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技術 燃料噴射ノズルの噴口加工方法及び同噴口流量測定装置

出願人 本田技研工業株式会社
発明者 山岸弘昭小林崇根本章宏中島克幸
出願日 2007年7月12日 (12年8ヶ月経過) 出願番号 2007-183604
公開日 2009年1月29日 (11年1ヶ月経過) 公開番号 2009-019594
状態 特許登録済
技術分野 燃料噴射装置
主要キーワード 回転止 加工媒体 通電機構 回転筒部材 流量ばらつき 保持ベース 割出し機構 通電端子
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2009年1月29日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (12)

課題

噴口からの燃料噴射量の均一化が図れ、噴口の目詰まり事前に確認とすることで加工不良を防止でき、加工媒体の流量が精度良く求められるともに測定時間の短縮化が図れる燃料噴射ノズルの噴口加工方法及び同噴口流量測定装置を提供する。

解決手段

複数の噴口25の一つに加工媒体81を流し、噴口25を通過した加工媒体81の圧力を測定して噴口25の目詰まりを確認し、目詰まりが発生していない場合には、この後、その噴口25に加工媒体81を流して仕上げ加工を行うとともに加工媒体81の圧力を測定し、目詰まりが発生している場合には、燃料噴射ノズルでの噴口25の仕上げ加工を中止し、残りの噴口25についても上記と同様に行う。

概要

背景

従来の燃料噴射ノズル噴口加工方法及び噴口流量測定装置として、燃料噴射ノズルの複数の噴孔に同時に加工媒体を流して噴孔の入口部の面取り加工を行うものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特許第3757453号公報

特許文献1の図2を以下の図10で説明する。なお、符号は振り直した。
図10は従来の燃料噴射ノズルの要部断面図であり、燃料噴射ノズル101は、円管状に形成されたノズルボディ102と、このノズルボディ102内に移動自在に挿入されたニードル103とを備える。

ノズルボディ102は、内孔104と、この内孔104に連通する円錐台シート部106と、サックホール111とが設けられ、サックホール111が設けられた凸角部112に複数の噴孔113が開けられている。

次に、特許文献1の図1を以下の図11で説明する。なお、符号は振り直した。
図11は従来の噴孔加工装置の説明図であり、燃料噴射ノズル101の噴孔113(図10参照)の面取り加工を行う噴孔加工装置121は、サージタンク122、フィルター123、加圧ポンプ124、キャッチタンク126及び加圧ポンプ124を通電制御するコンピュータ127等から構成され、燃料噴射ノズル101を1個又は複数個ずつ面取り加工する。
サージタンク122は、砥粒を含有する加工媒体を貯留するタンクである。

コンピュータ127は、加工媒体の流量を測定する流量計131、加工媒体の温度を測定する温度計132、加工媒体の圧力を測定する圧力計133からの電気信号に基づいて加圧ポンプ124の駆動部を制御して供給配管134内の加圧媒体の圧力が常に一定になるように加圧ポンプ124の圧送量を制御する。

次に噴孔加工方法を説明する。
図10及び図11において、加圧ポンプ124を作動させると、供給配管134内の加工媒体の圧力が常に一定の圧力に設定され、燃料噴射ノズル101のノズルボディ102内に初期流量の加工媒体が流れる。

加工媒体は、サックホール111を通って複数の噴孔113に流入し、噴孔113からキャッチタンク126に流れ込む。このとき、加工媒体中の砥粒によって噴孔113の入口部が円弧状に研磨される。噴孔113の入口部加工が進行するにつれて、噴孔113を流れる加工媒体の流速が次第に速くなり、加工媒体の流量が目標流量に到達すると、コンピュータ127によって加工ポンプ124の作動が停止される。

概要

各噴口からの燃料噴射量の均一化がれ、噴口の目詰まり事前に確認とすることで加工不良を防止でき、加工媒体の流量が精度良く求められるともに測定時間の短縮化がれる燃料噴射ノズルの噴口加工方法及び同噴口流量測定装置を提供する。複数の噴口25の一つに加工媒体81を流し、噴口25を通過した加工媒体81の圧力を測定して噴口25の目詰まりを確認し、目詰まりが発生していない場合には、この後、その噴口25に加工媒体81を流して仕上げ加工を行うとともに加工媒体81の圧力を測定し、目詰まりが発生している場合には、燃料噴射ノズルでの噴口25の仕上げ加工を中止し、残りの噴口25についても上記と同様に行う。

目的

本発明の目的は、(1)各噴口からの燃料噴射量の均一化が図れ、(2)噴口の目詰まりを事前に確認とすることで加工不良を防止でき、(3)加工媒体の流量が精度良く求められるともに測定時間の短縮化が図れる燃料噴射ノズルの噴口加工方法及び同噴口流量測定装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

燃料噴射ノズルの先端に設けられた複数の噴口加工媒体を流して仕上げ加工を行う燃料噴射ノズルの噴口加工方法であって、前記噴口に前記加工媒体を流し、噴口を通過した加工媒体の圧力を測定して噴口の目詰まりを確認し、目詰まりが発生していない場合には、この後、その噴口に加工媒体を流して仕上げ加工を行うとともに加工媒体の圧力を測定し、目詰まりが発生している場合には、前記燃料噴射ノズルでの噴口の仕上げ加工を中止し、残りの前記噴口についても上記と同様に行うことを特徴とする燃料噴射ノズルの噴口加工方法。

請求項2

燃料噴射ノズルの先端に設けられた噴口を通過する流体の流量を測定する噴口流量測定装置において、前記噴口に対応する位置に前記噴口に連通するように前記流体が流れる流体通路が設けられた治具本体と、前記流体通路を通過する流体の圧力を測定する圧力測定手段と、この圧力測定手段によって得られた圧力値を流量に換算する換算手段とから構成されることを特徴とする燃料噴射ノズルの噴口流量測定装置。

技術分野

0001

本発明は、燃料噴射ノズル噴口加工方法及び同噴口流量測定装置の改良に関するものである。

背景技術

0002

従来の燃料噴射ノズルの噴口加工方法及び噴口流量測定装置として、燃料噴射ノズルの複数の噴孔に同時に加工媒体を流して噴孔の入口部の面取り加工を行うものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特許第3757453号公報

0003

特許文献1の図2を以下の図10で説明する。なお、符号は振り直した。
図10は従来の燃料噴射ノズルの要部断面図であり、燃料噴射ノズル101は、円管状に形成されたノズルボディ102と、このノズルボディ102内に移動自在に挿入されたニードル103とを備える。

0004

ノズルボディ102は、内孔104と、この内孔104に連通する円錐台シート部106と、サックホール111とが設けられ、サックホール111が設けられた凸角部112に複数の噴孔113が開けられている。

0005

次に、特許文献1の図1を以下の図11で説明する。なお、符号は振り直した。
図11は従来の噴孔加工装置の説明図であり、燃料噴射ノズル101の噴孔113(図10参照)の面取り加工を行う噴孔加工装置121は、サージタンク122、フィルター123、加圧ポンプ124、キャッチタンク126及び加圧ポンプ124を通電制御するコンピュータ127等から構成され、燃料噴射ノズル101を1個又は複数個ずつ面取り加工する。
サージタンク122は、砥粒を含有する加工媒体を貯留するタンクである。

0006

コンピュータ127は、加工媒体の流量を測定する流量計131、加工媒体の温度を測定する温度計132、加工媒体の圧力を測定する圧力計133からの電気信号に基づいて加圧ポンプ124の駆動部を制御して供給配管134内の加圧媒体の圧力が常に一定になるように加圧ポンプ124の圧送量を制御する。

0007

次に噴孔加工方法を説明する。
図10及び図11において、加圧ポンプ124を作動させると、供給配管134内の加工媒体の圧力が常に一定の圧力に設定され、燃料噴射ノズル101のノズルボディ102内に初期流量の加工媒体が流れる。

0008

加工媒体は、サックホール111を通って複数の噴孔113に流入し、噴孔113からキャッチタンク126に流れ込む。このとき、加工媒体中の砥粒によって噴孔113の入口部が円弧状に研磨される。噴孔113の入口部加工が進行するにつれて、噴孔113を流れる加工媒体の流速が次第に速くなり、加工媒体の流量が目標流量に到達すると、コンピュータ127によって加工ポンプ124の作動が停止される。

発明が解決しようとする課題

0009

例えば、各噴孔113の穴径にばらつきがあると、加工媒体の流量が各噴孔113毎に異なるため、各噴孔113の入口部の面取り加工に差が生じ、噴孔113からの燃料噴射量にばらつきが発生する。

0010

また、加工媒体に含まれる砥粒によって噴孔113に目詰まりが発生した場合には、その噴孔113に加工媒体が流れなくなる、あるいは流れる量が減少し、入口部の面取りが未加工になるか、所定の加工形状が得られなくなる。

0011

加工中の加工媒体の圧力は常に一定であるから、目詰まりした噴孔113が有ると、他の噴孔113を通過する加工媒体の流量が変化し、入口部の面取り加工が、所定の加工形状に対して未達、あるいは、過度に行われることがある。仮に、他の噴孔113の入口部に所定の加工が行われたとしても、一部の噴孔の加工は行われないから、ノズルボディ102としては不良品となる。

0012

また、噴孔加工装置121では、加工媒体の流量を流量計131で直接測定するときに、例えば加工媒体の流量が少ないと、流量測定の精度が低くなるとともに測定に多くの時間を要する。

0013

本発明の目的は、(1)各噴口からの燃料噴射量の均一化が図れ、(2)噴口の目詰まりを事前に確認とすることで加工不良を防止でき、(3)加工媒体の流量が精度良く求められるともに測定時間の短縮化が図れる燃料噴射ノズルの噴口加工方法及び同噴口流量測定装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0014

請求項1に係る発明は、燃料噴射ノズルの先端に設けられた複数の噴口に加工媒体を流して仕上げ加工を行う燃料噴射ノズルの噴口加工方法であって、複数の噴口の一つに加工媒体を流し、噴口を通過した加工媒体の圧力を測定して噴口の目詰まりを確認し、目詰まりが発生していない場合には、この後、その噴口に加工媒体を流して仕上げ加工を行うとともに加工媒体の圧力を測定し、目詰まりが発生している場合には、燃料噴射ノズルでの噴口の仕上げ加工を中止し、残りの噴口についても上記と同様に行うことを特徴とする。

0015

例えば、全噴口に同時に加工媒体を流して加工する場合には、噴口径誤差や一部の噴口に目詰まりが有ったときに、加工媒体による仕上げ加工に噴口毎のばらつきが生じ、全噴口の流量の均一化が図れないが、本発明では、複数の噴口の一つに加工媒体を流したときの圧力を測定して噴口の目詰まりの有無を把握し、目詰まりが発生していない場合は、次に、その噴口に加工媒体を流して仕上げ加工を行い、残りの噴口についても上記と同様に目詰まり確認と仕上げ加工とを行うことで、全噴口での仕上げ加工の均一化が図れる。
また、噴口の仕上げ加工の前に目詰まり確認を行うため、噴口の目詰まりを仕上げ加工前に発見することが可能になる。

0016

更に、例えば、噴口を通過した加工媒体の流量を測定して加工媒体の砥粒による噴口の目詰まりを確認する場合は、噴口径や、噴口径に対する加工媒体中の砥粒の径が影響して流量測定開始時の流量ばらつきが収まるまでの時間が長く掛かるが、各噴口を通過した加工媒体の圧力を測定して噴口の目詰まりを確認することで、上記の影響が受けにくくなるために加工媒体の圧力が一定になるまでの時間が短くなり、短時間に噴口の目詰まりを確認することが可能になる。

0017

また更に、噴口の仕上げ加工中に加工媒体の圧力を測定することで、仕上げ加工中の加工媒体の砥粒による噴口の目詰まりを確認することが可能になり、噴口の目詰まりが発生した状態での無駄な加工が防止され、噴口の加工不良が防止されるとともに加工時間の短縮化が図れる。

0018

請求項2に係る発明は、燃料噴射ノズルの先端に設けられた噴口を通過する流体の流量を測定する噴口流量測定装置において、燃料噴射ノズルの噴口流量測定装置が、噴口に対応する位置に噴口に連通するように流体が流れる流体通路が設けられた治具本体と、流体通路を通過する流体の圧力を測定する圧力測定手段と、この圧力測定手段によって得られた圧力値を流量に換算する換算手段とから構成されることを特徴とする。

0019

作用として、燃料噴射ノズルの噴口の位置に治具本体の流体通路を対応させ、流体通路に流体を流して流体の圧力を圧力測定手段で測定する。この圧力測定手段で測定された圧力値は、換算手段で流体の流量に換算され、流体の流量が求められる。

発明の効果

0020

請求項1に係る発明では、複数の噴口の一つに加工媒体を流し、噴口を通過した加工媒体の圧力を測定して噴口の目詰まりを確認し、目詰まりが発生していない場合には、この後、その噴口に加工媒体を流して仕上げ加工を行うとともに加工媒体の圧力を測定し、目詰まりが発生している場合には、燃料噴射ノズルでの噴口の仕上げ加工を中止し、残りの噴口についても上記と同様に行うので、噴口の一つずつに対して目詰まり確認及び仕上げ加工を行うため、例えば、一部の噴口に目詰まりが発生した状態での無駄な加工を防止することができ、不良品の発生を回避することができるとともに、全噴口の流量の均一化を図ることができる。従って、各噴口からの燃料噴射量の均一化を図ることができる。

0021

また、加工媒体の流量ではなく圧力を測定することで、流量測定時のような流量が安定するまでの時間が多く掛かるようなことはなく、目詰まり確認のための時間を短縮することができ、更に、噴口の仕上げ加工中に加工媒体の圧力を測定することで、仕上げ加工中の砥粒による噴口の目詰まりを確認することができ、噴口の加工不良を早期に発見することができて、目詰まり確認を含めた噴口加工時間を短縮することができる。

0022

請求項2に係る発明では、燃料噴射ノズルの噴口流量測定装置が、噴口に対応する位置に噴口に連通するように流体が流れる流体通路が設けられた治具本体と、流体通路を通過する流体の圧力を測定する圧力測定手段と、この圧力測定手段によって得られた圧力値を流量に換算する換算手段とから構成されるので、圧力測定手段によって流体通路を通過する流体の圧力を測定することで、流体通路を通過する流体の圧力と流量との関係から、噴口を通過する流体の流量を容易に求めることができ、流体の実流量を測定する際に実流量が少ない場合に比べて、精度良く且つ短時間に流体流量を得ることができる。

発明を実施するための最良の形態

0023

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1(a),(b)は本発明に係る燃料噴射弁の説明図である。
(a)は燃料噴射弁10の側面図であり、燃料噴射弁10は、ノズルホルダ11と、このノズルホルダ11の先端部に保持されたノズル12とからなる。なお、15は燃料吸入する吸入口である。

0024

(b)はノズル12の先端部の要部断面図であり、ノズル12は、ホール型のものであり、ノズル本体21と、このノズル本体21の燃料流路開閉するノズルニードル22とからなる。

0025

ノズル本体21は、突出する先端部21aに、燃料を噴射する複数の噴口25が開けられている。これらの噴口25は、放電加工によって開けられるとともに液状の加工媒体によって仕上げ加工される。

0026

図2は本発明に係るノズル本体の噴口を開ける放電加工装置を示す説明図であり、放電加工装置30は、電極支持部31と、この電極支持部31で支持された電極32と、これらの電極支持部31及び電極32の下方に配置されたワーク支持部33とからなる。

0027

ワーク支持部33は、ベース部35と、このベース部35にベアリング36,36で回転自在に支持された回転部37と、この回転部37の上部に設けられたワーク保持部38と、回転部37をベルト44で回転駆動させる駆動用モータ45と、回転部37に通電するためにベース部35に取付けられたブラシ46、及び回転部37に取付けられブラシ46が押し当てられたスリップリング39で構成された通電機構50とからなる。
通電機構50は、電極支持部31に設けられた通電端子(不図示)を備える。

0028

回転部37は、ベアリング36,36で支持された回転筒部材53を備え、カラー56及びナット57でベアリング36,36に取付けられる。なお、61は駆動用モータ45の回転軸45aに取付けられた駆動プーリ、62は回転筒部材53の下部に取付けられた従動プーリであり、これらの駆動プーリ61及び従動プーリ62にベルト44が掛けられている。

0029

ワーク保持部38は、回転筒部材53に取付けられた保持ベース41と、この保持ベース41にベアリング42,42を介して回転自在に取付けられたワーク保持本体43と、ワーク保持本体43のベアリング42,42からの抜け止めをするカラー47及びナット48と、ベアリング42,42の両側に配置されるシール部材49,49のうちの一方を支持するために保持ベース41に取付けられた環状部材41Aと、ワーク保持本体43の一端を支持するために保持ベース41からワーク保持本体43の端部側へ延ばされた延長部材51と、ワーク保持本体43を回転させるための駆動装置(不図示)から駆動力を得るためにワーク保持本体43の先端に取付けられた従動ギヤ52と、ワーク保持本体43を所定回転角度毎位置決めするためのワーク回転角度割出し機構58とからなる。なお、59はワーク保持本体43でワークとしてのノズル本体21を支持するときにワーク保持本体43に対してノズル本体21の回転止めをする位置決めピンである。

0030

ワーク保持本体43は、ノズル本体21内の通路21bに通じる通路43aと、この通路43aに直交する通路43bとが形成された部材であり、通路43bは、延長部材51内に形成された通路51aに接続され、この通路51は保持ベース41に形成された通路41aを介して回転筒部材53に設けられた中空部53aに連通する。
上記通路21b,43a,43b,51a,41a及び中空部53aは、放電加工中加工液及びスラッジを流す加工液通路65を構成する部分である。

0031

ワーク回転角度割出し機構58は、ワーク保持本体43に設けられた大径部43cの外周面周方向所定角度毎に形成された複数の凹部43dと、大径部43cの外周面に対向するように保持ベース41に設けられたケース66と、このケース66内に配置されるとともに複数の凹部43dにそれぞれ嵌合可能なボール67と、このボール67を凹部43dに押し付けるためにケース66内に設けられたスプリング68とからなる。
隣り合う凹部43d,43dの周方向の間隔(角度)は、ノズル本体21の先端部21aに開けられた噴口(図1(b)参照)の隣り同士の周方向の角度に一致している。

0032

図3は本発明に係る噴口加工流量測定装置の断面図であり、噴口加工流量測定装置70は、放電加工装置30(図2参照)によってノズル本体21に開けられた噴口25の入口部(開口縁部)25aを滑らかな円弧状に仕上げ加工するものであり、ノズル本体21が回転自在に嵌合され、加工媒体が排出される排出通路71a及び加工媒体の圧力を測定する圧力測定通路71bが形成されたベース部71と、このベース部71の排出通路71aをノズル本体21の一つの噴口25に連通するようにベース部71を所定角度ずつ回転可能で且つベース部71を昇降可能な割出し昇降装置72と、ベース本体21に加工媒体を供給する加工媒体供給部73と、圧力測定通路71b内に流入した加工媒体の圧力を測定するためにベース部71に取付けられた圧力センサ74と、この圧力センサ74からの圧力信号を受けて既に求められた圧力と流量との関係から圧力値を加工媒体の流量に換算するとともに加工媒体供給部73の作動を制御する換算・制御部76と、この換算・制御部76で求められた加工媒体の流量を表示する表示部77とからなる。

0033

ベース部71は、ノズル本体21の先端部21aが嵌合される嵌合凹部71dを備え、排出通路71aが、一つの噴口25から他の噴口25に連通するように合わせられるときには、図示せぬノズル本体固定部に固定されたノズル本体21に対してベース部71が割り出し昇降装置72によって所定角度だけ回転したときに、ノズル本体21の先端部21aに対してベース部71の嵌合凹部71dが摺動しながら回転する。

0034

また、ノズル本体21の交換等を行う場合は、ベース部71は、割り出し昇降装置71によって昇降されて、ノズル本体21の先端部21aとベース部71の嵌合凹部71dとの着脱が行われる。

0035

排出通路71aは、一端が嵌合凹部71dに開口するベンチュリ管部71eと、このベンチュリ管部71eの先端に接続された外部排出穴71fとからなり、外部排出穴71fは、加工媒体を貯めるタンク(不図示)に接続され、このタンク内の加工媒体は、加工媒体供給部73に戻されて加工に使用される。

0036

圧力測定通路71bは、ベンチュリ管部71eの中間部に接続された第1通路71hと、この第1通路71hに接続された第2通路71jとからなり、第2通路71j内の加工媒体の圧力が圧力センサ74によって検出される。

0037

上記したベンチュリ管部71e及び圧力測定通路71bが形成されたベース部71、圧力センサ74、換算・制御部76、表示部77は、噴口流量測定装置80を構成する部分である。

0038

図4は本発明に係るベンチュリ管部の断面図であり、ベンチュリ管部71eは、上流側から順に、導入部71m、縮径部71n、小径部71p、拡径部71q及び導出部71rからなり、最も加工媒体の流速が速くなる小径部71pに第1通路71hが接続されている。

0039

このように、流体の流路を絞る小径部71pを設けることで、小径部71pでの流体の流速を速めて流体の流れをより一定にすることができ、また、乱流や流速の変動も減少することから、この小径部71pに第1通路71hを接続することで精度の高い圧力を検出することができる。

0040

以上に述べた噴口加工流量測定装置70の作用を次に説明する。
図5は本発明に係る噴口加工流量測定装置の作用を示す作用図である。
まず、ノズル本体21の噴口25の仕上げ加工に先立って、矢印で示すように、加工媒体(砥粒が混合されたオイル等からなる)81を、加工媒体供給部73からノズル本体21内に供給し、ノズル本体21内から一つの噴口25を介して排出通路71a及び圧力測定通路71bに流す。

0041

圧力測定通路71bに加工媒体81を流すと、初めに圧力測定通路71b内に溜まっていた空気82を押圧するように、加工媒体81が圧力測定通路71bの途中まで流入する。

0042

従って、噴口25に流れる加工媒体81の圧力、具体的にはベンチュリ管部71eの圧力を、加工媒体81及び空気82を介して圧力センサ74で測定する。圧力センサ74からの圧力信号SPは換算・制御部76に出力される。

0043

換算・制御部76では、既に求められて記憶されている加工媒体81の圧力と流量との関係(詳細は後述する。)に基づいて、圧力信号SPから加工媒体81の流量を求め、表示部77に表示する。

0044

求められた流量が一定値以上であれば、噴口25が目詰まりしていないと判断し、引き続いて噴口25に加工媒体81を流して入口部25aの仕上げ加工を行う。この仕上げ加工中は圧力センサ74による圧力測定を連続的に行う。
求められた流量が一定値を下回っていれば、噴口25が目詰まりしていると判断し、このノズル本体21の他の噴口25の圧力測定を中止する。

0045

仕上げ加工中の噴口25での加工媒体81の流量(上記の圧力から換算された流量)は、仕上げ加工が進むにつれて次第に増加し、流量が所定値に達したら、換算・制御部76は、加工媒体供給部73に停止信号送り、加工媒体供給部73からノズル本体21への加工媒体供給を停止させる。

0046

もし、仕上げ加工中の圧力測定中に、加工媒体81の流量が一定値を下回れば、砥粒が噴口25内に詰まったと判断し、このノズル本体21での仕上げ加工を中止する。

0047

圧力測定中に噴口25の目詰まりが発生しなかった場合には、残りの噴口25の目詰まり確認及び仕上げ加工を上記と同様に行い、ノズル本体21の全噴口25の目詰まり確認及び仕上げ加工を行う。

0048

図6は本発明に係るノズル本体の噴口の仕上げ加工終了後の状態を示す断面図であり、一つの噴口25の入口部25aが滑らかな円弧状に仕上げ加工されたことを示し、他の噴口25の入口部25aの仕上げ加工は未実施であることを示している。このように、噴口25の入口部25aに仕上げ加工を施すことで、流速の速い燃料噴射を行うことができ、燃料の霧化を促進することができる。

0049

図7は本発明に係る噴口仕上げ加工に先立って噴口加工流量測定装置で行われる圧力測定の結果を説明するグラフであり、縦軸は加工媒体の圧力(ゲージ圧力であり、単位はkPa)、横軸は加工媒体を加工媒体供給部からノズル本体に流し始めた時点からの圧力の測定時間(単位はsec)を表す。

0050

実線で示すように、圧力は、加工媒体を流し始め(測定時刻t=0)てからしばらくはゼロのままであり、時刻t1になると低下し始め、時刻t2で圧力がp1となってからは、急激に上昇し始め、時刻t3でピーク圧力p2となる。この後は、急激に低下し、次第に低下の時間的変化は小さくなり、圧力がp3(例えば、p3=10kPa)まで低下して安定する。

0051

測定時間15secは噴口の目詰まり有無を判定するための規定時間であり、この規定時間内で圧力が安定した後に目立った圧力変化は見られず、且つ圧力が一定値(8kPa)以上あるので、噴口は目詰まりしていないと判断される。即ち、この実線は、目詰まりが無い噴口の圧力測定データである。

0052

また、ピーク圧力p2を過ぎた後で圧力が低下したときに、更に、破線で示すように、時刻t4から急激な圧力低下が始まり、やがて圧力はゼロとなることがある。これは、噴口に加工媒体の砥粒が詰まったことを示している。即ち、この破線は、目詰まりが有る噴口の圧力測定データである。
このように一つの噴口に目詰まりが発生すれば、そのノズル本体は不良品とされる。

0053

図8は本発明に係る噴口仕上げ加工中に噴口加工流量測定装置で行われる圧力測定の結果を説明するグラフであり、縦軸は加工媒体の圧力(ゲージ圧力であり、単位はkPa)、横軸は加工媒体を加工媒体供給部からノズル本体に流し始めた時点からの圧力の測定時間(単位はsec)を表す。

0054

測定時間が15secまで噴口の目詰まりが発生しないときには、15sec以降も引き続いて噴口に加工媒体を流し、噴口の仕上げ加工を行う。このとき、例えば、圧力がp3→p4というように低下することがある。圧力p4は8kPaを下回ったので、仕上げ加工中に噴口に加工媒体の砥粒が詰まったと判断される。このまま仕上げ加工を続ければ、その噴口は必要な仕上げ加工が行われなくなるので、その加工は中止され、別のノズル本体の目詰まり確認及び仕上げ加工が行われる。

0055

このように、仕上げ加工中も加工媒体の圧力を測定することで、仕上げ加工中の噴口の目詰まりを確認することができ、目詰まりが生じた状態が継続して無駄な時間が費やされるのを防止することができ、結果として、目詰まり確認時間を含めた加工時間の短縮化を図ることができる。

0056

図9は本発明に係る加工媒体の圧力と流量との関係を示すグラフであり、縦軸は圧力センサで検出された圧力、横軸は噴口での加工媒体の流量を表す。(以下の説明中の符号については図3参照。)
グラフ中の点91〜94は噴口径違いでの圧力及び流量の実測値であり、これらの実測値に基づいて圧力と流量の関係を示す直線96が求められる。

0057

噴口加工流量測定装置70の換算・制御部76は、図示された圧力と流量との関係を記憶していて、上記の直線96を使用して、圧力センサ74によって検出された圧力に基づいて噴口25を流れる加工媒体の流量を求め、目詰まりの有無や仕上げ加工の完了を表示部77に表示する。

0058

以上の図5に示したように、本発明は、燃料噴射ノズル12(図1(a)参照)の先端に設けられた複数の噴口25に加工媒体81を流して仕上げ加工を行う燃料噴射ノズル12の噴口加工方法であって、複数の噴口25の一つに加工媒体81を流し、噴口25を通過した加工媒体81の圧力を測定して噴口25の目詰まりを確認し、目詰まりが発生していない場合には、この後、その噴口25に加工媒体81を流して仕上げ加工を行うとともに加工媒体81の圧力を測定し、目詰まりが発生している場合には、燃料噴射ノズル12での噴口25の仕上げ加工を中止し、残りの噴口25についても上記と同様に行うので、
噴口の一つずつに対して目詰まり確認及び仕上げ加工を行うため、例えば、一部の噴口に目詰まりが発生した状態での無駄な加工を防止することができ、不良品の発生を回避することができるとともに、全噴口25の流量の均一化を図ることができる。従って、各噴口25からの燃料噴射量の均一化を図ることができる。

0059

また、目詰まり確認時に加工媒体81の流量を測定する場合には、噴口25の径が小さい場合、あるいは、噴口25の径に対して加工媒体81の砥粒の径が比較的大きい場合には、噴口25を砥粒が通過しにくくなり、流量測定開始時に流量が安定しにくくなる。
本実施形態のように、目詰まり確認時に加工媒体81の圧力を測定するようにすれば、上記の噴口径、砥粒径に影響を受けにくくなり、圧力測定開始時に流量が安定しやすくなる。

0060

即ち、加工媒体81の流量ではなく圧力を測定することで、流量測定時のような流量が安定するまでの時間が多く掛かるようなことはなく、目詰まり確認のための時間を短縮することができ、更に、噴口25の仕上げ加工中に加工媒体81の圧力を測定することで、仕上げ加工中の砥粒による噴口25の目詰まりを確認することができ、噴口25の加工不良を早期に発見することができて、目詰まり確認を含めた噴口加工時間を短縮することができる。

0061

また、本発明は、燃料噴射ノズルとしてのノズルの先端に設けられた噴口25を通過する流体としての加工媒体81の流量を測定する噴口流量測定装置80において、ノズル12の噴口流量測定装置80が、噴口25に対応する位置に噴口25に連通するように加工媒体が流れる流体通路としての排出通路71aが設けられた治具本体としてのベース部71と、排出通路71aを通過する加工媒体81の圧力を測定する圧力測定手段としての圧力センサ74と、この圧力センサ74によって得られた圧力値を流量に換算する換算手段としての換算・制御部76とから構成されるので、圧力センサ74によって排出通路71aを通過する加工媒体81の圧力を測定することで、排出通路71aを通過する加工媒体81の圧力と流量との関係から、噴口25を通過する加工媒体81の流量を容易に求めることができ、加工媒体の実流量を測定する際に実流量が少ない場合に比べて、精度良く且つ短時間に加工媒体流量を得ることができる。

0062

尚、本発明では、各噴口毎に加工媒体を流して目詰まりの確認を行うが、これに限らず、全噴口のうちの複数の噴口に一度に加工媒体を流して目詰まりの確認を行ってもよい。これにより、噴口加工時間を短縮することができる。

0063

本発明の燃料噴射ノズルの噴口加工方法及び同噴口流量測定装置は、ディーゼルエンジンの燃料噴射弁の加工に好適である。

図面の簡単な説明

0064

本発明に係る燃料噴射弁の説明図である。
本発明に係るノズル本体の噴口を開ける放電加工装置を示す説明図である。
本発明に係る噴口加工流量測定装置の断面図である。
本発明に係るベンチュリ管部の断面図である。
本発明に係る噴口加工流量測定装置の作用を示す作用図である。
本発明に係るノズル本体の噴口の仕上げ加工終了後の状態を示す断面図である。
本発明に係る噴口仕上げ加工に先立って噴口加工流量測定装置で行われる圧力測定の結果を説明するグラフである。
本発明に係る噴口仕上げ加工中に噴口加工流量測定装置で行われる圧力測定の結果を説明するグラフである。
本発明に係る加工媒体の圧力と流量との関係を示すグラフである。
従来の燃料噴射ノズルの要部断面図である。
従来の噴孔加工装置の説明図である。

符号の説明

0065

12…燃料噴射ノズル(ノズル)、25…噴口、71…治具本体(ベース部)、71a…流体通路(排出通路)、74…圧力測定手段(圧力センサ)、76…換算手段(換算・制御部)、80…噴口流量測定装置、81…加工媒体。

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