JP3928715B2 - Method for manufacturing fluid injection valve - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体噴射弁の製造方法に関し、特に流体を噴射する噴孔の加工に係わる流体噴射弁の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
流体噴射弁としては、オリフィスとして配設された噴孔から噴射される流体の噴射量を正確に計量するため、そのオリフィスを精密に加工する必要がある。例えば自動車用内燃機関に用いられる燃料噴射弁において、微細噴孔を高精度に加工する方法として、流体研磨によって加工するものがある(特開平9−209876号公報)。
【0003】
特開平9−209876号公報によれば、メディアである油に数から数十μmの微細な砥粒を混ぜたスラリーを高圧で微細噴孔を通すことで噴孔のエッジを研削して噴孔の流量係数を増加させていく。さらに、加工しながらスラリー流量を検出することで目標とする噴孔の流量を狙うものである。
【0004】
なお、スラリーを高圧で噴孔を通すのは、噴孔内を研削しながら流れるスラリーの流速を高めることで研削効率の向上を図るためであって、流体研磨がなされる噴孔が小さくなる程、粘性等の影響から高圧が必要であるからである。
【0005】
【特許文献1】
特開平9−209876号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来の製造方法では、噴孔に高圧なスラリーを通すことで微細な噴孔の流体の噴射量の計量に係わる精密研削加工ができるが、噴孔が開けられている母材の剛性が小さいと変形、損傷等の影響を受ける可能性がある。
【0007】
このため、噴孔を開けられる母材に薄板を使用する点火式内燃機関の流体噴射弁の製造方法として適用するのは困難である。また、前加工でバリがある場合には、スラリーの流れが偏るためエッジが均等に加工され難く、場合によってはエッジに欠け等が発生する可能性がある。
【0008】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、流体の噴射量の正確な計量ができるように、薄板に開けられた噴孔の流量制御による孔加工が容易にできる流体噴射弁の製造方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1によると、弁ボディの先端部に形成された流体通路の出口に複数の噴孔を有する噴孔プレートを配設して、噴孔から流体を噴射する流体噴射弁の製造方法において、噴孔プレートに噴孔の下孔を加工する下孔加工工程と、噴孔プレートに砥粒を投射するショットブラスト加工工程とを備えた噴孔加工方法であって、ショットブラスト加工工程による砥粒を投射する期間を所定投射時間にすることで、噴孔から噴射する流体の計量に対応する所定の流体流量に調整する。
【0010】
すなわち、噴孔の下孔と噴孔プレートとの稜線に砥粒を投射するショットブラスト加工工程は、砥粒を被加工物である噴孔プレートに投射し、被加工物としての噴孔の稜線に前加工等にて生じたバリのバリ除去および被加工物の表面に砥粒の投射による凹凸処理を施すように噴孔の稜線に砥粒の投射してR面取りをするR面取り加工を行なうことが可能である。
【0011】
一方、噴孔内を流れる流体の流量を増減する手段としては、弁ボディの先端部に形成された流体通路の出口に配設される噴孔プレートの噴孔において、流体通路から流れる流体が流入する噴孔の入口形状を、流体摩擦損失の低減が図れる形状つまり噴孔入口の稜線を、R面取り加工による所定R寸法もしくは所定ダレ量にすることで、例えばR面取りを大きくすることで流体流量を増加することが可能である。
【0012】
これに対して本発明の流体噴射弁の製造方法では、噴孔プレートの噴孔の稜線に砥粒の投射して稜線に生じたバリの除去および稜線のR面取り加工が可能なショットブラスト加工工程における砥粒の投射期間を所定投射時間にするので、例えば噴孔入口の稜線に加工するR面取りを所定R寸法もしくは所定ダレ量にすることが可能である。したがって噴孔の稜線にR面取り加工がなされた所定R寸法もしくはダレ量に応じて、噴孔から噴射する流体の計量に対応する所定の流体流量に調整することが可能である。
【0013】
上記ショットブラスト加工工程は、請求項2に記載するように、噴孔プレートのうち、噴孔へ流体が流入する側の噴孔プレート上面に砥粒を投射する第1ショットブラスト工程と、流体が流出する側の噴孔プレート下面に砥粒を投射する第2ショットブラスト工程と、噴孔プレート上面に再び砥粒を投射する第3ショットブラスト工程とを備え、第3ショットブラスト工程にて投射する砥粒の投射時間を、所定投射時間に調節する。
【0014】
一般に、ショットブラスト加工は、被加工物に砥粒を投射してその砥粒の運動エネルギーを利用して被加工物の表面に凹凸処理を施したり、被加工物の稜線にR面取りまたはダレ加工等を行なうために用いる加工方法である。この種の加工方法を、弁ボディの先端部に配設される被加工物としての噴孔プレートに形成される噴孔の稜線のバリの除去およびこの稜線のR面取り加工に適用しようとすると、砥粒の投射当初は、噴孔プレートの母材に形成された噴孔の稜線と、この稜線に前加工等の加工過程で母材の損傷等に起因して生じたバリのうち、稜線に生じたバリを投射方向に倒しながら除去する。この砥粒投射を続けると、噴孔プレートの母材に形成された稜線自体を投射方向に曲げるに至る。さらに投射が継続されると、場合によっては、例えば稜線の根元から押し曲げられてしまって稜線が噴孔内に巻き込まれて、結果として稜線が単にダレているだけの状態となってしまう可能性がある。
【0015】
これに対して本発明の流体噴射弁の製造方法では、ショットブラスト加工工程として、噴孔プレートのうち、噴孔へ流体が流入する側の噴孔プレート上面に砥粒を投射する第1ショットブラスト工程と、流体が流出する側の噴孔プレート下面に砥粒を投射する第2ショットブラスト工程と、噴孔プレート上面に再び砥粒を投射する第3ショットブラスト工程とを備えるので、稜線自体、あるいは除去されずに残ったままのバリを有する稜線が噴孔内に巻き込まれる前に、砥粒の投射方向を反転すなわち第1ショットブラスト工程から第2ショットブラスト工程に切換えることで、稜線が噴孔内に巻き込まれることなく、稜線の曲がった部分およびバリを除去することが可能である。さらに、第2ショットブラスト工程では、第1ショットブラスト工程にて曲がった稜線を、第1ショットブラスト工程による砥粒投射方向とは逆方向から砥粒を投射することで、逆向きに曲げることが可能であり、従って稜線の曲がりの矯正が可能である。
【0016】
このため、投射の反転を繰返すことですなわち第3ショットブラスト工程で再び第1ショットブラスト工程の砥粒投射方向に戻すことによって、稜線の曲がりが矯正されるとともに、稜線のR面取り加工が可能である。
【0017】
したがって、稜線のR面取り加工が可能な第3ショットブラスト工程における砥粒の投射時間を所定投射時間に調節するので、噴孔の稜線に加工されるR面取りが所定R寸法または所定R寸法に相当するダレ量を形成することができる。
【0018】
本発明の請求項3によると、ショットブラスト加工工程は、第1ショットブラスト工程にて投射される砥粒によって噴孔プレート上面の稜線に生じたバリが流体噴射方向に曲げられ、第2ショットブラスト工程にて流体噴射方向とは逆方向に投射される砥粒によってバリを除去する。
【0019】
すなわち、第1ショットブラスト工程にて噴孔へ流体が流入する側の噴孔プレート上面に砥粒を投射するので、噴孔プレートの噴孔の流体上流から下流に流れる向きつまり流体噴射方向に、噴孔プレート上面の噴孔入口の稜線に生じたバリを曲げることが可能である。さらに、第2ショットブラスト工程にて第1ショットブラスト工程による砥粒投射方向とは逆方向から投射される砥粒つまり流体噴射方向とは逆方向に砥粒を投射するので、第1ショットブラスト工程にて噴射方向に曲がった稜線およびバリは、第2ショットブラスト工程による投射方向に対して立設された状態となることで剛性が上がるので、噴孔内を流れる砥粒の噴流の中心側にあるバリに対して砥粒の研磨作用を高めることが可能である。
【0020】
これにより、バリに対する砥粒投射による研磨作用が向上するので、稜線に生じたバリの除去が効率的にできる。
【0021】
したがって、噴孔から噴射する流体の流体損失要因となるバリを効率的に除去して消失させることができる。
【0022】
本発明の請求項4によると、所定投射時間は、稜線のバリ除去および所定R寸法のR面取りを行なう所定稜線加工投射時間に、所定稜線加工投射時間の経過時に計測した噴孔の流体流量と所定の流体流量との差に応じた流量補正投射時間を加えた時間である。
【0023】
すなわち、稜線のバリ除去および所定R寸法のR面取りを行なう所定稜線加工投射時間の経過時において、計測する噴孔の流体流量と目標流体流量としての所定の流体流量との差に応じた流量補正投射時間を所定稜線加工投射時間に加えた時間を所定投射時間とするので、例えば噴孔が形成されている噴孔プレート毎に噴孔の流体流量を目標流体流量に調整することができる。
【0024】
本発明の請求項5によると、砥粒を投射する流量補正投射時間とは、所定R寸法のR面取りが形成された稜線に、砥粒の再投射による所定稜線ダレ量を形成させることで、所定の流体流量に調整する時間である。
【0025】
すなわち、砥粒を投射する流量補正投射時間とは、所定の流体流量に調整する投射時間であって、所定R寸法のR面取りが形成された稜線に、所定稜線加工時間の経過時に計測した噴孔の流体流量と所定の流体流量との差に対応して、所定の流体流量となる所定稜線ダレ量の形成ができる時間である。したがって、所定R寸法のR面取りが形成された噴孔に砥粒を再投射する時間を、計測した噴孔の流体流量と所定の流体流量との差に対応した流量補正投射時間に設定することで、例えば噴孔が複数形成されている噴孔プレート毎に噴孔の流体流量を目標流体流量に調整することが容易にできる。
【0026】
本発明の請求項6によると、砥粒を投射する砥粒投射手段は、噴孔プレート上面および噴孔プレート下面の少なくとも一方に投射する時間を可変にする。
【0027】
すなわち、砥粒を投射する砥粒投射手段は、噴孔プレート上面および噴孔プレート下面つまり噴孔入口側稜線および噴孔出口側稜線に向けて投射する砥粒の投射時間をそれぞれ所定の投射時間に調節可能である。
【0028】
これにより、噴孔の稜線のバリ除去およびR面取り加工を行なうショットブラスト加工工程において、第1ショットブラスト工程、第2ショットブラスト工程、および第3ショットブラスト工程の各工程における砥粒の投射時間を、それぞれの砥粒投射による加工作用に応じて所望の投射時間に調節可能である。
【0029】
したがって、例えば第3ショットブラスト工程における砥粒の投射時間を、噴孔から噴射する流体の計量に対応する、つまり目標流体流量としての所定の流体流量に調整可能な所定の投射時間に調節することができる。
【0030】
本発明の請求項7によると、砥粒投射手段は、第1ショットブラスト工程、第2ショットブラスト工程、および第3ショットブラスト工程の各工程にて、独立して投射可能な手段であって、噴孔プレートを形成する母材としての帯状の薄板部材に、帯状の長手方向に噴孔プレートが所定間隔で連続的に配置され、第1ショットブラスト工程、第2ショットブラスト工程、および第3ショットブラスト工程に対応する砥粒投射手段が、帯状薄板部材を横断するように、往復移動が可能である。
【0031】
砥粒投射手段は、第1ショットブラスト工程、第2ショットブラスト工程、および第3ショットブラスト工程の各工程にて、独立して投射可能な手段であるので、噴孔プレートへの砥粒の投射方向が反転する第1ショットブラスト工程から第2ショットブラスト工程、または第2ショットブラスト工程から第3ショットブラスト工程へ切換える際に、砥粒投射手段または噴孔プレートを反転させる必要がない。このため、第1ショットブラスト工程、第2ショットブラスト工程、および第3ショットブラスト工程の各工程にて、それぞれの加工作用に応じた噴孔プレートへの砥粒投射が安定して行なうことが可能である。
【0032】
さらに、噴孔プレートを形成する母材としての帯状の薄板部材の長手方向に、噴孔プレートを所定間隔で連続的に配置するとともに、第1ショットブラスト工程、第2ショットブラスト工程、および第3ショットブラスト工程に対応する砥粒投射手段は、この帯状薄板部材を横断するように、往復移動が可能である。このため、砥粒投射手段として電磁弁等の開閉によって投射、遮断することで投射時間を調節する手段や投射面をシャッター等でシールすることで投射時間を調節する手段等と比較して、本発明の流体噴射弁の製造方法に係わる砥粒投射手段は、投射する砥粒流量等が意に反して変化することなく、帯状薄板部材を横断する移動時間に応じて、帯状薄板部材に配置された噴孔プレートを投射する時間つまり噴孔の稜線に砥粒投射する時間を安定して調節できる。
【0033】
したがって、第1ショットブラスト工程、第2ショットブラスト工程、および第3ショットブラスト工程の各工程にて、それぞれの加工作用に応じた投射時間に安定調節することが可能であるので、噴孔プレートの噴孔に形成される稜線に、バリ除去および所定R寸法のR面取り加工を行なうことが可能であるとともに、目標流体流量としての所定の流体流量に調整することが可能である。
【0034】
本発明の請求項8によると、帯状薄板部材は、長手方向に順送りされており、第1ショットブラスト工程、第2ショットブラスト工程、および第3ショットブラスト工程に対応する砥粒投射手段が、それぞれ、帯状薄板部材に配置される異なる噴孔プレートに砥粒を投射するように配置されている。
【0035】
すなわち、噴孔プレートが所定間隔で連続的に配置される帯状薄板部材が帯状の長手方向に順送りされるとともに、第1ショットブラスト工程、第2ショットブラスト工程、および第3ショットブラスト工程に対応する砥粒投射手段が、それぞれ、帯状薄板部材に配置される異なる噴孔プレートに砥粒を投射するように配置されているので、同一の噴孔プレートにその各工程に対応する砥粒投射手段を配置して交互操作するものに比べて、本発明の製造方法に係わる製造装置として、複雑化することなく、簡素な製造システムが提供できる。
【0036】
本発明の請求項9によると、帯状薄板部材を長手方向に順送りするとは、第1ショットブラスト工程、第2ショットブラスト工程、および第3ショットブラスト工程に対応する砥粒投射手段による異なる噴孔プレートへの砥粒の投射が終了したとき、順送りする。
【0037】
このため、例えば第1ショットブラスト工程、第2ショットブラスト工程、および第3ショットブラスト工程における砥粒の必要投射時間に対して、砥粒投射手段としての砥粒投射装置1台当たりのそれぞれ投射時間が略同じになるように、第1ショットブラスト工程、第2ショットブラスト工程、および第3ショットブラスト工程に対応する砥粒投射手段の配置数を適正に決定してやれば、第1ショットブラスト工程、第2ショットブラスト工程、および第3ショットブラスト工程に対応する砥粒投射手段による異なる噴孔プレートへの投射するとともに順送りすることで、最終的に同一の噴孔プレートにおける第1ショットブラスト工程、第2ショットブラスト工程、および第3ショットブラスト工程の投射が終了するサイクルタイムを早めることが可能である。
【0038】
本発明の請求項10によると、下孔加工工程は、パンチによるプレス加工によって有底孔を形成し、噴孔プレートの所定厚さ位置まで研削することによって、有底孔により押出された噴孔プレート表面の凸部の除去加工を行なう。
【0039】
噴孔プレートの噴孔の下孔を加工する下孔加工工程として、パンチによるプレス加工によって有底孔を形成し、噴孔プレートの所定厚さ位置まで研削することによって有底孔により押出された噴孔プレート表面の凸部の除去加工を行なう下孔加工工程を用いれば、噴孔の下孔形状を加工する放電加工等の除去加工に比較して、噴孔の加工が短時間にできるとともに、本発明の流体噴射弁の製造方法に係わるショットブラスト加工工程による噴孔から噴射する流体の計量に係わる目標流体流量としての所定の流体流量に調整可能な噴孔加工方法によって、有底孔により押出された噴孔プレート表面の凸部の除去加工を行なうときに生じる稜線の研削バリの除去と研削バリを除去した後のR面取り加工、および噴孔の流体流量を目標流体流量に調整することが確実にできる。
【0040】
本発明の請求項11によれば、有底孔は、有底孔の開口部へ向かって拡径するテーパ孔であって、有底孔の軸線が、噴孔プレートに直交する垂線に対して傾斜している。
【0041】
すなわち、噴孔プレートに貫通する噴孔を形成するための有底孔は、有底孔の開口部へ向かって拡径するテーパ孔であって、有底孔の軸線が、噴孔プレートに直交する垂線に対して傾斜している。
【0042】
本発明の流体噴射弁の製造方法を適用すれば、噴孔の形状がテーパ孔であって噴孔の軸線が噴孔プレートに対して傾斜しているもののように、噴孔プレートに形成される噴孔の稜線がテーパ孔もしくは噴孔軸線の傾斜等に起因してシャープエッジを有する噴孔において、稜線とバリの境界が形状的に明確でなくとも、稜線に投射する砥粒の投射方向の反転を繰返するショットブラスト加工工程による加工作用によって、バリの除去およびR面取り加工ができるとともに、稜線に投射する砥粒の投射時間を所定時間に調節することで噴孔の流体流量を目標流体流量に調整できる。
【0043】
本発明の請求項12では、噴孔から噴射される流体流量を計測する流量計測工程を有し、流量計測工程にて計測した流体流量に応じてショットブラスト加工工程の砥粒投射条件を補正することを特徴としている。
【0044】
ここで、本発明の砥粒投射条件とは、砥粒投射時間はもちろんのこと、砥粒投射流量、砥粒投射圧力、および砥粒投射手段と噴孔プレートとの距離等をも含む。
【0045】
本発明の請求項12によると、流量計測工程にて計測した流体流量に応じてショットブラスト加工工程の砥粒投射状態を補正するので、噴孔からの流体噴射量を所望の噴射量に調量するにあたり、容易かつ正確な調量が実現できる。
【0046】
また、本発明の請求項13のように、複数のショットブラスト工程のうち少なくとも一つのショットブラスト工程における砥粒投射状態を、流量計測工程にて計測した流体流量に応じて補正すると好適である。
【0047】
本発明の請求項14によると、下孔加工工程にて加工された下孔のバリ取りをするバリ取りショットブラスト工程と、このバリ取りショットブラスト工程にてバリ取りされた噴孔から噴射される流体流量を調量する流量調量ショットブラスト工程とを有し、この流量調量ショットブラスト工程の砥粒投射状態を、流量計測工程にて計測した流体流量に応じて補正するので、バリの確実な除去と流体噴射量の調量とを両立できる。
【0048】
なお、砥粒投射状態の補正については、本発明の請求項15のように、流量計測工程にて流体流量を計測した噴孔プレートに対するショットブラスト加工工程で行っても良いし、請求項16のように、流量計測工程にて流体流量を計測した噴孔プレートとは別の噴孔プレートに対するショットブラスト加工工程で行っても良い。
【0049】
本発明の請求項17によると、ショットブラスト加工工程は、噴孔プレートのうち、流体が流入する側と流体が流出する側のいずれか一方側の面に砥粒を投射する第1ショットブラスト工程と、噴孔プレートのうち他方側の面に砥粒を投射する第2ショットブラスト工程とを備えることを特徴としているので、噴孔プレートの表裏両方にショットブラスト加工を施すことにより、バリを確実に除去できる。
【0050】
本発明の請求項18によると、下孔加工工程はパンチによるプレス加工を有し、第1ショットブラスト工程では、パンチが噴孔プレートに入射する方向とは逆方向から砥粒を投射することを特徴としているので、下孔加工工程のプレス加工にて形成されたバリに対して、その曲がりの逆方向から砥粒を投射でき、その結果として、より効果的なバリ除去を実現できる。
【0051】
本発明の請求項19によると、本発明の流体噴射弁の製造方法は、噴孔プレートに配置される噴孔として、噴射方向を決定する噴孔軸線が流体噴射弁軸に対して傾斜しているもの、および噴射方向に拡径するもののいずれか一方の特徴を有する噴孔プレートを備えた流体噴射弁に好適である。
【0052】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の流体噴射弁の製造方法を、内燃機関用燃料噴射弁の製造方法に適用して、具体化した実施形態を図面に従って説明する。
【0053】
(第1の実施形態)
図1は、本発明の実施形態に係わる製造装置の概略構成を表す模式図である。図2は、本実施形態の流体噴射弁の製造方法を表わす模式図であって、流体を噴射する噴孔の加工方法を示すブロック図である。図3は、図2中の第3ショットブラスト工程において、噴孔と噴孔プレートとの稜線に生じるバリの除去およびこの稜線のR面取り加工を行なう所定稜線加工投射時間に、この所定稜線加工投射時間の経過時に計測した噴孔の流体流量と目標流量としての所定の流体流量との差に応じた流量補正投射時間を加えた投射時間を噴孔プレート上面へ砥粒の投射をする加工方法を示すブロック図である。図4は、図2中のショットブラスト加工工程において、被加工物である噴孔プレートへ砥粒を投射することで、砥粒投射方向に曲がって倒れている倒れ状態となった稜線を表わす模式図である。図5は、本実施形態の流体噴射弁の製造方法に適用される燃料噴射弁を表わす断面図である。図6は、図5中の被加工物としての噴孔プレートを備える弁部周りを拡大した断面図である。図7は、図2中のショットブラスト加工工程において被加工物としての噴孔プレートへ砥粒を投射する加工過程を説明する模式図であって、図7(a)は、噴孔プレートの両面のうち一方方向のみに投射する場合の比較例を表わす模式図、図7(b)は、本発明の実施形態に係わる砥粒の投射方法であって、図7(a)の比較例中の所定投射時間経過後、噴孔プレート面へ投射する砥粒の投射方向の反転を繰返すことを表わす模式図である。図8は、図2中の第3ショットブラスト工程において、所定稜線加工投射時間の経過時において、計測する噴孔の流体流量と目標流量として所定の流体流量との差に応じた補正流量投射時間と、補正流量投射時間の砥粒投射によって形成される稜線ダレ量と、流量補正量との関係を表わすグラフである。なお、図9は、図2中に示すショットブラスト加工工程を各種噴孔形状に適用して形成される稜線ダレ部を表わす断面図である。
【0054】
(流体噴射弁の製造方法、その製造装置、および作用効果の概略)
図1に示すように、本発明の実施形態に係わる製造装置は、被加工物2としての噴孔プレート28(図5および図6参照)を加工するための砥粒を投射する砥粒噴射ノズル3と、砥粒噴射ノズル3に砥粒を供給する砥粒供給装置4と、砥粒噴射ノズル3から投射される砥粒の砥粒投射のオン−オフを行なう電磁弁5とを含んで構成されている。
【0055】
ここで、砥粒を投射する投射力源としては、図1に示すように、工場エアー等の圧縮性流体が用いられ、図示しない制御装置によって投射条件の設定が可能である。例えば投射条件としては、電磁弁5の開閉タイミングによる砥粒投射時間、投射力源としてエアによる投射圧力(言換えると、投射速度)、ショットブラスト加工を行なう砥粒の砥粒流量、および砥粒の投射を行なう砥粒投射ノズル3から投射対象の噴孔プレート28表面(詳しくは、図1では噴孔プレート上面28U)までの離間距離であるノズル距離等があり、少なくともいずれか一つをパラメータとして、噴孔28aと噴孔プレート28との稜線(以下、エッジと呼ぶ)に生じるバリの除去およびR面取り加工を行なうものである。
【0056】
被加工物2とは、流体噴射弁としての燃料噴射弁1を構成する噴孔プレート28であって、例えば薄板状もしくはカップ状等の形状に形成される完成品または製造工程途中のもの(詳しくは、例えばカップ形状にプレス抜き絞り加工する際の展開形状の状態)である。なお、この流体噴射弁としては、弁ボディ29の先端部に形成された流体通路の出口に複数の噴孔28aを有する噴孔プレート28を配して、この噴孔28aから流体を噴射することにより流体の計量と噴射方向の決定を行なうものであれば、いずれの流体噴射弁でもよい。
【0057】
砥粒投射手段としての砥粒噴射ノズル3は、投射対象の被加工物2の表面もしくは稜線としてのエッジ(詳しくは、本実施形態で説明する噴孔28aと、噴孔プレート28の両端面28U、28Lとで形成される稜線28Ue、28Le)に所定の砥粒の投射ができるものであって、制御装置を介して噴孔プレート28(詳しくは、噴孔28a)に砥粒を当てる個数の制御、もしくは制御装置を介して噴孔28aに当てる砥粒の運動エネルギーの制御が可能なものであればよい。
【0058】
なお、砥粒を当てる個数の制御とは、前述の投射条件のうち、砥石投射時間、砥石流量(詳しくは、単位時間当たりに投射する砥石の重量)を制御することであって、一方、砥粒の運動エネルギーの制御とは、ノズル距離、投射速度(投射圧力)を制御することである。
【0059】
ここで、砥粒の運動エネルギーの制御としてのノズル距離、または投射圧力による投射条件の制御は、流体の計量を行なう噴孔28aにおける流体の流量増加(詳しくは、例えば噴孔28aの孔径の拡大、あるいは噴孔28aの流体摩擦損失の低減(噴孔28aの入口側のエッジ28UeのR面取り加工に係わる所定R寸法の拡大等)等)に対して比例でないため、噴孔28aの流体の流量を所定の流体流量に調整する噴孔加工の制御方法として、噴孔加工による流体の流量を調整する制御性が良いとは言い難い(例えば、一般的な砥粒投射装置では、0.1Mpa以下の投射圧力での砥粒投射が不安定となり、精度がかえって低下する)。
【0060】
一方、砥粒を当てる個数の制御としての砥石投射時間、または砥石流量による投射条件の制御のうち、砥石流量による投射条件の制御は、例えば噴孔28aとして孔径がφ0.1mm程度の微細噴孔に砥粒を投射する場合、一般的な砥粒投射装置では、粒径が数ミクロン以下の砥粒による投射流量が不安定となり、精度がかえって低下する。
【0061】
また、砥石投射時間による投射条件の制御方法として、砥粒投射ノズル3に砥粒投射圧力を供給する電磁弁5をオン−オフ制御して投射時間を可変にする投射時間制御(以下、電磁弁5の開閉による投射時間制御と呼ぶ)では、例えば投射時間を短くしたい場合、投射力源としてのエアが圧縮性流体であることと、電磁弁5の開閉に係わる応答性とから、例えば数100ms以下の砥粒投射時間を電磁弁5のオン−オフ制御によって正確に調整することは困難である。
【0062】
したがって、ノズル距離、投射圧力、および砥石流量による投射条件の制御、および電磁弁5の開閉による投射時間制御は、いずれも砥粒またはエアの流れを不安定にさせるため、砥粒の投射量の安定性の面から加工の繰返し精度が劣化する可能性があるので、砥粒投射ノズル3の移動による投射時間制御が望ましい。詳しくは、砥粒投射ノズル3の移動による投射時間制御とは、投射対象としての被加工物2(詳しくは、噴孔プレート28の噴孔28a)に対して砥粒投射手段としての砥粒投射ノズル3を移動させることで投射時間を可変にする制御方法である。この砥粒投射ノズル3の移動による投射時間制御は、投射条件の制御方法として、制御性が良く(詳しくは、後述する図8参照)、従って噴孔加工の繰返し精度を高めることが可能である。例えば、投射時間に対して被加工物2である噴孔プレート28の噴孔28aの流体流量の増減が敏感である場合でも、投射対象としての被加工物2上を移動する砥粒投射ノズル3の移動速度を高めて1回当たりの投射時間を短縮することで、投射回数(以下、スキャン回数と呼ぶ)繰返し等による正確な投射時間調節に応じた高精度の噴孔加工が可能である。
【0063】
本発明では、砥粒の投射時間を一定にしておき、上述のノズル距離、投射圧力、および砥石流量などの投射条件を制御しても良いが、ここでは本実施形態に用いる砥粒投射手段としての砥石投射ノズル3は、この砥粒投射ノズル3の移動による投射時間制御により行なうものとして、以下説明する。
【0064】
なお、砥石投射ノズル3、砥粒供給装置4、電磁弁5は、いわゆるショットブラスト装置100を構成している。
【0065】
次に、本発明の流体噴射弁の製造方法について、図2および図3に従って以下説明する。
【0066】
図2および図3に示すように、流体噴射弁の製造方法は、噴孔プレート28に噴孔28aの下孔を加工する下孔加工工程200と、下孔加工工程200により形成された噴孔28aの下孔と噴孔プレート28とのエッジ(詳しくは、噴孔28aの入口側の噴孔プレート上面28Uと噴孔28aとで形成されるエッジ28Ue、および噴孔28aの出口側の噴孔プレート下面28Lと噴孔28aとで形成されるエッジ28Le(図1および図6参照))に生じるバリの除去およびこのエッジのR面取り加工を行なうショットブラスト加工工程300とを含んで構成されている。
【0067】
すなわち、本発明の流体噴射弁の製造法は、この下孔加工工程200およびショットブラスト加工工程300を備えることで、流体噴射弁1を構成する被加工物といての噴孔プレート28の噴孔28aを形成(詳しくは幾何学的形成)することと、その幾何学的に形成された噴孔28aの形状を、噴孔28aを流れる流体(詳しくは、燃料)の流量が目標流量としての所定の流量となるように、整形することが可能である。
【0068】
特に、噴孔28a(詳しくは、下孔)と噴孔プレート28とで形成される稜線としてのエッジ28Ue、28Leに砥粒を投射するショットブラスト加工工程300は、砥粒を被加工物2である噴孔プレート28に投射することで、被加工物2としての噴孔28aのエッジ28Ue、28Leに前加工等(詳しくは、例えば下孔加工工程200における噴孔加工)にて生じたバリのバリ除去加工と、被加工物2の表面に砥粒の投射することで凹凸処理を施すように、噴孔のエッジ28Ue、Leに砥粒の投射してR面取りをするR面取り加工を行なうことが可能である。
【0069】
一方、噴孔28a内を流れる流体の流量を増減する手段としては、弁ボディ29の先端部に形成された流体通路の出口に配設される噴孔プレート28の噴孔28a(図5および図6参照)において、流体通路から流れる流体が流入する噴孔28aの入口形状を、流体摩擦損失の低減が図れる形状つまり噴孔28a入口側のエッジ28Ueを所定R寸法もしくは所定ダレ量にR面取りすることで、その所定R寸法等の大小に応じて流体流量の増減ができる。
【0070】
これに対して本発明の流体噴射弁の製造方法のショットブラスト加工工程300では、エッジ28Ue、28Leに生じたバリの除去をするとともに、エッジ28Ue、28LeにR面取りを施すことが可能な所定投射時間に、砥粒の投射期間を設定するので、例えば噴孔28aの入口側のエッジ28Ueに加工するR面取りを所定R寸法もしくは所定ダレ量に形成することが可能である。したがって噴孔28のエッジ28Ueに形成された所定R寸法もしくはダレ量に応じて、噴孔28aを流れる流体流量を所定の流体流量に調整することが可能である。
【0071】
ここで、エッジ28Ueに形成される所定ダレ量とは、噴孔プレート28の母材の先端部としてのエッジに、エッジ28Ueを形成する先端部の肉厚の範囲内で、略R面取りされるもの、もしくは、例えば噴孔28aを流れる流体流量と所定の流体流量との差から、エッジ28Ueの先端部の肉厚の範囲を超える所定R寸法に整形させることで流体流量の調整を図りたい場合、エッジ28Ueを流体噴射方向に曲げて倒れている倒れ状態(図4参照)に形成されるものである。
【0072】
以下、本発明の製造方法の特徴である下孔加工工程200およびショットブラスト加工工程300について、以下説明する。
【0073】
下孔加工工程200は、プレス加工、エンドミル加工、または放電加工等によって噴孔28aの下孔を加工後、噴孔28aの形状に形成するため、必要に応じて研削等によって除去加工を行なう。すなわち、下孔加工工程200において形成される噴孔28aの下孔は、幾何学的には噴孔28aの形状とはぼ同一である。ただし、この研削等の除去加工を行なう場合には、噴孔28aの下孔には、除去加工によってエッジ28Ue、28Leにバリが生じるため、後述のショットブラスト加工工程300によるエッジ28Ue、28Leのバリ除去がなされて、下孔は、幾何学的には噴孔28aの形状と同一となる。
【0074】
なお、下孔加工工程200における除去加工によるエッジ28Ue、28Leに生じるバリとは、例えば、第2の実施形態に係わる図8に示すプレス加工による噴孔28aの下孔加工であって、プレス加工後の研削による除去加工によって生じるエッジ28Ueのバリ、あるいは図10に示すエンドミル加工による下孔加工で、噴孔プレート28の両端面28U、Lを研削加工するとき生じるエッジ28Ue、28Leのバリである。
【0075】
なお、本実施形態に係わる下孔加工工程200は、以下プレス加工によって噴孔28aの下孔を加工したものとして、以下説明する。
【0076】
次に、ショットブラスト加工工程300は、エッジ28Ueにバリが生じる可能性がある噴孔プレート上面28Uに砥粒を投射する第1ショットブラスト工程310と、後述するエッジ28Ueの倒れ状態(図4参照)が噴孔28a内に巻込まれる状態(図7(a5)、ないし図7(a6)参照)に至る前に砥粒の投射方向を反転させ、噴孔プレート下面28Lに砥粒を投射する第2ショットブラスト工程320と、さらに投射方向の反転を繰返して、再び噴孔プレート上面28Uに砥粒を投射する第3ショットブラスト工程330とを含んで構成されている。なお、噴孔プレート上面28Uは、流体噴射弁としての燃料噴射弁1において流体が流入する側の端面であって、一方、噴孔プレート下面28Lは、流体が燃料噴射弁1の外部へ流出する側の端面である(図5および図6参照)。
【0077】
一般に、被加工物2へ砥粒を投射して被加工物を整形するショットブラスト加工は、被加工物の稜線に前加工等にて生じたバリ等の除去、あるいは被加工物の表面に砥粒を衝突させることによって凹凸処理を施す目的等に用いられる加工方法である。この種の加工方法を、流体噴射弁としての燃料噴射弁1を構成する噴射プレート28の噴孔28aのエッジ28Ue、28Leに適用しようとすると、図4に示すように、砥粒の投射当初は、砥粒が投射される噴孔プレート上面28(詳しくは噴孔28aの入口側)のエッジ28Ueと、このエッジ28Ueを形成する前加工等の加工過程(詳しくは、下孔加工工程200におけるプレス加工による下孔加工後の、研削等による除去加工)での噴孔プレート28の母材の損傷等に起因して生じたバリ(詳しくは、研削等による除去加工によって生じた研削バリ)のうち、エッジ28Ueに生じたバリを投射方向に倒しながら除去する(詳しくは、図7(a1)から図7(a3)参照)。この砥粒投射を続けると、噴孔プレート28の母材に形成されたエッジ28Ue自体を投射方向に曲げるに至る(図4、図7(a3)参照)。さらに投射が継続されると、場合によっては、エッジ28Ueが噴孔28a内に巻き込まれてしまう可能性がある(詳しくは、図7(a5)、(a6)参照)。
【0078】
なお、噴孔プレート28の両端面のうち一方方向のみに砥粒を投射する場合の従来方法としての比較例(図7(a)参照)の詳細については、後述する。
【0079】
これに対して本発明の実施形態の流体噴射弁の製造方法では、ショットブラスト加工工程300は、噴孔プレート28の両端面28U、28Lのうち、噴孔プレート上面28Uに砥粒を投射する第1ショットブラスト工程310、噴孔プレート下面28Lに砥粒を投射する第2ショットブラスト工程320、および再び噴孔プレート上面28Uに砥粒を投射する第3ショットブラスト工程330を備える、すなわち砥粒の投射方向の反転を繰返す工程を備えている。
【0080】
このため、砥粒の投射当初(詳しくは、第1ショットブラスト工程310)において、エッジ28Ue自体、あるいは除去されずに残ったままのバリを有するエッジ28Ueが噴孔28a内に巻き込まれる前に、第1ショットブラスト工程310から第2ショットブラスト工程320に切換えて投射方向を反転させることが可能である。これにより、第2ショットブラスト工程320にて、第1ショットブラスト工程310による砥粒投射方向とは逆方向から砥粒を投射するので、エッジ28Ueが噴孔28a内に巻き込まれることなく、エッジの曲がった部分およびバリを除去することが可能である。
【0081】
さらに、第2ショットブラスト工程320にて砥粒投射方向を反転させることで、第1ショットブラスト工程310による砥粒の投射によって曲がったエッジを、砥粒投射方向の反転に起因して、逆向きに曲げ戻すことが可能であり、従ってエッジ28Ueの曲がりの矯正が可能である(図7(b)、ないし図7(c)参照)。
【0082】
しかも、第1ショットブラスト工程310、および第2ショットブラスト工程320による加工過程を通じて、エッジ28Ueに生じたバリの除去、および第1ショットブラスト工程310による砥粒の投射によって曲がったエッジ28Ueの矯正ができるとともに、第3ショットブラスト工程330にて、第1ショットブラスト工程310における砥粒投射方向に戻して噴孔プレート上面28Uに砥粒を投射するので、噴孔入口側のエッジ28UeのR面取り加工(詳しくは、所定R寸法または所定ダレ量のR面取り)が可能である。したがって、第3ショットブラスト工程330の所定の投射時間による砥粒を投射することで、エッジ28Ueの仕上げ加工が可能である。
【0083】
なお、本発明の流体噴射弁の製造方法の特徴であるショットブラスト加工工程300、特にエッジ28Ueの仕上げ加工が可能な第3ショットブラスト工程330の詳細については、後述する。
【0084】
(流体噴射弁としての燃料噴射弁)
次に、本発明の実施形態の流体噴射弁の製造方法に適用される燃料噴射弁1について、図5および図6に従って以下説明する。
【0085】
図5および図6に示すように、本実施形態の被加工物2として適用される燃料噴射弁1は、内燃機関、特にガソリンエンジンに用いられ、内燃機関へ燃料噴射するものである。この燃料噴射弁1は、略円筒形状であり、弁部としての弁ボディ29、および弁部材(以下、ノズルニードルと呼ぶ)26と、電磁駆動部としてのスプール30に巻回されたコイル31、コイル31に通電して生じる電磁力による磁束が流れる磁気回路を形成する円筒部材14、およびこの磁束による吸引力によってノズルニードル26側の軸方向に移動可能なアーマチュア25、およびコイル31が通電されていないときにはノズルニードル26が弁ボディ29へ当接して閉弁するようにアーマチャ25を弁ボディ側に付勢する圧縮スプリング24とを含んで構成されている。
【0086】
まず、弁部としての弁ボディ29、およびノズルニードル26等について以下説明する。
【0087】
弁ボディ29は、円筒部材14の内壁にレーザ溶接により接合され、円筒部材14に固定されている。詳しくは、図6に示すように、弁ボディ29は、円筒部材14の磁性筒部14cに圧入、または挿入可能になっている。この磁性筒部材14cの内壁に挿入された弁ボディ29を、磁性筒部14cの外周側からこの外周に沿って全周溶接されている。
【0088】
この弁ボディ29の内周側には、ノズルニードル26が当接、離間する弁座29aが形成されている。詳しくは、図6に示すように、弁ボディ29の内周側には、内燃機関へ燃料噴射する燃料の燃料通路が形成されており、内燃機関側の下流から燃料上流に向かって、弁座としての円錐斜面29a、大径円筒壁面29b、円錐斜面29c、ノズルニードル26を摺動自在に支承する小径円筒壁面29d、円錐傾斜面29eが順に形成されている。この円錐傾斜面すなわち弁座29aは、燃料噴射方向に縮径し、後述するノズルニードル26の当接部26cが当接、離間することで当接部26cと弁座とが着座可能に配置されている。これにより、燃料噴射する燃料の連通、遮断を行なう弁装置としてのいわゆる開弁、閉弁が可能である。また、大径円筒壁面29bは、燃料溜り孔、つまりノズルニードル26と共に囲まれる燃料溜り室29fを形成しており、小径円筒壁面29dは、ノズルニードル26を摺動自在に支承するニードル支持孔を形成している。この小径円筒壁面29dにより形成されるニードル支持孔は、大径円筒壁面29bにより形成される燃料溜り孔より小径である。なお、円錐斜面29eは燃料上流に向かって拡径している。
【0089】
弁部材としてのノズルニードル26は、ステンレスからなる有底筒状体であって、ノズルニードル26の先端部には、弁座29aに当接、離間可能な当接部26cが形成されている。詳しくは、図6に示すように、ノズルニードル26は、先端部すなわち燃料噴射側が燃料上流側に比べて小径の円柱状に形成される小径柱体部26dと、弁ボディ29の内周(詳しくは、小径円筒壁面29d)に摺動自在に支承される大径柱体部26eから構成されており、この小径柱体部26dの燃料噴射側の端面は、面取りされて円錐傾斜面を形成しており当接部26cを構成している。これにより、当接部26cの径の大きさすなわちシート径は、小径円筒壁面29dのニードル支持孔の径より小さく形成される。一方、大径柱体部26eは、ノズルニードル26の燃料上流側に構成され、弁ボディ29の小径円筒壁面29dに摺動可能に収容されるよう、小径円筒壁面29dの内径よりやや小さい外径の円柱状に形成されている。これにより、大径柱体部26eの外周壁面と小径円筒壁面29dとが摺接するようにこれら壁面の間に所定の微小隙間が形成される。
【0090】
また、大径柱体部26eの大部分は、薄肉の円筒状に形成され、図6に示すように、その内周壁面26aには、燃料噴射側下流に流れる燃料の内部通路26fが形成されている。この内部通路26fは、大径柱体部26eの燃料上流側の端面を穿孔加工する等によって形成されるものであって、その穿孔深さは、弁座29aに着座するとき生じる衝撃にノズルニードル26の底部が耐えられるような深さに設定される。
【0091】
これにより、ノズルニードル26の軽量化と弁座29aに当接、離間する当接部26cの加工容易性が両立できる。
【0092】
なお、大径柱体部26eの内部通路には、下流側の弁座29aへ、すなわち燃料溜り室29fに連通するように、少なくとも1つの出口孔26bが設けられている。
【0093】
噴孔プレート28は、燃料噴射弁1の先端側に、薄板状に形成されており、中央部に複数の噴孔28aが形成されている。この噴孔28aは、噴孔軸線および噴孔配列等により噴射方向の決定と、噴孔の開口面積および後述の電磁駆動部による弁部の開弁期間によって噴孔から噴射する燃料噴射量の計量とができる。詳しくは、噴孔プレート28は、例えばステンレス鋼板等からなり、有底の筒状を有するいわゆるカップ形状に形成されている。この噴孔プレート28は、略円板状になる底部28bと、底部28bの周縁から立設され弁ボディ29の外周に圧入される円筒部28hとからなり、上述の如く底部28bには、中央部に複数の噴孔28aが形成されている。この噴孔プレート28をカップ状に形成する製造方法としては、プレス抜き絞り加工等を用いる。このため、噴孔28aの孔加工は、プレス抜き絞り加工の加工過程の絞り加工前、あるいはプレス加工前の展開形状の状態において行なうことが、製造上、加工性の観点から望ましい。
【0094】
次に、電磁駆動部としてのコイル31、円筒部材14、アーマチュア25、および圧縮スプリング24等について以下説明する。なお、この電磁駆動部は、通電することで燃料噴射弁1の弁部を開弁、閉弁させるものであればよく、詳しくは、弁部を構成する弁ボディ29の弁座29aと、弁座29aに当接、離間する当接部26cを有するノズルニードル26とを当接、離間によって閉弁、開弁させるとともに、開弁期間を可変にすることで噴孔28aから噴射される流体の流量が調整可能なものであれば、いずれの電磁駆動部の構成でもよい。
【0095】
コイル31は、図5に示すように、樹脂製のスプール30の外周に巻回されており、このコイル31の端部には電気的に接続するターミナル12が設けられている。なお、このスプール30は、後述の円筒部材14の外周に装着されており、また、円筒部材14の外周に形成された樹脂モールド13の外壁から突出るように、コネクタ部16が設けられており、このターミナル12がコネクタ部16に埋設されている。
【0096】
円筒部材14は、磁性部と非磁性部からなるパイプ材であり、例えば複合磁性材で形成されている。円筒部材14の一部を加熱して非磁性化することにより、図5に示す円筒部材14を、下方の燃料噴射側から上流に向かって、磁性筒部14c、非磁性筒部14b、および磁性筒部14aの順に形成している。なお、円筒部材14の内周には、アーマチュア収容孔14eが設けれており、非磁性筒部14bと磁性筒部14cとの境界近傍に、後述のアーマチュア25が収容されている。
【0097】
また、コイル31に通電して生じる電磁力による磁束が流れる磁気回路を形成する円筒部材14の外周には、図5に示すように、磁性部材23、樹脂モールド15、磁性部材18が設けられている。詳しくは、磁性部材23がコイル13の外周を覆っており、磁性部材18はコイル31の燃料上流側に、リブ17を避けるよう、例えば扇状に設けられている。樹脂モールド15は磁性部材18,23の外周に形成され、樹脂モールド13と結合している。
【0098】
これにより、コイル31に通電して生じる電磁力による磁束が、磁性筒部14a、後述の吸引部材22、後述のアーマチュア25、磁性筒部14c、磁性部材23、および磁性部材18の順に流れる磁気回路を構成している。
【0099】
アーマチュア25は、磁性ステンレス等の強磁性材料からなる段付きの筒状体であって、ノズルニードル26に固定されている。これにより、コイル31に通電すると、コイル31に発生した電磁力による磁束が、吸引部材22を介してアーマチュア25に作用することで、アーマチュア25と共にノズルニードル26を、吸引部材22側の軸方向、つまり弁座29aから遠ざかる方向へ移動可能である。アーマチュア25の内部空間25eは、ノズルニードル26の内部通路26fとお互いに連通する構成となっている。
【0100】
吸引部材22は、磁性ステンレス等の強磁性材料からなる円筒体であって、円筒部材14の内周に圧入等により固定されている。
【0101】
圧縮スプリング24は、吸引部材22の内周に配置されたアジャスティングパイプ21の端面と、アーマチュア25の内部空間25fを形成する段差部であるスプリング座25cとの間に挟まれることで、コイル31が通電されていないときには、アーマチュア25に固定されたノズルニードル26を弁ボディ29へ当接(詳しくは、当接部26cを弁座29aへ当接)させ閉弁させるように、アーマチャ25を弁ボディ29側へ所定の付勢力にて付勢する。
【0102】
なお、アジャスティングパイプ21は、吸引部材22の内周に圧入固定され、このアジャスティングパイプ21の圧入量により圧縮スプリング24の付勢力を所定の付勢力に調整できる。
【0103】
なお、円筒部材14の燃料噴射側には、弁ボディ29および噴孔プレート28が収容されている。一方、円筒部材14の上方には、図5に示すようなフィルタ11が取付けられており、このフィルタ11によって、燃料噴射弁9の燃料上流から流入する燃料中に含まれる異物の除去が可能である。
【0104】
ここで、上述の構成を有する燃料噴射弁1の作動について以下説明する。
【0105】
電磁駆動部のコイル31に通電すると、コイル31には電磁力を生じる。このとき、磁気回路を構成するアーマチャ25と吸引部材22とにおいて、吸引部25には、アーマチュア25を吸引する吸引力が発生する。これにより、アーマチャ25に固定されたノズルニードル26が、弁ボディ29の弁座29aから離間する。よって、弁ボディ29とノズルニードル26が開弁され、燃料噴射弁1の上流側から流入している燃料が、噴孔28aを通して、内燃機関へ噴射される。一方、通電を停止すると、コイル31に生じていた電磁力が消失するので、アーマチャ25を吸引部材22側へ吸引していた吸引力もなくなる。このため、アーマチュア25に付勢している圧縮スプリング24によって、ノズルニードル26が、弁ボディ29の弁座29aに当接する方向に押圧される。よって、弁ボディ29とノズルニードル26が閉弁され、内燃機関へ噴射によって流出される燃料が遮断される。
【0106】
これにより、燃料噴射弁1は、通電期間、すなわち開弁期間を可変にすることにより、噴孔28aを介して、内燃機関へ噴射される燃料噴射量(言換えると、流体としての燃料の流量)を調整できる。
【0107】
(流体噴射弁の製造方法および作用効果の詳細)
本発明の流体噴射弁の製造方法は、前述の図2に示す如く、噴孔プレート28に噴孔28a(詳しくは、噴孔28aの下孔)を加工する下孔加工工程200と、噴孔28aと噴孔プレート28とで形成されるエッジ28Ue、28Leに生じるバリの除去およびこのエッジ28Ue、28LeのR面取り加工を行なうショットブラスト加工工程300とを含んで構成されている。
【0108】
(ショットブラスト加工工程における噴孔形状の幾何学的形成に係わる加工方法)
ショットブラスト加工工程300は、下孔加工工程200がプレス加工、エンドミル加工、または放電加工等のいずれの加工方法による噴孔28aの下孔加工であっても、ショットブラスト加工工程300は、噴孔プレート28の両端面28U、28Lのうち、噴孔プレート上面28Uに砥粒を投射する第1ショットブラスト工程310、噴孔プレート下面28Lに砥粒を投射する第2ショットブラスト工程320、および再び噴孔プレート上面28Uに砥粒を投射する第3ショットブラスト工程330を備えるので、比較的安価なショトブラスト装置100を用いて、噴孔28aの形状および噴孔プレート28に対する噴孔軸線の角度等の噴孔28aの諸元に係わらず、精度よく、噴孔28aと噴孔プレート28とで形成されるエッジ28Ue、28Leに生じるバリの除去およびこのエッジ28Ue、28Leを所定のR寸法にR面取り加工する流体噴射弁の製造が可能である。なお、本発明の実施形態を、噴孔28aの各種形状に適用した実施例については、第2の実施形態の説明にて後述する。
【0109】
なお、φ0.1mm程度の微細噴孔のエッジのバリ除去およびR面取りをする加工方法としては、非接触加工方法である電解に代表される電気加工、いわゆる放電加工による形成方法も有効であるが、設備費、ランニングコスト等の加工費が、ショットブラスト加工等の機械加工による形成方法に比べて高い。しかも、放電加工を行なう工具である電極とワークとしての噴孔28aとの距離が数十ミクロンと大きいため、R面取り加工にて所定R寸法、特にミクロン単位のR寸法制御が困難である。
【0110】
ここで、内燃機関用燃料噴射弁としての流体噴射弁1を構成する噴孔プレート28aの諸元(形状、噴孔軸線方向)について説明する。近年、内燃機関の性能向上、排気ガス清浄化の要求から、燃料噴射弁1、すなわち噴孔28aから噴射される燃料噴霧を微粒化させる必要がある。このため、噴孔プレート28上に複数配置される噴孔28aの噴孔配置、もしくは噴孔の偏向方向すなわち噴孔軸線の傾斜方向を改良することで、燃料噴射弁1の先端側にある噴孔プレート28上面に配置された噴孔28aの入口に、燃料流速を向上させるものが多数提案されている。これら提案された燃料噴射弁では、噴孔28aに流入する燃料の流速を向上させることで、噴射燃料の運動エネルギーの増加、つまり燃料噴霧の微粒化を図ることが可能である。しかしながら、噴孔28aへ流入する流速が向上したとしても、噴孔28a内を流体としての燃料が流れるときに生じる流体損失を十分低減させる配慮がなされていなければ、噴孔28a内を流れる際に流体損失によって燃料の流速が低下する可能性がある。
【0111】
すなわち、エッジ28Ue、28Leは、燃料流量および方向性、噴霧パターンに寄与する重要な形状要因であって、その形状(例えば、エッジに生じたバリ等のよる噴孔面積の低下等)によっては、噴孔28a内を流れる燃料が縮流したり、流れが不安定となって燃料流速を低下させる等の弊害が発生する可能性がある。このため、エッジ28Ue、28Le(特に、燃料が流入する噴孔28aの入口側のエッジ28Ue)は、バリがなく安定したエッジの形状が求められるとともに、燃料噴射中でのバリ脱落等によるエッジ形状の時系列変化を起さないものが求められる。
【0112】
これに対して、本発明の実施形態では、従来製造方法のように噴孔プレート28の両端面のうち一方方向のみに砥粒を投射するのではなく、砥粒の投射方向の反転を繰返すので、噴孔プレート28の両端面28U、28Lのうち、まず、噴孔28aの入口側のエッジ28Ueを有する噴孔プレート上面28Uに砥粒を投射して所定投射時間(以下、第1の所定投射時間と呼ぶ)経過後、砥粒投射方向を反転させる(詳しくは、第1ショットブラスト工程310から第2ショットブラスト工程320へ切換える)させることができる。なお、第1の所定投射時間とは、エッジ28Ueの倒れ状態(図3の模式図参照)が、エッジ28Ue自体、あるいは除去されずに残ったままのバリを有するエッジ28Ueが噴孔28a内に巻き込まれる状態となる前の倒れ状態を維持できる砥粒投射時間である。
【0113】
これにより、第1ショットブラスト工程310にて、エッジ28Ueに生じたバリを投射方向に倒しながら除去することができるとともに、エッジ28Ueが噴孔28a内に巻き込まれる状態となる砥粒投射時間が経過する前に、第1の所定投射時間経過後、砥粒投射方向を反転させて第2ショットブラスト工程320へ切換えるので、エッジ28Ueが噴孔28a内に巻き込まれることなく、エッジの曲がった部分およびバリの除去加工が継続可能である。
【0114】
さらに、第2ショットブラスト工程320にて砥粒投射方向を反転させることで、第1ショットブラスト工程310による砥粒の投射によって曲がったエッジを、砥粒投射方向の反転に起因して、逆向きに曲げ戻すことが可能であり、従ってエッジ28Ueの曲がりの矯正が可能である。これにより、例えば下孔加工加工200にて、幾何学的に噴孔28aとはぼ同一の形状に加工された噴孔28aの下孔を、エッジ28Ueに生じたバリの除去と、エッジ28Ueの曲がりの矯正によるエッジ形状の安定化の両立が図れる噴孔28aに形成できるとともに、エッジ28Ueの整形加工ができる(詳しくは、後述する図11参照)。
【0115】
なお、この第2ショットブラスト工程320にて、噴孔28aの出口側のエッジ28Leを有する噴孔プレート上面28Lに砥粒を投射するので、エッジ28Leに生じたバリを投射方向に倒しながら除去することができる(詳しくは、後述する図13参照)。
【0116】
なお、本実施形態の製造装置100に係わる砥粒投射手段としての砥粒投射ノズル3は、投射対象としての被加工物である噴孔プレート28の噴孔28に砥粒を投射する投射条件を制御する制御方法として、砥粒投射ノズル3の移動による砥粒投射時間の制御がなされているので、噴孔プレート上面28U、噴孔プレート下面28Lの少なくとも一方に投射する時間を可変にすることができる。これにより、噴孔28aのエッジ28Ue、28Leのバリ除去およびR面取り加工を行なうショットブラスト加工工程300において、第1ショットブラスト工程310、第2ショットブラスト工程320、および第3ショットブラスト工程330の各工程における砥粒投射時間を、それぞれの砥粒投射による加工作用に応じて所定の投射時間に調整可能である。
【0117】
ここで、第2ショットブラスト工程320、および第3ショットブラスト工程330における砥粒投射時間を、それぞれ、所定の投射時間が経過する第2の所定投射時間、および第3の所定投射時間に設定すれば、第2ショットブラスト工程320において、第2の所定投射時間にてエッジ28Leに生じたバリを投射方向に倒しながら除去するとともにエッジ28LeのR面取り加工が可能であり、また、第3の所定投射時間にて、例えば第2ショットブラスト工程320にて曲がりの矯正がなされたエッジ28Ueに、所定R寸法または所定R寸法に相当のダレ量のR面取り加工が可能である。
【0118】
次に、本実施形態の流体噴射弁の製造方法を用いて、燃料噴射弁1を構成する噴孔プレート28の噴孔28aの噴孔加工、特にエッジ28Ueに生じたバリの除去加工およびエッジ28Ueに所定R寸法のR面取り加工をする加工について、実験検証したので、以下図7(b)に従って説明する。なお、図7は、噴孔28のエッジ周りを拡大した電子顕微鏡写真を時系列的に紙面の左から右に並べた模式的に描いた模式図であり、図7中の図7(a)は、比較例であって、噴孔プレートの両面のうち一方方向のみに投射する従来方法を示す模式図、また、図7(b)は、本発明の製造方法に係わる砥粒の投射方法であって、図7(a)の比較例中の所定の投射時間(詳しくは、第1の所定投射時間)経過後、噴孔プレート面へ投射する砥粒の投射方向の反転を繰返すことを表わす模式図である。
【0119】
ここで、図7(a)および図4に示すように、噴射方向を決定する噴孔軸線が流体噴射弁1の軸に対して傾斜しているいわゆる斜め孔や、噴射方向に対して噴孔aの孔径が拡径するいわゆるテーパ孔等の形状を有する噴孔28aにおいては、噴孔プレート28と噴孔28aと形成されるエッジ28Ue、28Leには、噴孔プレート28と噴孔28a内周の交線が鈍角に形成される側のエッジ部分と、逆に鋭角に形成される側のエッジ部分とが生じる。この鋭角に形成される側に形成されるエッジ部分は、先端が薄いエッジいわゆるシャープエッジに形成されので、鈍角に形成される側のエッジ部分に比べて、先端が薄い分だけ、エッジを形成する噴孔プレート28の母材の剛性が低下している。このため、鋭角側のエッジ部分は、剛性の小さいシャープエッジに起因して、バリが完全に除去されずにエッジの倒れ状態(図4および図7参照)が発生する可能性がる。なお、鈍角側のエッジ部分(以下、鈍角エッジとよぶ)は、エッジを形成する母材に剛性があるので、剛性のないバリは除去され、剛性のある鈍角エッジは倒れ状態になることなく、R面取り加工が可能である。したがって、ショットブラスト加工を用いてバリがなく安定したエッジの形状を有する噴孔28aに整形しようとする場合には、このシャープエッジの加工処理が問題となる。
【0120】
以下、図7に示す比較例(図7(a)参照)および本実施形態の製造方法(図7(b)参照)は、このシャープエッジに着目してエッジの加工過程を説明する。
【0121】
まず、比較例である一方投射方向のみに投射する従来方法を、図7(a)に従って以下説明する。
【0122】
図7(a)の左上段側には、砥粒投射手段としての砥粒投射ノズル3の加工条件としての砥粒の投射方向を示し、その下段側には、図4中のVII方向すなわち噴孔プレート下面28Lからみたエッジ28Ue周りの模式図であって、最左の模式図は、下孔加工工程200にて形成された噴孔28a(詳しくは下孔)を示し、図7(a1)から図7(a6)へ右から左に進むに随って一方投射方向のみに投射(詳しくは、噴孔プレート上面28Uへの砥粒投射)する投射時間が経過したときのエッジ28Ue周りの状態を示す。なお、この投射時間経過過程は、説明の簡略化のため、不等間隔にて撮影された電子顕微鏡写真撮影のエッジ28Ue周りの模式図で表わしている。また、図7(a4)から図7(a6)の噴孔プレート下面28Lからみたエッジ28Ue周りの模式図については、その上段側に、図4に対応する噴孔プレート28の断面におけるエッジ28Ue周りの模式図を示している。
【0123】
図7(a1)から図7(a6)に示すように、エッジ28Ue(詳しくは、シープエッジ)は、砥粒投射当初は、剛性のないバリいわゆる薄バリを倒し(図7(a1)、図7(a2)参照)、この砥粒投射を続けると、薄バリが除去される(図7(a1)から図7(a3)の加工進展過程を参照)。このとき、剛性のない薄バリに比べて剛性が高く、先細りのシャープエッジ28Ueの先端部の剛性と区別がつき難いバリについては、除去されずにエッジ28Ueとともに倒れる(図7(a3)参照)。さらに砥粒投射が継続されると、砥粒投射時間に応じて、砥石投射方向にエッジ28Ueが倒れ込んだ倒れ状態の倒れ度合いが徐々に大きくなっていく(図7(a4)から図7(a6)の加工進展過程を参照)。このとき、この砥粒投射時間が長すぎると、エッジ28Ueが噴孔28a内に巻き込まれてしまう結果に至る(図7(a5)、図7(a6)参照)。
【0124】
このエッジ28Ueが噴孔28a内に巻き込まれる状態(以下、エッジ巻き込み状態と呼ぶ)となると、燃料噴射弁1の燃料噴射中に応力腐食割れ等によって、噴孔28a内に巻き込まれる状態となったエッジの一部がかけてしまう等の噴孔28aの損傷が生じる可能性がある。このため、噴射中でのバリ脱落等によるエッジ形状の時系列変化を起さない流体噴射弁1を提供する製造方法として好ましくない。
【0125】
これに対して、本発明の流体噴射弁1の製造方法を、図7(b)に従って以下説明する。
【0126】
図7(b)に示すように、第1ショットブラスト工程310にて、第1の所定投射時間経過するまで砥粒を噴孔プレート上面28Uに投射すると、エッジ28Ueは、エッジ巻き込み状態となる前の倒れ状態となる(図7(b1)参照)。
【0127】
次に、この第1の所定投射時間経過時に、第1ショットブラスト工程310から第2ショットブラスト工程320に切換えて砥粒投射方向を反転させと、第1ショットブラスト工程310にて砥粒投射方向に曲がって倒れたエッジ28Ueに向けて逆方向から砥粒投射を行なうので、図7(b2)に示すように、曲がったエッジ28Ueの矯正が可能である。
【0128】
なお、第2ショットブラスト工程320にて投射する第2の所定投射時間がわずかに長くなってしまった場合において、エッジ28Ueの先端側が、第2ショットブラスト工程320における反転した砥粒投射方向、つまり紙面の上向き方向に起因して、生じた反転した倒れ状態の倒れ度合いが小さい(図7(b2)参照)範囲で、第2の所定投射時間のずれを抑えることができれば、再び第1ショットブラスト工程310にて投射した砥粒投射方向に戻す第3ショットブラスト工程330にて、エッジ28Ueの形状を完全に矯正できる(図7(a3)参照)。
【0129】
したがって、第1ショットブラスト工程310にてバリの除去を行ない、第2ショットブラスト工程320にてエッジ28Ueの曲げ(詳しくは、倒れ状態の倒れ度合い)を小さくしながら、第1ショットブラスト工程310にて除去されずに残ったバリを有するエッジ28Ueを削り、第3ショットブラスト工程330にて微細なエッジ28Ueの曲がりを整形する仕上げ加工が可能である。
【0130】
言換えると、第1ショットブラスト工程310においては、研削バリが生じる可能性がある噴孔プレート上面28Uに砥粒を投射する第1の所定投射時間は、バリを除去するバリ除去投射時間と、除去されずに残ったバリを有するエッジ28Ueを砥粒投射方向に曲げてエッジ28Ueの倒れ状態を形成させる倒れ状態形成投射時間とを加えた投射時間が必要である。次に、第2ショットブラスト工程320における第2の所定投射時間は、第1ショットブラスト工程310にて大部分のバリは除去されてしまっているため、第1の所定投射時間と同等かそれ以下の投射時間に設定すればよい(詳しくは、第1ショットブラスト工程310にて砥粒投射方向に曲がって倒れたエッジ28Ueを矯正させる投射時間)。さらに、第3ショットブラスト工程330における第3の所定投射時間は、場合によっては生じる第2ショットブラスト工程320の砥粒投射によるエッジ28Ueの反転した倒れ状態を再度矯正し直す仕上げ加工投射時間であればよいので、第2の所定投射時間と同様に、第1の所定投射時間と同等かそれ以下の投射時間に設定すればよい。
【0131】
このため、第1の所定投射時間は、短すぎるとバリが完全に除去できず、逆に長すぎると、エッジ28Ueの倒れ状態の度合いに起因して、第2ショットブラスト工程320における投射方向を反転させた砥粒投射によっても除去しきれない可能性があるので、最適な投射時間が存在する。すなわち、図7(a)の加工進展過程におけるエッジ28Ueの形成状態で表わすと、第1の所定投射時間は、図7(a2)から図7(a4)の加工進展過程で、投射方向を反転させる第2ショットブラスト工程320に切換える投射時間であればよく、望ましくは、エッジ28Ueの倒れが開始する図7(a3)に示す加工進展過程で、第2ショットブラスト工程320に切換える投射時間であるとよい。
【0132】
なお、投射する砥粒については、粒度が10〜20μm程度(噴孔28aの孔詰りから最小孔径の1/5以下程度)が望ましい。また、砥粒の材料としては、研磨作用が高く鋭利刃を持つものが好ましく、例えばセラミック材(SiC)等を用いるとよい。
【0133】
なお、本発明の製造方法を用いて被加工物2の噴孔プレート28の噴孔28aの噴孔加工をすると、噴孔プレート28の両端面である噴孔プレート上面28U、噴孔プレート下面28Lとも、それぞれのエッジ28Ue、28Leのバリ除去と、エッジ28Ue、28Leが安定した形状つまり安定した噴孔28aの形状が形成されることが可能である。
【0134】
(ショットブラスト加工工程における、幾何学的に形成された噴孔の形状を、目標流体流量としての所定の流体流量に調整する流体力学的整形に係わる加工方法)
まず、上述の幾何学的形成に係わる製造方法から、噴孔28aのエッジ28Ueに生じたバリを除去し、このエッジ28UeをR面取りすることで所定R寸法にするために要する投射時間は、砥粒の投射方向の反転を繰返すショットブラスト加工工程300の総投射時間、つまり第1の所定投射時間、第2の所定投射時間、および第3の所定投射時間を加算した累積時間である(以下、この累積時間を、所定エッジ加工投射時間と呼ぶ)。この所定エッジ加工投射時間は、幾何学的に形成する所定R寸法の大小に応じて長短し、つまり第3ショットブラスト工程330におけるエッジ28Ueの仕上げ加工投射時間が長短する。
【0135】
このため、図2に示すショットブラスト加工工程300の加工最終段階にて、所定エッジ加工投射時間の経過時に、図示しない流体流量を計測する流体流量計測手段を用いて、幾何学的に形成された噴孔28aの流体流量を計測し、かつこの計測された流体流量と目標流体流量との差を求めて、その差に応じて新たな投射条件の設定としての流量補正投射時間だけ、噴孔28aの入口側のエッジ28Ueが形成されている噴孔プレート28Uへ砥粒の投射を追加することで、噴孔28aの入口部の流体力学的整形に係わる噴孔加工を行なう。
【0136】
なお、砥粒の投射方向の反転を繰返すショットブラスト加工工程300の終段の工程は、図2に示すように、噴孔プレート28Uへ砥粒投射する第3ショットブラスト工程330であるため、第3ショットブラスト工程330を、図3に示すような工程を具備するものにすればよい。
【0137】
これにより、ショットブラスト加工工程300は、所定エッジ加工投射時間と流量補正投射時間を加えた所定の砥粒投射時間だけ、被加工物2の噴孔プレート28の両端面28U、28Lに投射することで、噴孔28aの形状、特に噴孔入口側のエッジ28Ue形状の幾何学的形成と、この幾何学的に形成された噴孔28aの流体流量と目標流量の差に応じて、噴孔入口部のエッジ28Ueの流体力学的整形とを行なうことができる。
【0138】
詳しくは、第3ショットブラスト工程330は、図3に示すように、エッジ形成仕上げ加工工程331と、流量補正量判定工程332と、流量補正整形工程333とを含んで構成されている。エッジ形成仕上げ加工工程331では、幾何学的形成に係わる加工方法で説明した第3の所定砥粒投射時間(詳しくは、仕上げ加工投射時間)だけ砥粒投射することで、噴孔28aの形状、特に噴孔入口側のエッジ28Ue形状を幾何学的に形成する。次に、流量補正量判定工程332では、流体流量計測手段をを備え、第3の所定砥粒投射時間が経過時に、流体流量計測手段をを用いて幾何学的に形成された噴孔28aの流体流量を計測した後、その流体流量と目標流量の差に応じて新たな投射条件の設定としての流量補正投射時間を算出する。さらに、流量補正整形工程333では、流量補正量判定工程332にて算出された流量補正投射時間だけ砥粒投射することで、目標流量を満足する噴孔入口部を流体力学的整形する、つまりエッジ28Ueを所定R寸法もしくは所定ダレ量に形成することが可能である。
【0139】
なお、流量補正量判定工程332にて、幾何学的に形成された噴孔28aの流体流量の計測と、目標流量を満足する噴孔入口部の流体力学的整形に必要な流量補正投射時間を算出する構成で説明したが、流量補正量判定工程332で単に噴孔28aの流体流量の計測を計測だけをし、流量補正整形工程333にて、目標流量を満足する噴孔入口部の流体力学的整形に必要な流量補正投射時間を算出し、かつその流量補正投射時間だけ砥粒投射する構成でもよい。
【0140】
なお、本実施形態に係わる第3ショットブラスト工程330は、、エッジ形成仕上げ加工工程331と、流量補正量判定工程332と、流量補正整形工程333とを備え、流量補正量判定工程332にて、幾何学的に形成された噴孔28aの流体流量の計測と、目標流量を満足する噴孔入口部の流体力学的整形に必要な流量補正投射時間を算出する構成からなるものとして、以下説明する。
【0141】
次に、流量補正量判定工程332にて行なう目標流量を満足する噴孔入口部の流体力学的整形に必要な流量補正投射時間を算出方法について、以下図8および図9に従って説明する。図8は、図2および図3中の第3ショットブラスト工程において、計測する噴孔の流体流量と目標流量として所定の流体流量との差に応じた補正流量投射時間と、補正流量投射時間の砥粒投射によって形成される稜線ダレ量と、流量補正量との関係を表わすグラフである。図9は、図2および図3中に示すショットブラスト加工工程を各種噴孔形状に適用して形成される稜線ダレ部を表わす断面図である。
【0142】
図4に示す噴孔28aの流体流量に対する投射時間の関係を表わす特性図において、ショットブラスト加工工程300(詳しくは、第3ショットブラスト工程330)による噴孔プレート上面28Uへを砥粒投射を行なうことで、投射時間とともに、仕上げ加工されるエッジ28UeのR面取り加工の所定R寸法もしくはエッジダレ量としての所定ダレ量が増加していく。そこで、横軸をダレ量で表わし、縦軸に噴孔28aの流体流量および投射時間を表わす。
【0143】
なお、説明の簡略化のため、横軸の原点は、第3の所定砥粒投射時間の経過後において、噴孔28aの形状、特にエッジ28Ueが所定R寸法がR=0となる状態を表わし、この第3の所定砥粒投射時間の増加によって幾何学的に形成されるエッジ28Ueの所定R寸法は、所定ダレ量に対応するものとして説明する。このダレ量は、前述の如く、エッジ28Ueの先端部の肉厚の範囲を超える所定R寸法に整形させることで流体流量の調整を図りたい場合、エッジ28Ueを流体噴射方向に曲げて倒れている倒れ状態(図4参照)となるため、便宜的に、幾何学的に形成されるエッジ28Ueの所定R寸法も、ダレ量に読み換えるるものである。
【0144】
したがって、この所定ダレ量は、エッジ28Ueを形成する噴孔プレート28の母材の機械的強度等から制限される許容倒れ量から、許容ダレ量の範囲内で、流量補正投射時間だけ投射するものとする。
【0145】
図8に示すように、幾何学的に形成されるエッジ28Ueの所定R寸法が小さいと、流量補正投射時間分の再投射したい場合、投射時間に対する流量変化の影響が高く敏感であり(図8中の▲1▼参照)、所定R寸法が大きくなる程、鈍感となる(図8中の▲2▼参照)。
【0146】
ここで、噴孔28aを流量補正投射時間だけ第3ショットブラスト工程330にて再投射する際、目標流量が、所定ダレ量の小さな▲1▼付近の領域内にある場合には、ダレ量のばらつきにより流量は図8中の▲1▼のようにばらつく。このダレ量のばらつきは、投射時間の精度や加工の不安定性により発生し易い。一方、目標流量が、所定ダレ量の大きな▲2▼付近の領域内にある場合には、同じダレ量のばらつきが存在しても、流量のばらつきは図8中の▲2▼となり、図8中の▲1▼のばらつきに比べて非常に小さくできる。
【0147】
そこで、噴孔加工に係わる噴孔28a間の流量ばらつきを低減を図る場合には、第3ショットブラスト工程330での前工程であるエッジ形成仕上げ加工工程331にて、目標流量がなるべく所定ダレ量の大きい領域で当てはまるように、所定R寸法にエッジ28Ueを形成する、つまり下孔加工工程200にて噴孔28aの下孔を小さく開けておくことで容易となる。しかしながら、この加工方法では、噴孔28aの加工に係わる時間、つまり投射時間が長くなるという欠点がある。
【0148】
これに対して、本発明の流体噴射弁の製造方法に係わる砥粒投射手段3の砥粒投射ノズルによる移動による投射時間制御は、制御性がよく、繰返し精度を高めることが可能な制御方法であるから、投射時間を短く、しかも高精度に狙えるので、下孔加工にて下孔を噴孔28aと同一になるように加工し、エッジ形成仕上げ加工工程331における幾何学的形成されたエッジ28Ueの所定R寸法を小さく形成することで、目標流量が所定ダレ量の小さい領域▲2▼ないし▲1▼での整形加工が可能である。
【0149】
なお、流体噴射弁1を構成する噴孔プレート28には、一般に噴孔28aが複数配置されているが、上記噴孔28aの流体流量と目標流量の差の判定は、噴孔プレート28に形成される噴孔28a毎に行なってもよいし、その噴孔28aが複数配置された噴孔プレート28毎に行なってもよい。
【0150】
なお、噴孔プレート28単位で目標流量の差の判定する加工方法では、流体噴射弁1から噴射する総流体流量(詳しくは、燃料噴射量を満足する燃料流量)を目標燃料流量に調整できるとともに、噴孔28a毎に目標流量との差を判定する製造システムに比べて、流体流量計測手段の装置を複雑化することなく、簡素な製造システムを提供できる。
【0151】
なお、目標流量を満足するように流量補正投射時間だけ砥粒投射することで噴孔入口部の流体力学的整形が行われる稜線ダレとしてのダレとは、噴孔28aの入口側のエッジ28Ueの所定R寸法もしくは所定ダレ量であればよく、図8に示すテーパ傾斜孔(図9(d)参照)に限らず、テーパ垂直孔(図9(b)参照)、円筒傾斜孔(図9(c)参照、および、円筒垂直孔(図9(d)参照)等の各種の噴孔形状のエッジ28Ueのいずれにも適用できる。
【0152】
(第2の実施形態)
第1の実施形態で説明した砥粒投射手段3は、砥粒投射による加工の繰返し精度の面から、砥粒を投射する投射条件としてのノズル距離、または投射圧力等を可変にする砥粒の運動エネルギーの制御と、砥粒流量、または砥粒投射時間等を可変にする砥粒の個数を制御するもののうち、砥粒投射ノズル3の移動による投射時間制御を用いたが、第2の実施形態では、砥粒投射ノズル3の移動による投射時間制御(詳しくは、第1ショットブラスト工程310、第2ショットブラスト工程320、および第3ショットブラスト工程330における砥粒投射時間を、それぞれ第1の所定投射時間、第2の所定投射時間、および第3の所定投射時間を可変にする制御方法)による生産容易性の向上を図る目的で、以下の特徴を有する。
【0153】
これにより、目標流量を満足するように流量補正投射時間だけ砥粒投射することで、噴孔入口部の流体力学的整形が行われるエッジ28Ueの所定ダレ量の形成が、生産容易性の向上が図れるとともに、下孔加工工程200およびショットブラスト加工工程300による噴孔加工に要する加工時間の短縮化が図れ、従って生産性の向上が可能である。
【0154】
図10は、本実施形態に係わる製造方法であって、噴孔と噴孔プレートとの稜線に生じるバリの除去およびこの稜線を所定R寸法もしくは所定ダレ量にR面取り加工を行なうショットブラスト加工工程を表わす模式図である。図11は、本実施形態に係わる製造工程のうち、図10中に示すショットブラスト加工工程の前工程である下孔加工工程を表わす模式図である。図12は、図10中に示すショットブラスト加工工程を、各種噴孔形状に適用して稜線のバリの除去およびR面取り加工を行なう場合の加工過程を説明する模式図であって、図12(b)から図12(d)は本発明の実施形態を好適に適用できる噴孔形状の加工過程を示す模式図、図12(a)は、比較例であって、従来方法が適用可能な噴孔形状の加工過程を示す模式図である。
【0155】
第1に、図7および図10に示すように、砥粒投射手段としての砥粒投射ノズル3は、ショットブラスト加工工程300にて投射対象の被加工物2としての噴孔プレート28の噴孔28aに対して、砥粒の投射方向の反転を繰返す各工程(詳しくは、第1ショットブラスト工程310、第2シャットブラスト工程320、および第3ショットブラスト工程330)に対応する砥粒投射ノズル31、32、33をそれぞれ備えている。
【0156】
このため、例えば、第1ショットブラスト工程310、第2シャットブラスト工程320、および第3ショットブラスト工程330の各工程におけるそれぞれの投射時間に対応する第1の所定投射時間、第2の所定投射時間、および第3の所定投射時間に合せて一つの砥粒投射ノズルで順次投射する必要はなく、第1の所定投射時間、第2の所定投射時間、および第3の所定投射時間のそれぞれの砥粒投射が同時に開始され、各工程に対応する被加工物の状態(例えば、第2シャットブラスト工程320を行なう被加工物2は、第1ショットブラスト工程310における加工が終了したもの)に応じた所定の投射時間だけ、各砥粒投射ノズル31、32、33によって独立投射可能である。
【0157】
これにより、砥粒投射手段3は、第1ショットブラスト工程310、第2シャットブラスト工程320、および第3ショットブラスト工程330の各工程にて、独立して投射可能な手段であるので、噴孔プレート28への砥粒の投射方向が反転する第1ショットブラスト工程310から第2シャットブラスト工程320へ切換え、および第2シャットブラスト工程320から第3ショットブラスト工程330へ切換える際に、砥粒投射手段自身である砥粒投射ノズル3または噴孔プレート28を反転させる必要がない。このため、第1ショットブラスト工程310、第2シャットブラスト工程320、および第3ショットブラスト工程330の各工程にて、それぞれの加工作用に応じた被加工物2(詳しくは、噴孔プレート28の噴孔28a)への砥粒投射が安定して行なうことが可能である。
【0158】
第2に、被加工物2としての噴孔プレート28は、例えばプレス抜き絞り加工するカップ形状の噴孔プレート28の如く、噴孔プレート28の展開形状である外形形状をプレス抜き等する前に、図10に示すような噴孔プレート28を形成する母材としての帯状の薄板部材2aに、帯状の長手方向に展開形状として噴孔プレート28が所定間隔で連続的に配置されている。なお、この帯状薄板部材2aは、シート状のステンレス鋼の圧延材等を用いる。
【0159】
これにより、独立投射可能な砥粒投射手段(詳しくは、砥粒投射ノズル31、32、33)3が、それぞれ、被加工物としての帯状薄板部材2aを長手方向に対して直角に横断するように、往復移動ができる(図10参照)。
【0160】
このため、例えば砥粒投射手段3の砥粒の個数を制御する制御方法として、電磁弁5等の開閉によって投射、遮断する電磁弁5の開閉による投射時間制御や、砥粒投射ノズル3の投射面を図示しないシャッター等でシールすることで投射時間を調節する手段等と比較して、本発明の流体噴射弁の製造方法に係わる砥粒投射手段3は、投射する砥粒流量が意に反して変化することく、帯状薄板部材2aを横断する移動時間に応じて、帯状薄板部材2aに配置された噴孔プレート28を投射する時間つまり噴孔28aのエッジ28Ue、28Leに砥粒投射する時間を安定して調節できる。
【0161】
したがって、第1ショットブラスト工程310、第2シャットブラスト工程320、および第3ショットブラスト工程330の各工程にて、それぞれの加工作用に応じた所定の投射時間(詳しくは、第1の所定投射時間、第2の所定投射時間、および第3の所定投射時間)に安定調節することが可能であるので、噴孔プレート28aの噴孔28aに形成されるエッジ28Ue、Leに、バリ除去および所定R寸法のR面取り加工を行なうことが容易にできる。
【0162】
なお、この帯状薄板部材2aは、ショットブラスト加工工程300の前工程である下孔加工工程200において、図10に示すように、噴孔28a(詳しくは、下孔)の下孔加工がなされていれば、帯状薄板部材2aの横断方向には、噴孔プレート28の展開形状が一つ、ないし複数配置されていてもよい。
【0163】
また、この噴孔プレート28が形成される帯状薄板部材2aを、下孔加工工程200、およびショットブラスト加工工程300に続けて、例えばカップ形状の噴孔プレート28にプレス抜き絞り加工等するプレス加工工程(図示せず)を直結して工程配置することが可能であり、噴孔プレート28の形成に係わる生産性向上が図れる。
【0164】
第3に、被加工物である帯状薄板部材2aは、長手方向に順送りされており、第1ショットブラスト工程310、第2シャットブラスト工程320、および第3ショットブラスト工程330に対応する砥粒投射手段3としての砥粒投射ノズル31,32,33が、それぞれ、帯状薄板部材2aに配置される異なる噴孔プレート28に砥粒を投射するように配置されている。
【0165】
すなわち、噴孔プレート28が所定間隔で連続的に配置される帯状薄板部材2aが帯状の長手方向に順送りされるとともに、第1ショットブラスト工程310、第2シャットブラスト工程320、および第3ショットブラスト工程330に対応する砥粒投射手段3が、それぞれ、帯状薄板部材2aに配置される異なる噴孔プレート28に砥粒を投射するように配置されている。
【0166】
これにより、同一の噴孔プレート28にその各工程310,320,330に対応する砥粒投射手段3を配置して交互操作するものに比べて、本発明の製造方法に係わる製造装置は、複雑化することなく、簡素な製造システムが提供できる。
【0167】
ここで、帯状薄板部材2aを長手方向に順送りするとは、第1ショットブラスト工程310、第2シャットブラスト工程320、および第3ショットブラスト工程330に対応する砥粒投射手段3(詳しくは、その各工程に対応する砥粒投射ノズル31,32,33)による異なる噴孔プレート28への砥粒の投射が終了したとき、順送りすることである。
【0168】
このため、例えば第1ショットブラスト工程310、第2ショットブラスト工程320、および第3ショットブラスト工程330における砥粒の必要投射時間(詳しくは、第1の所定投射時間、第2の所定投射時間、および第3の所定投射時間)に対して、砥粒投射手段3としての砥粒投射ノズルの1台当たりのそれぞれ投射時間が略同じになるように、その各工程310、320,330に対応する砥粒投射ノズルの数を適正に決定してやれば、第1ショットブラスト工程310、第2ショットブラスト工程320、および第3ショットブラスト工程330に対応する砥粒投射手段3による異なる噴孔プレート28への投射するとともに順送りすることで、結果として、同一の噴孔プレート28における各工程310,320,330の投射が全て終了するサイクルタイムを早めることが可能である。
【0169】
例えば、第2ショットブラスト工程320における第2の所定投射時間が主に第1ショットブラスト工程310にて砥粒投射方向に曲がって倒れたエッジ28Ueを矯正させる第2の所定投射時間、第3ショットブラスト工程330が主にエッジ28Ueの倒れ状態を再矯正し直す仕上げ加工をする第3の所定投射時間であるのに比べて、第1ショットブラスト工程310における第1の所定投射時間は、バリ除去投射時間と、エッジ28Ueの倒れ状態を形成させる倒れ状態形成投射時間とを加えた投射時間が必要であるので、第2ショットブラスト工程320、および第3ショットブラスト工程330に対応する砥粒投射ノズル32,33をそれぞれ一つとし、第1ショットブラスト工程310に対応する砥粒投射ノズル31を二つとする。これにより、第1の所定投射時間、第2の所定投射時間、および第3の所定投射時間を略同一になるようにして、ショットブラスト加工工程300のサイクルタイムを早めることが可能である。したがって、本発明の流体噴射弁の製造方法、特に噴孔28aの加工方法の生産性が向上できる。
【0170】
第4に、本実施形態に係わる製造工程のち、ショットブラスト加工工程300の前工程である下孔加工工程200は、、図11に示すように、加工治具6であるパンチ61によるプレス加工によって有底孔を形成し、噴孔プレート28の所定厚さ位置まで研削することによって、有底孔により押出された噴孔プレート28表面の凸部28abの除去加工を行なうことで噴孔28a(詳しくは、噴孔28aの下孔)を形成する特徴を有する。図11は、本実施形態に係わる製造工程のうち、図10中に示すショットブラスト加工工程の前工程である下孔加工工程を表わす模式図である。
【0171】
これにより、噴孔プレート28の噴孔28aの下孔を加工する下孔加工工程200として、パンチ61によるプレス加工によって有底孔を形成し、噴孔プレート28の所定厚さ位置まで研削することによって有底孔により押出された噴孔プレート28表面の凸部28abの除去加工を行なう下孔加工工程を用いれば、放電加工による下孔加工方法と比較して、噴孔28aの加工時間が短縮できるとともに、本発明の流体噴射弁の製造方法に係わるショットブラスト加工工程300による噴孔28aのエッジ28Ue、28Leに生じるバリの除去およびこのエッジ28Ue、28LeにR面取りを加工する噴孔加工方法によって、有底孔により押出された噴孔プレート28表面(詳しくは、噴孔プレート上面28U)の凸部28abの除去加工を行なうときに生じるエッジ28Ueの研削バリの除去と、研削バリを除去した後のR面取り加工が確実にできる。
【0172】
詳しくは、図11に示すように、下孔加工工程200は、プレス加工工程210と、研削加工工程250を含んで構成されている。
【0173】
このプレス加工工程210に係わる加工装置(詳しくは加工治具)6は、被加工物2としての噴孔28aの加工前の噴孔プレート28の展開形状(詳しくは、帯状薄板部材2a)を搭載するダイス62と、先端部形状が帯状薄板部材2a表面に直交する垂線2jに対して第1の傾斜角θ1および第2の傾斜角θ2(θ1<θ2)を有する略円錐台形状を備えたパンチ61と、パンチ61の中心線が垂線2jに対して傾斜するようにパンチ61を摺動自在に支持する支持孔を有するパンチガイド63とを備えている。
【0174】
なお、この加工装置としては、パンチ61の先端部形状が帯状薄板部材2a表面に直交する垂線2jに対して第1の傾斜角θ1および第2の傾斜角θ2を有し、かつ噴孔28aとして、噴射方向を決定する噴孔軸線が流体噴射弁軸に対して傾斜しているもの、および噴射方向に拡径するものの少なくともいずれか一方の特徴を有する噴孔プレートの下孔加工を行なう場合には、例えばパンチ61の第1の傾斜角θ1がパンチガイド63の内周の摺動面に沿う形状等に構成することで、パンチ61の先端部に加わる側方力をパンチガイド63の内面で受けることができる構造が望ましい。これにより、従来方法のプレス孔抜き加工のような破断面が生じることなく、噴孔28a(詳しくは有底孔)の内面全域わたって均一な面形状を得ることができる。
【0175】
したがって、プレス加工210によって形成された有底孔の内面のうち、孔内周となる噴孔28aの内周28ahはそのままにし、研削加工工程250にて、有底孔により押出された噴孔プレート28表面の凸部28abを、砥石9等による研削加工によって除去するので、製造コストを低減させるとともに、生産性を向上できる噴孔28aの加工方法、つまり流体噴射弁の製造方法を提供できる。
【0176】
なお、この凸部28abは、流体噴射弁1の噴霧微粒化の観点から噴孔プレート上面28Uに形成されている。研削加工工程250にて噴孔プレート上面28Ueが研削される際に、噴孔28aの入口側のエッジ28Ueに図8に示す研削バリが発生する場合がある。
【0177】
このため、本発明の実施形態に係わるショットブラスト加工工程300では、第1ショットブラスト工程310にて投射される砥粒によって噴孔プレート上面28Uのエッジ28Ueに生じたバリが砥粒投射方向つまり流体噴射方向に曲げられ、第2ショットブラスト工程320にて流体噴射方向とは逆方向に投射される砥粒によってバリを確実に除去することができる。
【0178】
詳しくは、第1ショットブラスト工程310では、噴孔28a入口側の噴孔プレート上面28Uに砥粒を投射するので、噴孔28a入口側のエッジ28Ueに生じたバリを、噴孔プレート28の噴孔28aの流体上流から下流に流れる向き(図5参照)つまり流体噴射方向に曲げることが可能である。さらに、第1ショットブラスト工程310による砥粒投射方向とは逆方向から投射される第2ショットブラスト工程320では、第1ショットブラスト工程310にて噴射方向に曲がったエッジ28Ueが、第2ショットブラスト工程320による投射方向に対して立設された状態となることで剛性が上げられる。よって、噴孔28a内を流れる砥粒の噴流の中心側にあるバリ28Ueに対して砥粒の研磨作用を高めることが可能である。したがって、バリ28Ueに対する砥粒投射による研磨作用が向上するのでエッジ28Ueに生じたバリの除去が効率的にできる。
【0179】
第5に、本実施形態の流体噴射弁の製造方法に係わる噴孔加工方法として、本発明の特徴である投射方向の反転を繰返すシャットブラスト加工工程300は、図12に示すように、各種噴孔28aの形状に適用してエッジ28Ue、28Leのバリ除去およびR面取り加工が好適に行なうことができる。図12は、図10中に示すショットブラスト加工工程を、各種噴孔形状に適用して稜線のバリの除去およびR面取り加工を行なう場合の加工過程を説明する模式図であって、図12(b)から図12(d)は本発明の実施形態を好適に適用できる噴孔形状の加工過程を示す模式図、図12(a)は、比較例であって、従来方法が適用可能な噴孔形状の加工過程を示す模式図である。
【0180】
まず、従来方法が適用可能な噴孔形状としては、図12(a)に示す噴孔プレート28面に対して円筒垂直に開けられたいわゆる円筒垂直孔28aのみ、バリが生じているエッジ28Uの噴孔プレート上面28Uのみに砥粒を投射する(つまり、投射方向の反転を繰返すシャットブラスト加工工程300のうち、第1ショットブラスト工程310による砥粒投射を行なう)ことで、エッジ28Ueのバリ除去およびR面取り加工が可能である。
【0181】
なお、この円筒垂直孔28aが従来方法を適用できるのは、噴孔プレートの母材によって直角なるエッジが形成されているので、直角の、言換えると鈍角側のエッジ28Ueは、剛性があるため、このエッジ28Ueに砥粒の投射を行なう第1ショットブラスト工程310の一方方向のみの砥粒投射によって、剛性のないバリは除去され、母材のエッジ28Ueはショットブラストの押しつぶし作用によりR面取り加工できるからである。
【0182】
しかしながら、流体噴射弁1の流体の噴射方向の決定を行なう噴孔28aは、所望の噴射方向に流体噴射するように噴孔28aの軸線を、流体噴射弁1の軸線つまり噴孔プレート28(詳しくは、被加工物2としての帯状薄板部材2a)面に対する垂線2jに対して、傾斜させる必要がある(以下、噴孔28aの軸線の傾斜化と呼ぶ)。また、流体噴霧の微粒化等の目的で噴孔28a内の流体速度を向上を図りたい場合、噴孔28の孔径を流体噴射方向に向って拡径する等する必要がある(以下、噴孔28aのテーパ孔化と呼ぶ)。
【0183】
このため、ほとんどの噴孔28aは、噴孔28aの軸線の傾斜化、もしくはテーパ孔化を図る目的で、円筒垂直孔28a(図12(a)参照)以外の、図12(b)から図12(d)に示す噴孔28の形状が採用される。ここで、図12(b)は、テーパ孔化を図る形状であって、円筒垂直孔を流体噴射方向に向って拡径したいわゆるテーパ垂直孔であり、図12(c)は、噴孔28aの軸線の傾斜化を図る形状であって、垂線2jに対して噴孔軸線を傾斜させたいわゆる円筒傾斜孔であり、図12(d)は、噴孔28aの軸線の傾斜化およびテーパ孔化を図る目的で、垂線2jに対して噴孔軸線を傾斜させるとともに、流体噴射方向に向って拡径したいわゆるテーパ傾斜孔を示す。なお、第2の実施形態で説明した噴孔28aの形状は、図12(d)に示すテーパ傾斜孔に相当し、図11に示すプレス加工工程210における有底孔は、有底孔の開口部へ向って拡径する噴孔aの内周28ahを有するテーパ孔であって、有底孔の軸線つまり噴孔28aの噴孔軸線が、噴孔プレート28(詳しくは、被加工物2の帯状薄板部材2a)に直交する垂線2jに対して傾斜している。
【0184】
これらの噴孔28aの形状では、鈍角側のエッジ部と鋭角側のエッジいわゆるシャープエッジ部とを有するエッジ28Ueであるので、エッジの先端が先細となっている剛性の低下したシャープエッジ部に対して、このシャープエッジ部に生じるバリを除去しながら、バリ除去に要した砥粒投射時間によって生じるシープエッジ部の曲がりを矯正する必要がある。
【0185】
図12(b)から図12(d)に示すように、いずれの噴孔28aの形状を有する噴孔プレート28においても、本実施形態のショットブラスト加工工程300では、砥粒投射方向の反転を繰返す工程(詳しくは、第1ショットブラスト工程310、第2ショットブラスト工程320、および第3ショットブラスト工程330)を備えるので、噴孔プレート28の両端面28U、28Lに形成されるエッジ28Ue、28Leのうち、噴孔プレート上面28Uのエッジ28Ueに生じるバリの除去およびこのエッジ28Ueの所定R寸法のR面取り加工を行なうことができる。
【0186】
詳しくは、エッジ28Ueに投射する砥粒の投射方向の反転を繰返するショットブラスト加工工程300の終段である第3ショットブラスト工程330において、再び第1ショットブラスト工程310と同じ砥粒投射方向からエッジ28Ueを投射する方向に戻すことによって、エッジ28Ueの曲がりが再矯正されるとともに、エッジ28UeのR面取りを所定R寸法に加工することができる。例えば、第1ショットブラスト工程310における第3の所定投射時間を、第2ショットブラスト320による反転した砥粒投射によって生じる場合があるエッジ28Ueの反転した倒れ状態を再度矯正し直す仕上げ加工投射時間と、エッジ28Ueを所定R寸法にR面取り加工するR面取り投射時間とを加えた投射時間に設定すればよい。
【0187】
また、図12(c)、図12(d)に示すように、噴孔プレート下面28Lの噴孔28aの出口側のエッジ28Le、特にシャープエッジ部分は、第2ショットブラスト320における噴孔プレート下面28Lへの砥粒投射によって、エッジ28LeのR面取り加工ができる。なお、エッジ28LeのR面取り加工も、第2ショットブラスト320における第2の所定投射時間を所定値に設定することで、所定R寸法のR面取り可能であることは言うまでもない。
【0188】
したがって、本発明の流体噴射弁の製造方法を適用すれば、噴孔プレート28に形成される噴孔28aのがテーパ孔もしくは噴孔軸線の傾斜等に起因してシャープエッジを有する噴孔28aにおいて、エッジ28Ue、28Leとバリの境界が形状的に明確でなくとも、エッジ28Ue、28Leに投射する砥粒の投射方向の反転を繰返するショットブラスト加工工程300による加工作用によって、バリの除去およびR面取り加工ができる。
【0189】
(変形例)
第1の変形例としては、第2の実施形態で説明したプレス加工(詳しくは、プレス加工工程210)を備えた下孔加工工程200に換えて、図13に示すようなエンドミル加工(詳しくは、エンドミル加工工程220)を備えた下孔加工工程200とする製造方法としてもよい。図13は、第1の変形例に係わる製造方法であって、下孔加工工程をエンドミル加工を用いて行なう場合において、稜線のバリの除去およびR面取り加工を行なう加工過程を示す模式図である。
【0190】
詳しくは、図13に示すように、第1の変形例に係わる下孔加工工程200は、エンドミル加工工程220と、研削加工工程250とを備える。なお、第1の変形例の燃料噴射弁の製造方法としてのショットブラスト加工工程300は、第2の実施形態と略同じであるので詳細説明は省略する。
【0191】
ここで、図13に示すように、エンドミル加工工程220は、第2の実施形態で説明したプレス加工工程210に比較すると、エンドミル7の加工によって形成される噴孔28aの両エッジ28Ue、28Leとも、エンドミル加工による切削に起因した切削バリ等の母材の損傷が生じる可能性がある。
【0192】
このため、研削加工工程250では、噴孔プレート28の両端面28U、28Lとも研削加工することで、損傷のない噴孔28aの内周、特にエッジ28Ue、28Leを形成する必要がある。このとき、両端面28U、28Lを研削する際、薄バリ等が発生するので、ショットブラスト加工工程300では、両エッジ28Ue、28Leに生じるバリの除去加工およびエッジ28Ue、28LeのR面取り加工を行なう必要がある。ここで、エッジ28LeのR面取り加工は、第2の実施形態と同様に、第2ショットブラスト320における第2の所定投射時間を所定値に設定することで、所定R寸法のR面取り可能である。
【0193】
したがって、エンドミル加工による下孔加工工程200であっても、本発明の流体噴射弁の製造方法に係わるショットブラスト加工工程300を適用すれば、噴孔プレート28の両端面28U、28Lの両エッジ28Ue、28Leに生じるバリの除去および両エッジ28Ue、28LeのR面取り加工ができる。
【0194】
第2の変形例としては、第2の実施形態で説明したプレス加工(詳しくは、プレス加工工程210)を備えた下孔加工工程200に換えて、図14に示すような放電加工(詳しくは、放電加工工程230)を備えた下孔加工工程200とする製造方法としてもよい。図14は、第2の変形例に係わる製造方法であって、下孔加工工程を放電加工を用いて行なう場合において、稜線のバリの除去およびR面取り加工を行なう加工過程を示す模式図である。
【0195】
詳しくは、図14に示すように、第2の変形例に係わる下孔加工工程200は、放電加工工程230からなる。なお、第2の変形例の燃料噴射弁の製造方法としてのショットブラスト加工工程300は、第2の実施形態と略同じであるので詳細説明は省略する。
【0196】
ここで、図14に示すように、放電加工工程230は、非接触加工方法である電極8により噴孔28aが加工されるので、噴孔28aと電極8との間に数十ミクロン程度の離間距離が生じる。したがって、電極8等による放電加工を行なうことで、意に反したエッジ28Ue、28Leのダレが発生する可能性があっても、バリが生じることはない。このため、放電加工工程230を備えた下孔加工工程200では、研削加工工程250は不要である。
【0197】
放電加工による下孔加工工程200であっても、図14に示すようなシャープエッジ部分を有するエッジ28Ue、28Leであれば、エッジ28Ue、28Leの先端が先細となるシャープエッジに起因して、エッジ28Ue、28Leとバリの区別が形状的に不明確となるので、本発明のショットブラスト加工工程300を適用すれば、流体力学的(詳しくは、流体摩擦損失となる)にバリ相当のエッジ28Ue、28Leの先端部を除去し、エッジ28Ue、28Leに所定R寸法のR面取り加工が可能である。
【0198】
なお、上述した実施形態では、第1ショットブラスト工程にて噴孔プレートの流入側に砥粒を投射し、第2ショットブラスト工程にて噴孔プレートの流出側に砥粒を投射し、第3ショットブラスト工程にて噴孔プレートの流入側に砥粒を投射しているが、これに限らず、例えば、第1ショットブラスト工程にて噴孔プレートの流出側に砥粒を投射し、第2ショットブラスト工程にて噴孔プレートの流入側に砥粒を投射し、第3ショットブラスト工程にて噴孔プレートの流出側に砥粒を投射しても良い。
【0199】
また、上述の実施形態では、第1ショットブラスト工程の砥粒投射方向を、下孔加工工程におけるプレス加工のパンチ61、エンドミドル加工のエンドミドル7、および放電加工の電極8の各入射方向と逆方向にしているが、これに限らず、例えば、上記砥粒投射方向と上記入射方向とを同じにしても良い。
【0200】
また、上述の実施形態では、カップ状の噴孔プレート28の展開形状を配置したものとして、帯状薄板部材2aを説明したが、これに限らず、帯状薄板部材2aを切断して板状の噴孔プレートを形成しても良いし、所望の形状に成形された噴孔プレートに対してショットブラスト加工を施しても良い。
【0201】
また、各ショットブラスト工程において、噴孔プレートに対する砥粒投射方向を同じにしておき、各ショットブラスト工程にて噴孔プレートを裏返すようにしても良い。
【0202】
また、上述した実施形態では、3回のショットブラスト工程(第1ショットブラスト工程、第2ショットブラスト工程、および第3ショットブラスト工程)を有しているが、裏表2回のショットブラスト工程(第1ショットブラスト工程と第2ショットブラスト工程)だけでも良いし、4回以上のショットブラスト工程を有していても良い。
【0203】
ここで、4回のショットブラスト工程を有する変形例について、図15を用いて説明する。
【0204】
図15に示す通り、本変形例の製造工程は、大きく分けて下孔加工工程400、バリ取り工程500、流量調量工程600からなっている。
【0205】
下孔加工工程400は、パンチ61によって噴孔プレート28に有底孔を形成するプレス工程410と、噴孔プレート28の所定厚さ位置まで研削することによって、この有底孔により押出された噴孔プレート28表面の凸部28ab(図11参照)の除去加工を行う研削工程420とを有する。なお、プレス工程410においてパンチ61が噴孔プレート28を貫通するようにし、研削工程420を省略しても良い。
【0206】
バリ取り工程500は、第1ショットブラスト工程510、第2ショットブラスト工程520、および第3ショットブラスト工程530からなり、これら第1〜第3ショットブラスト工程510〜530により砥粒を投射することによって、下孔のバリ取りを施す。なお、これら第1〜第3ショットブラスト工程510〜530では、上述した実施形態と同様、各工程にてそれぞれ噴孔プレート28に対して表裏交互に砥粒を投射するようになっている。
【0207】
流量調量工程600は、第3ショットブラスト工程530が完了した噴孔プレート28に対し、その噴孔から噴射される流体流量を計測する流量計測工程610と、この流量計測工程610にて計測した流体流量に応じて再度ショットブラスト加工を施す第4ショットブラスト工程620とからなっている。
【0208】
第4ショットブラスト工程620では、流量計測工程610にて計測した流体流量と、内燃機関側の要求により予め設定された目標流量との差に応じて砥粒投射時間を算出し、この算出した砥粒算出時間だけ噴孔プレート28に砥粒を投射するようになっている。もちろん、砥粒投射時間に限らず、砥粒の投射流量、圧力、速度、ノズル距離等の投射条件を算出し、これらを制御しても良いのはもちろんのことである。
【0209】
なお、本例では、第1〜4ショットブラスト工程のそれぞれに対応するよう、噴孔プレート28の順送り方向において、4基の砥粒投射ノズル(図示せず)がそれぞれ設けられている。
【0210】
そして、第1〜3ショットブラスト工程後、流量計測工程610にて流量計測された噴孔プレートは、第4ショットブラスト工程620に対応する4基目の砥粒投射ノズルを通過する時に、上述の通り補正された砥粒投射時間にて砥粒が投射される。
【0211】
なお、砥粒投射時間の補正については、流量計測工程610にて流量計測された噴孔プレート28(以下、ワークとする)に対する補正だけに限らない。つまり、流量計測されたワークとは別のワークに対する砥粒投射時間を補正しても良い。例えば、流量計測された先行ワークの計測流量結果を、後続ワークの砥粒投射時間に反映するようにしても良い。
【0212】
また、計測流量に応じたショットブラスト加工(つまり、請求項14の流量調量ショットブラスト)は、表裏向きを変えて複数回行っても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係わる製造装置の概略構成を表す模式図である。
【図2】第1の実施形態の流体噴射弁の製造方法を表わす模式図であって、流体を噴射する噴孔の加工方法を示すブロック図である。
【図3】図2中の第3ショットブラスト工程において、噴孔と噴孔プレートとの稜線に生じるバリの除去およびこの稜線のR面取り加工を行なう所定稜線加工投射時間に、この所定稜線加工投射時間の経過時に計測した噴孔の流体流量と目標流量としての所定の流体流量との差に応じた流量補正投射時間を加えた投射時間を噴孔プレート上面へ砥粒の投射をする加工方法を示すブロック図である。
【図4】図2中のショットブラスト加工工程において、被加工物である噴孔プレートへ砥粒を投射することで、砥粒投射方向に曲がって倒れている倒れ状態となった稜線を表わす模式図である。
【図5】第1の実施形態の流体噴射弁の製造方法に適用される燃料噴射弁を表わす断面図である。
【図6】図5中の被加工物としての噴孔プレートを備える弁部周りを拡大した断面図である。
【図7】図2中のショットブラスト加工工程において被加工物としての噴孔プレートへ砥粒を投射する加工過程を説明する模式図であって、図7(a)は、噴孔プレートの両面のうち一方方向のみに投射する場合の比較例を表わす模式図、図7(b)は、本発明の実施形態に係わる砥粒の投射方法であって、図7(a)の比較例中の所定投射時間経過後、噴孔プレート面へ投射する砥粒の投射方向の反転を繰返すことを表わす模式図である。
【図8】図2および図3中の第3ショットブラスト工程において、計測する噴孔の流体流量と目標流量として所定の流体流量との差に応じた補正流量投射時間と、補正流量投射時間の砥粒投射によって形成される稜線ダレ量と、流量補正量との関係を表わすグラフである。
【図9】図2および図3中に示すショットブラスト加工工程を各種噴孔形状に適用して形成される稜線ダレ部を表わす断面図である。
【図10】第2の実施形態に係わる製造方法であって、噴孔と噴孔プレートとの稜線に生じるバリの除去およびこの稜線を所定R寸法もしくは所定ダレ量にR面取り加工を行なうショットブラスト加工工程を表わす模式図である。
【図11】第2の実施形態に係わる製造工程のうち、図7中に示すショットブラスト加工工程の前工程である下孔加工工程を表わす模式図である。
【図12】図10中に示すショットブラスト加工工程を、各種噴孔形状に適用して稜線のバリの除去およびR面取り加工を行なう場合の加工過程を説明する模式図であって、図12(b)から図12(d)は本発明の実施形態を好適に適用できる噴孔形状の加工過程を示す模式図、図12(a)は、比較例であって、従来方法が適用可能な噴孔形状の加工過程を示す模式図である。
【図13】第1の変形例に係わる製造方法であって、下孔加工工程をエンドミル加工を用いて行なう場合において、稜線のバリの除去およびR面取り加工を行なう加工過程を示す模式図である。
【図14】第2の変形例に係わる製造方法であって、下孔加工工程を放電加工を用いて行なう場合において、稜線のバリの除去およびR面取り加工を行なう加工過程を示す模式図である。
【図15】第3の変形例に係わる製造工程を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 流体噴射弁
2 被加工物としての流体噴射弁1を構成する噴孔プレート28
2a 噴孔プレート28の展開形状が配置されている帯状薄板部材
2j 噴孔プレート28面に対する垂線
3 砥粒投射手段としての砥粒投射ノズル
31、32、33 独立投射可能な砥粒投射手段(第1ショットブラスト工程310、第2ショットブラスト工程320、および第3ショットブラスト工程330に対応する砥粒投射ノズル)
4 砥粒供給装置
5 電磁弁
6、(61、62、63) 加工治具(パンチ、ダイ、パンチガイド)
7 エンドミル加工のエンドミル
8 放電加工の電極
9 研削加工の砥石
11 フィルタ
14 円筒部材
22 吸引部材
24 圧縮スプリング
25 アーマチュア
26 ノズルニードル(弁部材)
26c 当接部
26e 大径柱体部(薄肉の円筒状体)
28 噴孔プレート
28a 噴孔
28ah、28ab (下孔加工工程200のプレス加工工程210における有底孔の)噴孔の孔内周、パンチ61による有底孔によって噴孔プレート28の表面に押出された凸部
28U、28L (流体が流入する側の)噴孔プレート上面、(流体が流出する側の)噴孔プレート下面
28Ue、28Le 噴孔28aの入口側のエッジ(稜線)、噴孔28aの出口側のエッジ(稜線)
29 弁ボディ
29a 弁座
29d 小径円筒壁面(ニードル支持孔)
31 コイル
100 ショットブラスト装置
200 下孔加工工程
210、220、230 プレス加工工程、エンドミル加工工程、放電加工工程
250 研削加工工程
300 ショットブラスト加工工程
310、320、330 第1ショットブラスト工程、 第2ショットブラスト工程、 第3ショットブラスト工程
331、332、333 エッジ形成仕上げ加工工程、流量補正量判定工程、流量補正整形工程
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a fluid injection valve, and more particularly to a method for manufacturing a fluid injection valve related to machining of a nozzle hole for injecting a fluid.
[0002]
[Prior art]
As a fluid injection valve, it is necessary to precisely process the orifice in order to accurately measure the amount of fluid injected from an injection hole arranged as an orifice. For example, in a fuel injection valve used in an internal combustion engine for automobiles, there is a method of machining fine injection holes by fluid polishing (Japanese Patent Laid-Open No. 9-209876).
[0003]
According to Japanese Patent Laid-Open No. 9-209876, the edge of the nozzle hole is ground by passing a slurry in which fine abrasive grains of several to several tens of μm are mixed with oil, which is a medium, through the fine nozzle hole at high pressure. Increase the flow coefficient. Furthermore, the flow rate of the target nozzle hole is aimed at by detecting the slurry flow rate while processing.
[0004]
The reason why the nozzle hole is passed through the nozzle hole at a high pressure is to improve the grinding efficiency by increasing the flow velocity of the slurry flowing while grinding the inside of the nozzle hole, and the smaller the nozzle hole that is subjected to fluid polishing. This is because high pressure is necessary due to the influence of viscosity and the like.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-209876
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional manufacturing method, it is possible to perform precision grinding processing related to the measurement of the injection amount of the fluid in the fine nozzle hole by passing a high-pressure slurry through the nozzle hole. However, if the rigidity of the base material in which the nozzle hole is opened is small There is a possibility of being affected by deformation and damage.
[0007]
For this reason, it is difficult to apply as a method for manufacturing a fluid injection valve of an ignition type internal combustion engine that uses a thin plate as a base material that can open an injection hole. In addition, when there are burrs in the pre-processing, the flow of the slurry is biased and the edges are difficult to be processed uniformly, and in some cases, the edges may be chipped.
[0008]
The present invention has been made in consideration of such circumstances, and its purpose is to facilitate drilling by controlling the flow rate of the nozzle holes formed in the thin plate so that the fluid injection amount can be accurately measured. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a fluid injection valve.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a fluid injection valve is provided in which an injection hole plate having a plurality of injection holes is disposed at the outlet of a fluid passage formed at the tip of the valve body and the fluid is injected from the injection holes. In the method, a nozzle hole machining method comprising: a pilot hole machining process for machining a pilot hole in a nozzle hole plate; and a shot blast machining process for projecting abrasive grains on the nozzle hole plate, wherein the shot blast machining process By adjusting the period during which the abrasive grains are projected to a predetermined projection time, the flow rate is adjusted to a predetermined fluid flow rate corresponding to the measurement of the fluid ejected from the nozzle hole.
[0010]
That is, the shot blasting process in which abrasive grains are projected onto the ridgeline between the nozzle hole and the nozzle hole plate, the abrasive grain is projected onto the nozzle hole plate that is the workpiece, and the ridgeline of the nozzle hole as the workpiece In order to remove burrs generated by pre-processing and the like, and to perform uneven processing by projecting abrasive grains on the surface of the workpiece, R chamfering is performed to perform R chamfering by projecting abrasive grains onto the ridgeline of the nozzle hole. It is possible.
[0011]
On the other hand, as a means for increasing or decreasing the flow rate of the fluid flowing through the nozzle hole, the fluid flowing from the fluid passage flows into the nozzle hole of the nozzle plate disposed at the outlet of the fluid passage formed at the tip of the valve body. By making the shape of the inlet of the nozzle hole into a shape that can reduce fluid friction loss, that is, the ridgeline of the inlet of the nozzle hole is a predetermined R dimension or a predetermined sagging amount by R chamfering, for example, by increasing the R chamfering, the fluid flow rate Can be increased.
[0012]
On the other hand, in the method for manufacturing a fluid injection valve of the present invention, a shot blasting process capable of removing burrs generated on the ridgeline by projecting abrasive grains onto the ridgeline of the nozzle hole of the nozzle hole plate and R-chamfering the ridgeline. Since the projection period of the abrasive grains is set to a predetermined projection time, for example, the R chamfering to be processed into the ridgeline at the nozzle hole entrance can be set to a predetermined R dimension or a predetermined sagging amount. Therefore, it is possible to adjust to a predetermined fluid flow rate corresponding to the measurement of the fluid ejected from the nozzle hole according to the predetermined R dimension or sagging amount in which the R chamfering process is performed on the ridgeline of the nozzle hole.
[0013]
As described in claim 2, the shot blasting step includes a first shot blasting step of projecting abrasive grains on the upper surface of the nozzle hole plate on the side where the fluid flows into the nozzle hole of the nozzle hole plate; A second shot blasting process for projecting abrasive grains onto the lower surface of the nozzle hole plate on the outflow side; and a third shot blasting process for projecting abrasive grains again onto the upper surface of the nozzle hole plate, and projecting in the third shot blasting process. The projection time of the abrasive grains is adjusted to a predetermined projection time.
[0014]
In general, shot blasting is performed by projecting abrasive grains onto the workpiece and applying concavo-convex treatment to the surface of the workpiece using the kinetic energy of the abrasive grains, or rounding or sagging the ridgeline of the workpiece. It is a processing method used for performing etc. When this type of processing method is applied to removal of burrs on the ridgeline of the nozzle hole formed in the nozzle hole plate as a workpiece disposed at the tip of the valve body, and R-chamfering of this ridgeline, At the beginning of the projection of the abrasive grains, the ridge line of the nozzle hole formed in the base material of the nozzle hole plate and the burr generated due to damage of the base material in the processing process such as pre-processing on this ridge line Remove the generated burrs while tilting in the projection direction. When this abrasive grain projection is continued, the ridge line itself formed on the base material of the nozzle hole plate is bent in the projection direction. If projection continues further, in some cases, for example, the ridgeline may be pushed and bent from the base of the ridgeline, and the ridgeline may be caught in the nozzle hole, resulting in a state where the ridgeline is simply sag. There is.
[0015]
On the other hand, in the fluid injection valve manufacturing method of the present invention, as the shot blasting process, the first shot blast for projecting abrasive grains on the upper surface of the nozzle hole plate on the side where the fluid flows into the nozzle hole is performed. Ridge line itself, comprising a step, a second shot blasting step for projecting abrasive grains to the bottom surface of the nozzle hole plate on the side from which the fluid flows out, and a third shot blasting step for projecting abrasive grains again to the top surface of the nozzle hole plate. Alternatively, before the ridge line having burrs remaining without being removed is caught in the nozzle hole, the ridge line is jetted by reversing the projection direction of the abrasive grains, that is, switching from the first shot blast process to the second shot blast process. It is possible to remove the bent portion of the ridge line and the burr without being caught in the hole. Further, in the second shot blasting process, the ridge line bent in the first shot blasting process can be bent in the opposite direction by projecting the abrasive grains from the direction opposite to the abrasive grain projecting direction in the first shot blasting process. Therefore, it is possible to correct the bending of the ridgeline.
[0016]
For this reason, by repeating the reversal of projection, that is, returning to the abrasive grain projection direction of the first shot blasting process again in the third shot blasting process, the bending of the ridgeline is corrected and the R chamfering process of the ridgeline is possible. is there.
[0017]
Therefore, since the projection time of the abrasive grains in the third shot blasting process capable of R chamfering of the ridgeline is adjusted to the predetermined projection time, the R chamfering processed into the ridgeline of the nozzle hole corresponds to the predetermined R dimension or the predetermined R dimension. The amount of sagging can be formed.
[0018]
According to claim 3 of the present invention, in the shot blasting process, the burr generated on the ridge line on the upper surface of the nozzle hole plate is bent in the fluid jetting direction by the abrasive grains projected in the first shot blast process, and the second shot blasting process is performed. In the process, burrs are removed by abrasive grains projected in the direction opposite to the fluid ejection direction.
[0019]
That is, since the abrasive grains are projected on the upper surface of the nozzle hole plate on the side where the fluid flows into the nozzle holes in the first shot blasting process, the direction of flowing from the fluid upstream to the downstream of the nozzle holes of the nozzle hole plate, that is, the fluid injection direction, It is possible to bend the burr generated on the ridgeline of the nozzle hole entrance on the nozzle hole plate upper surface. Further, since the abrasive particles are projected in the direction opposite to the abrasive grain projecting direction in the second shot blasting process, that is, the abrasive grain projecting from the direction opposite to the abrasive grain projecting direction in the first shot blasting process, the first shot blasting process Since the ridge line and burr bent in the injection direction in the second shot blasting process are in a standing state with respect to the projection direction by the second shot blasting process, the rigidity increases, It is possible to enhance the polishing action of abrasive grains against a certain burr.
[0020]
As a result, the polishing action by the abrasive grain projection on the burrs is improved, so that burrs generated on the ridge lines can be efficiently removed.
[0021]
Therefore, the burr | flash which becomes a fluid loss factor of the fluid injected from a nozzle hole can be removed efficiently, and can be lost.
[0022]
According to a fourth aspect of the present invention, the predetermined projection time is the predetermined fluid flow rate of the nozzle hole measured when the predetermined ridge line machining projection time elapses during the predetermined ridge line machining projection time for performing burring removal of the ridge line and R chamfering of a predetermined R dimension. This is a time obtained by adding a flow rate correction projection time corresponding to a difference from a predetermined fluid flow rate.
[0023]
That is, the flow rate correction according to the difference between the fluid flow rate of the nozzle hole to be measured and the predetermined fluid flow rate as the target fluid flow rate when a predetermined ridge line machining projection time for performing deburring of the ridge line and R chamfering of a predetermined R dimension has elapsed. Since the time obtained by adding the projection time to the predetermined ridgeline processing projection time is set as the predetermined projection time, for example, the fluid flow rate of the nozzle holes can be adjusted to the target fluid flow rate for each nozzle hole plate in which the nozzle holes are formed.
[0024]
According to claim 5 of the present invention, the flow rate correction projection time for projecting abrasive grains is to form a predetermined ridge line sagging amount due to re-projection of abrasive grains on the ridge line formed with R chamfering of a predetermined R dimension. It is time to adjust to a predetermined fluid flow rate.
[0025]
That is, the flow rate correction projection time for projecting abrasive grains is a projection time for adjusting to a predetermined fluid flow rate, and is a jet measured when a predetermined ridge line machining time has elapsed on a ridge line in which an R chamfer having a predetermined R dimension is formed. This is the time during which a predetermined ridge line sagging amount can be formed with a predetermined fluid flow rate corresponding to the difference between the fluid flow rate of the hole and the predetermined fluid flow rate. Accordingly, the time for re-projecting the abrasive grains to the nozzle hole in which the R chamfer having the predetermined R dimension is formed is set to the flow rate correction projection time corresponding to the difference between the measured fluid flow rate of the nozzle hole and the predetermined fluid flow rate. Thus, for example, it is possible to easily adjust the fluid flow rate of the nozzle holes to the target fluid flow rate for each nozzle plate in which a plurality of nozzle holes are formed.
[0026]
According to the sixth aspect of the present invention, the abrasive grain projection means for projecting abrasive grains makes the time for projecting to at least one of the upper surface of the nozzle hole plate and the lower surface of the nozzle hole plate variable.
[0027]
In other words, the abrasive grain projecting means for projecting the abrasive grains has a predetermined projection time for each of the projection times of the abrasive grains projected toward the nozzle hole plate upper surface and the nozzle hole plate lower surface, that is, the nozzle hole inlet side ridge line and the nozzle hole outlet side ridge line. Is adjustable.
[0028]
Thereby, in the shot blasting process in which burrs are removed from the ridgeline of the nozzle hole and the R chamfering process is performed, the projection time of the abrasive grains in each of the first shot blast process, the second shot blast process, and the third shot blast process is set. The desired projection time can be adjusted according to the processing action by each abrasive grain projection.
[0029]
Therefore, for example, the projection time of the abrasive grains in the third shot blasting process is adjusted to a predetermined projection time corresponding to the measurement of the fluid ejected from the nozzle hole, that is, adjustable to a predetermined fluid flow rate as a target fluid flow rate. Can do.
[0030]
According to claim 7 of the present invention, the abrasive grain projecting means is a means capable of independently projecting in each of the first shot blast process, the second shot blast process, and the third shot blast process, A nozzle hole plate is continuously arranged at a predetermined interval in a band-like longitudinal direction on a belt-like thin plate member as a base material forming the nozzle hole plate, and a first shot blast process, a second shot blast process, and a third shot The abrasive grain projection means corresponding to the blasting process can reciprocate so as to cross the belt-like thin plate member.
[0031]
Since the abrasive grain projecting means is a means capable of projecting independently in each of the first shot blasting process, the second shot blasting process, and the third shot blasting process, the abrasive grain is projected onto the nozzle hole plate. When switching from the first shot blasting process in which the direction is reversed to the second shot blasting process, or from the second shot blasting process to the third shot blasting process, it is not necessary to reverse the abrasive grain projection means or the nozzle hole plate. For this reason, it is possible to stably perform abrasive grain projection onto the nozzle hole plate in accordance with each processing action in each of the first shot blasting process, the second shot blasting process, and the third shot blasting process. It is.
[0032]
Further, the nozzle hole plate is continuously arranged at a predetermined interval in the longitudinal direction of the strip-shaped thin plate member as a base material for forming the nozzle hole plate, and the first shot blast process, the second shot blast process, and the third The abrasive grain projecting means corresponding to the shot blasting process can reciprocate so as to cross the strip-like thin plate member. For this reason, as compared with the means for adjusting the projection time by projecting and shutting off by opening and closing the electromagnetic valve etc. as the abrasive grain projection means and the means for adjusting the projection time by sealing the projection surface with a shutter etc., this book The abrasive grain projecting means according to the method for manufacturing a fluid injection valve of the invention is arranged on the strip-like thin plate member according to the moving time of traversing the strip-like thin plate member without causing an unexpected change in the abrasive grain flow rate to be projected. It is possible to stably adjust the time for projecting the nozzle plate, that is, the time for projecting the abrasive grains to the ridgeline of the nozzle hole.
[0033]
Accordingly, in each step of the first shot blasting process, the second shot blasting process, and the third shot blasting process, it is possible to stably adjust the projection time according to each processing action. It is possible to perform burr removal and R chamfering processing with a predetermined R dimension on the ridgeline formed in the nozzle hole, and to adjust to a predetermined fluid flow rate as a target fluid flow rate.
[0034]
According to claim 8 of the present invention, the strip-shaped thin plate members are sequentially fed in the longitudinal direction, and the abrasive grain projection means corresponding to the first shot blasting process, the second shot blasting process, and the third shot blasting process, respectively. And it arrange | positions so that an abrasive grain may be projected on the different nozzle hole plate arrange | positioned at a strip | belt-shaped thin plate member.
[0035]
That is, the belt-like thin plate member in which the nozzle hole plates are continuously arranged at a predetermined interval is sequentially fed in the belt-like longitudinal direction, and corresponds to the first shot blast process, the second shot blast process, and the third shot blast process. Since the abrasive grain projecting means is arranged so as to project the abrasive grains to different nozzle holes arranged in the belt-like thin plate member, the abrasive grain projecting means corresponding to each step is provided on the same nozzle hole plate. Compared to the arrangement and the alternating operation, the production apparatus according to the production method of the present invention can provide a simple production system without being complicated.
[0036]
According to claim 9 of the present invention, the belt-like thin plate member is fed forward in the longitudinal direction means that different nozzle holes are produced by the abrasive projection means corresponding to the first shot blasting process, the second shot blasting process, and the third shot blasting process. When the projection of the abrasive grains to the end is completed, it is fed forward.
[0037]
For this reason, for example, with respect to the required projection time of the abrasive grains in the first shot blasting process, the second shot blasting process, and the third shot blasting process, each projection time per abrasive grain projection device as an abrasive grain projection means If the arrangement number of the abrasive grain projection means corresponding to the first shot blasting process, the second shot blasting process, and the third shot blasting process is appropriately determined, the first shot blasting process, the second shot blasting process, The first shot blasting process and the second shot in the same nozzle hole plate are finally performed by projecting and sequentially feeding to different nozzle hole plates by the abrasive grain projection means corresponding to the two shot blasting process and the third shot blasting process. The cycle time at which the projection of the shot blast process and the third shot blast process is completed Mel it is possible.
[0038]
According to the tenth aspect of the present invention, in the pilot hole machining step, the bottomed hole is formed by pressing with a punch, and the nozzle hole extruded by the bottomed hole is ground to a predetermined thickness position of the nozzle hole plate. Remove the convex parts on the plate surface.
[0039]
As a pilot hole machining step for machining the pilot hole of the nozzle hole plate, a bottomed hole is formed by pressing with a punch, and extruded to the predetermined thickness position of the nozzle hole plate to be extruded by the bottomed hole. By using the pilot hole machining process that removes the projections on the surface of the nozzle hole plate, it is possible to process the nozzle holes in a shorter time compared to removal machining such as electric discharge machining that processes the pilot hole shape of the nozzle hole. The bottomed hole can be adjusted by a nozzle hole processing method that can be adjusted to a predetermined fluid flow rate as a target fluid flow rate related to the measurement of fluid ejected from the nozzle holes in the shot blasting process according to the method of manufacturing a fluid injection valve of the present invention. Grinding burr removal of the ridgeline that occurs when removing the projections on the surface of the extruded nozzle hole plate, R chamfering after removing the grinding burr, and adjusting the fluid flow rate of the nozzle hole to the target fluid flow rate It can surely be.
[0040]
According to the eleventh aspect of the present invention, the bottomed hole is a tapered hole whose diameter increases toward the opening of the bottomed hole, and the axis of the bottomed hole is perpendicular to the perpendicular line to the nozzle hole plate. Inclined.
[0041]
That is, the bottomed hole for forming the nozzle hole penetrating the nozzle hole plate is a tapered hole whose diameter increases toward the opening of the bottomed hole, and the axis of the bottomed hole is orthogonal to the nozzle hole plate. It is inclined with respect to the vertical line.
[0042]
When the fluid injection valve manufacturing method of the present invention is applied, the injection hole is formed in the injection hole plate such that the injection hole has a tapered hole and the axis of the injection hole is inclined with respect to the injection hole plate. In the nozzle hole where the ridge line of the nozzle hole has a sharp edge due to the taper hole or the inclination of the nozzle hole axis line, etc., even if the boundary between the ridge line and the burr is not clear in shape, the projection direction of the abrasive grains projected on the ridge line Burr removal and R chamfering can be performed by the processing action of the shot blasting process that repeats reversal, and the flow rate of the nozzle hole is adjusted to the target fluid flow rate by adjusting the projection time of the abrasive grains projected on the ridgeline to a predetermined time. Can be adjusted.
[0043]
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a flow rate measuring step for measuring the flow rate of fluid ejected from the nozzle hole, and the abrasive grain projection condition in the shot blasting step is corrected according to the fluid flow rate measured in the flow rate measuring step. It is characterized by that.
[0044]
Here, the abrasive grain projection conditions of the present invention include not only the abrasive grain projection time but also the abrasive grain projection flow rate, the abrasive grain projection pressure, the distance between the abrasive grain projection means and the nozzle hole plate, and the like.
[0045]
According to the twelfth aspect of the present invention, the abrasive grain projection state in the shot blasting process is corrected according to the fluid flow rate measured in the flow rate measuring step, so that the fluid injection amount from the injection hole is adjusted to a desired injection amount. In doing so, an easy and accurate metering can be realized.
[0046]
Further, as in claim 13 of the present invention, it is preferable that the abrasive grain projection state in at least one shot blasting process among a plurality of shot blasting processes is corrected according to the fluid flow rate measured in the flow rate measuring process.
[0047]
According to the fourteenth aspect of the present invention, the deburring shot blasting process for deburring the pilot hole machined in the pilot hole machining process and the injection holes deburred in the deburring shot blasting process are injected. The flow rate metering shot blasting process for metering the fluid flow rate is corrected, and the abrasive grain projection state in this flow metering shot blasting process is corrected according to the fluid flow rate measured in the flow rate measuring process. Both removal and metering of the fluid injection amount can be achieved.
[0048]
In addition, about correction | amendment of an abrasive grain projection state, you may perform in the shot blasting process with respect to the nozzle hole plate which measured the fluid flow volume in the flow volume measurement process like Claim 15 of this invention, Thus, you may carry out by the shot blasting process with respect to the nozzle hole plate different from the nozzle hole plate which measured the fluid flow rate in the flow volume measuring process.
[0049]
According to the seventeenth aspect of the present invention, the shot blasting step is a first shot blasting step in which abrasive grains are projected onto one surface of the nozzle hole plate on either the fluid inflow side or the fluid outflow side. And a second shot blasting process in which abrasive grains are projected onto the other side of the nozzle hole plate, so that burrs can be reliably secured by performing shot blasting on both the front and back surfaces of the nozzle hole plate. Can be removed.
[0050]
According to the eighteenth aspect of the present invention, the pilot hole machining step includes press working by a punch, and in the first shot blasting step, the abrasive grains are projected from a direction opposite to the direction in which the punch enters the nozzle hole plate. Since it has the feature, abrasive grains can be projected from the opposite direction of the bending to the burr formed by the press working in the pilot hole machining step, and as a result, more effective burr removal can be realized.
[0051]
According to the nineteenth aspect of the present invention, in the fluid injection valve manufacturing method of the present invention, the injection hole axis line that determines the injection direction is inclined with respect to the fluid injection valve axis as the injection hole arranged in the injection hole plate. It is suitable for a fluid injection valve provided with an injection hole plate having either one of the above-described characteristics and one that expands in the injection direction.
[0052]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a specific embodiment will be described with reference to the drawings by applying a method for manufacturing a fluid injection valve of the present invention to a method for manufacturing a fuel injection valve for an internal combustion engine.
[0053]
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing a manufacturing method of the fluid injection valve of the present embodiment, and is a block diagram showing a processing method of an injection hole for injecting fluid. FIG. 3 shows a predetermined ridge line processing projection at a predetermined ridge line processing projection time for removing burrs generated on the ridge line between the nozzle hole and the nozzle hole plate and R chamfering processing of the ridge line in the third shot blasting process in FIG. A processing method for projecting abrasive grains onto the upper surface of the nozzle hole plate for a projection time obtained by adding a flow rate correction projection time according to the difference between the fluid flow rate of the nozzle hole measured over time and a predetermined fluid flow rate as a target flow rate FIG. FIG. 4 is a schematic diagram showing a ridge line that has fallen in a state of being bent in the abrasive grain projection direction by projecting abrasive grains onto the nozzle hole plate, which is a workpiece, in the shot blasting process in FIG. 2. FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a fuel injection valve applied to the fluid injection valve manufacturing method of the present embodiment. FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the valve portion including the nozzle hole plate as the workpiece in FIG. FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a machining process in which abrasive grains are projected onto an injection hole plate as a workpiece in the shot blasting process in FIG. 2, and FIG. 7A shows both surfaces of the injection hole plate. 7B is a schematic diagram showing a comparative example in the case of projecting only in one direction, FIG. 7B is a method of projecting abrasive grains according to the embodiment of the present invention, and in the comparative example of FIG. It is a schematic diagram showing repeating reversal of the projection direction of the abrasive grain projected on a nozzle hole plate surface after predetermined projection time progress. FIG. 8 shows a corrected flow rate projection time corresponding to the difference between the fluid flow rate of the nozzle hole to be measured and the predetermined fluid flow rate as the target flow rate in the third shot blasting process in FIG. And a ridge line sagging amount formed by abrasive grain projection for a correction flow rate projection time and a flow rate correction amount. FIG. 9 is a sectional view showing a ridge line sagging portion formed by applying the shot blasting process shown in FIG. 2 to various nozzle hole shapes.
[0054]
(Outline of manufacturing method of fluid injection valve, its manufacturing apparatus, and effect)
As shown in FIG. 1, the manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention is an abrasive spray nozzle that projects abrasive grains for processing an injection hole plate 28 (see FIGS. 5 and 6) as a workpiece 2. 3, an abrasive supply device 4 that supplies abrasive grains to the abrasive spray nozzle 3, and an electromagnetic valve 5 that turns on / off the abrasive projection of the abrasive grains projected from the abrasive spray nozzle 3. Has been.
[0055]
Here, as a projection force source for projecting abrasive grains, as shown in FIG. 1, a compressive fluid such as factory air is used, and projection conditions can be set by a control device (not shown). For example, as projection conditions, the abrasive grain projection time by the opening / closing timing of the electromagnetic valve 5, the projection pressure by air as the projection force source (in other words, the projection speed), the abrasive grain flow rate of the abrasive grains for shot blasting, and the abrasive grains There is a nozzle distance or the like that is a separation distance from the abrasive grain projection nozzle 3 that performs the projection to the surface of the injection hole plate 28 to be projected (specifically, the upper surface 28U of the injection hole plate in FIG. 1), and at least one of them is a parameter. As shown, the removal of burrs generated on the ridge line (hereinafter referred to as an edge) between the nozzle hole 28a and the nozzle hole plate 28 and R chamfering are performed.
[0056]
The workpiece 2 is an injection hole plate 28 constituting the fuel injection valve 1 as a fluid injection valve, for example, a finished product formed in a thin plate shape or a cup shape or the like during the manufacturing process (details) Is a state of a developed shape when press-drawing and drawing into a cup shape, for example. As the fluid injection valve, an injection hole plate 28 having a plurality of injection holes 28a is arranged at the outlet of a fluid passage formed at the tip of the valve body 29, and fluid is injected from the injection holes 28a. Any fluid injection valve may be used as long as it measures the fluid and determines the injection direction.
[0057]
The abrasive grain injection nozzle 3 serving as the abrasive grain projecting means is provided with an edge as a surface or ridge line of the workpiece 2 to be projected (specifically, a nozzle hole 28a described in the present embodiment and both end faces 28U of the nozzle hole plate 28). , 28L, and a predetermined number of abrasive grains can be projected onto the ridge lines 28Ue, 28Le), and the number of abrasive grains applied to the nozzle hole plate 28 (specifically, the nozzle hole 28a) via the control device. Any device capable of controlling or controlling the kinetic energy of the abrasive grains applied to the nozzle hole 28a via the control device may be used.
[0058]
Note that the control of the number of abrasive grains is to control the grinding wheel projection time and the grinding stone flow rate (specifically, the weight of the grinding stone projected per unit time) among the above-mentioned projection conditions, Control of the kinetic energy of a grain is controlling nozzle distance and a projection speed (projection pressure).
[0059]
Here, the control of the projection condition by the nozzle distance or the projection pressure as the control of the kinetic energy of the abrasive grains is performed by increasing the fluid flow rate in the nozzle hole 28a for measuring the fluid (specifically, for example, increasing the hole diameter of the nozzle hole 28a). Or a reduction in fluid friction loss of the nozzle hole 28a (expansion of a predetermined R dimension related to the R chamfering of the edge 28Ue on the inlet side of the nozzle hole 28a, etc.), etc. As a control method of the nozzle hole processing for adjusting the fluid flow rate to a predetermined fluid flow rate, it is difficult to say that the controllability of adjusting the fluid flow rate by the nozzle hole processing is good (for example, 0.1 Mpa or less in a general abrasive grain projection device) ) The abrasive grain projection becomes unstable at the projection pressure of, and the accuracy is reduced.
[0060]
On the other hand, among the control of the projection condition by the grinding wheel projection time or the grinding stone flow rate as the control of the number of abrasive grains applied, the control of the projection condition by the grinding stone flow rate is, for example, a fine nozzle hole having a hole diameter of about 0.1 mm as the nozzle hole 28a. In the case of projecting abrasive grains, the projection flow rate by abrasive grains having a particle size of several microns or less becomes unstable and the accuracy is reduced.
[0061]
Further, as a method for controlling the projection condition based on the grinding wheel projection time, a projection time control (hereinafter, electromagnetic valve) that makes the projection time variable by turning on and off the electromagnetic valve 5 that supplies the abrasive projection pressure to the abrasive grain projection nozzle 3 is controlled. For example, when it is desired to shorten the projection time, the air as the projection force source is a compressible fluid, and the responsiveness related to the opening and closing of the electromagnetic valve 5 is, for example, several hundred ms. It is difficult to accurately adjust the following abrasive grain projection time by on / off control of the electromagnetic valve 5.
[0062]
Therefore, the control of the projection conditions by the nozzle distance, the projection pressure, and the grinding stone flow rate, and the projection time control by opening and closing of the electromagnetic valve 5 all make the abrasive or air flow unstable. Since the processing repeatability may deteriorate from the viewpoint of stability, the projection time control by the movement of the abrasive grain projection nozzle 3 is desirable. Specifically, the projection time control by the movement of the abrasive grain projection nozzle 3 refers to the abrasive grain projection as abrasive grain projection means for the workpiece 2 as a projection target (specifically, the nozzle hole 28a of the nozzle hole plate 28). In this control method, the projection time is made variable by moving the nozzle 3. The projection time control by the movement of the abrasive grain projection nozzle 3 has good controllability as a method for controlling the projection condition (see FIG. 8 to be described later in detail), and therefore it is possible to increase the repetition accuracy of the nozzle hole processing. . For example, even when the increase or decrease in the fluid flow rate of the nozzle hole 28a of the nozzle hole plate 28 that is the workpiece 2 is sensitive to the projection time, the abrasive grain projection nozzle 3 that moves on the workpiece 2 as the projection target. By increasing the movement speed of the lens and shortening the projection time per time, it is possible to perform highly accurate injection hole processing according to accurate projection time adjustment by repeating the number of times of projection (hereinafter referred to as the number of scans).
[0063]
In the present invention, it is possible to control the projection conditions such as the above-mentioned nozzle distance, projection pressure, and grinding stone flow rate while keeping the abrasive grain projection time constant, but here as the abrasive grain projection means used in this embodiment The grindstone projection nozzle 3 will be described below as being performed by controlling the projection time by the movement of the abrasive grain projection nozzle 3.
[0064]
The grindstone projection nozzle 3, the abrasive grain supply device 4, and the electromagnetic valve 5 constitute a so-called shot blasting device 100.
[0065]
Next, a method for manufacturing the fluid injection valve of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0066]
As shown in FIGS. 2 and 3, the fluid injection valve manufacturing method includes a pilot hole machining step 200 for machining the pilot hole 28 a on the nozzle hole plate 28, and the nozzle holes formed by the pilot hole machining step 200. 28a edge of the lower hole and the nozzle hole plate 28 (specifically, the edge 28Ue formed by the nozzle hole upper surface 28U and the nozzle hole 28a on the inlet side of the nozzle hole 28a, and the nozzle hole on the outlet side of the nozzle hole 28a) It includes a shot blasting process 300 for removing burrs generated at the edge 28Le (see FIGS. 1 and 6) formed by the plate lower surface 28L and the nozzle hole 28a and performing an R chamfering process on the edge. .
[0067]
That is, the fluid injection valve manufacturing method of the present invention includes the pilot hole machining step 200 and the shot blast machining step 300, so that the nozzle holes of the nozzle plate 28 as the workpiece constituting the fluid injection valve 1 are provided. 28a is formed (specifically, geometrically formed), and the shape of the geometrically formed nozzle hole 28a is determined based on the flow rate of the fluid (specifically, fuel) flowing through the nozzle hole 28a as a target flow rate. It is possible to shape so that the flow rate becomes.
[0068]
In particular, the shot blasting process 300 in which abrasive grains are projected onto the edges 28Ue and 28Le as ridge lines formed by the nozzle holes 28a (specifically, the lower holes) and the nozzle hole plate 28 is performed by the workpiece 2 with the abrasive grains. By projecting onto a certain nozzle hole plate 28, burrs generated by pre-processing or the like on the edges 28Ue and 28Le of the nozzle hole 28a as the workpiece 2 (specifically, for example, nozzle hole processing in the lower hole processing step 200). Burr removal processing and R chamfering that performs chamfering by projecting abrasive grains to the edges 28Ue and Le of the nozzle holes so as to perform uneven processing by projecting abrasive grains onto the surface of the workpiece 2. Is possible.
[0069]
On the other hand, as means for increasing or decreasing the flow rate of the fluid flowing through the nozzle hole 28a, the nozzle hole 28a (FIGS. 5 and 5) of the nozzle plate 28 disposed at the outlet of the fluid passage formed at the tip of the valve body 29 is used. 6), the inlet shape of the nozzle hole 28a into which the fluid flowing from the fluid passage flows is formed in a shape that can reduce the fluid friction loss, that is, the edge 28Ue on the inlet side of the nozzle hole 28a is rounded to a predetermined R size or a predetermined sagging amount. Thus, the fluid flow rate can be increased or decreased according to the size of the predetermined R dimension or the like.
[0070]
In contrast, in the shot blasting process 300 of the fluid injection valve manufacturing method of the present invention, the burrs generated on the edges 28Ue and 28Le are removed, and a predetermined projection capable of performing R chamfering on the edges 28Ue and 28Le. Since the projection period of the abrasive grains is set in time, it is possible to form, for example, an R chamfer to be processed into the edge 28Ue on the inlet side of the nozzle hole 28a with a predetermined R dimension or a predetermined sagging amount. Therefore, it is possible to adjust the flow rate of the fluid flowing through the nozzle hole 28a to a predetermined fluid flow rate according to the predetermined R dimension or sagging amount formed at the edge 28Ue of the nozzle hole 28.
[0071]
Here, the predetermined amount of sagging formed on the edge 28Ue is substantially R chamfered at the edge as the tip of the base material of the nozzle hole plate 28 within the range of the thickness of the tip of the edge 28Ue. If you want to adjust the fluid flow rate by shaping it to a predetermined R dimension that exceeds the thickness range of the tip of the edge 28Ue from the difference between the fluid flow rate flowing through the nozzle hole 28a and the predetermined fluid flow rate, for example The edge 28Ue is bent in the fluid ejecting direction and is formed in a collapsed state (see FIG. 4).
[0072]
Hereinafter, the pilot hole processing step 200 and the shot blasting step 300, which are features of the manufacturing method of the present invention, will be described below.
[0073]
In the lower hole machining step 200, after the lower hole of the injection hole 28a is formed by press working, end milling, electric discharge machining, or the like, it is formed into the shape of the injection hole 28a. In other words, the nozzle hole 28a formed in the pilot hole machining step 200 is geometrically identical in shape to the nozzle hole 28a. However, when performing removal processing such as grinding, burrs are generated at the edges 28Ue and 28Le due to the removal processing in the lower hole of the injection hole 28a. Therefore, burrs of the edges 28Ue and 28Le by the shot blasting process 300 described later are performed. After removal, the pilot hole is geometrically identical to the shape of the injection hole 28a.
[0074]
The burrs generated on the edges 28Ue and 28Le due to the removal processing in the preliminary hole processing step 200 are, for example, the preliminary processing of the injection holes 28a by the press processing shown in FIG. 8 according to the second embodiment. It is a burr of the edge 28Ue generated by the removal processing by the subsequent grinding, or a burr of the edge 28Ue, 28Le generated when the both end surfaces 28U, L of the nozzle hole plate 28 are ground by the end hole processing by the end mill processing shown in FIG. .
[0075]
The pilot hole machining process 200 according to the present embodiment will be described below assuming that the pilot hole 28a is machined by pressing.
[0076]
Next, the shot blasting process 300 includes a first shot blasting process 310 for projecting abrasive grains onto the nozzle hole upper surface 28U in which burrs may occur on the edge 28Ue, and a fall state of the edge 28Ue described later (see FIG. 4). ) Is reversed before the state of being wound into the nozzle hole 28a (see FIG. 7 (a5) to FIG. 7 (a6)), and the abrasive grain is projected onto the lower surface 28L of the nozzle hole plate. A two-shot blasting process 320 and a third shot blasting process 330 for projecting abrasive grains again onto the nozzle hole plate upper surface 28U by repeatedly reversing the projection direction are configured. The injection hole plate upper surface 28U is an end surface on the side into which the fluid flows in the fuel injection valve 1 as a fluid injection valve, while the injection hole plate lower surface 28L flows out of the fuel injection valve 1 to the outside. This is the side end face (see FIGS. 5 and 6).
[0077]
In general, shot blasting, in which abrasive grains are projected onto the work piece 2 to shape the work piece, removes burrs or the like generated by pre-processing on the ridge line of the work piece, or grinds the surface of the work piece. This is a processing method used for the purpose of applying unevenness treatment by colliding grains. When this type of processing method is applied to the edges 28Ue and 28Le of the injection holes 28a of the injection plate 28 constituting the fuel injection valve 1 as a fluid injection valve, as shown in FIG. The edge 28Ue of the nozzle hole plate upper surface 28 (specifically, the inlet side of the nozzle hole 28a) on which the abrasive grains are projected, and the processing process such as pre-processing for forming the edge 28Ue (specifically, the press in the pilot hole processing step 200) Of burrs (specifically, grinding burrs generated by removal processing by grinding or the like) caused by damage to the base material of the nozzle hole plate 28 in the removal processing by grinding or the like after the pilot hole processing by processing) Then, burrs generated on the edge 28Ue are removed while being tilted in the projection direction (for details, refer to FIGS. 7A1 to 7A3). When this abrasive grain projection is continued, the edge 28Ue itself formed on the base material of the nozzle hole plate 28 is bent in the projection direction (see FIGS. 4 and 7 (a3)). If the projection continues further, the edge 28Ue may be caught in the injection hole 28a in some cases (for details, refer to FIGS. 7A5 and 7A6).
[0078]
In addition, the detail of the comparative example (refer FIG. 7A) as a conventional method in the case of projecting an abrasive grain only to one direction among the both end surfaces of the nozzle hole plate 28 is mentioned later.
[0079]
On the other hand, in the method for manufacturing a fluid injection valve according to the embodiment of the present invention, the shot blasting process 300 first projects abrasive grains on the upper surface 28U of the injection hole plate out of the both end surfaces 28U and 28L of the injection hole plate 28. 1 shot blasting process 310, second shot blasting process 320 for projecting abrasive grains onto the nozzle hole plate lower surface 28L, and third shot blasting process 330 for projecting abrasive grains onto the nozzle hole plate upper surface 28U again, that is, abrasive grains A step of repeating the reversal of the projection direction.
[0080]
For this reason, at the beginning of the projection of the abrasive grains (specifically, the first shot blasting process 310), before the edge 28Ue itself or the edge 28Ue having burrs left unremoved is caught in the injection hole 28a, The projection direction can be reversed by switching from the first shot blast process 310 to the second shot blast process 320. Thereby, in the second shot blasting step 320, the abrasive grains are projected from the direction opposite to the abrasive grain projection direction in the first shot blasting step 310, so that the edge 28Ue is not caught in the nozzle hole 28a, and the edge It is possible to remove bent portions and burrs.
[0081]
Further, by reversing the abrasive grain projection direction in the second shot blasting step 320, the curved edge due to the abrasive grain projection in the first shot blasting step 310 is reversed due to the reversal of the abrasive grain projection direction. Therefore, the bending of the edge 28Ue can be corrected (see FIGS. 7B to 7C).
[0082]
In addition, the burr generated on the edge 28Ue is removed through the processing steps of the first shot blasting process 310 and the second shot blasting process 320, and the curved edge 28Ue is corrected by the projection of the abrasive grains in the first shot blasting process 310. In addition, in the third shot blasting process 330, the abrasive grains are projected back onto the nozzle hole upper surface 28U by returning to the abrasive grain projection direction in the first shot blasting process 310, so that the R chamfering of the edge 28Ue on the nozzle hole inlet side is performed. (Specifically, R chamfering with a predetermined R dimension or a predetermined sagging amount) is possible. Accordingly, the edge 28Ue can be finished by projecting the abrasive grains for the predetermined projection time in the third shot blasting process 330.
[0083]
The details of the shot blasting process 300, which is the feature of the fluid injection valve manufacturing method of the present invention, in particular, the third shot blasting process 330 capable of finishing the edge 28Ue will be described later.
[0084]
(Fuel injection valve as fluid injection valve)
Next, the fuel injection valve 1 applied to the fluid injection valve manufacturing method of the embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 5 and 6.
[0085]
As shown in FIGS. 5 and 6, the fuel injection valve 1 applied as the workpiece 2 of this embodiment is used in an internal combustion engine, particularly a gasoline engine, and injects fuel into the internal combustion engine. The fuel injection valve 1 has a substantially cylindrical shape, a valve body 29 as a valve part, a valve member (hereinafter referred to as a nozzle needle) 26, and a coil 31 wound around a spool 30 as an electromagnetic drive part, The cylindrical member 14 that forms a magnetic circuit through which a magnetic flux caused by an electromagnetic force generated by energizing the coil 31 flows, the armature 25 that can move in the axial direction on the nozzle needle 26 side, and the coil 31 are energized by the attractive force caused by the magnetic flux. A compression spring 24 is provided to urge the armature 25 toward the valve body so that the nozzle needle 26 contacts and closes the valve body 29 when not present.
[0086]
First, the valve body 29 as a valve part, the nozzle needle 26, etc. are demonstrated below.
[0087]
The valve body 29 is joined to the inner wall of the cylindrical member 14 by laser welding and fixed to the cylindrical member 14. Specifically, as shown in FIG. 6, the valve body 29 can be press-fitted or inserted into the magnetic cylinder portion 14 c of the cylindrical member 14. The valve body 29 inserted in the inner wall of the magnetic cylinder member 14c is welded all around along the outer periphery from the outer periphery side of the magnetic cylinder portion 14c.
[0088]
On the inner peripheral side of the valve body 29, a valve seat 29a is formed on which the nozzle needle 26 abuts and separates. Specifically, as shown in FIG. 6, a fuel passage for fuel to be injected into the internal combustion engine is formed on the inner peripheral side of the valve body 29, and the valve seat extends from the downstream on the internal combustion engine side toward the fuel upstream. A conical inclined surface 29a, a large-diameter cylindrical wall surface 29b, a conical inclined surface 29c, a small-diameter cylindrical wall surface 29d that slidably supports the nozzle needle 26, and a conical inclined surface 29e are formed in this order. The conical inclined surface, that is, the valve seat 29a is reduced in diameter in the fuel injection direction, and a contact portion 26c of the nozzle needle 26 (to be described later) is contacted and separated so that the contact portion 26c and the valve seat can be seated. ing. Thereby, so-called valve opening and closing as a valve device for communicating and shutting off fuel to be injected can be performed. The large-diameter cylindrical wall surface 29b forms a fuel reservoir hole, that is, a fuel reservoir chamber 29f enclosed with the nozzle needle 26, and the small-diameter cylindrical wall surface 29d has a needle support hole for slidably supporting the nozzle needle 26. Forming. The needle support hole formed by the small-diameter cylindrical wall surface 29d has a smaller diameter than the fuel reservoir hole formed by the large-diameter cylindrical wall surface 29b. Note that the conical slope 29e increases in diameter toward the upstream side of the fuel.
[0089]
The nozzle needle 26 as a valve member is a bottomed cylindrical body made of stainless steel, and a contact portion 26c that can contact and separate from the valve seat 29a is formed at the tip of the nozzle needle 26. Specifically, as shown in FIG. 6, the nozzle needle 26 includes a small-diameter column body portion 26 d whose tip portion, that is, the fuel injection side is formed in a columnar shape having a smaller diameter than the upstream side of the fuel, and the inner periphery of the valve body 29 (details). Is composed of a large-diameter column body portion 26e slidably supported on the small-diameter cylindrical wall surface 29d), and the end surface on the fuel injection side of the small-diameter column body portion 26d is chamfered to form a conical inclined surface. And constitutes the contact portion 26c. Accordingly, the diameter of the contact portion 26c, that is, the seat diameter is formed smaller than the diameter of the needle support hole of the small-diameter cylindrical wall surface 29d. On the other hand, the large-diameter column body portion 26e is configured on the fuel upstream side of the nozzle needle 26, and has an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the small-diameter cylindrical wall surface 29d so as to be slidably received in the small-diameter cylindrical wall surface 29d of the valve body 29. It is formed in a cylindrical shape. Thereby, a predetermined minute gap is formed between the outer peripheral wall surface of the large-diameter column body portion 26e and the small-diameter cylindrical wall surface 29d so as to be in sliding contact with each other.
[0090]
Further, most of the large-diameter column body portion 26e is formed in a thin cylindrical shape, and as shown in FIG. 6, an internal passage 26f for fuel flowing downstream on the fuel injection side is formed on the inner peripheral wall surface 26a. ing. The internal passage 26f is formed by perforating the end surface of the large diameter column body portion 26e on the fuel upstream side, and the perforation depth of the internal passage 26f is affected by the impact of the nozzle needle on the valve seat 29a. The depth is set such that the bottom of 26 can withstand.
[0091]
Thereby, the weight reduction of the nozzle needle 26 and the processability of the contact part 26c contacted and separated from the valve seat 29a can be compatible.
[0092]
In the internal passage of the large-diameter column body portion 26e, at least one outlet hole 26b is provided so as to communicate with the downstream valve seat 29a, that is, the fuel reservoir chamber 29f.
[0093]
The injection hole plate 28 is formed in a thin plate shape on the front end side of the fuel injection valve 1, and a plurality of injection holes 28a are formed in the center. This injection hole 28a is a metering of the fuel injection amount injected from the injection hole by determining the injection direction based on the injection hole axis line and the injection hole arrangement, etc., and the opening area of the injection hole and the valve opening period of the valve portion by the electromagnetic drive unit described later. You can. Specifically, the nozzle hole plate 28 is made of, for example, a stainless steel plate or the like, and is formed in a so-called cup shape having a bottomed cylindrical shape. The nozzle hole plate 28 includes a bottom portion 28b having a substantially disc shape, and a cylindrical portion 28h that is erected from the periphery of the bottom portion 28b and press-fitted into the outer periphery of the valve body 29. As described above, the bottom portion 28b has a central portion. A plurality of nozzle holes 28a are formed in the part. As a manufacturing method for forming the nozzle hole plate 28 in a cup shape, press punching and the like are used. For this reason, it is desirable from the viewpoint of workability in terms of manufacturing that the hole processing of the injection hole 28a is performed before the drawing process in the press-drawing drawing process or in a developed shape before the pressing process.
[0094]
Next, the coil 31, the cylindrical member 14, the armature 25, the compression spring 24, and the like as an electromagnetic drive unit will be described below. The electromagnetic drive unit may be any unit that opens and closes the valve unit of the fuel injection valve 1 by energization. Specifically, the electromagnetic drive unit includes a valve seat 29a of the valve body 29 constituting the valve unit, and a valve. The nozzle needle 26 having an abutting portion 26c that abuts and separates from the seat 29a is abutted and separated to close and open the valve, and the valve opening period is made variable so that the fluid ejected from the nozzle hole 28a can be changed. Any electromagnetic drive unit may be used as long as the flow rate can be adjusted.
[0095]
As shown in FIG. 5, the coil 31 is wound around the outer periphery of a resin spool 30, and the terminal 12 that is electrically connected is provided at the end of the coil 31. The spool 30 is mounted on the outer periphery of a cylindrical member 14 described later, and a connector portion 16 is provided so as to protrude from the outer wall of the resin mold 13 formed on the outer periphery of the cylindrical member 14. The terminal 12 is embedded in the connector portion 16.
[0096]
The cylindrical member 14 is a pipe material composed of a magnetic part and a non-magnetic part, and is formed of, for example, a composite magnetic material. By heating a part of the cylindrical member 14 to make it non-magnetic, the cylindrical member 14 shown in FIG. 5 is moved from the lower fuel injection side to the upstream side in the magnetic cylinder part 14c, the non-magnetic cylinder part 14b, and the magnetic It forms in order of the cylinder part 14a. An armature housing hole 14e is provided on the inner periphery of the cylindrical member 14, and an armature 25 described later is housed in the vicinity of the boundary between the nonmagnetic tube portion 14b and the magnetic tube portion 14c.
[0097]
Further, as shown in FIG. 5, a magnetic member 23, a resin mold 15, and a magnetic member 18 are provided on the outer periphery of the cylindrical member 14 forming a magnetic circuit through which a magnetic flux generated by electromagnetic force generated by energizing the coil 31 flows. Yes. Specifically, the magnetic member 23 covers the outer periphery of the coil 13, and the magnetic member 18 is provided, for example, in a fan shape on the fuel upstream side of the coil 31 so as to avoid the rib 17. The resin mold 15 is formed on the outer periphery of the magnetic members 18 and 23 and is coupled to the resin mold 13.
[0098]
Thereby, the magnetic circuit by which the magnetic force generated by energizing the coil 31 due to the electromagnetic force flows in the order of the magnetic cylinder portion 14a, the attracting member 22 described later, the armature 25 described later, the magnetic cylinder portion 14c, the magnetic member 23, and the magnetic member 18. Is configured.
[0099]
The armature 25 is a stepped cylindrical body made of a ferromagnetic material such as magnetic stainless steel, and is fixed to the nozzle needle 26. Thereby, when the coil 31 is energized, the magnetic flux generated by the electromagnetic force generated in the coil 31 acts on the armature 25 via the suction member 22, so that the nozzle needle 26 is moved together with the armature 25 in the axial direction on the suction member 22 side. That is, it can move in a direction away from the valve seat 29a. The internal space 25e of the armature 25 is configured to communicate with the internal passage 26f of the nozzle needle 26.
[0100]
The suction member 22 is a cylindrical body made of a ferromagnetic material such as magnetic stainless steel, and is fixed to the inner periphery of the cylindrical member 14 by press fitting or the like.
[0101]
The compression spring 24 is sandwiched between the end face of the adjusting pipe 21 disposed on the inner periphery of the suction member 22 and a spring seat 25c which is a step portion forming the internal space 25f of the armature 25, whereby the coil 31 When the armature 25 is not energized, the armature 25 is controlled so that the nozzle needle 26 fixed to the armature 25 contacts the valve body 29 (specifically, the contact portion 26c contacts the valve seat 29a) and is closed. The body 29 is urged with a predetermined urging force.
[0102]
The adjusting pipe 21 is press-fitted and fixed to the inner periphery of the suction member 22, and the urging force of the compression spring 24 can be adjusted to a predetermined urging force by the amount of press-fitting of the adjusting pipe 21.
[0103]
A valve body 29 and an injection hole plate 28 are accommodated on the fuel injection side of the cylindrical member 14. On the other hand, a filter 11 as shown in FIG. 5 is attached above the cylindrical member 14, and this filter 11 can remove foreign substances contained in the fuel flowing from the fuel upstream of the fuel injection valve 9. is there.
[0104]
Here, the operation of the fuel injection valve 1 having the above-described configuration will be described below.
[0105]
When the coil 31 of the electromagnetic drive unit is energized, an electromagnetic force is generated in the coil 31. At this time, in the armature 25 and the attraction member 22 constituting the magnetic circuit, an attraction force for attracting the armature 25 is generated in the attraction portion 25. Thereby, the nozzle needle 26 fixed to the armature 25 is separated from the valve seat 29 a of the valve body 29. Therefore, the valve body 29 and the nozzle needle 26 are opened, and the fuel flowing in from the upstream side of the fuel injection valve 1 is injected into the internal combustion engine through the injection hole 28a. On the other hand, when the energization is stopped, the electromagnetic force generated in the coil 31 disappears, so that the suction force that has attracted the armature 25 to the suction member 22 side is also eliminated. For this reason, the nozzle needle 26 is pressed by the compression spring 24 urging the armature 25 in a direction in which the nozzle needle 26 abuts on the valve seat 29 a of the valve body 29. Therefore, the valve body 29 and the nozzle needle 26 are closed, and the fuel that flows out by injection into the internal combustion engine is shut off.
[0106]
As a result, the fuel injection valve 1 makes the energization period, that is, the valve opening period variable, thereby allowing the fuel injection amount (in other words, the flow rate of fuel as fluid) to be injected into the internal combustion engine through the injection hole 28a. ) Can be adjusted.
[0107]
(Details of manufacturing method and effect of fluid injection valve)
The fluid injection valve manufacturing method of the present invention includes a pilot hole machining step 200 for machining a nozzle hole 28a (specifically, a pilot hole of the nozzle hole 28a) in the nozzle hole plate 28, as shown in FIG. It includes a shot blasting process 300 for removing burrs generated at the edges 28Ue and 28Le formed by the 28a and the nozzle hole plate 28, and performing R chamfering of the edges 28Ue and 28Le.
[0108]
(Processing method related to geometric formation of nozzle hole shape in shot blasting process)
The shot blasting process 300 includes the shot blasting process 300 regardless of whether the pilot hole machining process 200 is a pilot hole machining of the nozzle hole 28a by any machining method such as press machining, end mill machining, or electric discharge machining. Of the both end faces 28U and 28L of the plate 28, a first shot blasting process 310 for projecting abrasive grains to the upper surface 28U of the nozzle hole plate, a second shot blasting process 320 for projecting abrasive grains to the lower surface 28L of the nozzle hole plate, and injection again Since the third shot blasting process 330 for projecting abrasive grains onto the upper surface 28U of the hole plate is provided, the shape of the injection hole 28a and the angle of the injection hole axis with respect to the injection hole plate 28, etc., using the relatively inexpensive shot blasting apparatus 100 are provided. Regardless of the specifications of the injection hole 28a, the edge 28 formed by the injection hole 28a and the injection hole plate 28 with high accuracy. e, removal and this edge 28Ue burrs occurring 28Le, we are possible to produce a fluid injection valve for R chamfered 28Le a predetermined R dimension. In addition, the Example which applied embodiment of this invention to the various shapes of the nozzle hole 28a is mentioned later by description of 2nd Embodiment.
[0109]
In addition, as a processing method for removing burrs and R chamfering at the edge of a fine nozzle hole having a diameter of about 0.1 mm, an electroprocessing represented by electrolysis, which is a non-contact processing method, that is, a so-called electrical discharge forming method is also effective. In addition, the processing cost such as equipment cost and running cost is higher than the forming method by machining such as shot blasting. Moreover, since the distance between the electrode, which is a tool for performing electric discharge machining, and the nozzle hole 28a as a workpiece is as large as several tens of microns, it is difficult to control the predetermined R dimension, particularly the R dimension in units of microns, in R chamfering.
[0110]
Here, the specifications (shape, injection hole axial direction) of the injection hole plate 28a constituting the fluid injection valve 1 as the fuel injection valve for the internal combustion engine will be described. In recent years, it is necessary to atomize the fuel spray injected from the fuel injection valve 1, that is, the injection hole 28a, in order to improve the performance of the internal combustion engine and to clean the exhaust gas. For this reason, the injection hole on the front end side of the fuel injection valve 1 is improved by improving the injection hole arrangement of the injection holes 28a arranged on the injection hole plate 28 or the deflection direction of the injection holes, that is, the inclination direction of the injection hole axis. Many proposals have been made to improve the fuel flow rate at the inlet of the injection hole 28a disposed on the upper surface of the hole plate 28. In these proposed fuel injection valves, it is possible to increase the kinetic energy of the injected fuel, that is, to atomize the fuel spray, by improving the flow velocity of the fuel flowing into the injection hole 28a. However, even if the flow velocity flowing into the nozzle hole 28a is improved, if the consideration is not made to sufficiently reduce the fluid loss that occurs when fuel as fluid flows through the nozzle hole 28a, Fluid loss can reduce the fuel flow rate.
[0111]
That is, the edges 28Ue and 28Le are important shape factors contributing to the fuel flow rate and directionality and the spray pattern, and depending on the shape (for example, reduction of the nozzle hole area due to burrs or the like generated on the edge), There is a possibility that the fuel flowing through the nozzle hole 28a contracts, or the flow becomes unstable and the fuel flow rate is lowered. For this reason, the edges 28Ue and 28Le (particularly the edge 28Ue on the inlet side of the injection hole 28a into which the fuel flows) are required to have a stable edge shape without burrs, and the edge shape due to burrs falling off during fuel injection, etc. What does not cause time-series changes is required.
[0112]
On the other hand, in the embodiment of the present invention, the abrasive grains are not projected only in one direction among the both end faces of the injection hole plate 28 as in the conventional manufacturing method, but the reversal of the projection direction of the abrasive grains is repeated. Of the two end faces 28U, 28L of the nozzle hole plate 28, first, abrasive grains are projected onto the nozzle hole upper surface 28U having the inlet edge 28Ue of the nozzle hole 28a, and a predetermined projection time (hereinafter referred to as a first predetermined projection). After the passage of time, the abrasive grain projection direction can be reversed (specifically, the first shot blasting process 310 is switched to the second shot blasting process 320). The first predetermined projection time means that the falling state of the edge 28Ue (see the schematic diagram of FIG. 3) is the edge 28Ue itself or the edge 28Ue having burrs left without being removed in the nozzle hole 28a. It is the abrasive grain projection time that can maintain the collapsed state before becoming a state of being caught.
[0113]
Thereby, in the first shot blasting process 310, the burr generated on the edge 28Ue can be removed while being tilted in the projection direction, and the abrasive grain projection time in which the edge 28Ue is wound into the nozzle hole 28a has elapsed. Before the first predetermined projection time elapses, the abrasive grain projection direction is reversed and switched to the second shot blasting process 320, so that the edge 28Ue is not caught in the nozzle hole 28a, and the bent portion of the edge and Deburring process can be continued.
[0114]
Further, by reversing the abrasive grain projection direction in the second shot blasting step 320, the curved edge due to the abrasive grain projection in the first shot blasting step 310 is reversed due to the reversal of the abrasive grain projection direction. Therefore, it is possible to correct the bending of the edge 28Ue. As a result, for example, in the pilot hole machining 200, the preliminary hole of the nozzle hole 28a, which has been geometrically processed in the same shape as the nozzle hole 28a, is removed from the burr generated at the edge 28Ue, and the edge 28Ue It can be formed in the nozzle hole 28a that can achieve both stabilization of the edge shape by correcting the bend, and the edge 28Ue can be shaped (refer to FIG. 11 described later in detail).
[0115]
In this second shot blasting step 320, abrasive grains are projected onto the upper surface 28L of the nozzle hole plate 28L having the edge 28Le on the outlet side of the nozzle hole 28a, so that burrs generated on the edge 28Le are removed while tilting in the projection direction. (For details, refer to FIG. 13 described later).
[0116]
In addition, the abrasive grain projection nozzle 3 as an abrasive grain projection means concerning the manufacturing apparatus 100 of this embodiment has the projection conditions which project an abrasive grain to the nozzle hole 28 of the nozzle hole plate 28 which is a workpiece as a projection object. As a control method to control, since the abrasive grain projection time is controlled by the movement of the abrasive grain projection nozzle 3, the time for projecting to at least one of the nozzle hole plate upper surface 28U and the nozzle hole plate lower surface 28L can be made variable. it can. Thus, in the shot blasting process 300 for performing burr removal and R chamfering of the edges 28Ue and 28Le of the nozzle holes 28a, each of the first shot blasting process 310, the second shot blasting process 320, and the third shot blasting process 330 is performed. The abrasive grain projection time in the process can be adjusted to a predetermined projection time according to the processing action by each abrasive grain projection.
[0117]
Here, the abrasive grain projection times in the second shot blasting process 320 and the third shot blasting process 330 are set to the second predetermined projection time and the third predetermined projection time, respectively, in which the predetermined projection time elapses. For example, in the second shot blasting step 320, burrs generated on the edge 28Le in the second predetermined projection time can be removed while being tilted in the projection direction, and the edge 28Le can be chamfered. At the projection time, for example, the edge 28Ue that has been subjected to the bending correction in the second shot blasting step 320 can be subjected to R chamfering with a predetermined R dimension or a sagging amount corresponding to the predetermined R dimension.
[0118]
Next, using the fluid injection valve manufacturing method of the present embodiment, the injection hole machining of the injection hole 28a of the injection hole plate 28 constituting the fuel injection valve 1, particularly the removal process of the burr generated at the edge 28Ue and the edge 28Ue. Since the process for performing the R chamfering process with a predetermined R dimension is experimentally verified, it will be described below with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic diagram schematically showing electron microscope photographs in which the periphery of the edge of the nozzle hole 28 is enlarged, arranged in time series from left to right on the paper surface, and FIG. 7A in FIG. Fig. 7 is a comparative example, a schematic diagram showing a conventional method of projecting in only one direction of both sides of the nozzle hole plate, and Fig. 7 (b) is an abrasive grain projection method according to the manufacturing method of the present invention. Then, after the predetermined projection time (specifically, the first predetermined projection time) in the comparative example of FIG. 7A has elapsed, the reversal of the projection direction of the abrasive grains projected onto the nozzle hole plate surface is repeated. It is a schematic diagram.
[0119]
Here, as shown in FIG. 7A and FIG. 4, so-called oblique holes in which the injection hole axis line that determines the injection direction is inclined with respect to the axis of the fluid injection valve 1 or injection holes with respect to the injection direction. In the injection hole 28a having a shape such as a so-called tapered hole in which the diameter of the hole a is increased, the inner periphery of the injection hole plate 28 and the injection hole 28a is formed on the edges 28Ue and 28Le formed with the injection hole plate 28 and the injection hole 28a. The edge portion on the side where the intersection line is formed at an obtuse angle and the edge portion on the side where the intersection line is formed at an acute angle are generated. The edge portion formed on the side formed at this acute angle is formed as an edge with a thin tip, so-called sharp edge, and therefore, the edge is formed by the amount that the tip is thinner than the edge portion on the side formed at an obtuse angle. The rigidity of the base material of the nozzle hole plate 28 is reduced. For this reason, at the edge portion on the acute angle side, due to the sharp edge having small rigidity, the burrs may not be completely removed and an edge fall state (see FIGS. 4 and 7) may occur. In addition, the edge part on the obtuse angle side (hereinafter referred to as obtuse angle edge) is rigid in the base material forming the edge, so the non-rigid burrs are removed, and the rigid obtuse angle edge does not fall down, R chamfering is possible. Therefore, when the shot blasting is used to shape the nozzle hole 28a having a stable edge shape without burrs, the sharp edge processing is a problem.
[0120]
Hereinafter, in the comparative example shown in FIG. 7 (see FIG. 7A) and the manufacturing method of the present embodiment (see FIG. 7B), the edge machining process will be described by focusing on this sharp edge.
[0121]
First, a conventional method for projecting only in one projection direction, which is a comparative example, will be described below with reference to FIG.
[0122]
The upper left stage side of FIG. 7A shows the projection direction of the abrasive grains as the processing conditions of the abrasive grain projection nozzle 3 as the abrasive grain projection means, and the lower stage side thereof shows the VII direction in FIG. FIG. 7A is a schematic diagram around the edge 28Ue viewed from the lower surface 28L of the hole plate, and the leftmost schematic diagram shows the nozzle hole 28a (specifically, the pilot hole) formed in the pilot hole processing step 200, and FIG. As shown in FIG. 7 (a6) from right to left, the state around the edge 28Ue when the projection time for projecting only in one projection direction (specifically, abrasive grain projection onto the nozzle hole upper surface 28U) has elapsed. Indicates. Note that this projection time lapse process is represented by a schematic diagram around the edge 28Ue of the electron micrograph taken at unequal intervals for the sake of simplicity. In addition, regarding the schematic view around the edge 28Ue seen from the bottom surface 28L of the nozzle hole plate in FIGS. 7A4 to 7A6, the upper stage side shows the periphery of the edge 28Ue in the cross section of the nozzle hole plate 28 corresponding to FIG. The schematic diagram is shown.
[0123]
As shown in FIG. 7 (a1) to FIG. 7 (a6), the edge 28Ue (specifically, the sheep edge) defeats a non-rigid burr so-called thin burr at the beginning of abrasive grain projection (FIG. 7 (a1), FIG. 7 (a2)), when this abrasive grain projection is continued, thin burrs are removed (refer to the process progress of FIG. 7 (a1) to FIG. 7 (a3)). At this time, a burr that is higher in rigidity than a thin burr having no rigidity and difficult to distinguish from the rigidity of the tip of the tapered sharp edge 28Ue falls down together with the edge 28Ue without being removed (see FIG. 7 (a3)). . When the abrasive grain projection is further continued, the falling degree of the falling state in which the edge 28Ue falls in the grinding wheel projection direction gradually increases according to the abrasive grain projection time (FIG. 7 (a4) to FIG. 7 (a6). )). At this time, if the abrasive grain projection time is too long, the edge 28Ue is caught in the injection hole 28a (see FIGS. 7 (a5) and 7 (a6)).
[0124]
When the edge 28Ue is in a state of being entrained in the injection hole 28a (hereinafter referred to as edge entrainment state), it is in a state of being entrained in the injection hole 28a due to stress corrosion cracking or the like during fuel injection of the fuel injection valve 1. There is a possibility that damage to the nozzle hole 28a such as a part of the edge is applied. For this reason, it is not preferable as a manufacturing method for providing the fluid injection valve 1 that does not cause a time-series change of the edge shape due to burrs falling off during injection.
[0125]
On the other hand, the manufacturing method of the fluid injection valve 1 of this invention is demonstrated below according to FIG.7 (b).
[0126]
As shown in FIG. 7B, in the first shot blasting step 310, when the abrasive grains are projected onto the upper surface 28U of the nozzle hole plate until the first predetermined projection time elapses, the edge 28Ue is in an edge entrainment state. (See FIG. 7B1).
[0127]
Next, when the first predetermined projection time elapses, the first shot blasting process 310 is switched to the second shot blasting process 320 to reverse the abrasive grain projection direction. Since the abrasive grain projection is performed from the opposite direction toward the edge 28Ue which is bent and bent, the bent edge 28Ue can be corrected as shown in FIG. 7 (b2).
[0128]
When the second predetermined projection time projected in the second shot blasting process 320 is slightly longer, the tip side of the edge 28Ue is the inverted abrasive grain projection direction in the second shot blasting process 320, that is, If the deviation of the second predetermined projection time can be suppressed within a range where the degree of the fall in the inverted fall state caused by the upward direction of the paper is small (see FIG. 7B2), the first shot blasting is performed again. The shape of the edge 28Ue can be completely corrected in the third shot blasting step 330 for returning to the abrasive grain projection direction projected in the step 310 (see FIG. 7 (a3)).
[0129]
Accordingly, burrs are removed in the first shot blast process 310, and the first shot blast process 310 is performed while reducing the bending of the edge 28Ue (specifically, the degree of collapse in the collapsed state) in the second shot blast process 320. Then, it is possible to finish the edge 28Ue having the burr remaining without being removed and shaping the fine bending of the edge 28Ue in the third shot blasting step 330.
[0130]
In other words, in the first shot blasting process 310, the first predetermined projection time for projecting abrasive grains to the nozzle hole upper surface 28U where grinding burrs may occur is the burr removal projection time for removing burrs, A projection time is required which is added to the fall state formation projection time for bending the edge 28Ue having the burr remaining without being removed in the abrasive grain projection direction to form the fall state of the edge 28Ue. Next, the second predetermined projection time in the second shot blasting step 320 is equal to or less than the first predetermined projection time because most of the burrs have been removed in the first shot blasting step 310. (Specifically, the projection time for correcting the falling edge 28Ue in the first shot blasting process 310 in the abrasive grain projection direction). Further, the third predetermined projection time in the third shot blasting step 330 may be a finishing processing projection time for correcting again the inverted tilted state of the edge 28Ue caused by the abrasive grain projection in the second shot blasting step 320 which may occur in some cases. Therefore, similarly to the second predetermined projection time, the projection time may be set to be equal to or shorter than the first predetermined projection time.
[0131]
For this reason, if the first predetermined projection time is too short, the burrs cannot be completely removed. If the first predetermined projection time is too long, the projection direction in the second shot blasting step 320 is caused by the degree of the falling state of the edge 28Ue. Since there is a possibility that it cannot be completely removed by the inverted abrasive grain projection, there is an optimum projection time. That is, when expressed by the formation state of the edge 28Ue in the process progressing process of FIG. 7A, the first predetermined projection time is reversed in the process progressing process of FIGS. 7A2 to 7A4. The projection time for switching to the second shot blasting step 320 may be sufficient, and preferably the projection time for switching to the second shot blasting step 320 in the process progress process shown in FIG. 7A3 when the edge 28Ue starts to fall. Good.
[0132]
In addition, about the abrasive grain to project, a particle size is about 10-20 micrometers (from the clogging of the injection hole 28a to about 1/5 or less of the minimum hole diameter). Moreover, as a material of an abrasive grain, what has a high grinding effect | action and has a sharp blade is preferable, for example, it is good to use a ceramic material (SiC) etc.
[0133]
When the nozzle hole processing of the nozzle hole 28a of the nozzle hole plate 28 of the workpiece 2 is performed using the manufacturing method of the present invention, the nozzle hole plate upper surface 28U and the nozzle hole plate lower surface 28L which are both end surfaces of the nozzle hole plate 28 are used. In both cases, it is possible to remove burrs from the respective edges 28Ue and 28Le and to form a stable shape of the edges 28Ue and 28Le, that is, a stable shape of the injection hole 28a.
[0134]
(Processing method related to hydrodynamic shaping in which the shape of the nozzle hole formed geometrically in the shot blasting process is adjusted to a predetermined fluid flow rate as a target fluid flow rate)
First, from the manufacturing method related to the geometric formation described above, the projection time required to remove the burrs generated on the edge 28Ue of the nozzle hole 28a and make the edge 28Ue chamfered to a predetermined R size is determined by the grinding time. The total projection time of the shot blast processing step 300 that repeats reversal of the grain projection direction, that is, the accumulated time obtained by adding the first predetermined projection time, the second predetermined projection time, and the third predetermined projection time (hereinafter, This accumulated time is called a predetermined edge processing projection time). The predetermined edge processing projection time is increased or decreased according to the size of the predetermined R dimension formed geometrically, that is, the finish processing projection time of the edge 28Ue in the third shot blasting process 330 is increased or decreased.
[0135]
For this reason, in the final stage of the shot blasting process 300 shown in FIG. 2, a geometrical shape is formed by using a fluid flow rate measuring unit that measures a fluid flow rate (not shown) when a predetermined edge machining projection time elapses. The fluid flow rate of the nozzle hole 28a is measured, the difference between the measured fluid flow rate and the target fluid flow rate is obtained, and the nozzle hole 28a is set for the flow rate correction projection time as a new projection condition setting according to the difference. By adding abrasive grains to the injection hole plate 28U where the inlet edge 28Ue is formed, injection hole processing related to hydrodynamic shaping of the inlet part of the injection hole 28a is performed.
[0136]
Since the final stage of the shot blasting process 300 that repeats the reversal of the projection direction of the abrasive grains is a third shot blast process 330 for projecting abrasive grains onto the nozzle hole plate 28U, as shown in FIG. The three-shot blasting process 330 may be performed as shown in FIG.
[0137]
Thereby, the shot blasting process 300 is projected onto the both end faces 28U and 28L of the nozzle hole plate 28 of the workpiece 2 for a predetermined abrasive grain projection time obtained by adding the predetermined edge processing projection time and the flow rate correction projection time. Thus, according to the geometrical formation of the shape of the nozzle hole 28a, particularly the edge 28Ue shape on the nozzle hole inlet side, and the difference between the fluid flow rate and the target flow rate of the geometrically formed nozzle hole 28a, The hydrodynamic shaping of the edge 28Ue of the part can be performed.
[0138]
Specifically, as shown in FIG. 3, the third shot blasting process 330 includes an edge formation finishing process 331, a flow correction amount determination process 332, and a flow correction correction shaping process 333. In the edge formation finishing process step 331, the shape of the nozzle hole 28a is projected by projecting the abrasive grains for the third predetermined abrasive projection time (specifically, the finish processing projection time) described in the geometrical processing method. In particular, the shape of the edge 28Ue on the inlet side is geometrically formed. Next, in the flow rate correction amount determination step 332, the fluid flow rate measuring means is provided, and when the third predetermined abrasive grain projection time has elapsed, the nozzle holes 28a geometrically formed using the fluid flow rate measuring means are used. After the fluid flow rate is measured, a flow rate correction projection time as a new projection condition setting is calculated according to the difference between the fluid flow rate and the target flow rate. Furthermore, in the flow rate correction shaping step 333, the abrasive grain is projected for the flow rate correction projection time calculated in the flow rate correction amount determination step 332, thereby hydrodynamically shaping the nozzle hole inlet portion that satisfies the target flow rate, that is, the edge It is possible to form 28Ue with a predetermined R dimension or a predetermined sagging amount.
[0139]
In the flow rate correction amount determination step 332, the flow rate correction projection time required for the measurement of the fluid flow rate of the geometrically formed nozzle hole 28a and the hydrodynamic shaping of the nozzle hole inlet portion that satisfies the target flow rate is calculated. As described in the calculation configuration, the flow rate correction amount determination step 332 merely measures the fluid flow rate of the nozzle hole 28a, and the flow rate correction shaping step 333 calculates the fluid dynamics of the nozzle hole inlet that satisfies the target flow rate. A configuration may be used in which the flow rate correction projection time required for the target shaping is calculated and the abrasive grains are projected for the flow rate correction projection time.
[0140]
The third shot blasting process 330 according to the present embodiment includes an edge formation finishing process 331, a flow rate correction amount determination step 332, and a flow rate correction shaping step 333. In the flow rate correction amount determination step 332, The following description will be made on the assumption that the flow rate correction projection time required for the measurement of the fluid flow rate of the nozzle hole 28a formed geometrically and the hydrodynamic shaping of the nozzle hole inlet portion satisfying the target flow rate is calculated. .
[0141]
Next, a method for calculating the flow rate correction projection time required for hydrodynamic shaping of the nozzle hole inlet that satisfies the target flow rate performed in the flow rate correction amount determination step 332 will be described with reference to FIGS. FIG. 8 shows a corrected flow rate projection time and a corrected flow rate projection time corresponding to the difference between the fluid flow rate of the nozzle hole to be measured and a predetermined fluid flow rate as the target flow rate in the third shot blasting process in FIGS. It is a graph showing the relationship between the ridgeline sagging amount formed by abrasive grain projection, and a flow volume correction amount. FIG. 9 is a cross-sectional view showing a ridge line sagging portion formed by applying the shot blasting process shown in FIGS. 2 and 3 to various nozzle hole shapes.
[0142]
In the characteristic diagram showing the relationship of the projection time to the fluid flow rate of the nozzle hole 28a shown in FIG. 4, abrasive grain projection is performed on the nozzle plate upper surface 28U by the shot blasting process 300 (specifically, the third shot blast process 330). Thus, the predetermined sag amount as the predetermined R dimension or the edge sag amount of the R chamfering processing of the edge 28Ue to be finished increases with the projection time. Therefore, the abscissa represents the sagging amount, and the ordinate represents the fluid flow rate and the projection time of the nozzle hole 28a.
[0143]
For the sake of simplification, the origin of the horizontal axis represents the state in which the shape of the nozzle hole 28a, particularly the edge 28Ue, has a predetermined R dimension R = 0 after the elapse of the third predetermined abrasive projection time. In the following description, it is assumed that the predetermined R dimension of the edge 28Ue that is geometrically formed by the increase in the third predetermined abrasive grain projection time corresponds to a predetermined sagging amount. As described above, the amount of sagging falls when the edge 28Ue is bent in the fluid ejection direction when it is desired to adjust the fluid flow rate by shaping it to a predetermined R dimension exceeding the thickness range of the tip of the edge 28Ue. For the sake of convenience, the predetermined R dimension of the geometrically formed edge 28Ue is also read as a sagging amount because it is in a collapsed state (see FIG. 4).
[0144]
Therefore, this predetermined sag amount is projected for the flow rate correction projection time within the allowable sag amount range from the allowable collapse amount limited by the mechanical strength of the base material of the injection hole plate 28 forming the edge 28Ue. And
[0145]
As shown in FIG. 8, when the predetermined R dimension of the geometrically formed edge 28Ue is small, when it is desired to re-project for the flow rate correction projection time, the influence of the flow rate change on the projection time is high and sensitive (FIG. 8). (Refer to (1) in the figure), the larger the predetermined R dimension is, the less insensitive (see (2) in FIG. 8).
[0146]
Here, when re-projecting the nozzle hole 28a in the third shot blasting process 330 for the flow rate correction projection time, if the target flow rate is within an area in the vicinity of (1) where the predetermined sagging amount is small, the sagging amount Due to the variation, the flow rate varies as shown in (1) in FIG. This variation in the amount of sagging is likely to occur due to the accuracy of the projection time and the instability of processing. On the other hand, when the target flow rate is in the region near (2) where the predetermined sag amount is large, even if the same sag amount variation exists, the flow rate variation becomes (2) in FIG. It can be made very small compared to the variation in (1).
[0147]
Therefore, in order to reduce the flow rate variation between the nozzle holes 28a related to the nozzle hole machining, the target flow rate is reduced by a predetermined amount as much as possible in the edge forming finishing process 331 which is the previous process in the third shot blast process 330. This is facilitated by forming the edge 28Ue with a predetermined R size so that it can be applied in a large area, that is, by making the pilot hole 28a a small hole in the pilot hole machining step 200. However, this processing method has a drawback that the time required for processing the nozzle hole 28a, that is, the projection time becomes long.
[0148]
On the other hand, the projection time control by the movement of the abrasive grain projection means 3 of the abrasive grain projection means 3 according to the manufacturing method of the fluid injection valve of the present invention is a control method that has good controllability and can increase the repeatability. Therefore, since the projection time can be shortened and the aim can be made with high accuracy, the pilot hole is processed to be the same as the injection hole 28a by the pilot hole processing, and the geometrically formed edge 28Ue in the edge formation finishing processing step 331 is performed. By forming the predetermined R dimension small, it is possible to perform the shaping process in the regions {circle around (2)} to {circle around (1)} where the target flow rate is small.
[0149]
Note that a plurality of injection holes 28a are generally arranged in the injection hole plate 28 constituting the fluid injection valve 1, but the determination of the difference between the fluid flow rate of the injection hole 28a and the target flow rate is formed in the injection hole plate 28. May be performed for each nozzle hole 28a, or may be performed for each nozzle hole plate 28 in which a plurality of nozzle holes 28a are arranged.
[0150]
In the processing method for determining the target flow rate difference for each nozzle hole plate 28, the total fluid flow rate (specifically, the fuel flow rate that satisfies the fuel injection amount) injected from the fluid injection valve 1 can be adjusted to the target fuel flow rate. Compared to a manufacturing system that determines a difference from the target flow rate for each nozzle hole 28a, a simple manufacturing system can be provided without complicating the device of the fluid flow rate measuring means.
[0151]
The sag as a ridge sag in which the hydrodynamic shaping of the nozzle hole inlet is performed by projecting abrasive grains for the flow rate correction projection time so as to satisfy the target flow rate is the edge 28Ue on the inlet side of the nozzle hole 28a. A predetermined R dimension or a predetermined sagging amount may be used, and not only the tapered inclined hole (see FIG. 9D) shown in FIG. 8, but also a tapered vertical hole (see FIG. 9B), a cylindrical inclined hole (see FIG. 9 c) It can be applied to any of the edge 28Ue of various nozzle holes such as reference and a cylindrical vertical hole (see FIG. 9D).
[0152]
(Second Embodiment)
The abrasive grain projecting means 3 described in the first embodiment is an abrasive grain making variable the nozzle distance or the projection pressure as a projection condition for projecting abrasive grains from the aspect of processing repetition accuracy by abrasive grain projection. Of those controlling the kinetic energy and controlling the number of abrasive grains to change the abrasive flow rate or abrasive projection time, etc., the projection time control by the movement of the abrasive projection nozzle 3 was used. In the embodiment, the projection time control by moving the abrasive grain projection nozzle 3 (specifically, the abrasive grain projection times in the first shot blasting process 310, the second shot blasting process 320, and the third shot blasting process 330, For the purpose of improving the ease of production by the control method that makes the predetermined projection time, the second predetermined projection time, and the third predetermined projection time variable, the following features are provided.
[0153]
Thereby, by forming the abrasive grains for the flow rate correction projection time so as to satisfy the target flow rate, the formation of the predetermined sag amount of the edge 28Ue where the hydrodynamic shaping of the nozzle hole inlet is performed improves the ease of production. In addition, the machining time required for the nozzle hole machining by the lower hole machining process 200 and the shot blast machining process 300 can be shortened, and thus the productivity can be improved.
[0154]
FIG. 10 shows a manufacturing method according to the present embodiment, which is a shot blasting process in which burrs are removed from the ridgeline between the nozzle hole and the nozzle hole plate, and the chamfering process is performed on the ridgeline to a predetermined R dimension or a predetermined sagging amount. FIG. FIG. 11 is a schematic diagram showing a pilot hole machining step that is a pre-step of the shot blasting step shown in FIG. 10 among the manufacturing steps according to the present embodiment. FIG. 12 is a schematic diagram for explaining a machining process in the case where the shot blasting process shown in FIG. 10 is applied to various nozzle hole shapes to remove burrs on the ridgeline and perform R chamfering. FIG. 12 (d) to FIG. 12 (d) are schematic diagrams showing the process of processing the nozzle hole shape to which the embodiment of the present invention can be suitably applied, and FIG. 12 (a) is a comparative example, and a jet to which the conventional method can be applied. It is a schematic diagram which shows the process of a hole shape.
[0155]
First, as shown in FIGS. 7 and 10, the abrasive grain projection nozzle 3 as the abrasive grain projecting means is a nozzle hole of the nozzle hole plate 28 as the workpiece 2 to be projected in the shot blasting process 300. The abrasive grain projection nozzle 31 corresponding to each process (specifically, the first shot blast process 310, the second shut blast process 320, and the third shot blast process 330) that repeats reversal of the abrasive grain projection direction with respect to 28a. , 32, and 33, respectively.
[0156]
For this reason, for example, the first predetermined projection time and the second predetermined projection time corresponding to the respective projection times in each of the first shot blast process 310, the second shut blast process 320, and the third shot blast process 330 In addition, it is not necessary to sequentially project by one abrasive grain projection nozzle in accordance with the third predetermined projection time, and each of the first predetermined projection time, the second predetermined projection time, and the third predetermined projection time. Grain projection is started at the same time and corresponds to the state of the work piece corresponding to each step (for example, the work piece 2 performing the second shut blast step 320 has been finished in the first shot blast step 310) Each abrasive grain projection nozzle 31, 32, 33 can be independently projected for a predetermined projection time.
[0157]
Thereby, since the abrasive grain projection means 3 is a means which can project independently in each process of the 1st shot blasting process 310, the 2nd shut blasting process 320, and the 3rd shot blasting process 330, a nozzle hole When switching from the first shot blasting process 310 to the second shut blasting process 320 where the projection direction of the abrasive grains onto the plate 28 is reversed, and when switching from the second shut blasting process 320 to the third shot blasting process 330, the abrasive grain projection is performed. It is not necessary to reverse the abrasive grain projection nozzle 3 or the nozzle hole plate 28 as the means itself. Therefore, in each of the first shot blasting process 310, the second shut blasting process 320, and the third shot blasting process 330, the workpiece 2 corresponding to each processing action (specifically, the nozzle plate 28 It is possible to stably carry out abrasive grain projection onto the nozzle hole 28a).
[0158]
Secondly, the injection hole plate 28 as the work piece 2 is subjected to, for example, pressing the outer shape that is the developed shape of the injection hole plate 28, such as a cup-shaped injection hole plate 28 to be press-drawn and drawn. The injection hole plate 28 is continuously arranged at a predetermined interval as a developed shape in the belt-like longitudinal direction on the belt-like thin plate member 2a as a base material forming the injection hole plate 28 as shown in FIG. The strip-shaped thin plate member 2a is made of a sheet-like stainless steel rolled material or the like.
[0159]
Thereby, the abrasive grain projection means (specifically, the abrasive grain projection nozzles 31, 32, 33) 3 capable of independent projection each traverse the strip-shaped thin plate member 2 a as a workpiece at right angles to the longitudinal direction. In addition, reciprocal movement is possible (see FIG. 10).
[0160]
For this reason, for example, as a control method for controlling the number of abrasive grains of the abrasive grain projection means 3, projection time control by opening and closing of the electromagnetic valve 5 that projects and shuts off by opening and closing of the electromagnetic valve 5 and the like, and projection of the abrasive grain projection nozzle 3 Compared with the means for adjusting the projection time by sealing the surface with a shutter or the like (not shown), the abrasive grain projecting means 3 relating to the method of manufacturing a fluid injection valve of the present invention has an undesired projected abrasive flow rate. The time for projecting the nozzle hole plate 28 arranged on the belt-like thin plate member 2a, that is, the time for projecting the abrasive grains on the edges 28Ue and 28Le of the nozzle hole 28a, depending on the moving time crossing the belt-like thin plate member 2a. Can be adjusted stably.
[0161]
Accordingly, in each of the first shot blasting process 310, the second shut blasting process 320, and the third shot blasting process 330, a predetermined projection time corresponding to each processing action (specifically, the first predetermined projection time) , The second predetermined projection time and the third predetermined projection time) can be stably adjusted, so that the edges 28Ue and Le formed in the injection holes 28a of the injection hole plate 28a are deburred and have a predetermined R. It is easy to perform R-chamfering of dimensions.
[0162]
In addition, as shown in FIG. 10, the belt-like thin plate member 2 a is subjected to the pilot hole machining in the nozzle hole 28 a (specifically, the pilot hole) as shown in FIG. 10 in the pilot hole machining process 200 that is a pre-process of the shot blast machining process 300. In this case, one or a plurality of developed shapes of the nozzle hole plate 28 may be arranged in the transverse direction of the strip-shaped thin plate member 2a.
[0163]
In addition, the belt-like thin plate member 2a in which the nozzle hole plate 28 is formed is subjected to press working such as press-drawing and drawing the cup-shaped nozzle hole plate 28, for example, following the lower hole processing step 200 and the shot blasting step 300. Processes (not shown) can be directly connected and arranged, and productivity related to formation of the nozzle hole plate 28 can be improved.
[0164]
Thirdly, the strip-shaped thin plate member 2a, which is a workpiece, is sequentially fed in the longitudinal direction, and abrasive grain projections corresponding to the first shot blast process 310, the second shut blast process 320, and the third shot blast process 330 are performed. Abrasive grain projection nozzles 31, 32, and 33 as means 3 are arranged so as to project the abrasive grains to different nozzle holes 28 arranged in the belt-like thin plate member 2 a.
[0165]
That is, the belt-like thin plate member 2a in which the nozzle hole plate 28 is continuously arranged at a predetermined interval is sequentially fed in the belt-like longitudinal direction, and the first shot blasting process 310, the second shut blasting process 320, and the third shot blasting The abrasive grain projection means 3 corresponding to the step 330 is arranged so as to project the abrasive grains to different nozzle holes 28 arranged on the belt-like thin plate member 2a.
[0166]
As a result, the manufacturing apparatus according to the manufacturing method of the present invention is more complicated than the one in which the abrasive grain projection means 3 corresponding to each of the steps 310, 320, and 330 are arranged on the same nozzle hole plate 28 and alternately operated. Therefore, a simple manufacturing system can be provided without being changed.
[0167]
Here, the belt-like thin plate member 2a is fed forward in the longitudinal direction means that the abrasive grain projection means 3 corresponding to the first shot blasting process 310, the second shut blasting process 320, and the third shot blasting process 330 (in detail, each of them) When the projection of the abrasive grains onto the different nozzle hole plates 28 by the abrasive grain projection nozzles 31, 32, 33) corresponding to the process is completed, the forward feeding is performed.
[0168]
For this reason, for example, the required projection time of abrasive grains in the first shot blasting process 310, the second shot blasting process 320, and the third shot blasting process 330 (specifically, the first predetermined projection time, the second predetermined projection time, And the third predetermined projection time) corresponding to the respective steps 310, 320, and 330 so that the projection times per one of the abrasive grain projection nozzles as the abrasive grain projecting means 3 are substantially the same. If the number of abrasive grain projection nozzles is properly determined, the abrasive projection means 3 corresponding to the first shot blasting process 310, the second shot blasting process 320, and the third shot blasting process 330 can be applied to different nozzle holes 28. As a result, the projection of each process 310, 320, 330 in the same nozzle hole plate 28 is performed by projecting and sequentially feeding. But it is possible to speed up the cycle time to finish all.
[0169]
For example, the second predetermined projection time in the second shot blasting process 320, the second predetermined projection time to correct the edge 28Ue that has been bent in the abrasive grain projection direction in the first shot blasting process 310, and the third shot The first predetermined projection time in the first shot blasting step 310 is deburring compared to the third predetermined projection time in which the blasting step 330 mainly performs a finishing process for re-correcting the falling state of the edge 28Ue. Since the projection time and the projection time which added the fall state formation projection time which forms the fall state of the edge 28Ue are required, the abrasive grain projection nozzle corresponding to the 2nd shot blast process 320 and the 3rd shot blast process 330 32 and 33 are each one, and there are two abrasive grain projection nozzles 31 corresponding to the first shot blasting process 310. . Thereby, the cycle time of the shot blasting process 300 can be accelerated by making the first predetermined projection time, the second predetermined projection time, and the third predetermined projection time substantially the same. Therefore, the productivity of the fluid injection valve manufacturing method of the present invention, in particular, the processing method of the nozzle hole 28a can be improved.
[0170]
Fourth, after the manufacturing process according to the present embodiment, the pilot hole machining process 200, which is the previous process of the shot blasting process 300, is performed by press working with a punch 61, which is a machining jig 6, as shown in FIG. By forming a bottomed hole and grinding to a predetermined thickness position of the nozzle hole plate 28, the protrusion 28ab on the surface of the nozzle hole plate 28 pushed out by the bottomed hole is removed, thereby the nozzle hole 28a (in detail). Has a feature of forming a lower hole) of the nozzle hole 28a. FIG. 11 is a schematic diagram showing a pilot hole machining step that is a pre-step of the shot blasting step shown in FIG. 10 among the manufacturing steps according to the present embodiment.
[0171]
Thus, as a pilot hole machining step 200 for machining the pilot hole 28a of the nozzle hole plate 28, a bottomed hole is formed by pressing with the punch 61 and is ground to a predetermined thickness position of the nozzle hole plate 28. If the pilot hole machining step for removing the convex portion 28ab on the surface of the nozzle hole plate 28 extruded by the bottomed hole is used, the machining time of the nozzle hole 28a is shortened compared with the pilot hole machining method by electric discharge machining. The removal of burrs generated at the edges 28Ue and 28Le of the nozzle holes 28a by the shot blasting process 300 according to the method of manufacturing the fluid injection valve of the present invention and the nozzle hole machining method of machining the R chamfers at the edges 28Ue and 28Le. The removal of the convex portion 28ab on the surface of the nozzle hole plate 28 extruded by the bottomed hole (specifically, the upper surface 28U of the nozzle hole plate) And removal of grinding burr edge 28Ue occurring when performing, R chamfering after removal of grinding burr can be reliably.
[0172]
Specifically, as shown in FIG. 11, the pilot hole processing step 200 includes a press processing step 210 and a grinding step 250.
[0173]
A processing device (specifically, a processing jig) 6 related to the press processing step 210 is mounted with a developed shape (specifically, a strip-shaped thin plate member 2a) of the injection hole plate 28 before processing the injection hole 28a as the workpiece 2. And a punch having a substantially frustoconical shape having a first tilt angle θ1 and a second tilt angle θ2 (θ1 <θ2) with respect to a perpendicular 2j whose tip shape is perpendicular to the surface of the strip-shaped thin plate member 2a. 61 and a punch guide 63 having a support hole for slidably supporting the punch 61 so that the center line of the punch 61 is inclined with respect to the perpendicular 2j.
[0174]
In this processing apparatus, the shape of the tip of the punch 61 has a first inclination angle θ1 and a second inclination angle θ2 with respect to the perpendicular 2j perpendicular to the surface of the strip-shaped thin plate member 2a, and as the injection hole 28a. In the case of performing the drilling of the nozzle hole plate having at least one of the feature that the axis of the nozzle hole for determining the injection direction is inclined with respect to the fluid injection valve axis and the diameter of the nozzle is expanded in the injection direction. For example, when the first tilt angle θ1 of the punch 61 is configured to have a shape along the sliding surface of the inner periphery of the punch guide 63, the lateral force applied to the tip of the punch 61 is applied to the inner surface of the punch guide 63. A structure that can be received is desirable. Accordingly, a uniform surface shape can be obtained over the entire inner surface of the injection hole 28a (specifically, a hole with a bottom) without causing a fracture surface as in the press punching process of the conventional method.
[0175]
Therefore, among the inner surfaces of the bottomed holes formed by the press working 210, the inner periphery 28ah of the injection hole 28a serving as the inner periphery of the hole is left as it is, and the injection hole plate extruded by the bottomed holes in the grinding step 250 is used. Since the convex portion 28ab on the surface 28 is removed by grinding with the grindstone 9 or the like, it is possible to provide a method for processing the injection hole 28a, that is, a method for manufacturing a fluid injection valve, which can reduce the manufacturing cost and improve the productivity.
[0176]
In addition, this convex part 28ab is formed in the nozzle hole upper surface 28U from a viewpoint of atomization of the fluid injection valve 1 from a viewpoint. When the nozzle hole plate upper surface 28Ue is ground in the grinding process 250, a grinding burr shown in FIG. 8 may occur at the edge 28Ue on the inlet side of the nozzle hole 28a.
[0177]
For this reason, in the shot blasting process 300 according to the embodiment of the present invention, the burr generated on the edge 28Ue of the nozzle hole upper surface 28U by the abrasive particles projected in the first shot blasting process 310 is the abrasive grain projection direction, that is, the fluid. The burrs can be reliably removed by the abrasive grains that are bent in the jetting direction and projected in the direction opposite to the fluid jetting direction in the second shot blasting step 320.
[0178]
Specifically, in the first shot blasting process 310, abrasive grains are projected onto the upper surface 28U of the injection hole 28a at the inlet side, so that burrs generated at the edge 28Ue at the inlet side of the injection hole 28a are ejected from the injection hole 28a. The hole 28a can be bent in the direction of flowing from the upstream side of the fluid to the downstream side (see FIG. 5), that is, the fluid ejecting direction. Further, in the second shot blasting process 320, which is projected from the direction opposite to the abrasive grain projection direction in the first shot blasting process 310, the edge 28Ue bent in the injection direction in the first shot blasting process 310 becomes the second shot blasting. Rigidity is increased by being in a standing state with respect to the projection direction in step 320. Therefore, it is possible to enhance the polishing action of the abrasive grains with respect to the burrs 28Ue on the center side of the jets of abrasive grains flowing in the nozzle holes 28a. Therefore, since the polishing action by the abrasive grain projection on the burr 28Ue is improved, the burr generated on the edge 28Ue can be efficiently removed.
[0179]
Fifth, as a nozzle hole processing method related to the fluid injection valve manufacturing method of the present embodiment, a shut blasting process 300 that repeats the reversal of the projection direction, which is a feature of the present invention, includes various injection nozzles as shown in FIG. By applying to the shape of the hole 28a, burrs removal and R chamfering of the edges 28Ue and 28Le can be suitably performed. FIG. 12 is a schematic diagram for explaining a machining process in the case where the shot blasting process shown in FIG. 10 is applied to various nozzle hole shapes to remove burrs on the ridgeline and perform R chamfering. FIG. 12 (d) to FIG. 12 (d) are schematic diagrams showing the process of processing the nozzle hole shape to which the embodiment of the present invention can be suitably applied, and FIG. 12 (a) is a comparative example, and a jet to which the conventional method can be applied. It is a schematic diagram which shows the process of a hole shape.
[0180]
First, as the shape of the nozzle hole to which the conventional method can be applied, only the so-called cylindrical vertical hole 28a opened perpendicularly to the surface of the nozzle hole plate 28 shown in FIG. Deburring the edge 28Ue by projecting abrasive grains only on the upper surface 28U of the nozzle hole plate (that is, performing abrasive grain projection by the first shot blasting process 310 in the shut blasting process 300 that repeatedly reverses the projection direction). And R chamfering is possible.
[0181]
The cylindrical vertical hole 28a can be applied to the conventional method because a right-angled edge is formed by the base material of the nozzle hole plate, and in other words, the right-angled edge 28Ue is stiff. The non-rigid burrs are removed by the abrasive grain projection in only one direction of the first shot blasting process 310 for projecting abrasive grains onto the edge 28Ue, and the edge 28Ue of the base material is rounded off by the crushing action of the shot blast. Because it can.
[0182]
However, the injection hole 28a for determining the fluid injection direction of the fluid injection valve 1 uses the axis of the injection hole 28a so as to inject the fluid in the desired injection direction. Needs to be inclined with respect to the perpendicular 2j to the surface of the strip-shaped thin plate member 2a) as the workpiece 2 (hereinafter referred to as the inclination of the axis of the injection hole 28a). Further, when it is desired to improve the fluid velocity in the injection hole 28a for the purpose of atomizing the fluid spray, it is necessary to increase the diameter of the injection hole 28 in the fluid injection direction (hereinafter referred to as the injection hole). 28a is referred to as taper hole formation).
[0183]
For this reason, most of the injection holes 28a are shown in FIG. 12 (b) other than the cylindrical vertical hole 28a (see FIG. 12 (a)) for the purpose of inclining the axis of the injection hole 28a or forming a tapered hole. The shape of the nozzle hole 28 shown in FIG. Here, FIG. 12 (b) is a so-called tapered vertical hole in which the diameter of the cylindrical vertical hole is increased toward the fluid ejection direction, and FIG. 12 (c) shows the nozzle hole 28a. This is a so-called cylindrical inclined hole in which the axis of the nozzle hole is inclined with respect to the perpendicular 2j, and FIG. 12D shows the inclination of the axis of the nozzle hole 28a and the tapered hole. In order to achieve this, a so-called tapered inclined hole is shown in which the nozzle hole axis is inclined with respect to the perpendicular 2j and the diameter is increased in the fluid ejection direction. The shape of the injection hole 28a described in the second embodiment corresponds to the tapered inclined hole shown in FIG. 12D, and the bottomed hole in the press working step 210 shown in FIG. 11 is an opening of the bottomed hole. A tapered hole having an inner periphery 28ah of the injection hole a that expands toward the portion, and the axis of the bottomed hole, that is, the injection hole axis of the injection hole 28a is connected to the injection hole plate 28 (specifically, the workpiece 2 It is inclined with respect to a perpendicular 2j perpendicular to the strip-shaped thin plate member 2a).
[0184]
In the shape of these nozzle holes 28a, the edge 28Ue has an obtuse angle edge portion and an acute angle edge so-called sharp edge portion. Thus, it is necessary to correct the bend of the sheep edge caused by the abrasive grain projection time required for removing the burr while removing the burr generated at the sharp edge.
[0185]
As shown in FIGS. 12B to 12D, in the nozzle hole plate 28 having the shape of any nozzle hole 28a, the shot blasting process 300 of the present embodiment reverses the abrasive grain projection direction. Since it includes a repeating process (specifically, a first shot blast process 310, a second shot blast process 320, and a third shot blast process 330), edges 28Ue and 28Le formed on both end faces 28U and 28L of the nozzle hole plate 28 are provided. Among them, it is possible to remove burrs generated at the edge 28Ue of the upper surface 28U of the nozzle hole plate and to perform R chamfering processing of the edge 28Ue with a predetermined R dimension.
[0186]
Specifically, in the third shot blasting process 330, which is the final stage of the shot blasting process 300 in which the reversal of the projection direction of the abrasive grains projected onto the edge 28Ue is repeated, again from the same abrasive grain projection direction as the first shot blasting process 310. By returning the edge 28Ue to the projecting direction, the bending of the edge 28Ue can be corrected again, and the R chamfering of the edge 28Ue can be processed into a predetermined R dimension. For example, the third predetermined projection time in the first shot blasting process 310 is the finishing processing projection time for correcting again the inverted fall state of the edge 28Ue that may be caused by the inverted abrasive grain projection by the second shot blast 320. The edge 28Ue may be set to a projection time obtained by adding an R chamfering projection time for R chamfering to a predetermined R dimension.
[0187]
12C and 12D, the edge 28Le on the outlet side of the injection hole 28a of the injection hole plate lower surface 28L, particularly the sharp edge portion, is the lower surface of the injection hole plate in the second shot blast 320. R chamfering of the edge 28Le can be performed by abrasive grain projection onto the 28L. Needless to say, the R chamfering of the edge 28Le can also be R chamfered with a predetermined R dimension by setting the second predetermined projection time in the second shot blast 320 to a predetermined value.
[0188]
Therefore, if the fluid injection valve manufacturing method of the present invention is applied, the injection hole 28a formed in the injection hole plate 28 is formed in the injection hole 28a having a sharp edge due to a taper hole or an inclination of the injection hole axis. Even if the boundaries between the edges 28Ue and 28Le and the burrs are not clear in shape, the removal of the burrs and the R by the processing action by the shot blasting process 300 that repeatedly reverses the projection direction of the abrasive grains projected onto the edges 28Ue and 28Le. Can be chamfered.
[0189]
(Modification)
As a first modification, in place of the pilot hole machining step 200 provided with the press work (more specifically, the press work step 210) described in the second embodiment, an end mill process (more specifically, as shown in FIG. 13). Alternatively, the manufacturing method may be a pilot hole processing step 200 including an end mill processing step 220). FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a manufacturing process according to the first modification example, in which the burring of the ridge line and the R chamfering process are performed in the case where the pilot hole machining process is performed using end milling. .
[0190]
Specifically, as shown in FIG. 13, the pilot hole machining process 200 according to the first modification includes an end mill machining process 220 and a grinding machining process 250. Note that the shot blasting process 300 as the method for manufacturing the fuel injection valve according to the first modification is substantially the same as that in the second embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
[0191]
Here, as shown in FIG. 13, in the end mill processing step 220, both edges 28Ue and 28Le of the injection hole 28a formed by the processing of the end mill 7 are compared with the press processing step 210 described in the second embodiment. In addition, there is a possibility that damage to a base material such as a cutting burr due to cutting by end milling may occur.
[0192]
For this reason, in the grinding process 250, it is necessary to form both the inner surfaces of the nozzle hole 28a without damage, particularly the edges 28Ue and 28Le, by grinding both end faces 28U and 28L of the nozzle hole plate 28. At this time, since thin burrs or the like are generated when both end faces 28U and 28L are ground, in the shot blasting process 300, burrs are removed from both edges 28Ue and 28Le, and R chamfering of the edges 28Ue and 28Le is performed. There is a need. Here, the R chamfering of the edge 28Le can be R chamfered with a predetermined R dimension by setting the second predetermined projection time in the second shot blast 320 to a predetermined value, as in the second embodiment. .
[0193]
Therefore, even in the pilot hole machining process 200 by end milling, if the shot blast machining process 300 according to the method of manufacturing a fluid injection valve of the present invention is applied, both edges 28Ue of both end faces 28U and 28L of the nozzle hole plate 28 are applied. , 28Le can be removed and both edges 28Ue and 28Le can be chamfered.
[0194]
As a second modification, instead of the pilot hole machining step 200 provided with the press machining (more specifically, the press machining step 210) described in the second embodiment, an electric discharge machining (more specifically, as shown in FIG. 14). The manufacturing method may be the pilot hole machining step 200 including the electric discharge machining step 230). FIG. 14 is a schematic diagram showing a manufacturing process according to the second modification example, and shows a processing process for removing burrs on the ridge line and performing R chamfering when the prepared hole machining step is performed using electric discharge machining. .
[0195]
Specifically, as shown in FIG. 14, the pilot hole machining process 200 according to the second modification includes an electric discharge machining process 230. Note that the shot blasting process 300 as the method for manufacturing the fuel injection valve according to the second modification is substantially the same as that in the second embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
[0196]
Here, as shown in FIG. 14, in the electric discharge machining process 230, the injection hole 28 a is processed by the electrode 8 which is a non-contact processing method, and therefore, the gap between the injection hole 28 a and the electrode 8 is about several tens of microns. A distance arises. Therefore, even if there is a possibility that sagging of the edges 28Ue and 28Le may occur due to electric discharge machining using the electrode 8 or the like, no burrs are generated. For this reason, in the pilot hole machining process 200 including the electric discharge machining process 230, the grinding process 250 is not necessary.
[0197]
Even in the pilot hole machining step 200 by electric discharge machining, if the edges 28Ue and 28Le have a sharp edge portion as shown in FIG. 14, the edges of the edges 28Ue and 28Le are caused by the sharp edge being tapered. Since the distinction between 28Ue and 28Le and burrs is unclear in shape, if the shot blasting process 300 of the present invention is applied, the edge 28Ue corresponding to burrs is hydrodynamically (specifically, fluid friction loss). The tip of 28Le is removed, and the edges 28Ue and 28Le can be subjected to R chamfering with a predetermined R dimension.
[0198]
In the above-described embodiment, abrasive grains are projected on the inflow side of the nozzle hole plate in the first shot blasting process, and abrasive grains are projected on the outflow side of the nozzle hole plate in the second shot blasting process. The abrasive grains are projected on the inflow side of the nozzle hole plate in the shot blasting process. However, the present invention is not limited to this. For example, the abrasive grains are projected on the outflow side of the nozzle hole plate in the first shot blasting process. The abrasive grains may be projected on the inflow side of the nozzle hole plate in the shot blasting process, and the abrasive grains may be projected on the outflow side of the nozzle hole plate in the third shot blasting process.
[0199]
Further, in the above-described embodiment, the abrasive projection direction in the first shot blasting process is defined as the incident directions of the punch 61 for press working, the end middle 7 for end middle machining, and the electrode 8 for electric discharge machining in the pilot hole machining process. However, the present invention is not limited to this. For example, the abrasive grain projection direction and the incident direction may be the same.
[0200]
In the above-described embodiment, the strip-shaped thin plate member 2a has been described on the assumption that the developed shape of the cup-shaped injection hole plate 28 is arranged. A hole plate may be formed, or shot blasting may be performed on the injection hole plate formed in a desired shape.
[0201]
In each shot blasting process, the abrasive grain projection direction with respect to the nozzle hole plate may be the same, and the nozzle hole plate may be turned over in each shot blasting process.
[0202]
In the embodiment described above, the shot blast process is performed three times (first shot blast process, second shot blast process, and third shot blast process). 1 shot blasting step and second shot blasting step) alone or four or more shot blasting steps.
[0203]
Here, a modified example having four shot blasting steps will be described with reference to FIG.
[0204]
As shown in FIG. 15, the manufacturing process of this modification is roughly divided into a pilot hole machining process 400, a deburring process 500, and a flow rate metering process 600.
[0205]
The lower hole machining step 400 includes a pressing step 410 for forming a bottomed hole in the nozzle hole plate 28 by the punch 61, and grinding to a predetermined thickness position of the nozzle hole plate 28, thereby ejecting the nozzle extruded by the bottomed hole. And a grinding step 420 for removing the convex portion 28ab (see FIG. 11) on the surface of the hole plate 28. In the pressing step 410, the punch 61 may penetrate the nozzle hole plate 28, and the grinding step 420 may be omitted.
[0206]
The deburring process 500 includes a first shot blasting process 510, a second shot blasting process 520, and a third shot blasting process 530, and by projecting abrasive grains through the first to third shot blasting processes 510 to 530. , Deburring the pilot holes. In the first to third shot blasting steps 510 to 530, abrasive grains are projected alternately on the front and back surfaces of the nozzle hole plate 28 in each step, as in the above-described embodiment.
[0207]
In the flow metering process 600, the flow rate measurement process 610 for measuring the flow rate of fluid ejected from the nozzle hole for the nozzle hole plate 28 in which the third shot blasting process 530 has been completed, and the flow measurement process 610 were used for measurement. And a fourth shot blasting process 620 for performing shot blasting again according to the fluid flow rate.
[0208]
In the fourth shot blasting step 620, the abrasive grain projection time is calculated according to the difference between the fluid flow rate measured in the flow rate measuring step 610 and the target flow rate set in advance by a request on the internal combustion engine side. Abrasive grains are projected onto the nozzle hole plate 28 for the grain calculation time. Of course, not only the abrasive grain projection time but also the projection conditions such as the abrasive grain flow rate, pressure, speed, nozzle distance, etc. may be calculated and controlled.
[0209]
In this example, four abrasive grain projection nozzles (not shown) are provided in the forward feed direction of the nozzle hole plate 28 so as to correspond to each of the first to fourth shot blasting processes.
[0210]
And after the 1st-3rd shot blast process, when the nozzle hole plate by which flow volume measurement was carried out in flow measurement process 610 passes the 4th abrasive grain projection nozzle corresponding to the 4th shot blast process 620, the above-mentioned. Abrasive grains are projected at the corrected abrasive grain projection time.
[0211]
The correction of the abrasive grain projection time is not limited to correction for the nozzle hole plate 28 (hereinafter referred to as a workpiece) whose flow rate has been measured in the flow rate measuring step 610. That is, the abrasive grain projection time for a workpiece different from the workpiece whose flow rate is measured may be corrected. For example, the measurement flow rate result of the preceding workpiece whose flow rate has been measured may be reflected in the abrasive grain projection time of the subsequent workpiece.
[0212]
Further, shot blasting according to the measured flow rate (that is, flow metering shot blasting according to claim 14) may be performed a plurality of times while changing the front and back directions.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing a manufacturing method of the fluid injection valve according to the first embodiment, and is a block diagram showing a processing method of an injection hole for injecting fluid.
FIG. 3 shows the predetermined ridge line processing projection during a predetermined ridge line processing projection time for performing removal of burrs generated on the ridge line between the nozzle hole and the nozzle hole plate and R chamfering of the ridge line in the third shot blasting process in FIG. 2; A processing method for projecting abrasive grains onto the upper surface of the nozzle hole plate for a projection time obtained by adding a flow rate correction projection time according to the difference between the fluid flow rate of the nozzle hole measured over time and a predetermined fluid flow rate as a target flow rate FIG.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a ridge line that has fallen in a state of being bent in the abrasive grain projection direction by projecting abrasive grains onto a nozzle plate that is a workpiece in the shot blasting process in FIG. 2; FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a fuel injection valve applied to the fluid injection valve manufacturing method of the first embodiment.
6 is an enlarged cross-sectional view of the periphery of a valve portion including a nozzle hole plate as a workpiece in FIG. 5;
7 is a schematic diagram for explaining a machining process in which abrasive grains are projected onto a nozzle hole plate as a workpiece in the shot blasting process in FIG. 2, and FIG. 7B is a schematic diagram showing a comparative example in the case of projecting only in one direction, FIG. 7B is a method of projecting abrasive grains according to the embodiment of the present invention, and in the comparative example of FIG. It is a schematic diagram showing repeating reversal of the projection direction of the abrasive grain projected on a nozzle hole plate surface after predetermined projection time progress.
FIG. 8 shows a correction flow rate projection time corresponding to a difference between a fluid flow rate of the nozzle hole to be measured and a predetermined fluid flow rate as a target flow rate in the third shot blasting process in FIGS. It is a graph showing the relationship between the ridgeline sagging amount formed by abrasive grain projection, and a flow volume correction amount.
9 is a cross-sectional view showing a ridge line sagging portion formed by applying the shot blasting process shown in FIGS. 2 and 3 to various nozzle hole shapes. FIG.
FIG. 10 is a manufacturing method according to the second embodiment, in which burrs are removed from a ridge line between a nozzle hole and a nozzle hole plate, and shot blasting is performed by performing R chamfering on the ridge line to a predetermined R size or a predetermined sag amount. It is a schematic diagram showing a process process.
11 is a schematic view showing a pilot hole machining step that is a pre-step of the shot blasting step shown in FIG. 7 among the manufacturing steps according to the second embodiment. FIG.
12 is a schematic diagram for explaining the machining process in the case where the shot blasting process shown in FIG. 10 is applied to various nozzle hole shapes to remove burrs on the ridgeline and perform R chamfering. FIG. 12 (d) to FIG. 12 (d) are schematic diagrams showing the process of processing the nozzle hole shape to which the embodiment of the present invention can be suitably applied, and FIG. 12 (a) is a comparative example, and a jet to which the conventional method can be applied. It is a schematic diagram which shows the process of a hole shape.
FIG. 13 is a schematic view showing a manufacturing process according to a first modification, in which the burring of the ridge line and the R chamfering process are performed when the pilot hole machining process is performed using end milling. .
FIG. 14 is a schematic view showing a manufacturing process according to a second modified example and showing a process of removing burrs from the ridge line and performing R chamfering when the prepared hole machining process is performed using electric discharge machining. .
FIG. 15 is a block diagram showing manufacturing steps according to a third modification.
[Explanation of symbols]
1 Fluid injection valve
2 Injection hole plate 28 constituting fluid injection valve 1 as a workpiece
2a A strip-like thin plate member in which the developed shape of the nozzle hole plate 28 is arranged
2j Perpendicular to the surface of the nozzle hole plate 28
3. Abrasive projection nozzle as abrasive projection means
31, 32, 33 Abrasive projection means capable of independent projection (abrasive projection nozzles corresponding to the first shot blast process 310, the second shot blast process 320, and the third shot blast process 330)
4 Abrasive grain feeder
5 Solenoid valve
6, (61, 62, 63) Processing jig (punch, die, punch guide)
7 End mill for end mill processing
8 EDM electrode
9 Grinding wheel
11 Filter
14 Cylindrical member
22 Suction member
24 Compression spring
25 Armature
26 Nozzle needle (valve member)
26c contact part
26e Large-diameter column body (thin cylindrical body)
28 Injection hole plate
28a nozzle hole
28 ah, 28 ab The inner circumference of the injection hole (of the bottomed hole in the press working step 210 of the lower hole machining step 200), the convex portion extruded onto the surface of the injection hole plate 28 by the bottomed hole by the punch 61
28U, 28L Upper surface of the nozzle hole plate (on the fluid inflow side), Lower surface of the nozzle hole plate (on the fluid outflow side)
28Ue, 28Le Inlet side edge (ridge line) of nozzle hole 28a, Outlet side edge (ridge line) of nozzle hole 28a
29 Valve body
29a Valve seat
29d Small-diameter cylindrical wall surface (needle support hole)
31 coils
100 shot blasting equipment
200 Drilling process
210, 220, 230 Press working process, end mill working process, electric discharge machining process
250 Grinding process
300 Shot blasting process
310, 320, 330 First shot blast process, second shot blast process, third shot blast process
331, 332, 333 Edge forming finishing process, flow correction amount determination process, flow correction shaping process

Claims (19)

弁ボディの先端部に形成された流体通路の出口に複数の噴孔を有する噴孔プレートを配設して、該噴孔から流体を噴射する流体噴射弁の製造方法において、
前記噴孔プレートに前記噴孔の下孔を加工する下孔加工工程と、
前記噴孔プレートに砥粒を投射するショットブラスト加工工程とを備えた噴孔加工方法であって、
前記ショットブラスト加工工程による前記砥粒を投射する期間を所定投射時間にすることで、前記噴孔から噴射する流体の計量に対応する所定の流体流量に調整することを特徴とする流体噴射弁の製造方法。
In a method of manufacturing a fluid injection valve in which an injection hole plate having a plurality of injection holes is disposed at an outlet of a fluid passage formed at a distal end portion of a valve body and fluid is injected from the injection holes.
A pilot hole machining step of machining the pilot hole in the nozzle hole plate;
A hole blasting method comprising a shot blasting step of projecting abrasive grains on the nozzle hole plate,
A fluid injection valve characterized by adjusting a predetermined fluid flow rate corresponding to the measurement of fluid ejected from the nozzle hole by setting a period during which the abrasive grains are projected by the shot blasting process to a predetermined projection time. Production method.
前記ショットブラスト加工工程は、前記噴孔プレートのうち、前記噴孔へ流体が流入する側の噴孔プレート上面に砥粒を投射する第1ショットブラスト工程と、流体が流出する側の噴孔プレート下面に前記砥粒を投射する第2ショットブラスト工程と、前記噴孔プレート上面に再び前記砥粒を投射する第3ショットブラスト工程とを備え、
前記第3ショットブラスト工程にて投射する前記砥粒の投射時間を、前記所定投射時間に調節することを特徴とする請求項1に記載の流体噴射弁の製造方法。
The shot blasting process includes a first shot blasting process in which abrasive grains are projected onto the upper surface of the nozzle hole plate on the side where the fluid flows into the nozzle hole, and the nozzle hole plate on the side where the fluid flows out. A second shot blasting process for projecting the abrasive grains on the lower surface, and a third shot blasting process for projecting the abrasive grains again on the upper surface of the nozzle hole plate,
The method for manufacturing a fluid injection valve according to claim 1, wherein a projection time of the abrasive grains projected in the third shot blasting step is adjusted to the predetermined projection time.
前記ショットブラスト加工工程は、前記第1ショットブラスト工程にて投射される前記砥粒によって前記噴孔プレート上面の稜線に生じたバリが流体噴射方向に曲げられ、前記第2ショットブラスト工程にて流体噴射方向とは逆方向に投射される前記砥粒によって前記バリを除去することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の流体噴射弁の製造方法。In the shot blasting process, burrs generated on the ridgeline on the upper surface of the nozzle hole plate are bent in the fluid ejection direction by the abrasive grains projected in the first shot blasting process, and fluid is generated in the second shot blasting process. The fluid injection valve manufacturing method according to claim 1, wherein the burr is removed by the abrasive grains projected in a direction opposite to the injection direction. 前記所定投射時間は、前記稜線のバリ除去および所定R寸法のR面取りを行なう所定稜線加工投射時間に、前記所定稜線加工投射時間の経過時に計測した前記噴孔の流体流量と前記所定の流体流量との差に応じた流量補正投射時間を加えた時間であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の流体噴射弁の製造方法。The predetermined projection time includes the fluid flow rate of the nozzle hole and the predetermined fluid flow rate measured when the predetermined ridge line machining projection time elapses during the predetermined ridge line machining projection time for performing deburring of the ridge line and R chamfering with a predetermined R dimension. The method for manufacturing a fluid injection valve according to any one of claims 1 to 3, wherein the time is a time obtained by adding a flow rate correction projection time corresponding to a difference between the flow rate correction projection time and the flow rate correction projection time. 前記砥粒を投射する前記流量補正投射時間とは、前記所定R寸法のR面取りが形成された前記稜線に、前記砥粒の再投射による所定稜線ダレ量を形成させることで、前記所定の流体流量に調整する時間であることを特徴とする請求項4に記載の流体噴射弁の製造方法。The flow rate correction projection time for projecting the abrasive grains means that the predetermined fluid is formed by forming a predetermined ridge line sagging amount due to re-projection of the abrasive grains on the ridge line on which the R chamfer having the predetermined R dimension is formed. It is time to adjust to flow volume, The manufacturing method of the fluid injection valve of Claim 4 characterized by the above-mentioned. 前記砥粒を投射する砥粒投射手段は、前記噴孔プレート上面および前記噴孔プレート下面の少なくとも一方に投射する時間を可変にすることを特徴とする請求項2から請求項5のいずれか一項に記載の流体噴射弁の製造方法。The abrasive grain projecting means for projecting the abrasive grains makes the time for projecting to at least one of the upper surface of the nozzle hole plate and the lower surface of the nozzle hole plate variable. The manufacturing method of the fluid injection valve as described in a term. 前記砥粒投射手段は、前記第1ショットブラスト工程、前記第2ショットブラスト工程、および前記第3ショットブラスト工程の各工程にて、独立して投射可能な手段であって、
前記噴孔プレートを形成する母材としての帯状の薄板部材に、前記帯状の長手方向に前記噴孔プレートが所定間隔で連続的に配置され、
前記第1ショットブラスト工程、前記第2ショットブラスト工程、および前記第3ショットブラスト工程に対応する前記砥粒投射手段が、前記帯状薄板部材を横断するように、往復移動が可能であることを特徴とする請求項6に記載の流体噴射弁の製造方法。
The abrasive grain projecting means is a means capable of independently projecting in each of the first shot blasting process, the second shot blasting process, and the third shot blasting process,
In the belt-like thin plate member as a base material forming the nozzle hole plate, the nozzle hole plate is continuously arranged at a predetermined interval in the belt-like longitudinal direction,
The abrasive grain projection means corresponding to the first shot blasting step, the second shot blasting step, and the third shot blasting step can reciprocate so as to cross the strip-like thin plate member. A method for manufacturing a fluid injection valve according to claim 6.
前記帯状薄板部材は、前記長手方向に順送りされており、
前記第1ショットブラスト工程、前記第2ショットブラスト工程、および記第3ショットブラスト工程に対応する前記砥粒投射手段が、それぞれ、前記帯状薄板部材に配置される異なる前記噴孔プレートに前記砥粒を投射するように配置されていることを特徴とする請求項7に記載の流体噴射弁の製造方法。
The strip-shaped thin plate member is fed forward in the longitudinal direction,
The abrasive grain projecting means corresponding to the first shot blasting process, the second shot blasting process, and the third shot blasting process are different from each other in the nozzle plate disposed on the strip-shaped thin plate member. The method for manufacturing a fluid injection valve according to claim 7, wherein the fluid injection valve is arranged so as to project.
前記帯状薄板部材を長手方向に順送りするとは、前記第1ショットブラスト工程、前記第2ショットブラスト工程、および記第3ショットブラスト工程に対応する前記砥粒投射手段による前記異なる前記噴孔プレートへの前記砥粒の投射が終了したとき、順送りすることであることを特徴とする請求項8に記載の流体噴射弁の製造方法。Forward feeding the strip-shaped thin plate member in the longitudinal direction means that the abrasive projection means corresponding to the first shot blasting step, the second shot blasting step, and the third shot blasting step are applied to the different nozzle plate. The method for manufacturing a fluid injection valve according to claim 8, wherein when the projection of the abrasive grains is finished, forward feeding is performed. 前記下孔加工工程は、パンチによるプレス加工によって有底孔を形成し、前記噴孔プレートの所定厚さ位置まで研削することによって、前記有底孔により押出された前記噴孔プレート表面の凸部の除去加工を行なうことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の流体噴射弁の製造方法。In the lower hole machining step, a bottomed hole is formed by pressing with a punch, and is ground to a predetermined thickness position of the nozzle hole plate, so that a convex portion of the surface of the nozzle hole plate extruded by the bottomed hole is formed. The method for manufacturing a fluid injection valve according to any one of claims 1 to 9, wherein the removal process is performed. 前記有底孔は、前記有底孔の開口部へ向かって拡径するテーパ孔であって、前記有底孔の軸線が、前記噴孔プレートに直交する垂線に対して傾斜していることを特徴とする請求項10に記載の流体噴射弁の製造方法。The bottomed hole is a tapered hole whose diameter increases toward the opening of the bottomed hole, and an axis of the bottomed hole is inclined with respect to a perpendicular perpendicular to the nozzle hole plate. The method of manufacturing a fluid injection valve according to claim 10. 弁ボディの先端部に形成された流体通路の出口に複数の噴孔を有する噴孔プレートを配設して、該噴孔から流体を噴射する流体噴射弁の製造方法において、
前記噴孔プレートに前記噴孔の下孔を加工する下孔加工工程と、
前記噴孔プレートに砥粒を投射するショットブラスト加工工程とを備えた噴孔加工方法であって、
前記噴孔から噴射される流体流量を計測する流量計測工程を有し、
前記流量計測工程にて計測した流体流量に応じて前記ショットブラスト加工工程の砥粒投射条件を補正することを特徴とする流体噴射弁の製造方法。
In a method of manufacturing a fluid injection valve in which an injection hole plate having a plurality of injection holes is disposed at an outlet of a fluid passage formed at a distal end portion of a valve body and fluid is injected from the injection holes.
A pilot hole machining step of machining the pilot hole in the nozzle hole plate;
A hole blasting method comprising a shot blasting step of projecting abrasive grains on the nozzle hole plate,
Having a flow rate measuring step for measuring the flow rate of fluid ejected from the nozzle hole;
A method for manufacturing a fluid injection valve, comprising correcting the abrasive grain projection conditions in the shot blasting step according to the fluid flow rate measured in the flow rate measurement step.
前記ショットブラスト加工工程は、複数のショットブラスト工程からなり、
これらショットブラスト工程のうち少なくとも一つのショットブラスト工程における砥粒投射条件を、前記流量計測工程にて計測した流体流量に応じて補正することを特徴とする請求項12に記載の流体噴射弁の製造方法。
The shot blasting process comprises a plurality of shot blasting processes,
13. The fluid injection valve according to claim 12, wherein abrasive grain projection conditions in at least one of the shot blasting steps are corrected according to the fluid flow rate measured in the flow rate measuring step. Method.
前記ショットブラスト加工工程は、前記下孔加工工程にて加工された下孔のバリ取りをするバリ取りショットブラスト工程と、このバリ取りショットブラスト工程にてバリ取りされた噴孔から噴射される流体流量を調量する流量調量ショットブラスト工程とからなり、
この流量調量ショットブラスト工程の砥粒投射条件を、前記流量計測工程にて計測した流体流量に応じて補正することを特徴とする請求項12または13に記載の流体噴射弁の製造方法。
The shot blasting process includes a deburring shot blasting process for deburring the pilot hole processed in the pilot hole machining process, and a fluid ejected from the nozzle hole deburred in the deburring shot blasting process. It consists of a flow metering shot blasting process to meter the flow rate,
The method for manufacturing a fluid injection valve according to claim 12 or 13, wherein the abrasive grain projection conditions of the flow rate metering shot blasting step are corrected according to the fluid flow rate measured in the flow rate measuring step.
前記砥粒投射条件の補正は、前記流量計測工程にて流体流量を計測した噴孔プレートに対するショットブラスト加工工程で行うことを特徴とする請求項12から請求項14のいずれか一項に記載の流体噴射弁の製造方法。The correction of the abrasive grain projection condition is performed in a shot blasting process for the nozzle hole plate in which the fluid flow rate is measured in the flow rate measuring process. Manufacturing method of fluid injection valve. 前記砥粒投射条件の補正は、前記流量計測工程にて流体流量を計測した噴孔プレートとは別の噴孔プレートに対するショットブラスト加工工程で行うことを特徴とする請求項12から請求項14のいずれか一項に記載の流体噴射弁の製造方法。15. The correction of the abrasive grain projection condition is performed in a shot blasting process for a nozzle hole plate different from the nozzle hole plate in which the fluid flow rate is measured in the flow rate measuring process. The manufacturing method of the fluid injection valve as described in any one of Claims. 前記ショットブラスト加工工程は、前記噴孔プレートのうち、流体が流入する側と流体が流出する側のいずれか一方側の面に砥粒を投射する第1ショットブラスト工程と、前記噴孔プレートのうち他方側の面に砥粒を投射する第2ショットブラスト工程とを備えることを特徴とする請求項1または12に記載の流体噴射弁の製造方法。The shot blasting step includes: a first shot blasting step of projecting abrasive grains on one surface of the nozzle hole plate on either the fluid inflow side or the fluid outflow side; The method of manufacturing a fluid injection valve according to claim 1, further comprising a second shot blasting step of projecting abrasive grains on the other surface. 前記下孔加工工程はパンチによるプレス加工を有し、
前記第1ショットブラスト工程では、前記パンチが前記噴孔プレートに入射する方向とは逆方向から砥粒を投射することを特徴とする請求項17に記載の流体噴射弁の製造方法。
The pilot hole machining step includes press working with a punch,
The fluid injection valve manufacturing method according to claim 17, wherein in the first shot blasting step, abrasive grains are projected from a direction opposite to a direction in which the punch enters the nozzle hole plate.
前記噴孔は、流体の噴射方向を決定する噴孔軸線が流体噴射弁軸に対して傾斜しているもの、および前記噴射方向に拡径するもののいずれか一方の特徴を有することを特徴とする請求項1から請求項18のいずれか一項に記載の流体噴射弁の製造方法。The nozzle hole has one of a feature in which a nozzle hole axis for determining a fluid jetting direction is inclined with respect to a fluid jetting valve shaft and a nozzle having a diameter expanding in the jetting direction. The manufacturing method of the fluid injection valve as described in any one of Claims 1-18.
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