WO2007148716A1

WO2007148716A1 - 放電による表面処理方法及びドレッシング方法

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Publication number: WO2007148716A1
Application number: PCT/JP2007/062401
Authority: WO
Inventors: Kazutaka Fujii; Naohiro Tomita
Original assignee: Bosch Corporation
Priority date: 2006-06-21
Filing date: 2007-06-20
Publication date: 2007-12-27
Also published as: JPWO2007148716A1; EP2039802A1; US20090255822A1; JP4801155B2

Abstract

　従来に比して簡易な設備と手順により、部品内部などへの表面処理を可能とし、併せて研削加工作業の簡素化を図る。　先端部分が当該先端部に向かって小径となるテーパ状に形成された第１の圧粉体電極３１は、電極支持筒２６に取着されて、モータ２７によって回転可能とされており、ノズルボディ１のシート部８近傍に位置させて、シート部８と第１の圧粉体電極３１との間に表面改質放電加工法による放電を発生させることで、シート部８には、第１の圧粉体電極３１を形成する部材が移行堆積されてなる被膜を形成することができ、従来のようなノズルニードル２の外径に合わせたノズルボディ１内部の研削加工処理を不要とすることができる。

Description

明細書

放電による表面処理方法及びドレッシング方法

技術分野

[0001] 本発明は、柱状部材と、この柱状部材が内部で摺動可能に収納されるボディとを有して構成されるノズルに代表されるような機構部品の表面処理方法に係り、特に、カロ工作業の簡素化等を図ったものに関する。

背景技術

[0002] 従来、全体の外観形状が柱状に形成された部材と、この柱状部材がその軸方向で移動可能に収納されるボディとを有してなる、例えば、ノズルに代表されるような機構部品においては、柱状部材の摺動部や、柱状部材とボディとの当接部分にコーティングを施して摺動による摩耗や当接に起因する変形などの抑圧、防止が行われることが多い。

例えば、ノズルの場合、ノズルニードルの外周面の一部は、このノズルニードルが移動可能に揷入されるノズルボディに形成された軸孔の一部の内周面に対して摺動する摺動部となっており、この摺動部や、また、ノズルボディのシート部に着座するノズルニードルの先端部分には、摺動による摩耗の抑圧等のため、 PVD、 CVD等の公知-周知の方法によるコーティング、表面処理が施されることが多くなされている（例えば、特許文献 1等参照)。

[0003] しかしながら、従来のように、ノズルニードル側にコーティングを施した場合、コーテイング部分は、コーティングによる表面膜厚が加わるため、その膜厚を考慮してノズノレボディの加工を行う必要がある。例えば、ニードルノズルが摺動する軸孔の一部の内径をコーティング後のニードルノズルの摺動部の外径に合わせて切削加工等する必要がある。

ところ力このようなノズルボディ内部の加工は作業の手間を要するだけでなぐ熟練が必要である等の問題がある。

[0004] その一方で、このようなノズルボディ内部の研削加工等を極力回避するため、例えば、ノズノレニードルのコーティングに代えて、ノズノレニードルのそれぞれのコーティング部分に対応するノズルボディ内部の各部位にコーティングを行うことが考えられる。し力、しながら、例えば、従来のプラズマコーティングにあっては、プラズマ発生を必要とするため、ノズルボディのシート部のように部材の深穴底や軸孔の内周面のような側面部分へのコーティングにはそもそも本質的に不向きであり、現実的には不可能であった。

[0005] また、従来のコーティング方法は、全体的に加工時間が長ぐそのため、コーティングを必要とする上述のような機構部品全体の作業時間の増大となり、その結果、製品の低価格化を阻害する要因となっていた。さらに、従来のコーティング方法は、一般に設備費が高ぐ上述のような長い加工時間の問題と相まって、より低価格化を阻む要因となっている。

特許文献 1 :特開 2004— 28051号公報（第 7— 8頁、図 8)

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] 本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、従来に比して簡易な設備と手順により、部品内部への表面処理を可能とし、加工作業の簡素化を図ることのできるノズルの製造方法及びノズルを提供するものである。

本発明の他の目的は、従来と異なり、表面処理が施された部品の寸法に合わせて、他の部品の内部を加工する必要がな!/ゾズルの製造方法及びノズルを提供することにある。

本発明の他の目的は、比較的簡易な作業により、剥がれ難ぐ耐摩耗性の良好な機構部品の表面処理方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0007] 本発明の第 1の形態によれば、表面改質放電加工により機構部品の表面処理を行う放電による表面処理方法であって、

加工液内において、前記機構部品の表面処理を必要とする被表面処理部位の近傍に、所定の材料を用いてなる圧粉体電極を位置せしめ、放電のためのパルスを出力する加工電源の正極を前記機構部品に、前記加工電源の負極を前記圧粉体電極に、それぞれ接続し、前記機構部品を前記圧粉体電極の周囲で回転させつつ、前記機構部品と前記圧粉体電極間で放電を行い、前記機構部品の被表面処理部位に、前記圧粉体電極の所定の部材が移行堆積されてなる被膜を形成せしめるよう構成されてなる放電による表面処理方法が提供される。

本発明の第 2の形態によれば、放電により機構部品の表面処理を行う放電による表面処理方法であって、

前記機構部品の表面処理を必要とする被表面処理部位の近傍に、所定の材料を用いてなる圧粉体電極を位置せしめ、放電のためのノルスを出力する加工電源の正極を前記機構部品に、前記加工電源の負極を前記圧粉体電極に、それぞれ接続し、前記機構部品と圧粉体電極間に加工液を流しつつ前記機構部品と前記圧粉体電極間で放電を行い、前記機構部品の被表面処理部位に、前記圧粉体電極の所定の部材が移行堆積されてなる被膜を形成せしめるよう構成されてなる放電による表面処理方法が提供される。

本発明の第 3の形態によれば、放電による表面処理方法に用いられる圧粉体電極のドレッシング方法であつて、

少なくとも 1つの斜面を有してなるドレス用冶具の前記斜面に、圧粉体電極を押しつけながら回転させると共に、前記斜面上を水平に移動せしめてドレスするよう構成されてなる圧粉体電極のドレッシング方法が提供される。

本発明の第 4の形態によれば、加工液内において、機構部品の表面処理を必要とする部位の近傍に、所定の材料を用いてなる圧粉体電極を位置せしめ、放電のためのパルスを出力する加工電源の正極を前記機構部品に、前記加工電源の負極を前記圧粉体電極に、それぞれ接続し、前記機構部品と前記圧粉体電極間で放電を行い、前記機構部品に、前記圧粉体電極の所定の部材が移行堆積されてなる被膜を形成せしめて前記機構部品の表面処理を行う放電による表面処理方法に用いられる前記圧粉体電極のドレッシング方法であって、

前記放電加工前に、前記加工電源の正極を前記圧粉体電極に、前記加工電源の負極を前記機構部品に、それぞれ接続し、前記機構部品と圧粉体電極間において前記放電加工の際とは逆極性の放電を行わしめることによって前記圧粉体電極をドレスするよう構成されてなる圧粉体電極のドレッシング方法が提供される。発明の効果

[0008] 本発明によれば、従来と異なり、機構部品内部の表面処理を必要とする部分に表面改質放電加工法における電極を揷入し放電加工を行うため、従来に比して、比較的簡素な設備で表面処理を部品内部に施すことができ、表面処理に関する設備費用の低減がなされるだけでなぐ内部に表面処理が施された部品の内寸に合わせてその内部に配される部品の外径加工を施すことができるので、部品内部の研削加工作業を極力回避することができ、それによる製造作業の簡素化による製品の低価格化が可能となるとレ、う効果を奏するものである。

また、比較的簡易な表面処理にも関わらす、硬質の表面を得ることができ、摩耗や衝撃等に対する耐性の向上による信頼性の向上がなされた機構部品を得ることができる。

さらに、表面改質放電加工を用いることで、従来の表面処理方法では必要とされていた高度な脱脂洗浄等の作業が不要であるため、従来に比して作業のより簡素化が図られ、作業時間の削減ができる。

またさらに、従来のプラズマコーティングでは不可能であった深穴底や側面への表面処理を簡易に行うことができる。

図面の簡単な説明

[0009] [図 1]本発明の実施の形態におけるノズルの製造方法により製造されたノズルの構成例を示す縦断面図である。

[図 2]本発明の実施の形態におけるノズルの製造方法の概略手順を説明する説明図であり、図 2 (a)はノズルボディの表面処理が必要とされる部分を説明する説明図、図 2 (b)はノズルボディ内の表面処理が行われた後に内部の仕上げ加工を行うことを説明する説明図、図 2 (c)はノズルボディの内径に基づいてノズルニードルの外径加工を行うことを説明する説明図である。

[図 3]本発明の実施の形態において用いられる表面改質放電加工法の基本的な構成を示す構成図である。

[図 4]本発明の実施の形態における第 1の圧粉体電極とその保持構造を説明する説明図である。園 5]加工槽を用いたシート部の表面処理を説明する説明図である。

園 6]シート部の表面処理における第 1の圧粉体電極とシート部の位置関係例を説明する説明図である。

園 7]シート部の表面処理における第 1の圧粉体電極とシート部の他の位置関係例を説明する説明図である。

園 8]ノズルボディへの加工油の注入例を説明する説明図である。

[図 9]ノズルボディへの加工油の他の注入例を説明する説明図である。

園 10]本発明の実施の形態におけるノズルボディの摺動案内部への表面改質放電加工法による表面処理の手順を説明する説明図である。

園 11]ノズルボディの摺動案内部へ対する表面処理における第 2の圧粉体電極とノズノレボディとの位置関係例を説明する説明図である。

園 12]ノズルボディの摺動案内部へ対する表面処理における第 2の圧粉体電極とノズノレボディとの他の位置関係例を説明する説明図である。

園 13]ノズルボディの摺動案内部へ対する表面処理における第 2の圧粉体電極とノズノレボディとの他の位置関係例を説明する説明図である。

園 14]ノズルボディへの加工油の注入例を説明する説明図である。

園 15]図 14に示されたような加工油の注入を行う場合の第 2の圧粉体電極の構成例を模式的断面で示す模式図である。

[図 16]図 14に示されたような加工油の注入を行う場合の第 2の圧粉体電極の他の構成例を模式的断面で示す模式図である。

[図 17]第 1及び第 2の圧粉体電極を一体に支持する電極構造の例を模式的に示す模式図である。

[図 18]図 17に示された電極構造における第 1の圧粉体電極をシート部に位置させた状態を模式的に示す模式図である。

園 19]図 17に示された電極構造における第 2の圧粉体電極を摺動案内部に位置させた状態を模式的に示す模式図である。

園 20]第 1の圧粉体電極のドレスのための冶具とその用い方を説明する説明図であ園 21]第 1の圧粉体電極のドレスのための冶具とその用い方の他の例を説明する説明図である。

園 22]逆放電による第 1の圧粉体電極のドレスを説明する説明図であり、図 22 (a)は第 1の圧粉体電極をシート部に位置させた状態を示す説明図、図 22 (b)は逆放電のための極性を説明する説明図である。

園 23]本発明に係る機構部品の製造方法の他の適用例としてのバレルの構成例を示す縦断面図である。

[図 24]加工槽を用いたバレル内部への表面処理を説明する説明図である。

園 25]バレルへ加工油を注入する場合を説明する説明図である。

園 26]バレルへ加工油を注入する場合の他の例を説明する説明図である。

園 27]バルブボディの縦断面図図である。

[図 28]図 27に示されたバルブボディの一部を拡大した縦断面図である。

[図 29]バルブボディのシート部の表面処理における第 1の圧粉体電極とシート部の位置関係例を説明する説明図である。

符号の説明

1 · · •ノズノレボディ

2· · •ノズルニードル

4· · 4習動部

5· · 4習動案内部

7· · •弁頭部

8· · 'シート部

9· · •噴孔

21 …保冶具

23 …加工槽

26 …電極支持筒

31 …第 1の圧粉体電極

32 …第 2の圧粉体電極

34 …スリット発明を実施するための最良の形態

[0011] 以下、本発明の実施の形態について、図 1乃至図 29を参照しつつ説明する。

なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなぐ本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。

最初に、本発明の実施の形態におけるノズルの製造方法により製造されたノズルの構成例について、図 1を参照しつつ説明する。

このノズルは、内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射弁に用いられるもので、基本的な構成は公知のものである。

すなわち、このノズルは、ノズルボディ 1とノズルニードル 2との大別されて構成されてなるもので、ノズルボディ 1内に形成された軸孔 3内に、ノズルニードル 2がその軸方向で移動可能に収納されるものとなって!/、る (図 1参照）。

[0012] ノズノレニードノレ 2は、その軸方向（図 1において紙面上下方向）の中心よりやや後端側に位置する部位が他の部位よりも大径に形成されており、次述するように軸孔 3の内周面に対して摺動する摺動部 4となっている。

一方、ノズルボディ 1の軸孔 3は、ノズルボディ 1の後端側に開口すると共に、先端近傍まで形成されており、特に、上述のノズルニードル 2の摺動部 4に対応する部位は、ノズルニードル 2を、その軸方向に移動可能に支持、案内する摺動案内部 5となつている。

[0013] また、ノズルニードル 2の上述の摺動部 4力、ら延びた延長部 6は、ノズルボディ 1の摺動案内部 5と同軸状に形成されたシリンダ部 1 a内へ延びており、その先端部分は、テーパ状に形成されて弁頭部 7となっている。なお、シリンダ部 laの内径は延長部 6の外径より若干大きく設定されており、双方の間に微少間隙が生ずるものとなっている。

一方、ノズルボディ 1の先端部内部には、弁頭部 7が着座するシート部 8が形成されており、弁頭部 7のシート部 8への着座、離間によって、ノズルボディ 1の先端部に穿設された噴孔 9が開閉成されるものとなっている。

[0014] また、ノズルボディ 1内において、摺動案内部 5からシリンダ部 laへ移る部位は油だまり 10となっており、この油だまり 10に連通し、かつ、ノズルボディ 1の後端面に開口するように形成された燃料導入路 11を介して供給される高圧燃料が貯められるようになっている。

[0015] 力、かる構成のノズルにおいて、被表面処理部である摺動案内部 5の内周面とシート部 8は、後述する表面改質放電加工法による表面処理が施されたものとなっており、この点が従来のノズルと特徴的に異なるものである。

さらに、このようなノズルボディ 1内部への表面処理を行うため、ノズルニードル 2は、特に、摺動部 4の外径が、ノズルボディ 1の摺動案内部 5の内径に合わせて加工処理されたものとなっている点も従来のノズルと特徴的に異なるものである。

[0016] 次に、力、かるノズルの製造手順について概括的に、図 2を参照しつつ説明することとする。

本発明の実施の形態におけるノズルは、ノズルボディ 1の摺動案内部 5の内周面とシート部 8に、それぞれ表面改質放電加工法による表面処理 (詳細は後述）を施し（図 2 (a)参照）、この後、その表面処理が施された部分の仕上げ加工を行う（図 2 (b) 参照)。

次いで、摺動案内部 5の内径を計測し、その計測された内径に適合するようノズノレニードル 2の摺動部 4の外径加工を施してノズルの製造が行われるものとなって!/、る ( 図 2 (c)参照)。

[0017] 次に、摺動案内部 5の内周面及びシート部 8に施される表面改質放電加工法について、図 3を参照しつつ説明する。

表面改質放電加工法自体は、既に公知のものである力図 3は、本発明の実施の形態におけるノズルの製造工程において行われる表面改質放電加工法の基本的な構成が示されたものとなってレ、る。

まず、表面改質放電加工の対象であるノズルボディ 1は、ノズルボディ 1を保持する導電性部材からなる保持具 21に、その先端部近傍が保持された状態で、この保持具 21と共に、絶縁性の加工油 22で満たされた加工槽 23内に置かれる。そして、保持具 21には、加工電源 24の正極が接続される。

[0018] 一方、表面改質放電加工法において放電用の電極として用いられる圧粉体電極 2

5は、炭化物を形成し易い金属粉を固めてなる複合構造体である。特に、チタン系材料を用いた場合には、極めて硬い炭化チタンの硬質皮膜を堆積させることができることが知られており、圧粉体電極 25は、力、かるチタン系材料からなるものとするのが好適である。

[0019] 圧粉体電極 25は、絶縁性部材からなる電極支持筒 26に保持されるものとなっている。電極支持筒 26はその内部が中空円筒状に形成されており（図示せず）、その部分を介して加工電源 24からの配線が圧粉体電極 25に接続されるようになっており、圧粉体電極 25は加工電源 24の負極に接続されるものとなっている。

[0020] また、電極支持筒 26は、モータ 27に接続されており、任意に回転できると共に、図示されない他のモータのサーボ制御によって軸方向（図 3において紙面上下方向）の移動が可能となっている。

一方、加工槽 23は、 2次元方向、すなわち、換言すれば、 X軸及び y軸のそれぞれの方向において所望の位置への移動が可能で、かつ、回転可能に設けられた移動テーブル 28上に載置されるようになっており、圧粉体電極 25の回転と、加工槽 23の移動、すなわち、ノズルボディ 1の移動、回転とによってノズルボディ 1内部の所望する部位への表面処理が可能となって!/、る。

[0021] 放電加工を行う際には、サーボ制御によって、圧粉体電極 25をノズルボディ 1内へ揷入させると共に、表面処理が必要な部位へ移動させて、その位置でノズルボディ 1 との間で放電を行う。

なお、加工電源 24の出力は、一般的にはパルス出力であり、具体的なパルス幅やそのピーク電流値、繰り返し周波数などは必要とされる表面処理の具体的な条件によって異なるものであり、そのような具体的な条件に応じて個々の設定されるべきものである。

[0022] 次に、シート部 8に対する表面改質放電加工法による表面処理のより具体的な手順について図 4乃至図 9を参照しつつ説明する。

最初に、シート部 8の表面処理に用いられる第 1の圧粉体電極 31は、円柱状に形成されると共に、その先端部分が先端に向力、うにしたがって小径となるようにテーパが形成されてなるものが好適である（図 4参照）。

[0023] そして、この第 1の圧粉体電極 31は、ノズルボディ 1の長手軸方向（図 4において紙面上下方向）の長さよりも十分長い電極支持筒 26の先端部分に保持せしめ（図 4参照）、ノズルボディ 1の軸孔 3内へ挿入し、シート部 8近傍へ位置させるようにする（図 4 及び図 5参照）。

なお、この第 1の圧粉体電極 31のノズルボディ 1内への揷入に際しては、予めノズルポディ 1は、加工油で満たされた加工槽 23内に位置させておくものとする（図 5参照）。なお、図 5においては、先の図 3に示された保持具 21や加工電源 24、また、加ェ電源 24との配線などが省略されたものとなっている。

[0024] 第 1の圧粉体電極 31とシート部 8との相対的な位置関係は、図 6に示されたように、第 1の圧粉体電極 31のテーパ部分とシート部 8とが全体的にほぼ均等な間隔で対向する位置とするのが好適である。

そして、この場合、放電の際には、第 1の圧粉体電極 31を固定した状態としても良いし、また、第 1の圧粉体電極 31を、その中心軸を中心に回転させるようにしてもいずれでも良い。

なお、第 1の圧粉体電極 31の中心軸は仮想的なものであり、現実的には、電極支持筒 26と共にモータ 27に取着された際に、第 1の圧粉体電極 31の中心を回転中心として第 1の圧粉体電極 31が回転されるよう予め構成されているものとする。これは、後述する第 2の圧粉体電極 32, 32Aについても同様であるとする。

[0025] また、第 1の圧粉体電極 31とシート部 8との相対的な位置関係は、図 7に示されたように、第 1の圧粉体電極 31の中心軸がノズルボディ 1の中心軸から径方向に変位し、かつ、シート部 8のいずれかの部位に接近するように第 1の圧粉体電極 31を位置させても好適である。

そして、この場合、第 1の圧粉体電極 31をその中心軸を中心に回転させると共に、移動テーブル 28を回転させることでノズルボディ 1をその中心軸を中心に回転させて放電を行うのが好適である。

[0026] また、ノズルボディ 1につ!/、ても、中心軸は仮想的なものであり、現実的には保持具 21と共に移動テーブル 28上の加工増 23内に位置させる際の場所が定められており、そこに位置させて移動テーブル 28を回転させることでノズルボディ 1がその仮想的な中心軸を中心に回転できるように予め構成されているものとする。 [0027] なお、上述の場合、加工槽 23を用いての放電加工を行うようにした力表面処理を施す範囲が比較的小さいため、必ずしも加工槽 23は必要ではなぐ例えば、ノズルボディ 1の燃料導入路 11から加工油を注油し、軸孔 3内を加工油で満たし、ノズルボディ 1の後端側の軸孔 3の開口部分から溢れて外部へ流出するに任せるようにしても好適である（図 8参照）。

[0028] また、第 1の圧粉体電極 31の軸方向を中空円筒状に穿設して加工液通路としての注入路 33を設けて、電極支持筒 26の後端側でこの注入路 33に加工油を注入し、第 1の圧粉体電極 31の先端側の注入路 33の開口部分から加工油を第 1の圧粉体電極 31とシート部 8との間に充満させるようにしても好適である（図 9参照）。

そして、噴孔 9の形成前である場合には、加工油は、ノズルボディ 1の後端側の軸孔 3の開口部分力溢れて外部へ流出するに任せれば良い。

[0029] 次に、摺動案内部 5に対する表面改質放電加工法による表面処理のより具体的な手順について図 10乃至図 16を参照しつつ説明する。

最初に、摺動案内部 5の表面処理に用いられる第 2の圧粉体電極 32は、円柱状に形成されたものが好適である（図 10参照）。

そして、ノズルボディ 1を加工油で満たされた加工槽 23内に位置させた状態で、第 2の圧粉体電極 32をノズルボディ 1内へ揷入させてゆき、摺動案内部 5に位置させるようにする（図 10参照）。なお、図 10においては、先の図 3に示された保持具 21や加ェ電源 24、また、加工電源 24との配線などが省略されたものとなっている。

[0030] 放電の際の第 2の圧粉体電極 32と摺動案内部 5とのより具体的な相対位置関係としては、第 2の圧粉体電極 32は、その中心がノズルボディ 1の中心から径方向に変位するようにして摺動案内部 5の内周面の一部に接近する位置とし、力、かる状態で、第 2の圧粉体電極 32を摺動案内部 5の周方向で回転させるようにすると好適である（図 11参照）。なお、図 11は、ノズルボディ 1の径方向での断面における第 2の圧粉体電極 32の摺動案内部 5に対する放電の際の位置を模式的に示した模式図である。

[0031] また、放電の際の第 2の圧粉体電極 32と摺動案内部 5とのより具体的な相対位置関係としては、上述のように第 2の圧粉体電極 32を位置させた状態で、ノズルボディ 1のみをその中心軸を中心に回転させるようにしても好適である（図 12参照）。 [0032] さらに、径方向断面において円弧を一部に有するような形状に形成された第 2の圧粉体電極 32Aを用いるようにしても好適である（図 13参照）。この図 13に示された例における第 2の圧粉体電極 32Aの径方向断面は、矩形の一辺を円弧とした形状となつている。

そして、この場合、放電の際には、第 2の圧粉体電極 32Aの円弧の部分を、摺動案内部 5の内周面の一部に接近して対向させた状態とし、ノズルボディ 1のみをその中心軸を中心に回転させるのが好適である（図 13参照）。

[0033] なお、この摺動案内部 5の表面処理においては、加工槽 23を用いるようにしたが、必ずしも加工槽 23は必要ではなぐ例えば、ノズルボディ 1の後端側の軸孔 3の開口部分から加工油 22を注入し、軸孔 3内を加工油で満たし、燃料導入路 11から溢れて外部へ流出するに任せるようにしても好適である（図 14参照）。

[0034] このように加工油を注入する方式を用いる場合、第 2の圧粉体電極 32は、その軸方向に延びるスリット 34を、周方向で適宜な間隔を隔てて複数設けるようにすることで摺動案内部 5での加工油の流れを円滑にすることができ好適である（図 15参照）。なお、第 2の圧粉体電極 32Aにスリット 34を形成した例が図 16に示されている。この例では、一つのスリット 34が第 2の圧粉体電極 32Aの円弧状の部分に設けられたものとなっている。換言すれば、第 2の圧粉体電極 32Aには、放電の際に摺動案内部 5と対向する部分にスリット 34が形成されたものとなっている。

[0035] 上述した例においては、放電加工を行う場所に応じて第 1の圧粉体電極 31と第 2 の圧粉体電極 32とを適宜交換して電極支持筒 26にそれぞれ取り付けることを前提として説明をしたが、例えば、図 17に示されたように、一つの電極支持筒 26Aに適宜な間隔を隔てて第 1の圧粉体電極 31と第 2の圧粉体電極 32を取り付けるようにしても好適である。

この場合、電極支持筒 26Aをその軸方向に移動させることによって、第 1及び第 2 の圧粉体電極 31 , 32を、先に説明したようにそれぞれ表面処理を施す部位に位置させるようにすれば良レ、（図 18及び図 19参照）。

[0036] 次に、圧粉体電極のドレスについて図 20乃至図 22を参照しつつ説明する。

ここでは、特に、放電加工による端部の変形が顕著となる第 1の圧粉体電極 31のドレスの例について説明することとする。

図 20は、逆円錐形状の凹部 41 aを有するドレス用治具 41を用レ、る例を示すものであり、第 1の圧粉電体電極 31を凹部 41a内部へ押しつけるようにすることで、特に、先端部分を本来の形状に整形するものである。

[0037] また、図 21に示されたようなドレス用冶具 42を用いても良い。すなわち、このドレス用冶具 42は、少なくとも一つの直角部分が斜めに切り欠かれた斜面 42aを有する構造となっているものである。そして、この斜面 42aに第 1の圧粉体電極 31の特にテーパ部分を押しつけるようにして第 1の圧粉体電極 31を回転させると共に、斜面 42a上を水平方向に移動させるようにすることでドレスを行うと好適である。

[0038] 次に、逆放電によるドレスの例について、図 22を参照しつつ説明する。

この例は、放電加工を行う直前であってもドレスが可能であるという特徴を有するもので、まず、通常に放電加工を行う場合と同様に第 1の圧粉体電極 31をシート部 8の近傍に位置させる（図 22 (a)参照）。次いで、第 1の圧粉体電極 31とノズルボディ 1の加工電源 24 (図 3参照）との接続極性を通常とは逆、すなわち、第 1の圧粉体電極 31 を正極に、ノズルボディ 1を負極として逆放電を行う。この逆放電によって、第 1の圧粉体電極 31の特にテーパ部分を簡易にドレスすることが可能となる。

そして、ドレス後は、それぞれの接続極性を本来の極性へ戻し、先に説明した要領で放電加工を行えば良!/、。

[0039] 次に、機構部品の他の例として燃料噴射ポンプの構成品であるバレル 51につ!/、て、本発明に係る機構部品の製造方法を適用した場合について、図 23乃至図 26を参照しつつ説明する。

ノレル 51は、図示されないプランジャと共に燃料噴射ポンプを構成するもので、その内部には、プランジャ（図示せず）がその軸方向で移動する孔 52が穿設されている (図 23参照）。この孔 52は、小径部 52aと大径部 52bとからなり、この例では、小径部 52aから大径部 52bへ移る手前側の小径部 52aの一部の周壁部分が特にプランジャとの摺動のために表面処理を要する部分となっている。なお、図 23においては、 X 印によって表面処理が必要となる範囲が示されている。

[0040] このようなバレル 51内の表面処理には、先の第 2の圧粉体電極 32を用いて表面改質放電加工による表面処理を施すのが好適である。

具体的には、図 24に示されたように、バレル 51をバレル保持具 53に保持した状態で加工槽 23内に置き、基本的に図 10で示したと同様にして放電加工による表面処理を行えば良い。なお、この場合、放電の際における第 2の圧粉体電極 32とバレル 5 1との位置関係は、先に図 11乃至図 13で説明したと同様に、いずれかを適宜に用いること力 Sでさることは勿論である。

[0041] このようにしてバレル 51内の表面処理を行った後、孔 52の内径を計測し、図示されなレ、プランジャの外径加工を施すのは、先に説明したノズルの製造の場合と同様である。

[0042] また、加工槽 23を用いることに代えて、バレル 51の一方の開口部分から加工油 22 を注入するようにしても好適である（図 25参照）。なお、この場合、バレル 51には、孔 52の他に、この孔 52に連通し、燃料の流入のための通路（図示せず）が形成されているので、注入されて孔 52内に充満した加工油はこのような通路（図示せず）を介して外部へ流出させることができる。

[0043] また、バレル 51を、孔 52の小径部 52aが形成された部位で保持し、かつ、その保持部分に連通する連通孔 54が形成されたバレル用保持具 53Aを用いるようにしても好適である（図 26参照）。この場合、孔 52の大径部 52bの開口部分力も加工油 22を注入し、連通孔 54を介して外部へ排出することとなる（図 26参照）。

[0044] 次に、例えば、インジェクタを構成するバルブボディのシート部へ本発明の実施の形態における表面改質放電加工方法による表面処理を施す場合の例について、図 27乃至図 29を参照しつつ説明する。

本発明の実施の形態におけるバルブボディ 61は、例えば、コモンレール式燃料噴射制御装置において、高圧燃料をディーゼル機関の気筒内に噴射供給する公知- 周知のインジェクタ（図示せず）に用いられるものである。すなわち、バルブボディ 61 は、インジ工クタによる燃料噴射量及び噴射圧を制御する制御圧室 62が形成されると共に、その制御圧室 62の圧力制御を可能とする構造に形成されたものである（図 2 7及び図 28参照）。

[0045] かかるバルブボディ 61は、全体外観形状がほぼ柱状の部材を用いてなり、その内部には、その長手軸方向（図 27において紙面上下方向）において、一端がバルブボディ 61の一方の端部に開口し、他端がバルブボディ 61の他端側近傍の適宜な位置まで延びる摺動孔 63が形成されている。この摺動孔 63は、図示されないバルブビストンが摺動自在に配されるもので、開口側と反対側の端部近傍が制御圧室 62となつている。

[0046] そして、制御圧室 62に近いバルブボディ 61の頂部には、ほぼ円錐状にシート形成部 64が凹設されている。そして、このシート形成部 64は、その中央付近が、バルブボディ 61内部に形成された燃料通路 68を介して上述の制御圧室 62と連通するようになっており、この燃料通路 68の途中の適宜な位置には、開閉用オリフィス 65が形成されたものとなっている。

また、シート形成部 64には、例えば、セラミック等の部材を用いてなるバルブボール 66が、シート形成部 64の中央部に開口する燃料通路 68を塞ぐように配設されるものとなっている（図 28参照）。すなわち、バルブボール 66は、通常、電磁力で往復動可能に設けられる柱状に形成されたァーマチュア（図示せず）の先端に取着されたものとなっている。

[0047] そして、バルブボール 66は、バルブボディ 61の長手軸方向（図 28において紙面上下方向）におけるァーマチュア（図示せず）の往復動に伴い、シート形成部 64の中央に形成された燃料通路 68の開口部分とその周囲の部位に対して着座、離間可能とされており、バルブボール 66が着座、離間する燃料通路 68の開口部分と、その周囲の適宜な部位は、次述するように表面改質放電加工による表面処理が施された被表面処理部位としてのシート部 67となっている。

[0048] なお、ここで、バルブボール 66のシート部 67への着座及び離間と、燃料噴射との関係について概略的に説明することとする。

まず、制御圧室 62は、図示されない高圧燃料の共通通路を介して高圧側に連通する一方、シート形成部 64は、低圧側に連通するようになっているため、バルブボール 66がシート部 67に着座した状態にあっては、制御圧室 62は高圧状態に維持されることとなる。そのため、図示されないノズルニードルが制御圧室 62の背圧を受け、噴射孔（図示せず)が閉鎖されて、燃料噴射が停止された状態となる。 [0049] 一方、バルブボール 66がシート部 67から離間し、制御圧室 62が開閉用オリフィス 6 5を介してシート形成部 64と連通することにより、制御圧室 62は低圧側と連通されるようになつている。この状態にあっては、ノズルニードル（図示せず）の先端側に形成された高圧燃料受圧部に高圧燃料による押上げ力が作用する一方、制御圧室 62から作用するノズルニードルへの背圧は低下するため、ノズルニードルが噴射孔（図示せず)から離間し、燃料噴射が行われることとなる。

[0050] 次に、シート部 67に対する表面改質放電加工法による表面処理の手順は、基本的には、先に図 1乃至図 9を参照しつつ説明したノズルボディ 1のシート部 8に対する表面改質放電加工法による表面処理の手順と同様である。したがって、ここでは、図 29 を参照しつつ、その概略のみを説明し、再度の詳細な説明は省略することとする。

[0051] シート部 67に表面改質放電加工法による表面処理を施すには、シート部 67近傍に、第 1の圧粉電極 31を位置させ（図 29参照）、シート部 67との間で放電を行えばよい。

なお、第 1の圧粉電極 31、シート部 67と加工電源 24との接続は、図 3に示された接続例に準ずればよい。また、加工油 22の供給は、図 3に示されたように加工槽 23に加工油 22を満たし、第 1の圧粉電極 31とバルブボディ 61とを加工増 23内に配設するようにして第 1の圧粉電極 31とシート部 67との間に供給できるようにしてもよぐまた、第 1の圧粉電極 31とシート部 67に流れるようにしても、いずれでもよい（図 8及び図 9参照)。

さらに、放電中における第 1の圧粉電極 31やバルブボディ 61の回転有無についても、先に図 6、図 7を参照しつつ説明したシート部 8に対する表面改質放電加工の場合に準じて、適宜選択して行うようにすればよい。

力、かる放電による表面処理が施されることにより、シート部 67は、その表面処理された部位が剥がれ難ぐ耐摩耗性の良好なものとなる。

なお、本発明の実施の形態においては、機構部品と圧粉体電極との間に加工油を供給するようにした力加工油に限定される必要はなぐ加工油に準じたものであれば、他の液体であっても勿論良いものである。

産業上の利用可能性比較的簡易な手順により、剥がれ難ぐ耐摩耗性の良好な表面処理が行えるため、バルブボールなどの着座、離間がなされるシート部を有するインジェクタなどにおける表面処理に適している。

Claims

請求の範囲

[1] 表面改質放電加工により機構部品の表面処理を行う放電による表面処理方法であつて、

加工液内において、前記機構部品の表面処理を必要とする被表面処理部位の近傍に、所定の材料を用いてなる圧粉体電極を位置せしめ、放電のためのパルスを出力する加工電源の正極を前記機構部品に、前記加工電源の負極を前記圧粉体電極に、それぞれ接続し、前記機構部品を前記圧粉体電極の周囲で回転させつつ、前記機構部品と前記圧粉体電極間で放電を行い、前記機構部品の被表面処理部位に、前記圧粉体電極の所定の部材が移行堆積されてなる被膜を形成せしめることを特徴とする放電による表面処理方法。

[2] 機構部品の回転と共に、圧粉体電極を、その長手軸方向の軸を中心に回転せしめることを特徴とする請求項 1記載の放電による表面処理方法。

[3] 放電により機構部品の表面処理を行う放電による表面処理方法であって、

前記機構部品の表面処理を必要とする被表面処理部位の近傍に、所定の材料を用いてなる圧粉体電極を位置せしめ、放電のためのノルスを出力する加工電源の正極を前記機構部品に、前記加工電源の負極を前記圧粉体電極に、それぞれ接続し、前記機構部品と圧粉体電極間に加工液を流しつつ前記機構部品と前記圧粉体電極間で放電を行い、前記機構部品の被表面処理部位に、前記圧粉体電極の所定の部材が移行堆積されてなる被膜を形成せしめることを特徴とする放電による表面処理方法。

[4] 圧粉体電極は、その中心軸に沿って先端部分に開口する加工液通路が形成され、加工液は当該加工液通路に注入されて前記開口部分から排出されることで、機構部品と圧粉体電極間に加工液を満たすことを特徴とする請求項 3記載の放電による表面処理方法。

[5] 圧粉体電極には、その中心軸方向に沿ったスリットが、周方向に複数形成されてなり、当該スリットに沿った加工液の流れを可能としたことを特徴とする請求項 3記載の放電による表面処理方法。

[6] 機構部品に形成された加工液が流通可能な部位を流用して、当該機構部品と圧粉体電極間に加工液を供給することを特徴とする請求項 3記載の放電による表面処理方法。

[7] 放電による表面処理方法に用いられる圧粉体電極のドレッシング方法であって、少なくとも 1つの斜面を有してなるドレス用冶具の前記斜面に、圧粉体電極を押しつけながら回転させると共に、前記斜面上を水平に移動せしめてドレスすることを特徴とする圧粉体電極のドレッシング方法。

[8] 加工液内において、機構部品の表面処理を必要とする部位の近傍に、所定の材料を用いてなる圧粉体電極を位置せしめ、放電のためのノルスを出力する加工電源の正極を前記機構部品に、前記加工電源の負極を前記圧粉体電極に、それぞれ接続し、前記機構部品と前記圧粉体電極間で放電を行い、前記機構部品に、前記圧粉体電極の所定の部材が移行堆積されてなる被膜を形成せしめて前記機構部品の表面処理を行う放電による表面処理方法に用いられる前記圧粉体電極のドレッシング方法であって、

前記放電加工前に、前記加工電源の正極を前記圧粉体電極に、前記加工電源の負極を前記機構部品に、それぞれ接続し、前記機構部品と圧粉体電極間において前記放電加工の際とは逆極性の放電を行わしめることによって前記圧粉体電極をドレスすることを特徴とする圧粉体電極のドレッシング方法。

[9] 機構部品は、バルブボールが着座、離間し、燃料通路の一端部が中央に開口するシート部が柱状部材の一端側に凹設されてなり、被表面処理部位を前記シート部とするバルブボディであることを特徴とする請求項 1乃至請求項 5いずれか記載の放電による表面処理方法。

[10] 機構部品は、バルブボールが着座、離間し、燃料通路の一端部が中央に開口するシート部が柱状部材の一端側に凹設されてなり、被表面処理部位を前記シート部と前記シート部が形成された部位の開口から加工液を注入せしめることを特徴とする請求項 6記載の放電による表面処理方法。

[11] 機構部品は、バルブボールが着座、離間し、燃料通路の一端部が中央に開口するシート部が柱状部材の一端側に凹設されてなり、被表面処理部位を前記シート部とするバルブボディであることを特徴とする請求項 8記載の圧粉体電極のドレッシング方法。

[12] 機構部品は、柱状に形成されてなるニードルと、当該ニードルが内部において摺動可能に配設されるノズルボディとからなり、前記ニードルの先端部が着座、離間するシート部が内部に形成されてなり、被表面処理部位を前記シート部とするノズルであることを特徴とする請求項 1乃至請求項 5いずれか記載の表面処理方法。

[13] 機構部品は、柱状に形成されてなるニードと、当該ニードルが内部において摺動可能に配設されるノズルボディとからなり、当該ノズルボディ内部に前記ニードルの先端部が着座、離間するシート部が形成されてなり、被表面処理部位を前記シート部とするノズノレであって、

前記ノズルボディには、ニードルが摺動自在に配される摺動案内部が形成されると共に、一端が当該摺動案内部に連通し、他端が前記ノズルボディの外部に開口して燃料導入を行う燃料導入路が形成され、当該燃料導入路を加工液の供給に流用することを特徴とする請求項 6記載の放電による表面処理方法。

[14] 機構部品は、柱状に形成されてなるニードと、当該ニードルが内部において摺動可能に配設されるノズルボディとからなり、当該ノズルボディ内部に前記ニードルの先端部が着座、離間するシート部が形成されてなり、被表面処理部位を前記シート部とするノズルであることを特徴とする請求項 8記載の圧粉体電極のドレッシング方法。