JPH07145765A - 弁を製造する方法 - Google Patents
弁を製造する方法Info
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- JPH07145765A JPH07145765A JP6160801A JP16080194A JPH07145765A JP H07145765 A JPH07145765 A JP H07145765A JP 6160801 A JP6160801 A JP 6160801A JP 16080194 A JP16080194 A JP 16080194A JP H07145765 A JPH07145765 A JP H07145765A
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- B23K11/14—Projection welding
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃料インジェクタの流体弁製造時に、ニード
ル弁案内部材と弁座部材とを相互接合する新しい方法を
提供する。 【構成】 ニードル弁案内部材３０と弁座部材３２の一
方に突起５２を設け、双方の部材を整列接触させて、通
電することにより突起を溶融し、溶融部を固化すること
によって双方の部材３０，３２が接合されるようにす
る。
ル弁案内部材と弁座部材とを相互接合する新しい方法を
提供する。 【構成】 ニードル弁案内部材３０と弁座部材３２の一
方に突起５２を設け、双方の部材を整列接触させて、通
電することにより突起を溶融し、溶融部を固化すること
によって双方の部材３０，３２が接合されるようにす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、広くは流体弁に、詳し
くは燃料インジェクタに関し、かつまた前記弁を製造す
る方法に関するものである。
くは燃料インジェクタに関し、かつまた前記弁を製造す
る方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関内へ燃料を噴射するさいに用い
られる或る型式の燃料インジェクタは、ニードル形式の
弁部材、それも、操作機構により往復動せしめられるこ
とにより弁座部材に対し密着又は離間し、それによって
流路を交互に開閉する弁部材を有している。ニードルの
往復動を案内するために、弁座部材の近くにはニードル
案内部材が配置されている。
られる或る型式の燃料インジェクタは、ニードル形式の
弁部材、それも、操作機構により往復動せしめられるこ
とにより弁座部材に対し密着又は離間し、それによって
流路を交互に開閉する弁部材を有している。ニードルの
往復動を案内するために、弁座部材の近くにはニードル
案内部材が配置されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ニードル案
内部材と弁座部材とを相互接合する新しい方法を提供す
ることを目的とするものである。
内部材と弁座部材とを相互接合する新しい方法を提供す
ることを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】先ず第一に、ニードル案
内部材と弁座部材とを、機械加工された取付具、プレス
加工、クランプ、レーザ溶接、抵抗溶接のいずれかを用
いて予め相互結合しておかねばならない。精密な位置決
め固定具内で弁座部材に対しニードル案内部材を溶接す
る方法は、他の方法に比して費用及び又は精度の点で勝
っている。構成部材の構成に適合し、接触面積が小さい
場合は、抵抗溶接が好ましい。本発明により、部材の構
成が先行技術には適さない場合に、それら部材の溶接の
問題を解決することができる。
内部材と弁座部材とを、機械加工された取付具、プレス
加工、クランプ、レーザ溶接、抵抗溶接のいずれかを用
いて予め相互結合しておかねばならない。精密な位置決
め固定具内で弁座部材に対しニードル案内部材を溶接す
る方法は、他の方法に比して費用及び又は精度の点で勝
っている。構成部材の構成に適合し、接触面積が小さい
場合は、抵抗溶接が好ましい。本発明により、部材の構
成が先行技術には適さない場合に、それら部材の溶接の
問題を解決することができる。
【０００５】弁の機能面の要求のため、本発明の開発の
対象である２つの構成部材の構成には、これら２つの部
材が、互いに支え合う比較的大きい平らな表面積区域を
有する必要がある。これらの部材が抵抗溶接には適さな
い理由は、これら部材を製作するさいに採用される技術
では、抵抗溶接に適した十分に平らな表面を必ずしも製
作できないからである。これらの表面を抵抗溶接しよう
とすれば、部材にひずみが生じがちである。このひずみ
は、一見小さい値だが、燃料インジェクタなどの精密機
械の機能を損なうには十分に大きな値である。
対象である２つの構成部材の構成には、これら２つの部
材が、互いに支え合う比較的大きい平らな表面積区域を
有する必要がある。これらの部材が抵抗溶接には適さな
い理由は、これら部材を製作するさいに採用される技術
では、抵抗溶接に適した十分に平らな表面を必ずしも製
作できないからである。これらの表面を抵抗溶接しよう
とすれば、部材にひずみが生じがちである。このひずみ
は、一見小さい値だが、燃料インジェクタなどの精密機
械の機能を損なうには十分に大きな値である。
【０００６】本発明によれば、相互に支え合う２つの部
材のうちの一方に突起を設け、これら双方の部材に通電
するのである。突起には溶接エネルギーが集中し、その
結果、強固な溶接部が得られ、他方、使用される総エネ
ルギー量が低減される結果、部材のひずみは、燃料イン
ジェクタ内で弁の正常な機能を損なうほどの値には達し
ない。これらの突起は、むらのない、良好に形成された
接触区域を生ぜしめるので、溶接部は、２つの支え合う
部材の同軸線を中心として所望の周方向間隔で精密に設
けることができる。３個の突起を設けることにより、３
点支承は、突起を有する表面の平面度と、突起が支える
表面の平面度とに僅かのむらが存在しても、一様に保証
される。
材のうちの一方に突起を設け、これら双方の部材に通電
するのである。突起には溶接エネルギーが集中し、その
結果、強固な溶接部が得られ、他方、使用される総エネ
ルギー量が低減される結果、部材のひずみは、燃料イン
ジェクタ内で弁の正常な機能を損なうほどの値には達し
ない。これらの突起は、むらのない、良好に形成された
接触区域を生ぜしめるので、溶接部は、２つの支え合う
部材の同軸線を中心として所望の周方向間隔で精密に設
けることができる。３個の突起を設けることにより、３
点支承は、突起を有する表面の平面度と、突起が支える
表面の平面度とに僅かのむらが存在しても、一様に保証
される。
【０００７】切削加工による突起の形成は経済的ではな
い。突起は成形又はコイニングにより形成するのが好ま
しい。また、突起は、弁座部材とニードル案内部材との
間に配置される別個の部材に設けておいてもよい。その
場合、突起が双方の部材に接触するようにする。
い。突起は成形又はコイニングにより形成するのが好ま
しい。また、突起は、弁座部材とニードル案内部材との
間に配置される別個の部材に設けておいてもよい。その
場合、突起が双方の部材に接触するようにする。
【０００８】
【実施例】以下で本発明を、現時点で実施するに当たっ
ての最善の態様を示す図示の実施例につき説明する。
ての最善の態様を示す図示の実施例につき説明する。
【０００９】図１に示した燃料インジェクタ１８は、本
発明の原理を利用して製造されたものである。燃料イン
ジェクタ１８は、側方入口２２を有するボディ２０を有
している。燃料は、入口２２から入って底部のノズル２
４から噴射される。インジェクタ内の燃料流路２６は入
口２２からノズル２４まで延びており、その最終長さは
図１のノズル２４の丁度前までである。ノズル２４は端
ぐり２８を有し、このなかにニードル案内部材３０と弁
座部材３２とが固定取付けされている。ニードル弁部材
３４の遠位端部は案内部材３０により案内され、弁部材
３４の丸くされた先端は、弁部材３４がソレノイド３６
を有する作動機構により軸方向に往復動するにつれ部材
３２の中央に設けられた円錐台形弁座に対して密着又は
離間する。弁部材３４が弁座部材３２に密着すると、噴
射口３８を通る燃料流が遮断される。弁部材３４が弁座
部材３２から離間すると、燃料流はノズルから噴射され
る。本発明は、ニードル案内部材３０と弁座部材３２と
を、これらが端ぐり２８内へ組付けられる前に、結合し
て集合体とするものである。
発明の原理を利用して製造されたものである。燃料イン
ジェクタ１８は、側方入口２２を有するボディ２０を有
している。燃料は、入口２２から入って底部のノズル２
４から噴射される。インジェクタ内の燃料流路２６は入
口２２からノズル２４まで延びており、その最終長さは
図１のノズル２４の丁度前までである。ノズル２４は端
ぐり２８を有し、このなかにニードル案内部材３０と弁
座部材３２とが固定取付けされている。ニードル弁部材
３４の遠位端部は案内部材３０により案内され、弁部材
３４の丸くされた先端は、弁部材３４がソレノイド３６
を有する作動機構により軸方向に往復動するにつれ部材
３２の中央に設けられた円錐台形弁座に対して密着又は
離間する。弁部材３４が弁座部材３２に密着すると、噴
射口３８を通る燃料流が遮断される。弁部材３４が弁座
部材３２から離間すると、燃料流はノズルから噴射され
る。本発明は、ニードル案内部材３０と弁座部材３２と
を、これらが端ぐり２８内へ組付けられる前に、結合し
て集合体とするものである。
【００１０】図２は結合される前の両部材３０，３２を
詳細に示した図である。部材３０は横方向壁部４０を有
し、ここに案内部材３４を受容する中央案内穴４２が設
けられている。横方向壁部４０には、更に、符号４６で
示した円錐形弁座へ燃料が通過するための数個の斜めの
渦流形成穴４４が設けられている。
詳細に示した図である。部材３０は横方向壁部４０を有
し、ここに案内部材３４を受容する中央案内穴４２が設
けられている。横方向壁部４０には、更に、符号４６で
示した円錐形弁座へ燃料が通過するための数個の斜めの
渦流形成穴４４が設けられている。
【００１１】部材３０，３２は、互いに相補的な面部分
を有し、これらの面部分は、両部材が完全に組立てられ
た場合には、互いに向かい合う対向面となる。両部材３
０，３２には、それぞれ公称平面度の環状横方向面４８
ないし５０が設けられている。この双方の面を介して、
双方の部材３０，３２が結合される。
を有し、これらの面部分は、両部材が完全に組立てられ
た場合には、互いに向かい合う対向面となる。両部材３
０，３２には、それぞれ公称平面度の環状横方向面４８
ないし５０が設けられている。この双方の面を介して、
双方の部材３０，３２が結合される。
【００１２】本発明の原理によれば、周方向に間隔をお
いた３個の突起５２が部材３０に設けられている。双方
の部材３０，３２は、図２に示されているように同軸線
的に整列せしめられて、軸線方向に互いに押圧される
と、突起５２は面５０に接触し、部材３０は部材３２と
３点接触する。部材３０，３２は鋼製であるから、溶接
が可能である。したがって、２つの部材が、双方の面に
通電させる溶接用取付具内にクランプされると、双方を
通る電流経路に３個の突起５２が含まれることになる。
突起５２は、十分な値の電流が流れることにより溶解さ
れ、電流が止まると、溶解された突起が冷却され、固化
して溶接部となり、双方の部材が接合される。
いた３個の突起５２が部材３０に設けられている。双方
の部材３０，３２は、図２に示されているように同軸線
的に整列せしめられて、軸線方向に互いに押圧される
と、突起５２は面５０に接触し、部材３０は部材３２と
３点接触する。部材３０，３２は鋼製であるから、溶接
が可能である。したがって、２つの部材が、双方の面に
通電させる溶接用取付具内にクランプされると、双方を
通る電流経路に３個の突起５２が含まれることになる。
突起５２は、十分な値の電流が流れることにより溶解さ
れ、電流が止まると、溶解された突起が冷却され、固化
して溶接部となり、双方の部材が接合される。
【００１３】突起のそれぞれは、先細の先端を有する工
具部材を面４８に隣接する円錐台形面５４内へ突入させ
ることによって形成される。工具部材が前記の面５４に
小さい穴又は凹所を設けると、部材３０の材料が排除さ
れて、面４８から延びる突起が形成される。２つの部材
３０，３２は、取付具内に配置され、既述のように互い
に溶接される。溶接中、突起は溶融し、溶融物のいくら
かは穴５６内へ流入する。突起近くの双方の他の部材部
分も、溶接中に溶融する。溶融物が固化した後、接合さ
れた部材は、溶接用取付具から外される。外された部材
は、端ぐり２８内へ組付けられる。
具部材を面４８に隣接する円錐台形面５４内へ突入させ
ることによって形成される。工具部材が前記の面５４に
小さい穴又は凹所を設けると、部材３０の材料が排除さ
れて、面４８から延びる突起が形成される。２つの部材
３０，３２は、取付具内に配置され、既述のように互い
に溶接される。溶接中、突起は溶融し、溶融物のいくら
かは穴５６内へ流入する。突起近くの双方の他の部材部
分も、溶接中に溶融する。溶融物が固化した後、接合さ
れた部材は、溶接用取付具から外される。外された部材
は、端ぐり２８内へ組付けられる。
【００１４】両部材の同軸線を中心として周方向に１２
０度間隔で突起を設けることによる３点支承構成が有利
なのは、双方の部材の対向面に多少のむらがあっても、
溶接時に両部材が正しく相互支持されるからである。
０度間隔で突起を設けることによる３点支承構成が有利
なのは、双方の部材の対向面に多少のむらがあっても、
溶接時に両部材が正しく相互支持されるからである。
【００１５】図３〜図６は、図１と図２との、それぞれ
詳細図である。
詳細図である。
【００１６】図７〜図１２は、別の実施例を示した図で
ある。部材３０，３２の一方を工具部材で打撃を与える
ことにより突起を形成することは、突起形成の１つの方
法にすぎない。突起は、部材に鋳込むことで形成するこ
とができる。また、この部材は粉末金属、金属射出成
形、ヘッディングのいずれかによって製造される。図７
〜図１２の実施例のそれぞれの場合、図１及び図２の実
施例と対応する部材には同じ符号が付されている。どの
実施例の場合も、突起の高さ、拡がり、位置を適宜に選
定することによって、双方の部材が精密に整列せしめら
れ、対向面部は著しいひずみを生じることがなくなり、
結果として得られる機能やはめ合いを溶融物が阻害する
ことはない。
ある。部材３０，３２の一方を工具部材で打撃を与える
ことにより突起を形成することは、突起形成の１つの方
法にすぎない。突起は、部材に鋳込むことで形成するこ
とができる。また、この部材は粉末金属、金属射出成
形、ヘッディングのいずれかによって製造される。図７
〜図１２の実施例のそれぞれの場合、図１及び図２の実
施例と対応する部材には同じ符号が付されている。どの
実施例の場合も、突起の高さ、拡がり、位置を適宜に選
定することによって、双方の部材が精密に整列せしめら
れ、対向面部は著しいひずみを生じることがなくなり、
結果として得られる機能やはめ合いを溶融物が阻害する
ことはない。
【００１７】以上で本発明の、現時点で有利な実施例を
図面につき説明したが、本発明の原理は他の実施例にも
適用可能である。
図面につき説明したが、本発明の原理は他の実施例にも
適用可能である。
【図１】本発明を適用した構成を有する燃料インジェク
タの部分断面図。
タの部分断面図。
【図２】燃料インジェクタの２つの部材を組立て前の状
態で示した拡大断面図。
態で示した拡大断面図。
【図３】図２に示した２つの部材の一方の部分断面図。
【図４】図３の矢印４の方向へ見た底面図。
【図５】図３の円５内を拡大して示した部分図。
【図６】図５の６−６線に沿った断面図。
【図７】一変更態様を示した図４同様の底面図。
【図８】図７の矢印８−８の方向へ見た部分断面図。
【図９】別の変更態様を示した図４同様の底面図。
【図１０】図９の矢印１０−１０の方向へ見た部分断面
図。
図。
【図１１】更に別の変更態様を示した図４同様の底面
図。
図。
【図１２】図１１の矢印１２−１２の方向で見た部分断
面図。
面図。
１８ 燃料インジェクタ、 ２０ ボディ、 ２２ 燃
料入口、 ２４ ノズル、 ２６ 内部流路、 ２８
端ぐり、 ３０ 案内部材、 ３２ 弁座部材、 ３４
ニードル弁部材、 ３６ ソレノイド、 ３８ 噴射
口、 ４０ 横方向壁部、 ４２ 中央案内穴、 ４４
渦流形成穴、 ４６，５４ 円錐台形面、 ４８，５
０ 平らな環状横方向面、 ５２ 突起、 ５６ 凹所
料入口、 ２４ ノズル、 ２６ 内部流路、 ２８
端ぐり、 ３０ 案内部材、 ３２ 弁座部材、 ３４
ニードル弁部材、 ３６ ソレノイド、 ３８ 噴射
口、 ４０ 横方向壁部、 ４２ 中央案内穴、 ４４
渦流形成穴、 ４６，５４ 円錐台形面、 ４８，５
０ 平らな環状横方向面、 ５２ 突起、 ５６ 凹所
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディーン エル スパイアーズ アメリカ合衆国 ヴァージニア州 ハンプ トン シルヴァー アイルズ ブールバー ド 341 (72)発明者 ギュラ エー ハッツァー アメリカ合衆国 ヴァージニア州 ニュー ポート ニューズ ヘルム ドライヴ 521
Claims (13)
- 【請求項１】 弁を製造する方法であって、前記弁が弁
部材を有し、この弁部材が、弁軸線に沿って直線的に往
復動することにより弁座部材に密着又は離間し、かつま
た前記弁座部材に対して配置された案内部材により案内
される形式のものにおいて、前記弁座部材と前記案内部
材とを互いに結合する処置が、次の各処置、すなわち、
それぞれ前記弁座部材と前記案内部材との、他の点では
相補的な対向面の間に数個の突起を設ける処置と、これ
らの突起が、前記の弁座部材と案内部材との相互押圧に
よって前記対向面の間に導電接触を生じさせる処置と、
更に、双方の前記部材の相互押圧状態が維持される間、
前記部材間に前記突起を含む電流経路に沿って通電する
ことにより前記突起を溶融する処置と、前記双方の部材
が相互押圧状態にある間に電流を遮断して、溶融物を固
化し、溶接部を形成し、双方の前記部材を互いに接合す
る処置とから成ることを特徴とする、弁を製造する方
法。 - 【請求項２】 数個の突起を設ける前記処置が、前記案
内部材と前記弁座部材の一方の部材を工具部材により打
撃することにより突起を形成する処置から成ることを特
徴とする、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記案内部材と弁座部材との一方に工具
部材で打撃を加えることにより突起を形成する前記処置
が、前記案内部材に前記工具部材で打撃を加えることに
より、前記案内部材に突起を形成する処置から成ること
を特徴とする、請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 前記案内部材に打撃を加える前記処置
が、前記軸線を中心とする円周上の数ヵ所で前記案内部
材に打撃を加える処置から成ることを特徴とする、請求
項３記載の方法。 - 【請求項５】 前記突起を形成する前記処置が、前記案
内部材の円錐台形面に対し角度を有する隣接面に近い前
記案内部材円錐台形面に工具部材により打撃を加えるこ
とにより、前記円錐台形面に凹所を形成すると同時に、
これら凹所から材料を前記隣接面方向へ排除することに
よって前記隣接面に前記突起を形成する処置から成るこ
とを特徴とする、請求項４記載の方法。 - 【請求項６】 前記突起を形成する前記処置が、前記案
内部材の、前記軸線に対し直角の隣接面に近い前記案内
部材円錐台形面に、工具部材により打撃を加えることに
よって、この円錐台形面に凹所を形成し、かつこの凹所
から材料を前記隣接面方向へ排除することにより、前記
隣接面に前記突起を形成する処置から成ることを特徴と
する、請求項４記載の方法。 - 【請求項７】 前記の案内部材及び弁座部材の一方の部
材に前記工具部材で打撃を加える前記の処置が、前記一
方の部材に前記工具部材で打撃を加えることにより、凹
所をも形成し、これら凹所のそれぞれが前記一方の部材
の対応突起の近くに位置するようにし、これら凹所内へ
溶融物のいくらかが流入し、引続き電流遮断後に溶融物
を固化させる処置から成り、更に、前記突起及び凹所を
形成する処置が、前記一方の部材の第１表面に対し角度
をなしている前記一方の部材の第２表面に近い前記第１
表面に、工具部材により打撃を加えることによって、前
記第１表面に凹所を形成し、この凹所から材料を前記第
２表面方向へ排除し、それにより前記第２表面に前記突
起を形成する処置から成ることを特徴とする、請求項３
記載のの方法。 - 【請求項８】 前記一方の部材の第１表面に工具部材で
打撃を加える前記処置が、先細たがねにより前記一方の
部材に打撃を与える処置から成ることを特徴とする、請
求項７記載の方法。 - 【請求項９】 前記案内部材と弁座部材の一方に前記工
具部材により打撃を加える処置が、前記工具部材により
前記一方の部材に打撃を加えることにより、凹所を形成
し、これらの凹所のそれぞれが前記一方の部材の対応突
起の近くに位置するようにし、かつまた、これら凹所内
へは溶融物のいくらかが流入でき、引続き、電流遮断後
に、溶融物を固化させる処置から成り、更に、前記突起
及び凹所を形成する処置が、前記軸線に対し直角の、前
記一方の部材の表面に近い、この部材の円錐台形面に工
具手段により打撃を加えることにより、前記円錐台形面
に前記凹所を形成し、この凹所から材料を前記軸線と直
角の前記表面方向へ排除し、それによって前記表面内に
前記突起を形成する処置から成ることを特徴とする、請
求項２記載の方法。 - 【請求項１０】 前記一方の部材の前記円錐形面に工具
部材で打撃を与える処置が、先細たがねにより前記一方
の部材に打撃を与える処置から成ることを特徴とする、
請求項９記載の方法。 - 【請求項１１】 数個の突起を設ける前記処置が前記案
内部材及び弁座部材の一方に一体の突起を設ける処置か
ら成ることを特徴とする、請求項１記載の方法。 - 【請求項１２】 前記突起が、工具部材により前記一方
の部材に打撃を与えることによって前記一方の部材と一
体に形成されることを特徴する、請求項１１記載の方
法。 - 【請求項１３】 燃料インジェクタ用の弁座部材と案内
部材との組合せにおいて、前記部材の一方が前記部材の
他方と係合するための溶接用突起を有し、それにより双
方の部材が溶接電流を通電されることによって互いに接
合され、前記突起が双方の部材を結合する溶接部に変え
られることを特徴とする、燃料インジェクタ用の弁座部
材と案内部材との組合せ。
Applications Claiming Priority (2)
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