JP2853293B2 - Manufacturing method of fuel injection nozzle - Google Patents
Manufacturing method of fuel injection nozzleInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば、燃焼室内に露出する噴孔から該
燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射ノズルの製造方法に関
する。The present invention relates to, for example, a method for manufacturing a fuel injection nozzle for injecting fuel into a combustion chamber from an injection hole exposed in the combustion chamber.
従来、燃焼室に燃料を噴霧する燃料噴射ノズルは、例
えば、第９図に示す構造をしている。この燃料噴射ノズ
ルは、主として、ノズル本体20、該ノズル本体20の先端
部に形成された複数個の噴孔22、及び該噴孔22を開閉す
るための針弁21から成る。ノズル本体20は、金属材料で
製作され、筒体上部24と先端が封止した筒体先端部25と
から成る。筒体上部24の内周面と針弁21の外周面との間
には、燃料供給通路23が形成されている。また、筒体先
端部25には複数個の噴孔22が形成されている。これらの
噴孔22は、針弁21が上下動することによって針弁21の先
端のテーパ面26が筒体先端部25のテーパ面27に接離する
ことで開閉される。Conventionally, a fuel injection nozzle for spraying fuel into a combustion chamber has, for example, the structure shown in FIG. The fuel injection nozzle mainly includes a nozzle body 20, a plurality of injection holes 22 formed at the tip of the nozzle body 20, and a needle valve 21 for opening and closing the injection holes 22. The nozzle body 20 is made of a metal material, and includes a cylindrical body upper portion 24 and a cylindrical body distal end portion 25 whose distal end is sealed. A fuel supply passage 23 is formed between the inner peripheral surface of the cylindrical body upper portion 24 and the outer peripheral surface of the needle valve 21. Further, a plurality of injection holes 22 are formed in the distal end portion 25 of the cylindrical body. These injection holes 22 are opened and closed when the needle valve 21 moves up and down so that the tapered surface 26 at the distal end of the needle valve 21 comes into contact with and separates from the tapered surface 27 of the cylindrical body distal end 25.
また、内燃機関の燃料噴射ノズルとして、実開昭58−
122778号公報に開示されたものがある。該内燃機関の燃
料噴射ノズルは、ノズルボディにその内部に配置される
針弁の先端の円錐面が着座する弁座部を有し、該弁座部
に複数の噴孔を形成し、該噴孔をそれぞれセラミック材
で構成し、これらのセラミック材をノズルボディの弁座
部に焼ばめにより嵌着したものである。As a fuel injection nozzle for an internal combustion engine,
There is one disclosed in Japanese Patent Publication No. 122778. The fuel injection nozzle of the internal combustion engine has a valve seat portion in which a conical surface at the tip of a needle valve disposed inside the nozzle body is seated, and a plurality of injection holes are formed in the valve seat portion. Each of the holes is made of a ceramic material, and these ceramic materials are fitted to the valve seat of the nozzle body by shrink fitting.
ところで、燃料噴射ノズルにおいて、筒体先端部25に
形成された噴孔22については、噴孔径及び噴孔数は、燃
焼状態に大きな影響を及ぼす条件であり、噴孔に対する
これらの諸条件の決定は、エンジン性能とも関係してエ
ンジン性能の向上に重要な要素となる。また、噴孔径及
び噴孔数についてのみでなく、形状、噴孔角度等の噴孔
形状も燃焼に大きな影響を及ぼすことは、従来からも分
かっている要素であるが、円以外の微細な形状、即ち異
形形状の噴孔を製造するのは困難であった。例えば、燃
料噴射ノズルの噴孔形状を従来の円形形状から四角形状
等の異形形状にすることによって、噴霧粒の速度分布を
変え、空気の取り込みを良くすることができるものであ
る。By the way, in the fuel injection nozzle, as for the injection hole 22 formed at the cylindrical body tip portion 25, the injection hole diameter and the number of injection holes are conditions that greatly affect the combustion state, and these conditions for the injection hole are determined. Is an important factor in improving engine performance in relation to engine performance. It is a well-known element that not only the diameter and number of injection holes, but also the shape of the injection holes such as shape and injection hole angle have a great effect on combustion. That is, it was difficult to produce an injection hole having an irregular shape. For example, by changing the shape of the injection hole of the fuel injection nozzle from a conventional circular shape to a deformed shape such as a square shape, the velocity distribution of the spray particles can be changed and the intake of air can be improved.
従来、燃料噴射ノズルの噴孔を円以外異形形状に形成
する場合には、レーザ加工機や放電加工機を用いてノズ
ル本体に孔加工を施しているが、レーザ加工機によるレ
ーザ加工の場合には、レーザ照射面では適正な形状がえ
られるが、レーザ照射面とは反対側の面では、所定の噴
孔の形状に加工し難いという問題を有している。また、
放電加工機による放電加工については、形彫放電加工は
勿論のこと、ワイヤ電極を用いて放電加工を行う場合に
は、ワイヤ電極を工作物のスタートホールに通す必要が
あり、工作物即ちノズル本体の筒体先端部に異なった角
度で孔を穿孔することは不可能なことであった。Conventionally, when the injection hole of the fuel injection nozzle is formed in a shape other than a circle, a hole is formed in the nozzle body using a laser processing machine or an electric discharge machine. However, although a proper shape can be obtained on the laser irradiation surface, there is a problem that it is difficult to form a predetermined injection hole shape on the surface opposite to the laser irradiation surface. Also,
Regarding electric discharge machining using an electric discharge machine, it is necessary to pass the wire electrode through the start hole of the workpiece, when performing electrical discharge machining using wire electrodes, as well as die sinking electrical discharge machining. It was impossible to drill holes at different angles in the tip of the cylindrical body.
また、前掲実開昭58−122778号公報に開示されたよう
な燃料噴射ノズルについては、ノズル本体とセラミック
製のパイプとの固定は熱膨張差による焼嵌めで固定した
ものである。ところが、燃焼室内に位置するノズル先端
部は高温に曝されるため、使用時に噴出圧によってノズ
ル本体からパイプのみが外れる危険性が大きいという問
題を有している。また、セラミック製パイプをノズル本
体と同等の熱膨張率の材料で製作し、ノズル本体のみを
加熱して焼嵌めする場合に、焼嵌め時の温度差によって
セラミック製パイプがサーマルショックにて破損する
か、セラミック製パイプの重量が非常に小さいため、焼
嵌め時にノズル本体に少しでも触れると、セラミック製
パイプは瞬時に温度が上昇し、ノズル本体に噛み込む恐
れがあるという問題を有している。In the fuel injection nozzle disclosed in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 58-122778, the nozzle body and the ceramic pipe are fixed by shrink fitting due to a difference in thermal expansion. However, since the tip of the nozzle located in the combustion chamber is exposed to a high temperature, there is a problem that there is a high risk that only the pipe will be detached from the nozzle body by the ejection pressure during use. Also, when a ceramic pipe is made of a material having the same coefficient of thermal expansion as the nozzle body and only the nozzle body is heated and shrink-fitted, the ceramic pipe is damaged by thermal shock due to the temperature difference during shrink-fitting. Or, since the weight of the ceramic pipe is very small, even if the nozzle body touches even a little during shrink fitting, the temperature of the ceramic pipe rises instantaneously, and there is a problem that the ceramic pipe may bite into the nozzle body. .
この発明の目的は、上記の課題を解決することであ
り、例えば、燃焼室内に露出する噴孔から該燃焼室に燃
料を噴射するセラミックノズルの製造方法において、金
属製ノズル本体にセラミック製パイプを固定するのに、
ノズル本体に形成した孔にセラミック製パイプを隙間を
持たせて挿入し、ノズル本体とパイプとを均一に加熱し
た後に、ノズル本体のみを局部的に加熱溶融し、次いで
冷却することで凝固させ、凝固の際に発生する収縮によ
って該凝固収縮力によってノズル本体とパイプとを接合
する燃料噴射ノズルの製造方法を提供することである。An object of the present invention is to solve the above-described problems. For example, in a method of manufacturing a ceramic nozzle that injects fuel into a combustion chamber from an injection hole exposed in the combustion chamber, a ceramic pipe is attached to a metal nozzle body. To fix it,
After inserting a ceramic pipe into the hole formed in the nozzle body with a gap and heating the nozzle body and the pipe uniformly, only the nozzle body is locally heated and melted, and then solidified by cooling, It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a fuel injection nozzle for joining a nozzle body and a pipe by a solidification shrinkage force caused by shrinkage generated during solidification.
この発明は、上記目的を達成するため、次のように構
成されている。即ち、この発明は、位置決め治具に孔を
備えたノズル本体を設置する工程、前記孔の径より小さ
い外径を有し且つ前記ノズル本体と同等の熱膨張率を有
するセラミック製パイプを前記孔内に挿入する工程、前
記ノズル本体と前記パイプとを所定の温度まで加熱する
工程、前記パイプと隣接する付近の前記ノズル本体のみ
を局部的に加熱して溶融する工程、及び加熱溶融した前
記ノズル本体の部分を凝固させて前記ノズル本体と前記
パイプとを接合する工程、から成る燃料噴射ノズルの製
造方法に関する。The present invention is configured as follows to achieve the above object. That is, the present invention provides a step of installing a nozzle body having a hole in a positioning jig, and forming a ceramic pipe having an outer diameter smaller than the diameter of the hole and having a thermal expansion coefficient equivalent to that of the nozzle body. Inserting the nozzle body, heating the nozzle body and the pipe to a predetermined temperature, locally heating and melting only the nozzle body adjacent to the pipe, and heating and melting the nozzle Joining the nozzle body and the pipe by solidifying a part of the body, and a method of manufacturing a fuel injection nozzle.
また、この燃料噴射ノズルの製造方法において、前記
ノズル本体の孔付近には、余肉が設けられているもので
ある。Further, in the method of manufacturing a fuel injection nozzle, an excess thickness is provided near the hole of the nozzle body.
更に、この燃料噴射ノズルの製造方法において、前記
パイプの外側には凹凸部又はテーパ面が形成されている
ものである。Further, in this method of manufacturing a fuel injection nozzle, an uneven portion or a tapered surface is formed outside the pipe.
この発明による燃料噴射ノズルの製造方法は、上記の
ように構成され、次のように作用する。即ち、この燃料
噴射ノズルの製造方法は、ノズル本体に形成した孔の径
より小さい外径を有し且つ前記ノズル本体と同等の熱膨
張率を有するセラミック製パイプを前記孔内に挿入し、
前記パイプと隣接する付近の前記ノズル本体のみを局部
的に加熱溶融し、次いで加熱溶融した前記ノズル本体の
部分を凝固させて前記ノズル本体と前記パイプとを接合
したので、前記パイプは前記ノズル本体に噛み込むこと
なく、また前記パイプがサーマルショックにて破損する
こともなく、前記パイプが確実に且つ強固に固定され、
また、使用時に噴出圧によって前記ノズル本体から前記
パイプが外れるような現象は発生しない。The method of manufacturing a fuel injection nozzle according to the present invention is configured as described above, and operates as follows. That is, in the method of manufacturing the fuel injection nozzle, a ceramic pipe having an outer diameter smaller than the diameter of the hole formed in the nozzle body and having a coefficient of thermal expansion equivalent to that of the nozzle body is inserted into the hole,
Only the nozzle body adjacent to the pipe was locally heated and melted, and then the heated and melted portion of the nozzle body was solidified to join the nozzle body and the pipe. Without biting into the pipe, and without damaging the pipe due to thermal shock, the pipe is securely and firmly fixed,
Further, the phenomenon that the pipe is detached from the nozzle body due to the ejection pressure during use does not occur.
更に、前記パイプは前記ノズル本体とは別に予め製作
するものであるので、前記パイプそのものに形成されて
いる孔の形状については、円形の形状は勿論のこと、楕
円形、角形等の異形形状に自由に選定して容易に且つ正
確に製作することができ、また、孔の数、孔に位置、位
置段数を所望に応じて選択でき、異形形状の噴孔を簡単
に且つ能率的に形成することができる。Further, since the pipe is manufactured in advance separately from the nozzle body, the shape of the hole formed in the pipe itself is not limited to a circular shape, but may be an elliptical shape, a square shape, or another irregular shape. It can be selected freely and can be manufactured easily and accurately, and the number of holes, the positions of the holes, and the number of position steps can be selected as desired, and the injection holes of irregular shapes can be formed easily and efficiently. be able to.
〔実施例〕 以下、図面を参照して、この発明による燃料噴射ノズ
ルの製造方法の実施例を説明する。Embodiment Hereinafter, an embodiment of a method for manufacturing a fuel injection nozzle according to the present invention will be described with reference to the drawings.
この発明による燃料噴射ノズルの製造方法の一実施例
を、第１図、第２図及び第３図を参照して説明する。第
１図はこの燃料噴射ノズルの製造方法を達成するための
準備段階を示す説明図、第２図はこの燃料噴射ノズルの
製造方法の工程の途中を示す説明図、及び第３図は燃料
噴射ノズルの製造方法で固定した状態を示す説明図であ
る。One embodiment of a method for manufacturing a fuel injection nozzle according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2 and 3. FIG. FIG. 1 is an explanatory view showing a preparatory stage for achieving the method of manufacturing the fuel injection nozzle, FIG. 2 is an explanatory view showing a process of the method of manufacturing the fuel injection nozzle, and FIG. It is explanatory drawing which shows the state fixed by the manufacturing method of the nozzle.
この燃料噴射ノズルの製造方法は、主として、位置決
め治具２にノズル本体１を設置する工程、ノズル本体２
の孔14の径Ｌより小さい外径Ｄを有し且つノズル本体１
と同等の熱膨張率を有するセラミック材料から成るパイ
プ３を孔14内に隙間８を形成した状態に挿入する工程、
ノズル本体１とパイプ３とを所定の温度まで加熱する工
程、パイプ３と隣接する付近のノズル本体１のみを局部
的に加熱して溶融させる工程、次いで加熱溶融したノズ
ル本体１の部分を凝固させてノズル本体１とパイプ３と
を接合する工程から成るものである。The method of manufacturing the fuel injection nozzle mainly includes a step of installing the nozzle body 1 on the positioning jig 2,
Nozzle body 1 having an outer diameter D smaller than the diameter L of the hole 14 of
Inserting a pipe 3 made of a ceramic material having a coefficient of thermal expansion equivalent to
A step of heating the nozzle body 1 and the pipe 3 to a predetermined temperature, a step of locally heating and melting only the nozzle body 1 adjacent to the pipe 3 and then a step of solidifying the heated and melted portion of the nozzle body 1 And joining the nozzle body 1 and the pipe 3 to each other.
この燃料噴射ノズルの製造方法において、第１図に示
すように、位置決め治具２は、ノズル本体１の内部に挿
入した状態であり、位置決め治具２の面はノズル本体１
に形成した孔14の内側開口を閉鎖した状態に配置されて
いる。位置決め治具２自体は、セラミック材料等の高温
に対して耐熱性に富んだ材料から構成されている。ま
た、ノズル本体１は、例えば、はだ焼き鋼等の金属材料
から製作されている。ノズル本体１に形成された孔14は
外側が拡開した状態に形成されていることが、ノズル本
体１を局部的に加熱溶融し易く、また、ノズル本体１と
パイプ３との間の隙間８に溶融した金属を流入させ易
い。In this method for manufacturing a fuel injection nozzle, as shown in FIG. 1, the positioning jig 2 is in a state of being inserted inside the nozzle main body 1, and the surface of the positioning jig 2 is
The hole 14 is formed in a state where the inner opening of the hole 14 is closed. The positioning jig 2 itself is made of a material having a high heat resistance against a high temperature such as a ceramic material. The nozzle body 1 is made of a metal material such as hardened steel, for example. The hole 14 formed in the nozzle body 1 is formed in a state where the outside is expanded, so that the nozzle body 1 is easily heated and melted locally, and the gap 8 between the nozzle body 1 and the pipe 3 is formed. It is easy for molten metal to flow in.
次いで、第２図に示すように、ノズル本体１を位置決
め治具２に設置した状態で、ノズル本体１に形成した孔
14にセラミック製のパイプ３を挿入する。この時、ノズ
ル本体１に形成された孔14の内径Ｌは、パイプ３の外径
Ｄより大きいので、パイプ３の外面と孔14の内面との間
には隙間８が形成された状態である。パイプ３は、ノズ
ル本体１と同等の熱膨張率を有するセラミック材料、例
えば、ジルコニアZrO2から製作されている。パイプ３に
形成された孔即ち噴孔４の形状は、円形形状は勿論のこ
と、四角形状等の種々の形状の異形形状に予め形成され
ている。勿論、パイプ３を形成するセラミック材料につ
いては、ジルコニアの他に窒化ケイ素、炭化ケイ素又は
アルミナの粉体を選定することもできる。Next, as shown in FIG. 2, with the nozzle main body 1 installed on the positioning jig 2, holes formed in the nozzle main body 1 are formed.
14 is inserted with a ceramic pipe 3. At this time, since the inner diameter L of the hole 14 formed in the nozzle body 1 is larger than the outer diameter D of the pipe 3, a gap 8 is formed between the outer surface of the pipe 3 and the inner surface of the hole 14. . The pipe 3 is made of a ceramic material having the same coefficient of thermal expansion as the nozzle body 1, for example, zirconia ZrO 2 . The shape of the hole formed in the pipe 3, that is, the injection hole 4 is formed in advance in various shapes such as a square shape as well as a circular shape. Of course, as the ceramic material forming the pipe 3, powder of silicon nitride, silicon carbide, or alumina can be selected in addition to zirconia.
ノズル本体１の孔14内にパイプ３を挿入した状態で、
両者を高温の所定の温度T1に加熱する。この温度T1は、
パイプ３を構成するセラミック材料の耐熱衝撃温度をT2
とすると、 1800＞T1＞1800−T2 の範囲に設定する。例えば、セラミック材料がジルコニ
アZrO2の場合には、T2は460℃であるので、T1は1340℃
以上で且つ1800℃以下になる。With the pipe 3 inserted into the hole 14 of the nozzle body 1,
Heating the both at a predetermined temperature T 1 of the hot. This temperature T 1
The thermal shock temperature of the ceramic material forming the pipe 3 is set to T 2
When set in the range of 1800> T 1> 1800-T 2. For example, when the ceramic material is zirconia ZrO 2 , T 1 is 1340 ° C. because T 2 is 460 ° C.
Above and below 1800 ° C.
次いで、第３図に示すように、ノズル本体１の孔14に
挿入したパイプ３に隣接する付近のノズル本体１のみ
を、例えば、レーザ等でノズル本体１の融点を超える温
度、例えば、1800℃の温度で局部的に加熱して該部分を
溶融させる。Next, as shown in FIG. 3, only the vicinity of the nozzle body 1 adjacent to the pipe 3 inserted into the hole 14 of the nozzle body 1 is heated to a temperature exceeding the melting point of the nozzle body 1 by a laser or the like, for example, 1800 ° C. Is locally heated at the temperature described above to melt the portion.
この溶融したノズル本体１の部分の溶融金属５は、冷
却することによって局部的に凝固収縮し、該凝固収縮力
によってノズル本体１の孔４にパイプ３が接合されるこ
とになる。The molten metal 5 in the molten portion of the nozzle body 1 is locally solidified and contracted by cooling, and the pipe 3 is joined to the hole 4 of the nozzle body 1 by the solidification contraction force.
この燃料噴射ノズルの製造方法は、上記のように、パ
イプ３自体は予め形成されているので、パイプ３に形成
した噴孔14の孔径、孔の形状、角度、サイズは所望に応
じて予め選定して形成することができるものである。従
って、パイプ３に形成された噴孔４は、極めて容易に且
つ正確に所定の形状、サイズ等のものに加工することが
できる。例えば、噴孔４の孔の形状を四角形等の異形形
状は、極めて容易に形成することができる。In this method of manufacturing the fuel injection nozzle, as described above, since the pipe 3 itself is formed in advance, the diameter, shape, angle, and size of the injection hole 14 formed in the pipe 3 are selected in advance as desired. It can be formed as follows. Therefore, the injection hole 4 formed in the pipe 3 can be very easily and accurately processed into a predetermined shape, size, and the like. For example, an irregular shape such as a square shape of the injection hole 4 can be formed very easily.
この燃料噴射ノズルの製造方法は、上記各工程によっ
てノズル本体１にセラミック製パイプ３を接合している
が、ノズル本体１に形成する孔14の形状及びセラミック
製パイプの形状については、選定した材料、パイプ３に
形成した噴孔４の形状等の条件に応じて種々に変更でき
るものである。In this method of manufacturing a fuel injection nozzle, the ceramic pipe 3 is joined to the nozzle body 1 in each of the above steps. The shape of the hole 14 formed in the nozzle body 1 and the shape of the ceramic pipe are selected from the selected materials. It can be variously changed according to conditions such as the shape of the injection hole 4 formed in the pipe 3.
即ち、この燃料噴射ノズルの製造方法において、ノズ
ル本体１の局部的な溶融金属５による凝固収縮力だけで
は、ノズル本体１とセラミック製のパイプ３との接合力
が不足する場合には、第４図に示すように、パイプ３の
外面に凹部６を形成し、該パイプ３をノズル本体１の孔
14に挿入してノズル本体１を局部的に溶融することによ
って、該溶融金属５をパイプ３の凹部６及び隙間８に流
し込んでパイプ３を鋳包み、ノズル本体１にパイプ３を
強固に接合すると共に、両者を凹部６による機械的な固
定で確実に接合する。That is, in the method of manufacturing the fuel injection nozzle, if the joining strength between the nozzle body 1 and the ceramic pipe 3 is insufficient only by the local solidification shrinkage force of the molten metal 5 of the nozzle body 1, the fourth As shown in the figure, a concave portion 6 is formed on the outer surface of the pipe 3, and the pipe 3 is
By inserting the molten metal 5 into the nozzle body 1 and locally melting the nozzle body 1, the molten metal 5 is poured into the concave portion 6 and the gap 8 of the pipe 3, the pipe 3 is cast-in, and the pipe 3 is firmly joined to the nozzle body 1. At the same time, the two are securely joined by mechanical fixing by the concave portion 6.
又は、この燃料噴射ノズルの製造方法において、ノズ
ル本体１の局部的な溶融金属５による凝固収縮力だけで
は、ノズル本体１とセラミック製のパイプ３との接合力
が不足する場合には、第５図に示すように、パイプ３の
外面に凸部７を形成し、該パイプ３をノズル本体１の孔
14に挿入してノズル本体１を局部的に溶融することによ
って、該溶融金属５をパイプ３の凸部７を囲む状態に隙
間８に流し込んでパイプ３を鋳包み、ノズル本体１にパ
イプ３を強固に接合すると共に、両者を凸部７による機
械的な固定で確実に接合する。Alternatively, in this method of manufacturing a fuel injection nozzle, if the joining force between the nozzle body 1 and the ceramic pipe 3 is insufficient only by the local solidification contraction force of the molten metal 5 of the nozzle body 1, the fifth method is adopted. As shown in the figure, a convex portion 7 is formed on the outer surface of the pipe 3, and the pipe 3 is
14, the nozzle body 1 is locally melted, and the molten metal 5 is poured into the gap 8 so as to surround the convex portion 7 of the pipe 3, and the pipe 3 is cast-in. While firmly joining, both are surely joined by mechanical fixing by the convex portion 7.
或いは、この燃料噴射ノズルの製造方法において、ノ
ズル本体１の局部的な溶融金属による凝固収縮力によっ
て、セラミック製のパイプ３が破損する可能性がある場
合には、第６図（Ａ）に示すように、ノズル本体１の孔
14付近には、余肉部９を設ける。該余肉部９をレーザ等
で溶融させることによって、第６図（Ｂ）に示すよう
に、溶融金属５を隙間８に流し込んでパイプ３を鋳包
み、パイプ３に対して全体的に溶融金属を流し込んで凝
固収縮させ、それによってパイプ３全体に均一に凝固収
縮させることによってノズル本体１にパイプ３を接合す
る。Alternatively, in this method for manufacturing a fuel injection nozzle, if there is a possibility that the ceramic pipe 3 may be damaged by the solidification shrinkage force of the local molten metal of the nozzle body 1, it is shown in FIG. 6 (A). So that the hole in the nozzle body 1
A surplus portion 9 is provided near 14. By melting the excess portion 9 with a laser or the like, the molten metal 5 is poured into the gap 8 to cast-in the pipe 3 as shown in FIG. The pipe 3 is solidified and contracted, and thereby uniformly solidified and contracted throughout the pipe 3, thereby joining the pipe 3 to the nozzle body 1.
又は、この燃料噴射ノズルの製造方法において、ノズ
ル本体１の局部的な溶融金属５による凝固収縮力だけで
は、ノズル本体１とセラミック製のパイプ３との接合力
が不足する場合には、第７図（Ａ）に示すように、ノズ
ル本体１の内側に係止部10を孔14の内向き側へ突出さ
せ、該係止部10に整合するようにパイプ３の端部をテー
パ面11に形成し、ノズル本体１の外側のパイプ３との間
の隙間８に低融点金属の金属蝋等の金属部材12を挿入
し、第７図（Ｂ）に示すように、該金属部材12を溶融し
て隙間８に流し込み、ノズル本体１にパイプ３を強固に
固定すると共に、両者を係止部10による機械的な固定で
確実に抜け止めを防止できる。Alternatively, in this method of manufacturing a fuel injection nozzle, if the joining force between the nozzle body 1 and the ceramic pipe 3 is insufficient only by the local solidification contraction force of the molten metal 5 of the nozzle body 1, the seventh method is used. As shown in FIG. 1 (A), a locking portion 10 is projected inside the nozzle body 1 toward the inward side of the hole 14, and the end of the pipe 3 is formed on the tapered surface 11 so as to align with the locking portion 10. Then, a metal member 12 such as a metal wax of a low melting point metal is inserted into the gap 8 between the nozzle body 1 and the pipe 3 outside the nozzle body 1, and as shown in FIG. 7 (B), the metal member 12 is melted. As a result, the pipe 3 is firmly fixed to the nozzle body 1 and the both are mechanically fixed by the locking portion 10, so that the pipe 3 can be reliably prevented from coming off.
或いは、この燃料噴射ノズルの製造方法において、ノ
ズル本体１の局部的な溶融金属５による凝固収縮力だけ
では、ノズル本体１とセラミック製のパイプ３との接合
力が不足する場合には、第８図（Ａ）に示すように、ノ
ズル本体１の内側に係止部10を孔14の内向き側へ突出さ
せ、該係止部10に整合するようにパイプ３の端部をテー
パ面11に形成し、更に、パイプ３の他端部をテーパ面13
に形成し、ノズル本体１の外側のパイプ３とテーパ面13
との間の隙間８に低融点金属の金属蝋等の金属部材12を
挿入し、第８図（Ｂ）に示すように、該金属部材12を溶
融して隙間８に流し込み、ノズル本体１にパイプ３を強
固に固定すると共に、両者を係止部10とテーパ面11及び
凝固収縮金属とテーパ面13とによる機械的な固定で確実
に抜け止めを防止できる。Alternatively, in this method of manufacturing a fuel injection nozzle, if the joining power between the nozzle body 1 and the ceramic pipe 3 is insufficient only by the local solidification shrinkage force of the molten metal 5 of the nozzle body 1, the eighth method is used. As shown in FIG. 1 (A), a locking portion 10 is projected inside the nozzle body 1 toward the inward side of the hole 14, and the end of the pipe 3 is formed on the tapered surface 11 so as to align with the locking portion 10. Formed, and the other end of the pipe 3 is tapered.
And a pipe 3 and a tapered surface 13 outside the nozzle body 1.
A metal member 12 such as a metal wax of a low melting point metal is inserted into the gap 8 between the metal member 12 and the metal member 12 to be melted and poured into the gap 8 as shown in FIG. The pipe 3 is firmly fixed, and both are mechanically fixed by the locking portion 10 and the tapered surface 11 and the solidified shrinkage metal and the tapered surface 13, so that the pipe 3 can be reliably prevented from coming off.
この発明による燃料噴射ノズルの製造方法は、上記の
ように構成されており、次のような効果を有する。即
ち、この燃料噴射ノズルの製造方法は、位置決め治具に
孔を備えたノズル本体を設置する工程、前記孔の径より
小さい外径を有し且つ前記ノズル本体と同等の熱膨張率
を有するセラミック製パイプを前記孔内に挿入する工
程、前記ノズル本体と前記パイプとを所定の温度まで加
熱する工程、前記パイプと隣接する付近の前記ノズル本
体のみを局部的に加熱して溶融する工程、及び加熱溶融
した前記ノズル本体の部分を凝固させて前記ノズル本体
と前記パイプとを接合する工程から成るので、前記ノズ
ル本体に前記パイプを確実に且つ強固に固定することが
でき、しかも、前記パイプ自体は予め形成されているの
で、前記パイプに形成した噴孔の孔径、孔の形状、角
度、サイズは所望に応じて予め選定して形成することが
できるものである。The method for manufacturing a fuel injection nozzle according to the present invention is configured as described above, and has the following effects. That is, in the method of manufacturing a fuel injection nozzle, a positioning jig is provided with a nozzle body having a hole, and a ceramic having an outer diameter smaller than the diameter of the hole and having a thermal expansion coefficient equivalent to that of the nozzle body. Inserting the pipe into the hole, heating the nozzle body and the pipe to a predetermined temperature, locally heating and melting only the nozzle body adjacent to the pipe, and A step of solidifying the heated and melted portion of the nozzle body to join the nozzle body and the pipe, so that the pipe can be securely and firmly fixed to the nozzle body, and furthermore, the pipe itself Is formed in advance, the hole diameter, hole shape, angle, and size of the injection hole formed in the pipe can be selected and formed in advance as desired.
従って、前記パイプに形成された噴孔は、極めて容易
に且つ正確に所定の形状、サイズ等のものに成形、加工
等を行うことができる。例えば、噴孔の孔の形状を四角
形等の異形形状は、極めて容易に形成することができ
る。しかも、前記ノズル本体に対して所望の形状の噴孔
を極めて能率的に形成することができると共に、種々の
形状をした噴孔の寸法精度が極めて良く、多数形成して
多噴孔に形成することができる。従って、この燃料噴射
ノズルの製造方法において、前記ノズル本体に形成する
前記孔の形状は円形及び円形以外の異形形状に形成でき
るので、燃焼室に最も適した形状の噴孔を容易に形成す
ることができ、エンジン性能を向上できる。Therefore, the injection hole formed in the pipe can be extremely easily and accurately formed and processed into a predetermined shape, size, and the like. For example, an irregular shape such as a square shape of the injection hole can be formed very easily. In addition, the injection holes having a desired shape can be formed very efficiently in the nozzle body, and the dimensional accuracy of the injection holes having various shapes is extremely good. be able to. Therefore, in this method of manufacturing a fuel injection nozzle, the shape of the hole formed in the nozzle body can be circular or irregularly shaped other than circular, so that the injection hole having the most suitable shape for the combustion chamber can be easily formed. To improve engine performance.
また、この燃料噴射ノズルの製造方法において、前記
ノズル本体の孔付近に余肉を設けることによって、セラ
ミック製の前記パイプに該余肉による溶融金属を前記パ
イプの外周全体へ行き渡らせて、前記パイプの外側全体
に溶融金属の凝固収縮力を付与することができ、前記パ
イプの破損、亀裂等の発生を避けることができる。Further, in the method for manufacturing the fuel injection nozzle, by providing a surplus wall near the hole of the nozzle main body, the molten metal due to the surplus wall is spread over the entire circumference of the pipe by the ceramic pipe, and The solidification shrinkage force of the molten metal can be imparted to the entire outside of the pipe, and breakage, cracks, and the like of the pipe can be avoided.
更に、この燃料噴射ノズルの製造方法において、前記
パイプの外側には凹凸部又はテーパ面が形成されている
ので、溶融金属が前記パイプの外側に流れ込んで硬化す
ることによって、前記パイプは前記ノズル本体に強固に
且つ確実に固定され、燃料圧等で前記パイプが前記ノズ
ル本体から抜け出るようなことがない。Further, in the method of manufacturing the fuel injection nozzle, since the uneven portion or the tapered surface is formed outside the pipe, the molten metal flows into the outside of the pipe and is hardened, so that the pipe becomes the nozzle body. And the pipe does not fall out of the nozzle body due to fuel pressure or the like.
第１図はこの発明による燃料噴射ノズルの製造方法を達
成する工程の一ステップを示す説明図、第２図は第１図
に示す工程に続く工程を示す説明図、第３図は第２図の
工程に続く工程を示す説明図、第４図はこの発明による
燃料噴射ノズルの製造方法を達成するための別の実施例
を示す説明図、第５図はこの発明による燃料噴射ノズル
の製造方法を達成するための更に別の実施例を示す説明
図、第６図（Ａ）及び第６図（Ｂ）はこの発明による燃
料噴射ノズルの製造方法を達成するための他の実施例を
示す説明図、第７図（Ａ）及び第７図（Ｂ）はこの発明
による燃料噴射ノズルの製造方法を達成するための更に
他の実施例を示す説明図、第８図（Ａ）及び第８図
（Ｂ）はこの発明による燃料噴射ノズルの製造方法を達
成するための別の実施例を示す説明図、並びに第９図は
従来の燃料噴射ノズルの一例を示す概略図である。 １……ノズル本体、２……位置決め治具、３……パイ
プ、４……孔（噴孔）、５……溶融金属、６……凹部、
７……凸部、８……隙間、９……余肉部、10……係止
部、11,13……テーパ面、12……金属部材、14……孔。FIG. 1 is an explanatory diagram showing one step of a process for achieving a method of manufacturing a fuel injection nozzle according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing a process following the process shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is an explanatory view showing another embodiment for achieving the method of manufacturing a fuel injection nozzle according to the present invention, and FIG. 5 is a method of manufacturing a fuel injection nozzle according to the present invention. FIGS. 6 (A) and 6 (B) show another embodiment for achieving the method of manufacturing a fuel injection nozzle according to the present invention. FIGS. 7 (A) and 7 (B) are explanatory views showing still another embodiment for achieving the method of manufacturing a fuel injection nozzle according to the present invention, FIGS. 8 (A) and 8 (B) is another embodiment for achieving the method of manufacturing a fuel injection nozzle according to the present invention. The illustration showing, as well as FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of a conventional fuel injection nozzle. 1 ... nozzle body, 2 ... positioning jig, 3 ... pipe, 4 ... hole (injection hole), 5 ... molten metal, 6 ... concave portion,
7 ... convex portion, 8 ... gap, 9 ... excess portion, 10 ... locking portion, 11, 13 ... tapered surface, 12 ... metal member, 14 ... hole.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02M 61/16 - 61/18──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F02M 61/16-61/18
Claims (3)
置する工程、前記孔の径より小さい外径を有し且つ前記
ノズル本体と同等の熱膨張率を有するセラミック製パイ
プを前記孔内に挿入する工程、前記ノズル本体と前記パ
イプとを所定の温度まで加熱する工程、前記パイプと隣
接する付近の前記ノズル本体のみを局部的に加熱して溶
融する工程、及び加熱溶融した前記ノズル本体の部分を
凝固させて前記ノズル本体と前記パイプとを接合する工
程、から成る燃料噴射ノズルの製造方法。1. A step of installing a nozzle body having a hole in a positioning jig, wherein a ceramic pipe having an outer diameter smaller than the diameter of the hole and having a coefficient of thermal expansion equivalent to that of the nozzle body is provided in the hole. Inserting the nozzle body into the nozzle body, heating the nozzle body and the pipe to a predetermined temperature, locally heating and melting only the nozzle body near the pipe, and heating and melting the nozzle body. Solidifying the portion and joining the nozzle body and the pipe.
られている請求項１に記載の燃料噴射ノズルの製造方
法。2. The method for manufacturing a fuel injection nozzle according to claim 1, wherein an excess thickness is provided near the hole of the nozzle body.
が形成されている請求項１に記載の燃料噴射ノズルの製
造方法。3. The method according to claim 1, wherein an uneven portion or a tapered surface is formed outside the pipe.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19403390A JP2853293B2 (en) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | Manufacturing method of fuel injection nozzle |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP19403390A JP2853293B2 (en) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | Manufacturing method of fuel injection nozzle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0481568A JPH0481568A (en) | 1992-03-16 |
| JP2853293B2 true JP2853293B2 (en) | 1999-02-03 |
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ID=16317823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Country | Link |
|---|---|
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Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2008188972A (en) * | 2007-02-08 | 2008-08-21 | Shirogane Kasei Kk | Decorative tuck |
-
1990
- 1990-07-24 JP JP19403390A patent/JP2853293B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0481568A (en) | 1992-03-16 |
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