JPS63260634A - コンバツシヨンチヤンバ−噴口の加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （＆梁上の利用分野） 本発明はディーゼルエンジン用コンバッションチャンバ
ー（以下、チャンバーと称する）加工方法に係わり、更
に詳しくは異形斜孔である噴口の加工方法の改良に関す
る。

（従来の技術と問題点） 最近ディーゼルエンジンは性能向上のため小型化、熱効
率の向上、高速回転等の要求が強く、そのために燃焼室
周辺の熱負荷が大きくなり、特にチャンバーの噴口部付
近は高温高圧のガスが吹き付は高速で通過していくため
、局部的に高温になり損傷が甚だしいために耐熱性が要
求されると共に、噴口は高い寸法精度が要求され機械加
工によっている。

”このようにチャンバーは耐熱性を要求されるため耐熱
鋼が多く用いられている。一般に耐熱鋼は切削性が悪く
、特に異形斜孔からなる噴口の削り出し加工は極めて困
難である。即ち機械加工ではドリルは通常回転切削する
ため円形以外の孔明けは困難であり、円形以外の異形（
四角形、長円形。

半円形、楕円形）の孔明け、特にチャンバーの噴口のよ
うに被加工体表面に対して傾斜している斜孔の孔明は加
工には機械加工は不適当である。

又マシニングセンター、ＮＣフライス等によってテーブ
ルの３方向に対する送り制御で異形斜孔の加工は可能で
あるが、被加工材料が耐熱材料或いは高硬度の材料では
加工に長時間を要し、且つ切削工具の寿命が短く相当の
コスト高になる。更に工具が加工中に必然的に摩耗を伴
うので、工具の整備、補充がコストに大きく響くこと等
の欠点がある。

この機械加工方法のかかる不都合を解消するため、噴口
の加工を機械加工によらずプレスを用いてパンチにて下
孔を打ち抜き、仕上げ代を少なくし且つ仕上げ代の均一
化を図った下孔をあけた後。

機械加工にて仕上げすることにより機械加工を容易にし
て、低コストの噴口の加工方法の検討は進められている
が、パンチに伴うチャンバーに変形が発生する問題、切
り粉の排出がスムースにいかない又排出された切り粉に
よってチャンバーが傷つけられる、或いはパンチの寿命
が短い等の種々の問題が解決されず実用に至っていない
。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上述のチャンバーの噴口の加工方法の問題点
に着目し、噴口に近似した形状の下孔をパンチにて形成
することを可能として、孔明は加工部分の仕上げ代を少
なく且つ均一化して仕上げ加工を容易にし、更にパンチ
の寿命の延長を図った低コストの噴口の加工方法を提供
することを目的とする。

本発明の噴口の加工方法は、断面形状が略凹形形状に成
形されたチャンバ一本体を、噴口が垂直に上下動するパ
ンチの軸心に対して同一延長線上になるように設けられ
たメ型の斜孔に挿入し、燃焼室をメ型の斜孔に装着され
先端部が燃焼室内部と同一形状からなり、且つパンチの
軸心と同一延長線上に設けられた切粉排出孔を有する芯
金に嵌合挿入してワーク押えにて下方に押圧してチャン
バ一本体をメ型に固定した後、上部に逃げを設けたパン
チにて噴口の下孔を打ち抜き、打ち抜いた下孔を機械加
工により仕上げることを特徴とする。

（実施例） 以下１本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明す
る。

第３図のチャンバー断面図と第４図のチャンバーの底面
図に示すように、材質が５ＵＳ３１０Ｓからなるチャン
バ一本体１の被加工表面となる上面４に対し、傾斜角度
Ａだけ傾斜している噴口２を加工した。

従来の機械加工方法と従来の加工方法による噴口の加工
時間と工具代の実績は下記の通りである。

加工方法（１） チャンバーの材質：５ＵＳ３１０Ｓ 加工方法：マシニングセンターにて噴口の下孔と仕上げ
加工を同時加工する。

仕上げは２回加工 加工方法（２） チャンバーの材質：ＲＩＫ−ＭＢ （ＳＵＳ４３１相当材） 下孔加工：専用機で第５図に示すように、ドリルで３個
の孔７ａ、７ｂ、７ｃ をあける。

仕上げ代８は最低部分で０　、５　＋ｕ＋仕上げ加工：
ＮＣフライスで１回仕上げ以上の従来の加工方法による
一個当りの噴口の加工時間を第１表に、工具式を第２表
に示す。

第１表　（秒／個） 第２表　（円／個） 本発明のチャンバーの噴口の加工方法について、第１図
の加工装置の概要断面図と第２図の要部拡大断面図に基
づいて説明する。

メ型１１には、チャンバ一本体の噴口２が垂直に上下動
するパンチ１０の軸心に対して同一延長線上になるよう
に、噴口２の傾斜角度Ａと同じ角度を有する傾斜面１２
と、該傾斜面１２に垂直に即ちパンチ１０の軸心に対し
て噴口２の傾斜角度Ａだけ傾けて形成されたチャンバ一
本体の外周面５が密接に嵌合する斜孔１３と、パンチ１
０の軸心と同一延長線上に切粉排出孔１４が設けられて
いる。斜孔１３には芯金１５が嵌合装着されている。

芯金１５は、チャンバーの燃焼室３の内部と略同一形状
からなる先端部と斜孔１３内を嵌合する胴部１７からな
り、パンチ１０の軸心と同一延長線上になるように設け
られた切粉排出孔１６と、中心部にノックアウトピン１
８が嵌合上下に摺動する貫通孔１９が設けられている。

貫通孔１９内にノックアラピン１８が嵌合挿入され、ノ
ックアウトピン１８の下端部は、図示しないエアシリン
ダによって前後に動くノックアウト用スライダ２０の先
端に設けられた傾斜面２１に当接しており、ノックアウ
トピン１８がノックアウト用スライダ２０の前進によっ
て押し上げられてチャンバーを斜孔１３から押出し、後
退によってスプリング２７によって元に戻るようになっ
ている。

メ型１１の上方には１図示しないプレスのクランクに固
着されパンチ１０が取付けられたプレス板２２に連動し
て下方に押圧されて、チャンバ一本体の上面４に当接す
る傾斜面２５が形成されたワーク押え２４を有するスト
リッパー板２３が設けられている。

以上の構成からなる加工装置のメ型の斜孔１３に、燃焼
室３を芯金１５の先端部に嵌合してチャンバ一本体１を
嵌合装着する。プレスクランクの下降に伴ってプレス板
２２が下降しこれに連動してストリッパー板２３が下降
して、ワーク押え２５によってチャンバ一本体の上面４
が押圧され鍔部６が傾斜面１２に固定された後、パンチ
１０によって噴口の下孔が打ち抜かれる。打ち抜き後、
ノックアウト用スライダ２０ガ前進してノックアウトピ
ン１８を上昇させて、チャンバ一本体１を斜孔１３から
押出す。

このようにチャンバ一本体１は、斜孔１３と芯金１５及
びストリッパー板のワーク押え２５とによって、内外周
面がしっかりとメ型１１に固定保持された状態で、パン
チされるので打ち抜きの衝撃に対して変形は防止されて
チャンバ一本体１に変形の発生は認められなかった。又
切粉はメ型と芯金の切粉排出孔１６と１４からスムース
に排出されてチャンバ一本体を傷めることもなかった。

図中２６は図示しないエアシリンダによって前後動する
ワーク押えガイドである。

又、パンチ１０は第６図に示すように、先端部は噴口の
形状の近似して形成されており、上部は長手方向に逃げ
部９を設けた工夫を行ったことによって、打ち抜き時の
スプリングバック現象の影響が排除されて、下孔の形状
が均一化されると共にパンチの寿命の延長が図られた。

本加工方法によって得られた下孔は噴口の形状に近似し
ており仕上げ代は均一化され、且つ仕上げ代も従来の加
工方法の最低部分でＱ　、　５　ａｍに対して０．２５
ｍｍと半分と少なかった。

−個当りのプレス打ち抜き時間は１８秒で、第１表に示
す従来の下孔加工時間の３０秒〜９８秒に対して１／２
〜１／６と大幅に短縮され、又仕上げ加工時間も下孔が
仕上げ形状に近似して仕上げ代が均一で少ないために、
−個当り３０秒と従来の１７３と大幅に短縮され、合計
の噴口の加工時間でも４８秒と従来の１／３〜１／４と
短縮され大幅な生産性の向上が図られた。

又、工具式も一個当り下孔加工用で０．２１円、仕上げ
加工用で１．２５円と合計で１．４５円で。

第２表に示す従来の工具式の１７３〜１／１４と大幅に
工具式の低減が図られて、生産性の向上とあいまって噴
口の加工コストの大幅な低減が図られた。

尚、本発明による加工方法の加工装置は本実施例に限定
されるものでなく、チャンバ一本体の上面からの抑圧の
方法や、押出し方法等は他の通常の方法を適宜用いるこ
とは自在である。

（効果） 本発明による燃焼室に嵌合してチャンバーを保持し、切
り粉の排出孔の設けられた芯金を用いることによって、
チャンバーの変形が防止され切り粉の排出がスムースに
行なわれ、更にパンチに逃げを設ける等の工夫によって
パンチの寿命の延長が図られる等、従来パンチによる問
題点が解消されてパンチによる噴口の下孔の打ち抜き加
工が可能になり、加工時間の短縮による生産性の向上と
工具式の低減によって大幅なコスト低減が図られて、低
コストのチャンバー噴口の加工方法が得られた効果は顕
著である。

【図面の簡単な説明】

第１図　本発明の加工方法に係る加工装置の概要断面図 第２図　第１図の要部拡大断面図 第３図　チャンバーの縦断面図 第４図　チャンバーの底面図 第５図　従来の加工方法による下孔の形状第６図　本発
明に係るパンチの正面図 １：チャンバ一本体　　　２：噴口 ３：燃焼室　　　　　　１０：パンチ １１：メ型　　　　　　　１３：斜孔 １４：切粉排出孔　　　　１５：芯金 １６：切粉排出孔 １８：ノックアウトピン　１９：貫通孔２０：ノックア
ウト用スライダ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、断面が略凹形形状に成形されたディーゼルエンジン
   用コンバッションチャンバー本体（１）を、メ型（１１
   ）に噴口（２）がパンチ（１０）の軸心に対して同一延
   長線上になるように装着されている芯金（１５）に燃焼
   室（３）を嵌合挿入して下方に押圧して固定し、パンチ
   （１０）によって噴口（２）の形状に近似する下孔を打
   ち抜き切り粉は切粉排出孔（１６）より排出されて下孔
   をあけた後、下孔を機械加工により仕上げることを特徴
   とするディーゼルエンジン用コンバッションチャンバー
   噴口の加工方法。 ２、メ型（１１）には、噴口（２）の傾斜角度Ａを有す
   る傾斜面（１２）が形成されて、傾斜面（１２）に垂直
   にパンチの軸心に対し噴口の傾斜角度Ａを有するコンバ
   ッションチャンバーが嵌合挿入される斜孔（１３）が設
   けられて、斜孔（１３）には芯金（１５）が装着されて
   おり、更にパンチ（１０）の軸心と同一延長線上に切粉
   排出孔（１４）が設けられていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のディーゼルエンジン用コンバッ
   ションチャンバー噴口の加工方法。 ３、芯金（１５）は、先端部が燃焼室（３）と略同一の
   形状からなり、パンチ（１０）の軸心と同一延長線上に
   切粉排出孔（１６）が形成されており、メ型の斜孔（１
   ３）に嵌合装着されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項及び第２項記載のディーゼルエンジン用コン
   バッションチャンバー噴口の加工方法。