JPH0752022A - 砥粒流動体を用いた加工方法及びその加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワークにあけられている極小径の各孔を通過
する砥粒流動体の量がそれぞれ均等となるように制御
し、これらの孔の修正加工及び仕上げ精度を均一化す
る。 【構成】 中空形状でかつ先端部に極小径の孔（燃料噴
射孔）Ｗａが複数個あけられているワークＷがワークホ
ルダー１２にセットされ、このワークＷの内部に所定の
供給装置１４により砥粒流動体Ｆを供給し、これらの各
孔Ｗａの形状を砥粒流動体Ｆの通過によって修正加工し
て仕上げる加工装置において、前記ワークＷの各孔Ｗａ
に対して個々に連通する流路２２を有し、これらの流路
２２における開口位置の間隔が前記の各孔Ｗａの間隔よ
りも充分に大きく設定された変換ブロック２０と、この
変換ブロック２０における前記各流路２２の開口位置に
それぞれ配置されて前記の各孔Ｗａを通過する砥粒流動
体Ｆの量が均等となるように制御可能な流量調整機構３
０とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車用インジ
ェクタ（ＥＦＩ）のボディのように中空形状でかつ先端
部に極小径の孔（燃料噴射孔）があけられているワーク
を対象とし、その孔の形状や面粗さを砥粒流動体により
修正加工して仕上げるための加工方法及びその加工装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の砥粒流動体は、シリコンオイル
等の粘性流体を媒体とし、この媒体に砥粒を混合させた
ものである。この砥粒流動体を前記のようなワークの内
部に供給して前記燃料噴射孔を通過させることにより、
極小径でかつ精密仕上げが要求される燃料噴射孔の修正
加工を行っている。かかる砥粒流動体を用いた具体的な
装置としては、例えば特開昭６３−２０７５５８号公報
に開示されている印字ワイヤ案内部材の加工装置を挙げ
ることができる。この公報の加工装置は、印字ワイヤ案
内部材の微小孔に向けて砥粒流動体を供給する部材と、
この供給部材を位置決めする機構と、供給される砥粒流
動体の温度を一定に制御する機構とを備え、前記微小孔
の内周面を砥粒流動体の通過によって仕上げている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし前記の被加工孔
が一つの場合には問題はないが、多孔式インジェクタの
ように複数個の燃料噴射孔を有するワークの場合は、各
孔の位置や傾斜角あるいは修正加工前の形状（孔径やば
りの大小）によって砥粒流動体の流動性に差が生じる。
つまり各孔を通過する砥粒流動体の量が異なることとな
って加工効果にも差が生じ、各孔の径や仕上げ面粗さが
不揃いとなる。本発明の技術的課題は、ワークの各孔を
通過する砥粒流動体の量がそれぞれ均等となるように制
御することで、各孔の修正加工及び仕上げ精度を均一化
することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は中空形状でかつ先端部に極小径の孔が複数
個あけられているワークの内部に砥粒流動体を供給し、
これらの各孔の形状を砥粒流動体の通過によって修正加
工して仕上げる加工方法において、前記の各孔を通過す
る砥粒流動体の量が均等となるように制御する。また本
発明の加工装置はつぎのように構成されている。すなわ
ち中空形状でかつ先端部に極小径の孔が複数個あけられ
ているワークがワークホルダーにセットされ、このワー
クの内部に所定の供給装置により砥粒流動体を供給し、
これらの各孔の形状を砥粒流動体の通過によって修正加
工して仕上げる加工装置において、前記ワークの各孔に
対して個々に連通する流路を有し、これらの流路におけ
る開口位置の間隔が前記の各孔の間隔よりも充分に大き
く設定された変換ブロックと、この変換ブロックにおけ
る前記各流路の開口位置にそれぞれ配置されて前記の各
孔を通過する砥粒流動体の量が均等となるように制御可
能な流量調整機構とを備えている。

【０００５】

【作用】本発明によれば、ワークの内部に供給された砥
粒流動体は前記の各孔を通過してそれぞれのばり取りや
面取りなどの加工が行われる。このときに各孔の位置や
傾斜角の違いにかかわらず、これらの孔を通過する砥粒
流動体の量はそれぞれ均等に制御される。この結果、各
孔での加工効果が揃うこととなり、それぞれの修正加工
及び仕上げ精度が均一となる。

【０００６】

【実施例】つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説
明する。 実施例１ 図１に砥粒流動体Ｆを用いた加工装置の概略が断面図で
示されている。この加工装置は図１（Ａ）で明らかなよ
うにピストン駆動ユニット１８、砥粒流動体Ｆの供給装
置１４、ワークホルダー１２、変換ブロック２０、砥粒
流動体Ｆの流量調整機構３０、同じく砥粒流動体Ｆの攪
拌槽４０を主体として構成されている。なお本実施例で
加工の対象としているワークＷは、自動車用インジェク
タ（ＥＦＩ）のボディであって、その先端部には図１
（Ｂ）で示すように極小径の燃料噴射孔Ｗａが複数個
（例えば三個）あけられている。

【０００７】図１（Ａ）で示すように前記砥粒流動体Ｆ
の供給装置１４は、供給シリンダ１５とその内部にスラ
イド可能に組込まれた押出しピストン１６とによって構
成されている。そしてこの押出しピストン１６は前記ピ
ストン駆動ユニット１８によって駆動される。また供給
シリンダ１５における下端部の内周面は円錐状に絞ら
れ、前記ワークホルダー１２にセットされたワークＷの
内部に連通可能な開口部１５ａとなっている。なお前記
ピストン駆動ユニット１８の詳しい構成については後で
説明する。

【０００８】前記ワークホルダー１２は、供給装置１４
の下方に配置されたベース１０の上面に設けられてい
る。そして前記ワークＷはワークホルダー１２の中央部
において供給装置１４と同軸線上にセットされている。
この状態におけるワークＷは、供給装置１４の供給シリ
ンダ１５とその開口部１５ａを通じて連通しているとと
もに、このワークＷの先端部は前記ベース１０を貫通し
てその下面に位置している。

【０００９】前記変換ブロック２０はベース１０の下面
に対し、ブッシュ２４を介して取付けられている。この
変換ブロック２０にはワークＷの先端部が嵌まり込む凹
部２１が形成されていて、この凹部２１とワークＷの先
端部との間にはガスケット２６を介在させている。しか
も変換ブロック２０には、ワークＷの各燃料噴射孔Ｗａ
に対しガスケット２６の各孔を通じて個々に連通する流
路２２が形成されている。これらの各流路２２は相互の
間隔が大きく開く方向に向けて延び、かつ変換ブロック
２０の下面でそれぞれ開口している。すなわちこの変換
ブロック２０により、前記ワークＷにおける各燃料噴射
孔Ｗａの間隔及び開口位置が実質的に変えられている。

【００１０】前記変換ブロック２０の下面には、各流路
２２の開口位置において前記流量調整機構３０がそれぞ
れ設けられている。これらの流量調整機構３０は、各流
路２２に対して個別に連通したシリンダ形状のバルブケ
ース３２と、このバルブケース３２内に組込まれてそこ
を通過する前記砥粒流動体Ｆの量を調整できる調整バル
ブ３３とによって構成されている。したがって各流量調
整機構３０の調整バルブ３３を調整することにより、結
果的にはワークＷの各燃料噴射孔Ｗａを通過する砥粒流
動体Ｆの量を個々に制御できることとなる。前記流量調
整機構３０は砥粒流動体Ｆの流量（流速）を制御できる
バルブであれば、ポペット型、スプール型あるいはソレ
ノイドによるサーボタイプ等いずれの形式を用いてもよ
い。ただし砥粒流動体Ｆの通過によっても機能を維持で
きる材質ならびに構造を選ぶ必要がある。

【００１１】前記の各流量調整機構３０の直下には、こ
れら流量調整機構３０のバルブケース３２内をそれぞれ
通過してきた砥粒流動体Ｆを受けるための回収タンク４
４が設置されている。この回収タンク４４は回収パイプ
４６によって前記攪拌槽４０に接続されている。この攪
拌槽４０の内部には図示外のモーターによって回転駆動
される攪拌用のフィン４２が設けられており、このフィ
ン４２の回転により砥粒流動体Ｆの媒体Ｍと砥粒Ｐとが
適正に攪拌混合される。前記攪拌槽４０と前記供給装置
１４の供給シリンダ１５とは供給パイプ４１を通じて相
互に接続されている。またこの攪拌槽４０にはポンプ
（図示外）が内蔵されている。このポンプの駆動によっ
て前記回収タンク４４に回収された砥粒流動体Ｆが回収
パイプ４６を通じて攪拌槽４０に回収され、同時に攪拌
槽４０内で攪拌混合された砥粒流動体Ｆが供給パイプ４
１を通じて供給シリンダ１５に送られる。

【００１２】図２に前記ピストン駆動ユニット１８の構
成図が示されている。この図面で明らかなように、ピス
トン駆動ユニット１８はシステム制御回路７０を中心と
して構成されている。このシステム制御回路７０は中央
処理装置（ＣＰＵ）とメモリー装置（ＲＡＭ，ＲＯＭ）
とを備えたコンピュータシステムである。システム制御
回路７０は、荷重制御ブロック７２と変位制御ブロック
７４との二つのブロックで構成され、以下に述べるよう
に前記供給装置１４における押出しピストン１６の駆動
について荷重一定の制御と変位量一定の制御のいずれか
を選択して実行することができる。さらにこのシステム
制御回路７０は、指令信号線５０Ａおよびフィードバッ
ク信号線５０Ｂによってサーボアンプ５０に接続されて
いる。このサーボアンプ５０からの油圧切換え信号線５
０Ｃは、サーボバルブ５６のサーボアクチュエータ５８
に接続されている。

【００１３】前記サーボバルブ５６は四つのポートを備
えており、そのうちの二つのポートは油圧配管５２Ｃ，
５２Ｄによって油圧ユニット５２に接続されている。油
圧配管５２Ｃは油圧ユニット５２内の油圧ポンプ５２Ａ
の吐出部に接続されており、油圧配管５２Ｄは油圧タン
ク５２Ｂに接続されている。また残る二つのポートは、
油圧配管５６Ａおよび油圧配管５６Ｂによってサーボシ
リンダ６０に接続されている。このサーボシリンダ６０
は、その内部のサーボピストン６２によってシリンダ前
室６０Ａとシリンダ後室６０Ｂとに分けられている。そ
してシリンダ前室６０Ａには前記油圧配管５６Ａが接続
されており、シリンダ後室６０Ｂには油圧配管５６Ｂが
接続されている。前記サーボバルブ５６は、油圧切換え
信号線５０Ｃからサーボアクチュエータ５８に供給され
る電流の大きさに応じて前記油圧ポンプ５２Ａから油圧
配管５６Ａあるいは油圧配管５６Ｂに供給される油量を
無段階に制御する機能を有する。これによってサーボシ
リンダ６０のシリンダ前室６０Ａとシリンダ後室６０Ｂ
とに供給される油量が微調整され、サーボピストン６２
の前後位置が精密に制御される。

【００１４】前記サーボピストン６２に固定されている
ピストンロッド６４の一端部は、サーボシリンダ６０の
端面を貫通して前記供給装置１４の押出しピストン１６
に結合されている。これによりサーボピストン６２の作
動に伴って供給装置１４の押出しピストン１６が駆動さ
れることになる。つまり前記サーボバルブ５６の作動に
よって押出しピストン１６の駆動位置がサーボ制御され
ることになる。なお前記ピストンロッド６４の軸上には
ロードセル６６が設けられている。このロードセル６６
の出力信号は、信号線６６Ａによって動歪み計７６に入
力されてピストンロッド６４からロードセル６６に加え
られる荷重に対応する信号に変換される。この動歪み計
７６で変換された信号は信号線７２Ａによって前記シス
テム制御回路７０の荷重制御ブロック７２に入力され
る。

【００１５】またロードセル６６と対向する位置にはポ
テンショメータ６８が設けられており、このポテンショ
メータ６８は信号線６８Ａ，６８Ｂによってシステム制
御回路７０の変位制御ブロック７４に接続されている。
このポテンショメータ６８はピストンロッド６４の前後
方向の変位量を測定する機能を有し、変位制御ブロック
７４から信号線６８Ａによって入力された電流がポテン
ショメータ６８において変位量に対応する変化を受け、
それが信号線６８Ｂによって変位制御ブロック７４に入
力される。さらにピストンロッド６４に沿って前後二個
のリミットスイッチ７８Ａ，７８Ｂが設置されている。
これらのリミットスイッチ７８Ａ，７８Ｂは物体の接近
を電磁的に感知して信号を出力するもので、前記ピスト
ンロッド６４の作動に伴ってロードセル６６が近づく
と、それぞれの信号線７０Ａ，７０Ｂによって前記シス
テム制御回路７０に電気信号が出力される。これによっ
てシステム制御回路７０から指令信号線５０Ａを通じて
サーボアンプ５０に制御信号が出力され、ピストンロッ
ド６４の行き過ぎが防止される。

【００１６】つぎに前記加工装置によるワークＷの加工
について説明する。図１（Ａ）において前記ピストン駆
動ユニット１８により供給装置１４の押出しピストン１
６が押されると、供給シリンダ１５内の砥粒流動体Ｆが
ワークＷの内部に供給される。この砥粒流動体Ｆはワー
クＷの各燃料噴射孔Ｗａを通過し、前記変換ブロック２
０の各流路２２及び前記の各流量調整機構３０を経て回
収タンク４４に受けられる。このようにワークＷの燃料
噴射孔Ｗａを砥粒流動体Ｆが連続して通過することによ
り、この砥粒流動体Ｆの媒体Ｍに混合されている砥粒Ｐ
の研磨作用によって各燃料噴射孔Ｗａの面取り、ばり取
り及び孔径の修正といった加工あるいは面粗さの改善が
行われる。そしてこのとき、各燃料噴射孔Ｗａを通過す
る砥粒流動体Ｆの量が均等となるように各流量調整機構
３０の調整バルブ３３を調整することで、各燃料噴射孔
Ｗａにおける加工効果（孔径，形状，面粗さなど）が揃
うこととなる。

【００１７】なお前記供給装置１４からワークＷの内部
に供給される砥粒流動体Ｆの流量は前記ピストン駆動ユ
ニット１８によって制御でき、その制御には前述したよ
うに荷重一定の制御と変位量一定の制御とがある。まず
荷重一定の制御を選択した場合には、図２に示されるシ
ステム制御回路７０のうち、荷重制御ブロック７２が機
能する。荷重制御ブロック７２による制御では、ピスト
ンロッド６４に取り付けられたロードセル６６によって
前記供給装置１４の押出しピストン１６に加わる荷重が
測定される。そしてこの荷重の大きさが設定された値に
なるように、指令信号線５０Ａからサーボアンプ５０に
制御信号が送られてサーボピストン６２の移動量が制御
される。一方、変位量一定を選択した場合には、前記シ
ステム制御回路７０のうちの変位制御ブロック７４が機
能する。変位制御ブロック７４による制御では、ポテン
ショメータ６８によってピストンロッド６４の時間当た
りの変位量が測定され、この変位量の大きさが設定され
た値になるように指令信号線５０Ａからサーボアンプ５
０に制御信号が送られてサーボピストン６２の移動量が
制御される。

【００１８】実施例２ 図３に流量調整機構３０を前記の調整バルブ３３を利用
したタイプからシリンダー形式の負荷ユニット３４に代
えた加工装置の概略が断面図で示されている。この図面
において変換ブロック２０の各流路２２には、前記負荷
ユニット３４の各シリンダ３４ａがそれぞれ個別に連通
している。これらのシリンダ３４ａ内に位置する各ピス
トン３４ｂのピストンロッド３４ｃは、それぞれロード
セル３６を介して各サーボシリンダ３８のピストンロッ
ド３９に連結されている。供給装置１４の押出しピスト
ン１６の作用により、ワークＷの各燃料噴射孔Ｗａを通
過した砥粒流動体Ｆは変換ブロック２０の各流路２２を
通って前記負荷ユニット３４の各シリンダ３４ａに充填
されていく。この砥粒流動体Ｆの充填に伴う圧力変化が
前記ロードセル３６で検知され、それに基づいて前記の
各サーボシリンダ３８が圧力制御される。これらのサー
ボシリンダ３８の圧力制御により、前記の各シリンダ３
４ａ内の充填圧力が所定値に達すると加工を終了する。

【００１９】そこで砥粒流動体Ｆの充填に伴う前記の各
シリンダ３４ａ内の圧力を、それぞれのサーボシリンダ
３８によって個々に制御することにより、砥粒流動体Ｆ
の供給による前記ワークＷの加工開始から終了までの間
において各燃料噴射孔Ｗａを通過する砥粒流動体Ｆの量
を均等にできる。したがって前記の実施例１の場合と同
様に各燃料噴射孔Ｗａにおける加工効果（孔径，形状，
面粗さなど）を揃えることができる。なおこの実施例２
において、前記実施例１と同一もしくは均等構成と考え
られる部材には図面に同一符号を付して重複する説明は
省略する。

【００２０】以上の実施例においてワークＷの各燃料噴
射孔Ｗａを通過する砥粒流動体Ｆの量が個々に異なるよ
うに前記の各流量調整機構３０をあらかじめ設定してお
くことにより、各燃料噴射孔Ｗａの加工効果に敢えて違
いをもたせることも可能である。また各流量調整機構３
０と前記ピストン駆動ユニット１８におけるシステム制
御回路７０の中央処理装置（ＣＰＵ）とを接続し、流量
調整機構３０における砥粒流動体Ｆの流量データを流量
センサーなどで検出してＣＰＵへフィードバックするこ
ともできる。この場合、従来のオープンループ制御によ
る加工に比べてより高精度の加工が可能となる。

【００２１】

【発明の効果】このように本発明は、ワークの各孔を通
過する砥粒流動体の量がそれぞれ均等に制御されるた
め、各孔の内径などの修正加工ならびに面粗さなどの仕
上げ精度が全ての孔について均一となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】砥粒流動体を用いた加工装置の概略を表した断
面図である。

【図２】ピストン駆動ユニットの構成図である。

【図３】実施例２の加工装置の概略を表した断面図であ
る。

【符号の説明】

１２ ワークホルダー １４ 供給装置 ２０ 変換ブロック ２２ 流路 ３０ 流量調整機構 Ｗ ワーク Ｗａ 孔（燃料噴射孔） Ｆ 砥粒流動体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空形状でかつ先端部に極小径の孔が複
   数個あけられているワークの内部に砥粒流動体を供給
   し、これらの各孔の形状を砥粒流動体の通過によって修
   正加工して仕上げる加工方法において、 前記の各孔を通過する砥粒流動体の量が均等となるよう
   に制御することを特徴とした砥粒流動体を用いた加工方
   法。
2. 【請求項２】 中空形状でかつ先端部に極小径の孔が複
   数個あけられているワークがワークホルダーにセットさ
   れ、このワークの内部に所定の供給装置により砥粒流動
   体を供給し、これらの各孔の形状を砥粒流動体の通過に
   よって修正加工して仕上げる加工装置において、 前記ワークの各孔に対して個々に連通する流路を有し、
   これらの流路における開口位置の間隔が前記の各孔の間
   隔よりも充分に大きく設定された変換ブロックと、この
   変換ブロックにおける前記各流路の開口位置にそれぞれ
   配置されて前記の各孔を通過する砥粒流動体の量が均等
   となるように制御可能な流量調整機構とを備えているこ
   とを特徴とした砥粒流動体を用いた加工装置。