JPH07279796A - 流体噴射ノズルおよびその製造方法 - Google Patents

流体噴射ノズルおよびその製造方法

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JPH07279796A
JPH07279796A JP6224649A JP22464994A JPH07279796A JP H07279796 A JPH07279796 A JP H07279796A JP 6224649 A JP6224649 A JP 6224649A JP 22464994 A JP22464994 A JP 22464994A JP H07279796 A JPH07279796 A JP H07279796A
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Yoshimitsu Ogiwara
由充 荻原
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NipponDenso Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 流体を微粒化して噴霧することができるとと
もに加工の容易な流体噴射ノズルおよびその製造方法を
提供する。 【構成】 オリフィスプレートは次の〜の工程で製
造される。金属の引抜き材からなる母材１１０の両端
を図示しない支持具で支え、母材１１０に対して鉛直下
向きにパンチ１００を下降させる。母材１１０を貫通
しない程度にパンチ１００で母材１１０をプレスし、パ
ンチ１００のテーパ角θと同じ角を有するテーパ面を形
成する。形成されたテーパ面を少なくとも覆うように
めっき層を母材１１０のテーパ面側に形成する。めっ
き層の形成された母材１１０の両面を切削または研削
し、所定のオリフィス開口面積を有するオリフィスプレ
ートを形成する。母材１１０を希塩酸を満たした弱塩
酸槽に浸漬しめっき層を除去する。この製造方法によ
り、噴射特性および調量特性の良好な流体噴射ノズルを
容易にしかも安価に製造可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流体噴射ノズルおよび
その製造方法に関するもので、例えば自動車用の内燃機
関へ燃料を噴射して供給する電磁式燃料噴射弁の噴射ノ
ズルおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、シリコンでオリフィスプレートを
製造する方法が知られている。この方法では、所定厚に
形成したシリコンプレートを蝕刻してオリフィスを形成
している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなシリコンプレートを蝕刻してオリフィスを形成する
方法では、燃料調量を左右するオリフィスの形状を自由
に形成できないことに加え、プレート加工時およびプレ
ート組付け時に破損が多くなるという問題がある。
【０００４】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたものであり、流体を微粒化して噴霧すること
ができるとともに加工の容易な流体噴射ノズルおよびそ
の製造方法を提供することを目的とするものである。ま
た本発明の他の目的は、流体が通過する孔の形状を自由
にかつ容易に加工成形可能な流体噴射ノズルおよびその
製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明による請求項１記載の流体が通過する孔を有す
る流体噴射ノズルのプレートの製造方法は、板状の金属
母材にパンチでプレスすることにより、下流へ向けて流
路面積が徐々に小さくなるように前記孔を画成する壁面
を形成する工程と、前記金属母材の少なくとも一面を切
削または研削することにより前記孔の開口部を形成する
工程と、を有することを特徴とする。
【０００６】本発明による請求項２記載の流体が通過す
る孔を有する流体噴射ノズルのプレートの製造方法は、
板状の金属母材にパンチでプレスすることにより前記孔
を画成する壁面を形成する工程と、前記金属母材の少な
くとも一面を切削または研削することにより前記孔の開
口部を形成する工程と、前記切削または研削工程の前
に、前記孔を画成する壁面を少なくとも覆うように保護
膜を形成する工程と、前記切削または研削工程の後に、
前記保護膜を除去する工程と、を有することを特徴とす
る。
【０００７】本発明による請求項３記載の流体が通過す
る孔を有する流体噴射ノズルのプレートの製造方法は、
板状の金属母材に第１のパンチでプレスすることにより
前記孔を画成する壁面を形成する工程と、前記金属母材
の少なくとも一面を切削または研削することにより前記
孔の開口部を形成する工程と、前記金属母材の前記孔が
形成される部分を第２のパンチでプレスすることにより
窪ませる工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】本発明による請求項４記載の流体噴射ノズ
ルのプレートの製造方法は、請求項１、２または３のい
ずれか１項記載の流体噴射ノズルのプレートの製造方法
において、前記金属母材は磁性材料で形成されることを
特徴とする。本発明による請求項５記載の流体噴射ノズ
ルの製造方法は、請求項１、２、３または４のいずれか
１項記載の流体噴射ノズルのプレートの製造方法におけ
る工程を経て形成されたプレートを流体噴射ノズルのボ
ディに装着する工程を有することを特徴とする。
【０００９】本発明による請求項６記載の流体が通過す
る孔を有する流体噴射ノズルのプレートは、板状の金属
母材にパンチでプレスすることにより形成され、下流へ
向けて流路面積が徐々に小さくなるように前記孔を画成
する壁面と、前記金属母材の下流側の面であって、切削
または研削により前記孔の開口部が設けられた下流側平
面と、を備えることを特徴とする。
【００１０】本発明による請求項７記載の流体が通過す
る孔を有する流体噴射ノズルのプレートは、板状の金属
母材をパンチでプレスすることにより形成されて前記孔
を画成し、一時的に保護膜にて覆われる壁面と、前記金
属母材の下流側の面であって、前記保護膜にて前記壁面
を覆った状態で切削または研削により前記孔の開口部が
設けられる下流側平面と、を備えることを特徴とする。
【００１１】本発明による請求項８記載の流体が通過す
る孔を有する流体噴射ノズルのプレートは、板状の金属
母材を貫通して形成された貫通孔の周辺をパンチにてプ
レスして前記金属母材を窪ませて形成される窪み部を備
えることを特徴とする。本発明による請求項９記載の流
体噴射ノズルのプレートは、請求項６、７または８のい
ずれか１項記載の流体噴射ノズルのプレートにおいて、
前記金属母材は磁性材料で形成されることを特徴とす
る。
【００１２】本発明による請求項１０記載の弁部を開閉
して流体の噴射を断続する流体噴射ノズルは、前記弁部
の下流側に請求項６、７、８または９のいずれか１項記
載のプレートを装着することを特徴とする。
【００１３】
【作用および発明の効果】本発明の請求項６および１記
載の流体噴射ノズルのプレートおよびその製造方法によ
ると、金属母材にパンチによるプレス加工で下流に向け
て流路面積が徐々に小さくなるように孔を画成する壁面
を形成し、金属母材を切削または研削することにより前
記孔の開口部を形成するため、パンチを変更することに
より前記孔の形状を容易に変更可能であり、また、切削
または研削量により前記孔の最小流路面積を変更可能で
あるので、最適な開口面積の孔を有するプレートを容易
に製造可能である。ここで流路面積とは、流体流れ方向
に垂直な面と孔を画成する壁面との交線により囲まれる
面積のことである。
【００１４】また、本発明の請求項７および２記載の流
体噴射ノズルのプレートおよびその製造方法によると、
孔を画成する壁面が形成された金属母材を切削または研
削する前に壁面を少なくとも覆うように保護膜を施すこ
とにより、切削または研削時に金属母材本体にバリが発
生しないので、金属母材のバリ除去工程を省略できると
ともに、前記孔の形成精度を向上することができる。こ
の場合、めっきにより保護膜を形成してもよい。
【００１５】さらにまた、本発明の請求項８および３記
載の流体噴射ノズルのプレートおよびその製造方法によ
ると、孔を画成する壁面が形成された金属母材の部分を
さらにパンチでプレスするので、プレス量を調整するこ
とにより最適な開口面積の孔を有するプレートを容易に
形成することができる。さらにまた、本発明の請求項９
および４記載の流体噴射ノズルのプレートおよびその製
造方法によると、金属母材を磁性材料で形成することに
より、広い接触固定面で磁力により金属母材を固定する
ことができるので、金属母材の固定および位置決めが容
易になるとともに、切削または研削時の金属母材の破損
を低減することができる。さらに、例えば電磁コイルに
印加する電圧を調節することにより金属母材を強固に固
定できるため、大きな切削力または研削力で金属母材を
加工できるので加工時間を短縮することが可能である。
【００１６】さらにまた、本発明の請求項１０および５
記載の流体噴射ノズルおよびその製造方法によると、請
求項１、２、３または４記載の製造方法によりそれぞれ
製造された請求項６、７、８または９記載のプレートを
流体噴射ノズルのボディに装着することにより、流体を
最適に微粒化可能な流体噴射ノズルを容易に製造できる
という効果がある。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 （第１実施例）本発明をガソリン機関の燃料供給装置の
燃料噴射弁に適用した一実施例を図１〜図３に示す。
【００１８】図２に示すように、流体噴射ノズルとして
の燃料噴射弁１０の樹脂製のハウジング１１の内部に、
固定鉄心２１とスプール９１と電磁コイル３２とコイル
モールド３１と磁路としての金属プレート９３、９４と
が一体成形されている。固定鉄心２１は強磁性材料から
なり、コイルモールド３１の上方から突出するようにハ
ウジング１１内に設けられている。固定鉄心２１の内壁
には案内管２９が固定されている。
【００１９】樹脂製のスプール９１の外周に電磁コイル
３２が巻かれ、その後にスプール９１と電磁コイル３２
との外周にコイルモールド３１が樹脂成形され、コイル
モールド３１により電磁コイル３２が包囲されている。
コイルモールド３１は、電磁コイル３２を保護する円筒
状の筒状部３１ａと、電磁コイル３２から電気的に導出
されるリード線を保護するとともに、後述するターミナ
ル３４を保持するために筒状部３１ａから上方に突き出
す突出部３１ｂとからなる。そして、コイルモールド３
１により一体化された状態で固定鉄心２１の外周にスプ
ール９１と電磁コイル３２とが装着される。
【００２０】２枚の金属プレート９３と９４は上方の一
端が固定鉄心２１の外周に接し、下方の他端が磁性パイ
プ２３の外周に接するように設けられ、電磁コイル３２
への通電時の磁束を通す磁路を形成する部材であり、両
側から筒状部３１ａを挟持するように筒状部３１ａの外
周に被覆されている。この２枚の金属プレート９３と９
４により電磁コイル３２が保護されている。
【００２１】ハウジング１１の上方にはハウジング１１
の外壁から突出するようにコネクタ部１１ａが設けられ
ている。そして、電磁コイル３２に電気的に接続される
ターミナル３４が、コネクタ部１１ａおよびコイルモー
ルド３１に埋設される。また、ターミナル３４は図示し
ない電子制御装置にワイヤーハーネスを介して接続され
ている。
【００２２】圧縮コイルスプリング２８の一端は、可動
鉄心２２に溶接固定されるニードル２５の上端面に当接
し、圧縮コイルスプリング２８の他端は、案内管２９の
底部に当接している。圧縮コイルスプリング２８は、可
動鉄心２２とニードル２５とを図２の下方へ付勢し、ニ
ードル２５のシート部４２をニードルボディ２６の弁座
２６ｂに着座させる。図示しない電子制御装置によって
ターミナル３４からリード線を介して電磁コイル３２に
励磁電流が流れると、ニードル２５および可動鉄心２２
が圧縮コイルスプリング２８の付勢力に抗して固定鉄心
２１の方向へ吸引される。
【００２３】非磁性パイプ２４は、固定鉄心２１の下部
に接続され、大径部２４ａおよび小径部２４ｂからなる
段付きパイプ状に形成されている。そして、固定鉄心２
１の下部に、固定鉄心２１の下端から一部突出するよう
に大径部２４ａが接続されている。さらに、非磁性パイ
プ２４の小径部２４ｂの下端には、磁性材料からなり段
付きパイプ状に形成された磁性パイプ２３の小径部２３
ｂが接続されている。なお、非磁性パイプ２４の小径部
２４ｂの内径は磁性パイプ２３の小径部２３ｂの内径よ
りも僅かに小さく設定され、可動鉄心２２の案内部をな
している。
【００２４】次に、非磁性パイプ２４および磁性パイプ
２３の内部空間には、磁性材料からなり筒状に形成され
る可動鉄心２２が設けられている。この可動鉄心２２の
外径は非磁性パイプ２４の小径部２４ｂの内径より僅か
に小さく設定され、可動鉄心２２は非磁性パイプ２４に
摺動可能に支持されている。また、可動鉄心２２の上端
面は、固定鉄心２１の下端面と所定の隙間を介して対向
するように設けられている。
【００２５】ニードル２５の上部には鍔状の接合部４３
が形成されている。そして、接合部４３と可動鉄心２２
とがレーザ溶接され、ニードル２５と可動鉄心２２とが
一体に連結される。さらに、この接合部４３の下方近傍
にフランジ４４が形成されている。接合部４３の外周に
は燃料通路としての溝が複数形成されている。固定鉄心
２１の上方には、燃料タンクから燃料ポンプ等によって
圧送され、燃料噴射弁１０内に流入する燃料中のゴミ等
の異物を除去するフィルタ３３が設けられている。
【００２６】固定鉄心２１内にフィルタ３３を通して流
入した燃料は、案内管２９からニードル２５の接合部４
３に形成されたローレット溝との隙間、さらには、ニー
ドルボディ２６の円筒面２６ａとニードル２５のガイド
部４１に形成されたローレット溝との隙間を通過し、ニ
ードル２５先端のシート部４２と弁座２６ｂとよりなる
弁部に到り、この弁部から噴孔２６ｃに到る。そして、
第１オリフィスプレート７０の第１オリフィス７１、第
２オリフィスプレート７４の第２オリフィス７５を経て
スリーブ３５の貫通孔３５ｂから燃料が噴射される。
【００２７】次に、燃料噴射弁１０の吐出部５０の構成
について図１に基づいて説明する。磁性パイプ２３の大
径部２３ａの内部には、中空円盤状のスペーサ２７を介
してニードルボディ２６が挿入されレーザ溶接されてい
る。スペーサ２７の厚さは、固定鉄心２１と可動鉄心２
２との間のエアギャップを所定値に保持するように調節
される。ニードルボディ２６の内壁には、ニードル２５
のガイド部４１が摺動する円筒面２６ａと、ニードル２
５の円錐状のシート部４２が着座する弁座２６ｂとが形
成されている。さらに、ニードルボディ２６の底部中央
には噴孔２６ｃが形成されている。
【００２８】ニードル２５には、磁性パイプ２３の大径
部２３ａの内壁に収容されるスペーサ２７の下端面から
所定の隙間を介して対向するようにフランジ３６が形成
されている。このフランジ３６は、ニードル２５の全長
のうちニードル２５の先端に形成されるシート部４２側
に形成され、フランジ３６の下方にはニードルボディ２
６に形成される円筒面２６ａに摺動可能となるガイド部
４１が形成されている。
【００２９】なお、ニードル２５に形成される接合部４
３およびガイド部４１の外周にはローレット溝が転造等
によって形成されている。さらに、ニードルボディ２６
の外周壁の底部には有底筒状で合成樹脂製のスリーブ３
５が嵌め込まれている。このスリーブ３５の中央には収
容孔３５ａが形成され、この収容孔３５ａに続いて貫通
孔３５ｂが形成されている。
【００３０】ニードルボディ２６の噴孔２６ｃの前方側
に第１のオリフィスプレート７０が載せられ、この第１
のオリフィスプレート７０の下流側平面に第２のオリフ
ィスプレート７４が密着して重ね合わされ、これら第１
のオリフィスプレート７０および第２のオリフィスプレ
ート７４をニードルボディ２６の端面２６ｄに液密にレ
ーザ溶接で固定し、さらに保護のためのスリーブ３５が
ニードルボディ２６に圧入固定されている。
【００３１】第１のオリフィスプレート７０は金属から
なり、図３に示すように、中央部にスリット状の孔とし
ての第１のオリフィス７１が形成されている。第１のオ
リフィスプレート７０を形成する金属は燃料に対する耐
腐食性があれば金属の種類を限定するものではないが、
成形のし易さや軽量化の点からＳＵＳ３０４が好適であ
る。第１のオリフィス７１は、細長直線状の形状で、図
１の下方（燃料流の下流）に行くに従い流路面積が徐々
に小さくなる先細状に形成され、貫通孔とされている。
第１のオリフィス７１は、対向する４つの台形状の壁面
によって画成されており、第１のオリフィスプレート７
０の上流側平面と壁面との交わる部分は、第１のオリフ
ィスプレート７０の下流側平面と壁面との交わる部分よ
り大きい長方形を呈している。
【００３２】第２のオリフィスプレート７４もＳＵＳ３
０４からなり、第１のオリフィスプレート７０と同様の
形状に形成され、第１のオリフィス７１と直交するよう
にスリット状の孔としての第２のオリフィス７５が形成
されている。この第２のオリフィス７５は、第１のオリ
フィス７１と同様に下方に行くに従い流路面積が徐々に
小さくなる先細状に形成されている。そして、ニードル
ボディ２６への取付状態では、第１のオリフィス７１と
第２のオリフィス７５とが直交する方向に第１のオリフ
ィスプレート７０と第２のオリフィスプレート７４とが
重なり合っている。したがって、第１のオリフィス７１
の下流側開口部の殆どは第２のオリフィスプレート７４
の上流側平面で閉塞され、第１のオリフィス７１および
第２のオリフィス７５の中央部だけが直接的に連通して
いる。
【００３３】図１において、ニードルボディ２６の弁座
２６ｂからニードル２５がリフトすると、噴孔２６ｃよ
り燃料が噴射される。そして、噴孔２６ｃより噴射され
た燃料は、第１のオリフィス７１と第２のオリフィス７
５との交叉部分の貫通孔７６を通り抜け下方へ噴射供給
される。このとき、第１のオリフィス７１を通り抜けよ
うとする燃料は、一部の燃料が第２のオリフィスプレー
ト７４の上流側平面に当り、この上流側平面と第１のオ
リフィス７１を画成する壁面とで画成される溝を助走路
として貫通孔７６の方向へ流れ、貫通孔７６上で両側の
助走路からの流れが衝突して方向を変え、第２のオリフ
ィス７５をその長手方向に向けて扇状に拡がりながら通
り抜ける。ここで第１のオリフィス７１と第２のオリフ
ィス７５との重なり合う貫通孔７６を吹き抜けた燃料
は、第２のオリフィス７５を画成する４つの壁面のう
ち、長手方向に延びる２つの壁面によって燃料噴霧の拡
がり方向が規制される。このように、第１のオリフィス
７１を助走路として流れてきた燃料が互いに衝突し、第
２のオリフィス７５により形成される噴霧案内路に沿っ
て微粒化して拡がる。しかもこの実施例では、第１のオ
リフィス７１を画成する壁面と第２のオリフィスプレー
ト７４の上流側平面とによって溝状の助走路を形成して
いるため、２枚のプレートにスリット状のオリフィスを
形成するだけの簡単な構成で優れた微粒化噴霧が得られ
る。
【００３４】この第１実施例によると、噴孔２６ｃから
噴射された燃料は第１のオリフィス７１および第２のオ
リフィス７５を通り抜けて貫通孔３５ｂより噴射され
る。この噴射燃料は、先細状に絞られた第１のオリフィ
ス７１を通過した後さらに先細状に絞られた第２のオリ
フィス７５を通過するため、微粒化されかつ一方向に噴
射角の狭い良好な噴霧特性を有する噴霧形状となる。こ
のため、図示しない吸気ポートより内燃機関の燃焼室に
供給される燃料は燃焼しやすい噴霧形状となる。
【００３５】次に、第１のオリフィスプレート７０の製
造方法を図４〜図１３に基づいて説明する。第２のオリ
フィスプレート７４も同様の方法で製造可能である。図
１３に示すように、パンチ１００は、角柱状に形成され
た軸部１００ａの先端部が先細りに形成されている。先
端部を形成する２対の対向面１００ｂおよび１００ｃは
それぞれ二等辺三角形および等脚台形状に形成され、等
脚台形状の対向面１００ｃが形成するテーパ角は図４に
図示するごとくθである。第１のオリフィスプレート７
０の母材１１０はＳＵＳ３０４の引出し材を使用する。
【００３６】以下、第１のオリフィスプレート７０の製
造工程を順に説明する。 図４に示すように、母材１１０の両端を図示しない
支持具で支え、母材１１０の上側表面１１０ｂ側から母
材１１０に対して鉛直下向きにパンチ１００を下降させ
る。 図５に示すように母材１１０を貫通しない程度にパ
ンチ１００で母材１１０をプレスし、図６に示すように
パンチ１００のテーパ角θと同じ角を有するテーパ面１
１１を形成する。この工程により、パンチ１００の２対
の対向面１００ｂおよび１００ｃに応じた４つの壁面が
形成され、これらの壁面がオリフィス（孔）を画成す
る。 図７に示すように、形成されたテーパ面１１１を少
なくとも覆うようにめっき層１１２を母材１１０の上側
表面１１０ｂ側に形成する。めっき層１１２は、後述す
る弱塩酸槽によるめっき除去工程において除去しやすい
ように、銅または亜鉛等の比較的柔らかい金属で形成す
ることが好ましい。 図８に示すように、めっき層１１２の形成された母
材１１０の両面を研削する。このとき母材１１０は、図
示しない真空チャックにより片面ずつ吸着されて固定さ
れる。まず母材１１０の下流側平面である下面１１０ａ
を研削し、形成されるオリフィスの燃料下流側の開口面
積を決定する。研削しながら開口面積を検知するため、
図１１に示すシステムを構築する。母材１１０の下面１
１０ａに向けて光源１２１から光線を照射し、研削装置
１２４で研削することにより母材１１０の下面１１０ａ
側に形成されるオリフィスの開口部１３０から漏れ出て
くる光量を母材１１０の上流側平面である上面１１０ｂ
側に配置した光量検出器１２２で検出する。光量検出器
１２２で検出した光量信号はコントローラ１２３に送出
され、所定の開口面積から漏れ出る光量かどうかが判定
される。このとき判定される光量は、めっき層１１２の
厚みを考慮した開口面積から漏れ出る光量である。光量
検出器１２２で検出する光量領域は、光センサの配置に
より、図１２の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すような検
出領域が考えられる。図１２の（Ａ）は、開口部１３０
の長手方向に開口部１３０の幅全体を覆うように検出領
域１４１、１４２、１４３を配置した例である。図１２
の（Ｂ）は、開口部１３０全体を覆うように検出領域１
４４を配置した例である。図１２の（Ｃ）は、開口部１
３０の長手方向の検出領域１４５および幅方向の検出領
域１４６を十字状に交差するように配置した例である。
図１２の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）のいずれの検出領域の
配置でも開口部１３０の全領域から漏れ出る光量を検出
することができるが、使用する光センサの数量を減らし
開口部１３０の全領域から漏れ出る光量を良好に検出す
るには、図１２の（Ａ）に示す検出領域の配置が最も望
ましい。所定の開口面積になるまで母材１１０の下面１
１０ａを研削すると、次に図９に示すように、所定の厚
さになるまで母材１１０の上面１１０ｂ側を研削する。
この実施例では、プレス工程で形成された４つの壁面
が、上面から下面へ向けて徐々に流路面積が小さくなる
孔を形成するよう設けられているため、下面からの研削
に伴い徐々に開口面積が広がり、所望の開口面積で研削
を終えることで所望の開口面積が得られる。これによ
り、燃料の噴射特性に大きな影響を与える調量部として
のオリフィス下面側の開口面積を正確に形成することが
できる。 母材１１０の下面１１０ａおよび上面１１０ｂの研
削が完了すると母材１１０を希塩酸を満たした弱塩酸槽
に浸漬しめっき層１１２を除去し、図１０に示すように
第１のオリフィスプレート７０が形成される。
【００３７】第１実施例の製造方法によると、金属母材
１１０にパンチ１００でオリフィスを形成するため、パ
ンチを取り替えるだけで形成するオリフィスの形状を変
更することができる。さらに、光センサにより開口面積
を検出しながら研削量を調整するため最適な開口面積が
得られる。このため、製品の歩留りが向上できる。即
ち、所望の噴射特性を有するオリフィスプレートが画一
的に得られる。また、めっき層１１２でテーパ面１１１
を保護して金属母材１１０を研削することにより、研削
時に発生するバリがめっき層１１２に発生し金属母材１
１０には発生しないので、弱塩酸槽でめっき層１１２を
除去すれば金属母材１１０のバリ除去工程が省略できる
とともにオリフィスの寸法精度が向上する。
【００３８】第１実施例では、母材１１０にめっき層１
１２を形成する工程を母材１１０の両面研削後にし、め
っき層１１２の形成後、母材１１０の両面を最終研磨し
て前記の工程に移ることは可能である。また、第１実
施例では、第１のオリフィス７１および第２のオリフィ
ス７５ともに先細りに形成したが、本発明では、末広が
りに形成することは可能である。
【００３９】（第２実施例）本発明の第２実施例による
流体噴射ノズルの製造方法を図１４〜図１６に示す。第
２実施例の燃料噴射弁の構成は第１実施例と実質的に同
一であるが、第１のオリフィスプレートおよび第２のオ
リフィスプレートは第１実施例で用いた非磁性のＳＵＳ
３０４に代えて磁性ＳＵＳの引出し材を使用して形成す
る。
【００４０】第２実施例の製造工程は、第１実施例の工
程〜の内、第１のオリフィスプレートおよび第２の
オリフィスプレートが磁性ＳＵＳで形成される以外は、
工程の研削工程だけが異なる。以下、第２実施例の製
造方法を説明する。第１実施例の工程〜と同様に、
母材にパンチでテーパを形成し、母材の状面にめっき層
を形成する。
【００４１】次に、図１４に示すように、めっき層１１
２の形成された母材１１３の上面側を鉄製の研削台１１
５に載置する。研削台１１５の下方には、図示しない電
磁コイルが配設され、この電磁コイルに電圧を印加する
ことにより研削台１１５が磁化され、めっき層１１２を
通して母材１１３が研削台１１５に吸着される。そし
て、母材１１３の下流側平面である下面１１３ａを研削
し、形成されるオリフィスの開口面積を決定する。第１
実施例と同様に図１１に示すシステムを構築し、研削し
ながら開口面積を検知する。所定の開口面積になるまで
母材１１３の下面１１３ａを研削すると、電磁コイルへ
の通電をＯＦＦし、母材１１３の研削された下面１１３
ａ側を研削台１１５に載置する。そして、再び電磁コイ
ルに電圧を印加し、母材１１３を研削台１１５に吸着さ
せる。次に図１６に示す所定の厚さになるまで母材１１
３の上流側平面である上面１１３ｂ側を研削する。
【００４２】次に、第１実施例の工程と同様に母材１
１３からめっき層１１２を除去することにより、第１の
オリフィスプレートおよび第２のオリフィスプレートが
完成する。第２実施例では、磁性ＳＵＳにより形成した
母材１１３を磁力により研削台１１５に吸着させて研削
するため、第１実施例の真空チャックによる固定方法に
比べ、電磁コイルに印加する電圧を調整することによ
り、研削台１１５に母材１１３を強固に固定することが
容易にできる。このため、大きな研削力を母材１１３に
加えることができるので研削時間を短縮することが可能
である。また、母材１１３の全面を研削１１５に固定で
きるので、研削時の母材１１３の破損を低減するととも
に、母材１１３の位置決めが容易に行える。
【００４３】また第２実施例では磁性ＳＵＳにより母材
１１３を形成したが、本発明では、燃料に対する耐腐食
性があれば磁性材料の種類を限定するものではない。 （第３実施例）本発明をガソリン機関の燃料供給装置の
燃料噴射弁に適用した一実施例を図１７〜図１９に示
す。
【００４４】第１のオリフィスプレート７０と第２のオ
リフィスプレート８０はともに金属からなり、第１のオ
リフィスプレート７０の下面に第２のオリフィスプレー
ト８０が重ね合わされている。第２のオリフィスプレー
ト８０は中央部が窪んでおり、第１のオリフィスプレー
ト７０のスリット状の第１のオリフィス７１と直交する
方向に沿って延びるスリット状の第２のオリフィス８１
を形成している。この第２のオリフィス８１は、途中ま
で下方に行くに従い先細状に形成されるテーパ面８１ａ
と、そこから逆に末広がりに形成されているオリフィス
孔８１ｂとからなる。そして、ニードルボディ２６への
取付状態では、第１のオリフィス７１と第２のオリフィ
ス８１とが直交する方向であって、かつ第１のオリフィ
ス７１と第２のオリフィス８１とがその一部分で重複
し、燃料の噴射方向へ直接に貫通する部分を形成するよ
うに第１のオリフィスプレート７０と第２のオリフィス
プレート８０とが重なり合っている。第１のオリフィス
プレート７０は、第１実施例と同様の方法で製造され
る。
【００４５】次に、第２のオリフィスプレート８０の製
造方法を図２０〜図２７に基づいて説明する。図２９に
示すように、パンチ１６０の先端部は、平行に対向する
２対の対向面１６０ａおよび１６０ｂと先端面１６０ｃ
により断面長方形の平板状に形成されている。第２のオ
リフィスプレート８０の母材１５０は引出し材を使用す
る。
【００４６】以下、第２のオリフィスプレート８０の製
造工程を説明する。 図２０に示すように、母材１５０の両端を図示しな
い支持具で支え、母材１５０に対して鉛直下向きに第１
のパンチ１６０を下降させる。 図２１に示すように母材１５０を貫通しない程度に
パンチ１６０で母材１５０をプレスし、図２２に示すよ
うに第１のパンチ１６０の先端部と同形状の溝１５１を
形成する。 図２３に示すように、形成された溝１５１の壁面を
少なくとも覆うようにめっき層１５２を母材１５０の上
流側平面である上面１５０ｂに形成する。めっき層１５
２は、後述する弱塩酸槽によるめっき除去工程において
除去しやすいように、銅または亜鉛等の比較的柔らかい
金属で形成することが好ましい。 図２４に示すように、めっき層１５２の形成された
母材１５０の両面を研削し、図２５に示すように貫通孔
１５３を形成する。このとき母材１５０は、図示しない
真空チャックにより片面ずつ吸着されて固定される。第
３実施例では、母材１５０の下流側平面である下面１５
０ａまたは上面１５０ｂのどちらの面から研削しても構
わない。 母材１５０の下面１５０ａおよび上面１５０ｂの研
削が完了すると希塩酸を満たした弱塩酸槽に母材１４０
を浸漬し、図２６に示すようにめっき層１５２を除去す
る。 図２７に示すように、母材１５０の貫通孔１５３が
形成されている部分に上から第２のパンチ１６１でプレ
スする。第２のパンチ１６１の先端部は断面長方形の曲
面状に形成されているので、母材１５０を押し曲げる作
用しかしない。その先端形状は、図１３のパンチ１００
の各面を滑らかな曲面でつないだ形状である。 第２のパンチ１６１で所定量プレスすると、図２８
に示すように、途中まで下方に行くに従い先細状に形成
されるテーパ面８１ａと、そこから逆に末広がりに形成
されているオリフィス孔８１ｂからなる第２のオリフィ
ス８１を有する第２のオリフィスプレート８０が形成さ
れる。
【００４７】第３実施例の製造方法によると、貫通孔１
５３の形成された金属母材１５０に第２のパンチ１６１
でプレスすることにより第２のオリフィス８１を形成す
るため、第２のパンチ１６１のプレス量を調整するだけ
で母材１５０の押し曲げ量が変化し、テーパ面８１ａと
オリフィス孔８１ｂからなる第２のオリフィス８１の形
状を変更することができる。特に、押し曲げ量を大きく
すると、オリフィス孔８１ｂの上流側の開口面積が大き
くなるため、上流側のテーパ面８１ａとオリフィス孔８
１ｂとで形成される第２のオリフィス８１の調量部とし
ての開口面積を調節することができる。このため、母材
１５０の押し曲げ量を調整して最適な開口面積が得られ
るので製品の歩留りが向上できる。即ち、所望の噴射特
性を有するオリフィスプレートが画一的に得られる。
【００４８】第３実施例では、母材１５０にめっき層１
５２を形成する工程を母材１５０の両面研削後にし、め
っき層１５２の形成後、母材１１０の両面を最終研磨し
て前記の工程に移ることは可能である。また第３実施
例においても、第２実施例と同様に、母材１５０を磁性
ＳＵＳで形成することにより母材１５０の研削時間を短
縮することは可能である。
【００４９】以上説明した本発明の実施例では、パンチ
で溝を形成してから母材を研削したが、本発明では、予
め母材を粗削りしてからパンチで溝を形成する工程に移
ることは可能である。また本発明の実施例では、母材を
貫通しない程度にパンチで溝を形成したが、パンチで母
材を貫通してから最適な開口面積が得られるまで研削し
てもよい。また本発明の実施例では、母材にめっき層を
形成することにより、研削時、母材にバリの発生するこ
とを防止しているが、本発明では、母材にめっき層を形
成せずに研削してオリフィスプレートを形成することは
可能である。さらにまた本発明の実施例では、第１のオ
リフィスプレートに第２のオリフィスプレートを重ね合
わせる例について説明したが、本発明では、３枚以上の
オリフィスプレートを重ね合わせることもできる。ま
た、オリフィス（孔）はスリット状である必要はなく、
正方形状あるいは円形状であってもよい。また本発明の
実施例では、砥石による研削にてプレートの両面を削っ
ているが、バイトによる両面切削でもよい。また、めっ
き工程は、最終研磨工程の前に行うことが重要であり、
プレス工程の前にめっき層を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した第１実施例の燃料噴射弁の噴
孔付近を示す断面図である。
【図２】本発明を適用した第１実施例の燃料噴射弁を示
す断面図である。
【図３】第１実施例のオリフィスプレートの平面図であ
る。
【図４】第１実施例のオリフィスプレートの製造方法を
示す模式的断面図である。
【図５】第１実施例のオリフィスプレートの製造方法を
示す模式的断面図である。
【図６】第１実施例のオリフィスプレートの製造方法を
示す模式的断面図である。
【図７】第１実施例のオリフィスプレートの製造方法を
示す模式的断面図である。
【図８】第１実施例のオリフィスプレートの製造方法を
示す模式的断面図である。
【図９】第１実施例のオリフィスプレートの製造方法を
示す模式的断面図である。
【図１０】第１実施例のオリフィスプレートの製造方法
を示す模式的断面図である。
【図１１】第１実施例による噴孔の研削装置を示す機能
ブロック図である。
【図１２】第１実施例の光量検出器に用いる光センサの
センサ領域を示す模式図である。
【図１３】第１実施例で使用するパンチを示す斜視図で
ある。
【図１４】第２実施例のオリフィスプレートの製造方法
を示す模式的断面図である。
【図１５】第２実施例のオリフィスプレートの製造方法
を示す模式的断面図である。
【図１６】第２実施例のオリフィスプレートの製造方法
を示す模式的断面図である。
【図１７】本発明を適用した第３実施例の燃料噴射弁の
噴孔付近を示す断面図である。
【図１８】本発明を適用した第３実施例の燃料噴射弁を
示す断面図である。
【図１９】第３実施例より製造したオリフィスプレート
の平面図である。
【図２０】第３実施例のオリフィスプレートの製造方法
を示す模式的断面図である。
【図２１】第３実施例のオリフィスプレートの製造方法
を示す模式的断面図である。
【図２２】第３実施例のオリフィスプレートの製造方法
を示す模式的断面図である。
【図２３】第３実施例のオリフィスプレートの製造方法
を示す模式的断面図である。
【図２４】第３実施例のオリフィスプレートの製造方法
を示す模式的断面図である。
【図２５】第３実施例のオリフィスプレートの製造方法
を示す模式的断面図である。
【図２６】第３実施例のオリフィスプレートの製造方法
を示す模式的断面図である。
【図２７】第３実施例のオリフィスプレートの製造方法
を示す模式的断面図である。
【図２８】第３実施例のオリフィスプレートの製造方法
を示す模式的断面図である。
【図２９】第３実施例で使用するパンチを示す斜視図で
ある。
【符号の説明】
１０ 燃料噴射弁（流体噴射ノズル） ７０ 第１のオリフィスプレート（プレート） ７４ 第２のオリフィスプレート（プレート） ７１ 第１のオリフィス（孔） ７５ 第２のオリフィス（孔） １００ パンチ １１０ 母材（金属母材） １１０ａ 下面（下流側平面） １１０ｂ 上面 １１２ めっき層（保護膜） １１３ 母材（金属母材） １１３ａ 下面（下流側平面） １１３ｂ 上面 １５０ 母材（金属母材） １５０ａ 下面（下流側平面） １５０ｂ 上面 １５２ めっき層（保護膜） １５３ 貫通孔 １６０ パンチ（第１のパンチ） １６１ パンチ（第２のパンチ）

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 流体が通過する孔を有する流体噴射ノズ
    ルのプレートの製造方法において、 板状の金属母材にパンチでプレスすることにより、下流
    へ向けて流路面積が徐々に小さくなるように前記孔を画
    成する壁面を形成する工程と、 前記金属母材の少なくとも一面を切削または研削するこ
    とにより前記孔の開口部を形成する工程と、 を有することを特徴とする流体噴射ノズルのプレートの
    製造方法。
  2. 【請求項２】 流体が通過する孔を有する流体噴射ノズ
    ルのプレートの製造方法において、 板状の金属母材にパンチでプレスすることにより前記孔
    を画成する壁面を形成する工程と、 前記金属母材の少なくとも一面を切削または研削するこ
    とにより前記孔の開口部を形成する工程と、 前記切削または研削工程の前に、前記孔を画成する壁面
    を少なくとも覆うように保護膜を形成する工程と、 前記切削または研削工程の後に、前記保護膜を除去する
    工程と、 を有することを特徴とする流体噴射ノズルのプレートの
    製造方法。
  3. 【請求項３】 流体が通過する孔を有する流体噴射ノズ
    ルのプレートの製造方法において、 板状の金属母材に第１のパンチでプレスすることにより
    前記孔を画成する壁面を形成する工程と、 前記金属母材の少なくとも一面を切削または研削するこ
    とにより前記孔の開口部を形成する工程と、 前記金属母材の前記孔が形成される部分を第２のパンチ
    でプレスすることにより窪ませる工程と、 を有することを特徴とする流体噴射ノズルのプレートの
    製造方法。
  4. 【請求項４】 前記金属母材は磁性材料で形成されるこ
    とを特徴とする請求項１、２または３のいずれか１項記
    載の流体噴射ノズルのプレートの製造方法。
  5. 【請求項５】 請求項１、２、３または４のいずれか１
    項記載の流体噴射ノズルのプレートの製造方法におい
    て、 前記工程を経て形成されたプレートを流体噴射ノズルの
    ボディに装着する工程を有することを特徴とする流体噴
    射ノズルの製造方法。
  6. 【請求項６】 流体が通過する孔を有する流体噴射ノズ
    ルのプレートにおいて、 板状の金属母材にパンチでプレスすることにより形成さ
    れ、下流へ向けて流路面積が徐々に小さくなるように前
    記孔を画成する壁面と、 前記金属母材の下流側の面であって、切削または研削に
    より前記孔の開口部が設けられた下流側平面と、 を備えることを特徴とする流体噴射ノズルのプレート。
  7. 【請求項７】 流体が通過する孔を有する流体噴射ノズ
    ルのプレートにおいて、 板状の金属母材をパンチでプレスすることにより形成さ
    れて前記孔を画成し、一時的に保護膜にて覆われる壁面
    と、 前記金属母材の下流側の面であって、前記保護膜にて前
    記壁面を覆った状態で切削または研削により前記孔の開
    口部が設けられた下流側平面と、 を備えることを特徴とする流体噴射ノズルのプレート。
  8. 【請求項８】 流体が通過する孔を有する流体噴射ノズ
    ルのプレートにおいて、 板状の金属母材を貫通して形成された貫通孔の周辺をパ
    ンチにてプレスして前記金属母材を窪ませて形成される
    窪み部を備えることを特徴とする流体噴射ノズルのプレ
    ート。
  9. 【請求項９】 前記金属母材は磁性材料で形成されるこ
    とを特徴とする請求項６、７または８のいずれか１項記
    載の流体噴射ノズルのプレート。
  10. 【請求項１０】 弁部を開閉して流体の噴射を断続する
    流体噴射ノズルにおいて、 前記弁部の下流側に請求項６、７、８または９のいずれ
    か１項記載のプレートを装着することを特徴とする流体
    噴射ノズル。
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