JP2000237637A

JP2000237637A - ホールノズルのノズルチップ

Info

Publication number: JP2000237637A
Application number: JP11043063A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Oki; 久大木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-02-22
Filing date: 1999-02-22
Publication date: 2000-09-05

Abstract

(57)【要約】【課題】穴径に対する板厚の大きなノズルチップを製
造する場合には、ドリル加工やレーザービーム加工で
は、穴開け加工が困難であり、しかもノズルチップに一
つ一つ個別に穴を開けなければならないために非効率的
であるという問題がある。【解決手段】焼結金属体に多数の細孔を形成し、焼結
金属体からその一部を切除してノズルチップとするよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ホールノズルのノ
ズルチップに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば燃料噴射弁用のノズルチッ
プは、ディスク状金属片にガラスレーザー又はＹＡＧレ
ーザー等のレーザービームにより穴開けされるか、ドリ
ル等の工具を用いて穴開けされることにより形成されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら穴径に対
する板厚の大きなノズルチップを製造する場合には、ド
リル加工やレーザービーム加工では、穴開け加工が困難
であり、しかもノズルチップに一つ一つ個別に穴を開け
なければならないために非効率的であるという問題があ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に１番目の発明では、焼結金属体に多数の細孔を形成
し、焼結金属体からその一部を切除してノズルチップと
するようにした。

【０００５】２番目の発明では１番目の発明において、
焼結金属体が軸方向に延びる多数の細孔を形成した円柱
体からなり、円柱体をその横断方向に切断して複数の円
柱状のノズルチップを形成するようにした。

【０００６】３番目の発明では２番目の発明において、
円柱体を軸方向に延伸させた後に、円筒体をその横断方
向に切断して複数の円柱状のノズルチップを形成するよ
うにした。

【０００７】４番目の発明では３番目の発明において、
焼結金属体の一部に曲げ加工を施して細孔の向きを異な
らせるようにした。

【０００８】５番目の発明では４番目の発明において、
焼結金属体の一部に曲げ加工を施して半球形状のノズル
チップを付与する。

【０００９】６番目の発明では１番目の発明において、
焼結金属体がステンレスからなる。

【００１０】７番目の発明では１番目の発明において、
焼結金属体に複数の所定の大きさの孔を形成した。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施例について説明する。図１を参照すると、１は焼結
金属の円柱体、２は焼結金属の円柱体１に形成された細
孔、１’は焼結金属の円柱体１を軸方向に延伸せしめる
ことによって形成された焼結金属の円柱体、２’は焼結
金属の円柱体１’に形成された細孔をそれぞれ示す。金
属の焼結前に細長いワイヤー（図示せず）の周りに粉末
状の金属を充填し、金属の焼結後にワイヤーを引き抜く
ことによって、円柱体１においてワイヤーが除去される
前に配置されていた位置にワイヤーと同一寸法の細孔２
が形成される。また、ワイヤーの代わりにろうを用いて
も同様に細孔２を円柱体１において形成することができ
る。金属の焼結前にワイヤー状のろう（図示せず）の周
りに粉末状の金属を充填し、金属の焼結後にろうを溶か
して除去することによって、円柱体１においてワイヤー
状のろうが除去される前に配置されていた位置にワイヤ
ー状のろうと同一寸法の細孔２が形成される（ロストワ
ックス法（lost wax process））。

【００１２】図１（ｃ）及び（ｄ）に示すように、円柱
体１を軸方向に延伸せしめることによって、軸方向に拡
大せしめられかつ横断方向に縮小せしめられる円柱体
１’が形成される。これにより、上述の方法によって得
ることのできる細孔の最小断面寸法よりも小さな断面寸
法の細孔が形成された円柱体を得ることができる。円柱
体１を軸方向に延伸させる度合いに応じて、円柱体１’
に形成される細孔２’の断面寸法は縮小せしめられるこ
とができる。

【００１３】図２を参照すると、３は円柱体１’を所定
の厚さで円柱体１’の軸と直交する面で切断された円柱
体、３’はノズルチップ、４はノズル本体、４’はノズ
ル本体４においてノズルチップ３’を取り付けるために
形成されたシート部、５はノズル本体４に軸方向に移動
可能に設けられ、燃料噴射通路を開閉可能なニードル弁
をそれぞれ示す。図２（ａ）に示すように、円柱体１’
をその軸線方向に直角に所定の厚さで切断することによ
ってノズルチップ３’の原形である円柱体３が形成され
る。円柱体３をさらに周辺部の余肉部を切断することに
よって、ノズルチップ３’が形成される。図２の例で
は、ノズルチップ３’をノズル本体４に接着、溶接など
の適宜な接合方法を用いて直接的に接合することによっ
て、ノズルが形成される。また、着脱自在にするため
に、ノズルチップ３’にボルト穴を設けてノズルチップ
３’をノズル本体４に螺着することもできる。また、組
立ての精度を高めるために、ノズル本体４とノズルチッ
プ３’が嵌合するように、シート部４’に凹部を設けた
り、嵌合部を設けたりすることもできる。ノズルチップ
３’の細孔２’の向きは、ノズル本体４の長手軸線に平
行である。ニードル弁５がノズル本体４のシート部４’
に対して離間された時に、ニードル弁５とノズル本体４
の間に高圧状態で貯留されている燃料は、ノズルチップ
３’の細孔２’にガイドされて噴射せしめられる。この
ように切断等の簡単な加工によって単一の部材でノズル
チップを効率よく得ることができる。

【００１４】また、円柱体１’をその長手軸線に対して
斜めに所定の角度で所定の厚さで切断して周辺部の余肉
部を切断することによって、細孔２’の方向がノズル本
体４の長手軸線に対して斜めに切断したのと同じ角度で
あるノズルチップ３’が形成される。噴孔の出口の形状
は、楕円形である。このようにノズルチップ３’を形成
することによって、長手方向に対する切断角度を変える
だけで、容易に噴孔の向きを変えることができる。

【００１５】また、第二実施例について説明する。図３
を参照すると、６はホルダ、７はノズル本体４に固定さ
れている保持部材、８はホルダに形成された円筒孔をそ
れぞれ示す。ホルダ６にはノズル本体４の長手軸線に平
行に円筒孔８が形成されている。ノズルチップ３’は円
柱体１をその長手軸線方向に直角に切断することによっ
て形成される。ノズルチップ３’はホルダ６の円筒孔８
内に保持される。ノズルチップ３’は、例えばホルダ６
に形成された段（図示せず）によって保持される。さら
にホルダ６は、ノズル本体４に固定されている接着部
材、ナット等の保持部材７によって嵌合保持又は螺着保
持される。図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示されるよう
に、ノズルチップ３’の細孔２’の向きは、ノズル本体
４の長手軸線に平行である。ガイド機能を有する保持部
材７を用いることによって、取り替えを容易にしかつ組
み付け精度を高めることができる。

【００１６】第三実施例では、図４に示すように、第二
実施例と同じ形状の二つのノズルチップ３’がホルダ６
の二つの円筒孔８内に保持されている。ノズルチップ
３’の数は、一つや二つに限らず三つ以上でもよい。ま
た、保持するノズルチップ３’の形状は異なってもよ
い。例えば、一方のノズルチップの細孔の径を小さくし
て、他方のノズルチップの径を大きくすることができ
る。このように複数のノズルチップ３’が保持されるこ
とによって、幅広い噴霧状態を得ることができる。

【００１７】第四実施例では、上記の第三実施例とは別
の形態のノズルチップ３’が使用されている。図５に示
すように、円柱体１’をその軸線方向に対して斜めに所
定角度で所定の厚さで切断して周辺の余肉部を切断する
ことによって、細孔２’の向きがノズル本体４の長手軸
線に対して斜めであるノズルチップ３’が形成される。
ノズルチップ３’は第三実施例と同じホルダ６に保持さ
れる。このように構成すると、細孔２’の向き及び角度
が異なるノズルチップ３’が、第三実施例で使用された
のと同じホルダ６に保持されることができる。このよう
に、複数のノズルチップ３’に形成されたそれぞれの細
孔２’の径、向き及び角度は異なってもよいので、より
幅広い噴霧状態を得ることができる。

【００１８】また、第五実施例では、上記の第三実施例
及び第四実施例とは別のホルダ６が使用されている。図
６を参照すると、９は段を示す。ホルダ６にはノズル本
体４の長手軸線に対して斜めに延びる二つの円筒孔８が
形成されている。ノズルチップ３’はホルダ６の円筒孔
８内で段９によって止められてノズル本体４の長手軸線
に対して斜めに保持される。図６（ａ）に示すように、
円柱体３をその長手軸線に対して斜めに切断することに
よって、ノズルチップ３’が形成される。このように構
成すると、第四実施例よりも容易に細孔２’を形成する
ことができる。

【００１９】また、第六実施例では、図７（ａ）に示す
ように二つの円柱体３は組付体６’に保持される。組付
体６’に曲げ加工を施してＶ字形状にすることにより、
細孔２’はノズル本体４の長手軸線に対して斜めに向け
られる。さらに組付体６’を切断することによって、図
７（ｄ）に示すノズルチップ３’が形成される。図７
（ｅ）に示すように、ノズルチップ３’は、ノズル本体
４に固定されている保持部材７によって保持される。ま
た、組付体６’にプレス加工を施してＵ字形状にするこ
とによっても、ノズルチップ３’が形成される。このよ
うに、細孔の向きを曲げの度合い又は曲率の度合いを変
えることによって、所望の向きに細孔を形成することが
できる。

【００２０】第七実施例では、図８（ａ）に示すよう
に、円柱体３は中央に円筒孔が形成された組付体６’に
保持される。図８（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）に示すよう
に、組立体６’にプレス加工を施すことによって、組付
体６’は半球形状に形成される。ノズルチップ３’の細
孔２’は放射状に伸びる。このように、上記全ての実施
例に比べて、細孔の向きをより広範囲にすることができ
る。

【００２１】また、第八実施例では、図８（ａ）に示す
組付体６’の代わりに、図９（ａ）に示す円柱体３が使
用される。図９（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すよう
に、第七実施例と同様に円柱体３にプレス加工を施すこ
とによって、細孔２’が放射状に伸びる半球形状のノズ
ルチップ３’が形成される。このように、各細孔が異な
る向きであるノズルチップ３’を効率よく加工すること
ができる。

【００２２】第七実施例及び第八実施例において円柱体
３全体が球状であるが、ノズルチップ３’に形成された
細孔２が放射状に延びるような配置を実現するために
は、円柱体３における細孔２の存在する領域が球状であ
れば他の部分はいかなる形状でもよい。

【００２３】ホルダに保持されるノズルチップの数は、
以上の実施例に示した数に限らない。

【００２４】前述の全ての実施例において、除去される
ワイヤー又はワイヤー状のろうの配置される範囲、ワイ
ヤー又はワイヤー状のろうの間隔、寸法及び形状と、円
柱体１を延伸させる度合いとを変えることによって、円
柱体３に形成される細孔２の配置される範囲、細孔の間
隔、寸法及び形状を変えることができる。また、ホルダ
に保持されるノズルチップ３’の断面形状は円形に限ら
ず、例えば四角形や六角形などの矩形でもよい。矩形の
断面形状のノズルチップ３’を用いると、軸線回りの方
向の保持がより安定する。

【００２５】

【発明の効果】本発明のホールノズルのノズルチップの
製造方法によれば、焼結金属体に多数の細孔を形成し、
焼結金属体からその一部を切除して多数のノズルチップ
を簡単に効率よく得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】焼結金属の円柱体を示す図であって、（ａ）は
延伸前の円柱体の垂直断面を示し、（ｂ）は延伸前の円
柱体の軸方向断面を示し、（ｃ）は延伸後の円柱体の垂
直断面を示し、（ｄ）は延伸後の円柱体の軸方向断面を
示す。

【図２】第一実施例において、ノズルチップがノズル本
体のシート部に接合される手順を示す図であって、
（ａ）は延伸後の円柱体を切断してノズルチップが形成
されるところを示し、（ｂ）はノズルチップがノズル本
体に接合されたところを示す。

【図３】第二実施例において、ノズルチップはホルダに
保持され、ホルダが保持部材によってノズル本体に保持
されているところを示す図であって、（ａ）はノズルチ
ップとホルダを示し、（ｂ）はノズルチップがホルダに
保持されているところを示し、（ｃ）は図３（ｂ）のホ
ルダをＡ−Ａ線に沿って見たところを示し、（ｄ）は図
３（ｃ）のノズルチップがホルダによって保持され、ホ
ルダが保持部材によってノズル本体に保持されていると
ころを示す。

【図４】第三実施例において、二つのノズルチップがホ
ルダに保持されているところを示す図であって、（ａ）
は二つのノズルチップとホルダを示し、（ｂ）は二つの
ノズルチップがホルダに保持されているところを上から
見たところを示し、（ｃ）は図４（ｂ）に示す二つのノ
ズルチップがホルダに保持されているところをＢ−Ｂ線
に沿って見たところを示す。

【図５】第四実施例において、二つのノズルチップがホ
ルダに保持されているところを示す図であって、（ａ）
は二つのノズルチップとホルダを示し、（ｂ）は二つの
ノズルチップがホルダに保持されているところを上から
見たところを示し、（ｃ）は図５（ｂ）に示す二つのノ
ズルチップがホルダに保持されているところをＣ−Ｃ線
に沿って見たところを示す。

【図６】第五実施例において、二つのノズルチップがホ
ルダに保持されているところを示す図であって、（ａ）
は円柱体をその長手方向に対して斜めに切断してノズル
チップが形成されたところを示し、（ｂ）は二つのノズ
ルチップがホルダに保持されているところを上から見た
ところを示し、（ｃ）は図６（ｂ）の組付体をＤ−Ｄ線
に沿って見たところを示す。

【図７】第六実施例において、円柱体が組付体に保持さ
れ、組付体に曲げ加工を施してＶ字形状のノズルチップ
が形成され、ノズルチップが保持部材によってノズル本
体に保持されているところを示す図であって、（ａ）は
二つの円柱体が組付体によって保持されているところを
上から見たところを示し、（ｂ）は図７（ａ）の組付体
をＥ−Ｅ線に沿って見たところを示し、（ｃ）は図７
（ｂ）の組付体に曲げ加工を施したところを示し、
（ｄ）は図７（ｃ）の組付体をさらに切断してノズルチ
ップを形成するところを示し、（ｅ）は図７（ｄ）の組
付体が保持部材によってノズル本体に保持されていると
ころを示す。

【図８】第七実施例において、円柱体が組付体によって
保持され、組付体に曲げ加工を施して半球形状のノズル
チップが形成され、ノズルチップがノズル本体に保持さ
れるところを示す図であって、（ａ）は円柱体が組付体
によって保持されているところを組付体の軸線方向に沿
って見たところを示し、（ｂ）は図８（ａ）の組付体に
プレス加工を施している途中のところを示し、（ｃ）は
図８（ｂ）の組付体にさらにプレス加工を施して半球形
状のノズルチップが形成されるところを示し、（ｄ）は
図８（ｃ）のノズルチップがノズル本体に接合されると
ころを示す。

【図９】第八実施例において、円柱体に曲げ加工を施し
てノズルチップが形成され、ノズルチップがノズル本体
に保持されるところを示す図であって、（ａ）は円柱体
をその軸線方向に沿って見たところを示し、（ｂ）は図
９（ａ）の円柱体にプレス加工を施している途中のとこ
ろを示し、（ｃ）は図９（ｂ）の円柱体にさらにプレス
加工を施して半球形状のノズルチップが形成されるとこ
ろを示し、（ｄ）は図９（ｃ）のノズルチップがノズル
本体に接合されるところを示す。

【符号の説明】

３’…ノズルチップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】焼結金属体に多数の細孔を形成し、該焼
結金属体からその一部を切除してノズルチップとするよ
うにしたホールノズルのノズルチップの製造方法。
【請求項２】該焼結金属体が軸方向に延びる多数の細
孔を形成した円柱体からなり、該円柱体をその横断方向
に切断して複数の円柱状のノズルチップを形成するよう
にした請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】該円柱体を軸方向に延伸させた後に、該
円筒体をその横断方向に切断して複数の円柱状のノズル
チップを形成するようにした請求項２に記載の製造方
法。
【請求項４】上記焼結金属体の一部に曲げ加工を施し
て細孔の向きを異ならせるようにした請求項３に記載の
製造方法。
【請求項５】前記焼結金属体の一部に曲げ加工を施し
て半球形状のノズルチップを付与する請求項４に記載の
製造方法。
【請求項６】前記焼結金属体がステンレスからなる請
求項１に記載の製造方法。
【請求項７】焼結金属体に複数の所定の大きさの孔を
形成したホールノズルのノズルチップ。