(57)【要約】【課題】  内燃機関用インジェクタのインジェクタノズルに対し、噴射孔毎に加工量を変更することができるインジェクタノズルの加工装置および加工方法を提供する。【解決手段】  インジェクタノズル１００の先端部１００ｃに形成された複数の噴射孔１０５に砥粒懸濁液Ｓを送給することによって当該噴射孔を研削加工するインジェクタノズルの加工装置１であって、噴射孔１０５に砥粒懸濁液Ｓを送給する送給装置５と、インジェクタノズル１００の先端部１００ｃに外接し、噴射孔１０５を少なくとも１つを除いて閉塞する噴射孔閉塞部材２とを備え、インジェクタノズル１００と噴射孔閉塞部材２とを相対変位させることにより、噴射孔閉塞部材２に閉塞されない噴射孔１０５を順次変化させながら研削加工を行うことを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インジェクタノズルの先端部に形成された複数の噴射孔に砥粒懸濁液を流通させることによって当該噴射孔を研削加工するインジェクタノズルの加工装置であって、
前記噴射孔に前記砥粒懸濁液を送給する送給装置と、
前記インジェクタノズルの前記先端部に外接し、前記噴射孔を少なくとも１つを除いて閉塞する噴射孔閉塞部材と
を備え、
前記噴射孔閉塞部材は、当該噴射孔閉塞部材に閉塞されない噴射孔を任意に選択可能とすべく、前記インジェクタノズルに対して相対変位可能に設けられたことを特徴とするインジェクタノズルの加工装置。
【請求項２】
前記インジェクタノズルを支持するとともに、前記噴射孔閉塞部材を支持する閉塞部材ホルダを備えることを特徴とする、請求項１に記載のインジェクタノズルの加工装置。
【請求項３】
前記インジェクタノズルを支持するノズルホルダを備え、
前記閉塞部材ホルダと前記ノズルホルダとの相対位置を確認するための位置確認手段を備えることを特徴とする、請求項２に記載のインジェクタノズルの加工装置。
【請求項４】
前記噴射孔は、前記インジェクタノズルの軸線を中心とする同一円周上に配置され、
前記噴射孔閉塞部材は、前記軸線を中心として前記インジェクタノズルに対して相対回転可能に設けられるとともに、所定の回転位置において前記噴射孔の少なくとも１つと連続する貫通孔を有することを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか１つの項に記載のインジェクタノズルの加工装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つの項に記載のインジェクタノズルの加工装置を用いて、前記噴射孔を研削加工するインジェクタノズルの加工方法であって、
前記噴射孔閉塞部材を前記インジェクタノズルに対して相対変位させ、前記噴射孔閉塞部材に閉塞されない噴射孔を選択する工程と、
前記送給装置によって前記噴射孔に任意の加工条件で前記砥粒懸濁液を送給する工程と
を含むことを特徴とするインジェクタノズルの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インジェクタノズルの加工装置および加工方法に係り、詳しくは砥粒懸濁液を用いてインジェクタノズルの噴射孔を研削（研磨）加工する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関用インジェクタのインジェクタノズルに穿孔等によって形成された噴射孔を仕上げ加工する方法として、噴射孔に砥粒懸濁液を流通させ、砥粒懸濁液によって噴射孔を研削および研磨する手法が採られることがある。砥粒懸濁液による研削加工は、噴射孔のような微小孔の加工に適しており、噴射孔の孔径の拡径や噴射孔内面の表面粗さの調整、噴射孔の開口端にＲ部を形成すること等が可能である（例えば、特許文献１および２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−５２０２２号公報
【特許文献２】特開平１０−３３７６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、砥粒懸濁液による従来の研削加工は、送給装置によって加圧した砥粒懸濁液をインジェクタノズルの内部に送給し、インジェクタノズルの内部から各噴射孔に砥粒懸濁液を流通させる手法を採っているため、複数の噴射孔の全てに概ね均一に砥粒懸濁液が供給される。そのため、噴射孔毎に砥粒懸濁液の送給条件（砥粒懸濁液圧、送給時間等）を設定できず、各噴射孔の加工量（研削量）が同一になってしまう問題がある。
【０００５】
本発明は以上の問題を鑑みてなされたものであって、噴射孔毎に加工量を変更することができるインジェクタノズルの加工装置および加工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】
【０００６】
上記課題を解決するために、第１の発明は、インジェクタノズル（１００）の先端部（１００ｃ）に形成された複数の噴射孔（１０５）に砥粒懸濁液（Ｓ）を流通させることによって当該噴射孔を研削加工するインジェクタノズルの加工装置（１）であって、前記噴射孔に前記砥粒懸濁液を送給する送給装置（５）と、前記インジェクタノズルの前記先端部に外接し、前記噴射孔を少なくとも１つを除いて閉塞する噴射孔閉塞部材（２）とを備え、前記噴射孔閉塞部材は、当該噴射孔閉塞部材に閉塞されない噴射孔を任意に選択可能とすべく、前記インジェクタノズルに対して相対変位可能に設けられたことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、噴射孔閉塞部材によって砥粒懸濁液を流通させる噴射孔を任意に選択することが可能になる。そのため、選択した噴射孔毎に砥粒懸濁液の送給条件を設定することが可能になり、噴射孔毎に加工量を変更することが可能になる。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記インジェクタノズルを支持するとともに、前記噴射孔閉塞部材を支持する閉塞部材ホルダ（３）を備えることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、閉塞部材ホルダがインジェクタノズルと噴射孔閉塞部材とをともに支持するため、インジェクタノズルと噴射孔閉塞部材との位置関係が安定する。また、噴射孔閉塞部材と閉塞部材ホルダとを別部材としたことにより、インジェクタノズルおよび噴射孔の形状に合わせて、噴射孔閉塞部材のみを対応する形状のものに交換することが可能になる。
【００１０】
第３の発明は、第２の発明において、前記インジェクタノズルを支持するノズルホルダ（４）を備え、前記閉塞部材ホルダと前記ノズルホルダとの相対位置を確認するための位置確認手段（６１，６２）を備えることを特徴とする。位置確認手段は、例えば、目視で確認する場合には目盛りであればよく、電気的に確認する場合には、ポテンショメータやレゾルバ、光学式エンコーダであればよい。
【００１１】
この構成によれば、閉塞部材ホルダとインジェクタノズルとの相対位置の確認が可能になり、インジェクタノズルと閉塞部材の相対位置を認識することができ、閉塞部材によって閉塞されていない噴射孔を認識することができる。
【００１２】
第４の発明は、第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記噴射孔は、前記インジェクタノズルの軸線（Ａ）を中心とする同一円周上に配置され、前記噴射孔閉塞部材は、前記軸線を中心として前記インジェクタノズルに対して相対回転可能に設けられるとともに、所定の回転位置において前記噴射孔の少なくとも１つと連続する貫通孔を有することを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、インジェクタノズルと噴射孔閉塞部材との相対回転により、噴射孔閉塞部材によって閉塞されない噴射孔を変更することができる。
【００１４】
第５の発明は、第１〜第４のいずれか１つの発明におけるインジェクタノズルの加工装置を用いて、噴射孔を研削加工するインジェクタノズルの加工方法であって、前記噴射孔閉塞部材を前記インジェクタノズルに対して相対変位させ、前記噴射孔閉塞部材に閉塞されない噴射孔を選択する工程と、前記送給装置によって前記噴射孔に任意の加工条件で前記砥粒懸濁液を送給する工程とを含むことを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、噴射孔毎に加工条件を設定することが可能になり、噴射孔の形状を孔毎に変化させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１６】
以上の構成によれば、噴射孔毎に加工条件を設定し、加工量を変化させることができるインジェクタノズルの加工装置が得られる。また、当該加工装置を用いた加工方法により、噴射孔毎に形状を変化させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】インジェクタノズルの加工装置を示す断面図
【図２】図１のII部分を拡大して示す断面図
【図３】図１のIII−III断面図
【図４】インジェクタノズルの加工装置の要部を示す斜視図
【図５】噴射孔の加工工程を示すフロー図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明を自動車用内燃機関のインジェクタに用いられるインジェクタノズルの加工装置に適用した一実施形態を詳細に説明する。実施形態に係るインジェクタノズルの加工装置は、インジェクタノズルの先端部に形成された噴射孔を砥粒懸濁液によって研削（研磨）する装置である。
【００１９】
図１は、実施形態に係るインジェクタノズル１００の加工装置１を示す断面図であって、ワークとしてのインジェクタノズル１００が加工装置１にセットされた状態を示している。以下の説明では、図１の紙面上側を上方として説明する。図１に示すように、インジェクタノズル１００は、円柱状の基端部１００ａと、基端部１００ａよりも小径に形成された円柱状の中央部１００ｂと、先端側が先細となる円錐状の先端部１００ｃとを基端側から順に同軸に備えている。基端部１００ａ、中央部１００ｂ、先端部１００ｃの内部には、インジェクタノズル１００の軸線Ａに沿ってニードルバルブ（図示しない）を摺動自在に収容するノズル孔１０１が基端側に開口するかたちで形成されている。
【００２０】
ノズル孔１０１の軸線Ａ方向における中間部分には、ノズル孔１０１よりも大径の燃料溜り部１０２が形成されており、燃料溜り部１０２にはインジェクタノズル１００の基端面に延びる燃料供給孔１０３が連続している。中央部１００ｂの基端側の外周部分には、径方向に張り出したガイド部１０４が形成されている。
【００２１】
図２および図３に示すように、インジェクタノズル１００の先端部１００ｃには、その外面からノズル孔１０１に貫通する噴射孔１０５が８つ形成されている。各噴射孔１０５の先端部１００ｃの外面における開口端は、インジェクタノズル１００の軸線Ａを中心として、それぞれ４５°の間隔をもって等間隔に配置されている（図３参照）。
【００２２】
インジェクタノズル１００は、金属材料から形成され、ノズル孔１０１、燃料供給孔１０３、噴射孔１０５が予め穿設された状態で加工装置１にセットされる。
【００２３】
図１に示すように、加工装置１は、噴射孔閉塞部材２と、閉塞部材ホルダ３と、ノズルホルダ４と、送給装置５と、攪拌槽６とを主要構成要素として備えている。噴射孔閉塞部材２、閉塞部材ホルダ３、ノズルホルダ４は、インジェクタノズル１００の軸線Ａと同軸に配置されている。
【００２４】
図１〜図３に示すように、噴射孔閉塞部材２は、円柱状を呈し、その中心部にインジェクタノズル１００の先端部１００ｃが嵌入する保持孔１１を有している。保持孔１１の内周面には、噴射孔閉塞部材２の外周面に貫通する連通孔１２が２つ形成されている。図３に示すように、各連通孔１２は、軸線Ａを中心として互いに１８０°の角度をもって配置されており、その径方向外側部分が拡径された段付孔となっている。また、噴射孔閉塞部材２の下端面には、ピン孔１３が形成されている。
【００２５】
閉塞部材ホルダ３は、円柱状の本体部１４と、本体部１４の上端部に形成された円板状のフランジ部１５とを備えており、フランジ部１５が台座７の上面に支持されている。閉塞部材ホルダ３の上端面には、その軸線に沿って有底かつ筒状の支持孔１６が形成されている。支持孔１６の底面１６ａには、噴射孔閉塞部材２が嵌装される筒状の凹部１７が形成されている。
【００２６】
凹部１７の底面にはピン孔１８が形成されており、噴射孔閉塞部材２が凹部１７に嵌装される際、噴射孔閉塞部材２のピン孔１３と凹部１７のピン孔１８とにノックピン１９が嵌め込まれる。これにより、閉塞部材ホルダ３に対する噴射孔閉塞部材２の回り止めがなされる。
【００２７】
閉塞部材ホルダ３には、噴射孔閉塞部材２が嵌装された状態において、噴射孔閉塞部材２の連通孔１２に連通するとともに、本体部１４の外面に延びる２つの排出孔２１が形成されている。また、凹部１７の底面の中心部には本体部１４の軸線に沿って下方に延びる貫通孔２２が形成されている。
【００２８】
閉塞部材ホルダ３の支持孔１６には、インジェクタノズル１００の先端部１００ｃおよび中央部１００ｂが挿入される。支持孔１６の内周面にはインジェクタノズル１００のガイド部１０４が内接し、インジェクタノズル１００の挿入時における位置ずれ（倒れ）が防止される。インジェクタノズル１００の先端部１００ｃは、噴射孔閉塞部材２の保持孔１１に嵌合し、インジェクタノズル１００の先端部１００ｃの外面が保持孔１１の内面に覆われる。なお、この状態において、インジェクタノズル１００と噴射孔閉塞部材２とは、軸線Ａ回りに互いに相対回転可能になっており、所定の相対回転位置（相対角度）において噴射孔閉塞部材２の２つの連通孔１２と２つの噴射孔１０５とが連通する。
【００２９】
ノズルホルダ４は円柱状の本体部２５と、本体部２５の上端部に圧入嵌合されたボス部２８とを備えている。本体部２５には、インジェクタノズル１００の基端部１００ａが嵌入する筒状の支持孔２６が本体部２５の軸線に沿って形成されている。ボス部２８にはその軸線方向に貫通する貫通孔２７が形成され、貫通孔２７は支持孔２６に連続している。貫通孔２７は、支持孔２６に対して小径となっており、ボス部２８の下端面が段部２８ａを形成している。なお、他の実施形態においては、本体部２５とボス部２８とを１ピースの部材としてもよい。
【００３０】
段部２８ａにはピン孔２９が形成されており、インジェクタノズル１００の基端部１００ａにはピン孔１０６が形成されている。インジェクタノズル１００の基端部１００ａが支持孔２６に嵌入される際、ピン孔２９とピン孔１０６とにノックピン３１が嵌め込まれる。これにより、インジェクタノズル１００のノズルホルダ４に対する回り止めがなされる。インジェクタノズル１００がノズルホルダ４に嵌入された状態において、インジェクタノズル１００のノズル孔１０１は、ノズルホルダ４の貫通孔２７に連通する。
【００３１】
また、ボス部２８の上端面には、貫通孔２７を囲むように環状溝３２が形成され、環状溝３２にはＯリング３３が装着される。
【００３２】
図４に示すように、ノズルホルダ４の本体部２５の外周面には、角度を示す目盛り６１が全周にわたって形成されており、閉塞部材ホルダ３のフランジ部１５の外周面には基準線６２が形成されている。これにより、作業者がノズルホルダ４の閉塞部材ホルダ３に対する相対角度（位置）を認識することができる。すなわち、作業者は噴射孔閉塞部材２に対するインジェクタノズル１００の位置を認識することができ、噴射孔閉塞部材２によって閉塞されていない噴射孔１０５を認識することができる。例えば、本実施形態では、目盛り６１は０〜３６０°まで記載されており、基準線６２が目盛り６１の０°、４５°、９０°、・・３１５°（４５°の倍数）に一致するときに、連通孔１２が所定の噴射孔１０５に連通する。
【００３３】
ノズルホルダ４のボス部２８の上端面には、ノズルホルダ４を介してインジェクタノズル１００に砥粒懸濁液Ｓを送給する送給装置５のシリンダ４１が接続される。シリンダ４１には、ノズルホルダ４の貫通孔２７に連通する送給孔４２が形成されている。シリンダ４１の下端面にはボス部２８の当接位置をガイドするための環状凸部４３が形成されており、貫通孔２７と送給孔４２とが連通した状態で、ノズルホルダ４とシリンダ４１とが連結される。
【００３４】
シリンダ４１には、その内部にピストン４４が摺動自在に収容されている。ピストン４４は、図示しないアクチュエータによって上下方向に駆動され、加圧した砥粒懸濁液Ｓを送給孔４２を通してノズルホルダ４およびインジェクタノズル１００」に送給する。また、シリンダ４１は、砥粒懸濁液Ｓが貯留された攪拌槽６と配管４５を介して連結され、攪拌槽６から砥粒懸濁液Ｓの供給を受ける。
【００３５】
攪拌槽６は、閉塞部材ホルダ３の下方に配置された回収槽４７と配管４８を介して連結されている。回収槽４７によって回収された砥粒懸濁液Ｓは、図示しないポンプによって攪拌槽６に移送される。また、攪拌槽６には、砥粒懸濁液Ｓを攪拌混合するフィン４９が設けられている。砥粒懸濁液Ｓは、砥粒と、砥粒を分散状態に保持する媒体とからなる。
【００３６】
次に、図５の噴射孔１０５の加工工程を示すフローを参照して、本実施形態に係る加工装置１を用いてインジェクタノズル１００の噴射孔１０５を研削加工する手順について説明する。図５に示すように、最初に、加工装置１にインジェクタノズル１００を図１に示す状態にセットする（Ｓ１）。すなわち、台座７に支持された閉塞部材ホルダ３の支持孔１６にインジェクタノズル１００の先端部１００ｃおよび中央部１００ｂを挿入し、先端部１００ｃを噴射孔閉塞部材２の保持孔１１に嵌合させる。そして、基端部１００ａをノズルホルダ４の支持孔２６に嵌合させ、インジェクタノズル１００のノズル孔１０１とノズルホルダ４の貫通孔２７とを連続させる。また、ノズルホルダ４に送給装置５のシリンダ４１を連結し、ノズルホルダ４の貫通孔２７とシリンダ４１の送給孔４２とを連続させる。
【００３７】
次に、噴射孔閉塞部材２の連通孔１２を、研削加工する噴射孔１０５に合わせる（Ｓ２）。本実施形態では、連通孔１２は１８０°の間隔をおいて２つ設けられているため、８つの噴射孔１０５の内で対向する任意の２つの噴射孔１０５を選択して、連通孔１２に連続させる。連通孔１２と選択した噴射孔１０５とを一致させる操作は、目盛り６１および基準線６２を目視によって確認しながら、閉塞部材ホルダ３に対してノズルホルダ４を軸線Ａ回りに相対回転させることによって行う。本実施形態では、基準線６２を目盛り６１の０°に合わせる。
【００３８】
次に、送給装置５を駆動して、インジェクタノズル１００および噴射孔１０５に砥粒懸濁液Ｓを送給し、連通孔１２に連続する噴射孔１０５の研削を行う（Ｓ３）。このときの砥粒懸濁液Ｓの送給時間および送給圧等の送給条件は任意に設定してよい。所定の送給時間が経過すると送給装置５による砥粒懸濁液Ｓの送給を停止する。
【００３９】
次に、Ｓ３において研削加工を行った噴射孔１０５以外に研削加工が必要な噴射孔１０５が存在するか否かを確認し、存在する場合（Ｙｅｓ）にはＳ２に進み、存在しない場合（Ｎｏ）には噴射孔１０５の加工工程を終了する。本実施形態の場合は、上記のＳ３において加工を行った噴射孔１０５以外の他の６つの噴射孔１０５についても研削加工を行うべく、上述したＳ２およびＳ３の工程を合計４回行う。具体的には、Ｓ３において目盛り６１および基準線６２を確認して、ノズルホルダ４を閉塞部材ホルダ３に対して４５°回転させ、選択する噴射孔１０５を変更する。そして、Ｓ３において任意の送給条件で選択した噴射孔１０５に砥粒懸濁液Ｓを送給する。なお、他の実施形態においては、以降の加工工程において、使用する砥粒懸濁液Ｓの種類（特性）を変更してもよい。
【００４０】
以上のような加工装置１を用いて加工を行うことにより、複数の噴射孔１０５に対して噴射孔１０５毎に加工条件を変更し、噴射孔１０５毎に大きさや形状を変化させることが可能になる。また、本実施形態では、噴射孔閉塞部材２を閉塞部材ホルダ３と別部材に構成したため、インジェクタノズル１００の先端部１００ｃの形状や、噴射孔１０５の位置や大きさに対応して噴射孔閉塞部材２を取り替えるだけで種々のインジェクタノズル１００の加工に対応することができる。
【００４１】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、連通孔１２の個数は任意に変更することができる。また、本実施形態では目盛り６１および基準線６２を利用して目視によって閉塞部材ホルダ３とノズルホルダ４との相対回転位置の変更を行ったが、例えばポテンショメータや、レゾルバ、光学式エンコーダを利用して閉塞部材ホルダ３とノズルホルダ４との相対回転位置を検出し、その検出信号に基づいて、ノズルホルダ４を閉塞部材ホルダ３に対してアクチュエータの駆動によって相対回転させてもよい。
【００４２】
また、本実施形態では、インジェクタノズル１００の内部から噴射孔１０５、噴射孔閉塞部材２の連通孔１２、閉塞部材ホルダ３の排出孔２１の順に砥粒懸濁液Ｓが流れるように構成したが、送給孔装置５を閉塞部材ホルダ３に連結し、排出孔２１、連通孔１２、噴射孔１０５、インジェクタノズル１００の内部の順に砥粒懸濁液Ｓを流すようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１・・加工装置、２・・噴射孔閉塞部材、３・・閉塞部材ホルダ、４・・ノズルホルダ、５・・送給装置、１１・・保持孔、１２・・連通孔、６１・・目盛り（位置確認手段）、６２・・基準線（位置確認手段）、１００・・インジェクタノズル、１００ｃ・・インジェクタノズルの先端部、１０５・・噴射孔
【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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