JPH094518A - 流体の流量制御ジェット及び流量制御ジェットの 製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 近接する制御流量を容易に得るとともに流量
公差のバラツキ幅の少ない流量制御ジェットを得る。 【構成】 流量制御ジェット１の制御孔３は、テーパー
孔３Ａとストレート孔３Ｂによって形成される。テーパ
ー孔３Ａはストレート孔３Ｂを備えた制御孔３Ａをテー
パー刃具５にてテーパー下孔加工する第１工程と、第１
工程時における制御孔３の流量を計測する第２工程と、
第２工程における制御孔３の流量信号値と、基準流量に
おける基準信号値とを比較し、ＥＣＵ１５から出力され
る信号に応じて制御孔３のテーパー孔３Ａをテーパー刃
具５にて送り加工する第３工程と、により形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体の流量を規制する
流量制御ジェット（いいかえるとｍｅｔｅｒｉｎｇ ｏ
ｒｉｆｉｃｅ）に関するもので、機関へ供給する混合気
の量及び濃度を制御する気化器において、その燃料量及
び空気量を規制する燃料ジェットあるいは空気ジェット
として用いられる。

【０００２】

【従来の技術】従来、気化器に使用される流量制御ジェ
ットは、図９に示される。２０は制御ジェット本体であ
って、その長手方向Ｘ−Ｘに沿って入口側流路２０Ａ、
制御孔２０Ｂ、出口側流路２０Ｃが連続して形成され
る。この入口側流路２０Ａは、その後端部に形成された
円錐孔２０Ｄが制御孔２０Ｂに向かって連設され、出口
側流路２０Ｃは先端部に形成された円錐孔２０Ｅが制御
孔２０Ｂに向かって連設される。そして、前記制御孔２
０Ｂは直径Ａが一定なるストレート孔で形成され、この
制御孔２０Ｂはストレートドリルによって加工形成され
る。一般的に気化器を流れる燃料あるいは空気は、入口
側流路２０Ａから流入し、制御孔２０Ｂによってその量
が規制され、この規制された流体が出口側流路２０Ｃか
ら流出する。すなわち、制御孔２０Ｂの孔径が大なるこ
とによって大なる流体の量が規制され、制御孔２０Ｂの
孔径が小なることによって小なる流体の量が規制され
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述の如く、気化器内
を流れる燃料量及び空気量は、燃料ジェット、空気ジェ
ットよりなる流量制御ジェットの制御孔２０Ｂにてその
量が規制されるものである。ここで、従来の流量制御ジ
ェットにあっては、その制御孔２０Ｂがストレート孔に
よって形成されていることから、 制御孔２０Ｂによって制御される制御流量が近接する
流量制御ジェットを得ることが困難であった。これは制
御孔２０Ｂを加工するドリルの直径をバラツキなく０．
０１mmおきに用意することが難しい為である。特に制御
孔２０Ｂの直径が０．３５mm程度の微小なる直径領域に
おいてこの不具合は顕著に発生する。 量産時における流量制御ジェットの制御流量は、有害
排気ガス成分の低減、燃料消費量の低減、の鑑点から一
定の流量公差（例えば±１％以内）内におさめられる必
要がある。そして制御孔２０Ｂがストレート孔によって
形成されていることによると制御孔２０Ｂはストレート
ドリルの直径に完全に依存するもので、ストレートドリ
ルの直径のバラツキが直接的に制御孔２０Ｂの制御流量
に影響を与える。そしてこのバラツキを補正する何等の
手段を有しない。以上からすると、ストレートドリルの
直径の管理は極めて慎重に行なわれなければならないも
ので、特別に選別されたストレートドリルの購入費、ド
リルの管理費が上昇し、もって流量制御ジェットの製造
コストを上昇させて好ましいものでない。

【０００４】本発明は、前記課題に鑑み成されたもの
で、近接する制御流量を極めて容易に得ることができる
とともに、流量公差のバラツキ幅の極めて少ない流量制
御ジェットを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】本発明になる流量制御ジェ
ットは前記目的を達成する為に、制御ジェット本体の長
手方向に制御ジェット本体に形成される他の流路より縮
小された制御孔を有する流体の流量制御ジェットにおい
て、制御孔を、流体の流入側より長手方向に沿って、テ
ーパー孔とストレート孔とにより形成したことを特徴と
する。又、前記流量制御ジェットを、制御ジェット本体
の長手方向に沿って形成されるストレート孔を備えた制
御孔のテーパー孔をテーパー刃具にてテーパー下孔加工
する第１工程と；前記第１工程時における制御孔の流量
を計測する第２工程と；第２工程における制御孔の流量
信号値と、基準流量における基準信号値とを比較し、Ｅ
ＣＵから出力される信号に応じて制御孔のテーパー孔を
前記テーパー刃具にて長手方向に送り加工する第３工程
と；によって製造したことを特徴とする。

【０００６】制御孔の形状を流体の流入側より長手方向
に、テーパー孔とし、ストレート孔により形成し、テー
パー孔に対してテーパー刃具を流量制御ジェットの長手
方向に送り加工することによって所望の制御流量を得る
ことができる。テーパー刃具の送りにより制御孔のテー
パー孔の円すい直径を、極めて微少に且つ連続的に拡大
することが可能となり、近接する制御流量を得ることが
できるとともに流量公差のバラツキ幅が少なく高い計量
精度を有する流量制御ジェットを提供できる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明になる流体の流量制御ジェット
の一実施例を図１により説明する。１は制御ジェット本
体であって、その長手方向Ｘ−Ｘに沿って入口側流路
２、制御孔３、出口側流路４が連続して形成される。こ
の入口側流路２は、その後端部に形成された円錐孔２Ａ
が制御孔３に向かって連設され、出口側流路４は先端部
に形成された円錐孔４Ａが制御孔３に向かって連設され
る。そして、前記制御孔３は入口側（図１において左
方）にテーパー孔３Ａが形成され、出口側（図１におい
て右方）にストレート孔３Ｂが形成される。このテーパ
ー孔３Ａはストレート孔３Ｂに向かうにつれその円すい
直径Ａが漸次減少する。いいかえると、入口側流路２に
向かって円すい直径Ａは漸次拡大する。すなわち、テー
パー孔３Ａの入口側は入口側流路２に連なって開口し、
テーパー孔３Ａの出口側はストレート孔３Ｂの入口側に
連なり、更にストレート孔３Ｂの出口側は出口側流路４
に連なって開口する。従って、制御ジェット本体１内を
流れる流体は、入口側流路２−制御孔３としてのテーパ
ー孔３Ａ−制御孔３としてのストレート孔３Ｂ−出口側
流路４へと流下する。尚、上記制御ジェット本体１内に
おける各流路、孔において；ストレート孔３Ｂの孔径Ｂ
がもっとも小径をなす。

【０００８】そして、前記流量制御ジェットの制御孔３
のテーパー孔３Ａは図２に示される如きテーパー刃具５
によって形成される。このテーパー刃具５は、例えば外
周刃にテーパーをもつテーパー刃エンドミル、テーパー
ボールエンドミル、テーパーリーマ、等であり、このテ
ーパー刃具５のテーパー角度Ｃは、制御孔３に形成すべ
きテーパー孔３Ａのテーパー角度Ｃに合わせられる。例
えば制御孔３のテーパー孔３Ａのテーパー角度Ｃを６度
とする場合、テーパー刃具５のテーパー角度Ｃは６度に
形成される。そして、前記テーパー刃具５は、図示せぬ
数値制御工作機械（ＮＣ工作機械）の主軸に取りつけら
れる。この数値制御工作機械は、ＮＣ旋盤、ＮＣボール
盤、ＮＣフライス盤、等であり、工作物（流量制御ジェ
ット）に対する工具（テーパー刃具）の位置を、それに
対応する数値情報で指令して制御する。

【０００９】次に図３によって、テーパー刃具５の送り
位置に対する流量制御ジェットの流量変化について説明
する。本テストに使用された流量制御ジェットは、図４
に示される如く、初期においてテーパー孔３Ａは未加工
であって、制御孔３の長手方向における孔長さＬが０．
８mmに形成され、制御孔３のストレート孔３Ｂの直径Ｂ
が０．３７mmに形成されたものである。又、テーパー刃
具５のテーパー角度Ｃは、３度に形成された。そして、
テーパー刃具５の送り位置が０mmであって、制御孔３に
テーパー孔３Ａが形成されず長さＬの全長（０．８mm）
に渡ってストレート孔３Ｂが形成された第１状態（図４
の状態であってテーパー孔３Ａが形成されていない状
態）において、０．１２７gr／sec の空気が流れる。

【００１０】次に、テーパー刃具５を図において右方へ
０．４mm移動して、テーパー孔３Ａを加工形成する。こ
れによると制御孔３は、入口側流路２側に向けて長さＬ
１なるテーパー孔３Ａが形成され、一方、Ｌ−Ｌ１の長
さを有するストレート孔３Ｂが残る。この第２状態は図
５に示されるもので、この状態において、０．１２９７
５gr／sec の空気が流れる。すなわち、第１状態から第
２状態に向けてテーパー刃具５を０．４mm移動させて長
さＬ１なるテーパー孔３Ａを形成したことによって０．
１２９７５−０．１２７＝０．００２７５gr／sec の空
気流量の増加を得ることができた。この空気の増量は入
口側流路２に向けてテーパー孔３Ａが拡開して開口し、
このテーパー孔３Ａの円すい孔に沿って空気が円滑にス
トレート孔３Ｂに向けて流入すること、及びストレート
孔３Ｂの長さがテーパー孔３Ａの長さＬ１分短くなっ
て、流れ抵抗が減少したことに帰因する。

【００１１】次に前記第２状態からテーパー刃具５を図
において右方へ更に０．４mm移動してテーパー孔３Ａを
加工形成する。（テーパー刃具５は第１状態から０．８
mm右方へ移動したことになる。）この状態は第３状態で
あって、図６に示されるもので、この第３状態において
制御孔３は全長Ｌに渡ってテーパー孔３Ａが形成され
る。本例において、制御孔３の全長Ｌを０．８mmとした
のでストレート孔３Ｂはもはや存在しない。この第３状
態において、０．１３５gr／sec の空気が流れる。第２
状態から第３状態へのテーパー刃具５の移動によって
０．１３５−０．１２９７５＝０．００５２５gr／sec
の空気流量の増加を得ることができた。上述したように
第１状態から第２状態へのテーパー刃具５の０．４mm移
動時における空気流量の増加０．００２７５gr／sec に
比較し、第２状態から第３状態へのテーパー刃具５の
０．４mm移動時における空気流量の増加０．００５２５
gr／sec が大なることは、テーパー孔３Ａの円すい直径
Ａが更に大径となること、及び流れ抵抗がテーパー孔３
Ａより大なるストレート孔３Ｂが無くなった為と考えら
れる。すなわち、第１状態から第３状態に至る、テーパ
ー刃具５の０．８mm移動時において０．１mmおきのテー
パー刃具５の移動時における空気流量の増加は表１に示
される。

【００１２】

【表１】

【００１３】そして、テーパー刃具５が０から０．８mm
移動する間における、０．１mm移動時には、約０．００
１gr/secの空気量の増加がみられる。

【００１４】そして、前記第３状態において、ストレー
ト孔３Ｂがなくなり、制御孔３の全長Ｌに渡ってテーパ
ー孔３Ａが形成された後において、更にテーパー刃具５
を右方へ移動させた状態は図７に示されるもので、テー
パー刃具５を０．９mmから１．５mm迄、０．１mmおきに
テーパー刃具５を右方へ移動した際における空気流量の
増加は表２に示される。

【００１５】

【表２】

【００１６】そして、テーパー刃具５が０．８mmから
１．５mm迄移動する間における０．１mm移動時には、約
０．００３８５gr/secの空気量の増加がみられる。この
ように、テーパー刃具５を０．９mm以上右方へ移動した
際、制御孔３には全長Ｌに渡ってテーパー孔３Ａが形成
され、そのテーパー孔３Ａの円すい直径Ａは、テーパー
刃具５の移動に応じて拡大され、ストレート孔３Ｂによ
る絞りが全くないので円すい直径Ａの拡大につれ制御孔
３の通路径が直接的に大径化され、もって大きく空気量
が増加する。

【００１７】そして、本発明になる流量制御ジェットの
制御孔３にあっては、その制御孔３をテーパー孔３Ａ
と、ストレート孔３Ｂとによって形成したので、（いい
かえると、上記例において、テーパー刃具５の移動を０
mmから０．８mmの範囲内で行ないテーパー孔３Ａを加工
形成する）空気流量の増加割合をテーパー孔のみによる
制御孔に比して約１／３とすることができ、もって近似
する流量を制御しうる流量制御ジェットを提供できる。
再び図３に戻って説明すると、テーパー刃具を０．４mm
移動することによって０．１２９７５gr/secの空気流量
を制御することができ、テーパー刃具を０．３５mm移動
することによって０．１２９２５gr/secの空気流量を制
御することができ、テーパー刃具を０．４５mm移動する
ことによって０．１３０２５gr/secの空気流量を制御す
ることができる。

【００１８】一方、テーパー刃具５は、前述の如く数値
制御工作機械の主軸に取着されるものであり、これによ
るとテーパー刃具５の軸方向送り位置は、０．００１mm
迄正確に制御される。（軸方向送りの分解能は０．００
１mm迄保証される）以上によれば、テーパー刃具５の位
置を極めて正確に維持することができて、テーパー孔３
Ａ及びストレート孔３Ｂを正確に形成できるので、制御
孔３による流量公差のバラツキ幅を極めて小なくできた
ものである。

【００１９】次に、前記流量制御ジェットの好ましい製
造方法の一例について図８により説明する。１０は、数
値制御工作機械としてのＮＣ旋盤であり、ベース１０Ａ
上にワークとしての流量制御ジェットＷが固定配置さ
れ、テーパー刃具５は長手方向に移動するとともに回転
する主軸１０Ｂに装着される。１１は、流量制御ジェッ
トＷの流量を計測する計測アダプターであり、この計測
アダプター１１には流量計１２と圧力源１３が接続され
る。流量計１２によって計測された流量は、ＡＤＣ変換
器１４によって流量信号値に変換されＥＣＵ１５に入力
される。１６は基準流量設定器でこの信号はＥＣＵ１５
へ入力される。ＥＣＵ１５ではＡＤＣ変換器１４からの
流量信号値と基準流量設定器１６からの基準信号値とが
比較され、主軸１０Ｂに向けて補正の信号が出力され
る。

【００２０】そして流量制御ジェットは以下によって製
造される。第１工程は、ストレート孔３Ｂが穿設された
制御孔３に対してテーパー孔３Ａよりなる下孔を形成す
る予備工程であって、回転する主軸１０Ｂは図において
右方向へ一定距離移動し、テーパー刃具５にて制御孔３
のテーパー孔３Ａの下孔加工を行なう。この第１工程に
おいて、制御孔３のテーパー孔３Ａの円すい直径は、最
終的に形成されるテーパー孔３Ａの円すい直径より小径
とされる。第２工程は、前記第１工程時において予備的
に形成された制御孔３の流量を計測する流量計測工程で
ある。制御アダプター１１は流量制御ジェットＷの右端
に係合され、この状態にて圧力源１３より計測アダプタ
ー１１を介して流量制御ジェットＷに例えば負圧が加え
られる。一方流量計１２は流量制御ジェットＷを流れる
流量を計測し、この計測値はＡＤＣ変換器１４に導入さ
れ、流量信号値に変換されてＥＣＵ１５に入力される。
第３工程は、流量制御ジェットＷの制御孔３のテーパー
孔３Ａの最終加工工程である。ＥＣＵ１５において、Ａ
ＤＣ変換器１４から入力される流量信号値と、基準流量
設定器１６から入力される基準信号値とが比較、演算処
理され、主軸１０Ｂに向けて信号が出力される。このと
き、第１工程においては、制御孔３のテーパー孔３Ａの
円すい直径を完成時における円すい直径に比較して小径
に形成されているので、ＥＣＵ１５から主軸１０Ｂに向
けて出力される信号は、テーパー刃具５を長手方向へ移
動する量を決定して指示する信号である。そして、主軸
１０ＢはＥＣＵ１５からの信号に応じて長手方向へ定め
られた量移動するもので、これによって制御孔３のテー
パー孔３Ａの円すい直径が拡大されて最終的に加工形成
される。以上の工程をいいかえると、第１工程において
制御孔３のテーパー孔３Ａの下孔加工が行なわれ、第２
工程において第１工程時における制御孔３の流量が計測
され、第３工程において、前記流量計測に基づいて目標
流量を得る為にテーパー刃具５を長手方向に補正移動し
て最終テーパー孔３Ａの加工を行なう。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明になる流量制御ジェ
ットによると、流量制御ジェットの制御孔をテーパー孔
とストレート孔とにより形成としたので、単一のテーパ
ー刃具の長手方向の送り位置をかえることによってテー
パー孔の円すい直径とテーパー孔の長さ及びストレート
孔の長さとを連続的に且つ無段階に調整することが可能
となり、近接する流量を制御することのできる流量制御
ジェットを提供でき、更には極めて小なる流量公差を有
する流量制御ジェットを得ることができたものである。
かかる流量ジェットを気化器に用いることによって有害
排気ガス成分の低減及び燃料消費量の低減という大なる
効果を奏することができる。又、単一のテーパー刃具の
長手方向における送り位置をかえることで、テーパー孔
の円すい直径、テーパー孔の長さ、ストレート孔の長さ
を変えることができ、これによって流量の異なる流量制
御ジェットを提供できる。これに対し、制御孔がストレ
ート孔のみで形成される従来のものにあっては、ストレ
ート孔を形成するストレートドリルの直径をそれぞれ変
更しない限り制御孔の孔径を変更することはできない。
又、流量制御ジェットの製造を、ストレート孔を備えた
制御孔としてのテーパー孔を下孔加工する第１工程、第
１工程における制御孔の流量を計測する第２工程、第２
工程における計測流量と基準流量を比較し、それに基づ
いて出力される信号によってテーパー刃具を移動してテ
ーパー孔を更に加工する第３工程、とによって行なった
ことによると、極めて均一性が高く、流量公差の少ない
流量制御ジェットを提供できたものである。更には制御
孔としては、従来のストレート孔を、テーパー孔とスト
レート孔とすればよく、他の流路を格別に変更する必要
がないことから流量制御ジェット本体の形状自体に変更
がないもので、これによると互換性を備えた流量制御ジ
ェットを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる流体の流量制御ジェットの一実施
例を示す縦断面図。

【図２】流量制御ジェットの制御孔のテーパー孔を加工
するテーパー刃具を示す縦断面図。

【図３】テーパー刃具の長手方向のテーパー刃具送り位
置と流量制御ジェットの流量との関係を示す線図。

【図４】テーパー刃具が制御孔のストレート孔に配置さ
れ、テーパー孔が未だ加工される前の状態を示す簡略
図。

【図５】テーパー刃具によって制御孔のテーパー孔が形
成された状態を示す簡略図。

【図６】テーパー刃具によってストレート孔が全てテー
パー孔に形成された状態を示す簡略図。

【図７】テーパー刃具によって、テーパー孔が更に拡大
されて形成された状態を示す簡略図。

【図８】本発明になる流量制御ジェットの製造方法を実
施する為の製造装置の一実施例を示す系統図。

【図９】従来の流量制御ジェットの縦断面図。

【符号の説明】

１ 制御ジェット本体 ３ 制御孔 ３Ａ テーパー孔 ３Ｂ ストレート孔 ５ テーパー刃具 １５ ＥＣＵ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御ジェット本体の長手方向に制御ジェ
   ット本体に形成される他の流路より縮小された制御孔を
   有する流体の流量制御ジェットにおいて、制御孔３を、
   流体の流入側より長手方向に沿って、テーパー孔３Ａと
   ストレート孔３Ｂとにより形成してなる流体の流量制御
   ジェット。
2. 【請求項２】 制御ジェット本体１の長手方向に沿って
   形成されるストレート孔３Ｂを備えた制御孔３のテーパ
   ー孔３Ａをテーパー刃具５にてテーパー下孔加工する第
   １工程と；前記第１工程時における制御孔３の流量を計
   測する第２工程と；第２工程における制御孔３の流量信
   号値と、基準流量における基準信号値とを比較し、ＥＣ
   Ｕ１５から出力される信号に応じて制御孔３のテーパー
   孔３Ａを前記テーパー刃具５にて長手方向に送り加工す
   る第３工程と；よりなる流量制御ジェットの製造方法。