CN107313884B - 燃料喷射阀的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种燃料喷射阀的制造方法，能够缩短喷雾的到达距离。为了达成上述目的，本发明在喷射孔形成部件(301)的外表面上通过冲压加工形成凹部(301o)，并在该凹部(301o)的底面(301ob)上通过水射流激光加工等液体射流激光加工形成燃料喷射孔(301n)。进而优选，燃料喷射孔形成为从入口侧朝向出口侧缩径。

Description

燃料喷射阀的制造方法

本发明是申请号为2014800228514、发明名称为"燃料喷射阀及其制造方法"、申请日为2014年03月05日的发明申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于内燃机而喷射燃料的燃料喷射阀的制造方法。

背景技术

作为本技术领域的背景技术，有日本特开2011－140036号公报(专利文献1)。在该公报(摘要)中，作为对燃料喷射阀的燃料喷射孔进行加工的装置记载了一种激光加工装置，其具备：向孔喷射燃料的喷嘴；在向孔喷射的液体内部照射激光束的激光头；保持被加工物的保持具；以及配置在非加工部位而遮断通过孔的激光束的激光束遮断具，在激光束遮断具设有将到达孔的液体排出的排出路。进而在该公报(0027段)中，作为燃料喷射孔的加工方法记载了一种加工方法，其将气体中激光束向被加工物照射而对微细孔进行粗加工，并对进行了粗加工的微细孔利用水射流激光进行精加工。水射流激光能够通过在从喷嘴喷射高压水而形成的水柱(水射流)内部利用激光头照射收束为所需束径的激光束而得到(0030－0032段)。采用该加工装置或加工方法，能够使面粗糙度较小地将燃料喷射孔加工为笔直形状并减小热影响(0049段)。另外，激光束遮断具用于防止通过孔的水射流激光的激光束对被加工物的非加工部位进行加工(0050段)。

并且，在日本特开2010－038127号公报(专利文献2)中记载了一种燃料喷射阀，其通过冲压加工形成有燃料喷射孔、和在燃料喷射孔的出口开口部上形成的凹部A及凹部B(段落0031－0042)。燃料喷射孔、凹部A及凹部B通过冲压加工而被挤压加工为盲孔状。此时，通过冲压加工而被挤出的材料会在与冲头的挤压面相反侧的面上形成隆起部。当该隆起部通过阀座构成面的切削加工或放电加工而被去除后，则燃料喷射孔会从冲头的挤压面侧贯通至相反侧的面。在该燃料喷射阀中，在去除隆起部的阀座构成面的切削加工或放电加工后进行淬火，进而实施切削加工来进行阀座构成面的精加工。最后，将在精加工中产生的飞边利用水射流或流体研磨去除。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011－140036号公报

专利文献2：日本特开2010－038127号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在燃料喷射阀中，形成燃料喷射孔的喷射孔形成部件的尤其是形成燃料喷射孔的部位的刚性较低。在形成多个燃料喷射孔时，每形成一个燃料喷射孔，都会导致喷射孔形成部件的刚性降低。在多个燃料喷射孔之间，燃料喷射孔相对于燃料喷射阀的中心轴线的倾斜角度不同时、或倾斜方向不同时，则无法一次性地对全部的燃料喷射孔进行冲压加工而是逐一进行冲压加工。因此，在全部的燃料喷射孔的加工完成之前，喷射孔形成部件需要具有冲压加工所需的刚性。在燃料喷射阀中，为了使燃料喷射孔的长度L相对于燃料喷射孔的直径D的比值(L/D)为恰当值，有时在燃料喷射孔的出口开口部设置从外表面侧朝向燃料流向的上游侧(内侧)凹陷的凹部。尤其是在设置该凹部的构造中会导致喷射孔形成部件的刚性降低。

当喷射孔形成部件不具有冲压加工所需的刚性时，例如专利文献2所述，有时由先行的冲压加工形成的燃料喷射孔会因在后来加工的燃料喷射孔的冲压加工时产生的应力而发生变形。此时则难以维持燃料喷射孔的较高的加工精度。

以往，在通过冲压加工形成燃料喷射孔及凹部时，需要考虑喷射孔形成部件的刚性来决定燃料喷射孔的配置或倾斜角度。因此，用于获得所希望的燃料喷雾的燃料喷射孔的配置或倾斜角度的设计并不简单。

但是在冲压加工中，通过使加工面为全剪切面，能够降低加工面的表面粗糙度并减少沉积物的附着。专利文献1记载的水射流激光加工，尽管与通常的激光加工(气体中激光加工)的加工面相比能够使表面粗糙度减小，但是不及通过冲压加工适当地加工的加工面的表面粗糙度。并且，专利文献1的燃料喷射阀在燃料喷射孔的出口开口部不具有凹部，对于在具有多个燃料喷射孔与凹部的组合的构造中沉积物不易附着以及提高燃料喷射孔的配置和倾斜角度的设计自由度的需求，则没有加以考虑。

而且，以往的燃料喷射阀没有充分考虑缩短喷雾的到达距离。

为此，本发明的目的是提供能够缩短喷雾的到达距离的燃料喷射阀。

用于解决课题的方案

为了达成上述目的，本发明的方案1提供一种燃料喷射阀，其具有：形成在喷射孔形成部件的表面的凹部；以及在上述凹部的内侧开设出口并在上述喷射孔形成部件的背面开设入口的燃料喷射孔，上述燃料喷射阀的特征在于，上述燃料喷射孔形成为从入口侧朝向出口侧缩径。

本发明的方案2提供一种燃料喷射阀，其具有：形成在喷射孔形成部件的表面的凹部；以及在上述凹部的内侧开设出口并在上述喷射孔形成部件的背面开设入口的燃料喷射孔，上述燃料喷射阀的特征在于，上述燃料喷射孔形成为从入口侧朝向出口侧剖面积逐渐增大。

本发明的方案3的特征在于，在方案2中，上述燃料喷射孔的剖面呈椭圆形。

本发明的方案4的特征在于，在方案3中，上述凹部的剖面呈椭圆形。

发明的效果

根据本发明，能够缩短喷雾的到达距离。

上述以外的课题、结构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是表示本发明一个实施例的电磁式燃料喷射阀的构造的剖视图，是表示与中心轴线100a平行的剖切面的纵剖视图。

图2是表示本发明一个实施例的电磁式燃料喷射阀的构造的剖视图，是表示与中心轴线100a平行的剖切面的纵剖视图。

图3是表示在喷射孔形成部件301上加工燃料喷射孔301n和凹部301o的工序的流程图。

图4是表示用于加工燃料喷射孔301n和凹部301o的坯料的图。

图5是表示图4的V－V剖面的剖视图。

图6是表示图3所示的加工工序S2的加工状态的剖视图。

图7是表示图3所示的加工工序S3的加工状态的剖视图。

图8是表示到图3所示的加工工序S3为止结束的状态的喷射孔形成部件301的外观的立体图。

图9是表示图8的IX－IX剖面的剖视图。

图10是针对到图3所示的加工工序S6为止结束的状态的喷射孔形成部件301表示与图9同样的剖面的剖视图。

图11是对燃料喷射孔的水射流激光加工进行说明的模式图。

图12是针对到图3所示的加工工序S8为止结束的状态的喷射孔形成部件301表示与图9同样的剖面的剖视图。

图13示出燃料喷射孔301n的第一例。

图14示出燃料喷射孔301n的第二例。

图15示出燃料喷射孔301n的第三例。

具体实施方式

以下对本发明的实施例进行说明。

利用图1及图2对电磁式燃料喷射阀100的结构进行说明。图1是表示本发明一个实施例的电磁式燃料喷射阀的构造的剖视图，是表示与中心轴线100a平行的剖切面的纵剖视图。图2是表示本发明的一个实施例的电磁式燃料喷射阀的构造的剖视图，是表示与中心轴线100a平行的剖切面的纵剖视图。

电磁式燃料喷射阀100由以下各部构成：供给燃料的燃料供给部200；顶端部设有容许或遮断燃料流通的阀部300a的喷嘴部300；以及驱动阀部300a的电磁驱动部400。在本实施例中，对以汽油为燃料的内燃机用的电磁式燃料喷射阀的例子进行说明。本发明也能够适用于例如由压电元件驱动的燃料喷射阀、或用于柴油机的形式的电磁式燃料喷射阀以外的燃料喷射阀。

在本实施例的电磁式燃料喷射阀100中，在图面的上端侧构成燃料供给部200并在下端侧构成喷嘴部300，而在燃料供给部200与喷嘴部300之间构成有电磁驱动部400。即，沿着中心轴线100a方向依次配置有：燃料供给部200、电磁驱动部400及喷嘴部300。

燃料供给部200相对于喷嘴部300相反侧的端部能够与未图示的燃料配管连结。喷嘴部300相对于燃料供给部200相反侧的端部插入未图示的吸气管或内燃机的燃烧室形成部件(缸体、缸盖等)上形成的安装孔。电磁式燃料喷射阀100通过燃料供给部200从燃料配管接受燃料供给，并从喷嘴部300的顶端部向吸气管或燃烧室内喷射燃料。在电磁式燃料喷射阀100内部，从燃料供给部200的上述端部到喷嘴部300的顶端部构成有燃料通路101(101a～101h)，而使燃料能够大致沿着电磁式燃料喷射阀100的中心轴线100a方向流动。

在以下说明中，对于沿电磁式燃料喷射阀100的中心轴线100a的方向的两端部，将相对于喷嘴部300位于相反侧的燃料供给部200的端部或端部侧称为基端部或基端侧，而将相对于燃料供给部200位于相反侧的喷嘴部300的端部或端部侧称为顶端部或顶端侧。并且，以图1的上下方向为基准对构成电磁式燃料喷射阀的各部附加“上”或“下”进行说明。这是为了容易理解说明，而电磁式燃料喷射阀相对于内燃机的实装形态不限于该上下方向。

以下对燃料供给部200、电磁驱动部400及喷嘴部300的结构进行详细说明。

燃料供给部200由燃料管201构成，该燃料管201从后述的构成电磁驱动部400的固定铁芯401的一端部延伸设置。即在本实施例中，固定铁芯401和燃料管201一体地成形为一个部件。

在燃料管201的上端部开设有与燃料通路101a连通的燃料供给口201a。相对于燃料供给口201a设有在下方的外周面上扩径而构成台阶部的扩径部201b。在该扩径部201b与燃料供给口201a之间安装有O型圈202。进而，在O型圈202与扩径部201b之间设有垫圈203。

O型圈202在燃料供给口201a安装于燃料配管时作为防止燃料泄漏的密封件发挥功能。并且，垫圈203用于辅助O型圈202。垫圈203有时是以多个环状部件积层而构成。在燃料供给口201a的内侧配设有对燃料中混入的异物进行滤除的滤清器204。

喷嘴部300在其顶端部(下端部)具备阀部300a，而在阀部300a的上游侧具备构成燃料通路101f的空心的筒状体(喷嘴体)300b。另外，在喷嘴体300b的顶端部外周面设有尖端密封件103。

阀部300a具备：喷射孔形成部件301、引导部件302、以及设置在柱塞杆102的一端部(顶端侧)的阀芯303。

在喷射孔形成部件301的内侧从上端面301a朝向下方形成有凹形状部301b。在凹形状部301b上从上端面301a朝向凹形状部301b的进深侧，形成有与中心轴线100a平行的呈圆筒形状的内周面301c。在内周面301c的下端形成有台阶部301d，而从台阶部301d的内周朝向凹形状部301b的进深侧形成有内周壁面301e。在台阶部301d上载置后述的引导部件302。内周壁面301e形成为朝向进深侧缩径而形成了燃料室301f。在内周壁面301e的下端形成有圆锥形状的阀座构成面301g，而在形成阀座构成面301g的圆锥形状的顶点部，设有避免与阀芯303干涉的避让部301h。

在圆锥形状的阀座构成面301g上以环状设有与阀芯303接触的阀座301b。阀座构成面301g与阀芯303的接触宽度非常窄而接近线接触。因此，将与阀座构成面301g和阀芯303的接触宽度相当的环状部分称为阀座301b，从而区别阀座301b与阀座构成面301g。但是，阀座301b构成在阀座构成面301g的上端与下端之间，有时也将阀座构成面301g称为阀座301b。

在喷射孔形成部件301的外侧，从上端面301a朝向下方以圆筒形状形成有与中心轴线100a平行的外周面301i。外周面301i的下端与端面(下端面)301j连接。在端面301j的中心部形成有从表面突出的曲面部(或球面部)301k。

根据上述结构，喷射孔形成部件301形成为有底筒状而具有：由内周面301c和外周面301i构成的筒状部301l；以及由包含内周壁面301e、阀座构成面301g、避让部301h及曲面部(或球面部)301k的端面301j构成的底部301m。

在喷射孔形成部件301的底部301m上以贯通底部301m的方式形成有燃料喷射孔301n和凹部301o。凹部301o具有：从曲面部301k的外表面朝向凹形状部301b侧形成为圆筒形状的内周面301oa；以及平坦地形成的底面301ob。燃料喷射孔301n的出口在凹部301o的底面301ob开口，而其入口在喷射孔形成部件301的背面侧(阀座构成面301g侧)开口。内周面301oa的中心轴线与燃料喷射孔301n的中心轴线一致。底面301ob与燃料喷射孔301n的中心轴线垂直。在多个燃料喷射孔301n上各自单独地设置凹部301o，设有多个燃料喷射孔301n与凹部301o的组合。

喷射孔形成部件301可以通过后述的加工工序制作，插入并固定于在喷嘴体300b的顶端部形成的凹部内周面300ba。此时，将喷射孔形成部件301的顶端面的外周与喷嘴体300b的顶端面内周焊接而密封燃料。

引导部件302配置在喷射孔形成部件301的内侧。在引导部件302的中心部形成有从上端面贯通至下端面的贯通孔302a。贯通孔302a构成柱塞杆102的顶端侧(下端侧)的引导面，引导沿中心轴线100a的方向(开闭阀方向)上的柱塞杆102的移动。在引导部件302的外周面形成有燃料通路101g，而在引导部件302的下端面则形成有燃料通路101h。

阀芯303在闭阀时阀部303a与阀座301b接触并与阀座301b配合地密封燃料。阀部300a是喷射燃料的主要部，构成了形成燃料喷雾的喷雾形成部。

电磁驱动部400由以下各部构成：固定铁芯401、线圈402、外周轭403、可动铁芯404、第一弹簧部件(螺旋弹簧)405、弹簧力调节部件406、第二弹簧部件(弹簧)407、以及弹簧座部件408。

固定铁芯401具有：在相对于燃料管201相反侧的端部(下端部)形成的下端面401a、在中心部构成燃料通路101c的贯通孔401b、以及在燃料管201延伸设置一侧的端部上朝径向突出地形成的凸缘部401c。固定铁芯401的外周面401d与形成在喷嘴体300b上的扩径部300ba的内周面嵌合。在固定铁芯401及喷嘴体扩径部300ba的外周侧卷绕有线圈402。

外周轭403以围绕线圈402外周侧的方式设置，兼作电磁式燃料喷射阀100的外罩部件。外周轭403的上端侧内周面403a与固定铁芯401的凸缘部401c的外周面连接并固定。并且，外周轭403的下端侧内周面403b与喷嘴体扩径部300ba的外周面连接并固定。

在固定铁芯401的下端部侧配置有可动铁芯404。可动铁芯404的端面404a与固定铁芯401的端面401a对置。并且，可动铁芯404的外周面与喷嘴体扩径部300ba的内周面隔着微小的间隙对置，可动铁芯404在喷嘴体扩径部300ba的内侧设置为能够在沿中心轴线100a的方向上移动。

在可动铁芯404的中央部形成有从上端面404a侧向下端面404b侧凹陷的凹部404c。在凹部404c的底面形成有在沿中心轴线100a的方向上贯通至下端面404b的贯通孔404d。以插通贯通孔404d的方式设有柱塞杆102。可动铁芯404和柱塞杆102构成为能够在沿中心轴线100a的方向上相对位移。在可动铁芯404的贯通孔404d的周围设有由在凹部404c的底面开口并贯通至下端面404b的贯通孔形成的燃料通路101d。

柱塞杆102被第一弹簧405向闭阀方向(下方向)施力，在下端部构成的阀芯303与阀座301b接触。因此，第一弹簧405的上端部与弹簧力调节部件406的下端面抵接，第一弹簧405的下端部与形成在柱塞杆102的上端部的扩径部102a的上端面抵接。可动铁芯404被第二弹簧部件407向开阀方向(上方向)施力，凹部404c的底面与柱塞杆102的扩径部102a的下端面接触。因此，第二弹簧部件407的上端部与可动铁芯404的下端面404b抵接，第二弹簧部件407的下端部与弹簧座部件408的弹簧座面408a抵接。

第一弹簧405的作用力设定为比第二弹簧407的作用力大。因此，阀芯303能够维持与阀座301b接触的状态。另一方面，可动铁芯404利用柱塞杆102的扩径部102a来限制朝向开阀方向的位移。在本实施例中，采用上述结构将第一弹簧405的作用力介由柱塞杆扩径部102a向可动铁芯404传递，并将可动铁芯404承受的开阀方向的作用力、即第二弹簧407的作用力及固定铁芯401的磁性吸引力，介由可动铁芯404向柱塞杆102传递。

为了对第一弹簧405的作用力进行调节，在燃料管201的空心部201c内设有弹簧力调节部件406。并且，第一弹簧405的下侧部分配置在固定铁芯401的贯通孔401b内，而上侧部分配置在燃料管201的空心部201c内。第一弹簧405和弹簧力调节部件406配置在燃料通路101a、101c内，在弹簧力调节部件406的中心部构成有燃料通路101b。

上述的固定铁芯401、线圈402及外周轭403，构成对可动铁芯404产生磁性吸引力的电磁铁。

在上述的弹簧座部件408的中心部形成有在沿中心轴线100a的方向上贯通的贯通孔408b。贯通孔408b构成柱塞杆102的上端侧的引导面，引导沿中心轴线100a的方向(开闭阀方向)上的柱塞杆102的移动。在弹簧座部件408形成有燃料通路101e。

线圈402以卷绕于线轴的状态装配在固定铁芯401及喷嘴体扩径部300ba的外周侧，在其周围模塑有树脂材料。利用在该模塑中使用的树脂材料一体成形有连接器105，该连接器105具有从线圈402引出的端子104。

接下来对电磁式燃料喷射阀100的动作进行说明。

在线圈402未通电的状态下，利用对柱塞杆102向闭阀方向施力的第一弹簧部件的作用力，阀芯303与阀座301b抵接而闭阀。将该状态称为闭阀静止状态。此时，可动铁芯404被第二弹簧部件407向开阀方向施力，凹部404c的底面与柱塞杆扩径部102a抵接。可动铁芯404朝向开阀方向的位移被柱塞杆扩径部102a限制，并在上端面404a与固定铁芯下端面401a之间生成了与阀芯303的行程对应的空隙。

当线圈402通电时，则利用由固定铁芯401、线圈402及外周轭403构成的电磁铁产生磁通。该磁通在围绕线圈402构成的固定铁芯401(含凸缘部401c)、外周轭403、喷嘴体扩径部300ba及可动铁芯404中以环状流动。此时，会在可动铁芯上端面404a与固定铁芯下端面401a之间作用磁性吸引力，可动铁芯404被吸向固定铁芯401。柱塞杆102被可动铁芯404拉起，阀芯303的阀部303a从阀座301b离开。由此，阀芯303与阀座301b之间的燃料通路开放。

当可动铁芯上端面404a与固定铁芯下端面401a抵接时，则可动铁芯上端面404a处于吸附于固定铁芯下端面401a的状态而停止移动，柱塞杆102则继续向开阀方向的移动。不久，柱塞杆102因第一弹簧部件405的作用力而无法继续向开阀方向的移动，且被第一弹簧部件405向闭阀方向推回。被向闭阀方向推回的柱塞杆102的柱塞杆扩径部102a的下端面与可动铁芯凹部404c的底面抵接而处于静止状态。将该状态称为开阀静止状态。并且，将从开始通电起从闭阀静止状态到开阀静止状态为止的期间称为开阀动作期间。

若在开阀静止状态下遮断向线圈402的通电，则可动铁芯上端面404a与固定铁芯下端面401a之间磁性吸引力减小，若第一弹簧部件的作用力比该磁性吸引力与第二弹簧部件407的作用力的合力大，则柱塞杆102及可动铁芯404开始向闭阀方向移动。当阀芯303的阀部303a与阀座301b抵接时，则柱塞杆102停止向闭阀方向的移动。此后可动铁芯404也继续向闭阀方向的移动，但是不久则因第二弹簧部件407的作用力而无法继续向闭阀方向的移动。进而可动铁芯404被第二弹簧部件407向开阀方向推回，可动铁芯凹部404c的底面与柱塞杆扩径部102a的下端面抵接而处于静止状态(闭阀静止状态)。在该闭阀静止状态下，阀芯303与阀座301b之间的燃料通路关闭。

在本实施例中，对柱塞杆102和可动铁芯404能够相对位移的电磁式燃料喷射阀进行了说明，但是也可以是柱塞杆102与可动铁芯404固定的构造。或者，柱塞杆102和可动铁芯404也可以是其它的能够相对位移的构造。并且，由固定铁芯401、线圈402及外周轭403构成的电磁铁也可以是与本实施例不同的结构。

接下来利用图3至图12对制造方法进行说明。尤其是对作为制造方法具有特征的燃料喷射孔301n及凹部301o的加工方法进行说明。图3是表示在喷射孔形成部件301上加工燃料喷射孔301n和凹部301o的工序的流程图。图4是表示用于加工燃料喷射孔301n和凹部301o的坯料(半成品)的图。图5是表示图4的V－V剖面的剖视图。图6是表示图3所示的加工工序S2的加工状态的剖视图。图7是表示图3所示的加工工序S3的加工状态的剖视图。图8是表示到图3所示的加工工序S3为止结束的状态的半成品301’(喷射孔形成部件301)的外观的立体图。图9是表示图8的IX－IX剖面的剖视图。图10是对到图3所示的加工工序S6为止结束的状态的喷射孔形成部件301表示与图9同样的剖面的剖视图。图11是对燃料喷射孔301n的水射流激光加工进行说明的模式图。图12是对到图3所示的加工工序S8为止结束的完成状态的喷射孔形成部件301表示与图9同样的剖面的剖视图。

在加工工序S1中准备喷射孔形成部件301的半成品301’。在图4及图5中示出该半成品301’。另外，在图4及图5中相对于图1及图2上下颠倒，但是“上”“下”始终以图1及图2为基准。后述的图6至图11的说明也是同样的。

在半成品301’上形成有上端面301a和内侧的凹形状部301b中的内周面301c、台阶部301d、内周壁面301e及避让部301h。并且，在半成品301’的外侧形成有外周面301i、端面(下端面)301j、曲面部(或球面部)301k。

在半成品301’中，并未完成构成阀座301b的阀座构成面301g，对未完成状态的阀座构成面301g’实施了粗加工。当然，没有形成燃料喷射孔301及凹部301o。半成品301’尽管没有完成阀座构成面301g，但是形成了有底筒状。这种半成品301’能够通过切削加工或塑性加工进行制作。

在加工工序S2中，如图6所示，将半成品301’置于冲模401的上表面，并以弹簧夹头402强固地保持外周。另外，用冲头403的切刃部403a挤压曲面部301k外周的平面部301p，对定位孔301qa(参照图8)进行冲压加工。同样地对定位孔301qb、及机型判别孔301qc进行加工。

接下来，在加工工序S3中，如图7所示，在保持夹装半成品301’的状态下，用冲头404的切刃部404a挤压曲面部301k的外表面，在曲面部301k上将凹部301o冲压加工为盲孔状。此时，通过将凹部301o冲压加工为盲孔状，向未完成状态的阀座构成面301g’侧挤出材料而形成挤出部301r’。通过对凹部301o进行冲压加工，凹部301o的内周面301oa被加工为全剪切面，能够形成面粗糙度小的凹部301o。

凹部301o按照燃料喷射孔301n的个数进行冲压加工。在本实施例中具备6个燃料喷射孔301n，因此对凹部301o进行6次冲压加工。燃料喷射孔301n的个数既可以是1个也可以是6个以外的多个。

燃料喷射孔301n的中心轴线相对于中心轴线100a具有大于0°的倾斜角度而倾斜。凹部301o的中心轴线与燃料喷射孔301n的中心轴线一致，因此为了对凹部301o进行冲压加工，冲头404以其中心轴线404b相对于中心轴线100a具有倾斜角度Ap的方式压接于曲面部301k。并且在多个燃料喷射孔301n之间，中心轴线的倾斜角度不同。

因此，对每个燃料喷射孔301n分别调节倾斜角度Ap。

在加工工序S3结束后的阶段，半成品301’呈图8那样的外观。

接下来，在加工工序S4中，通过切削加工对阀座构成面301g’进行粗加工，将在加工工序S3中形成的挤出部301r’去除。在加工工序S4结束后的阶段，图8的IX－IX剖面成为图9所示的剖面形状。此时，形成了未完成状态的阀座构成面301g”。

接下来，在加工工序S5中，对半成品301’进行淬火加工而提高硬度。通过该淬火，完成后的阀座构成面301g的耐摩耗性提高。

接下来，在加工工序S6中，对阀座构成面301g”进行精加工(切削加工)而完成阀座构成面301g。通过该精加工，阀座构成面g的圆度及面粗糙度提高而能够确保高油密性。阀座构成面g呈圆锥形状，在圆锥侧面的上端和下端的途中构成有与阀芯303的阀部303a抵接的圆环状的阀座301b。

在加工工序S6结束后的阶段，图8的IX－IX剖面成为图10所示的剖面形状。

当加工工序S6结束时，则执行燃料喷射孔301n的加工工序。燃料喷射孔301n的加工工序在加工工序S7和加工工序S8中执行。

加工工序S7是在利用水射流激光500执行精加工(加工工序S8)前预先在形成半成品301’的燃料喷射孔301n的部位加工贯通孔301n’的工序。在专利文献1也有记载，采用小径的水射流激光则激光功率小而难以形成贯通孔，而采用大径的水射流激光则孔的圆度、圆筒度等会劣化。并且认为，增大激光功率时则会导致表面粗糙度(面精度)恶化。因此，通过形成贯通孔301n’并利用小径的水射流激光500对贯通孔301n’的加工面进行精加工，从而提高燃料喷射孔301n的加工精度(圆度、圆筒度、表面粗糙度等)。

另外，在本实施例中对使用水的水射流激光500进行了说明，但是也可以使用水以外的液体。在使用水以外的液体的情况下，将在本说明书中使用的用语“水”作为“液体”进行说明。

在加工工序S7中，在半成品301’上形成贯通孔301n’。贯通孔301n’的加工以通常的激光加工(气体中激光加工)、放电加工、水射流激光加工等进行。也可以采用除此以外的加工方法，但是在半成品301’上产生较大应力的加工方法，则如上所述受半成品301’的刚性制约，会导致燃料喷射孔的配置或倾斜角度的设计不再简单而应避免。

接下来，在加工工序S8中，如图11所示，通过水射流激光对贯通孔301n’的侧壁进行精加工，而完成燃料喷射孔301n。即，能够通过水射流激光500形成燃料喷射孔301n的侧壁面。在未图示的激光发生装置中产生的激光束501被光纤等导向聚焦透镜502。在聚焦透镜502上收束的激光束从设在水容器(液体容器)503的窗503a被导入水容器503内。水容器503具备供水口(液体供给口)503b和喷出高压的水射流500a的喷嘴503c。使被导入水容器503内的激光束在水射流(水柱)500a的内部进行照射。激光束在水射流500a的内面重复全反射现象，并以被封入水射流500a中的状态前进。采用该加工方法，水射流500a形成平行流束，因此使半成品301’的相对于水射流激光500的平行流束的位置及角度变化，而能够形成具有所希望的直径、倾斜角度、形状的燃料喷射孔301n。并且，能够利用水的冷却效果抑制作用于半成品301’的热量，并减小燃料喷射孔301n的加工面的表面粗糙度。

在加工工序S8结束后的阶段，图8的IX－IX剖面成为图12所示的剖面形状。

在利用冲压加工将燃料喷射孔301n加工为全剪切面的情况下，在将燃料喷射孔301n挤压加工为盲孔状后利用切削加工对阀座构成面301g进行精加工(参照专利文献2)。在这种加工顺序的情况下，会在燃料喷射孔301n的朝向阀座构成面301g的开口部上产生飞边，因此需要去除该飞边的工序。在本实施例中，在进行燃料喷射孔301n加工的加工工序S7及加工工序S8之前，进行实施阀座构成面301g的精加工的切削加工(加工工序S6)。在本实施例中，通过水射流激光500对燃料喷射孔301n进行加工，从而能够一边对燃料喷射孔301n进行加工一边以水射流对加工面进行清洁。因此，采用加工工序S6、加工工序S7及加工工序S8的顺序则无需去除飞边的工序。

为了取消去除飞边的工序，也可以在加工工序S6之后仅执行加工工序S8。因此，也可以按照加工工序S7、加工工序S6及加工工序S8的顺序进行。并且，有时加工工序S7也并非必须。此时，可以不执行加工工序S7而按照加工工序S6、加工工序S8的顺序执行。该情况下，无需燃料喷射孔301n的粗加工，而利用水射流激光500形成燃料喷射孔301n的侧壁面。在本实施例中，尤其重要的是不更换加工工序S3、加工工序S6及加工工序S8这三个的顺序来执行，其它的加工工序则可以根据需要省略。或者，也可以添加图3中没有记载的其它的加工工序。

在以本实施例的制造方法制造的燃料喷射阀中，通过冲压加工形成的凹部301o露出于喷射孔形成部件301的外表面，但是该加工面的表面粗糙度较小而沉积物难以附着。通过水射流激光加工形成的燃料喷射孔301n的表面粗糙度比凹部301o的表面粗糙度大，但是能够使表面粗糙度成为较小的值，并且由于始终通过燃料喷射进行清洗而能够防止沉积物附着。

通过水射流激光加工在凹部的底面形成燃料喷射孔301n时，在喷射孔形成部件301的刚性降低的状态下，不会在喷射孔形成部件301上作用较大载荷，避免在喷射孔形成部件301上产生较大应力，因此燃料喷射孔301n的配置和倾斜角度的设计自由度提高。

并且，即便利用放电加工对燃料喷射孔301n进行加工，也能够防止冲压加工等的较大载荷作用于半成品301’。但是，在放电加工中温度过高而燃料喷射孔301n的加工面的表面粗糙度容易恶化。尤其是如本实施例的构造这样，形成多个燃料喷射孔301n，进而在其出口部形成直径比燃料喷射孔301n大的凹部301o时，则散热路径的截面积变小。由此导致放电加工所引起的温度上升增大而加工面的表面粗糙度恶化。并且，在对多个燃料喷射孔进行加工的情况下，以半成品301’处于高温而发生热变形的状态逐个加工燃料喷射孔时，则有可能会导致燃料喷射孔的加工精度降低。通过利用水射流激光加工对燃料喷射孔301n进行加工，从而能够解决上述课题。

利用图13至图15对燃料喷射孔301n的例子进行说明。图13示出燃料喷射孔301n的第一例。图14示出燃料喷射孔301n的第二例。图15示出燃料喷射孔301n的第三例。

在图13所示的第一例中，燃料喷射孔301n及凹部301o与上述结构相同。燃料喷射孔301n从入口开口301na到出口开口301nb由直径恒定的笔直的圆孔构成。

在形成本例这种燃料喷射孔301n的情况下，水射流激光500的轴线角度不变，而在燃料喷射孔301n的周向上使水射流激光500的轴线相对于半成品301’相对地移动即可。该情况下，既可以使水射流激光500的轴线与半成品301’的任一方移动，也可以使两方移动。或者，也能够根据条件保持水射流激光500的轴线固定的状态，形成与水射流激光500的直径相同的燃料喷射孔301n。

在本例的燃料喷射孔301n中，在入口开口301na燃料流动发生剥离(600a、600b)，因此燃料喷射孔301n的实质的直径是比实际形状的尺寸D小的D’(ΦD’＜ΦD)。因此，在本例的燃料喷射孔301n中，燃料的喷射速度变快而存在燃料喷雾的到达距离变长的倾向。

在燃料喷射阀中，为了控制燃料喷雾的到达距离(射程)，需要将燃料喷射孔的长度L对直径D的比值(L/D)调节为恰当的值。尤其是为了在燃烧室内直接喷射燃料的情况下避免燃料在构成燃烧室的缸壁面或活塞表面上附着，或者在吸气管内喷射燃料的情况下避免燃料在吸气管内壁面上附着，希望喷射到达距离短的(低射程的)燃料喷雾。图14及图15所示的燃料喷射孔301n是用于实现到达距离短的燃料喷雾的燃料喷射孔的具体例。

在图14所示的第二例中，燃料喷射孔301n从入口开口301na朝向出口开口301nb缩径。凹部301o与上述结构相同。从阀座构成面301g流入燃料喷射孔301n的燃料在燃料喷射孔301n中沿径向压缩地流动后进行喷射。径向的扩散成分稍稍变弱，但由于使燃料喷射孔301n的长度L为燃料未被完全整流的长度，因此会残留有径向的扩散成分。该情况下，喷射速度减缓，结果是能够缩短喷雾的到达距离。

在形成本例这种燃料喷射孔301n的情况下，使水射流激光500的轴线相对于燃料喷射孔301n的中心轴线301nd倾斜。并且，能够相对于水射流激光500的轴线使半成品301’以燃料喷射孔301n的中心轴线301nd为中心旋转来进行加工。除此以外，也可以将半成品301’固定而移动水射流激光500来进行加工。但是，如果移动水射流激光500，则存在水射流500a发生紊乱的可能性，且存在燃料喷射孔301n的加工精度恶化的可能性。因此，可以认为一边使半成品301’位置及角度变动一边进行加工是较为现实的。

在图15所示的第三例中，燃料喷射孔301n呈椭圆形状。虽然凹部301o也可以为圆孔，但是与燃料喷射孔301n配合地呈椭圆形状则更佳。本例的燃料喷射孔的直径(D)采用了面积与燃料喷射孔的入口开口301na的椭圆面积(在本例中长边为a13、短边为b13)相等的圆的直径D。该椭圆的面积在燃料喷射孔301n中是最小面积。并且，椭圆面积从入口开口301na到出口开口301nb，孔的剖面积逐渐增大。

采用本例的结构时，相对于从阀座构成面301g的上游流入的流体，入口开口301na较大地开孔，因此与正圆时相比能够抑制剥离。从入口开口301na流入的燃料在燃料喷射孔301n中朝径向扩散地流动后进行喷射。由此，能够增大径向扩散成分，并减小喷射轴方向的喷射速度，因此能够进一步缩短燃料喷射阀的喷雾到达距离。

本例的燃料喷射孔301n与第二例同样地，能够使水射流激光500的轴线相对于燃料喷射孔301n的中心轴线301nd倾斜地进行加工。

另外，本实施例的喷射孔凹部只要沉积物难以附着即可，而一般可以采用冲压加工。只要能够通过进行表面处理等避免沉积物成为问题，则也可以通过切削加工或放电加工对凹部301o进行加工。此外，只要是能够实现与冲压加工相等的性能的加工方法，就可利用该加工方法对凹部301o进行加工，并利用水射流激光加工对孔口(燃料喷射孔)进行加工。

另外，本发明不限于上述各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详细说明的，并不限于具备全部的结构。并且，能够将某个实施例的结构的一部分置换为另一实施例的结构，并且能够向某个实施例的结构添加另一实施例的结构。并且，对于各实施例的结构的一部分，能够进行其他结构的追加、删除、置换。

符号说明

301—喷射孔形成部件；301’—半成品；301g—阀座构成面；301g’、301g”—未完成状态的阀座构成面；301n—燃料喷射孔；301n’—未完成状态的燃料喷射孔；301o—凹部、301r’—挤出部；403、404—冲头；500—水射流激光；500a—水射流；501—激光束；502—聚焦透镜；503—水容器(液体容器)；503a—窗；503b—供水口(液体供给口)；503c—喷嘴；S1～S8加工工序。

Claims (3)

1.一种燃料喷射阀的制造方法，该燃料喷射阀具有：形成在喷射孔形成部件的表面的多个凹部；以及在上述多个凹部的各自内侧开设出口并在上述喷射孔形成部件的背面开设入口的多个燃料喷射孔，上述燃料喷射阀的制造方法的特征在于，

执行以下工序：通过冲压加工形成上述多个凹部的凹部加工工序；在上述凹部加工工序之后在上述喷射孔形成部件的背面形成设有供阀芯抵接的阀座的阀座构成面加工工序；以及在上述阀座构成面加工工序之后通过液体射流激光加工在上述多个凹部分别形成上述燃料喷射孔的燃料喷射孔加工工序，

上述燃料喷射孔加工工序中加工的燃料喷射孔形成为上述入口开设在上述阀座构成面上，并且上述燃料喷射孔加工为表面粗糙度比上述凹部的表面粗糙度大，

使液体射流激光的轴线相对于上述燃料喷射孔的中心轴线倾斜地对上述燃料喷射孔进行加工，由此，上述燃料喷射孔形成为从入口侧朝向出口侧缩径或者从入口侧朝向出口侧剖面积逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的燃料喷射阀的制造方法，其特征在于，

上述燃料喷射孔的剖面呈椭圆形。

3.根据权利要求2所述的燃料喷射阀的制造方法，其特征在于，

上述凹部的剖面呈椭圆形。