(57)【要約】【課題】  個体ばらつきが小さいセラミック製の燃料噴射ノズルを容易に製造できる燃料噴射ノズルの製造方法等を提供すること。【解決手段】  燃料噴射ノズル１００の製造方法は、平板形状のセラミックグリーンシート２００をその厚み方向に変形させて、焼成後の燃料噴射ノズル１００に対応する所定形状の未焼成体２１０を成形する成形工程と、この未焼成体２１０に、焼成後の孔径が１００μｍ以下の噴射孔１０１に対応する貫通孔２１１を、パンチング部材ＰＧ１でパンチングを行うことにより形成する孔形成工程と、この未焼成体２１０を焼成し、燃料噴射ノズル１００を形成する焼成工程とを備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックからなり、噴射孔を有する燃料噴射ノズルの製造方法であって、
平板形状のセラミックグリーンシートをその厚み方向に変形させて、焼成後の前記燃料噴射ノズルに対応する所定形状の未焼成体を成形する成形工程と、
前記未焼成体に、焼成後の前記噴射孔に対応する貫通孔を形成する孔形成工程と、
前記未焼成体を焼成し、前記燃料噴射ノズルを形成する焼成工程と、
を備える燃料噴射ノズルの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料噴射ノズルの製造方法であって、
前記成形工程では、
前記未焼成体の少なくとも一部を一定の肉厚を有するドーム状に成形し、
前記孔形成工程では、
前記未焼成体のうちドーム状に成形された部位に、前記貫通孔を形成する
燃料噴射ノズルの製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の燃料噴射ノズルの製造方法であって、
前記噴射孔は、開口が円形状をなし、
前記孔形成工程では、
前記貫通孔を、前記噴射孔の孔径が１００μｍ以下となる大きさに形成する
燃料噴射ノズルの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜請求項３にいずれか一項に記載の燃料噴射ノズルの製造方法であって、
前記孔形成工程では、
前記貫通孔を、パンチングにより形成する
燃料噴射ノズルの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の燃料噴射ノズルの製造方法であって、
前記孔形成工程では、
ピンと、このピンの先端に装着され、焼成時に前記貫通孔内から消失し得る材質からなる消失部材とを有するパンチング部材により、前記パンチングを行い、
このパンチングの際に、前記パンチング部材のうち前記消失部材を前記未焼成体の前記貫通孔内に残存させ、
前記焼成工程では、
前記未焼成体を焼成する共に、前記消失部材を前記貫通孔内から消失させる
燃料噴射ノズルの製造方法。
【請求項６】
燃料噴射ノズルを備える燃料噴射装置の製造方法であって、
前記燃料噴射ノズルを、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の燃料噴射ノズルの製造方法により製造する
燃料噴射装置の製造方法。
【請求項７】
セラミックからなり、噴射孔を有する燃料噴射ノズルであって、
厚み方向に変形させて所定形状に成形され、前記噴射孔となる貫通孔を穿孔されたセラミックグリーンシートを焼成してなる
燃料噴射ノズル。
【請求項８】
請求項７に記載の燃料噴射ノズルを備える燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を噴射させる噴射孔を有する燃料噴射ノズルの製造方法、このような燃料噴射ノズルの製造方法を有する燃料噴射装置の製造方法、燃料を噴射させる噴射孔を有する燃料噴射ノズル、及び、このような燃料噴射ノズルを有する燃料噴射装置に関する。特に、セラミックからなる燃料噴射ノズルの製造方法、このような燃料噴射ノズルの製造方法を有する燃料噴射装置の製造方法、セラミックからなる燃料噴射ノズル、及び、このような燃料噴射ノズルを有する燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、セラミックからなる燃料噴射ノズルが知られている。このような燃料噴射ノズルは、例えば特許文献１〜３に開示されている。特許文献１の燃料噴射ノズルは平板形状をなし、特許文献２及び引用文献３の燃料噴射ノズルは椀状をなしている。
特許文献１では、燃料噴射ノズルを次のように製造している。即ち、まず、平板形状のセラミックグリーンシートを用意する。そして、これにプレス加工を行って噴射孔に対応する貫通孔を形成する。その後、この未焼成体を焼成して、燃料噴射ノズルを形成する。
【０００３】
また、特許文献３では、燃料噴射ノズルを次のように製造している。即ち、燃料噴射ノズルの外面を形成するためのキャビティを有する金型と、この金型の下方に位置する多孔質型と、噴射孔に対応する貫通孔を形成するための孔形成用ピンと、燃料噴射ノズルの内面を形成するための内面形成用ピンとをそれぞれ配置する。そして、上記キャビティ内にスラリーを注入して、椀状の未焼成体を形成する。次に、この未焼成体から、孔形成用ピンを抜き取り、また、成型用ピンも抜き取る。その後、この未焼成体を焼成して、燃料噴射ノズルを形成する。
なお、特許文献２には、燃料噴射ノズルの製造方法が具体的には記載されていない。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２３６０６８号公報
【特許文献２】実開昭５８−１２０８７１号公報
【特許文献３】特許第３０６３１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のような平板形状の燃料噴射ノズルでは、上記のように、平板形状のセラミックグリーンシートに貫通孔を形成して焼成すればよいので、個体ばらつきの小さい燃料噴射ノズルを容易に形成できる。
しかしながら、引用文献３のような立体的形状をなす燃料噴射ノズルでは、金型のキャビティ内にスラリーを注入することで、つまり射出成形により、所定形状の未焼成体を形成していたため、燃料噴射ノズルの個体ばらつきが大きくなりがちであった。
【０００６】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、セラミック製で、ドーム状等の立体的形状（平板形状を除く）をなす燃料噴射ノズルにおいて、個体ばらつきが小さい燃料噴射ノズルを容易に製造できる燃料噴射ノズルの製造方法、このような個体ばらつきが小さい燃料噴射ノズルを容易に製造できる燃料噴射装置の製造方法、セラミック製で、ドーム状等の立体的形状（平板形状を除く）をなす燃料噴射ノズルにおいて、個体ばらつきが小さい燃料噴射ノズル、このような燃料噴射ノズルを有する燃料噴射装置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】
【０００７】
その解決手段は、セラミックからなり、噴射孔を有する燃料噴射ノズルの製造方法であって、平板形状のセラミックグリーンシートをその厚み方向に変形させて、焼成後の前記燃料噴射ノズルに対応する所定形状の未焼成体を成形する成形工程と、前記未焼成体に、焼成後の前記噴射孔に対応する貫通孔を形成する孔形成工程と、前記未焼成体を焼成し、前記燃料噴射ノズルを形成する焼成工程と、を備える燃料噴射ノズルの製造方法である。
【０００８】
本発明によれば、平板形状のセラミックグリーンシートから、燃料噴射ノズルに対応する所定形状の未焼成体を成形しているので、従来の射出成形などに比して、個体ばらつきが小さく、均一で欠陥のない燃料噴射ノズルを製造できる。また、未焼成体を成形した後に貫通孔を形成しているので、未焼成体成形前に貫通孔を形成する場合に比して、貫通孔の形状が変形しにくく、貫通孔の加工精度を高くすることができる。また、未焼成体成形後に貫通孔を形成することで、貫通孔にストレスが掛かって焼成時にクラックが生じることもより確実に防止できる。
【０００９】
なお、本発明に係る「燃料噴射ノズル」は、セラミックグリーンシートを厚み方向に変形させ穿孔後に焼成したものである。従って、「燃料噴射ノズル」には、例えば、半球殻状の部分など、一方面が厚み方向に凸形状をなすと共に、この逆面が凹形状をなす、殻状の部分を有する形態としたものが挙げられる。更にこの殻状の部分を有する形態としては、上述の一方面の凸形状として、半球状、ドーム状、錐状（円錐状、多角錐状）、錐台状（円錐台状、多角錐台状）、柱状（円柱状、角柱状）などの形状としたものが挙げられる。また同様に、逆面の凹形状としても、半球状、ドーム状、錐状、錐台状、柱状などの形状としたものが挙げられる。更に、この殻状の部分の肉厚を均一にするのがより好ましい。
「噴射孔」は、成形後に穿孔した貫通孔を有する未焼成体を焼成することにより、貫通孔から形成されるものである。この貫通孔は、その数や形状、大きさ、形成位置などを、焼成後の噴射孔の噴霧量や噴霧方向、噴霧されてできる液滴の大きさなどを考慮して、適宜変更すればよい。
「成形工程」は、上記の要件を満たす工程であればよく、例えば、上型及び下型からなる成形型を利用して、所定形状の未焼成体を形成する方法が挙げられる。
「孔形成工程」は、上記の要件を満たす工程であればよく、例えば、パンチング、ドリル、レーザ、電子ビームなどにより、貫通孔を形成する方法が挙げられる。
【００１０】
更に、上記の燃料噴射ノズルの製造方法であって、前記成形工程では、前記未焼成体の少なくとも一部を一定の肉厚を有するドーム状に成形し、前記孔形成工程では、前記未焼成体のうちドーム状に成形された部位に、前記貫通孔を形成する燃料噴射ノズルの製造方法とすると良い。
【００１１】
上述したように、本発明により製造される燃料噴射ノズルとしては、殻状の部分を有する形態、具体的には、一方面の凸形状及びこの逆面の凹形状として、半球状、ドーム状、錐状、錐台状、柱状などの形状としたものが挙げられる。このうち、錐状、錐台状、柱状などの形状は、その一部に角部を有するので、セラミックグリーンシートを厚み方向に変形させる際、上記角部に対応して、セラミックグリーンシートの一部に応力が集中し、セラミックグリーンシートに切れやクラック等が発生するおそれがある。また同様に、殻状の部分の厚みが不均一な形態の場合も、その不均一な形態に伴って、成形時にセラミックグリーンシートに不均一な応力が掛かり、セラミックグリーンシートに切れやクラック等が発生するおそれがある。
【００１２】
これに対し、本発明では、成形工程において、未焼成体の少なくも一部を一定の肉厚を有するドーム状に成形する。このような形状に成形すれば、セラミックグリーンシートのうち上記ドーム状の部位に対応した部分全体に、上述の角部を有する形態や厚みが不均一な形態に比して、均一に応力が掛かる。このため、成形工程の際、角部を有する形態や厚みが不均一な形態に比して、セラミックグリーンシートに切れやクラック等が発生しにくい。更に、焼成の際、肉厚が一定のドーム状の部位は、角部を有する形状や厚みが不均一な形態に比して、均一に焼成収縮するので、ドーム状の部位に形成された貫通孔も変形しにくく、噴射孔を精度高く形成できる。
【００１３】
更に、上記のいずれかに記載の燃料噴射ノズルの製造方法であって、前記噴射孔は、開口が円形状をなし、前記孔形成工程では、前記貫通孔を、前記噴射孔の孔径が１００μｍ以下となる大きさに形成する燃料噴射ノズルの製造方法とすると良い。
【００１４】
燃料噴射ノズルが金属製の場合、レーザ加工や放電加工、ＬＩＧＡプロセスなどの手法で噴射孔を形成する場合、孔径を１００μｍ以下とすることは困難である。
これに対し、本発明では、燃料噴射ノズルをセラミック製としている。セラミックは、焼成時に収縮するので、未焼成時に形成した貫通孔に対して、焼成後の噴射孔も孔径が小さくなる。従って、未焼成時に比較的大きい貫通孔を穿孔すれば足りるから、焼成工程後において１００μｍ以下の孔径の噴射孔も形成できる。そして、このように孔径の小さい噴射孔を形成すれば、噴霧時の液滴微細化を図ることができるので、ＰＭの排出を大幅に低減できる。
【００１５】
更に、上記のいずれかに記載の燃料噴射ノズルの製造方法であって、前記孔形成工程では、前記貫通孔を、パンチングにより形成する燃料噴射ノズルの製造方法とすると良い。
【００１６】
前述したように、貫通孔は、パンチング、ドリル、レーザ、電子ビームなど様々な方法により形成できる。このうち、ドリルは、バリが生じるなど加工精度が比較的低い。また、レーザや電子ビームは、コスト高を招きやすい。これに対し、本発明では、パンチングにより貫通孔を形成するので、容易に貫通孔を形成でき、また、貫通孔の加工精度を高くできる。
【００１７】
更に、上記の燃料噴射ノズルの製造方法であって、前記孔形成工程では、ピンと、このピンの先端に装着され、焼成時に前記貫通孔内から消失し得る材質からなる消失部材とを有するパンチング部材により、前記パンチングを行い、このパンチングの際に、前記パンチング部材のうち前記消失部材を前記未焼成体の前記貫通孔内に残存させ、前記焼成工程では、記未焼成体を焼成する共に、前記消失部材を前記貫通孔内から消失させる燃料噴射ノズルの製造方法とすると良い。
【００１８】
本発明によれば、ピンとその先端に装着された消失部材とを有するパンチング部材により、パンチングを行い、このパンチングの際に、パンチング部材のうち消失部材を未焼成体の貫通孔内に残存させる。このようにすれば、パンチングでピンを抜き取る際あるいはその後に、貫通孔が潰れたり変形するのを防止できる。
【００１９】
なお、本発明における「消失部材」は、上記のように、焼成時に貫通孔内から消失し得る材質からなるものであればよく、焼成時に燃焼して貫通孔内から消失するものでも、焼成時に昇華して貫通孔内から消失するものでも、或いは、焼成時に溶解して貫通孔内から消失するものでもよい。このような材質として、例えば、カーボン、ＰＥ、ＰＰ、ＰＥＴ、テオブロミン、カフェイン、ナフタレンなどが挙げられる。なお、焼成時に消失するとは、いわゆる仮焼成時に消失する場合も、いわゆる本焼成時に消失する場合も含まれる。
また、「消失部材」は、少なくとも貫通孔の長さと同じ長さであればよい。即ち、パンチング後に貫通孔内にだけ残存する長さとしてもよいし、或いは、パンチング後に貫通孔から一部が突出する長さとすることもできる。
【００２０】
また、他の解決手段は、燃料噴射ノズルを備える燃料噴射装置の製造方法であって、前記燃料噴射ノズルを、上記にいずれかに記載の燃料噴射ノズルの製造方法により製造する燃料噴射装置の製造方法である。
【００２１】
本発明の燃料噴射装置の製造方法は、燃料噴射ノズルを、上記にいずれかに記載の燃料噴射ノズルの製造方法により製造する。このため、燃料噴射装置の製造過程のうちの燃料噴射ノズルを形成する際に、上述した発明と同様な作用、効果を得ることができる。
【００２２】
また、他の解決手段は、セラミックからなり、噴射孔を有する燃料噴射ノズルであって、セラミックからなり、噴射孔を有する燃料噴射ノズルであって、厚み方向に変形させて所定形状に成形され、前記噴射孔となる貫通孔を穿孔されたセラミックグリーンシートを焼成してなる燃料噴射ノズルである。
【００２３】
本発明の燃料噴射ノズルは、厚み方向に変形させて所定形状に成形されたセラミックグリーンシートを焼成してなるので、従来の射出成形などにより形成されたものに比して、個体ばらつきが小さく、均一で欠陥のないものとすることができる。
【００２４】
また、他の解決手段は、上記のいずれかに記載の燃料噴射ノズルを備える燃料噴射装置である。
【００２５】
このような燃料噴射装置は、個体バラツキが小さいなどの作用、効果を有する上述の燃料噴射ノズルを備えるので、燃料の噴射量などをより確実に制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
（実施形態１）
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１に本実施形態１に係る燃料噴射装置１１０の縦断面図を示す。また、図２に本実施形態１に係る燃料噴射ノズル１００の縦断面図を示す。なお、図１は、下方が先端側、上方が基端側であり、一方、図２は、上方が先端側、下方が基端側である。
【００２７】
燃料噴射装置１１０は、図示しない内燃機関の燃焼室内に高圧の燃料を噴射するための装置である。この燃料噴射装置１１０は、積層型圧電素子（モールド済ユニット積層体）１１１を内部に有し、これにより駆動する。モールド済ユニット積層体１１１は、３つの積層型圧電ユニット１１３，１１３，１１３と、隣り合う積層型圧電ユニット１１３，１１３，１１３同士の境界の周囲に配置されたスペーサ１１５，１１５とを有する。
【００２８】
燃料噴射装置１１０は、軸線ＡＸに沿って延びる筒状の本体部材１２０を有する。この本体部材１２０は、その先端側（図１中、下方）に位置するノズル保持部１２０ｎにおいて、ノズル部材１３０を保持している。また、本体部材１２０のうち、円筒状の圧電素子包囲部１２０ｐ内には、上記のモールド済ユニット積層体１１１が挿入され、保持されている。更に詳細には、圧電素子包囲部１２０ｐ内のうち、先端部分（図１中、下方）には、径大なベース部１４１ｂと径小なロッド部１４１ｒとからなるピストン１４１、及び、ロッド部１４１ｒに挿通された皿バネ１４３を有しており、ベース部１４１ｂより先端側（図１中、下方）に、シリンダ室１２０ｃが構成されている。
【００２９】
ピストン１４１には、モールド済ユニット積層体１１１の先端面１１１ｔ１が当接している。一方、モールド済ユニット積層体１１１の基端面１１１ｔ２は、圧電素子包囲部１２０ｐの基端部分（図１中、上方）に溶接、固定された封口板１４５に当接している。このため、モールド済ユニット積層体１１１は、皿バネ１４３の弾性力により、常時、圧縮応力が掛かるように付勢されている。また、ピストン１４１のベース部１４１ｂの周囲には、シール溝１４１ｍが凹設されており、この中にＯリング１４７が嵌め込まれてシリンダ室１２０ｃのシールを行っている。
【００３０】
ノズル部材１３０は、先端部分をなす燃料噴射ノズル１００と、その基端側に位置するノズル基端部材１３１とから構成されている。燃料噴射ノズル１００は、半球面状の外面１００ａと半球面状の内面１００ｂとを有し、肉厚が１ｍｍのドーム状をなす（図２も参照）。この燃料噴射ノズル１００には、外面１００ａと内面１００ｂとの間を貫通し、開口が円形状で孔径が７５μｍの噴射孔１０１，１０１，…が複数穿設されている。
【００３１】
この燃料噴射ノズル１００は、セラミック（具体的にはアルミナ）から形成されている。具体的には、後述するように（図３〜図６参照）、厚み方向に変形させてドーム状の未焼成体２１０に成形し、噴射孔１０１，１０１，…となる貫通孔２１１，２１１，…を穿孔したセラミックグリーンシート２００を焼成することにより形成されている。このような燃料噴射ノズル１００は、従来の射出成形などにより形成されたものに比して、個体ばらつきが小さく、均一で欠陥のないものとすることができる。また、後述するように、未焼成体２１０を成形した後に貫通孔２１１，２１１，…が形成されているので、未焼成体２１０の成形前に貫通孔２１１，２１１，…を形成する場合に比して、貫通孔２１１，２１１，…（噴射孔１０１，１０１，…）の変形が少なく、加工精度が高いものとすることができる。また、未焼成体２１０の成形後に貫通孔２１１，２１１，…を形成することで、貫通孔２１１，２１１，…にストレスが掛かりにくいので、貫通孔２１１，２１１，…（噴射孔１０１，１０１，…）にクラックが無いものとすることができる。
更に、噴射孔１０１，１０１，…となる貫通孔２１１，２１１，…は、パンチングにより形成されているので、噴射孔１０１，１０１，…の加工精度が高いものとすることができる。
【００３２】
図１に戻り、ノズル部材１３０の内側には、ニードル１４９が摺動可能に収容されている。このニードル１４９の先端部１４９ｓにより、燃料噴射ノズル１１０の各噴射孔１０１，１０１，…が開閉可能とされている。また、ノズル部材１３０の基端部分（図１中、上方）には、環状室１３０ｐが形成されている。この環状室１３０ｐには、ニードル１４９のピストン部１４９ｐが、その周囲と環状室１３０ｐの壁面との間にオリフィス１５１を形成して配置されている。ニードル１４９のピストン部１４９ｐ内にはバネ保持孔１４９ｐｎが形成されている。このバネ保持孔１４９ｐｎ内には、コイルバネ１５３が挿入保持されて、本体部材１２０のノズル保持部１２０ｎと圧電素子包囲部１２０ｐとを区画する仕切壁部１２０ｗに当接しており、ニードル１４９を先端側（図１中、下方）に付勢している。
【００３３】
また、本体部材１２０及びノズル部材１３０には、外部と環状室１３０ｐとを結ぶ燃料供給口１２０ｆ，１３０ｆが形成されており、この燃料供給口１２０ｆ，１３０ｆを通じて、高圧に加圧された燃料が、環状室１３０ｐに供給される。更に、本体部材１２０の仕切壁部１２０ｗには、バネ保持孔１４９ｐｎと圧電素子包囲部１２０ｐとを連通する連通孔１２０ｔが形成されている。従って、環状室１３０ｐに供給された燃料は、オリフィス１５１を通じて、バネ保持孔１４９ｐｎ、連通孔１２０ｔ、圧電素子包囲部１２０ｐのシリンダ室１２０ｃにも充填される。
【００３４】
モールド済ユニット積層体１１１の複数の外部リード線１１７は、本体部材１２０のリード挿通孔１２０ｍを介して外部に取り出されている。これらの外部リード線１１７に電圧を印加すると、モールド済ユニット積層体１１１が軸線ＡＸ方向に伸長し、シリンダー室１２０ｃの圧力が高まる。すると、ニードル１４９が先端側に移動して閉弁する（噴射孔１０１，１０１，…が塞がる）。一方、モールド済ユニット積層体１１１の印加電圧を低下させて収縮させると、シリンダー室１２０ｃの圧力が低下し、燃料供給口１２０ｆ，１３０ｆから供給された燃料の圧力により、ニードル１４９のピストン部１４９ｐが基端側にコイルバネ１５３を圧縮しながら移動する。そうすると、開弁して、噴射孔１０１，１０１，…から燃料が噴射される。
【００３５】
このような燃料噴射装置１１０は、このうちの燃料噴射ノズル１００が、上述したように、個体ばらつきが小さくて均一で欠陥がなく、噴射孔１０１，１０１，…の変形が少なく、加工精度が高く、また、噴射孔１０１，１０１，…にクラックが無いものである。このため、この燃料噴射装置１１０を使用すれば、燃料の噴射量などをより確実に制御できる。
【００３６】
次に、本実施形態１に係る燃料噴射ノズル１００の製造方法について説明する。
まず、公知の手法により、平板形状のセラミックグリーンシート２００を形成する（図３参照）。
次に、図３に示すように、上型ＵＧと下型ＳＧとを有する成形用治具ＧＧを用意する。この上型ＵＧには、半球状の凹部ＵＧＫが形成されている。一方、下型ＳＧの先端部ＳＧＢは、凹部ＵＧＫに対応して、半球状に形成されている。そして、上記セラミックグリーンシート２００を、これら上型ＵＧと下型ＳＧとの間に挟んで、セラミックグリーンシート２００をその厚み方向に変形させて成形する（成形工程）。これにより、図４に示すように、半球面状の外面２１０ａと半球面状の内面２１０ｂとを有するドーム状の未焼成体２１０ができる。
【００３７】
次に、図５に示すように、複数の円柱状のパンチング部材（ピン）ＰＧ１，ＰＧ１，…により、未焼成体２１０の外面２１０ａから内面２１０ｂに向けてパンチングを行い、未焼成体２１０の所定位置に孔径１００μｍの複数の貫通孔２１１，２１１，…を形成する（孔形成工程）。そうすると、図６に示すように、燃料噴射ノズル１００に対応した形態の未焼成体２１０ができる。
次に、この未焼成体２１０を公知の手法により焼成する（焼成工程）。これにより、孔径１００μｍの各貫通孔２１１，２１１，…から、孔径７５μｍの各噴射孔１０１，１０１，…が形成され、図２に示した燃料噴射ノズル１００が完成する。
【００３８】
このように、本実施形態では、平板形状のセラミックグリーンシート２００をその厚み方向に変形させて、燃料噴射ノズル１００に対応するドーム状の未焼成体２１０を成形しているので、従来の射出成形などに比して、個体ばらつきが小さく、均一で欠陥のない燃料噴射ノズル１００を製造できる。また、未焼成体２１０を成形した後に貫通孔２１１，２１１，…を形成しているので、未焼成体２１０の成形前に貫通孔２１１，２１１，…を形成する場合に比して、貫通孔２１１，２１１の形状が変形しにくく、貫通孔２１１，２１１，…の加工精度を高くすることができる。また、未焼成体２１０の成形後に貫通孔２１１，２１１，…を形成することで、貫通孔２１１，２１１，…にストレスが掛かって焼成時にクラックが生じることもより確実に防止できる。
【００３９】
また、本実施形態１では、未焼成体２１０を肉厚が一定なドーム状に成形しているので、角部を有する形態や厚みが不均一な形態の未焼成体に比して、成形の際、セラミックグリーンシート２００の全体に均一な応力が掛かり、一部に応力が集中しにくい。このため、角部を有する形態や厚みが不均一な形態の未焼成体を成形する場合に比して、セラミックグリーンシート２００に切れやクラック等が発生しにくい。更に、焼成の際、肉厚が一定なドーム状の未焼成体２１０は、角部を有する形態や厚みが不均一な形態の未焼成体に比して、均一に焼成収縮するので、貫通孔２１１，２１１，…も変形しにくく、噴射孔１０１，１０１，…を精度高く形成できる。
【００４０】
また、本実施形態１では、燃料噴射ノズル１００をセラミック製としている。セラミックは、焼成時に収縮するので、未焼成時に形成した貫通孔２１１，２１１，…に対して、焼成後の噴射孔１０１，１０１，…も孔径が小さくなる。従って、未焼成時に比較的大きい貫通孔２１１，２１１，…を穿孔すれば足りるから、１００μｍ以下の孔径の噴射孔１０１，１０１，…も形成できる。これにより、噴霧時の液滴微細化を図ることができるので、ＰＭの排出を大幅に低減できる。また、本実施形態１では、パンチングにより貫通孔２１１，２１１，…を形成しているので、容易に貫通孔２１１，２１１，…を形成でき、また、貫通孔２１１，２１１，…の加工精度を高くできる。
なお、燃料噴射装置１１０は、上記の燃料噴射ノズル１１０を用いて、公知の手法により形成することができる。
【００４１】
（実施形態２）
次いで、第２の実施形態について説明する。なお、上記実施形態１と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。本実施形態２に係る燃料噴射装置及び燃料噴射ノズルは、上記実施形態１の燃料噴射装置１１０及び燃料噴射ノズル１００と同様であるが、その製造方法が異なる。
【００４２】
本実施形態２に係る燃料噴射ノズル１００の製造方法について説明する。
まず、上記実施形態１と同様に、平板形状のセラミックグリーンシート２００を形成する。そして、このセラミックグリーンシート２００を、成形用治具ＧＧの上型ＵＧと下型ＳＧとの間に挟んで、セラミックグリーンシート２００を成形し（図３参照）、ドーム状の未焼成体２１０を形成する（図４参照）（成形工程）。
【００４３】
次に、図７に示すように、複数の円柱状のパンチング部材ＰＧ２，ＰＧ２，…により、未焼成体２１０の外面２１０ａから内面２１０ｂに向けてパンチングを行い、未焼成体２１０の所定位置に孔径１００μｍの複数の貫通孔２１１，２１１，…を形成する（孔形成工程）。本実施形態２におけるパンチング部材ＰＧ２は、円柱状のピンＰＧＰと、このピンＰＧＰの先端に装着された円柱状の消失部材ＰＧＳとからなる。ピンＰＧＰは、超硬部材からなり、消失部材ＰＧＳは、後述する焼成時に貫通孔２１１内から消失し得る材料、具体的にはカーボンからなる。
【００４４】
そして、このパンチングの際、図８に示すように、パンチング部材ＰＧ２のうち消失部材ＰＧＳを貫通孔２１１内に残存させる。消失部材ＰＧＳは、その大きさが直径１００μｍ、長さ１ｍｍである。一方、未焼成体２１０の厚み（貫通孔２１１の長さ）は１ｍｍであるので、消失部材ＰＧＳは、その全体が貫通孔２１１内に収まる。
【００４５】
次に、この未焼成体２１０を公知の手法により焼成する。その際、消失部材ＰＧＳは、いわゆる仮焼成（本焼成に至る前段階）において昇華して、貫通孔２１１内から消失する。そして、各貫通孔２１１，２１１，…から噴射孔１０１，１０１，…が形成され、図２に示した燃料噴射ノズル１００が完成する。
【００４６】
このように本実施形態２でも、平板形状のセラミックグリーンシート２００から、燃料噴射ノズル１００に対応するドーム状の未焼成体２１０を成形しているので、従来の射出成形などに比して、個体ばらつきが小さく、均一で欠陥のない燃料噴射ノズル１００を製造できる。また、その他上記実施形態１と同様な部分は、上記実施形態１と同様な作用、効果を奏する。
しかも、本実施形態２では、ピンＰＧＰと消失部材ＰＧＳとからなるパンチング部材ＰＧ２により、パンチングを行い、このパンチングの際に、パンチング部材ＰＧ２のうち消失部材ＰＧＳを未焼成体２１０の貫通孔２１１内に残存させている。このため、パンチング部材ＰＧＳを抜き取る際またはその後に、貫通孔２１１が潰れたり変形するのを防止できる。
【００４７】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態１，２に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、上述の実施形態１，２では、燃料噴射ノズル１００をアルミナにより構成したが、窒化珪素やジルコニア等を用いて燃料噴射ノズル１００を構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】実施形態１に係る燃料噴射装置の縦断面図である。
【図２】実施形態１に係る燃料噴射ノズルのの縦断面図である。
【図３】実施形態１に係る燃料噴射ノズルの製造方法に関し、上型と下型でセラミックグリーンシートを成形する成形工程の様子を示す説明図である。
【図４】実施形態１に係る燃料噴射ノズルの製造方法に関し、成形された所定形状の未焼成体を示す説明図である。
【図５】実施形態１に係る燃料噴射ノズルの製造方法に関し、パンチングにより、未焼成体に貫通孔を形成する孔形成工程の様子を示す説明図である。
【図６】実施形態１に係る燃料噴射ノズルの製造方法に関し、貫通孔が形成された未焼成体を示す説明図である。
【図７】実施形態２に係る燃料噴射ノズルの製造方法に関し、消失部材を有するパンチング部材によりパンチングを行い、未焼成体に貫通孔を形成する孔形成工程の様子を示す説明図である。
【図８】実施形態２に係る燃料噴射ノズルの製造方法に関し、孔形成工程において、貫通孔内に消失部材が残された状態の未焼成体を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１００  燃料噴射ノズル
１０１  噴射孔
１１０  燃料噴射装置
１１１  積層型圧電素子（モールド済ユニット積層体）
１２０  本体部材
１３０  ノズル部材
１３１  ノズル基端部材
１４９  ニードル
２００  セラミックグリーンシート
２１０  未焼成体
２１１  貫通孔
ＧＧ  成形用治具
ＵＧ  上型
ＳＧ  下型
ＰＧ１  パンチング部材（ピン）
ＰＧ２  パンチング部材
ＰＧＰ  ピン
ＰＧＳ  消失部材
【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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