JPH05312Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、デイーゼルエンジン等の燃料噴射ノ
ズルの噴孔を、レーザー加工するための燃料噴射
ノズル用レーザー加工装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、デイーゼルエンジンの燃料噴射ノズルの
噴孔は、直径0.10〜0.50mm程度の微細な穴として
数個形成されている。そしてこれらの噴孔は、細
いドリルであけられていた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが、燃料噴射ノズルの噴孔の穴径は、微
細なため、上述のようなドリルによる加工は難し
いものとなつている。すなわち、その加工時にド
リルの刃が摩耗しやすく、また折れやすくなつて
いる上、加工に多くの時間がかかるという問題点
がある。

また、ドリルによる加工では、丸穴状の噴孔し
か加工できず、噴孔の噴霧特性を向上させること
が難しい。

そこで、別の加工装置としてレーザー加工機を
用い、噴孔の微細な穴を加工することが考えられ
るが、レーザー加工の原理上、噴孔を所定の大き
さに所要精度で加工することは難しい。

また、第３図に示すように、レーザー加工によ
り燃料噴射ノズル１′に噴孔１′ｂを加工すると、
加工部周囲に溶融金属の付着物（ドロス）１′ｃ
が堆積してしまう。

したがつて、噴孔が設計値通りの寸法および形
状に形成されず、噴孔の噴霧特性が悪化して、エ
ンジンの性能（燃費、排ガス、煙等）が悪化する
不具合がある。

本考案は、上述の問題点の解決をはかろうとす
るもので、レーザー加工により、燃料噴射ノズル
の噴孔を、所定の寸法および形状に精度良く容易
に加工できるようにした、燃料噴射ノズル用レー
ザー加工装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本考案の燃料噴射ノズル用レーザー
加工装置は、燃料噴射ノズルの先端部に噴孔を加
工するレーザー加工機と、上記燃料噴射ノズルの
基端開口部に接続される通孔を形成されたジグと
をそなえ、上記通孔に、三方切換弁を介して圧縮
酸素ガス供給源と流量計付き調圧気体供給源とが
接続されたことを特徴としている。

〔作用〕

上述の本考案の燃料噴射ノズル用レーザー加工
装置では、レーザー加工機により燃料噴射ノズル
の噴孔が加工される際に、まず、三方切換弁が圧
縮酸素ガス供給源とジグの通孔とを接続するよう
に切換えられ、上記圧縮酸素ガス供給源からの圧
縮酸素ガスが、上記通孔へ供給されて同通孔から
上記燃料噴射ノズルの基端開口部へ流入した後上
記噴孔から噴出することにより、上記噴孔の周縁
部に付着しようとする溶融金属を瞬時に酸化し
て、その融点および粘度の低い酸化物とし、その
付着を防止する。

ついで、上記三方切換弁が流量計付き調圧気体
供給源と上記通孔とを接続するように切換えら
れ、上記調圧気体供給源からの調圧気体が上記通
孔へ供給されて同通孔から上記燃料噴射ノズルの
基端開口部へ流入した後、上記噴孔から噴出す
る。そして、上記噴孔を通過する上記調圧気体の
気体流量が流量計により計測されて同噴孔の流路
断面積が計測される。

〔実施例〕

以下、図面により本考案の一実施例としての燃
料噴射ノズル用レーザー加工装置について説明す
ると、第１図はその全体構成を示す模式図、第２
図はその作用を示すためのグラフである。

第１図に示すように、燃料噴射ノズル１に噴孔
１ｂを加工するためのレーザー加工機１１がそな
えられている。

また、燃料噴射ノズル１は、その基端側が外側
から覆うようにしてジグ２に取付けられている。

ジグ２は、燃料噴射ノズル１の基端開口１ａを
覆う蓋部２ａと、円筒部２ｂとで構成されてお
り、ボルト３によつて蓋部２ａと円筒部２ｂとが
結合されることにより、燃料噴射ノズル１が取付
けられている。また、蓋部２ａには通孔２ｃが形
成されており、通孔２ｃには気体供給路１０が接
続されている。

気体供給路１０には、三方切換弁１２が介装さ
れており、三方切換弁１２には、調圧気体供給路
４および圧縮酸素ガス供給路８が接続されてい
る。

調圧気体供給路４は、圧縮気体源５と接続され
ており、その途中には、上流側から順に自動調圧
弁６と精密型流量計７とが介装されている。な
お、この圧縮気体源５の気体としては、空気やそ
の他の気体が用いられる。

また、圧縮酸素ガス供給路８には、圧縮酸素ガ
ス供給源９が接続されている。そして、圧縮酸素
ガスとしては、純粋な酸素ガスや、圧縮空気や、
酸素を含む高圧のガス等が用いられる。

上述の構成により、燃料噴射ノズル１の噴孔１
ｂは、以下のような手順で加工される。

まず、三方切換弁１２が、圧縮酸素ガス供給路
８と気体供給路１０とを連通するように切換えら
れる。そして、燃料噴射ノズル１の先端部にレー
ザー加工機１１からレーザー光線が照射される
と、噴孔１ｂが、設計値より小さい流路断面積の
貫通孔として燃料噴射ノズル１に加工される。こ
の時、圧縮酸素ガス供給源９の圧縮酸素ガスが、
圧縮酸素ガス供給路８、三方切換弁１２、気体供
給路１０、ジグ２の通孔２ｃ、燃料噴射ノズル１
の基端開口１ａを順に通過して、レーザー加工中
の噴孔１ｂから噴出する。そしてレーザー加工に
より生じた溶融金属が、この圧縮酸素ガスで瞬時
に酸化され、融点および粘度の低い酸化物として
吹き飛ばされる。

このようにして、燃料噴射ノズル１の噴孔１ｂ
の周縁部に溶融金属が付着しようとするのを防止
しながら、レーザー光線により、噴孔１ｂを所定
の形状に精度良く短時間で加工することが行なわ
れる。

レーザー加工機１１からレーザー光線が所定回
数または所定時間照射されると、レーザー加工機
１１の作動が一旦停止させられるとともに、三方
切換弁１２が、調圧気体供給路４と気体供給路１
０とを連通するように切換えられる。すると、圧
縮気体源５の気体が、自動調圧弁６で調圧された
後、精密型流量計７、調圧気体供給路４、三方切
換弁１２、気体供給路１０、ジグ２の通孔２ｃ、
燃料噴射ノズル１の基端開口１ａを順に通過し
て、噴孔１ｂから噴出する。

このとき、第２図に示すごとく、加工された噴
孔１ｂから流出する気体の流量に応じて、噴孔１
ｂの流路断面積が求まる。したがつて、精密型流
量計７でその気体流量が計測されることにより、
噴孔１ｂの流路断面積が計測される。

そして、もし噴孔１ｂが所定の大きさに達しな
ければ、ついで、三方切換弁１２が、最初の状態
に切換えられて、圧縮酸素ガス供給路８と気体供
給路１０とが連通させられ、噴孔１ｂが所定の大
きさになるまで、上述のレーザー加工が再び繰り
返される。このとき、精密型流量計７により計測
された噴孔１ｂの流路断面積に基づき、レーザー
加工機１１による加工条件、すなわち、燃料噴射
ノズル１の先端部に向けて照射されるレーザー光
線のパルスの回数や時間、またはその焦点、また
はその出力等の加工条件が調節される。その結
果、噴孔１ｂが設計値通りの寸法および形状を持
つ噴孔１ｂとして、所定寸法に精度良くかつ短時
間で加工される。

このようにして、レーザー光線を用いた非接触
加工により噴孔１ｂが加工されるので、工具の摩
耗もなく、また摩耗した工具を交換する手間もい
らなくなる。

さらに、レーザー加工により、丸穴以外の噴
孔、すなわち楕円断面等の特殊形状の噴孔も容易
に加工できるようになり、噴孔１ｂの噴霧特性を
向上させることができる。

〔考案の効果〕

以上詳述したように、本考案の燃料噴射ノズル
用レーザー加工装置によれば、燃料噴射ノズルの
先端部に噴孔を加工するレーザー加工機と、上記
燃料噴射ノズルの基端開口部に接続される通孔を
形成されたジグとをそなえ、上記通孔に、三方切
換弁を介して圧縮酸素ガス供給源と流量計付き調
圧気体供給源とが接続されるという簡素な構成に
より、燃料噴射ノズルの噴孔を、所定の形状に精
度良く短時間で容易に加工できる利点がある。

また、工具の摩耗もなく、摩耗した工具を交換
する手間もいらなくなる利点もある。さらに、特
殊形状の噴孔を容易に加工できるようになり、噴
孔の噴霧特性を向上させうる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は本考案の一実施例としての燃料噴
射ノズル用レーザー加工装置を示すもので、第１
図はその全体構成を示す模式図、第２図はその作
用を説明するためのグラフであり、第３図は従来
の燃料噴射ノズル用レーザー加工装置により加工
された燃料噴射ノズルの噴孔を示す斜視図であ
る。 １……燃料噴射ノズル、１ａ……基端開口、１
ｂ……噴孔、２……ジグ、２ａ……蓋部、２ｂ…
…円筒部、２ｃ……通孔、３……ボルト、４……
調圧気体供給路、５……圧縮気体源、６……自動
調圧弁、７……精密型流量計、８……圧縮酸素ガ
ス供給路、９……圧縮酸素ガス供給源、１０……
気体供給路、１１……レーザー加工機、１２……
三方切換弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃料噴射ノズルの先端部に噴孔を加工するレー
   ザー加工機と、上記燃料噴射ノズルの基端開口部
   に接続される通孔を形成されたジグとをそなえ、
   上記通孔に、三方切換弁を介して圧縮酸素ガス供
   給源と流量計付き調圧気体供給源とが接続された
   ことを特徴とする、燃料噴射ノズル用レーザー加
   工装置。