JP2610520B2 - 噴射弁および噴射弁用プレートノズルの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば自動車用エンジン等に燃料を噴射す
るのに好適に用いられる噴射弁および噴射弁用プレート
ノズルの製造方法に関する。

〔従来の技術〕

第５図ないし第８図に従来技術の噴射弁を示す。

図において、１は噴射弁本体を示し、該噴射弁本体１
は電磁アクチュエータ（図示せず）を内蔵し、後述のニ
ードル弁５を開，閉弁させるようになっている。そし
て、該噴射弁本体１の基端側にはコネクタ２が設けら
れ、該コネクタ２は外部からの噴射信号を電磁アクチュ
エータに印加させるようになっている。また、該噴射弁
本体１の外周側にはフィルタ３が設けられ、該フィルタ
３は燃料配管（図示せず）を介して噴射弁本体１内に供
給される燃料を清浄化するようになっている。

４は噴射弁本体１の先端側に設けられた筒状のバルブ
ボディを示し、該バルブボディ４の先端には弁座4Aと噴
射口4Bとが形成され、その先端面4Cは噴射口4Bに対して
垂直な平坦面となっている。５はバルブボディ４と噴射
弁本体１との間に配設された弁体としてのニードル弁を
示し、該ニードル弁５はバルブボディ４内に摺動可能に
挿嵌され、弁座4Aに離着座するように前記電磁アクチュ
エータにより駆動されるようになっている。そして、該
ニードル弁５は噴射口4Bを開，閉し、噴射弁本体１内の
燃料を噴射口4Bを介して後述の各噴射孔6Aから噴射させ
る。

６はバルブボディ４の先端面4Cに固着されたプレート
ノズルを示し、該プレートノズル６の中央部には噴射口
4Bと連通する、例えば４個の噴射孔6A,6A,…が所定間隔
をもって穿設され、該各噴射孔6Aは燃料を互いに異なる
方向に向けて噴射させるようになっている。ここで、該
プレートノズル６は巻取り装置（図示せず）から繰出さ
れる所定板厚のフープ材７を第６図中に二点鎖線で示す
仮想円8,8,…に沿ってプレス機等で打抜くことによって
成型される。

この場合、フープ材７には第７図に示す如くドリルま
たはポンチ９等の工具で、例えば４個の噴射孔6A,6A,…
がフープ材７の板厚方向に対し所定の傾斜角θだけ傾斜
させて穿設され、その後プレス機等で第６図中の仮想円
８に沿って円板状に打抜き、プレス成形することにより
プレートノズル６が第８図に示す如く形成されるように
なっている。そして、該プレートノズル６はバルブボデ
ィ４の先端面4Cに当接され、レーザ溶接等の手段により
第５図に示す如くバルブボディ４に固着される。

従来技術の噴射弁は上述の如き構成を有するもので、
噴射弁本体１に内蔵した電磁アクチュエータによりニー
ドル弁５を開，閉弁させるとき、噴射弁本体１内の燃料
がバルブボディ４の噴射口4Bを介してプレートノズル６
の各噴射孔6Aから、例えば互いに異なる４方向に向けて
噴射され、所望の噴射パターンを得ることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述した従来技術では、プレートノズル６
の各噴射孔6Aをプレートノズル６の板厚方向に対して所
定の傾斜角θだけ傾斜させて、例えばポンチ９等で穿設
するようにしているから、各噴射孔6Aの穿孔作業が難し
い上に、各噴射孔6Aの内面精度にバラツキが生じ、各噴
射孔6Aの周囲にバリやだれ等が発生して、後加工を施さ
ないかぎり噴霧パターンを向上できないという問題があ
る。

また、ポンチ９を用いて各噴射孔6Aを穿孔する場合、
該ポンチ９の先端はフープ材７（プレートノズル６）の
表面に対して斜めに当てられるから、ポンチ９の先端は
早期に偏摩耗し易く、ポンチ９等の工具寿命が大幅に低
下するという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもの
で、本発明はプレートノズルに穿設する各噴射孔の精度
を高めて噴霧パターンを向上できる上に、ポンチ等の工
具寿命を確実に向上できるようにした噴射弁および噴射
弁用プレートノズルの製造方法を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採
用する構成は、噴射弁本体と、該噴射弁本体に設けら
れ、先端側に噴射口が形成されたバルブボディと、該バ
ルブボディの先端面に固着され、該バルブボディの噴射
口と連通する複数の噴射孔が穿設されたプレートノズル
と、前記バルブボディの噴射口を開閉し、前記噴射弁本
体内の燃料を該プレートノズルの各噴射孔から複数の方
向に噴射させる弁体とからなる噴射弁において、前記バ
ルブボディの先端面を円錐状に形成し、該バルブボディ
の先端面に対応させて前記プレートノズルを円錐状に形
成し、かつ前記円錐状のプレートノズルには前記各噴射
孔を該プレートノズルの中央部で板厚方向に配向させた
ことを特徴としている。

また、請求項２による噴射弁用プレートノズルの製造
方法の発明は、プレートノズルの素材となる板材に対し
て垂直方向に複数の噴射孔を穿設する工程と、前記板材
から各噴射孔が中央部となるようにプレートノズルを円
板状に打抜く工程と、予め円錐状に形成したバルブボデ
ィの先端面に対し該円板状のプレートノズルを押型で加
圧することにより、該円板状のプレートノズルをバルブ
ボディの先端面に対応させて円錐状に絞り加工する工程
と、前記押型により円錐状に絞り加工されたプレートノ
ズルを前記バルブボディの先端面に溶接手段で固着する
工程とからなっている。

〔作用〕

上記構成により、請求項１に記載の発明では、円錐形
状となったバルブボディの先端面に対し、例えば絞り加
工で円錐状に形成されたプレートノズルを簡単に密着さ
せた状態で固着でき、該プレートノズルの固着作業を容
易に行うことができる。そして、円錐状に形成されたプ
レートノズルの中央部にはその板厚方向に各噴射孔を配
向させているから、前記円錐状のプレートノズルに対応
した傾斜角を各噴射孔に与えることができ、該各噴射孔
から互いに異なる方向に向けて燃料を円滑に噴射でき
る。

また、請求項２に記載の発明では、各噴射孔を穿設す
る工程でプレートノズルの素材となる板材に対してポン
チ等の工具を垂直に当てて、各噴射孔を穿設することが
でき、工具の先端が偏摩耗するのを防止できると共に、
次の工程では前記板材から各噴射孔が中央部となるよう
にプレートノズルを円板状に打抜くことにより、プレー
トノズルに対する各噴射孔の位置精度を高めることがで
きる。

そして、次なる絞り加工の工程では、予め円錐状に形
成したバルブボディの先端面に対して円板状のプレート
ノズルを押型で加圧するから、バルブボディの先端面を
プレスのダイとして活用しつつ、円板状のプレートノズ
ルをバルブボディの先端面に正確に対応させて絞り加工
により円錐状に形成できる上に、前記押型により円錐状
に形成したプレートノズルを、そのままバルブボディの
先端面に溶接手段で固着でき、プレートノズルが溶接時
に位置ずれするのを防止できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図ないし第４図に基づい
て説明する。なお、実施例では前述した第５図ないし第
７図に示す従来技術と同一の構成要素に同一の符号を付
し、その説明を省略するものとする。

図中、11は噴射弁本体１の先端側に設けられた筒状の
バルブボディを示し、該バルブボディ11は従来技術で述
べたバルブボディ４とほぼ同様に弁座11A,噴射口11Bが
形成されているものの、該バルブボディ11はその先端面
が噴射口11Bの軸線に対して所定角度だけ傾斜した円錐
面11Cとして形成されている。

12はバルブボディ11の円錐面11Cに固着されたプレー
トノズルを示し、該プレートノズル12は従来技術で述べ
たプレートノズル６とほぼ同様に、例えば４個の噴射孔
12A,12A,…が穿設されているものの、該プレートノズル
12はバルブボディ11の円錐面11Cに対応して円錐状に絞
り加工され、各噴射孔12Aはプレートノズル12の中央部
で板厚方向に配向されている。そして、該プレートノズ
ル12はレーザ溶接等の手段を用いてバルブボディ11の円
錐面11Cに溶接部13,13,…により固着されている。

さらに、14はプレートノズル12を円錐状にプレス成形
する押型を示し、該押型14は第４図に示す如くその下面
側に型部14Aが凹設され、該型部14Aはバルブボディ11の
円錐面11Cに対応する円錐状のテーパ面によって形成さ
れている。そして、該押型14はプレス機（図示せず）等
によって第４図（イ）の矢印Ａ方向に加圧され、型部14
Aをプレートノズル12に押付けることにより該プレート
ノズル12を円錐状に曲げ加工するようになっている。

本実施例による噴射弁は上述の如き構成を有するもの
で、その基本的作動については従来技術によるものと格
別差異はない。

そこで、プレートノズル12の製造方法について第２図
ないし第４図を参照して説明する。

まず、第２図はプレートノズル12の素材となるフープ
材７に各噴射孔12Aを穿設する工程を示し、該各噴射孔1
2Aはフープ材７の表面に対し垂直にポンチ９等の工具を
当てることによりフープ材７の板厚方向に配向して穿設
される。そして、第３図に示す打抜き工程では、各噴射
孔12Aが穿設されたフープ材７を第６図に示した仮想円
８に沿ってプレス機等で打抜くことにより、円板状のプ
レートノズル12を形成する。

次に、円板状に形成したプレートノズル12を第４図
（イ）に示す如くバルブボディ11の先端に軸線を一致さ
せて配置し、プレス機等で押型14を矢示Ａ方向に加圧し
て、第４図（ロ）に示す如く該押型14の型部14Aをプレ
ートノズル12上に押付け、該プレートノズル12をバルブ
ボディ11の円錐面11Cに対応させて絞り加工により円錐
状に曲げる。そして、押型14によりプレートノズル12を
バルブボディ11の円錐面11C上に押付けた状態で、レー
ザ溶接等の手段を用いてプレートノズル12をバルブボデ
ィ11の円錐面11Cに溶接部13,13,…により固着し、プレ
ートノズル12をバルブボディ11に一体化する。

かくして、本実施例によれば、プレートノズル12（フ
ープ材７）の板厚方向に各噴射孔12Aを穿設し、フープ
材７から第６図に示す仮想円８に沿って円板状のプレー
トノズル12を打抜いた後に、バルブボディ11の円錐面11
Cに対応させてプレートノズル12を円錐状に絞り加工
し、該プレートノズル12をバルブボディ11の円錐面11C
に各溶接部13で固着する構成としたから、下記のような
作用効果を得ることができる。

即ち、バルブボディ11の円錐面11Cに対応させてプレ
ートノズル12を円錐状に絞り加工したときに、プレート
ノズル12の曲げ角に対応した傾斜角を各噴射孔12Aに与
えて、該各噴射孔12Aをプレートノズル12の板厚方向に
配向させることができるから、該各噴射孔12Aから燃料
を例えば互いに異なる４方向へと直進させるように円滑
に噴射でき、噴霧パターンを確実に向上させることがで
きる。

また、各噴射孔12Aの穿設工程では、プレートノズル1
2（フープ材７）の表面に対して垂直方向にポンチ９等
の工具を当てて、各噴射孔12Aを穿設することができる
から、各噴射孔12Aの穿孔作業を簡略化でき、各噴射孔1
2Aの内面精度にバラツキ等が生じるのを効果的に低減で
きる上に、ポンチ９等の工具先端が偏摩耗するのを防止
でき、工具寿命を大幅に向上させることができる。

そして、次なる打抜き工程では、各噴射孔12Aが穿設
されたフープ材７を第６図に示した仮想円８に沿ってプ
レス機等で打抜くことにより、円板状のプレートノズル
12を形成するから、プレートノズル12の中央部側に各噴
射孔12Aを正確に配設でき、プレートノズル12に対する
各噴射孔12Aの位置精度を効果的に高めることができ
る。

さらに、次なる絞り加工の工程では、バルブボディ11
の先端面（円錐面11C）をプレスのダイとして活用しつ
つ、押型14によりプレートノズル12をバルブボディ11の
円錐面11C上に押付けるように加圧して、バルブボディ1
1の円錐面11C上でプレートノズル12を円錐状に絞り加工
するから、円板状のプレートノズル12をバルブボディ11
の円錐面11Cに正確に対応させて円錐状に形成すること
ができ、バルブボディ11の円錐面11C側をプレスのダイ
として活用できる。

さらにまた、押型14によりプレートノズル12をバルブ
ボディ11の円錐面11C上に押付けた状態で、プレートノ
ズル12をバルブボディ11の円錐面11Cにレーザ溶接等の
手段により固着したから、円錐状に形成されたプレート
ノズル12をバルブボディ11の円錐面11Cに対して正確に
位置決めしつつ、両者を密着させた状態で簡単に溶接で
き、溶接時の作業性を大幅に向上できると共に、プレー
トノズル12のスプリングバック作用を効果的に抑えるこ
とができ、バルブボディ11の円錐面11Cに対してプレー
トノズル12が位置ずれする等の問題を解消できる。

なお、前記実施例では、プレートノズル12に４個の噴
射孔12A,12A,…を設けるものとして述べたが、これに替
えて、プレートノズル12に、例えば２個,3個または５個
以上の噴射孔12A,12A,…を穿設してもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述した通り本発明によれば、請求項１に記載の
如く、円錐状に形成したバルブボディの先端面に対応さ
せてプレートノズルを円錐状に形成することにより、前
記円錐状のプレートノズルには各噴射孔を該プレートノ
ズルの中央部で板厚方向に配向させる構成としたから、
円錐形状となったバルブボディの先端面に対し、例えば
絞り加工で円錐状に形成されたプレートノズルを正確に
位置決めしつつ、両者を密着させた状態で固着でき、該
プレートノズルの固着（溶接）作業を簡略化し、固着時
の作業性を大幅に向上できる。そして、円錐状に形成さ
れたプレートノズルの中央部にはその板厚方向に各噴射
孔を配孔させているから、前記円錐状のプレートノズル
に対応した傾斜角を各噴射孔に与え、該各噴射孔から互
いに異なる方向に向けて燃料を円滑に噴射でき、燃料の
噴霧パターンを確実に向上させることができる。

また、請求項２に記載の発明では、各噴射孔をプレー
トノズルの板材（素材）に対して垂直に穿設し、この板
材から円板状のプレートノズルを打抜いた後に、押型に
よりプレートノズルをバルブボディの先端面に対応させ
て円錐状に絞り加工しつつ、両者を溶接手段で固着する
ようにしたから、プレートノズルの板材に対する各噴射
孔の加工精度を高めることができ、ポンチ等の工具が偏
摩耗するのを防止して工具寿命を向上できると共に、そ
の後に前記板材から各噴射孔が中央部となるようにプレ
ートノズルを円板状に打抜くことにより、プレートノズ
ルに対する各噴射孔の位置精度を効果的に高めることが
できる。

そして、予め円錐状に形成したバルブボディの先端面
に対して円板状のプレートノズルを押型で加圧すること
により、バルブボディの先端面をプレスのダイとして活
用でき、円板状のプレートノズルをバルブボディの先端
面に正確に対応させて円錐状に絞り加工することができ
る上に、前記押型により円錐状に絞り加工したプレート
ノズルを、そのまま前記バルブボディの先端面に溶接手
段で固着するから、プレートノズルの位置決め精度を確
実に向上でき、溶接時の作業性を効果的に高めることが
できる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の実施例を示し、第１図は
バルブボディ，プレートノズル等を示す縦断面図、第２
図は噴射孔の穿設工程を示す縦断面図、第３図はプレー
トノズルを円板状に打抜いた状態を示す縦断面図、第４
図（イ），（ロ）はプレートノズルを折曲げてバルブボ
ディに固着するそれぞれ異なる工程を示す縦断面図、第
５図ないし第８図は従来技術を示し、第５図は噴射弁を
示す要部破断の正面図、第６図はフープ材に各噴射孔を
穿設した状態を示す平面図、第７図は第６図中のVII−V
II矢示方向拡大断面図、第８図はプレートノズルの拡大
縦断面図である。 １……噴射弁本体、５……ニードル弁（弁体）、７……
フープ材、８……仮想円、９……ポンチ、11……バルブ
ボディ、11A……弁座、11B……噴射口、11C……円錐
面、12……プレートノズル、12A……噴射孔、13……溶
接部、14……押型。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】噴射弁本体と、該噴射弁本体に設けられ、
   先端側に噴射口が形成されたバルブボディと、該バルブ
   ボディの先端面に固着され、該バルブボディの噴射口と
   連通する複数の噴射孔が穿設されたプレートノズルと、
   前記バルブボディの噴射口を開閉し、前記噴射弁本体内
   の燃料を該プレートノズルの各噴射孔から複数の方向に
   噴射させる弁体とからなる噴射弁において、前記バルブ
   ボディの先端面を円錐状に形成し、該バルブボディの先
   端面に対応させて前記プレートノズルを円錐状に形成
   し、かつ前記円錐状のプレートノズルには前記各噴射孔
   を該プレートノズルの中央部で板厚方向に配向させたこ
   とを特徴とする噴射弁。
2. 【請求項２】プレートノズルの素材となる板材に対して
   垂直方向に複数の噴射孔を穿設する工程と、前記板材か
   ら各噴射孔が中央部となるようにプレートノズルを円板
   状に打抜く工程と、予め円錐状に形成したバルブボディ
   の先端面に対し該円板状のプレートノズルを押型で加圧
   することにより、該円板状のプレートノズルをバルブボ
   ディの先端面に対応させて円錐状に絞り加工する工程
   と、前記押型により円錐状に絞り加工されたプレートノ
   ズルを前記バルブボディの先端面に溶接手段で固着する
   工程とからなる噴射弁用プレートノズルの製造方法。