JP6201907B2 - ノズルボディの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、噴孔から噴射される燃料の微粒化を図りつつ、閉弁間際に軸心付近にある燃料を噴孔へ流れ易くするノズルボディの製造方法を提供することである。
第二の発明は、弁体が当接可能な弁座を形成し、当該弁座から前記弁体の軸心に向かって燃料が流れ、前記弁座と前記軸心との間に噴孔を有し、当該噴孔の燃料流入口の縁のうち軸心側に位置する軸心側縁部を形成する壁面が、弁座側に位置する弁座側縁部を形成する壁面よりも丸みを帯びており、弁座側に位置する弁座側縁部を形成する壁面はシャープエッジであるノズルボディの製造方法であって、マスキング工程と、流体研磨工程とを含む。マスキング工程では、弁座側縁部を覆うようにマスキング治具がセットされる。流体研磨工程では、噴孔の燃料流入口から燃料流出口に向けて砥粒流動体が流されて、軸心側縁部が研磨されて丸められる。
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態による燃料噴射弁を図1に示す。燃料噴射弁10は、例えば、図示しない内燃機関の各気筒に設けられ、燃焼室に直接的に燃料を噴射するものである。
先ず、燃料噴射弁10の全体構成について図1、図2を参照して説明する。
燃料噴射弁10は、ハウジング21、ノズルボディ31、ニードル41、可動コア48、コイル51、固定コア52、およびスプリング53等を備えている。
固定コア52は、第3筒部材24の内側であって、可動コア48に対しノズルボディ31とは反対側に設けられている筒状部材であり、第3筒部材24に固定されている。固定コア52は磁性材から作られている。
次に、ノズルボディ31の特徴構成について図3〜図6を参照して説明する。
図3に示すように、底部33の内壁の中央部、すなわち弁座35に対して径方向内側には、凹部61が形成されている。凹部61はサック室62を有している。筒状空間42は、開弁時、シール部通路44を介してサック室62に連通する。
図3、図4に示すように、噴孔34は、サック室62に連通するよう、軸心AX1と弁座35との間に設けられている。本実施形態では、噴孔34は、軸心AX1まわりの周方向に並ぶように6つ設けられている。噴孔34の燃料流入口63は、凹部61の底面に開口しており、弁座35を含む仮想的な円錐面の母線L上に位置している。また、噴孔34は、燃料流入口63から燃料流出口65に向かって内径が大きくなるようにテーパ状に形成され、且つ中心線AX2が燃料流出口65側ほど径方向外側に位置するように傾斜している。
軸心側縁部67は、軸心AX1および最接近部68を通る断面において、母線Lと交差することなく、且つ母線Lに対して燃料流出口65とは反対側に位置している。つまり、母線Lは、噴孔34の内壁面69と交差している。
噴孔34を流れる燃料は、乱れが高く且つ液膜状のままで、さらに一部がキャビテーションにより気化した状態で燃料流出口65から外部に噴射される。そのため、燃料が微粒化される。
次に、ノズルボディ31の製造方法について図7、図8を参照して説明する。
ノズルボディ31の製造方法は、マスキング工程および流体研磨工程を含む。
マスキング工程では、弁座側縁部66および弁座35の両方を覆うようにマスキング治具70がセットされる。本実施形態では、マスキング治具70は、金属製であり、弁座35およびサック室62の形状に合わせて段付き状に形成されている。つまり、マスキング治具70は、弁座側縁部66を覆う内周筒部と、弁座35を覆う外周筒部とを有している。
以上説明したように、第1実施形態によるノズルボディ31の製造方法は、弁座側縁部66を覆うようにノズルボディ31にマスキング治具70がセットされるマスキング工程と、噴孔34の燃料流入口63から燃料流出口65に向けて砥粒流動体が流されて、軸心側縁部67が研磨されて丸められる流体研磨工程とを含む。
本発明の第2実施形態では、図9に示すように、ノズルボディ81の噴孔82の弁座側縁部83の周長は、軸心側縁部84の周長よりも長い。つまり、弁座側縁部83の端部は、第1実施形態における弁座側縁部66の端部と比べて軸心AX1側に位置している。
このように製造されたノズルボディ81によれば、弁座側縁部66による燃料の微粒化の効果を高めることができる。
本発明の第3実施形態では、図11に示すように、ノズルボディ31を製造する流体研磨工程で使用されるマスキング治具90は、弁座側縁部66を覆う金属製の内周筒部91と、弁座35を覆う樹脂製の外周筒部92とから構成されている。外周筒部92は、内周筒部91よりも軟質であり、弁座35側への軸方向に押し付けられると弾性変形可能である。内周筒部91は、特許請求の範囲に記載の「硬質部」に相当する。外周筒部92は、特許請求の範囲に記載の「軟質部」に相当する。
本発明の他の実施形態では、各噴孔の周方向間隔は等間隔でなくてもよい。また、軸心を基準とした各噴孔の径方向位置は一定でなくてもよい。要するに、各噴孔は、サック室の底面にランダムに配置され得る。
本発明の他の実施形態では、噴孔は、燃料流入口から燃料流出口に向かって内径が一定であってもよいし、燃料流入口から燃料流出口に向かって内径が小さくなってもよい。
本発明の他の実施形態では、噴孔の弁座側縁部の周方向長さが軸心側縁部の周方向長さより小さくてもよい。
前述の実施形態では、ハウジングとノズルボディとが別体に形成される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、ハウジングとノズルボディとを一体に形成することとしてもよい。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
31・・・ノズルボディ
34、82・・・噴孔
35・・・弁座
63・・・燃料流入口
65・・・燃料流出口
66・・・弁座側縁部
67・・・軸心側縁部
70、85、90・・・マスキング治具
AX1・・・軸心
Claims (5)
- 燃料噴射弁(10)に用いられ、弁体が当接可能な弁座(35)を形成し、当該弁座から前記弁体の軸心(AX1)に向かって燃料が流れ、前記弁座と前記軸心との間に噴孔(34、82)を有し、当該噴孔の燃料流入口(63)の縁のうち前記軸心側に位置する軸心側縁部(67)を形成している壁面の最小曲率半径が、前記弁座側に位置する弁座側縁部(66)を形成している壁面の最小曲率半径よりも大きいノズルボディ(31)の製造方法であって、
前記弁座側縁部を覆うようにマスキング治具(70、85、90)がセットされるマスキング工程と、
前記噴孔の前記燃料流入口から燃料流出口(65)に向けて砥粒流動体が流されて、前記軸心側縁部が研磨されて丸められる流体研磨工程と、
を含むことを特徴とするノズルボディの製造方法。 - 燃料噴射弁(10)に用いられ、弁体が当接可能な弁座(35)を形成し、当該弁座から前記弁体の軸心(AX1)に向かって燃料が流れ、前記弁座と前記軸心との間に噴孔(34、82)を有し、当該噴孔の燃料流入口(63)の縁のうち前記軸心側に位置する軸心側縁部(67)を形成する壁面が、前記弁座側に位置する弁座側縁部(66)を形成する壁面よりも丸みを帯びており、前記弁座側縁部を形成する壁面はシャープエッジであるノズルボディ(31)の製造方法であって、
前記弁座側縁部を覆うようにマスキング治具(70、85、90)がセットされるマスキング工程と、
前記噴孔の前記燃料流入口から燃料流出口(65)に向けて砥粒流動体が流されて、前記軸心側縁部が研磨されて丸められる流体研磨工程と、
を含むことを特徴とするノズルボディの製造方法。 - 前記軸心側縁部のうち前記軸心に最も近い箇所を最接近部(68)とすると、
前記流体研磨工程では、前記軸心と前記最接近部とを通る断面において、前記弁座を含む仮想的な円錐面の母線(L)に対して前記最接近部の全てが前記燃料流出口とは反対側に位置するように、前記軸心側縁部の研磨量が制御されることを特徴とする請求項1または2に記載のノズルボディの製造方法。 - 前記噴孔は、前記軸心まわりの周方向へ並ぶように複数設けられ、
前記マスキング治具は、筒状であり、前記砥粒流動体を流すための流路(71、86)を有し、
前記流路のうち前記噴孔側の開口縁(72、87)は、軸心方向から見たとき、各前記噴孔の前記弁座側縁部と前記軸心側縁部との境界を通ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のノズルボディの製造方法。 - 前記マスキング治具は、前記弁座側縁部を覆う硬質部(91)と、前記弁座を覆い且つ前記硬質部よりも軟質である軟質部(92)とを有していることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のノズルボディの製造方法。
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