JP2008184977A - 噴射弁、噴射弁のオリフィスプレートおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】筒内噴射式内燃機関の燃料噴射弁に用いる燃料を噴射するための偏向オリフィスを備えた本発明のオリフィスプレートは、一方の面に凸状の曲面部が設けられており、前記凸状曲面部には局所的な平面部が形成されており、前記平面部には前記平面部に略垂直でアスペクト比が2以上の前記オリフィスが形成されており、前記オリフィスプレートの他方の面には弁体を収容する弁座が形成されており、かつ前記オリフィスプレートのビッカース硬さ(HV)が525以上であり、前記オリフィスの表面の平均粗さRaが0.1μm以下である。
【選択図】図6
Description
(1)ブランク形成において、ノズル先端のような小面積の平板領域に、互いに法線方向の異なる複数の面(オリフィス加工面)を精度良く形成すること自体が高度な技術を要し、コスト高の要因となる。
(2)オリフィス加工時には、オリフィスの軸線とオリフィス加工面(オリフィス出口面)が直角となるように位置合せをする必要がある。そのためには、位置決め用のマークを必要とし、位置決めするための画像認識装置等の高価な設備を必要とするばかりか、位置合せ時間を要し、結果として生産性を悪化させる懸念がある。
(3)平板領域に偏向オリフィスの加工面を形成すると、オリフィス加工部(パンチを押し当てる部分)よりも薄肉の部分が必然的に生じる。特に偏向角度の大きいオリフィスの場合には、押出し加工の際、この薄肉部に応力が集中することでオリフィス加工面の角度がずれて、結果としてオリフィスの偏向角度がずれたり、オリフィス表面が乱れたり(荒れたり)する可能性がある。
前記平面部加工工程の後に前記オリフィス部加工工程が行われ、前記オリフィス部加工工程の後に前記弁座加工工程が行われ、かつ少なくとも前記平面部加工工程と前記オリフィス部加工工程が被加工材をチャックしたまま行われることを特徴とするオリフィスプレート部材の製造方法を提供する。
前記平面部加工工程の後に前記オリフィス部加工工程が行われ、前記オリフィス部加工工程の後に前記弁座加工工程が行われ、かつ少なくとも前記平面部加工工程と前記オリフィス部加工工程が被加工材をチャックしたまま行われることを特徴とするオリフィスプレート部材の製造方法を提供する。
(燃料噴射弁)
図1は、本発明が適用される燃料噴射弁の全体構成の1例を示す縦断面図である。噴射弁本体1は、コア2、ヨーク3、ハウジング4、可動子5からなる磁気回路、磁気回路を励磁するコイル6、及びコイル6に通電する端子ボビン7から構成されている。コア2とハウジング4の間にはシールリング8が結合され、コイル6に燃料が流入するのを防いでいる。
(オリフィスプレートの構成)
本実施の形態におけるオリフィスプレートは、一方の面に凸状の曲面部が設けられており、前記凸状曲面部には局所的な平面部が形成されており、前記平面部には前記平面部に略垂直でアスペクト比が2以上の前記オリフィスが形成されており、前記オリフィスプレートの他方の面には弁体を収容する弁座が形成されており、かつ前記オリフィスプレートのビッカース硬さ(HV)が525以上であり、前記オリフィスの表面の平均粗さRaが0.1μm以下であることを特徴とする。
図3は、本発明のオリフィスプレートの製造工程の例を示すフロー図である。また、図4は、第1の実施の形態に係る代表的な工程における断面模式図である(図4(a):マーカー加工工程、図4(b):平面部加工工程、図4(c):オリフィス部加工工程)。
(オリフィスプレートの構成)
本実施の形態におけるオリフィスプレートは、第1の実施の形態に加えて、平面部が凸状曲面部に設けた凹状の底面によって形成されていることを特徴とする。
図7〜9を用いて、オリフィスプレート55の製造方法の概略を説明する。図7は、マーカー加工工程を表した断面模式図である。図8は、平面部加工工程を表した断面模式図である。図9は、オリフィス部加工工程を表した断面模式図である。
(オリフィスプレート部材の構成)
本実施の形態におけるオリフィスプレート部材は、一方の面に凸状の曲面部が設けられており、前記凸状曲面部には局所的な平面部が形成されており、前記平面部には前記平面部に略垂直でアスペクト比が2以上の前記オリフィスが形成されており、前記オリフィスプレート部材の他方の面には弁体を収容する弁座が形成されており、かつ前記オリフィスプレート部材のビッカース硬さ(HV)が160以上250以下であり、前記オリフィスの表面の平均粗さRaが0.05μm以下であることを特徴とする。
上記の本発明の実施の形態によれば、下記の効果を奏する。
(1)凸状曲面部にオリフィスの軸線と略直角となる平面部を設け、平面部に対し略直角にオリフィスをプレス加工することにより、パンチ(オリフィス加工ツール)への曲げ応力を抑制でき、パンチの折損を防止しながらアスペクト比が2以上の細長い偏向オリフィスを安定して加工することができる。
(2)オリフィス部加工をプレス加工で行うことにより、オリフィスの下流側端面がエッジ形状で、かつ優れた表面仕上げ精度を有する偏向オリフィスを成形することができる。
(3)オリフィスの出口面がオリフィスの軸線と略直角となるため、偏向オリフィスにおいても燃料の噴射タイミングがオリフィス全周で略同一となり、噴霧の均質性を向上させることができる。
(4)オリフィスの下流側となる凸状曲面部にオリフィスの軸線と略直角となる凹状の平面部を設け、凹状の平面部の深さを変えることによりオリフィスの長さを変えることができ、噴霧形状を最適化することが可能となる。
Claims (9)
- 筒内噴射式内燃機関の燃料噴射弁に用いる燃料を噴射するための偏向オリフィスを備えたオリフィスプレートであって、
前記オリフィスプレートは、一方の面に凸状の曲面部が設けられており、前記凸状曲面部には局所的な平面部が形成されており、前記平面部には前記平面部に略垂直でアスペクト比が2以上の前記オリフィスが形成されており、
前記オリフィスプレートの他方の面には弁体を収容する弁座が形成されており、
かつ前記オリフィスプレートのビッカース硬さ(HV)が525以上であり、前記オリフィスの表面の平均粗さRaが0.1μm以下であることを特徴とするオリフィスプレート。 - 請求項1に記載のオリフィスプレートであって、
前記平面部および前記偏向オリフィスが、前記凸状曲面部に複数形成されていることを特徴とするオリフィスプレート。 - 請求項1乃至請求項2に記載のオリフィスプレートであって、
前記平面部が、前記凸状曲面部に設けた凹状の底面によって形成されていることを特徴とするオリフィスプレート。 - 筒内噴射式内燃機関の燃料噴射弁に用いる燃料を噴射するための偏向オリフィスを備えたオリフィスプレート用のオリフィスプレート部材であって、
前記オリフィスプレート部材は、一方の面に凸状の曲面部が設けられており、前記凸状曲面部には局所的な平面部が形成されており、前記平面部には前記平面部に略垂直でアスペクト比が2以上の前記オリフィスが形成されており、
前記オリフィスプレート部材の他方の面には弁体を収容する弁座が形成されており、
かつ前記オリフィスプレート部材のビッカース硬さ(HV)が160以上250以下であり、前記オリフィスの表面の平均粗さRaが0.05μm以下であることを特徴とするオリフィスプレート部材。 - 請求項4に記載のオリフィスプレートであって、
前記平面部および前記オリフィスが、前記凸状曲面部に複数形成されていることを特徴とするオリフィスプレート。 - 請求項4乃至請求項5に記載のオリフィスプレートであって、
前記平面部が、前記凸状曲面部に設けた凹状の底面によって形成されていることを特徴とするオリフィスプレート。 - 燃料を噴射するための偏向オリフィスを有するオリフィスプレートを備えた筒内噴射式内燃機関の燃料噴射弁において、
前記オリフィスプレートは、一方の面に凸状の曲面部が設けられており、前記凸状曲面部には局所的な平面部が形成されており、前記平面部には前記平面部に略垂直でアスペクト比が2以上の前記オリフィスが形成されており、
前記オリフィスプレートの他方の面には弁体を収容する弁座が形成されており、
かつ前記オリフィスプレートのビッカース硬さ(HV)が525以上であり、前記オリフィスの表面の平均粗さRaが0.1μm以下であることを特徴とする燃料噴射弁。 - 筒内噴射式内燃機関の燃料噴射弁に用いる燃料を噴射するための偏向オリフィスを備えたオリフィスプレート用のオリフィスプレート部材の製造方法であって、
前記オリフィスプレート部材の一方の面に凸状の曲面部が形成され、かつ前記オリフィスプレート部材のビッカース硬さ(HV)が160以上250以下に調質されたブランクを準備するブランク加工工程と、
前記凸状曲面部に局所的な平面部を形成する平面部加工工程と、
前記平面部にオリフィス形成用のパンチを用いて、前記平面部に対して略直角方向に押出し加工または半抜き加工を行うことにより、完成後のオリフィスより長い袋孔状のオリフィス部を形成するオリフィス部加工工程と、
前記オリフィスプレート部材の他方の面から、前記押出し加工または半抜き加工により生じた押出し部ならびに前記オリフィス部の未貫通部分を削除する切削加工を行い、前記オリフィスと前記弁座を形成する弁座加工工程を有し、
前記平面部加工工程の後に前記オリフィス部加工工程が行われ、前記オリフィス部加工工程の後に前記弁座加工工程が行われ、かつ少なくとも前記平面部加工工程と前記オリフィス部加工工程が被加工材をチャックしたまま行われることを特徴とするオリフィスプレート部材の製造方法。 - 筒内噴射式内燃機関の燃料噴射弁に用いる燃料を噴射するための偏向オリフィスを備えたオリフィスプレート用のオリフィスプレート部材の製造方法であって、
前記オリフィスプレート部材の一方の面に凸状の曲面部が形成され、かつ前記オリフィスプレート部材のビッカース硬さ(HV)が160以上250以下に調質されたブランクを準備するブランク加工工程と、
前記凸状曲面部に局所的な平面部を形成する平面部加工工程と、
前記平面部にオリフィス形成用のパンチを用いて、前記平面部に対して略直角方向に打抜き加工を行うことにより、完成後のオリフィスより長いオリフィス部を形成するオリフィス部加工工程と、
前記オリフィスプレート部材の他方の面から、前記打抜き加工により生じた破断面を削除する切削加工を行い、前記オリフィスと前記弁座を形成する弁座加工工程を有し、
前記平面部加工工程の後に前記オリフィス部加工工程が行われ、前記オリフィス部加工工程の後に前記弁座加工工程が行われ、かつ少なくとも前記平面部加工工程と前記オリフィス部加工工程が被加工材をチャックしたまま行われることを特徴とするオリフィスプレート部材の製造方法。
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