(57)【要約】      （修正有）【課題】既知の技術の限界を克服する金属の部品を加工する方法を提供。【解決手段】金属ハウジング１４を製造する方法が、金属ハウジング１４を貫通する第１の通路１０を設けるステップと、金属ハウジング１４を貫通する第２の通路１２を設けるステップとを含み、第２の通路１２が交差部の領域２０を備え、その交差部２０が第１の通路１０と交差して第１の通路１０内への開口２２を画定する。さらに第１および／または第２の通路１０、１２の内部通路を浸炭熱処理工程にかけるステップ、表面仕上げを改善するために第１および／または第２の通路１０、１２の浸炭された内部表面へのハードステージの電解加工工程ステップを含む。別の態様は、電解加工電極などの工具によって金属ハウジング１４を貫通する第２の通路１２を設けるステップを含む。活性な領域は、開口２２に対して概して円錐形のテーパ２９を有する交差部の領域２０をもたらすように形作られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ハウジング（１４）を製造する方法において、
前記金属ハウジング（１４）を貫通する第１の通路（１０）を設けるステップと、
軸（Ｙ−Ｙ）の周りで回転対称部がない活性な領域を有する工具（４６）によって前記金属ハウジング（１４）を貫通する第２の通路（１２）を設けるステップであって、前記活性な領域が概して円錐形のテーパ（３０、５２）の領域を含み、前記第２の通路（１２）が、開口（１２２、２２２）を画定するように前記第１の通路（１０）と交差する交差部の領域（２０）を備え、前記交差部の領域（２０）が概して円錐形のテーパ（２９、３１）を備えるステップとを含む方法。
【請求項２】
電解加工電極工具（４６）を使用して前記第２の通路（１２）の内部表面に電解加工工程を適用するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
非回転対称の電極の幾何学的形状をもたらすために、概して円錐形の領域（５２）およびその上に形成された少なくとも上方および下方の平坦部（５４）を有する電解加工電極工具（４６）を設けるステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
概して長方形、概して正方形、卵形、または楕円形の外周のうちの１つを有する前記第１の通路（１０）内への開口（１２２、２２２）を加工するステップを含む、請求項２または請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記開口（１２２、２２２）が長い交差軸（Ａ）および短い交差軸（Ｂ）を有して加工され、前記短い交差軸（Ｂ）が前記長い交差軸（Ａ）に垂直であり、前記長い交差軸（Ａ）および前記短い交差軸（Ｂ）が前記第１の通路（１０）に垂直な平面にある、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
高圧流体の用途に使用するための金属ハウジング（１４）であって、前記金属ハウジング（１４）が前記第２の通路（１２）の一方の端部の交差部の領域（２０）によって画定される非円形の開口（２２、１２２、２２２）で交差する第１および第２の通路（１０、１２）を設けられ、前記交差部の領域（２０）が概して円錐形のテーパ（２９、３１）を備える金属ハウジング（１４）。
【請求項７】
前記開口（１２２、２２２）の外周が平坦な上方領域（１２２ａ、２２２ａ）および平坦な下方領域（１２２ｂ、２２２ｂ）を備える、請求項６に記載の金属ハウジング。
【請求項８】
前記開口（１２２、２２２）の前記外周が、卵形、楕円形、概して長方形、または概して正方形のうちの１つである、請求項７に記載の金属ハウジング（１４）。
【請求項９】
前記開口（１２２、２２２）が長い交差軸（Ａ）および短い交差軸（Ｂ）を有して加工され、前記短い交差軸（Ｂ）が前記長い交差軸（Ａ）に垂直であり、前記長い軸（Ａ）および前記短い軸（Ｂ）が前記第１の通路（１０）に垂直な平面にある、請求項６から８のいずれか一項に記載の金属ハウジング（１４）。
【請求項１０】
内燃機関用の高圧燃料ポンプであり、前記第１の通路が前記ポンプのプランジャを受けるためのボア（１０）を画定し、前記第２の通路が前記ボア（１０）の中および／または外への高圧燃料用の流れ通路（１２）を画定する、請求項６から９のいずれか一項に記載の金属ハウジング（１４）。
【請求項１１】
金属ハウジング（１４）を製造する方法であって、
前記金属ハウジング（１４）を貫通する第１の通路（１０）を設けるステップと、
前記金属ハウジング（１４）を貫通する第２の通路（１２）を設けるステップであって、前記第２の通路（１２）が、前記第１の通路（１０）と交差し、前記第１の通路（１０）内への開口（２２、１２２、２２２）を画定する交差部の領域（２０）を備えるステップと、
前記第１および／または第２の通路（１０、１２）の内部表面に浸炭するために、前記金属ハウジング（１４）を熱処理工程にかけるステップと、
前記浸炭工程に続いて、表面仕上げを改善するためにハードステージの電解加工工程を前記第１および／または第２の通路（１０、１２）の前記浸炭された内部表面に適用するステップとを含む方法。
【請求項１２】
浸炭前にソフトステージの電解加工工程を前記第１および／または第２の通路（１１、１２）の前記内部表面に適用するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ソフトステージの電解加工工程が、
概して円錐形のテーパ（２９）を有する前記交差部の領域（２０）を形成するために、概して円錐形の領域（３０、５２）を備えるソフトステージの電極（２４、４６）を使用して前記第２の通路（１２）の前記内部表面を加工するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
回転対称部を軸（Ｘ−Ｘ）の周りに有する活性な電極領域を有するソフトステージの電極（２４）を設けるステップであって、それによって概して円形の外周を有する前記開口（２２）を加工するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
回転対称部が軸（Ｙ−Ｙ）の周りにない活性な電極領域を有するソフトステージの電極（４６）を設けるステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
非回転対称の電極の幾何学的形状をもたらすために、概して円錐形の領域（５２）およびその上に形成された少なくとも上方および下方の平坦部（５４）を有するソフトステージの電極（４６）を設けるステップを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
概して正方形、概して長方形、卵形、または楕円形の外周のうちの１つを有する前記開口を加工するように形作られたソフトステージの電極を設けるステップを含む、請求項１５または請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記開口（１２２、２２２）が長い交差軸（Ａ）および短い交差軸（Ｂ）を有して加工され、前記短い交差軸（Ｂ）が前記長い交差軸（Ａ）に垂直であり、前記長い軸（Ａ）および前記短い軸（Ｂ）が前記第１の通路（１０）に垂直な平面にある、請求項１５から１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記活性な電極領域が、前記ソフトステージの電極（２４、２６）によって担持された絶縁手段（２７、３４）によって定義される、請求項１４から１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記ハードステージの電解加工工程が、
ハードステージの電極（３２）から生じるさらなる概して円錐形のテーパ（３１）が前記ソフトステージの電極（２４、４６）から生じる前記概して円錐形のテーパ（２９）に重ね合わされるように、前記交差部の領域（２０）のさらなる概して円錐形のテーパ（３１）を加工するように形作られた前記ハードステージの電極（３２）によって、前記第２の通路（１２）の前記内部表面を加工するステップを含む、請求項１３から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記ハードステージの電解加工工程が、
前記第１の通路（１０）内への前記開口（２２、１２２、２２２）で丸みをつけられた縁部を加工するために形作られたハードステージの電極（３２）によって前記第２の通路（１２）の前記内部表面を加工するステップを含む、請求項１３から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記ソフトステージの電解加工工程を行うために前記第２の通路（１２）内に前記ソフトステージの電極（２４、４６）を受けるステップと、
続いて、前記ハードステージの電解加工工程を行うために前記第１の通路（１０）内に前記ハードステージの電極（３２）を受けるステップとを含む、請求項１３から２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記ソフトステージの電解加工工程を行うために前記第２の通路（１２）内に前記ソフトステージの電極（２４、４６）を受けるステップと、
続いて、前記ハードステージの電解加工工程を行うために前記第２の通路（１２）内に前記ハードステージの電極（３２）を受けるステップとを含む、請求項１３から２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
概して円錐形のテーパ（３１）を使用して前記交差部の領域（２０）を形成するために、概して円錐形の領域（３０、５２）を備えるハードステージの電極（２４、４６）を使用して前記第２の通路（１２）の前記内部表面を加工するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項２５】
概して円錐形の領域（３０、５２）を備えるハードステージの電極（２４、４６）を使用して前記第２の通路（１２）の前記内部表面を加工し、それによって前記開口（２２）に丸みをつけた縁部（３１）を画定するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項２６】
回転対称部を軸（Ｘ−Ｘ）の周りに有する活性な電極領域を有するハードステージの電極（２４）を設けるステップであって、それによって概して円形の外周を有する前記開口（２２）を加工するステップを含む、請求項２４または請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
回転対称部が軸（Ｙ−Ｙ）の周りにない活性な電極領域を有するハードステージの電極（２４）を設けるステップを含む、請求項２４または請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
非回転対称の電極の幾何学的形状をもたらすために、概して円錐形の領域（５２）およびその上に形成された少なくとも上方および下方の平坦部（５４）を有するハードステージの電極（４６）を設けるステップを含む、請求項２７に記載された方法。
【請求項２９】
概して正方形、概して長方形、卵形、または楕円形の外周のうちの１つを有する開口（１２２、２２２）を加工するように形作られたハードステージの電極を設けるステップを含む、請求項２７または請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記開口（１２２、２２２）が長い交差軸（Ａ）および短い交差軸（Ｂ）を有して加工され、前記短い交差軸（Ｂ）が前記長い交差軸（Ａ）に垂直であり、前記長い交差軸（Ａ）および前記短い交差軸（Ｂ）が前記第１の通路（１０）に垂直な平面にある、請求項２７または請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記活性な電極領域が、前記ハードステージの電極（３２）によって担持された絶縁手段によって定義される、請求項２７から３０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３２】
前記金属ハウジング（１４）の第１の軸に沿って前記第１の通路（１０）を設けるステップと、
前記金属ハウジング（１４）の第２の軸に沿って前記第２の通路（１２）とを設けるステップであって、前記第１の軸が前記第２の軸に垂直であるステップとを含む、請求項１１から３１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３３】
燃料ポンプハウジングまたは燃料噴射システムの構成要素用のハウジングの形の金属ハウジング（１４）に適用された場合の、請求項１１から３２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３４】
前記第１の通路が使用の際にポンプ輸送プランジャを受けるプランジャボア（１０）であって、前記プランジャボアがポンプチャンバ（１６）を画定し、その中で燃料がプランジャの動作の結果として加圧され、前記第２の通路が流れ通路（１２）であって、そこを通って流れが前記ポンプチャンバ（１６）へおよび／またはそこから流れる、請求項３３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金属の部品を加工する方法に関する。特に、排他的ではないが、本発明は高圧の液圧式の用途に用いるための金属の部品の製造に使用するのに適した電解加工方法に関する。本発明の別の態様は、そのような電解加工方法を使用して形成される金属の部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の穿設方法を使用して金属の部品に通路を形成する場合に起こる問題のうちの１つは、穿設部（ｄｒｉｌｌｉｎｇ）が内部圧力を受けるとき、ある穿設通路と別の通路の間の交差部または移行部に応力集中が生じることである。たとえば、穿設部が流体の流れを運ぶ液圧式の用途では、穿設部内に流体が存在することによって、高い応力集中が生じるおそれがあり、それによって部品の破損を招く。この問題が特に生じる用途の１つに燃料噴射装置がある。特に、出願人は、高圧の流れ通路が加圧された燃料を燃料噴射システムの下流側の部品に運ぶコモンレール燃料ポンプに生じる応力が特に高いおそれがあることに気付いた。
【０００３】
電解加工方法（ＥＣＭ法）は、ある穿設部と別の穿設部の間の移行領域を形作ることによって前述の応力集中の問題を低減するためにこれまで高圧燃料ポンプの製造で使用されてきた。これは、一方の穿設部の端部を、他方の穿設部と交差する領域で丸みをつけることによって行うことができる。
【０００４】
ＥＣＭ法は、電解工程中に、予め形作られた工具（カソード）を使用した金属部分（アノード）の制御された陽極の電気化学溶解に基づいている。デプレーティング反応（ｄｅｐｌａｔｉｎｇ  ｒｅａｃｔｉｏｎ）によって金属表面を金属イオンに溶解するために高密度および低電圧の直流電流が金属部分と工具の間に流され、それによって工具の形状が金属部分に写される。電解液がアノードの近くの質量／電荷移動を増大させ、間隙に生成されたスラッジ（溶解生成物）を除去するために、高速で電極間の間隙を通って押し流される（ｆｏｒｃｅｄ  ｔｏ  ｆｌｏｗ）。従来のＥＣＭ法は、一般に材料の「ソフトステージ（ｓｏｆｔ  ｓｔａｇｅ）」と呼ばれる、材料が予熱処理されたステージにあるとき、金属に対して実施される。ＥＣＭに続いて、露出された表面を硬化させるために熱処理工程を使用して金属が浸炭される。
【０００５】
均質な材料に関しては、ソフトステージのＥＣＭ処理は高圧流体用途に対して満足のいく表面仕上げをもたらす。しかし、パーライトの状態に鍛造した材料などの均質性の不十分な材料では、ソフトステージのＥＣＭ処理は、応力集中として作用する望ましくないピッチングを生じさせる。さらに、熱処理工程は、ワニの皮膚の外観（ｃｒｏｃｏｄｉｌｅ  ｓｋｉｎ  ａｐｐｅａｒａｎｃｅ）の表面欠陥を生じ、露出表面で不十分に付着し金属粒子を残す。こうした表面欠陥は、特に高圧流体の用途で部品の破損を招く可能性がある。この問題は、特に、高圧のコモンレール燃料ポンプに対して出願人によって実施された試験中に認識されている。
【０００６】
応力集中を低下させる手段として高圧ポンプ内で穿設交差部を磨くための研磨ペーストホーニング（ａｂｒａｓｉｖｅ  ｐａｓｔｅ  ｈｏｎｉｎｇ）技術を使用することも知られている。研磨ペーストホーニングは、表面仕上げを改善するために研磨材を使用し、比較的面倒で不便な工程である可能性がある。１つの問題は特に、研磨ペーストホーニング法を適用しなければならない時間の長さである可能性がある。さらに、この技術は表面仕上げを、非常に高圧の燃料ポンプの用途に必要な、十分に高いレベルに必ずしも改善しない。研磨ペーストは、特に燃料噴射の用途での金属の部品から除去することも困難であり、いかなる残留する研磨粒子も損傷を生じかつ／またはシステムの性能に重大な影響を与えるおそれがある。
【０００７】
ディーゼル機関用の最新式のコモンレール燃料噴射システムは比較的高圧で動作するが、さらなるエンジン性能の利益をもたらすために燃料圧力をさらに上昇させることが求められている。穿設部は、主要ポンプハウジング、または主要ポンプハウジングに取り付けられたポンプヘッド内に形成され、ポンプチャンバ内で加圧された高圧燃料用の出口流路をもたらす。出願人のコモンレール燃料ポンプの例が、本発明者らの同時係属の欧州特許出願ＥＰ１４８９３０１に記載されている。機関の技術が発展するにつれ、次第に高くなる圧力で燃料を機関内に噴射できることが求められる。したがって、高圧ポンプの能力への要求がますます高まっているので、これらの部品に穿設部を加工するのに使用される従来の方法では適性が十分ではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的の１つは、既知の技術の限界を克服する、金属の部品を加工する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、金属ハウジングを貫通する第１の通路を設けるステップと、軸の周りで回転対称部を有していない活性な領域を有する工具によって金属ハウジングを貫通する第２の通路を設けるステップを含む金属ハウジングを製造する方法が提供され、第２の通路は、開口を画定するように第１の通路と交差する交差部の領域を備え、交差部の領域は概して円錐形のテーパを含む。交差部の領域の概して円錐形のテーパは、開口に向かって外側にテーパ形状になっている。
【００１０】
例として、この方法は電解加工電極を使用して第２の通路の内部表面に電解加工工程を適用することによって第２の通路を設けるステップを含むことができる。
特に、この方法は非回転対称の幾何学的形状を電極軸の周りに設けるために、概して円錐形の領域と、少なくとも上方および下方の平坦部とが形成されている電解加工電極の形の工具手段を設けるステップを含むことができる。
【００１１】
たとえば、この方法は、第１の通路内への開口が概して卵形または概して楕円形の外周、あるいは概して正方形または概して長方形の外周を有するように、その開口を加工するステップを含むことができる。
【００１２】
好ましい実施形態では、この方法は長い交差軸（ｍａｊｏｒ  ｃｒｏｓｓ  ａｘｉｓ）と短い交差軸（ｍｉｎｏｒ  ｃｒｏｓｓ  ａｘｉｓ）を有する開口を加工するステップを含み、短い交差軸は、長い交差軸に垂直であり、長い交差軸と短い交差軸は第１の通路に垂直な平面にある。たとえば、軸は６：５から９：５、好ましくは７：５から８：５の範囲内、典型的には約３：２の、開口に関するアスペクト比を定義することができる。
【００１３】
本発明の第２の態様によれば、高圧流体の用途に用いるための金属ハウジングが設けられ、金属ハウジングが第１および第２の通路を備え、それらが第２の通路の一方の端部の交差部の領域によって画定される非円形の開口で交差する。交差部の領域は、開口に向かって外側にテーパ形状になっていることが好ましい概して円錐形のテーパを有する。
【００１４】
金属ハウジングは、本発明の第１の態様の方法によって形成されることが好ましい。
開口の外周は平坦な上方領域と平坦な下方領域を有するように形成されることが好ましい。たとえば、開口の外周は、概して卵形または概して楕円形の外周、あるいは概して正方形または概して長方形であることができる。
【００１５】
１つの実施形態では、開口は長い交差軸と短い交差軸を有して加工され、短い交差軸は、長い交差軸に垂直であり、長い交差軸と短い交差軸は第１の通路に垂直な平面にある。
本発明の第２の態様は、高圧燃料ポンプの用途において特別な利益があり、その結果、金属ハウジングが内燃機関に関する高圧燃料ポンプ用のハウジングの形を取り、第１の通路が使用の際にポンプのプランジャを受けるボアを画定し、第２の通路がボアの中および／または外への高圧燃料用の流れ通路を画定する。
【００１６】
本発明の第３の態様によれば、金属ハウジングを貫通する第１の通路を設けるステップと、金属ハウジングを貫通する第２の通路を設けるステップを含む金属ハウジングを製造する方法が提供され、第２の通路は第１の通路と交差し、第１の通路内への開口を画定する交差部の領域を備える。金属ハウジングは、第１および／または第２の通路の内部表面を浸炭するために熱処理工程にかけられ、浸炭工程に続いて、表面仕上げを改善するためにハードステージ（ｈａｒｄ  ｓｔａｇｅ）の電解加工工程が第１および／または第２の通路の浸炭された内部表面に適用される。
【００１７】
これまでは、ＥＣＭ工程は、金属の部品に通路（しばしば穿設部と呼ばれる）を形成するための予熱処理された（予め浸炭された）金属の部品に使用されてきた。このプロセスは、「ソフトステージのＥＣＭ」と呼ばれている。本発明は、金属がはじめに熱処理によって浸炭され、次にＥＣＭを使用して加工されると、加工された表面の仕上げの著しい改善を行うことができることを認識している。ピッチングが低減され、または実質的に除去され、したがって高圧の下での応力集中が低減される。本明細書では、浸炭に続いて金属部分を加工する方法は、「ハードステージのＥＣＭ」と呼ばれる。
【００１８】
浸炭工程では、第１および第２の通路の内部表面が浸炭される（すなわち硬化される）ことが好ましい。実際には、マスキング技術によって、通路のうちの１つだけの内部表面を浸炭することができる可能性があるが、これはあまり望ましくない。
【００１９】
ポンプ内の燃料の圧力が特に高い、コモンレール燃料システムでの液圧ポンプの用途に関しては、表面仕上げの改善が、通路の間の交差部の領域での応力集中を低減させる効果を有するので、本発明は特別な利益を有することが判明されている。さらに、ＥＣＭ工程が適用される前に金属部分が浸炭されるので、ソフトステージのＥＣＭ工程と比較して電解加工の時間がはるかに短縮される。これによって、さらなる利益が製造工程に対してもたらされる。
【００２０】
１つの実施形態では、この方法は浸炭の前に第１および第２の通路を加工する（すなわちそれらの形を画定する）ためにソフトステージのＥＣＭ工程を通用し、次いで通路の内部表面の金属部分を浸炭し、それから交差部の領域の内部表面を研磨するためのハードステージのＥＣＭ工程を適用することを含むことができる。一般には、方法での最初のステップとして、ソフトステージのＥＣＭ工程の前に、形を画定するために第１および第２の通路が穿設される。
【００２１】
最初の加工工程（または通路がそれによって形成されるその他の最初の工程）に続いて、また任意選択の最初のソフトステージのＥＣＭ工程に続いて、ハードステージのＥＣＭ工程を通路に適用することによって、通路の間の交差部の領域が研磨され、したがって、応力集中が低減される。
【００２２】
１つの実施形態では、ソフトステージの電解加工工程は、概して円錐形の領域を有するソフトステージの電極を使用して第２の通路の内部表面を加工するステップを含み、それによって開口に対して概して円錐形のテーパを有する交差部の領域をもたらす。
【００２３】
１つの例では、軸の周りに回転対称部を備える活性な領域を有するソフトステージの電極が使用でき、それによって概して円形の外周を有する開口を加工する。電極の軸を指して、電極の主要な長い軸を意味することが意図される。
【００２４】
別の例では、軸の周りで回転対称部を有していない活性な領域を有するソフトステージの電極が使用できる。この場合には、電極の軸の周りに非回転対称の活性な電極の幾何学形状をもたらすように、ソフトステージの電極に少なくとも上方および下方のその上に平坦部を備える概して円錐形の領域を設けることができる。
【００２５】
１つの実施形態では、この方法は概して正方形または概して長方形の外周、あるいは概して卵形または概して楕円形の外周を有する開口を加工するために形作られたソフトステージの電極を設けるステップを含む。
【００２６】
そのような実施形態に関しては、たとえば、開口に卵形または楕円形の幾何学的形状を画定するように、その主要な軸の周りに非回転対称の幾何学的形状を有する電極によって第１の通路内への開口を加工することが、ハードステージのＥＣＭ処理によってもたらされる表面仕上げの改善によって達成されるものにまさり、それより優れた応力集中の利益をもたらすことが判明している。
【００２７】
好ましくは、開口は長い交差軸および短い交差軸を有して加工される。短い交差軸は、長い交差軸に垂直であり、両方の軸が第１の通路に垂直な平面にある。軸は一般に６：５から９：５、好ましくは７：５から８：５の間、典型的にはたとえば約３：２の、開口に関するアスペクト比を定義する。
【００２８】
１つの特定の実施形態では、ハードステージの電解加工工程は、ハードステージの電極から生じるさらなる概して円錐形のテーパが、ソフトステージの加工工程から生じる概して円錐形のテーパの領域に重ね合わされ、その領域の外の上部に形成されるように、交差部の領域にさらなる概して円錐形のテーパを加工するように形作られた、ハードステージの電極によって第２の通路の内部表面を加工するステップを含む。
【００２９】
別の実施形態では、ハードステージの電解加工工程は、第１の通路内への開口で、丸みをつけられた縁部を加工するために形作られたハードステージの電極によって第２の通路の内部表面を加工するステップを含む。
【００３０】
交差部の領域の一部分のみが電解加工工程の間加工されるように、ソフトおよびハードステージの電極のうちの少なくとも１つに、たとえば絶縁用のシールド、スリーブ、またはマスクなどの絶縁手段を設けることが好都合である可能性がある。開口に関して求められる輪郭を形成するために、電極工具手段がその主要な軸の周りに非回転対称の幾何学的形状を有する実施形態では、電極の非回転対称の活性な領域を画定するように絶縁手段を形作り、構成することができ、それに対して電極の本体自体は、規則的な対称の形状を有する。
【００３１】
あるいは、電極それ自体は軸の周りに非回転対称の幾何学的形状を有するようになっている可能性がある。
１つの実施形態では、この方法は、ソフトステージの電解加工工程を行うために第２の通路内にソフトステージの電極を受けるステップと、それに続いてハードステージの電解加工工程を行うために第１の通路内にハードステージの電極を受けるステップとを含むことができる。
【００３２】
あるいは、この方法は、ソフトステージの電解加工工程を行うために第２の通路内にソフトステージの電極を受けるステップと、それに続いてハードステージの電解加工工程を行うために第２の通路内にハードステージの電極を受けるステップとを含むことができる。
【００３３】
ソフトステージのＥＣＭ法が使用されない場合、この方法は以下の、交差部の領域に開口に対して概して円錐形のテーパを設けるために概して円錐形の領域を有するハードステージの電極を使用して第２の通路の内部表面を加工するステップ、または開口に丸みをつけた縁部を画定するために概して円錐形の領域を有するハードステージの電極を使用して第２の通路の内部表面を加工するステップのうちの１つを含むことができる。
【００３４】
例として、この方法は、回転対称部を軸の周りに有する活性な領域を有するハードステージの電極を提供し、それによって概して円形の外周（すなわち外周が回転対称の形状を有する）を有する開口を加工するステップを含むことができる。
【００３５】
ソフトステージが全く使用されない別の実施形態では、この方法は、軸の周りで回転対称部を有しない活性な領域を有するハードステージの電極を設けるステップを含む。たとえば、この方法は、回転対称部が軸の周りにないハードステージの電極の幾何学形状をもたらすために、概して円錐形の領域と少なくとも上方および下方の平坦部とが形成されているハードステージの電極を設けるステップを含むことができる。
【００３６】
たとえば、この方法は概して正方形または概して長方形の外周、あるいは概して卵形または概して楕円形の外周を有する開口を加工するために形作られたハードステージの電極を設けるステップを含むことができる。
【００３７】
たとえば、開口は長い交差軸と短い交差軸を有して加工され、短い交差軸は長い交差軸に垂直である。長い交差軸および短い交差軸は、第１の通路に垂直な平面にある。たとえば、軸は６：５から９：５、好ましくは７：５から８：５の範囲内、典型的には約３：２の、開口に関するアスペクト比を定義することができる。
【００３８】
特に好ましい実施形態では、この方法は、金属ハウジングの第１の軸に沿って第１の通路を設けるステップと、金属ハウジングの第２の軸に沿って第２の通路を設けるステップを含むことができ、第１の軸が第２の軸に垂直である。
【００３９】
本発明は、燃料噴射システム用の高圧燃料ポンプの製造に使用された場合に特定の利益がある。したがって、金属ハウジングは、主要ポンプハウジングまたは液圧ポンプヘッドのポンプハウジングの形を取る。第１の通路は使用の際にポンプ輸送プランジャを受けるプランジャボアの形を取ることができ、そのプランジャボアは、ポンプチャンバを画定し、その中でプランジャが動作する結果として燃料が加圧される。第２の通路は、流れ通路の形を取ることができ、使用の際にその通路を通って流れがポンプチャンバへ、および／またはポンプチャンバから流れる。したがって、本発明の別の態様では、本発明の第３の態様の方法を使用して形成されるような金属ハウジングが設けられる。
【００４０】
本発明の第３の態様の好ましいおよび／または任意選択の特徴は、本発明の第１の態様に組み込むこともでき、あるいは本発明の第２の態様の好ましいおよび／または任意選択の特徴も提供するのに使用できることが理解されよう。
【００４１】
次に添付の図面を参照して、本発明を単に例としてのみ説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
図１は、金属ハウジング部分１４に設けられた、それぞれ第１の穿設部１０および第２の穿設部１２の交差部に適用されるソフトステージのＥＣＭ工程に関する電極配置を示す。金属ハウジング部分１４は、圧縮点火内燃（ディーゼル）機関用のコモンレール燃料ポンプの一部分を形成するポンプハウジングの形を取る。第１の穿設部は、使用の際にポンプ輸送プランジャ（図示せず）を収容するプランジャボア１０を画定する。ブランジャボア１０は、その一方の端部にポンプチャンバ１６を画定し、プランジャが駆動されるとその中で燃料の加圧が行われる。第２の穿設部は、加圧に続いてポンプチャンバ１６から流れ出る燃料に関する流れ通路１２を画定する。流路は以下に出口通路１２と呼ばれる。
【００４３】
入口通路は、第３の穿設部１８によってポンプハウジング１４にも設けられ、そこを通って比較的低圧の燃料がポンプチャンバ１６に供給される。本発明の加工方法は、出口通路１２および／または入口通路１８に適用でき、好ましくは両方に適用できるが、以下の説明ではプランジャボア１０と出口通路１２の間の交差部の加工のみを詳細に説明する。
【００４４】
ポンプハウジング１４は、主要ポンプハウジングの形を取ることができ、使用の際にプランジャおよびポンプのその他のプランジャを駆動するために、そこを通って中央の駆動シャフトが延出する。あるいは、ポンプハウジングは主要ポンプハウジングに固定された液圧ポンプヘッドの形を取ることができる。後者のタイプのコモンレール燃料ポンプの例が本発明者らの同時係属の欧州特許出願第ＥＰ１４８９３０１号に記載されている。
【００４５】
プランジャボア１０は第１の長手方向軸に沿って延出し、出口通路１２はプランジャボア軸に実質的に垂直に延出する第２の長手方向軸に沿って延出する。出口通路１２は、その全長に沿ってほぼ均一の直径のものであり、全体的に２０として示される交差部の領域を画定し、その交差部の領域は、プランジャボア壁に拡大された直径の開口２２を画定するためにプランジャボア１０と交差する。交差部の領域２０の形状および表面仕上げが、後にさらに詳細に説明される。
【００４６】
次に、本発明の第１の実施形態の方法を説明する。第１のステップとして、プランジャボア１０に関する穿設部および出口通路１２に関する穿設部を形成するために、従来の穿設またはボーリング方法が使用される。実際には、プランジャボア１０および／または穿設部１２は、最初の穿設工程に続いて回転させることもできる。穿設部１０と１２の間の交差部の領域２０を仕上げるために、第１のＥＣＭ電極２４を含む工具手段（図２にも示される）が、交差部の領域２０に最初のソフトステージのＥＣＭ工程を適用するために出口通路１２内に同軸的に受けられる。第１のＥＣＭ電極２４は、その主要な軸に沿って回転対称部を有する活性な領域（すなわち、活性な加工効果を有する工具手段の領域）を含む。言い換えれば、電極２４の幾何学的形状は、旋盤またはその他の回転する工程によって生産できるようになっている。電極２４の主要な軸は出口通路１２の軸と同一直線上にされ、Ｘ−Ｘとして識別される。
【００４７】
第１のＥＣＭ電極２４は、その全長に沿って実質的に均一の直径を有する主要電極ステム２６、および円錐形にテーパ形状になり、またはフレア状に広がった中間区域３０によってステム２６から間隔を置いて配置された、拡張された直径の電極ヘッド２８を備える。ＥＣＭの目的に使用されるこの形の電極は、「ＥＣＭ円錐電極」と呼ばれる。主要電極ステム２６の全長に部分的に沿って、電極が絶縁スリーブ２７の形の絶縁手段を設けられ、それによって加工が必要でない隣接する表面領域のＥＣＭ加工を防止する。この実施形態では、したがって電極の活性な領域であると見なされるものを画定するのは絶縁手段２７である。
【００４８】
ハウジング１４の表面で高い電流密度を発生させるために、電圧がＥＣＭ円錐電極２４に加えられる。これは、交差部２０の領域の出口通路１２の内部表面を溶解する効果を有し、一方で溶解生成物を運び出すために通路１０、１２を通って電解液が押し流される（ｆｌｕｓｈｅｄ）。この処理ステージの結果として、交差部の領域の出口通路１２の形は、交差部の領域２０が開口２２に向かって外側にテーパ形状になっているように第１のＥＣＭ電極円錐２４のほぼ円錐形状を取る。交差部の領域２０の円錐形状は、第１のＥＣＭ円錐と呼ばれ、濃く塗られた領域２９によって図１に識別される。このステージでは、露出された表面を硬化するためにポンプハウジング１４に熱処理が全く加えられていないので、この工程は、「ＥＣＭソフトステージ加工」と呼ばれる。円錐の形状２９を生成するための交差部の領域２０を加工するＥＣＭの上述の工程は、そうでない場合には破損の問題を招く可能性のある応力集中を低減する特に堅固な交差部の輪郭をもたらすことが判明している。
【００４９】
第１のＥＣＭの円錐２９を形成するためにＥＣＭのソフトステージの工程が交差部の領域２０に適用された後に、浸炭工程の形の熱処理工程がポンプハウジング１４に適用される。浸炭工程は、炭素ポテンシャルが金属の表面で炭素の吸収を生じるのに十分であるように、二酸化炭素、メタン、プロパン、またはアセチレンなどの炭素を多量に含む雰囲気内でポンプハウジング１４を加熱することによって達成され、それによって露出した表面をより硬くすることができる。したがって、交差部の領域２０を含むプランジャボア１０および出口通路１２の内部表面が、浸炭された層によって硬化される。一般に、浸炭プロセスは、約１ｍｍの厚さを有する硬化層を生じる。
【００５０】
次に、本発明の第２の実施形態の方法を説明する。本発明の別の実施形態では、前述のように第１のＥＣＭ円錐２９を形成するために最初のＥＣＭ加工工程が交差部の領域２０に適用された後に、およびポンプハウジング１４の浸炭に続いて、第２のステージのＥＣＭ工程がプランジャボア１０と出口通路１２の間の交差部の領域２０に適用される。これは、ハードステージのＥＣＭ工程（すなわち浸炭後）と呼ばれている。
【００５１】
図３を参照すると、ハードステージのＥＣＭ工程がプランジャボア１０と同軸に延出する第２のＥＣＭ電極３２を含む工具手段によって達成される。ＥＣＭのソフトステージおよびハードステージを比較すると、最初のソフトステージのＥＣＭ工程は約５０秒間適用される可能性があるが、それに対して第２のハードステージのＥＣＭ工程は一般には約５秒間の、はるかに短い時間しか適用する必要がない。したがって、概して、２つのステージのＥＣＭ法を使用して穿設交差部を形成し、研磨するのに必要な加工時間は、従来のソフトステージのＥＣＭ工程のみを使用した場合に求められるものよりも著しく長いものではない。
【００５２】
第２のＥＣＭ電極３２は、実質的に形状が円筒形であり、第１および第２の電極の孔またはウインドウ（識別されない）を設けられた３４で識別される絶縁スリーブまたはマスクの形の絶縁手段を設けられる。第２のＥＣＭ電極３２は、絶縁スリーブ３４と共に、その主要な軸に沿って回転対称部を有する活性な電極領域を有する。絶縁スリーブ３４は、開口２２の付近でプランジャボア１０の領域のみが加工されるように、ハードステージのＥＣＭ工程の間露出されるプランジャボア１０の領域を制限するように形作られる。出口通路１２の内部表面もそのプランジャボア１０との交差部の領域２０でハードステージのＥＣＭ工程に露出される。
【００５３】
絶縁スリーブ３４のウインドウは、入口通路１８の開口の付近でプランジャボアの表面と共に、ＥＣＭのハードステージの工程の間、出口通路１２の開口２２の付近のプランジャボアの表面を加工できるように形作られる。したがって絶縁手段３４は、第２のＥＣＭ電極３２の活性な領域であると見なすことができるものを画定する。
【００５４】
第２のＥＣＭ電極３２は前述のように電流の流れによって活性にされ、電解質溶液が溶解生成物を除去するために通路１０、１２を通って押し流される。ハードステージのＥＣＭ工程を適用することで、出口通路１２とプランジャボア１０の間の交差部の領域２０の輪郭が、第２のＥＣＭ電極３２のマスキングされない領域の輪郭（すなわちウインドウ輪郭）に従うことになる。その結果、第２の円錐形のテーパが交差部の領域２０に加えられる。円錐形のテーパの第２の領域が領域３１として図３に識別され、効果的に重ね合わされ、第１の円錐形のテーパ領域２９の一部分の上部に形成され、したがって開口２２の領域の第１の円錐形のテーパ領域を変形する。
【００５５】
プランジャボア１０を有する交差部の領域２０での出口通路１２の最終的な形をより良く理解するために、図４（ａ）、図４（ｂ）、および図５を参照する。出口通路１２は、その全長に沿って実質的に均一の直径のものであり、円錐形のテーパの領域２９、３１を備え、その領域は、拡張された端部で、ブランジャボア１０への開口２２を画定する。開口２２は、実質的に円形の外周を有し、概して円錐形の通路１２のベース部を効果的に画定し、円錐形のテーパと丸みをつけた部分がＥＣＭ電極２４、３２の活性な輪郭によって画定される。上記に示したように、出口通路１２の交差部の領域２０は２つの円錐形の構成部２９、３１の形を取り、一方が他方の上に加工されるが、図面に示された縮尺では、また見た目には、第２の円錐形の構成部３１が第１の円錐形の領域２９とプランジャボア１０の間の移行縁部でより丸みをつける効果があるように見える可能性がある。
【００５６】
ソフトステージのＥＣＭ工程は、燃料圧力のレベルが約１８００ｂａｒまでのポンプの用途にとって適切な表面仕上げをもたらすことが知られているが、ソフトステージのＥＣＭ工程に続いて生じるわずかなピッチング効果が、それに続くハードステージのＥＣＭ工程によって前述の方法で除去される。さらに、ハードステージのＥＣＭ工程は、別の方法では浸炭工程の後に残るその他の表面欠陥を除去する。２つのステージの工程によってもたらされる表面仕上げの質の高さが、破損を受けることなく非常に高い燃料圧力レベルが達成できるように、高圧ポンプの用途で疲労強度を向上させることが判明している。たとえば一般に、ソフトステージのＥＣＭ工程は、相当に優れた表面仕上げ（ピッチングを排除した）をもたらすが、それに対してハードステージのＥＣＭ工程に続いて、はるかに改善された表面仕上げ（一般に３倍の改善）が達成される。
【００５７】
この実施形態の変形では、絶縁スリーブ３４の形状は、第１の円錐形のテーパ２９に重なるのが第２の円錐形のテーパ３１でなく別のテーパの輪郭であるように変形できる。
上述のハードステージのＥＣＭ法に対する変形では、第２のＥＣＭ電極３２用の絶縁スリーブ３４は、プランジャボア１０の内部表面全体がハードステージのＥＣＭ工程の下で加工されるように除去できる。これは交差部の領域を形作る効果を有し、第２のＥＣＭ電極３２の加工効果は、明確な第２の円錐形を形成ではなく第１の円錐形の領域２９にさらに丸みをつける効果である。別の変形では、第１のＥＣＭ電極２４は、（図２の電極の設計とは異なり）円筒形の電極の形を取ることができる。円筒形の電極は第１の円錐領域２９の形状を生成するように形作られた適切な絶縁手段を有する。
【００５８】
前述の工程は、出口通路１２に関して前述したものに対する同一のＥＣＭ電極装置を同様に使用して入口通路１８に対して実行できる。したがって、ＥＣＭのソフトステージの加工工程に関しては、第１のＥＣＭ電極２４は交差部２０の領域で第１の円錐形の領域（２９など）をプランジャボア１０と共に加工するために入口通路１８内で同軸に加えられる。ＥＣＭのハードステージの加工と組み合わされたＥＣＭのソフトステージの加工に関しては、第１のＥＣＭ電極２４は、交差部の領域２０で第１の円錐形の領域（２９など）をプランジャボア１０と共に加工するために入口通路１８内で同軸に加えられ、次いで交差部の領域２０で第２の円錐形領域（３１など）を加工するために、適切な絶縁手段を備える第２のＥＣＭ電極３２がプランジャボア１０と同軸に加えられる。
【００５９】
本発明の別の実施形態では、最初のソフトステージのＥＣＭ工程が前述のように（図１に示されるように）適用されるが、今度は、第２のハードステージのＥＣＭ工程（図示せず）がそれに続き、そこでは第２のハードステージのＥＣＭ電極が最初のソフトステージのＥＣＭ電極と同じ形を有するが、プランジャボア１０を通ってではなく最初のソフトステージの電極のように（すなわち出口通路１２を通って）同じ軸に沿って加えられる。
【００６０】
本発明の別の態様では、ＥＣＭ法は、交差部の領域２０で幾何学的形状を形成するために使用でき、その幾何学的形状は、プランジャボア１０への規則的な円形の開口を画定しないが、その代わりに出口通路１２の軸に沿って非回転対称の幾何学的形状を画定する。図６を参照すると、ＥＣＭ電極４６は、その全長に沿って実質的に均一の直径を有する主要電極ステム４８、および円錐形にテーパ形状になり、またはフレア状に広がった電極の中間区域５２によってステム４８から間隔を置いて配置された、拡張された電極ヘッド５０を備える点で図２に示されるものと同様である。しかし、ＥＣＭ電極４６は、電極ヘッド５０の全体にわたり、および部分的に中間区画５２の全長に沿って延びる上方および下方の平坦部５４（図６で上方のものだけを見ることができる）を備えることによってその主要な軸Ｙ−Ｙの周りで回転対称部を除去するように変形される。言い換えれば、電極４６の活性な領域は、その軸Ｙ−Ｙの周りに回転対称部がない。
【００６１】
図７および図８に示されるように、図６のＥＣＭ電極４６を使用して出口通路１２はプランジャボア１０の壁に開口１２２を画定し、その開口は、（図４のように）規則的な円周を画定せず、その代わりに形状が楕円の周辺部を有する。交差部の領域２０の出口通路１２の輪郭は、ＥＣＭ電極４６およびその平坦部５４の輪郭に従う傾向がある（幾何学的に同一でないが輪郭の間に類似点がある）。図８で最も良く分かるように、図６の変更されたＥＣＭ電極の幾何学的形状を使用することによって、出口通路１２の軸に垂直である第１の軸Ａ（長い交差軸）に沿って開口１２２の直径が延長され、第１の軸Ａに垂直な第２の軸Ｂ（短い交差軸）に沿って開口１２２の直径が短縮されることになる（長い交差軸Ａおよび短い交差軸Ｂはプランジャボア１０に垂直な平面にある）。したがって、出口通路１２とプランジャボア１０の間の交差部の領域２０は、開口１２２の上方および下方縁部でほとんど存在しないに等しい湾曲を有する開口１２２を画定する（すなわち開口が上方および下方の平坦になった領域１２２ａ、１２２ｂを備える）。この楕円形は、図４および図５の従来の円形を基にした円錐形の幾何学的形状とは異なる。
【００６２】
軸の周りで回転対称部を有しない工具（すなわちＥＣＭ電極）によってプランジャボア１０内への開口１２２を加工することが、交差部の領域２０に円錐形のテーパを生成するためのソフトステージの回転対称のＥＣＭ電極を使用する前述の方法によってもたらされる応力集中の利益にまさり、それより優れたさらなる応力集中の利益をもたらすことが観察されている。さらに、ハードステージのＥＣＭ工程と組み合わせてこの方法を使用することにより、交差部の形状および仕上げに関するかなりの利点がもたらされる。
【００６３】
前述の方法に対する別の実施形態では、電極それ自体の幾何学的形状がその軸の周りで回転対称であり、必要とされる回転非対称部を備える工具を提供するために絶縁手段を形作ることができる。
【００６４】
図９および図１０に示されるように、図６に示される電極の幾何学的形状に対する適切な変形によって、プランジャボア１０内への出口通路１２の開口２２２は、概して卵形のものであるように加工できる。また、これは平坦部を上方および下方の縁部に沿って設けることによってＥＣＭ電極を従来の回転対称の形から変形することが必要になる。長い軸Ａに沿った開口２２２の直径が延長され、短い軸Ｂに沿った開口２２２の直径が短縮される。また、図８に示されるように、上方縁部２２２ａおよび下方縁部２２２ｂが実質的に平坦であるように、開口２２２の上方縁部２２２ａおよび下方縁部２２２ｂでの湾曲が存在しない。概して卵形であるように交差部の領域２０で開口２２２を形成することによって、同様の応力集中の低減の利益が楕円の幾何学的形状に関して達成される。
【００６５】
疑問が起こらないようにするために、従来の燃料ポンプでは、ＥＣＭがその主要な軸に沿って回転対称部を有するにもかかわらず、プランジャボア内への出口通路の開口に従来のＥＣＭのソフトステージの工程に起因するわずかな程度の楕円率があることに留意されたい。しかし本明細書では、ある程度の楕円率を伴って第２の穿設部１２との交差部で第１の穿設部１０内への開口部を画定する本発明への参照が、軸に沿って従来の回転対称部がない電極工具によって計画的な交差部を設けることを意味するものと解釈される。これは活性な領域が軸に沿って回転対称部がないように遮蔽された（絶縁された）工具であることができ、または工具の主要な本体それ自体が所望の非対称性（たとえば平坦なブレード様の電極形状）を有することができる。
【００６６】
さらなる説明として、従来のＥＣＭ工程を使用すると、開口２２の長い軸Ａと短い軸Ｂの間の比（アスペクト比と呼ばれる）は、一般に１１：１０程度である。本発明の実施形態では、電極の幾何学的形状は６：５と９：５の間の範囲、たとえば約３：２のアスペクト比を与えるように選択される。したがって、本発明は従来のソフトステージのＥＣＭ工程が交差部の領域２０に適用された場合に観察される「不慮の」楕円率より優れた明白で測定可能な特質をもたらす。実際に、工具の幾何学的形状は、ハウジングの空間の制約の中で開口の上方および下方縁部での最小に可能な湾曲によってアスペクト比を与えるように選択される。
【００６７】
交差部の領域に別の特異な形を形成するための、電極の幾何学的形状に対するその他の変形によって、高圧の液圧式の用途に関する同様の応力集中の利益がもたらされる。たとえば、丸みのある角を有する実質的に正方形様または長方形様の開口も使用できる。本明細書では、概して正方形または概して長方形への参照は、開口が、丸みのある角を有するといえども、概してこの形状のものであることを意味するものと解釈される。角の丸みは、角に応力集中の問題が全く生じないことを確かなものにする。
【００６８】
別の実施形態では、ソフトステージのＥＣＭ工程のみがその主要な軸の周りで回転対称部を有しない電極と共に使用できる。ハードステージのＥＣＭ工程は適用されない。これは、追加のハードステージの工程を使用することによって達成されるさらなる表面仕上げの利益をもたらさないが、いくつかのポンプ設計に関しては、単一のステージ（ソフトステージ）のＥＣＭ工程それ自体が、交差部で特異な形状を使用することによって適切な応力集中の利益をもたらすことが判明している。
【００６９】
例として、この方法は、たとえば楕円形、卵形、全体に正方形または概して長方形など非円形であり、開口の周辺部の上方および下方縁部で平坦な領域を画定するプランジャボア１０内への開口１２２、２２２を画定するために図６に示されるような変更された電極の幾何学的形状を有するソフトステージのＥＣＭ工程を行うことを伴うことができる。ＥＣＭのソフトステージの工程を使用してポンプ液圧ヘッド（または主要ポンプハウジング）で２つの穿設部１０と１２の間の開口に関して特異な形状を画定することは、これまで提案されなかった。
【００７０】
前述の方法に対するさらなる変形では、最初の穿設および浸炭工程が行われた後にハードステージのＥＣＭ工程のみが穿設部に適用されるように、ソフトステージのＥＣＭ工程を完全に無くすことができる。これは形のわずかな損失を生じる可能性があるが、それにもかかわらずハードステージのＥＣＭ工程の結果として優れた表面仕上げをもたらす。たとえば、従来技術ではＥＣＭ加工された部品の表面仕上げを改善するためにソフトステージのＥＣＭ加工（円筒形電極）を行い、それに続いて研磨ペーストホーニング加工を使用することが周知である。ハードステージのＥＣＭ工程のみ使用することによって、ソフトステージのＥＣＭおよび研磨ペーストホーニング方法の組合せに対して優れた選択肢がもたらされる。ハードステージのＥＣＭ工程によってソフトステージのＥＣＭおよび／または研磨ペーストホーニング方法と比較してかなりの時間短縮によって表面仕上げの利益が生じ、そうして上面仕上げを犠牲にせずにプロセス時間を短縮するのに使用できる。それは、同様に不便で、面倒で、時間のかかるおそれのある研磨ペーストホーニングに対する必要を完全に回避する。
【００７１】
ハードステージのＥＣＭ工程のみを伴う方法の１つの例は、図１から図５を参照して説明される方法を変更するものである。最初の穿設部１０、１２がポンプハウジング１４に形成され、金属が浸炭された後に、交差部の領域２０に円錐形のテーパ２９の第１の領域を形成するために第１のＥＣＭ電極２４が使用され、続いて交差部の領域２０に円錐形のテーパ３１の第２の領域を形成するために（すなわち図３に示されるように）第２のＥＣＭ電極３２が使用される。言い換えれば、最終の表面仕上げを形成するために２つのハードステージのＥＣＭ工程が適用される。
【００７２】
さらに別の実装形態では、第２の円錐ではなく第１の円錐のテーパ２９に丸みをつけられた縁部をもたらすために第２のハードステージのＥＣＭ工程を使用できる。
ハードステージのＥＣＭ加工を使用した別の例では、ハードステージのＥＣＭ工程のうちの１つのみを必要とすればよく、そうして単一の電極のみが最終の表面仕上げを形成するのに使用される。単一のステージのＥＣＭ工程のみが使用される場合、表面仕上げはより精密でなくなる（すなわち１つのみの円錐のテーパが形成される）が、いくつかの適用に関しては、それにもかかわらず応力集中の利益を申し分ないものにすることができる。例として、図６から図１０を参照して説明された方法の変形では、たとえば図６に示された形を有する単一のハードステージの電極を使用して、穿設部１０と１２の間の交差部の領域２０に特異な幾何学的形状を形成するのにハードステージのＥＣＭ工程のみが使用されるようにソフトステージのＥＣＭ工程を無くすことができる。
【００７３】
穿設部の間の交差部の領域に特異な形状を形成することがＥＣＭ方法（ハードステージまたはソフトステージあるいは両方）に関連して説明されたが、別の加工および／または穿設方法が使用される場合に、この幾何学的形状を提供する有利な効果も実現される。たとえば、非回転対称の幾何学的形状を有する穿設工具の使用を伴う単純な穿設工程も、いくつかの適用に関して応力集中の利益をもたらす。
【００７４】
本発明の様々な態様が高圧燃料ポンプに関して説明されてきたが、本発明は高圧燃料を移送する必要がある燃料注入システムのその他の部品に等しく適用可能であることが理解される。たとえば、この方法は、燃料噴射装置内の通路の間の交差部、またはコモンレール燃料供給システムのその他の通路内に適用することができる。たとえば、燃料注入装置では、通路は一般にレーザ加工によって形成され、穿設によっては形成されない。次いでレーザ加工された通路は、上述の本発明の様々な実施形態を使用して形成し、および／または仕上げることができる。
【００７５】
さらに、本発明は燃料噴射システムでの使用に限定されず、液圧式の用途または別の、その他の用途に関して金属の部品を加工するのにも適している。部品内に形成された通路１０、１２は、従来の穿設技術、接触ＣＮＣフライス削り、固定ＥＤＭ（放電加工）、移動ＥＤＭ、またはレーザ加工技術を使用して形成でき、「穿設」などの通路への参照は、任意のこれらの工程または同様の手段によって形成される通路を含むように解釈される。さらにＥＣＭ工程に対する参照は、固定ＥＣＭおよび移動ＥＣＭ（そこでは電極が移動される）を含むように解釈される。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の方法の第１の実施形態の最初の加工ステップ中のポンプハウジング部分の断面図である。
【図２】第１の実施形態の方法に使用されるＥＣＭ電極の拡大斜視図である。
【図３】第１の実施形態の方法の第２の加工ステップ中の図１のポンプハウジング部分の断面図である。
【図４】図４ａは図１から図３を参照して述べられた方法を使用して形成された第１と第２の穿設部の間の交差部の正面からの３次元の角度をつけた図である。図４ｂは図１から図３を参照して述べられた方法を使用して形成された第１と第２の穿設部の間の交差部の断面図である。
【図５】図３および図４の第２の穿設部の拡大斜視図である。
【図６】本発明の別の方法の第１および第２の加工ステージに使用するＥＣＭ電極の斜視図である。
【図７】図７ａは図６の電極を使用してポンプハウジング部に形成された第１と第２の穿設部の間の楕円の交差部の正面からの３次元の角度をつけた図である。図７ｂは図６の電極を使用してポンプハウジング部に形成された第１と第２の穿設部の間の楕円の交差部の断面図である。
【図８】図７の第２の穿設部の拡大斜視図である。
【図９】図９ａは本発明の別の実施形態を使用してポンプハウジング部に形成された第１と第２の穿設部の間の卵形の交差部の正面からの３次元の角度をつけた図である。図９ｂは本発明の別の実施形態を使用してポンプハウジング部に形成された第１と第２の穿設部の間の卵形の交差部の断面図である。
【図１０】図９の第２の穿設部の拡大斜視図である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年1月20日(2011.1.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧流体の用途に使用するための金属ハウジング（１４）であって、前記金属ハウジング（１４）が、円筒形の壁により規定される第１の通路（１０）および円筒形の壁により規定される第２の通路（１２）を有し、
前記第１の通路（１０）および第２の通路（１２）は、前記第１の通路の壁内で非円形の開口（２２、１２２、２２２）で交差し、前記ハウジングは前記第２の通路（１２）の一方の端部の交差部の領域（２０）を有し、該交差部の領域（２０）は、前記第２の通路の壁から第１の通路の壁へ外側にテーパが形成された概して円錐形のテーパ（２９、３１）を備える金属ハウジング（１４）。
【請求項２】
前記開口（１２２、２２２）の外周が平坦な上方領域（１２２ａ、２２２ａ）および平坦な下方領域（１２２ｂ、２２２ｂ）を備える、請求項１に記載の金属ハウジング。
【請求項３】
前記開口（１２２、２２２）の前記外周が、卵形、楕円形、概して長方形、または概して正方形のうちの１つである、請求項２に記載の金属ハウジング（１４）。
【請求項４】
前記開口（１２２、２２２）が長い交差軸（Ａ）および短い交差軸（Ｂ）を有して加工され、前記短い交差軸（Ｂ）が前記長い交差軸（Ａ）に垂直であり、前記長い軸（Ａ）および前記短い軸（Ｂ）が前記第１の通路（１０）に垂直な平面にある、請求項１から３のいずれか一項に記載の金属ハウジング（１４）。
【請求項５】
内燃機関用の高圧燃料ポンプであり、前記第１の通路が前記ポンプのプランジャを受けるためのボア（１０）を画定し、前記第２の通路が前記ボア（１０）の中および／または外への高圧燃料用の流れ通路（１２）を画定する、請求項１から４のいずれか一項に記載の金属ハウジング（１４）。
【請求項６】
請求項１に記載の金属ハウジング（１４）を製造する方法において、
前記金属ハウジング（１４）を貫通する第１の通路（１０）を設けるステップと、
前記金属ハウジング（１４）を貫通する第２の通路（１２）を設けるステップと、
活性な領域を有する工具（４６）によって交差部の領域（２０）を形成するステップであって、前記活性な領域が概して円錐形のテーパ（３０、５２）の領域を含み、これにより前記交差部の領域（２０）に概して円錐形のテーパ（２９、３１）を形成するステップとを含む方法。
【請求項７】
電解加工電極工具（４６）を使用して前記第２の通路（１２）の内部表面に電解加工工程を適用するステップを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
非回転対称の電極の幾何学的形状をもたらすために、概して円錐形の領域（５２）およびその上に形成された少なくとも上方および下方の平坦部（５４）を有する電解加工電極工具（４６）を設けるステップを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
概して長方形、概して正方形、卵形、または楕円形の外周のうちの１つを有する前記第１の通路（１０）内への開口（１２２、２２２）を加工するステップを含む、請求項７または請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記開口（１２２、２２２）が長い交差軸（Ａ）および短い交差軸（Ｂ）を有して加工され、前記短い交差軸（Ｂ）が前記長い交差軸（Ａ）に垂直であり、前記長い交差軸（Ａ）および前記短い交差軸（Ｂ）が前記第１の通路（１０）に垂直な平面にある、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記電解加工電極工具（４６）の活性な領域がその軸線（Ｘ−Ｙ）の周りで回転対称部を有していない、請求項６に記載の方法。
【外国語明細書】
2011106463000001.pdf