性的抗蚀剂制作喷射燃料的喷出口及喷嘴板的外形,能够使吞吐量提高并且能够控制喷出口的形状。本发明的喷射器,向内燃机内喷射燃料,其特征是,具备:进行燃料的喷射和停止的可开闭的阀体;与该阀体接触而进行停止燃料喷射的阀座;及向前述阀体和前述阀座的下游喷射燃料的喷嘴板,该喷嘴板由流通燃料的横向通路、喷射燃料的喷出口及使燃料旋流的旋流室形成,从喷射燃料的一侧观察横向通路、喷出口、及旋流室部为凸部形状。
Description
技术领域
本发明涉及喷射器及其制造方法,特别涉及喷射器的喷嘴板的构造及其制造方法。
背景技术
作为本技术领域的背景技术有专利文献1(日本专利第4646256号公报)。在该公报中记载有:“本发明的燃料喷射阀的特征是在具有不动的阀座的阀座体的下游侧配置了具有多个喷射开口的带孔盘。在喷射开口的紧邻下游侧设有流入开口,该流入开口具备环状的流入空腔。阀座体以覆盖带孔盘的下游侧的喷射开口的方式覆盖流入空腔。喷射开口分别具有1个流入区域。该流入区域的直径D1设定为显著大于具有尖锐缘部而在紧邻下游侧与流入区域连续的区域的直径D2。前述区域形成有喷射开口的宽度最窄的横截面。并且,喷射开口从前述区域起在流动方向上扩展宽度至直径D3而形成喇叭状。燃料喷射阀特别适合用于混合气压缩型的火花点火式的内燃机燃料喷射装置”。
并且有专利文献2(日本特表2010-511833号公报)。在该公报中记载有:“本发明涉及燃料喷射阀,该燃料喷射阀具有阀座体,该阀座体具备不动的阀座面,该阀座和阀闭锁体为了阀的开闭而联动。阀座体被容纳于阀座支撑体的长度方向开口内,与该阀座支撑体牢固地结合。在阀座体的下端面直接电铸形成雾化附件而保持固定强度。在雾化附件上设有至少1个的喷射开口,该喷射开口有利地在下游方向看时放大为漏斗状。该燃料喷射阀特别适合于在混合气压缩型火花点火式的内燃机燃料喷射装置上的安装。”。
还有专利文献3(日本特开2002-98028号公报)。在该公报中记载有:“提供一种燃料喷射器用喷嘴,几乎不会使燃料喷射器的成本上升,而能够使喷出燃料的微粒化度提高。在喷嘴上一体形成有多个的流路和多个的涡流室。涡流室容纳来自流路的燃料,使所容纳的燃料从喷孔作为漩涡流或涡流喷出而使燃料高度并且急速地微粒化。”。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4646256号公报
专利文献2:日本特表2010-511833号公报
专利文献3:日本特开2002-98028号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在上述专利文献1中记载了,通过电镀的金属析出能够有利地可再现而极端精密且廉价地以极大的个数同时制作带孔盘。另外,通过该制作形式能够实现极大的构成自由度。这是由于可自由地选择在带孔盘上设置的开口的轮廓。但是,没有与电镀的厚度控制有关的记载,控制以极大的个数同时制作时的厚度分布需要高超的技术。并且,带孔盘的孔形状的燃料进入的一侧的尺寸由抗蚀剂控制,而喷出口侧的尺寸成为喇叭状的形状,但是该形状并非由抗蚀剂等控制,为了均匀地制作而需要高超的技术。
在上述专利文献2中记载的燃料喷射阀的构造及制造方法,作为内燃机燃料喷射装置用的燃料喷射阀,是具有阀长度轴线、具备不动的阀座的阀座体、与该阀座体的前述阀座联动的阀闭锁体的形式,其特征在于,在前述阀座体上直接通过电铸一体成形有雾化附件而保持固定强度。但是,为了在阀座体上直接制作雾化附件而需要分别进行制作,需要使吞吐量提高。
在上述专利文献3中记载了,在喷嘴上一体制作了多个的流路和多个的涡流室。涡流室容纳来自流路的燃料,使所容纳的燃料从喷孔作为漩涡流或涡流喷出而使燃料高度并且急速地微粒化。但是没有记载具体的制造方法,并且按照图示,本构造体在硬币状的形状上制作有流路等槽,整体为均匀地较厚的形状,因此在阀座上的焊接中需要高超的技术。
本发明的目的在于提供一种喷嘴板,为了使在装配喷射器时所需的将喷嘴板在阀部件上焊接的焊接工序变得容易,通过减薄焊接部分的厚度,并且喷嘴板的配置的燃料的横向通路和旋流室的构成从燃料喷出的一侧看为凸形状,从而燃料的切断变得良好。并且,预先通过电镀在基板上制作横向通路和旋流室的逆图案(以下为了与通过电铸制作的喷嘴板区别而称为“电铸模具”),用一次性的抗蚀剂制作燃料的喷出口及喷嘴板的外形。并且提供通过电铸制作喷嘴板的方法,该喷嘴板通过电铸一并制作多个而使吞吐量提高并且能够控制燃料喷出口的形状。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,采用例如专利申请范围所述的构成。
本申请包含多个的解决上述课题的手段,如果举出其一例,即在向内燃机内喷射燃料的喷射器中,其特征在于,具备:进行燃料的喷射和停止的可开闭的阀体;与该阀体接触而进行停止燃料喷射的阀座;及向前述阀体和前述阀座的下游喷射燃料的喷嘴板,该喷嘴板由流通燃料的横向通路、喷射燃料的喷出口及使燃料旋流的旋流室而形成,从喷射燃料的一侧观察横向通路、喷出口、及旋流室部为凸部形状。
发明效果
根据本发明,能够以低成本提供在阀部件上容易焊接的喷射器的喷嘴板构造。上述以外的课题、构成及效果可以通过以下实施方式的说明而明了。
附图说明
图1示出本发明的喷射器构成的剖视图。
图2示出图1的喷射器中配置的喷嘴板的放大剖视图。
图3示出喷射器的喷嘴板的俯视图、部分放大图及立体图。
图4A示出喷射器的基本的喷嘴板的制造工序(1)。
图4B示出喷射器的基本的喷嘴板的制造工序(2)。
图5示出工业性生产喷嘴板时的图案图。
图6示出按照图4A、图4B的制造工序制造时的喷嘴板的剖视图及俯视图。
图7A示出制造具有一定厚度的喷嘴板的制造工序(1)。
图7B示出制造具有一定厚度的喷嘴板的制造工序(2)。
图8示出按照图7A、图7B的制造工序制造时的喷嘴板的剖视图及俯视图。
图9为说明通过电铸制作的喷嘴板的横向通路及旋流室的形状的图。
图10为说明通过变更喷嘴板的电铸模具的形状而能够控制喷嘴板的形状的图。
图11为表示“电铸模具”的制造方法的工序的图。
图12为表示“电铸模具”的制造方法的另一工序的图。
图13A示出在周边部具有阶梯的喷嘴板的制造工序(1)。
图13B示出在周边部具有阶梯的喷嘴板的制造工序(2)。
图13C示出在周边部具有阶梯的喷嘴板的制造工序(3)。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(实施例1)
在本发明实施例1中,对喷射器的喷嘴板的构造及制造方法进行说明。图1示出本发明实施例1的喷射器的剖面构造图。在图1中,10为喷射器、100为阀座支撑体、101为线圈、102为阀体、104为燃料流入口、105为阀体导向部、106为喷出口、107为在喷嘴板上形成的横向通路、108为喷嘴板、113为导体、114为连接器。
图1所示的喷射器10为常闭型的电磁式喷射器。在导体113的顶端部上制作的连接器114与火花塞连接,该火花塞从蓄电池电源供给电力,通过未图示的控制器进行通电和非通电的通断控制。在线圈101未通电的状态下,与阀座支撑体100连接的阀座103和通过阀体导向部115进行保持的阀体102贴合,不喷射燃料。在通过未图示的燃料泵提供压力的状态下从燃料供给口供给燃料,从燃料流入口104到阀体102与阀座103的贴合位置充满燃料。当线圈101通电、被阀体导向部105支撑的阀体102向图1的上方变位而阀体102从阀座103远离时,燃料通过阀座103与阀体102的间隙而流入在处于其下游的喷嘴板108上制作的横向通路107,从喷出口106进行喷射。
图2为本发明的喷射器的喷嘴板附近的局部放大剖视图。
在图2中,在圆筒形的阀座支撑体100中央的孔中配置细长的圆柱形的阀体102,阀体支撑体100的顶端部形成圆柱形的孔,在该孔中顺序地朝向下游配置支撑阀体102的阀体导向部105、阀座103及喷嘴板108。阀座103在圆锥形状的凹部在中央具有使燃料通过的孔,阀体102的顶端为圆锥形状的凸部而成尖细状,形成为当阀座103与阀体102重叠时则没有间隙。阀体102在中心轴向上可动,当与阀座103重叠时则成为没有间隙而阻塞的状态,从而成为无法从阀座103的孔流过燃料的构成。并且,阀座支撑体100的顶端通过焊接焊接部分112而配置喷嘴板108。这里使用的焊接具体而言优选采用激光焊接。
接着,参照图3对喷嘴板108进行说明。在图3中,图3(a)示出喷嘴板的俯视图,图3(b)示出图3(a)所示的A-A剖视图,图3(c)示出立体图。在图3(a)中,喷嘴板108为薄的圆形状的金属板,材质为以镍为主成分的金属、以铬为主成分的金属等,直径为4~6mm左右、厚度为0.2~1mm左右。在喷嘴板108的表面上以十字形状形成凹部,形成燃料在横向上流动的通路的横向通路107,在十字形状的各顶端上形成直径比十字形状的宽度尺寸大的圆形状的凹部,配置燃料能够旋流的旋流室109。旋流室109是为了获得燃料的高效的喷射而根据需要而进行旋流的。另外,在旋流室109的概略中心附近形成喷出口106,该喷出口106喷射燃料。
图3(b)为图3(a)所示的A-A剖视图,从左侧的旋流室109通过横向通路107直到右侧的旋流室109,示出通过喷出口106的线上的部分剖视图,剖视图的下侧为喷出燃料的一侧。旋流室109为圆形、凹部形状而具有空间,来自横向通路的燃料在旋流室109中旋流,燃料被施加旋流力而从各喷出口106喷出,雾状的燃料向发动机的进气总管输送。也就是说,喷嘴板108、横向通路107、旋流室109在喷射燃料的方向上成为凸部形状。
图3(c)示出喷嘴板108的立体图,示出配置有十字形而具有凹部形状且流通燃料的横向通路107及在其顶端形成的燃料旋流的旋流室109的构成。
接着,参照图4A、图4B对本发明的喷嘴板108的制造方法进行说明。图4A及图4B为表示喷嘴板108的制造方法的工序图。并且,图5示出在大的基板110上将喷嘴板108呈矩阵状配置图案、并工业性大量生产时的图案图。
在图4A及图4A中记载有1个喷嘴板108,而在制造时是如图5所示一并制造多个。
以下,参照图4A、图4B对喷嘴板108的各制造工序进行说明。这里,括弧内的数字表示工序顺序的编号,此外的情况也相同。
(1)在铜、不锈钢、镍等的金属板或树脂上制作了铜、不锈钢、镍等的金属箔的基板、或在图4B的工序(8)中通过使基板变形而使剥离性容易的弹簧材料所构成的基板等基板201上用抗蚀剂202制作横向通路107和旋流室109的图案。
(2)为了制作“电铸模具”而通过电镀用金属203制作逆图案。在进行电镀之前,通过干蚀刻或湿蚀刻除去氧化膜则能够防止电镀的不析出。特别是在不锈钢或镍等牢固的氧化膜覆盖表面的基板上氧化膜除去的效果大。并且,填充的金属203优选可以通过电镀制作并且在图4B的工序(8)的工序中易于剥离的金属。具体而言,优选以铜为主成分的金属、以镍为主成分的金属、以铬为主成分的金属、或按照逆图案形状、与用于图4A的工序(5)的喷嘴板108的金属的剥离性将这些金属组合。
(3)将在上述工序(1)中制作的抗蚀剂202剥离。
(4)制作成为喷出口106的喷出口图案抗蚀剂204和喷嘴板外形图案抗蚀剂205。
(5)使用电铸技术制作喷嘴板108。在电铸前是喷嘴板108与金属203、基板201可剥离的状态。作为具体的用于电铸前的剥离的表面处理方法,用铬酸盐、硫化物、碘化物、氧化物等无机物包覆表面,或者用蛋白质的亲水性胶体包覆表面,或者用有机系材料包覆表面。并且涂布蜡、脂、漆、微粉碎石墨。用于这些的剥离的表面处理,特别是用铬酸盐、硫化物、碘化物、氧化物等无机物进行包覆的情况也可以在上述的工序(3)中进行。或者,这里使用的金属需要是能够耐受喷嘴板108的使用条件的金属。具体而言,需要考虑腐蚀、燃料喷射时的压力、燃料喷射时交变应力、或在图1的喷射器的顶端装配时的焊接的容易程度。具体而言,优选以镍为主成分的金属、以铬为主成分的金属,或根据用途将这些金属多层积层。
(6)为了规定喷嘴板108的厚度而使用机械加工技术对表面进行切削。具体而言,优选研磨、研削或对这些进行组合。在本实施例的制造工序中,使用抗蚀剂而不全部使用“电铸模具”制作喷出口图案204的理由是需要在本工序中进行机械加工。另外,只要具备高超的电镀技术而能够实现均匀的厚度则本工序不是必须的而也可以省略。但是在该情况下,从剥离性的观点看也难以用“电铸模具”制作喷出口。
(7)将在上述的工序(4)中制作的喷出口图案抗蚀剂204、喷嘴板外形图案抗蚀剂205剥离。
(8)将喷嘴板108从基板201、“电铸模具”即金属203剥离。这里剥离的“电铸模具”与图4A的工序(3)相同,可以重复使用。剥离的喷嘴板108的剥离面与基板201的算术平均粗糙度Ra相同,其大小也取决于基板201的表面处理条件,但是为1微米以下则极为平滑。并且,不会看到在机械加工中产生的飞边的发生。
并且,在图6中图6(a)示出通过实施例1制造的喷嘴板的剖视图,图6(b)示出其俯视图。从喷射燃料的一侧看横向通路107、喷出口106、旋流室109部分为凸部形状,因此在喷射燃料时,燃料不会蔓延到喷嘴板表面而燃料切断良好。并且,能够除了必要的部分以外使喷嘴板108的厚度较薄地进行制造,因此易于进行与图1所示的阀座支撑体100或阀座103的焊接。
(实施例2)
接着,对需要喷嘴板的厚度的喷射器的喷嘴板的构造及其制造方法进行说明。图7A及图7B示出具有一定厚度的喷嘴板108的制造工序,按照工序顺序进行说明。
(1)在铜、不锈钢、镍等的金属板或树脂上制作了铜、不锈钢、镍等的金属箔的基板、在图7B的工序(8)中通过使基板变形而使剥离性容易的弹簧材料所构成的基板等的基板201上用抗蚀剂202制作横向通路107和旋流室109的图案。
(2)为了制作“电铸模具”而通过电镀用金属203制作逆图案。在进行电镀前,通过干蚀刻或湿蚀刻除去氧化膜则能够防止电镀的不析出。特别是在不锈钢或镍等牢固的氧化膜覆盖表面的基板上氧化膜除去的效果大。并且,填充的金属203优选可以通过电镀进行制作并且在图7B的工序(8)的工序中易于剥离的金属。具体而言,优选以铜为主成分的金属、以镍为主成分的金属、以铬为主成分的金属、或按照逆图案形状或与用于图7A的工序(5)的喷嘴板108的金属的剥离的难易程度将这些金属组合。
(3)将在上述工序(1)中制作的抗蚀剂202剥离。
(4)制作成为喷出口106的喷出口图案抗蚀剂204和喷嘴板外形图案抗蚀剂205。这里在上述工序(5)中使用电铸技术较厚地进行电镀时不与邻接的喷嘴板111接触而较厚地制作抗蚀剂。
(5)使用电铸技术制作喷嘴板108。喷嘴板108与金属203、基板201为可剥离的状态。作为具体的用于电铸前的剥离的表面处理方法,用铬酸盐、硫化物、碘化物、氧化物等无机物包覆表面,或者用蛋白质的亲水性胶体包覆表面,或者用有机系材料包覆表面。并且,涂布蜡、脂、漆、微粉碎石墨。用于这些的剥离的表面处理,特别是用铬酸盐、硫化物、碘化物、氧化物等无机物包覆的情况,也可以在上述工序(3)中进行。
或者,这里使用的金属需要是能够耐受喷嘴板108的使用条件的金属。具体而言,需要考虑腐蚀、燃料喷射时的压力、燃料喷射时的交变应力、或在图1的喷射器的顶端装配时的焊接的容易程度。具体而言,优选以镍为主成分的金属、以铬为主成分的金属,或根据用途将这些多层积层。
(6)为了规定喷嘴板108的厚度而使用机械加工技术对表面进行切削。具体而言,优选研磨、研削或对这些进行组合。在本实施例的制造工序中,使用抗蚀剂而不是全部使用“电铸模具”制作喷出口图案204的理由是需要在本工序中进行机械加工。另外,如果具有高超的电镀技术而能够实现均匀的厚度,则本工序不是必须的而也可以省略。但是,在该情况下从剥离性的观点看也难以用“电铸模具”制作喷出口。
(7)将在上述工序(4)中制作的喷出口图案抗蚀剂204、喷嘴板外形图案抗蚀剂205剥离。
(8)将喷嘴板108从基板201、“电铸模具”即金属203剥离。这里剥离的“电铸模具”与图7A的工序(3)相同,可以重复使用。剥离的喷嘴板108的剥离面与基板201的算术平均粗糙度Ra相同,其大小也取决于基板201的表面处理条件,但是在1微米以下则极为平滑。并且,不会看到在机械加工中产生的飞边的发生。
图8示出通过实施例2制造的具有比实施例1厚的厚度的喷嘴板的剖视图及俯视图。关于燃料切断,会由于图6所示喷嘴板的形状而劣化,但是具有喷嘴板108的厚度较厚而能够适应燃料的高压喷射的效果。
(实施例3)
接着,参照图9对通过实施例1或实施例2的制造方法制造的喷嘴板的形状进行说明。在图9中图9(a)示出喷嘴板的俯视图及旋流室109的局部放大图,图9(b)为图9(a)的A-A’剖视图而示出机械加工的情况,图9(c)示出电铸加工的情况。图9(b)示出一般的端面磨床等的机械加工进行制造的情况,难以使凹部形状的底部的角部成为接近直角的形状。与此相对,图9(c)示出适用电铸技术制造喷嘴板108的横向通路107的情况,能够使凹部形状的底部的角部成为接近直角的形状。
另外,存在按照接近直角的形状燃料的流动不稳定等的不良的情况下,通过在图4A的工序(3)或图7A的工序(3)之后浸渍蚀刻液,从而如图10所示能够在使金属202从接近直角的形状成为倒角的形状之前成为各种形状,通过使用该“电铸模具”而能够控制喷嘴板108的横向通路107或旋流室109的凹部形状的底部的角部形状。这里在图10中,图10(a)示出用标准的电铸模具在基板201上形成金属203,使金属203的上部角部为直角的模具,用该标准的模具制造的成形品的凹部的底部的角部具有直角形状。并且,图10(b)示出在基板201上形成金属203、对金属203的上部角部进行倒角加工的电铸模具。通过该进行倒角加工的电铸模具制造的成形品的凹部的底部的角部成为具有曲率半径R的形状,并且可以任意设定该曲率半径R。因此是易于使用的制造技术。
(实施例4)
接着,作为实施例4对通过实施例1或实施例2的制造方法制造而使用的“电铸模具”的制作方法进行说明。图11示出通过电镀制作逆图案的提高金属203与基板201的接合强度的构造体的工序。按照图11对该制造工序进行说明。
(1)在铜、不锈钢、镍等金属板或树脂上制作了铜、不锈钢、镍等的金属箔的基板、或在图4B的工序(8)或图7B的工序(8)中通过使基板变形而使剥离性容易的弹簧材料所构成的基板等基板201表面进行等离子体蚀刻处理,除去阻碍电镀析出的物质。具体而言,除去的物质是氧化膜或有机物。接着,在真空中使用溅射从基板侧形成连接膜/Cu301。连接膜只要是与Cu和基板的两方具有粘着强度的金属即可,具体而言可以使用Ti、Cr。
(2)用抗蚀剂202制作横向通路107和旋流室109的逆图案。
(3)为了制作“电铸模具”,通过电镀用金属203填充逆图案。填充的金属203可以通过电镀进行制作,并且优选在图4B的工序(8)或图7B的工序(8)的工序中易于剥离的金属。具体而言,优选以铜为主成分的金属、以镍为主成分的金属、以铬为主成分的金属、或将它们按照逆图案形状或图4A的工序(5)或图7A的工序(5)所述的电铸金属组成进行组合。
(4)将在(2)中制作的抗蚀剂202剥离。
以下,使用图4A的工序(4)或图7A的工序(4)以下的工序制作喷嘴板108。
(实施例5)
接着,作为实施例5对通过实施例1或实施例2的制造方法制造的“电铸模具”的制作方法进行说明。图12示出制造提高通过电镀制作逆图案的金属203与基板201的接合强度的构造体、该构造体的工序。并且,与实施例4的差异在于通过连接膜/Cu301使用保护膜。
(1)在铜、不锈钢、镍等的金属板或树脂上制作了铜、不锈钢、镍等的金属箔的基板、在图4B的工序(8)或图7Bの工序(8)中通过使基板变形而使剥离性容易的弹簧材料所构成的基板等基板201表面上进行等离子体蚀刻处理,除去阻碍电镀析出的物质。具体而言除去的物质为氧化膜、有机物。接着,在真空中使用溅射形成保护金属膜。保护金属302可以在下一工序(2)中通过蚀刻除去即可,具体而言可以使用Ti、Cr、Al。
(2)用抗蚀剂202制作横向通路107和旋流室109的逆图案。接着,通过湿蚀刻除去保护金属302。从该湿蚀刻到用于制作下一“电铸模具”的电镀为止,优选在水中进行搬送而不暴露于大气。
(3)为了制作“电铸模具”,通过电镀用金属203填充逆图案。填充的金属203可以通过电镀进行制作,并且优选在图4B的工序(8)或图7B的工序(8)的工序中易于剥离的金属。具体而言,以铜为主成分的金属、以镍为主成分的金属、以铬为主成分的金属、或将这些按照逆图案形状或图4A的工序(5)或图7A的工序(5)所述的电铸金属组成进行组合。
(4)将在(2)中制作的抗蚀剂202剥离。
(5)通过蚀刻除去基板上的保护金属302。
以下,使用图4A的工序(4)或图7A的工序(4)以下的工序制作喷嘴板。
(实施例6)
接着,在实施例1或实施例2的喷嘴板的制造方法中,在图4B的工序(7)或图7B的工序(7)中,将喷嘴板108从基板201及金属203剥离时,存在不易剥离的情况。本发明的实施例6制造制作在喷嘴板108的周边具有阶梯的形状,易于通过顶杆等从基板201及金属203剥离的构成的喷嘴板。在图13B及图13C中示出该制造工序,按照该工序进行说明。
(1)在铜、不锈钢、镍等金属板或树脂上制作铜、不锈钢、镍等的金属箔的基板、或在图4B的工序(8)中通过使基板变形而使剥离性容易的弹簧材料所构成的基板等基板201上用抗蚀剂202-1制作横向通路107和旋流室109的图案。
(2)为了制作“电铸模具”,通过电镀用金属203制作逆图案。在进行电镀前,通过干蚀刻或湿蚀刻除去氧化膜则能够防止电镀的不析出。特别是在不锈钢或镍等牢固的氧化膜覆盖表面的基板上氧化膜除去的效果大。并且,填充的金属203可以通过电镀制作,并且优选在图4B的工序(8)的工序中易于剥离的金属。具体而言,优选以铜为主成分的金属、以镍为主成分的金属、以铬为主成分的金属、或将这些用于逆图案形状或图4A的工序(5)所述的喷嘴板108的金属以易于剥离的程度进行组合。
(3)剥离在上述工序(1)中制作的抗蚀剂202-1。
(4)贴附比喷嘴板的厚度薄的抗蚀剂202-2。
(5)用与喷嘴板的最外形的大小相比单侧小20微米以上的光掩模401遮挡紫外光402进行曝光。并且,照射紫外光402而抗蚀剂205固化。这里的曝光区域可以是喷嘴板周边部整体,也可以仅为周边部的一部分。
(6)以最适合制作喷嘴板的厚度贴附抗蚀剂202-3。
(7)用成为喷嘴板的最外形的大小的光掩模401遮挡紫外光402来制作成为喷出口106的喷出口图案抗蚀剂204和喷嘴板外形图案抗蚀剂206。这里在抗蚀剂206的照射紫外光402而固化的部分上工序(5)的抗蚀剂205与内侧具有长度为t的阶梯。
(8)对抗蚀剂202-2、202-3进行显影。
在基板201和金属203上形成喷嘴板外形图案的抗蚀剂205、206、喷出口图案抗蚀剂204。
(9)使用电铸技术制作喷嘴板108。在电铸前喷嘴板108与金属203、基板201为可剥离的状态。作为具体的用于电铸前的剥离的表面处理方法,用铬酸盐、硫化物、碘化物、氧化物等无机物包覆表面,或者用蛋白质的亲水性胶体包覆表面,或者用有机系材料包覆表面。并且,涂布蜡、脂、漆、微粉碎石墨。用于这些的剥离的表面处理特别是以铬酸盐、硫化物、碘化物、氧化物等无机物进行包覆的情况也可以在工序(3)中进行。或者,这里使用的金属需要是能够耐受喷嘴板108的使用条件的金属。具体而言,必须考虑腐蚀、燃料喷射时的压力、燃料喷射时交变应力、或在图1的喷射器的顶端装配时的焊接的容易程度。具体而言,优选以镍为主成分的金属、以铬为主成分的金属、或根据用途而将这些多层积层。
(10)为了规定喷嘴板108的厚度,使用机械加工技术对表面进行切削。具体而言,优选研磨、研削或对其进行组合。在本实施例的制造工序中,不全部使用“电铸模具”而使用抗蚀剂制作喷出口图案204的理由在于需要在本工序中进行机械加工。另外,如果具有高超的电镀技术而能够实现均匀的厚度则本工序也不是必须的而也可以省略。但是,此时从剥离性的观点看也难以用“电铸模具”制作喷出口。
(11)将在上述工序(8)中制作的喷出口图案抗蚀剂204、喷嘴板外形图案抗蚀剂205、206剥离。
(12)将喷嘴板108从基板201、“电铸模具”即金属203剥离。并且,在剥离时用顶杆等顶起工序(7)的用抗蚀剂205、206制作的阶梯207来进行剥离。这里剥离的“电铸模具”与图4A的工序(3)相同,能够重复使用。剥离的喷嘴板108的剥离面与基板201的算术平均粗糙度Ra相同,其大小也取决于基板201的表面处理条件,但是在1微米以下则极为平滑。并且,不会见到机械加工中产生的飞边的发生。
在本实施例中形成的喷嘴板108通过向在周边部形成的阶梯插入楔状夹具而易于从基板201剥离。
另外,本发明不限于上述实施例而包含各种变形例。例如,上述实施例是为了容易理解本发明而用于进行详细说明的,不局限于必须具备所说明的全部构成者。并且,可以将一个实施例构成的一部分置换为其它的实施例构成,并且也可以对一个实施例构成附加其它的实施例构成。并且,可以对各实施例构成的一部分进行其它构成的追加/删除/置换。
符号的说明
10:喷射器;100:阀座支撑体;101:线圈;102:阀体;103:阀座;104:燃料流入口;105:阀体导向部;106:喷出口;107:横向通路;108:喷嘴板;109:旋流室;110:大的基板;111:邻接的喷嘴板;112:焊接部分;113:导体;114:连接器;201基板;202、202-1、202-2、202-3:抗蚀剂;203:金属;204:喷出口图案抗蚀剂;205:喷嘴板外形图案抗蚀剂;301:连接膜/Cu;302:保护金属;401:光掩模;402:紫外光。
Claims (15)
1.一种喷射器,向内燃机内喷射燃料,其特征在于,具备:
进行燃料的喷射和停止的可开闭的阀体;
与该阀体接触而进行停止燃料喷射的阀座;及
向前述阀体和前述阀座的下游喷射燃料的喷嘴板,
该喷嘴板由流通燃料的横向通路、喷射燃料的喷出口及使燃料旋流的旋流室而形成,从喷射燃料的一侧观察横向通路、喷出口、及旋流室部为凸部形状。
2.根据权利要求1所述的喷射器,其特征在于,
一并载有如下的层:制作有形成在前述喷嘴板上的前述横向通路和前述旋流室的层;和制作有前述喷出口的层。
3.根据权利要求1所述的喷射器,其特征在于,
与前述阀体及前述阀座焊接的前述喷嘴板的面的算术平均粗糙度(Ra)为1微米以下。
4.根据权利要求1所述的喷射器,其特征在于,
前述喷嘴板的焊接面侧的横向通路及前述旋流室的边缘上没有去飞边痕。
5.根据权利要求1所述的喷射器,其特征在于,
在前述喷嘴板上形成的横向通路和旋流室的侧壁的算术平均粗糙度(Ra)为500纳米以下。
6.根据权利要求1所述的喷射器,其特征在于,
前述喷嘴板的前述横向通路与前述旋流室的侧壁和底面的角度为85度以上90度以下,并且侧壁与底面的边界部为角形状。
7.根据权利要求1所述的喷射器,其特征在于,
前述喷嘴板由前述横向通路、喷射燃料的喷出口及使燃料旋流的旋流室形成,该喷出口与该旋流室的相对位置相同。
8.根据权利要求1所述的喷射器,其特征在于,
前述喷嘴板的周边部的至少一部分上具有阶梯形状。
9.一种喷射器的制造方法,该喷射器向内燃机内喷射燃料,其特征在于,
前述喷射器的喷嘴板由流通燃料的横向通路、喷射燃料的喷出口及使燃料旋流的旋流室形成,
作为能够多次利用的电铸模具而制作该横向通路及该旋流室的逆的图案形状,
用一次性的抗蚀剂制作前述喷出口及前述喷嘴板的外形,
用电铸法制作喷嘴板。
10.根据权利要求9所述的喷射器的制造方法,其特征在于,
能够通过抗蚀剂的形状变更前述喷射器的喷嘴板的喷出口的形状。
11.根据权利要求9所述的喷射器的制造方法,其特征在于,
为了提高基板与电铸模具的贴合强度,在电铸之前使用干蚀刻或湿蚀刻对前述基板进行蚀刻,所述基板用于以电铸法制造前述喷射器的喷嘴板。
12.根据权利要求9所述的喷射器的制造方法,其特征在于,
为了提高基板与通过电铸制作的“电铸模具”的贴合强度,通过干蚀刻对氧化膜或杂质进行蚀刻而连续地形成保护膜,进行抗蚀剂制作、电铸、抗蚀剂剥离的一系列操作,所述基板用于以电铸法制造前述喷射器的喷嘴板。
13.根据权利要求9所述的喷射器的制造方法,其特征在于,
为了提高基板与“电铸模具”的贴合强度,通过干蚀刻对氧化膜或杂质进行蚀刻而连续地形成保护膜,进行抗蚀剂制作而连续地进行保护膜除去、电铸,进行抗蚀剂剥离的一系列操作,所述基板用于以电铸法制造前述喷射器的喷嘴板。
14.根据权利要求9所述的喷射器的制造方法,其特征在于,
作为用于以电铸法制造前述喷射器的喷嘴板的基板,使用弹簧材料。
15.根据权利要求9所述的喷射器的制造方法,其特征在于,
作为用于以电铸法制造前述喷射器的喷嘴板的基板,使用在树脂上制作有金属箔的基板。
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