JP3307795B2 - インジェクタの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インジェクタの製造方
法に関する発明である。

【０００２】

【従来の技術】エンジン等に使用されるインジェクタに
ついては、図１に示すように、燃料噴射時において噴流
を形成するべく、インジェクタ本体１の燃料噴射部３５
にプレ−ト状に形成されたプレ−トオリフィス３３を設
置するタイプのものが多く用いられている。すなわち、
図９に示すように、プレ−トオリフィス３３には、燃料
の噴流を形成するために、一定の内径を有する噴孔５１
が穿設されている。ここで噴孔５１は、噴孔入口５３に
対して噴孔出口５５がプレ−トオリフィス３３の外周方
向に位置するように傾斜して穿設されている。すなわ
ち、噴孔５１は鉛直軸方向に対して所定の加工角αだけ
傾斜して穿設されている。また、プレ−ト状に形成され
たプレ−トオリフィス３３に対してかかる加工角αを有
する噴孔５１を穿設する場合には、図１０に示すよう
に、プレス用ダイス２０３にプレ−ト状材料を載置し、
次にプレスパンチ２０１によってプレ−ト状材料に噴孔
５１を穿設形成する。ここで、プレス用パンチ２０１は
プレ−ト状材料に対し傾斜状にプレ−ト状材料を打ち抜
く構造とされている。なお、プレス用パンチ２０１と、
プレス用ダイス２０３に形成されたダイス孔２０５との
間には一定のクリアランスＣが設けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うにプレス用パンチ２０１を介してプレ−ト状材料を傾
斜状に打ち抜く構造とした場合、プレ−ト状材料に穿設
される噴孔出口５５側においてプレス用パンチ２０１の
外側側面と内側側面とで打ち抜き完了時間の差が生じて
しまい、その結果図９に示すように、噴孔５１の内壁面
に剪断面６１と破断面６３とが形成されることになる。
すなわち噴孔５１につき、傾斜方向に進むプレス用パン
チ２０１の内側側面部では、プレス用パンチ２０１が早
く噴孔出口５５に達してしまうため破断面６３が形成さ
れず、一方傾斜方向に進むプレス用パンチ２０１の外側
側面部へ至るにつれてプレス用パンチ２０１が遅く噴孔
出口５５に達するため破断面６３が増加状に形成されて
いくこととなる。一方、図８に示すように、鉛直軸方向
に対して所定の加工角αだけ傾斜して穿設された噴孔５
１における、噴孔出口の内側側面の破断面の長さと燃料
噴射角度θ（図３参照）との関係については、内側側面
の破断面の長さが短くなる程に燃料噴射角度θは広くな
ることが一般に知られている。そしてプレ−トオリフィ
スの板厚ｔと噴孔φｄとの比率ｔ／φｄが小さい場合に
は、噴射角は一般的に加工角αよりも小さくなるととも
に、また噴孔出口近傍の傾斜内側側面の角度に支配され
る。また、破断面部の角度は加工角αよりも小さいた
め、内側側面の破断面の長さが長い程噴射角θは小さく
なる。従って、上記した従来のインジェクタのプレ−ト
オリフィス３３に穿設された噴孔５１についてみれば、
噴孔５１の内側側面部には破断面がなく、噴射角は大き
く保たれるが、その状態を維持するにはパンチ，ダイス
を頻繁に交換する必要があり、また噴射角の種類に対し
多くの型を要することとなる。

【０００４】一方、破断面の形成を防止せずに、むしろ
これを積極的に利用して、噴孔５１の加工角（傾斜角と
もいう）αの内側に位置する内側側面部（内側壁面とも
いう）に積極的に破断面を形成させることにより、噴孔
５１の加工角αを変化させることなく、単に内側側面部
の破断面の形成量を調整することによって燃料噴射角度
を適切にコントロ−ルすることが可能となる。かかるコ
ントロ−ルが可能となれば、プレス用ダイスを燃料噴射
角度毎に準備する必要がなくなり、インジェクタ設置用
プレートオリフィス製造時の大幅なコストダウンを図る
ことが可能となる。

【０００５】そこで本発明は、プレートオリフィスの噴
孔の加工角を変化することなく噴孔の傾斜角の内角側壁
面に積極的に破断面を形成しコントロ−ルすることによ
り、的確な燃料噴射が可能なインジェクタの製造方法を
提供することを課題とする。

【０００６】

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明は以下の手段を講じている。すなわち、
請求項１の発明は、ダイス孔が設けられたプレス用ダイ
スに載置されたプレート状材料に対しプレス用パンチを
用いて、前記プレート状材料の垂直軸に対し所定の傾斜
角をなす噴孔を穿設することによりプレートオリフィス
を製造する工程と、前記プレートオリフィスをインジェ
クタ本体に設置する工程とを備えたインジェクタの製造
方法であって、前記プレス用パンチは、前記ダイス孔を
介して前記プレ−ト状材料を傾斜状に貫通可能に設置さ
れており、前記ダイス孔は、前記プレス用パンチと同一
の傾斜角を有するとともに、前記プレス用パンチに対し
所定のクリアランスを形成しており、しかも、前記クリ
アランスは、前記傾斜角の内角側のクリアランスがその
傾斜角の外角側のクリアランスよりも大きくなるように
形成されていることを特徴とするインジェクタの製造方
法である。

【０００８】

【０００９】

【作用】請求項１の発明によれば、プレートオリフィス
は、プレス用ダイスに載置されたプレート状材料に対し
プレス用パンチおよびダイス孔を介して打ち抜き状に噴
孔が穿設されて製造される。この時、プレス用パンチは
プレ−ト状材料を傾斜状に貫通する。また、ダイス孔
は、前記プレス用パンチと同一の傾斜角を有するととも
に、プレス用パンチとダイス孔との間における傾斜角の
内角側のクリアランスがその傾斜角の外角側のクリアラ
ンスよりも大きくなるように形成されている。すなわ
ち、プレス用パンチの軸心は、ダイス孔中心線よりも傾
斜角外側方向へと若干偏心しつつ、プレ−ト状材料を傾
斜状に貫通することになる。従って、かかるクリアラン
スの相違によって、プレス用パンチがプレ−ト状材料を
傾斜状に貫通する際、傾斜角の内角側壁面ではたとえ外
角側壁面よりも早くプレ−ト状材料を貫通しても噴孔出
口側に破断面が残ることになり、しかも、該破断面の形
成量は、傾斜角の内角側壁面のクリアランスの関係によ
り任意に設定可能となる。そして、このようにして製造
されたプレートオリフィスをインジェクタ本体に設置す
ることによってインジェクタが製造されることになる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を具現化した一実施例であるイ
ンジェクタおよび本発明の技術的特徴であるプレ−トオ
リフィス１３３の製造方法について、図面に基づいて説
明する。実施例のインジェクタは、図１に示すように、
インジェクタ本体１０１とプレ−トオリフィス１３３と
から構成されている。インジェクタ本体１０１は、その
外郭を構成するハウジング１０５，ハウジング１０５内
に設置されたフィルタ１１３を有する燃料コネクタ１１
１，電気コネクタ１１５，電気コネクタ１１５により通
電されるソレノイド１１７，ソレノイド１１７によって
上下方向に作動可能なコア１２１，コア１２１と一体と
されたニ−ドルバルブ１２５，ニ−ドルバルブ１２５の
外周部を覆うシ−ト１３１，さらにハウジング１０５の
下部にてシ−ト１３１を覆うキャップ１２７，燃料噴射
が行われる噴射部１３５とによって構成されている。そ
して、かかる構成のインジェクタ本体１０１にプレ−ト
オリフィス１３３が取付けられることによって実施例の
インジェクタが構成されている。

【００１１】燃料コネクタ１１１は、例えばデリバリパ
イプ（図示しない）に接続されて、燃料供給を受ける部
材であり、その内部にはフィルタ１１３が設置されてい
る。電気コネクタ１１５は、例えばＥＣＵ（図示しな
い）に電気的に接続され、ソレノイド１１７を作動させ
るための部材である。ソレノイド１１７は、電気コネク
タ１１５からの作動信号に基づいてコア１２１を図中上
下方向に駆動させるための部材である。そして、ニ−ド
ルバルブ１２５は、コア１２１と一体的に形成されてい
る。従って、コア１２１の上下動に伴って、ニ−ドルバ
ルブ１２５は上下動が可能とされる。また、ニ−ドルバ
ルブ１２５は、その外周部をシ−ト１３１によって覆わ
れており、その隙間を燃料が噴射部１３５へと誘導され
る構造とされている。

【００１２】ニ−ドルバルブ１２５は、コア１２１に設
置されたスプリング１２１ａによって下方に付勢されて
おり、ソレノイド１１７が非通電時にはシ−ト１３１に
押しつけられて当接する構造とされており、燃料がその
下方の噴射部１３５へと誘導されることを防止してい
る。シ−ト１３１の下面部にはプレ−トオリフィス１３
３が設置されており、また、キャップ１２７の下面部に
は、ニ−ドルバルブ１２５の下方に位置するように燃料
噴射部１３５がノズル状に形成されている。

【００１３】次に、本実施例のインジェクタの作用につ
いて説明する。燃料タンク内の燃料が燃料ポンプにて吸
引・昇圧された後（特に図示しない）、フュ−エルパイ
プ，デリバリパイプを介して（特に図示しない）、イン
ジェクタ本体１０１の燃料コネクタ１１１に送られる
（図１参照）。そして、図１に示すように、燃料コネク
タ１１１内に設置されたフィルタ１１３によって異物が
除去された後、燃料はハウジング１０５内壁とコア１２
１の外周部によって形成される空間、およびシ−ト１３
１内壁とニ−ドルバルブ１２５の外周部によって形成さ
れる空間へと順次移送される。この時、上述したように
ニ−ドルバルブ１２５は、シ−ト１３１に密着状に当接
しており、燃料は、シ−ト１３１内壁とニ−ドルバルブ
１２５の外周部によって形成される空間にて滞留状態と
される。

【００１４】一方、例えばＥＣＵ等から電気コネクタ１
１５を介して送られる作動信号に基づいてソレノイド１
１７が通電状態になると、コア１２１はスプリング１２
１ａの付勢力に抗して上昇し、これに伴ってニ−ドルバ
ルブ１２５も上昇してシ−ト１３１から離れることとな
る。そして、ニ−ドルバルブ１２５の上昇に伴ってシ−
ト１３１との間隙より燃料が図中下方に流れ込む。そし
て燃料は、図３に示すように、プレ−トオリフィス１３
３の噴孔１５１において所定の噴射角度θを有する噴射
流１５７を形成し、図１に示すキャップ１２７の噴射部
１３５より噴射されるのである。

【００１５】次に、本発明の特徴的構成部であるプレー
トオリフィス１３３の詳細な構造について、図２乃至図
４を参照して説明する。プレートオリフィス１３３は、
図２に示すように略円盤状の板状体として形成されてお
り、シ−ト１３１の下面部に設置された際にニードルバ
ルブ１２５の下部に位置するように（図１参照）、断面
円形状の噴孔１５１が穿設されている。本実施例では２
個の噴孔１５１が穿設されている。この噴孔１５１は、
図３に示すように、燃料を噴出するための孔である。噴
孔１５１の数は特に限定されるものではなく、例えば４
個としてもよい。

【００１６】噴孔１５１の具体的形状については、図４
に示すように、２個の噴孔１５１同士は適宜所定の加工
角αを形成するようにそれぞれ傾斜して穿設されてい
る。かかる加工角αを形成したのは、図３に示すよう
に、燃料の噴射流１５７が所定の噴射角度θを形成でき
るようにするためである。さて、噴孔１５１の内壁につ
いては、噴孔入口１５３から噴孔出口１５５に到達しな
い範囲については剪断面１６１にて形成されており、ま
たその余の範囲、すなわち剪断面１６１の境界面から噴
孔出口１５５までの範囲については破断面１６３にて形
成されている。

【００１７】さて、上記したプレ−トオリフィス１３３
の製造方法について、図５および図６を参照して説明す
る。本実施例においては、プレ−トオリフィス１３３は
プレス加工にて製造される。プレス加工を用いるのは主
として製造コストおよび加工の容易性を考慮したためで
ある。まず、プレ−トオリフィス１３３の材料となるプ
レ−ト状部材１３３ａをプレス用ダイス２０３上に載置
する。ここでプレス用ダイス２０３には、穿設するべき
噴孔１５１の加工角α（図４参照）と同一角度に傾斜し
たダイス孔２０５が設けられている。

【００１８】次に、プレス用パンチ２０１を用いてプレ
ート状部材１３３ａに噴孔１５１を穿設する。このプレ
ス用パンチ２０１は、噴孔１５１の加工角α（図４参
照）と同一の傾斜角をもってプレート状部材１３３ａを
貫通可能とされている。この時、プレス用パンチ２０１
とダイス孔２０５との間のクリアランスについては、図
５および図６に示すように、傾斜角の内側（内角側）の
クリアランスＣ１が傾斜角の外側（外角側）のクリアラ
ンスＣ２よりも大きくなるように形成されている。すな
わち、プレス用パンチの軸心がダイス孔中心線よりも傾
斜角の外角側へ偏心した状態で（図５中偏心量Ｅで現さ
れる）、プレス用パンチ２０１はプレート状材料を傾斜
状に貫通する。

【００１９】この結果、従来においては、傾斜角内側側
面ではプレス用パンチがプレ−ト状材料を早く貫通する
ので破断面が生じにくく、傾斜角外側側面では遅く貫通
するので破断面が生じ易くなるのに対し、本実施例によ
る方法によって噴孔１５１を穿設形成する場合には、プ
レス用パンチがプレ−ト状材料を傾斜状に貫通する際、
傾斜角内側側面では、たとえ外側側面よりも早くプレ−
ト状材料を貫通しても噴孔出口側に破断面が残ることに
なる。また、傾斜角内側側面における破断面の形成量
は、上記したクリアランスＣ１をどの程度とするかによ
って任意に変更可能である。かかるクリアランスＣ１の
量と噴孔出口側における内側側面の破断面の長さＢ（図
４参照）との関係は、図７に示す通りである。

【００２０】

【発明の効果】本発明により、プレートオリフィスの噴
孔の傾斜角を変化することなく噴孔の傾斜角の内角側内
壁に破断面を形成しコントロールすることにより、的確
な燃料噴射が可能なインジェクタの製造方法が提供され
ることとなった。また、噴孔の傾斜角を変更することな
く、プレス用パンチとダイス孔とのクリアランスの調整
によって燃料噴射角度のコントロ−ルが可能となるた
め、異なる燃料噴射角度毎にプレス用ダイスを用意する
必要がなくなる。さらに、インジェクタの製造によるプ
レス用パンチ，ダイス孔の経時的な磨耗によって噴孔の
傾斜角の内角側内壁の破断面の長さが変化しても、クリ
アランスを適宜調整することにより狙いの傾斜角の内角
側内壁の破断面の長さを得ることができ、的確な燃料噴
射角を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具現化したプレ−トオリフィスが設置
されたインジェクタの正面断面図である。

【図２】プレ−トオリフィスの平面図である。

【図３】プレ−トオリフィスによる燃料噴射流の形成状
態を示す図である。

【図４】プレ−トオリフィスの正面断面図である。

【図５】プレ−トオリフィス製造時の状態を示す正面断
面図である。

【図６】同じく、プレ−トオリフィス製造時の状態を示
す正面断面図である。

【図７】噴孔内側パンチ・ダイス間クリアランスと噴孔
出口側内側側面破断面長さとの関係を示すグラフであ
る。

【図８】噴孔出口側内側側面破断面長さと燃料噴射角度
との関係を示すグラフである。

【図９】従来のプレ−トオリフィスの正面断面図であ
る。

【図１０】従来のプレ−トオリフィス製造時の状態を示
す正面断面図である。

【符号の説明】

１０１ インジェクタ １３３ プレ−トオリフィス １５１ 噴孔 １６１ 剪断面 １６３ 破断面

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイス孔が設けられたプレス用ダイスに
   載置されたプレート状材料に対しプレス用パンチを用い
   て、前記プレート状材料の垂直軸に対し所定の傾斜角を
   なす噴孔を穿設することによりプレートオリフィスを製
   造する工程と、 前記プレートオリフィスをインジェクタ本体に設置する
   工程とを備えたインジェクタの製造方法であって、 前記プレス用パンチは、前記ダイス孔を介して前記プレ
   −ト状材料を傾斜状に貫通可能に設置されており、 前記ダイス孔は、前記プレス用パンチと同一の傾斜角を
   有するとともに、前記プレス用パンチに対し所定のクリ
   アランスを形成しており、 しかも、前記クリアランスは、前記傾斜角の内角側のク
   リアランスがその傾斜角の外角側のクリアランスよりも
   大きくなるように形成されていることを特徴とするイン
   ジェクタの製造方法。