(57)【要約】【課題】ロングノズルタイプの燃料噴射弁において、高強度・高剛性・低コストなノズルボディの成形方法を提供する。【解決手段】ノズルボディの素材を、一方の端部の外径と内径が最大径である大径円筒部１５１，他方の端部の外径と内径が最小径である小径円筒部１５２，その中間に位置する外径と内径が中間の大きさの径である中間径円筒部１５３を有する形状とし、第１成形工程では、中空ブランクを後方に押出成形して大径円筒部１５１を成形すると共に、中空ブランクを前方に押出成形して中間径円筒部１５３を成形し、第２成形工程では、前方押出成形した中間径円筒部１５３にしごき加工を行って内径を縮径させ小径円筒部１５２を得る。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射弁のノズルボディとなる、大径円筒部，中間径円筒部及び小径円筒部がそれぞれ軸方向に３段に形成されたノズルボディの成形方法において、
ノズルボディの大径円筒部を後方押出しで成形し、ノズルボディの中間径円筒部を前方押出しで成形し、中間ブランクを得る第１の成形工程と、
ノズルボディの小径円筒部を、前記中間ブランクの中間円筒部の外周をしごき加工し内径を縮小させて成形する第２の成形工程とを有することを特徴とする成形方法。
【請求項２】
軸方向に外径及び内径がそれぞれ異なる段付部を有するノズルボディを備えた燃料噴射弁において、
前記ノズルボディは、一方の端部に位置し外径と内径とがそれぞれ最大径である大径円筒部と、他方の端部に位置し外径と内径とがそれぞれ最小径である小径円筒部と、前記大径円筒部と前記小径円筒部との中間に位置し外径と内径とがそれぞれ中間の大きさの径である中間径円筒部と、前記大径円筒部と前記中間径円筒部とを連結する大径連結部と、前記小径円筒部と前記中間径円筒部とを連結する小径連結部とを有し、
前記大径円筒部は後方押出し成形、中間径円筒部は前方押出し成形、大径連結部は前記前方押出し成形の押残り、小径円筒部は前方押出し成形部にしごき加工を行って得られることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料噴射弁において、前記ノズルボディは加工硬化した状態で使用することを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項４】
請求項２に記載の燃料噴射弁において、前記ノズルボディはマルテンサイト系ステンレス鋼であること特徴とする燃料噴射弁。
【請求項５】
請求項２に記載の燃料噴射弁において、燃料噴射弁内に設けられる可動子をガイドするガイド部品の少なくとも一つは、前記ノズルボディの大径連結部に配置されることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項６】
請求項２に記載の燃料噴射弁において、燃料噴射弁のシール部品の少なくとも一つは、前記ノズルボディのしごき加工された前記小径筒状部に配置されることを特徴とする燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料噴射弁に使用するノズルボディの成形方法に関するものであり、特に電磁駆動部を有する電磁駆動式の燃料噴射弁に好適なノズルボディに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料噴射弁には、燃料導入口から燃料噴射口までの寸法が長いロングノズルタイプとよばれるものがある。このロングノズルタイプの燃料噴射弁は、ノズルボディを細長く形成することにより、ノズルボディの先端に備えた燃料噴射口と比較的大きなスペースを要する電磁駆動部との位置を離している。内燃機関の燃焼室に燃料を直接噴射する場合には、吸排気弁機構・点火プラグ・冷却水通路等を避けて設置する必要上、ノズルボディを細長くすることにより取付けスペースが小さくて済み、非常に有利である。
【０００３】
ノズルボディの製造方法としては、薄肉スリーブを素材とする方法や深絞り加工による成形方法が提案されている。
【０００４】
特表２００３−５０４５５８号公報では、管状の薄肉スリーブを使用、または深絞りを行って薄肉スリーブを製作している。そして薄肉成形された剛性の低いノズルボディの剛性を確保するために、ノズルボディに長手方向に延びる凹形状部を形成することを提案している。
【０００５】
一方、燃料噴射弁の構造には、特開２００７−２１８２０５号公報に記載されているように、ノズルボディの大径部内に磁気回路の固定子と可動子を収納するタイプのものがある。このタイプは、固定子と可動子の対向面外周に位置する非磁性部品を必要としないので、部品点数削減や組立性向上が図られており生産性が高い。その反面、固定子と可動子との間に流れる磁束がノズルボディへ漏洩し難くするために、ノズルボディ外周には溝が周上に刻設され薄肉になるので、ノズルボディの素材には強度が必要とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００３−５０４５５８号公報
【特許文献２】特開２００７−２１８２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的に、ノズルボディの製造方法としては、棒材からの切削加工やコイル材を鍛造により略形状とし、その後切削にて仕上げる加工方法が考えられる。しかし、ロングノズルタイプのノズルボディの加工では以下の問題がある。
【０００８】
棒材からの切削加工について説明すれば、ロングノズルタイプのノズルボディは燃料通路となる内径は細長穴加工を要する。また、その材料は燃料に対する耐触性が必要なためステンレス鋼であり切削性が悪い。よって加工時間が長い上材料歩留まりが悪くコスト高となる。
【０００９】
鍛造による加工方法について説明すれば、ロングノズルタイプのノズルボディについて、内径ｄ，全長Ｌとした場合、そのＬ／ｄ＜５程度であれば、その加工率によっては押出し加工を数回に分割することで成形は可能であるが、量産性を考慮すると難しい。燃料噴射弁に用いられる金属材は耐食性が要求されるためにステンレス鋼が使われるが、ステンレス鋼の成形は金型に掛かる面圧が高く金型寿命が短い。また、ステンレス鋼は焼付きが発生しやすい。細深穴成形で成形パンチ自体が細長いので、成形パンチに曲がりが発生し、座屈や焼付きが起こる。つまり、金型寿命の面で量産困難である。
【００１０】
よって、ロングノズルタイプのノズルボディの鍛造素材化ができないためにコスト高な棒材からの切削加工に頼ることになっていた。
【００１１】
一方で、燃料噴射弁として、ロングノズルタイプのノズルボディは、細長い形状であるため内燃機関への取付けの際、捩れや曲がりを起こさないように、剛性が必要である。特許文献１に示されるノズルボディは、この剛性を向上させる形状を提案しているが、大径部と小径部を連結する部分については考慮されてない。また、成形方法については述べられていない。
【００１２】
また、燃料噴射弁として、ロングノズルタイプのノズルボディの大径部内部に磁気回路の固定子と可動子を収納するタイプに使用する場合は、固定子と可動子との間に流れる磁束がノズルボディへ漏洩し難くするために、ノズルボディ外周には溝が周上に刻設され薄肉になるので、ノズルボディの素材には強度が必要とされる。
【００１３】
高い強度を得る方法としては、素材として高強度材を使用する方法があるが、さらに切削性が悪化し、生産性が低くなりコスト高となる。焼入れして強度向上を図る方法では、焼入れによる変形が伴うので、変形を修正する仕上げ切削工程が追加されコスト高になる。冷間鍛造等の塑性加工により加工硬化を図る方法であれば、略形状の素材を成形することにより、材料費・切削加工費を低減したうえで強度向上が図れるが、従来技術では、前述したように量産困難であった。
【００１４】
本発明は、ロングノズルタイプの燃料噴射弁において、高強度・高剛性・低コストなノズルボディを提供すること、その方法として冷間鍛造による成形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明では、燃料噴射弁のノズルボディとなる、大径円筒部，中間径円筒部及び小径円筒部がそれぞれ軸方向に３段に形成されたノズルボディの成形方法において、ノズルボディの大径円筒部を後方押出しで成形し、ノズルボディの中間径円筒部を前方押出しで成形し、中間ブランクを得る第１の成形工程と、ノズルボディの小径円筒部を、前記中間ブランクの中間円筒部の外周をしごき加工し内径を縮小させて成形する第２の成形工程とを行ってノズルボディを加工する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、高強度・高剛性・低コストなノズルボディ素材を成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】燃料噴射弁の全体構成を示す縦断面図である。
【図２】ノズルボディ素材の縦断面図である。
【図３】ノズルボディ素材の成形工程図である。
【図４】第１の成形工程の金型構造と成形過程を示す縦断面図である。
【図５】中間ブランクの縦断面図と後方押出し部・前方押出し部・押残り部の横断面を表す図である。
【図６】第２の成形工程の金型構造と成形過程を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明では、ノズルボディにおいて、その素材は、外周と内周が夫々軸方向に３段に形成され、一方の端部の外径と内径が最大径である大径円筒部、他方の端部の外径と内径が最小径である小径円筒部、その中間に位置する外径と内径が中間の大きさの径である中間径円筒部，大径円筒部と中間径円筒部を連結する大径連結部，小径円筒部と中間径円筒部を連結する小径連結部を有する形状とし、
外周がノズルボディ素材の大径円筒部外周と略同形状、内周がノズルボディ素材の中間径円筒部内周と略同形状の中空ブランクを、内周がノズルボディ素材の大径円筒部・大径連結部・中間径円筒部の外周と略同形状のキャビティを有するダイで保持し、ノズルボディ素材の大径円筒部・大径連結部・中間径円筒部の内周と略同形状の外周を有するピンにて押圧することで後方に押出し、ダイとピンの円周状の隙間に配設したリング状パンチにて、押出された端面を更に押圧してノズルボディ素材の中間径円筒部を前方に押出し、その前方押出しの押残り部を大径連結部とし中間ブランクを得る第１の成形工程と、
ノズルボディ素材の小径連結部・小径円筒部の外周と略同形状の内周を有するダイで、中間ブランクの大径円筒部端面または大径連結部内周端面を押圧し、中間ブランクの前方押出し部の外周をしごき加工することで内径を縮小させる第２の成形工程とを有することとした。
【００１９】
以下、本発明を実施例に基づき説明する。
【実施例】
【００２０】
図１は、本発明による成形方法にて冷間鍛造したノズルボディ素材を仕上げ切削加工し燃料噴射弁に使用した例であり、その燃料噴射弁断面図である。
【００２１】
この燃料噴射弁１は、燃料導入口２から燃料噴射口３０までの寸法が長いロングノズルタイプとよばれるものである。
【００２２】
これは、比較的大きなスペースを要する電磁駆動部４０と燃料噴射口３０の位置を離し、燃料噴射口３０を先端に備えたノズルボディ５０を細長く形成したものである。内燃機関の燃焼室に燃料を直接噴射する場合は、吸排気弁機構・点火プラグ・冷却水通路等を避けて設置する必要上、ノズルボディ５０が細長いことが取付けスペースにおいて非常に有利である。
【００２３】
その反面、ロングノズルタイプのノズルボディ５０は、細長い形状であるため内燃機関へ取付けの際、捩れや曲がりを起こしやすく、剛性を考慮する必要がある。
【００２４】
燃料噴射弁１の主要部品について簡単に説明すると、可動コア７と鍔９２で係合され先端に弁体９１を備えた可動子９，燃料噴射口３０と可動子９の往復動をガイドする２ケのガイドプレート３１・３３を収納するノズルボディ５０，電磁駆動部４０で磁気回路を構成するハウジング４２，燃料導入口２を併せ持つ固定コア４３、及び電磁コイル４１，固定コア４３の燃料通路４８に位置し、可動子９と可動コア７を押戻す戻しばね４４と戻しばね４４を固定する調整子４５等が構成部品となる。
【００２５】
ノズルボディ５０は直径が小さい小径筒状部５１と直径が大きい大径筒状部５２とを備え、両者間は厚肉の連結部５３により繋がっている。
【００２６】
小径筒状部５１の内周は２段になっており、内径が小さい小径円筒部内周１５２ｂと内径が大きい中間円筒部内周１５３ｂにより形成される。
【００２７】
ノズルボディ５０の小径筒状部５１の外周には溝５６が形成される。この溝５６に樹脂材製のチップシールあるいは金属の周りにゴムが焼付けられたガスケットで代表されるシール部材５６Ａを嵌め込むためである。
【００２８】
ノズルボディ５０の小径円筒部内周１５２ｂが必要とされる理由は、外周に形成されるシール部材５６Ａ用の溝５６の最小外径と小径円筒部内周１５２ｂの肉厚を確保し、ノズルボディ５０の剛性を確保することにある。
【００２９】
中間円筒部内周１５３ｂを廃止して、全て小径円筒部内周１５２ｂとすることもできるが、より細深穴となることで、切削加工であれば工具が細長くなるので、工具剛性が無くなり切削時間増加してしまう。特に、板金プレス加工・鍛造加工においても金型が細長くなり剛性が無くなり、耐圧不足による座屈・耐引張応力不足による破断などが起こり金型寿命が短く量産が困難となる。
【００３０】
要するに、小径筒状部５１の小径円筒部内周１５２ｂと中間円筒部内周１５３ｂの径差は燃料噴射弁１の剛性と量産性を両立するために設けられたものである。
【００３１】
ノズルボディ５０の大径筒状部５２には可動子９をガイドする第２のガイドプレート３３が大径筒状部５２と連結部５３の境界に圧入固定されている。
【００３２】
この第２のガイドプレート３３は可動子９をガイドするガイド孔３３ａを中央に、その周囲に複数の燃料流路孔３３ｂとを併せ持つ。
【００３３】
さらに、中央の上面には凹部３３Ｃが形成されている。この凹部３３Ｃと可動コア７の間にはばね３４が保持され可動コア７の動きを抑制する。
【００３４】
第２のガイドプレート３３の片端面外周３３ｄは、軸方向に突き当てて固定されており、圧入位置精度が高く、組立が簡単である。
【００３５】
ノズルボディ５０の連結部５３の肉厚が厚く剛性があるために切削加工時のチャック圧による変形を防止できる。
【００３６】
仮に、このノズルボディを深絞り品で代用しようとすれば（同形状のものは深絞りできないが）、深絞り時のスプリングバックや板材の異方性等により、精度は低いものとなる。
【００３７】
また、切削加工を行い内径を仕上げても、多少の精度改善がきるが、ノズルボディの剛性が低く切削加工時のチャック圧による変形が大きく精度は低い。
【００３８】
それに加えて、第２ガイドプレート３３の端面を突き当てる形状にノズルボディ大径筒状部の内周下端部を切削加工しようとすれば、更に肉厚は薄くなり剛性確保が困難になる。
【００３９】
仮にノズルボディの剛性が足りない場合、第２のガイドプレート３３の位置精度が悪化したり、内燃機関への取付時の捩れや曲がりが発生するが、この場合は可動子９に摺動抵抗が増加し往復動が正常に行われないので、精確な燃料噴射が行えないことになる。
【００４０】
以上説明したように、本発明のノズルボディ５０は剛性が確保されており、ガイド部材が精確に組めて、内燃機関へ取付ける際も捩れや曲がりの発生が少なく、細長い形状の可動子９であっても摺動抵抗の少ないまっすぐな往復動が可能となり、精確な燃料噴射が行える。
【００４１】
次に、電磁駆動部４０について説明する。
【００４２】
可動コア７は中央に凹形状と貫通孔を有し可動子９の鍔９２とで係合された状態で、ノズルボディ５０の大径筒状部５２の内周に隙間をもって収納される。
【００４３】
固定コア４３は中央に燃料通路４８が貫通、外周には磁気回路を構成する鍔４７が形成されている。固定コア４３の鍔４７には、電磁コイル４１の端子４９が引出せるように端子孔４７ａが備えられている。
【００４４】
固定コア４３は固定子４６がノズルボディ５０の大径筒状部５２内周に圧入され、ノズルボディ５０の大径筒状部５２端面と鍔４７とを突き当てて固定され、その後大径筒状部５２外周に刻設された溶接溝５７から固定子４６へ向い溶接され、燃料漏れを起こさぬように密閉されている。
【００４５】
電磁コイル４１はノズルボディ５０の大径筒状部５２外周、及び端子４９を固定コア４３の鍔４７に設けられた端子孔４７ａと嵌合される。
【００４６】
ハウジング４２は、底面中央に孔を有したカップ形状であり、固定コア４３の鍔４７の外周に嵌合し、ノズルボディ５０の大径筒状部５２外周と圧入にて固定された後、溶接にて固定される。
【００４７】
可動子９の鍔部９２上方の燃料通路４８には、戻しばね４４と、燃料通路４８に圧入にて固定される調整子４５とが配設される。
【００４８】
電磁コイル４１の消勢時、可動子９は、戻しばね４４の押付け力により可動子９先端の弁体９１をオリフィスプレート３２に押付けることで、固定される。
【００４９】
電磁コイル４１の負勢時、固定コア４３の固定子４６と鍔４７，ハウジング４２，ノズルボディ５０の大径筒状部５２，可動コア７に磁束が発生、可動コア７が固定子４６に吸引されて係合する可動子９を持ち上げることにより、可動子９先端の弁体９１がオリフィスプレートと離間して、燃料噴射が行われる。
【００５０】
このような構成の燃料噴射弁の場合、固定子４６と可動コア７との間に流れる磁束がノズルボディ５０の大径筒状部５２へ漏洩し難くするために、ノズルボディ５０の大径筒状部５２外周には磁気絞り溝５６が周上に刻設される。
【００５１】
そうすると、ノズルボディ５０の磁気絞り溝５６の肉厚は薄くなるため、ノズルボディ５０の素材には、燃料噴射に要する圧力に耐えられるような強度が必要とされる。
【００５２】
実施例で示すノズルボディ５０は冷間鍛造にて成形された図２形状のノズルボディ素材１５０を切削加工したものである。切削加工後は、焼入れ等の強度向上させる処理は行わず、洗浄工程等を経て燃料噴射弁１へ組み込まれる。冷間鍛造にて成形されたことで、加工硬化が図られていて強度が高い。しかも、焼入れ処理を必要としないので生産性も高い。
【００５３】
強度面について具体的に説明する。
【００５４】
材料は、マルテンサイト系ステンレス鋼のうち冷間鍛造に有利な材料硬度が低いものを選定した。硬度でいえば、焼なまし状態でマイクロビッカースＨｖ１９０（引張り強さ換算近似値６００ＭＰａ）前後のものである。その材料を用いた成形品であるノズルボディ素材１５０のノズルボディ５０の磁気絞り溝５６に相当する部分の硬度はＨｖ２９５（引張強さ換算近似値９００ＭＰａ）前後が得られ、燃料噴射に要する圧力に耐えられる強度が確保されていることを確認した。
【００５５】
以上説明したように、本発明のノズルボディ５０は冷間鍛造にて成形されたことで強度が確保され、しかも焼入れ処理を必要としないので生産性が高く低コストなものとなる。
【００５６】
次に、ノズルボディ素材１５０の成形方法について説明する。
【００５７】
図２は本発明による成形方法にて冷間鍛造したノズルボディ素材１５０の縦断面図である。
【００５８】
ノズルボディ素材１５０の形状を説明すると、外周と内周が夫々軸方向に３段に形成されており、端部の外径と内径が最大径である大径円筒部１５１、もう一方の端部の外径と内径が最小径である小径円筒部１５２、その中間に位置する外径と内径が中間の大きさの径である中間径円筒部１５３，大径円筒部１５１と中間径円筒部１５３をテーパ状に連結する大径連結部１５４，小径円筒部１５２と中間径円筒部１５３をテーパ状に連結する小径連結部１５５からなるノズルボディ素材１５０とした。
【００５９】
図３にノズルボディ素材１５０の成形工程を示す。
【００６０】
中空ブランク１３０を後方・前方に押出成形し中間ブランク１４０とする第１成形工程、中間ブランク１４０の中間径円筒部外周１５３ａの外周をしごき加工してノズルボディ素材１５０を得る第２成形工程である。
【００６１】
中空ブランク１３０の外周１３０ａはノズルボディ素材１５０の大径円筒部外周１５１ａと略同形状であり、内周１３０ｂはノズルボディ素材１５０の中間径円筒部内周１５３ｂと略同形状であり、全長１３０Ｌを調整してノズルボディ素材１５０と同体積としてある。焼鈍処理を行い素材硬度を低下させてある。また、次工程にて金型との焼付きを防止するため、表面には潤滑処理を施してある。
【００６２】
中空ブランク１３０は棒材から切削加工により製作しても良いが、生産数量によっては、冷間鍛造により成形するとより低コストにできる。
【００６３】
図４に第１成形工程の金型構造と成形過程を示す。
【００６４】
図４（Ａ）は成形直前の状態を示す。
【００６５】
ノズルボディ素材１５０の大径円筒部外周１５１ａと略同形状の第１キャビティ２０１と、大径連結部外周１５４ａと略同形状の第２キャビティ２０４と、中間径円筒部外周１５３ａと略同形状の第３キャビティ２０２を有するダイス２００は、受圧台に固定された状態で、中空ブランク１３０を第１キャビティ２０１内に嵌合し中空ブランク外周１３０ａを保持。ノズルボディ素材１５０の中間径円筒部内周１５３ｂと略同形状の外周を有するマンドレル２１１を先端に備え、大径連結部内周１５４ｂと大径円筒部内周１５１ｂと略同形状を有するパンチ２１０にて、マンドレル２１１を中空ブランク内周１３０ｂの内周に嵌合し、保持する。
【００６６】
パンチ２１０の胴体２１２の外周には、円筒状のスリーブパンチ２２０が配設され第１キャビティ２０１と嵌合している。
【００６７】
図４（Ｂ）は、成形中であり後方押出し完了の状態を示す。
【００６８】
パンチ２１０及びスリーブパンチ２２０を下降させ押圧Ｆ１を行うと中空ブランク１３０は変形し、材料はダイス２００とパンチ２１０とスリーブパンチ２２０で構成される隙間へ塑性流動する。第１段階での塑性流動Ｒ１は押圧方向に対し後方に流れるので後方押出しと呼ばれる。後方押出しはスリーブパンチ端面２２０ｃと後方押出し端面１３１ｃが突当り完了するが、この時は成形途中であり押残りＮ１を残した状態である。
【００６９】
図４（Ｃ）は前方押出し完了であり第１成形工程直後の状態を示す。
【００７０】
後方押出し完了後は、第２段階が始まる。パンチ２１０の押圧Ｆ１にスリーブパンチ２２０の押圧Ｆ２が加えられ、後方押出し時の押残りＮ１は塑性流動Ｒ２する。塑性流動Ｒ２は押圧方向に対し前方であるので前方押出しと呼ばれる。
【００７１】
前方押出しは、押残りＮ２が、ノズルボディ素材１５０の大径連結部１５４の形状に達した時点で完了し、金型から取り外され中間ブランク１４０を得る。
【００７２】
この押残りＮ２を利用にて、前述した第２のガイドプレート３３を固定したり、ノズルボディ１５０の剛性を確保したのが本実施例である。
【００７３】
また、この押残りＮ２の厚さは自由に変えることができ、深絞り形状に似たものも成形可能である。
【００７４】
後方・前方の塑性流動の方向をコントロールする理由を説明すると、仮に前方押出しを先に、後方押出しを後にした場合、前方押出しされた半成形品がマンドレル２１１に咥え付いてしまいパンチ２１０を押圧することができなくなるからである。仮に、成形できたとしても、非常に大きな押圧が必要になり金型寿命が短く量産できない。
【００７５】
ここで、塑性流動の方向をコントロールする方法を挙げると、第１に後方押出しと前方押出しの工程を分ける方法，第２にワーク端面に背圧を掛ける方法が挙げられる。
【００７６】
第１の方法は、成形工程が増えてしまいコスト高になる。また、後述する第２成形工程で使用可能な面精度を得る場合、密閉状態の金型構造となるため内部圧力が高くなり金型寿命が短くなる。
【００７７】
第２の方法は、背圧を常時掛けると大きな押圧が必要で金型寿命が短くなる。成形過程で背圧を操作できれば金型寿命は短くしないで量産できるが、そのような装置は複雑で非常に高価である。
【００７８】
そこで、断面減少率の差で塑性流動の方向をコントロールした。
【００７９】
図５に中間ブランク１４０と後方押出し部断面Ａｂ，前方押出し部断面Ａｆ，押残り部断面Ａｏを示す。この場合、後方押出しの断面減少率εｂ＝１−Ａｂ／Ａｏ，前方押出しの断面減少率εｆ＝１−Ａｆ／Ａｏで表され、εｆ−εｂ＞０.０８の時は後方押出しが優先的に起こり、εｆ−εｂ＜０.０４４の時は前方押出しが優先的に起こることが実験で確認できた。尚、この値は、成形形状・潤滑状態により変化すると考えられる。
【００８０】
本実施例では、εｆ−εｂ＝０.０９として実施し、後方押出し→前方押出しの段階的な成形が１工程で行えた。また、中間ブランク１４０の大径円筒部端面１５１ｃはスリーブパンチ端面２２０ｃに押圧されているので、面精度が良好で次工程となる第２成形工程の押圧面として利用する。
【００８１】
次に第２成形工程であるしごき加工について説明する。
【００８２】
一般的に、しごき加工といえば、カップ状成形品において、カップ入口側からピンを挿入し、そのピンで内周を拘束しながらカップ底面を押圧してカップ状成形品の外径より小さな内径を有するダイスに通すことにより、外径を小さく、全長を長くする加工であったり、その加工により加工面の面粗度向上を図ったりするものである。また、軸製品であれば、軸の外径をしごき加工して軸外径を縮小し全長を伸ばしたり、軸面精度を向上したりするものである。
【００８３】
これに対し、本発明のしごき加工とは、中空材の外径をしごき加工することにより、内径を縮小させることを目的としている。
【００８４】
板金加工における絞り加工が、内径を縮小させる面では似ているが、板金加工の場合は、絞り品のカップ底面を押圧し縮径する。
【００８５】
これに対し、本発明のしごき加工は、成形品の端面を押圧し、しごき加工部は押圧方向からみて前方にあることを特徴としている。
【００８６】
図６に第２成形工程の金型構造と成形過程を示す。
【００８７】
図６（Ａ）は成形直前の状態で、ノズルボディ素材１５０の中間径円筒部外周１５３ａと略同形状の第１キャビティ３０３と、小径連結部外周１５５ａと略同形状の第２キャビティ３０５と、小径円筒部外周１５２ａと略同形状の第３キャビティ３０２を有するダイス３００が受圧台に固定されおり、中間ブランク１４０は中間径円筒部外周１５３ａを第１キャビティへ嵌合し、保持されている。
【００８８】
パンチ３１０により大径円筒部端面１５１ｃを押圧Ｆ３し、中間径円筒部１５３を第２キャビティ３０５と第３キャビティ３０２へ押出して、中間径円筒部外周１５３ａをしごき加工して中間径円筒部内周１５３ｂを縮径させ、小径円筒部内周１５２ｂの成形が完了し、ノズルボディ素材１５０を得る。
【００８９】
このしごき加工において、パンチは形状を変更して、大径連結部内周面１５４ｂを押圧することも可能である。また、ノズルボディ素材１５０の内周形状を金型で拘束して成形しても可能である。
【００９０】
図６（Ｂ）は成形直後の状態で、この後、ダイス３００からノズルボディ素材１５０は取り出されて、後加工を行う。
【００９１】
ノズルボディ素材１５０はこの後、切削加工され燃料噴射弁１に組み込まれるが、小径円筒部内周１５２ｂから中間径円筒部内周１５３ｂは燃料通路として無切削で使用できる。また、小径連結部内周１５５ｂはしごき加工において、金型で拘束は無いので、滑らかなテーパ状であり、燃料通路としては滑らかであり都合が良い。
【００９２】
この小径円状部内周１５２ｂから中間径円筒部内周１５３ｂにかけては、長細孔であり切削加工を行うことが困難な箇所であり、無切削にして生産性が高いものとした。
【００９３】
以上説明したように、本発明のノズルボディ５０は剛性が確保されており、ガイド部材が精確に組めて、内燃機関へ取付ける際も捩れや曲がりの発生が少なく、細長い形状の可動子９であっても摺動抵抗の少ないまっすぐな往復動が可能となり、精確な燃料噴射が行える。
【００９４】
また、本発明のノズルボディ５０は冷間鍛造にて成形されたことで強度が確保され、焼入れ処理を必要としないので生産性が高く低コストなものとなる。
【００９５】
ノズルボディ５０は、難切削箇所である長細孔の燃料通路を冷間鍛造で仕上げられるので、省切削化が図れ生産性が高く低コストなものとなる。
【符号の説明】
【００９６】
１  燃料噴射弁
５０  ノズルボディ
５１  小径筒状部
５２  大径筒状部
５３  連結部
１３０  中空ブランク
１４０  中間ブランク
１５０  ノズルボディ素材
１５１  大径円筒部
１５２  小径円筒部
１５３  中間径円筒部
１５４  大径連結部
１５５  小径連結部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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