JP3033252B2 - Method of manufacturing injection nozzle - Google Patents
Method of manufacturing injection nozzleInfo
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Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は，セラミック粒子
を含むセラミックス等の材料から作製した噴孔を有する
噴射ノズルの製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an injection nozzle having an injection hole made of a material such as ceramics containing ceramic particles.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来，セラミック粒子等を含むセラミッ
ク材料で噴射ノズルの先端チップ等の小形精密部品を製
作する成形方法として，射出成形法，又はワックス中子
を使用してスリップキャスティングで成形した後，ワッ
クス中子を加熱溶出する方法等が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a molding method for manufacturing a small precision part such as a tip of an injection nozzle using a ceramic material containing ceramic particles or the like, an injection molding method or a method of slip casting using a wax core is used. A method of heating and eluting a wax core is known.
【０００３】また，窒化珪素質セラミックスの泥しょう
鋳込み成形方法として，特開昭６４−５９７７号公報に
開示されたものがある。該成形方法は窒化珪素質セラミ
ックスの泥しょうに解膠剤としてポリアクリル酸のアン
モニウム塩を泥しょうの粉末に対し 0.1〜0.7 重量％添
加し，且つバインダとしてアクリルエマルジョンを泥し
ょう中に添加して鋳込み成形したものである。Further, as a method of casting a slurry of silicon nitride ceramics, there is a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-5977. The molding method comprises adding a polyacrylic acid ammonium salt as a deflocculant to a slurry of silicon nitride ceramics in an amount of 0.1 to 0.7% by weight based on the slurry powder, and adding an acrylic emulsion to the slurry as a binder. It was cast molded.
【０００４】また，セラミックスから成るノズルチップ
を有する噴射ノズルとして，実開昭５８−１２２７７８
号公報に開示されたものがある。該噴射ノズルは，ノズ
ルチップに形成した各噴孔がセラミック部材で構成さ
れ，該セラミック部材がノズル本体の弁座部に焼き嵌め
したものである。Further, as an injection nozzle having a nozzle tip made of ceramics, Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 58-122778.
Is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. HEI 9-203 (1995). In the injection nozzle, each injection hole formed in the nozzle tip is formed of a ceramic member, and the ceramic member is shrink-fitted to a valve seat of the nozzle body.
【０００５】また，噴射ノズルのノズル先端部に異形噴
孔を形成する場合には，機械加工，或いはレーザ加工，
放電加工で形成されているのが一般的である。[0005] In addition, when forming a non-uniform injection hole at the nozzle tip of the injection nozzle, machining, laser processing,
It is generally formed by electric discharge machining.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，従来の
上記射出成形法では，高圧によって組成物を型内に充填
するため，例えば，ディーゼルエンジンの噴射ノズルの
噴孔形成用ピン（径：０．３ｍｍ）等は加圧時に破損す
る恐れがある。However, in the conventional injection molding method, since the composition is filled into the mold by high pressure, for example, a pin (diameter: 0.3 mm) for forming an injection hole of an injection nozzle of a diesel engine is used. ) Etc. may be damaged when pressurized.
【０００７】また，スリップキャスティングで成形した
後にワックス中子を加熱溶出する方法は，精度上問題が
あり，高精度の孔等を形成することができず，成形乾燥
時に着肉部の収縮に起因する割れが発生することがあ
る。また，前掲特開昭６４−５９７７号公報に開示され
た成形方法も同様な問題を有している。Further, the method of heating and eluting the wax core after molding by slip casting has a problem in accuracy, it is not possible to form a highly accurate hole, etc. Cracks may occur. Further, the molding method disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-5977 has a similar problem.
【０００８】そこで，本出願人は，上記の問題を解決す
るため，セラミック部材の成形方法，セラミック部材の
成形装置及び成形方法で製作した噴射ノズルを開発し，
先に特願平２−４１５０８６号（特開平４−２２９２０
４号公報参照）として出願した。しかしながら，このセ
ラミック部材の成形方法では，異形噴孔を形成できる
が，該噴孔を螺旋状にねじった形状の噴孔及び該ねじり
噴孔を形成する方法については，開示されていないもの
である。In order to solve the above problems, the present applicant has developed a ceramic member forming method, a ceramic member forming apparatus, and an injection nozzle manufactured by the forming method.
First, Japanese Patent Application No. 2-415086 (Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
No. 4 gazette). However, although a modified injection hole can be formed by this method of forming a ceramic member, an injection hole in which the injection hole is spirally twisted and a method of forming the torsion injection hole are not disclosed. .
【０００９】また，噴射ノズルのノズル先端部に異形噴
孔を形成する場合には，機械加工，或いはレーザ加工，
放電加工で形成できるが，噴孔をねじれた形状に機械加
工，或いはレーザ加工，放電加工することは不可能であ
った。In the case of forming an irregular injection hole at the tip of the injection nozzle, machining, laser processing,
Although it can be formed by electric discharge machining, it has not been possible to machine the injection hole into a twisted shape, or to perform laser machining or electric discharge machining.
【００１０】この発明の目的は，上記の課題を解決する
ことであり，セラミック材料で多角形等の形状を有し且
つ流れ方向にねじれた形状の噴孔を高精度で形成するこ
とができ，該噴孔より噴射された燃料に旋回流を与え，
エアエントレインを向上させることができる噴射ノズル
の製造方法を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and it is possible to form a high-precision injection hole having a polygonal shape or the like and a shape twisted in a flow direction with a ceramic material. Giving a swirling flow to the fuel injected from the injection hole,
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing an injection nozzle capable of improving air entrainment.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】この発明は，ねじれ噴孔
成形用ピンを配置した金型のキャビティにセラミックス
のスラリーを注入する工程，前記スラリーの水分を多孔
質型に吸水させて着肉固化部を形成する工程，前記着肉
固化部に保形性が発現した状態で前記着肉固化部から前
記ねじれ噴孔成形用ピンを所定の角度にわたってねじり
ながら抜き取って断面形状が長方形のねじり噴孔を有す
るノズルチップ成形体を作製する工程，更に前記スラリ
ーの水分を前記多孔質型に吸水させて前記着肉固化部を
一層固化させる工程，乾燥固化した前記ノズルチップ成
形体を焼成してノズルチップ焼結体を作製する工程，及
び前記ノズルチップ焼結体をノズル本体に接合する工程
から成る噴射ノズルの製造方法に関する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a process of injecting a ceramic slurry into a cavity of a mold in which a pin for forming a torsion injection hole is arranged, and in which the moisture of the slurry is absorbed by a porous mold and solidified. Forming a portion, twisting the torsion injection hole forming pin from the inset solidification portion while twisting it over a predetermined angle in a state where shape retention is developed in the inset solidification portion, and forming a torsion injection hole having a rectangular cross-sectional shape. Producing a nozzle tip molded body having: a step of further absorbing the moisture of the slurry into the porous mold to further solidify the solidified solidified portion; and firing the dried and solidified nozzle tip molded body to produce a nozzle tip. The present invention relates to a method for manufacturing an injection nozzle, comprising a step of producing a sintered body and a step of joining the nozzle tip sintered body to a nozzle body.
【００１２】この発明による噴射ノズルの製造方法は，
上記のように構成したので，前記多孔質型にスラリーの
水分は吸水され，着肉部に保形性が発現した固化状態で
金型に着脱可能に設定した前記ねじり噴孔成形用ピンを
ねじりながら抜き取ることで，ねじり形状の噴孔が形成
され，保形性が発現する状態では着肉部には収縮はほと
んど発生していない状態であるから，前記ねじり噴孔成
形用ピンは前記着肉固化部に形成する孔の所定の形状を
維持した状態で抜き取ることができ，ねじり噴孔形状の
破壊は発生しない。[0012] A method of manufacturing an injection nozzle according to the present invention includes:
With the above configuration, the porous mold absorbs the water of the slurry, and twists the torsion injection hole forming pin which is detachably set in the mold in a solidified state in which the inlaid part has a shape-retaining property. The torsion-shaped injection hole is formed, and the torsion-shaped injection hole is formed. Since the shrinkage is hardly generated in the inlaid portion in a state in which the shape retaining property is developed, the torsion injection hole forming pin is connected to the infilled portion. The hole formed in the solidified portion can be extracted while maintaining the predetermined shape, and the shape of the torsion injection hole does not break.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下，図面を参照して，この発明
による噴射ノズルの製造方法の実施例を説明する。この
発明による噴射ノズルの製造方法を，図１及び図２を参
照して説明する。図１はこの発明による噴射ノズルの製
造方法で作製したノズルチップに形成した噴孔の形状を
示す概略断面図，図２は図１の噴射ノズルの噴孔方向即
ち矢印Ａから見た拡大図，及び図３は図１のノズルチッ
プの斜視図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a method for manufacturing an injection nozzle according to the present invention will be described with reference to the drawings. A method for manufacturing a spray nozzle according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic sectional view showing the shape of an injection hole formed in a nozzle tip manufactured by the method of manufacturing an injection nozzle according to the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of the injection nozzle direction of FIG. 3 is a perspective view of the nozzle tip of FIG.
【００１４】本発明によって作製した噴射ノズルは，図
１，図２又は図３に示すように，流れ方向にねじれ形状
の噴孔１７がノズルチップ２０に複数個形成された多噴
孔を有している。ノズルチップ２０は，端面２３がノズ
ル本体に接合されて噴射ノズルを構成し，ノズルチップ
２０の内側にはノズルサック１９が形成される。これら
のねじり噴孔１７は，断面形状を長方形の形状に形成さ
れ，しかもノズルサック１９に開口する入口２１から外
部に開口する出口２２へ向けて所定の角度にわたってね
じれた形状に形成されている。また，ノズルチップ２０
は，耐熱性に富んだ高温高強度の窒化ケイ素（Ｓｉ3 Ｎ
4 ），炭化ケイ素（ＳｉＣ）等のセラミックスで構成さ
れている。この噴射ノズルのねじり噴孔１７の一例とし
て，ねじり噴孔１７の断面形状を０．２ｍｍ×０．６ｍ
ｍの長方形に形成し，ノズルサック１９側に開口する入
口２１と外側に開口する出口２２とを相対的に４５°の
角度にねじれた形状に形成されている。The injection nozzle manufactured according to the present invention has a multi-injection hole in which a plurality of injection holes 17 having a shape twisted in the flow direction are formed in a nozzle tip 20 as shown in FIG. 1, FIG. 2 or FIG. ing. The nozzle tip 20 has an end face 23 joined to the nozzle body to form an injection nozzle, and a nozzle sack 19 is formed inside the nozzle tip 20. These torsion injection holes 17 are formed in a rectangular shape in cross section, and are formed in a shape twisted over a predetermined angle from an inlet 21 opening to the nozzle sack 19 to an outlet 22 opening to the outside. In addition, the nozzle tip 20
Is a high-temperature, high-strength silicon nitride (Si 3 N
4 ), made of ceramics such as silicon carbide (SiC). As an example of the torsion injection hole 17 of this injection nozzle, the cross-sectional shape of the torsion injection hole 17 is 0.2 mm × 0.6 m.
m, and the inlet 21 opening to the nozzle sack 19 side and the outlet 22 opening to the outside are twisted at an angle of 45 ° relative to each other.
【００１５】従って，この噴射ノズルは，燃料噴射ポン
プ等の燃料供給手段からの燃料圧が噴射ノズルの針弁に
かかり，燃料通路が開放して燃料が噴射ノズルの燃料溜
まり部即ち噴射室からノズルサック１９に流入し，ノズ
ルサック１９からねじり噴孔１７を通じて外部に噴射さ
れる。ねじり噴孔１７から噴射された噴射燃料は，ねじ
り形状の噴孔通路を通ることによって旋回ベクトルを得
ることになり，きりもみ状旋回流れとなって噴射され
る。それ故に，該旋回流れは周囲の空気を巻き込むこと
になってエアエントレインが向上する。この発明による
噴射ノズルについて，ねじり噴孔１７を上記のように，
断面形状を０．２ｍｍ×０．６ｍｍの長方形に且つ４５
°の角度にねじれた形状に形成し，ねじり噴孔１７を有
する噴射ノズルと上記長方形で且つねじることなくスト
レートに形成した噴孔を有する噴射ノズルとの噴射性能
について比較したところ，ねじり噴孔１７を有する噴射
ノズルは，ねじっていない噴孔を有する噴射ノズルより
エアエントレインを約５％向上させることができた。Therefore, in this injection nozzle, the fuel pressure from the fuel supply means such as a fuel injection pump is applied to the needle valve of the injection nozzle, the fuel passage is opened, and the fuel flows from the fuel reservoir or injection chamber of the injection nozzle. It flows into the sack 19 and is injected from the nozzle sack 19 to the outside through the torsion injection hole 17. The injected fuel injected from the torsion injection hole 17 obtains a swirl vector by passing through the torsion-shaped injection hole passage, and is injected as a swirling swirl flow. Therefore, the swirling flow entrains the surrounding air, and the air entrainment is improved. In the injection nozzle according to the present invention, the torsion injection hole 17 is formed as described above.
The cross-sectional shape is a rectangle of 0.2 mm x 0.6 mm and 45
The injection performance of the injection nozzle having a torsion injection hole 17 formed in a shape twisted at an angle of ° and the injection nozzle having the above-described rectangular and injection nozzle formed straight without twisting was compared. The injection nozzle having the air nozzle has about 5% improvement in air entrainment over the injection nozzle having the untwisted injection hole.
【００１６】次に，この発明による噴射ノズルの製造方
法を，図４及び図５を参照して説明する。図４はこの発
明による噴射ノズルを製造するためのセラミック部材の
成形装置を示す断面図，及び図５は図４に示す成形装置
の要部の拡大断面図である。セラミック部材の成形装置
は，例えば，ディーゼルエンジンに使用する燃料噴射ノ
ズルのノズルチップを製作するのに適用されている。成
形装置において，金型１にはスラリー注入口２とスラリ
ー注入口２に通じるキャビティ３が形成されていると共
に，先端に多角形等のねじり形状を有する金属製のねじ
り噴孔形成用ピン５を備えたピン抜き差し回転治具６を
着脱可能に取付けるための貫通孔４が形成されている。
キャビティ３は金型１の下面に形成され，スラリー注入
口２は金型１の上面からキャビティ３へと通じている。
キャビティ３の形状は，燃料噴射ノズルの先端チップの
外形の形状を有している。Next, a method of manufacturing the injection nozzle according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a ceramic member forming apparatus for manufacturing the injection nozzle according to the present invention, and FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the forming apparatus shown in FIG. 2. Description of the Related Art An apparatus for forming a ceramic member is used, for example, to manufacture a nozzle tip of a fuel injection nozzle used in a diesel engine. In a molding apparatus, a slurry injection port 2 and a cavity 3 communicating with the slurry injection port 2 are formed in a mold 1, and a metal torsion injection hole forming pin 5 having a torsion shape such as a polygon is formed at the tip. A through hole 4 for detachably mounting the provided pin removal / rotation jig 6 is formed.
The cavity 3 is formed on the lower surface of the mold 1, and the slurry injection port 2 communicates with the cavity 3 from the upper surface of the mold 1.
The shape of the cavity 3 has the shape of the outer shape of the tip of the fuel injection nozzle.
【００１７】金型１は，位置決め台８上に設定される。
位置決め台８の上面１１は，金型１の下面１２に当接し
て配置されている。位置決め台８には，穴部１３が形成
されると共に，成形用ピンとなる中子１４及び中子１４
を取付けた中子昇降治具１０を昇降させるための貫通孔
１５が形成されている。中子昇降治具１０はねじ等の適
宜な固着手段で位置決め台８に着脱自在に固定され，キ
ャビティ３内へ突出可能なノズルサック１９の成形用ピ
ンの機能を果たす。The mold 1 is set on a positioning table 8.
The upper surface 11 of the positioning table 8 is arranged in contact with the lower surface 12 of the mold 1. The positioning table 8 has a hole 13 formed therein, and a core 14 and a core 14 serving as molding pins.
There is formed a through hole 15 for elevating and lowering the core elevating jig 10 to which is attached. The core lifting / lowering jig 10 is detachably fixed to the positioning table 8 by a suitable fixing means such as a screw, and functions as a molding pin of the nozzle sack 19 which can protrude into the cavity 3.
【００１８】位置決め台８に形成した穴部１３には，石
膏等から成る多孔質型９が配置される。多孔質型９は，
スラリー注入口２からキャビティ３に注入されたスラリ
ーＳから水分を吸水して着肉固化部７を固化させる作用
を有している。多孔質型９にはキャビティ３に対向する
位置に貫通孔１６が形成され，貫通孔１６を中子１４が
昇降自在に移動できるように構成されている。中子１４
は，貫通孔１６を上昇して金型１に形成したキャビティ
３内へ突出できる状態に設定される。場合によっては，
中子１４の外面に凹み部１８を形成し，凹み部１８にね
じり噴孔成形用ピン５の先端が嵌合するように構成する
こともできる。或いは，ねじり噴孔成形用ピン５の先端
面を中子１４の外形に対応する形状に形成することもで
きる。又は，中子１４の表面にワセリン等を塗布してね
じり噴孔成形用ピン５を中子１４に当接させて隙間を無
くした状態に設定し，スラリーＳをスラリー注入口２か
らキャビティ３に注入すれば，成形孔を正確に且つ精度
良く形成することができる。中子１４は，キャビティ３
内に突出した状態に設定されることによって，例えば，
燃料噴射ノズルのノズルサック１９を形成することにな
る。In the hole 13 formed in the positioning table 8, a porous mold 9 made of gypsum or the like is arranged. The porous mold 9
It has the function of absorbing water from the slurry S injected into the cavity 3 from the slurry injection port 2 to solidify the inlaid solidification part 7. A through hole 16 is formed in the porous mold 9 at a position facing the cavity 3, and the core 14 is configured to be able to move up and down through the through hole 16. Core 14
Is set so that the through hole 16 can be raised and protruded into the cavity 3 formed in the mold 1. In some cases,
A recess 18 may be formed on the outer surface of the core 14 so that the tip of the torsion injection hole forming pin 5 fits into the recess 18. Alternatively, the tip surface of the torsion injection hole forming pin 5 may be formed in a shape corresponding to the outer shape of the core 14. Alternatively, the surface of the core 14 is coated with petrolatum or the like and the pin 5 for forming the torsion injection hole is brought into contact with the core 14 so as to eliminate the gap, and the slurry S is transferred from the slurry inlet 2 to the cavity 3. By injecting, the molding hole can be formed accurately and accurately. Core 14 has cavity 3
By being set to protrude inside, for example,
The nozzle sack 19 of the fuel injection nozzle is formed.
【００１９】セラミック部材の成形装置は，上記のよう
に構成されており，該成形装置を使用してセラミック部
材である噴射ノズルを次のようにして製作することがで
きる。即ち，この噴射ノズルの製造方法は，この実施例
ではセラミック成形法の１つであるスリップキャスティ
ングにより噴射ノズルを製作するものである。即ち，こ
の噴射ノズルの製造方法は，ねじり噴孔成形用ピン５を
配置した金型１の上部に形成したスラリー注入口２から
キャビティ３にスラリーＳを注入する工程，スラリーＳ
の水分を多孔質型９に吸水させる工程，着肉固化部７に
保形性が発現した状態でねじり噴孔成形用ピン５を着肉
固化部７から抜き取って着肉固化部７にねじり噴孔１７
を形成する工程，更にスラリーＳの水分を多孔質型９に
吸水させて着肉固化部７を一層固化させる工程を有して
いるものである。キャビティ３に注入したスラリーＳ
は，多孔質型９によって水分が吸水されると共に，多孔
質型９及び中子１４上に着肉固化部７を形成するもので
ある。The apparatus for forming a ceramic member is configured as described above, and an injection nozzle as a ceramic member can be manufactured using the forming apparatus as follows. That is, in the method of manufacturing the injection nozzle, in this embodiment, the injection nozzle is manufactured by slip casting, which is one of the ceramic molding methods. That is, the method of manufacturing the injection nozzle includes a step of injecting the slurry S into the cavity 3 from the slurry injection port 2 formed in the upper portion of the mold 1 in which the pin 5 for forming the torsion injection hole is formed.
A step of allowing the porous mold 9 to absorb the moisture of the torsion injection hole. The torsion injection hole forming pin 5 is pulled out from the inlaid solidification section 7 in a state in which the inlaid solidification section 7 exhibits shape retention, and the torsion injection is performed in the inlaid solidification section 7. Hole 17
And a step of further absorbing the moisture of the slurry S into the porous mold 9 to further solidify the inlaid solidification portion 7. Slurry S injected into cavity 3
Is to absorb moisture by the porous mold 9 and form the solidified portion 7 on the porous mold 9 and the core 14.
【００２０】この噴射ノズルの製造方法では，着肉層か
ら適当量の水分が吸水され且つ着肉層内に適当量の水分
が残存している状態の着肉層即ち着肉固化部７には，収
縮が発生していない状態である。そこで，着肉固化部７
に収縮が発生していない状態であるが，着肉固化部７に
保形性が発現している時に，ねじり噴孔成形用ピン５を
着肉固化部７から所定の角度にわたってねじりながら抜
き取ることで，着肉固化部７に高精度の強固なねじり噴
孔１７を形成することができる。更に，ノズルサック１
９を形成する形成用ピンである中子１４を位置決め台８
から下降させて着肉固化部７から抜き取る。次いで，ね
じり噴孔成形用ピン５及び中子１４を着肉固化部７から
抜き取った後に，更に多孔質型９によって着肉部７から
水分を完全に吸水し，この時，着肉固化部７には収縮が
発生するが，既にねじり噴孔成形用ピン５は着肉固化部
７から抜き取られているので，着肉固化部７は破壊され
ることがなく，セラミック材料から成る成形体が形成さ
れる。更に，金型１を位置決め台８から取り外し，着肉
固化部７で構成される成形体を型から取り外す。この成
形体は本焼成することによって焼結体となり，燃料噴射
ノズルのノズルチップ２０が製作される。ノズルチップ
２０をノズル本体に接合することによって噴射ノズルを
製作することができる。In the method of manufacturing the injection nozzle, the inking layer, that is, the inking solidification section 7 in which a proper amount of water is absorbed from the inking layer and an appropriate amount of water remains in the inking layer is provided. , A state in which no contraction has occurred. Therefore, the solidification unit 7
The torsional injection hole forming pin 5 is torsionally removed from the solidified portion 7 while twisting over a predetermined angle when the solidified portion 7 has a shape-retaining property, although no shrinkage has occurred. Thus, a high-precision and strong torsion injection hole 17 can be formed in the inlaid solidification portion 7. In addition, nozzle sack 1
The core 14 which is a forming pin for forming the core 9
From the solidified portion 7. Next, after the torsion injection hole forming pin 5 and the core 14 are removed from the inlaid solidifying section 7, the porous mold 9 further absorbs water completely from the inlaid section 7, and at this time, the inlaid solidified section 7 is removed. However, since the torsion injection hole forming pin 5 has already been extracted from the solidified portion 7, the solidified portion 7 is not broken, and a molded body made of a ceramic material is formed. Is done. Further, the mold 1 is removed from the positioning table 8, and the molded body constituted by the solidification portion 7 is removed from the mold. The molded body becomes a sintered body by performing the main firing, and the nozzle tip 20 of the fuel injection nozzle is manufactured. An injection nozzle can be manufactured by joining the nozzle tip 20 to the nozzle body.
【００２１】この噴射ノズルの製造方法において，成分
やその構成濃度の異なる複数種類のスラリーＳをキャビ
ティ３に順次注入することによって，例えば，図４に示
すような成形体を製作することができる。即ち，成形体
の高さ方向について目的に応じて成分の異なったものに
成形でき，該成形体を焼成することによって異なったセ
ラミック材料から成る焼結体を製作することができる。
次いで，成形体で噴射ノズルを製作する場合には，噴射
ノズルのノズルチップ２０については，ノズル本体との
接合面近傍部分，該接合面近傍部分に隣接する部分及び
該部分に隣接し且つねじり噴孔１７を形成した先端部分
は，セラミック材料の構成成分の種類や組成比を互いに
異なって構成することも可能である。例えば，先端部分
を耐熱性で且つ高強度のセラミック材料で製作し，ま
た，金属製ノズル本体との接合面近傍部分はＡｌ2 Ｏ3
やＹ2 Ｏ3 がリッチな組成のセラミックス材料で製作で
き，セラミックスに含まれた金属とノズル本体に含まれ
た金属同志で，金属対金属の接合部分を形成でき，先端
部分と金属製ノズル本体との接合を強固にできる。In the method of manufacturing the injection nozzle, by sequentially injecting a plurality of types of slurries S having different components and constituent concentrations into the cavity 3, a molded body as shown in FIG. 4, for example, can be manufactured. That is, the compact can be formed into components having different components in the height direction according to the purpose, and by firing the compact, sintered bodies made of different ceramic materials can be manufactured.
Next, in the case of manufacturing the injection nozzle from the molded body, the nozzle tip 20 of the injection nozzle has a portion near the joining surface with the nozzle body, a portion adjacent to the portion near the joining surface, and a torsional jet adjacent to the portion. The tip portions in which the holes 17 are formed can be configured so that the types and composition ratios of the constituent components of the ceramic material are different from each other. For example, the tip portion is made of a heat-resistant and high-strength ceramic material, and the portion near the joint surface with the metal nozzle body is Al 2 O 3.
And Y 2 O 3 can be made of a ceramic material with a rich composition. The metal contained in the ceramic and the metal contained in the nozzle body can form a metal-to-metal joint, and the tip and the metal nozzle body can be formed. Can be strengthened.
【００２２】次に，この噴射ノズルの製造方法の具体的
な例について説明する。まず，窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）
のセラミック粉末，焼結助剤，解膠剤，水及び有機バイ
ンダとしてポリビニルアルコールを所定量配合した。次
いで，ボールミルで混合してスラリーＳを得た。このよ
うにして得たスラリーＳを，図４及び図５に示す噴射ノ
ズルにおけるノズルチップのノズルチップ作製用型即ち
金型１に形成したスラリー注入口２からキャビティ３内
に流し込んだ。キャビティ３に注入されたスラリーＳは
多孔質型９によって水分が吸水され，キャビティ３内で
着肉して着肉層を形成するが，そこで所定時間経過後
に，着肉層に保形性が発現した時点で，金型１に取付け
たねじり噴孔成形用ピン５を着肉固化部７から所定の角
度（例えば，４５°）にわたってねじりながら抜き取る
と共に，位置決め台８に取り付けた形成用ピンである中
子１４を着肉固化部７から抜き取る。この状態で着肉固
化部７を型内に放置し，多孔質型９によって着肉固化部
７から水分を更に吸水して排出し，着肉固化部７を固化
させる。着肉固化部７が固化してセラミック部材の成形
体を形成させた後に，該成形体を型から外し，ねじり噴
孔１７を有するノズルチップ成形体を得た。ノズルチッ
プ成形体を焼成することによってノズルチップ焼結体を
得ることができ，ノズルチップ焼結体がセラミック製ノ
ズルチップ２０となる。ノズルチップ２０をノズル本体
に接合することによって噴射ノズルを完成させることが
できる。Next, a specific example of the method of manufacturing the injection nozzle will be described. First, silicon nitride (Si 3 N 4 )
A predetermined amount of polyvinyl alcohol was blended as a ceramic powder, a sintering aid, a deflocculant, water and an organic binder. Next, a slurry S was obtained by mixing with a ball mill. The slurry S thus obtained was poured into the cavity 3 from the slurry injection port 2 formed in the die for forming the nozzle tip of the injection nozzle shown in FIGS. Moisture is absorbed by the porous mold 9 in the slurry S injected into the cavity 3, and the slurry S is deposited in the cavity 3 to form a deposited layer. At this point, the torsion injection hole forming pin 5 attached to the mold 1 is pulled out from the inlaid solidification portion 7 while twisting over a predetermined angle (for example, 45 °), and the pin is attached to the positioning table 8. The core 14 is withdrawn from the solidification part 7. In this state, the inlaid solidification unit 7 is left in the mold, and water is further absorbed and discharged from the inlaid solidification unit 7 by the porous mold 9 to solidify the inlaid solidified unit 7. After the inlaid solidification part 7 was solidified to form a molded body of the ceramic member, the molded body was removed from the mold to obtain a nozzle tip molded body having a torsion injection hole 17. By firing the nozzle tip compact, a nozzle tip sintered body can be obtained, and the nozzle tip sintered body becomes the ceramic nozzle tip 20. The injection nozzle can be completed by joining the nozzle tip 20 to the nozzle body.
【００２３】このセラミック部材の成形方法において，
上記セラミック粉末は，窒化珪素の他に，チタン酸アル
ミニウム，ムライト，ジルコニア，チタン酸カリウム等
を使用することができる。また，有機バインダとして
は，ポリビニルアルコールの他にセラミック部材の製造
工程における寸法収縮を抑制することができる熱可塑性
アクリル樹脂を使用することができる。In this method of forming a ceramic member,
As the ceramic powder, besides silicon nitride, aluminum titanate, mullite, zirconia, potassium titanate and the like can be used. Further, as the organic binder, a thermoplastic acrylic resin capable of suppressing dimensional shrinkage in a process of manufacturing a ceramic member can be used in addition to polyvinyl alcohol.
【００２４】[0024]
【発明の効果】この発明による噴射ノズルの製造方法
は，上記のように構成されているので，該ねじり噴孔を
通じて燃料を噴射した場合に，燃料はきりもみ状態に旋
回して噴射され，空気の巻き込み即ちエアエントレイン
を向上させることができる。この場合に，前記ねじり噴
孔の断面形状を長方形に形成すると，噴射燃料が空気に
接する面積が増大し，エアエントレインの点から好まし
いものである。また，前記ねじり噴孔を形成する周囲部
分，例えば，ノズルチップをセラミックスで構成する場
合には，前記ねじり噴孔を極めて容易に且つ高精度に形
成することができる。また，この噴射ノズルの製造方法
は，ねじれ噴孔成形用ピンを配置した金型のキャビティ
にスラリーを注入し，該スラリーの水分を多孔質型に吸
水させて着肉固化部を形成し，次いで前記着肉固化部か
ら前記ねじれ噴孔成形用ピンを所定の角度にわたってね
じりながら抜き取ってねじり噴孔を有するチップ成形体
を作製したので，セラミック成形体の前記着肉固化部に
形成されるねじり噴孔は，ねじり孔形状を維持した状態
を保持でき，正確に，確実に且つ高精度に製作すること
ができる。しかも，噴孔をねじり形状に形成したので，
燃焼形態を改善できるエアエントレインを向上する良好
な噴霧パターンで噴射させることができる。The method of manufacturing an injection nozzle according to the present invention is configured as described above, so that when fuel is injected through the torsion injection hole, the fuel is swirled in a swirling state and injected into the air. , Ie, air entrainment can be improved. In this case, if the cross-sectional shape of the torsion injection hole is rectangular, the area of the injected fuel in contact with air increases, which is preferable from the viewpoint of air entrainment. Further, when the peripheral portion forming the torsion injection hole, for example, the nozzle tip is made of ceramics, the torsion injection hole can be formed extremely easily and with high precision. Further, the method of manufacturing the injection nozzle is such that a slurry is injected into a cavity of a mold in which a pin for forming a twisted injection hole is arranged, moisture of the slurry is absorbed by a porous mold to form a solidified portion, and then a solidified portion is formed. The torsion injection hole forming pin is pulled out from the solidified portion while twisting the twisted injection hole forming pin at a predetermined angle to produce a chip molded body having a torsion injection hole. The hole can maintain a state in which the shape of the torsion hole is maintained, and can be manufactured accurately, reliably, and with high precision. Moreover, because the injection hole was formed in a twisted shape,
Injection can be performed with a good spray pattern that improves the air entrainment that can improve the combustion mode.
【図１】この発明による噴射ノズルの製造方法で作製し
たノズルチップに形成した噴孔の形状を示す概略断面図
である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the shape of an injection hole formed in a nozzle tip manufactured by a method for manufacturing an injection nozzle according to the present invention.
【図２】図１の噴孔の噴孔方向から見た拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of the injection hole of FIG. 1 as viewed from the injection hole direction.
【図３】図１の噴射ノズルのノズルチップを示す概略斜
視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view showing a nozzle tip of the injection nozzle of FIG.
【図４】この発明による噴射ノズルの製造方法を達成で
きる成形装置の一実施例を示す概略断面図である。FIG. 4 is a schematic sectional view showing one embodiment of a molding apparatus capable of achieving the method of manufacturing a spray nozzle according to the present invention.
【図５】図４の成形装置の要部の拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged sectional view of a main part of the molding apparatus of FIG.
１ 金型 ３ キャビティ ５ ねじり噴孔成形用ピン ７ 着肉固化部 ９ 多孔質型 １４ 中子（形成用ピン） １７ ねじり噴孔 １９ ノズルサック ２０ ノズルチップ ２１ 入口 ２２ 出口 REFERENCE SIGNS LIST 1 mold 3 cavity 5 torsion injection hole forming pin 7 inlaid solidification portion 9 porous mold 14 core (forming pin) 17 torsion injection hole 19 nozzle sack 20 nozzle tip 21 inlet 22 outlet
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02M 39/00 - 71/04 B28B 1/00 - 1/54 B28B 7/00 - 7/46 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F02M 39/00-71/04 B28B 1/00-1/54 B28B 7/00-7/46
Claims (1)
キャビティにセラミックスのスラリーを注入する工程，
前記スラリーの水分を多孔質型に吸水させて着肉固化部
を形成する工程，前記着肉固化部に保形性が発現した状
態で前記着肉固化部から前記ねじれ噴孔成形用ピンを所
定の角度にわたってねじりながら抜き取って断面形状が
長方形のねじり噴孔を有するノズルチップ成形体を作製
する工程，更に前記スラリーの水分を前記多孔質型に吸
水させて前記着肉固化部を一層固化させる工程，乾燥固
化した前記ノズルチップ成形体を焼成してノズルチップ
焼結体を作製する工程，及び前記ノズルチップ焼結体を
ノズル本体に接合する工程から成る噴射ノズルの製造方
法。A step of injecting a ceramic slurry into a cavity of a mold in which a pin for forming a torsion injection hole is arranged;
Forming inking solidified portion by water moisture of the slurry into a porous mold, shape shape retention to the inking coated portion was expressed
In this state, the torsion injection hole forming pin is pulled out from the inlaid solidification portion while twisting it over a predetermined angle, and the cross-sectional shape is
Forming a nozzle tip compact having a rectangular torsion injection hole , and further absorbing water of the slurry into the porous mold.
Step by water to further solidify the inking coated portion, a step of bonding step by firing the nozzle tip molded body dried and solidified to prepare a nozzle tip sintered body, and the nozzle tip sintered body to the nozzle body A method for manufacturing an injection nozzle comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3146609A JP3033252B2 (en) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | Method of manufacturing injection nozzle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3146609A JP3033252B2 (en) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | Method of manufacturing injection nozzle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04347360A JPH04347360A (en) | 1992-12-02 |
| JP3033252B2 true JP3033252B2 (en) | 2000-04-17 |
Family
ID=15411605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3146609A Expired - Lifetime JP3033252B2 (en) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | Method of manufacturing injection nozzle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3033252B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0739846U (en) * | 1993-12-28 | 1995-07-18 | 明治製菓株式会社 | Chemical spray container for throat mucosa |
| JP6186130B2 (en) * | 2013-02-04 | 2017-08-23 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Fuel injection valve and fuel injection valve manufacturing method |
| JP2017106418A (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-15 | 株式会社デンソー | Fuel injection valve and its manufacturing method |
-
1991
- 1991-05-23 JP JP3146609A patent/JP3033252B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04347360A (en) | 1992-12-02 |
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