(57)【要約】【課題】噴射孔部材の製造方法においてテーパ孔をパンチプレスで形成する際にテーパパンチの折損を防止する。【解決手段】母材１１の厚さ方向軸線Ａに対して中心軸線Ｏｆが傾斜し、その中心軸線Ｏｆの延伸方向において実質的に径変化しない下孔１４を、パンチプレスにより母材１１に形成する。その後、先端部に向かうに従い縮径するテーパパンチ３２を使用し、軸線Ａに対して中心軸線Ｐｔを傾斜させた状態のテーパパンチ３２により下孔１４を押し広げて母材１１にテーパ孔１２を形成する。下孔１４の中心軸線Ｏｆに直交する仮想平面Ｑｆと下孔１４の内周面との交線形状は、下孔１４の中心軸線Ｏｆ及び母材１１の厚さ方向軸線Ａを含む仮想平面Ｌと仮想平面Ｑｆとの交線Ｓｆの延伸方向を長径方向とする楕円形であり、テーパパンチ３２の中心軸線Ｐｔに直交する仮想平面Ｒｔとテーパパンチ３２の外周面との交線形状は真円形である。【選択図】    図１
2004211588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材の厚さ方向の軸線に対して中心軸線が傾斜し、前記母材の一端面から他端面に向かって拡径するテーパ孔を、噴孔の少なくとも一部として備えた噴孔部材を製造する方法であって、
前記母材の厚さ方向の軸線に対して中心軸線が傾斜し、その中心軸線の延伸方向において実質的に径変化しない下孔を、パンチプレスにより前記母材に形成する下孔形成工程と、
先端部に向かうに従い縮径するテーパパンチを使用し、前記母材の厚さ方向の軸線に対して前記下孔の中心軸線と同じ側に中心軸線を傾斜させた状態で先端部から前記下孔に進入させた前記テーパパンチにより、前記下孔を押し広げて前記母材に前記テーパ孔を形成するテーパ孔形成工程とを含み、
前記下孔の中心軸線に直交する仮想平面を第一基準面、前記テーパパンチの中心軸線に直交する仮想平面を第二基準面とし、
且つ前記下孔の中心軸線及び前記母材の厚さ方向の軸線を含む仮想平面と前記第一基準面との交線を基準軸線としたとき、
前記第一基準面と前記下孔の内周面との交線形状は、前記基準軸線の延伸方向を長径方向とする楕円形又は小判形であり、
前記第二基準面と前記テーパパンチの外周面との交線形状は真円形であることを特徴とする噴孔部材の製造方法。
【請求項２】
母材の厚さ方向の軸線に対して中心軸線が傾斜し、前記母材の一端面から他端面に向かって拡径するテーパ孔を、噴孔の少なくとも一部として備えた噴孔部材を製造する方法であって、
前記母材の厚さ方向の軸線に対して中心軸線が傾斜し、その中心軸線の延伸方向において実質的に径変化しない下孔を、パンチプレスにより前記母材に形成する下孔形成工程と、
先端部に向かうに従い縮径するテーパパンチを使用し、前記母材の厚さ方向の軸線に対して前記下孔の中心軸線と同じ側に中心軸線を傾斜させた状態で先端部から前記下孔に進入させた前記テーパパンチにより、前記下孔を押し広げて前記母材に前記テーパ孔を形成するテーパ孔形成工程とを含み、
前記下孔の中心軸線に直交する仮想平面を第一基準面、前記テーパパンチの中心軸線に直交する仮想平面を第二基準面とし、
且つ前記テーパパンチの中心軸線及び前記母材の厚さ方向の軸線を含む仮想平面と前記第二基準面との交線に前記第二基準面上において直交する線を基準軸線としたとき、
前記第一基準面と前記下孔の内周面との交線形状は真円形であり、
前記第二基準面と前記テーパパンチの外周面との交線形状は、前記基準軸線の延伸方向を長径方向とする楕円形又は小判形であることを特徴とする噴孔部材の製造方法。
【請求項３】
母材の厚さ方向の軸線に対して中心軸線が傾斜し、前記母材の一端面から他端面に向かって拡径するテーパ孔を、噴孔の少なくとも一部として備えた噴孔部材を製造する方法であって、
前記母材の厚さ方向の軸線に対して中心軸線が傾斜し、その中心軸線の延伸方向において実質的に径変化しない下孔を、パンチプレスにより前記母材に形成する下孔形成工程と、
先端部に向かうに従い縮径するテーパパンチを使用し、前記母材の厚さ方向の軸線に対して前記下孔の中心軸線と同じ側に中心軸線を傾斜させた状態で先端部から前記下孔に進入させた前記テーパパンチにより、前記下孔を押し広げて前記母材に前記テーパ孔を形成するテーパ孔形成工程とを含み、
前記下孔の中心軸線に直交する仮想平面を第一基準面、前記テーパパンチの中心軸線に直交する仮想平面を第二基準面とし、
且つ前記下孔の中心軸線及び前記母材の厚さ方向の軸線を含む仮想平面と前記第一基準面との交線を第一基準軸線、前記テーパパンチの中心軸線及び前記母材の厚さ方向の軸線を含む仮想平面と前記第二基準面との交線に前記第二基準面上において直交する線を第二基準軸線としたとき、
前記第一基準面と前記下孔の内周面との交線形状は、前記第一基準線の延伸方向を長径方向とする楕円形又は小判形であり、
前記第二基準面と前記テーパパンチの外周面との交線形状は、前記第二基準軸線の延伸方向を長径方向とする楕円形又は小判形であることを特徴とする噴孔部材の製造方法。
【請求項４】
前記下孔を形成するパンチ及び前記テーパパンチは、各々の中心軸線が前記母材の厚さ方向の軸線に対して互いにほぼ同一角度で傾斜した状態で前記母材に打ち込まれることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の噴孔部材の製造方法。
【請求項５】
前記下孔を形成するパンチ及び前記テーパパンチは、各々の中心軸線が前記母材の厚さ方向の軸線に対して互いに異なる角度で傾斜した状態で前記母材に打ち込まれることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の噴孔部材の製造方法。
【請求項６】
前記母材の厚さ方向の軸線に直交する仮想平面を座標面とし、
且つ前記下孔及び前記テーパパンチの各中心軸線並びに前記母材の厚さ方向の軸線を含む仮想平面と前記座標面との交線を第一座標軸線、前記座標面上において前記第一座標軸線に直交する線を第二座標軸線とし、
且つ前記座標面と前記下孔の内周面との交線形状において前記第一座標軸線の延伸方向における径をＤ１、前記第二座標軸線の延伸方向における径をＤ２とし、且つ前記座標面と前記テーパパンチの外周面との交線形状において前記第一座標軸線の延伸方向における径をｄ１、前記第二座標軸線の延伸方向における径をｄ２としたとき、
前記テーパパンチの径比ｄ１／ｄ２は前記下孔の径比Ｄ１／Ｄ２よりも小さいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の噴孔部材の製造方法。
【請求項７】
前記テーパ孔形成工程において、前記下孔形成工程のプレス方向とは逆方向に前記テーパパンチを前記下孔に進入させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の噴孔部材の製造方法。
【請求項８】
前記テーパ孔は、前記噴孔において上流側端部から下流側端部に向かって拡径する部分を構成することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の噴孔部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体を噴射する噴孔を備えた噴孔部材の製造方法に関し、例えば燃料噴射装置の噴孔部材の製造に好適な方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、燃料噴射装置では例えば特許文献１に開示されているように、噴孔部材の厚さ方向の軸線に対して中心軸線が傾斜し、噴孔部材の上流側端部から下流側端部に向かって拡径するテーパ孔を噴孔に用いたものが知られている。
特許文献１では、テーパ孔をパンチプレスにより形成している。具体的には、先端部に向かうに従い縮径するテーパパンチを使用し、そのテーパパンチを先端部から母材に打ち付ける。それにより、テーパパンチの外周面に沿ってテーパ孔を形成する。
【０００３】
一回のパンチプレスによりテーパ孔を形成するには、テーパパンチの先端部によって母材の端面を押圧する。この場合、テーパパンチにおける押圧箇所と支持箇所との距離が長くなるため、テーパパンチに作用する曲げモーメントが大きくなり、テーパパンチが折損し易くなる。
【０００４】
そこで図１７（ａ）に示すように、予め母材１に形成した下孔２を利用してテーパ孔を形成する方法が考えられる。具体的には、母材１の厚さ方向の軸線Ａに対して中心軸線Ｏが傾斜し、その中心軸線Ｏの延伸方向において実質的に径変化しない下孔２を、予め新の母材１に形成しておく。そして、下孔２の中心軸線Ｏとほぼ同一方向に中心軸線Ｐを傾斜させた状態でテーパパンチ６を母材１に打ち付け、このときテーパパンチ６で下孔２を押し広げてテーパ孔を形成する。このとき、テーパパンチ６の先端部を下孔２に進入させる際に、テーパパンチ６の先端部よりも支持箇所側において下孔２の開口縁部を押圧できる。これにより、テーパパンチ６における押圧箇所と支持箇所との距離が短くなるので、テーパパンチ６に作用する曲げモーメントは、一回のパンチプレスによりテーパ孔を形成する場合に比べて低減される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１０２９７７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記図１７（ａ）に示す方法では、下孔２の中心軸線Ｏ及びテーパパンチ６の中心軸線Ｐに直交する仮想平面Ｚと下孔２の内周面２ａとの交線形状、及び仮想平面Ｚとテーパパンチ６の外周面６ａとの交線形状について、共に図１７（ｂ）に示す真円形としている。これにより、母材１の厚さ方向の軸線Ａに直交する仮想平面Ｈと下孔２の内周面２ａとの交線形状、及び仮想平面Ｈとテーパパンチ６の外周面６ａとの交線形状は共に図１７（ｃ）に示す楕円形となるが、それら交線形状における長径と短径との比（長径／短径）は互いにほぼ同じとなる。そのため、パンチプレスの初期には図１７（ｃ）に示すように、下孔２及びテーパパンチ６の各中心軸線Ｏ，Ｐと母材１の厚さ方向軸線Ａとを含む仮想平面Ｌ上においてパンチ６が下孔２の開口縁部に一点接触する。この仮想平面Ｌ上での一点接触はテーパパンチ６に作用する曲げモーメントの低減化に制限を与えるため、テーパパンチ６の折損防止効果を向上することができない。
本発明の目的は、噴孔部材の製造方法において、噴孔の少なくとも一部となるテーパ孔をパンチプレスで形成する際に、テーパパンチの折損を防止することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載した噴孔部材の製造方法によると、下孔の中心軸線に直交する仮想平面を第一基準面、テーパパンチの中心軸線に直交する仮想平面を第二基準面とし、且つ下孔の中心軸線及び母材の厚さ方向の軸線を含む仮想平面と第一基準面との交線を基準軸線としたとき、第一基準面と下孔の内周面との交線形状は基準軸線の延伸方向を長径方向とする楕円形又は小判形であり、第二基準面とテーパパンチの外周面との交線形状は真円形である。そのため、テーパ孔形成工程におけるパンチプレスの初期には、下孔及びテーパパンチの各中心軸線と母材の厚さ方向の軸線とを含む仮想平面の両側においてテーパパンチを下孔開口縁部に二点接触させることができる。これにより、テーパパンチに作用する曲げモーメントの低減化を促進できるので、テーパパンチの折損が確実に防止される。
【０００８】
本発明の請求項２に記載した噴孔部材の製造方法によると、下孔の中心軸線に直交する仮想平面を第一基準面、テーパパンチの中心軸線に直交する仮想平面を第二基準面とし、且つテーパパンチの中心軸線及び母材の厚さ方向の軸線を含む仮想平面と第二基準面との交線に第二基準面上において直交する線を基準軸線としたとき、第一基準面と下孔の内周面との交線形状は真円形であり、第二基準面とテーパパンチの外周面との交線形状は基準軸線の延伸方向を長径方向とする楕円形又は小判形である。そのため、テーパ孔形成工程におけるパンチプレスの初期には、下孔及びテーパパンチの各中心軸線と母材の厚さ方向の軸線とを含む仮想平面の両側においてテーパパンチを下孔開口縁部に二点接触させることができる。これにより、テーパパンチに作用する曲げモーメントの低減化を促進できるので、テーパパンチの折損が確実に防止される。
【０００９】
本発明の請求項３に記載した噴孔部材の製造方法によると、下孔の中心軸線に直交する仮想平面を第一基準面、テーパパンチの中心軸線に直交する仮想平面を第二基準面とし、且つ下孔の中心軸線及び母材の厚さ方向の軸線を含む仮想平面と第一基準面との交線を第一基準軸線、テーパパンチの中心軸線及び母材の厚さ方向の軸線を含む仮想平面と第二基準面との交線に第二基準面上において直交する線を第二基準軸線としたとき、第一基準面と下孔の内周面との交線形状は第一基準線の延伸方向を長径方向とする楕円形又は小判形であり、第二基準面とテーパパンチの外周面との交線形状は第二基準軸線の延伸方向を長径方向とする楕円形又は小判形である。そのため、テーパ孔形成工程におけるパンチプレスの初期には、下孔及びテーパパンチの各中心軸線と母材の厚さ方向の軸線とを含む仮想平面の両側においてテーパパンチを下孔開口縁部に二点接触させることができる。これにより、テーパパンチに作用する曲げモーメントの低減化を促進できるので、テーパパンチの折損が確実に防止される。
【００１０】
本発明の請求項６に記載した噴孔部材の製造方法によると、母材の厚さ方向の軸線に直交する仮想平面を座標面とし、且つ下孔及びテーパパンチの各中心軸線並びに母材の厚さ方向の軸線を含む仮想平面と座標面との交線を第一座標軸線、座標面上において第一座標軸線に直交する線を第二座標軸線とし、且つ座標面と下孔の内周面との交線形状において第一座標軸線の延伸方向における径をＤ１、第二座標軸線の延伸方向における径をＤ２とし、且つ座標面とテーパパンチの外周面との交線形状において第一座標軸線の延伸方向における径をｄ１、第二座標軸線の延伸方向における径をｄ２としたとき、テーパパンチの径比ｄ１／ｄ２は下孔の径比Ｄ１／Ｄ２よりも小さい。これにより、上述した下孔開口縁部に対するテーパパンチの二点接触を確実に実現できる。
【００１１】
一般にパンチプレスによって新の母材に孔を形成する場合、その孔のプレス方向前側開口縁部にばりが生じ易い。
本発明の請求項７に記載した噴孔部材の製造方法によると、テーパ孔形成工程において、下孔形成工程のプレス方向とは逆方向にテーパパンチを母材の下孔に進入させる。そのため、新の母材に下孔を形成した場合に下孔のプレス方向前側開口縁部にばりが生じても、そのばりの生じた下孔開口縁部をテーパパンチの大径側端部によって綺麗に成形できる。
【００１２】
本発明の請求項８に記載した噴孔部材の製造方法によると、テーパ孔は、噴孔において上流側端部から下流側端部に向かって拡径する部分を構成するので、噴孔から噴射される流体の微粒化を図ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す複数の実施例を図面に基づいて説明する。
（第一実施例）
図２は、本発明の第一実施例により製造される噴孔部材をガソリンエンジン用の燃料噴射装置に用いた例を示している。以下、燃料噴射装置１００について詳細に説明する。
【００１４】
ケーシング１１１は、磁性パイプ１１２、固定コア１４０、スプール１５０に巻回したコイル１５２等を覆うモールド樹脂である。弁ボディ１１４は磁性パイプ１１２とレーザ溶接等により結合されている。弁部材としてのノズルニードル１２０は、弁ボディ１１４の内周面に形成された弁座１１４ａに着座可能である。噴孔部材１０は、弁ボディ１１４の底部外壁にレーザ溶接等により固定されている。噴孔部材１１０には、複数の噴孔１２が形成されている。ノズルニードル１２０が弁座１４ａから離座すると各噴孔１２から燃料が噴射され、ノズルニードル１２０が弁座１１４ａに着座すると各噴孔１２からの燃料噴射が遮断される。ノズルニードル１２０の弁座１１４ａと反対側に設けられた接合部１２２は可動コア１４２と結合されている。ノズルニードル１２０は可動コア１４２と一体に往復移動する。固定コア１４０と非磁性パイプ１４４、非磁性パイプ１４４と磁性パイプ１１２とはそれぞれレーザ溶接等により結合されている。アジャスティングパイプ１４６の燃料噴射側には、可動コア１４２及びノズルニードル１２０を弁座１１４ａ方向に付勢するスプリング１４８が設置されている。アジャスティングパイプ１４６の軸方向位置を変更することにより、ノズルニードル１２０を付勢するスプリング１４８の付勢力を調整することができる。スプール１５０に巻回されたコイル１５２は、非磁性パイプ１４４を挟むように位置する固定コア１４０及び磁性パイプ１１２の各端部並びに非磁性パイプ１４４の周囲を覆うようにケーシング１１１内に位置している。コイル１５２はターミナル１５４と電気的に接続されており、ターミナル１５４に印加される電圧がコイル１５２に加わる。コイル１５２への通電をオンすると、可動コア１４２はスプリング１４８の付勢力に抗して磁力により固定コア１４０に吸引され、ノズルニードル１２０は弁座１１４ａから離座する。コイル１５２への通電をオフすると、可動コア１４２はスプリング１４８の付勢力により固定コア１４０から離れ、ノズルニードル１２０は弁座１１４ａに着座する。
【００１５】
図３は、本発明の第一実施例により製造される噴孔部材１０を示している。以下、噴孔部材１０について詳細に説明する。
噴孔部材１０は、ステンレス材等の金属材からなる平板状の母材１１に上述の噴孔１２が形成されたものである。噴孔１２は、母材１１の厚さ方向の軸線Ａに対して中心軸線Ｏｔが傾斜し母材１１の一端面１１ａから他端面１１ｂに向かって拡径する円錐状のテーパ孔で構成されている。噴孔１２の小径側端部は母材１１の上流側端面１１ａに開口し、噴孔１２の大径側端部は母材１１の下流側端面１１ｂに開口しており、燃料噴霧の微粒化が実現可能である。噴孔１２において中心軸線Ｏｔに直交する仮想平面Ｑｔと内周面１２ａとの交線のうち閉曲線の形状は真円形である。噴孔１２の中心軸線Ｏｔ及び母材１１の厚さ方向軸線Ａを含む仮想平面Ｌと噴孔１２の内周面１２ａとの二本の交線Ｃ１，Ｃ２は母材１１の厚さ方向軸線Ａに対して互いに同じ側に傾斜しており、噴孔１２の中心軸線Ｏｔと母材１１の上流側端面１１ａとが形成する鈍角側にある一方の交線Ｃ１が母材１１の厚さ方向軸線Ａと形成する傾斜角度をθ１、中心軸線Ｏｔと上流側端面１１ａとが形成する鋭角側にある他方の交線Ｃ２が厚さ方向軸線Ａと形成する傾斜角度をθ２としたとき、θ１＜θ２の関係が成立している。
【００１６】
図４は、本発明の第一実施例による噴孔部材１０の製造方法をフローチャートで示している。以下、噴孔部材１０の製造方法について図４に従って詳細に説明する。
まず図４の工程Ｓ１では、図５に示す下孔１４を平板状の母材１１にパンチプレスによって形成する。具体的に下孔１４の形成には、図６に示すパンチ２１、ダイス２４及びガイド２６を備えた下孔形成装置２０を使用する。
【００１７】
下孔形成装置２０において、ダイス２４とガイド２６とは母材１１を挟持し、母材１１の端面１１ｂと端面１１ａとにそれぞれ当接する。パンチ２１は、中心軸線Ｐｆの延伸方向において実質的に径変化しない円柱状に形成されている。パンチ２１の中心軸線Ｐｆに直交する仮想平面Ｒｆとパンチ２１の外周面２２ａ，２３ａとの交線形状は楕円形である。但し、その楕円形の長径方向は、ダイス２４とガイド２６に挟持される母材１１の厚さ方向軸線Ａ及びパンチ２１の中心軸線Ｐｆを含む仮想平面Ｌと仮想平面Ｒｆとの交線Ｕｆの延伸方向に一致している。パンチ２１の先端部側には加工部２２が設けられ、パンチ２１の反加工部側には支持部２３が設けられている。パンチ２１はガイド２６のガイド孔２７に挿通され、少なくとも支持部２３の外周面２３ａに全周において摺接するガイド孔２７の内周面２７ａにより支持される。この支持によりパンチ２１の中心軸線Ｐｆは、ダイス２４とガイド２６に挟持される母材１１の厚さ方向軸線Ａに対して傾斜し、パンチ２１はかかる中心軸線Ｐｆの延伸方向に案内される。ダイス２４の抜き孔２５には、母材１１を打ち抜いたパンチ２１が摺動可能に挿通される。
【００１８】
下孔形成装置２０を用いて下孔１４を形成するには、図６（ａ）に白抜き矢印で示す如くパンチ２１の中心軸線Ｐｆに沿って母材１１の端面１１ａ側から端面１１ｂ側に向かうプレス方向にパンチ２１を変位させ、加工部２２を母材１１に打ち込む。その結果、母材１１が加工部２２により打ち抜かれ、加工部２２の外周面２２ａの形状を補完する形状すなわち図５に示すように中心軸線Ｏｆの延伸方向において実質的に径変化しない円柱孔状に下孔１４が形成される。形成された下孔１４において、母材１１の厚さ方向軸線Ａに対し傾斜した中心軸線Ｏｆに直交する仮想平面Ｑｆと下孔内周面１４ａとの交線のうち閉曲線は楕円形を呈し、その楕円形の長径方向は軸線Ｏｆ，Ａを含む仮想平面Ｌと仮想平面Ｑｆとの交線Ｓｆの延伸方向に一致する。
以上説明した工程Ｓ１が特許請求の範囲に記載の「下孔形成工程」に相当し、仮想平面Ｑｆが特許請求の範囲に記載の「第一基準面」に相当し、交線Ｓｆが特許請求の範囲に記載の「基準軸線」に相当する。
【００１９】
次に図４の工程Ｓ２では、図３に示す噴孔１２を構成するテーパ孔１２を母材１１にパンチプレスによって形成する。具体的にテーパ孔１２の形成には、図１に示すパンチ３１、ダイス３４及びガイド３６を備えたテーパ孔形成装置３０を使用する。
【００２０】
テーパ孔形成装置３０において、ダイス３４とガイド３６とは母材１１を挟持し、母材１１の端面１１ａと端面１１ｂとにそれぞれ当接する。パンチ３１の先端部側には加工部３２が設けられ、パンチ３１の反加工部側には支持部３３が設けられている。加工部３２は、中心軸線Ｐｔの延伸方向において先端部に向かうに従い縮径する円錐台状に形成されている。加工部３２の中心軸線Ｐｔに直交する仮想平面Ｒｔと加工部３２の外周面３２ａとの交線形状は真円形である。加工部３２の先端部は下孔１４の開口よりも小さく形成され、加工部３２の支持部側端部は下孔１４の開口よりも大きく形成されている。支持部３３は、加工部３２と同じ中心軸線Ｐｔの延伸方向において実質的に径変化しない円柱状に形成されている。
仮想平面Ｒｔが特許請求の範囲に記載の「第二基準面」に相当する。
【００２１】
加工部３２及び支持部３３はガイド３６のガイド孔３７に挿通されている。支持部３３は、それの外周面３３ａに全周において摺接するガイド孔３７の内周面３７ａにより支持されている。この支持によりパンチ３１の中心軸線Ｐｔは、ダイス３４とガイド３６に挟持される母材１１の厚さ方向軸線Ａに対してその母材１１に形成されている下孔１４の中心軸線Ｏｆと同じ側に傾斜し、且つ下孔１４の中心軸線Ｏｆに対して平行となる。すなわち軸線Ａに対する中心軸線Ｐｔの傾斜角度は軸線Ａに対する中心軸線Ｏｆの傾斜角度とほぼ同一となる。また、パンチ３１の中心軸線Ｐｔ、母材１１の厚さ方向軸線Ａ及び下孔１４の中心軸線Ｏｆを含む仮想平面Ｌと、加工部３２の外周面３２ａとの二本の交線Ｂ１，Ｂ２は、母材１１の厚さ方向軸線Ａに対して互いに同じ側に傾斜する。本実施例では、軸線Ａに対する交線Ｂ１の傾斜角度が上記θ１と同一に設定され、軸線Ａに対する交線Ｂ２の傾斜角度が上記θ２と同一に設定される。パンチ３１は、ガイド３６による支持部３３の案内作用によって中心軸線Ｐｔの延伸方向に変位可能である。ダイス３４の抜き孔３５には、母材１１を打ち抜いたパンチ３１が摺動可能に挿通される。
パンチ３１の加工部３２が特許請求の範囲に記載の「テーパパンチ」に相当する。
【００２２】
テーパ孔形成装置３０を用いてテーパ孔１２を形成するには、図１（ａ）に白抜き矢印で示す如く中心軸線Ｐｔに沿って加工部３２の先端部を母材１１の端面１１ｂ側から下孔１４に進入させる方向にパンチ３１を変位させる。すなわち本実施例では、工程Ｓ１のプレス方向とは逆方向となる、母材１１の端面１１ｂ側から端面１１ａ側に向かうプレス方向にパンチ３１を変位させる。パンチ３１の変位に伴い加工部３２は母材１１に打ち込まれる。具体的には、加工部３２はまず先端部を下孔１４に挿入されると共に下孔１４の開口縁部に接触し、さらに外周面３２ａで下孔１４を押し広げる。パンチ３１の加工部３２が母材１１を打ち抜くまで下孔１４を押し広げることで、加工部３２の外周面３２ａの形状を補完する形状にテーパ孔１２が形成される。すなわち、図３に示すようにテーパ孔１２は中心軸線Ｏｔの延伸方向において母材１１の一端面１１ａから他端面１１ｂに向かって拡径する円錐孔状に形成される。形成されたテーパ孔１２において、中心軸線Ｏｔに直交する仮想平面Ｑｔと内周面１２ａとの交線のうち閉曲線は真円形を呈する。尚、本実施例では工程Ｓ２のプレス方向を工程Ｓ１のプレス方向とは逆方向に設定するため、工程Ｓ１において下孔１４のプレス方向前側開口縁部にばりが生じても、その開口縁部を加工部３２の大径側端部によって押し広げて綺麗に成形できる。
以上説明した工程Ｓ２が特許請求の範囲に記載の「テーパ孔形成工程」に相当する。
【００２３】
ここで、第一実施例による作用及び効果について図１を参照しつつ説明する。工程Ｓ２の実施に際しテーパ孔形成装置３０のダイス３４とガイド３６との間に母材１１が配置された状態（以下、母材配置状態という）において、母材１１の厚さ方向軸線Ａに直交する仮想平面Ｈを座標面Ｈと定義する。さらに母材配置状態において、下孔１４及びテーパパンチたる加工部３２の各中心軸線Ｏｆ，Ｐｔ並びに母材１１の厚さ方向軸線Ａを含む仮想平面Ｌと座標面Ｈとの交線Ｘを第一座標軸線Ｘ、その第一座標軸線Ｘに座標面Ｈ上で直交する線Ｙを第二座標軸線Ｙと定義する。
【００２４】
第一実施例の母材配置状態では、座標面Ｈと下孔１４の内周面１４ａとの交線形状、及び座標面Ｈと加工部３２の外周面３２ａとの交線形状が共に、第一座標軸線Ｘの延伸方向を長径方向とする楕円形となる。しかし第一実施例では、座標面Ｈと下孔内周面１４ａとの交線形状において第一座標軸線Ｘの延伸方向における径をＤ１、第二座標軸線Ｙの延伸方向における径をＤ２とし、座標面Ｈと加工部外周面３２ａとの交線形状において第一座標軸線Ｘの延伸方向における径をｄ１、第二座標軸線Ｙの延伸方向における径をｄ２としたとき、加工部３２の径比ｄ１／ｄ２が下孔１４の径比Ｄ１／Ｄ２よりも小さくなっている。そのため、工程Ｓ２におけるパンチプレスの初期には、軸線Ｏｆ，Ｐｔ，Ａを含む仮想平面Ｌの両側において加工部３２を下孔１４の開口縁部に二点接触させることができる。これにより、支持部３３で支持されるパンチ３１の加工部３２において下孔１４の開口縁部から受ける力によって働く曲げモーメントが図１７の一点接触の場合に比べて低減するので、パンチ３１の折損が確実に防止される。
【００２５】
（第二実施例）
図７及び図９は、本発明の第二実施例において使用する下孔形成装置及びテーパ孔形成装置をそれぞれ示している。尚、第一実施例と実質的に同一の構成については、第一実施例と同一符号を付すことで説明を省略する。
【００２６】
第二実施例の工程Ｓ１では、第一実施例のパンチ２１の代わりに図７に示すパンチ４１を備えた下孔形成装置２０によって下孔１４を形成する。パンチ４１は、中心軸線Ｐｆの延伸方向において実質的に径変化しない円柱状に形成されているが、仮想平面Ｒｆとパンチ４１の外周面４２ａ，４３ａとの交線形状は小判形である。但し、その小判形の長径方向は、ダイス２４とガイド２６に挟持される母材１１の厚さ方向軸線Ａ及びパンチ４１の中心軸線Ｐｆを含む仮想平面Ｌと仮想平面Ｒｆとの交線Ｕｆの延伸方向に一致している。パンチ４１には、第一実施例の各部２２，２３に相当する加工部４２及び支持部４３が設けられている。
【００２７】
第一実施例のパンチ２１と同様にパンチ４１を変位させて加工部４２により母材１１を打ち抜くことで、加工部４２の外周面４２ａの形状を補完する形状に下孔１４が形成される。すなわち、図８に示すように下孔１４は中心軸線Ｏｆの延伸方向で実質的に径変化しない円柱孔状に形成されるが、下孔１４の内周面１４ａと仮想平面Ｑｆとの交線のうち閉曲線の形状は小判形となる。但し、その小判形の長径方向は、下孔１４の中心軸線Ｏｆ及び母材１１の厚さ方向軸線Ａを含む仮想平面Ｌと仮想平面Ｑｆとの交線Ｓｆの延伸方向に一致する。
【００２８】
このような第二実施例では、図９に示す母材配置状態において座標面Ｈと下孔１４の内周面１４ａとの交線形状が第一座標軸線Ｘの延伸方向を長径とする小判形となる。また、座標面Ｈとパンチ３１の加工部外周面３２ａとの交線形状は、第一座標軸線Ｘの延伸方向に長径方向が一致し且つ下孔１４の径比Ｄ１／Ｄ２よりも径比ｄ１／ｄ２が小さな楕円形となる。そのため、工程Ｓ２におけるパンチプレスの初期には、下孔１４及び加工部３２の各中心軸線Ｏｆ，Ｐｔと母材１１の厚さ方向軸線Ａとを含む仮想平面Ｌの両側において加工部３２を下孔１４の開口縁部に二点接触させることができる。したがって、加工部３２に作用する曲げモーメントを低減してパンチ３１の折損を防止することができる。
【００２９】
（第三実施例）
図１０及び図１２は、本発明の第三実施例において使用する下孔形成装置及びテーパ孔形成装置をそれぞれ示している。尚、第一実施例と実質的に同一の構成については、第一実施例と同一符号を付すことで説明を省略する。
【００３０】
第三実施例の工程Ｓ１では、第一実施例のパンチ２１の代わりに図１０に示すパンチ５１を備えた下孔形成装置２０によって下孔１４を形成する。パンチ５１は、中心軸線Ｐｆの延伸方向において実質的に径変化しない円柱状に形成されているが、仮想平面Ｒｆとパンチ５１の外周面５２ａ，５３ａとの交線形状は真円形となっている。パンチ５１には、第一実施例の各部２２，２３に相当する加工部５２及び支持部５３が設けられている。
【００３１】
第一実施例のパンチ２１と同様にパンチ５１を変位させて加工部５２により母材１１を打ち抜くことで、加工部５２の外周面５２ａの形状を補完する形状に下孔１４が形成される。すなわち、図１１に示すように下孔１４は中心軸線Ｏｆの延伸方向で実質的に径変化しない円柱孔状に形成されるが、下孔１４の内周面１４ａと仮想平面Ｑｆとの交線のうち閉曲線の形状は真円形となる。
【００３２】
第三実施例の工程Ｓ２では、第一実施例のパンチ３１の代わりに図１２に示すパンチ６１を備えたテーパ孔形成装置３０によってテーパ孔１２を形成する。パンチ６１には、第一実施例の各部３２，３３に相当する加工部６２及び支持部６３が設けられている。加工部６２は、中心軸線Ｐｔの延伸方向において先端部に向かうに従い縮径する円錐台状に形成されているが、仮想平面Ｒｔと加工部６２の外周面６２ａとの交線形状は楕円形である。但し、その楕円形の長径方向は、ダイス３４とガイド３６に挟持される母材１１の厚さ方向軸線Ａ及びパンチ６１の中心軸線Ｐｔを含む仮想平面Ｌと仮想平面Ｒｔとの交線Ｕｔに対し仮想平面Ｒｔ上において直交する直交線Ｖｔの延伸方向に一致している。加工部６２の小径側の先端部は、下孔１４の開口よりも大きく形成されている。
本実施例では、パンチ６１の加工部６２が特許請求の範囲に記載の「テーパパンチ」に相当し、直交線Ｖｔが特許請求の範囲に記載の「基準軸線」に相当する。
【００３３】
第一実施例のパンチ３１と同様にパンチ６１を変位させて加工部６２により母材１１を打ち抜くことで、加工部６２の外周面６２ａの形状を補完する形状にテーパ孔１２が形成される。すなわち、図１３に示すようにテーパ孔１２は母材端面１１ａから端面１１ｂに向かって拡径する円錐孔状に形成されるが、テーパ孔１２の内周面１２ａと仮想平面Ｑｔとの交線のうち閉曲線の形状は楕円形となる。但し、その楕円形の長径方向は、テーパ孔１２の中心軸線Ｏｔ及び母材１１の厚さ方向軸線Ａを含む仮想平面Ｌと仮想平面Ｑｔとの交線Ｓｔに対し仮想平面Ｑｔ上において直交する線Ｔｔの延伸方向に一致する。
【００３４】
このような第三実施例では、図１２に示す母材配置状態において座標面Ｈと下孔１４の内周面１４ａとの交線形状が第一座標軸線Ｘの延伸方向を長径とする楕円形となる。また、座標面Ｈと加工部６２の外周面６２ａとの交線形状は、第二座標軸線Ｙ又は第一座標軸線Ｘの延伸方向を長径方向とする楕円形並びに真円形のうち、下孔１４の径比Ｄ１／Ｄ２よりも径比ｄ１／ｄ２が小さい円形となる。そのため、工程Ｓ２におけるパンチプレスの初期には、下孔１４及び加工部６２の各中心軸線Ｏｆ，Ｐｔと母材１１の厚さ方向軸線Ａとを含む仮想平面Ｌの両側において加工部６２を下孔１４の開口縁部に二点接触させることができる。したがって、加工部６２に作用する曲げモーメントを低減してパンチ６１の折損を防止することができる。
【００３５】
尚、第三実施例の変形例を図１４に示すように、パンチ６１の加工部外周面６２ａと仮想平面Ｒｔとの交線形状については、仮想平面Ｌと仮想平面Ｒｔとの交線Ｕｔの直交線Ｖｔの延伸方向を長径方向とする小判形であってもよい。
【００３６】
また、例えば図１５に示すように、第一実施例のパンチ２１又は第二実施例のパンチ４１を備えた下孔形成装置２０で下孔１４を形成した母材１１に対し、第三実施例又は上記変形例のパンチ６１を備えたテーパ孔形成装置３０でテーパ孔１２を形成するようにしてもよい。この場合、交線Ｓｆが特許請求の範囲に記載の「第一基準軸線」に相当し、直交線Ｖｔが特許請求の範囲に記載の「第二基準軸線」に相当する。
【００３７】
（第四実施例）
図１６は、本発明の第四実施例において使用するテーパ孔形成装置を示している。尚、第一実施例と実質的に同一の構成については、第一実施例と同一符号を付すことで説明を省略する。
【００３８】
第四実施例の工程Ｓ２で用いる図１６のテーパ孔形成装置３０においてパンチ３１（加工部３２）の中心軸線Ｐｔは、ダイス３４とガイド３６に挟持される母材１１の厚さ方向軸線Ａに対してその母材１１に形成されている下孔１４の中心軸線Ｏｆと同じ側に傾斜するが、その傾斜角度が中心軸線Ｏｆの場合と異なっている。すなわち中心軸線Ｐｔは、下孔１４の中心軸線Ｏｆに対しても傾斜する。本実施例において、中心軸線Ｏｆに対する中心軸線Ｐｔの傾斜方向は、母材１１の端面１１ｂに対し中心軸線Ｐｔを寝かせる側、すなわち中心軸線Ｏｆと母材１１の厚さ方向軸線Ａとが形成する鋭角側の傾斜角度を増大させる方向に設定されている。
【００３９】
第四実施例の母材配置状態では、座標面Ｈと下孔１４の内周面１４ａとの交線形状、及び座標面Ｈと加工部３２の外周面３２ａとの交線形状が共に、第一座標軸線Ｘの延伸方向を長径方向とする楕円形となる。しかし第四実施例では、加工部３２の径比ｄ１／ｄ２が下孔１４の径比Ｄ１／Ｄ２よりも小さくなるように、下孔１４の中心軸線Ｏｆに対する加工部３２の中心軸線Ｐｔの傾斜角度ψが設定されている。そのため、工程Ｓ２におけるパンチプレスの初期には、下孔１４及び加工部３２の各中心軸線Ｏｆ，Ｐｔと母材１１の厚さ方向軸線Ａとを含む仮想平面Ｌの両側において加工部３２を下孔１４の開口縁部に二点接触させることができる。したがって、加工部３２に作用する曲げモーメントを低減してパンチ５１の折損を防止することができる。
【００４０】
尚、下孔１４の中心軸線Ｏｆに対する加工部３２の中心軸線Ｐｔの傾斜方向について、母材端面１１ｂに対し中心軸線Ｐｔを立たせる側、すなわち中心軸線Ｏｆと母材１１の厚さ方向軸線Ａとが形成する鋭角側の傾斜角度を減少させる方向に設定してもよい。この場合にも、加工部３２の径比ｄ１／ｄ２が下孔１４の径比Ｄ１／Ｄ２よりも小さくなるように中心軸線Ｏｆに対する中心軸線Ｐｔの傾斜角度ψを設定する。
【００４１】
また、上述した第二実施例、第三実施例及びその変形例において、パンチ３１，６１の加工部３２，６２の中心軸線Ｐｔを下孔１４の中心軸線Ｏｆに対して傾斜させるようにしてもよい。
【００４２】
ところで、上記複数の実施例では、燃料を噴射する燃料噴射装置に使用される噴孔部材の製造に本発明を適用した例について説明したが、燃料以外の流体を噴射する噴射装置に用いる噴孔部材の製造に本発明を適用することも可能である。
【００４３】
また、上記複数の実施例ではテーパ孔１２のみで噴孔を構成したが、テーパ孔１２の形成後にテーパ孔１２の一部を変形させ、その変形部とテーパ孔１２の残部とにより噴孔を構成してもよい。
【００４４】
さらに、テーパ孔形成時のプレス方向について、上記複数の実施例では下孔形成時のプレス方向と逆方向に設定したが、下孔形成時のプレス方向に対して同一方向に設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例において使用されるテーパ孔形成装置を示す断面図（ａ）と、（ａ）におけるｂ１−ｂ１線断面図（ｂ）と、（ａ）におけるｃ１−ｃ１線断面図（ｃ）である。
【図２】本発明の第一実施例により製造される噴孔部材を用いた燃料噴射装置を示す断面図である。
【図３】本発明の第一実施例により製造される噴孔部材を示す断面図（ａ）と、（ａ）におけるｂ３−ｂ３線断面図（ｂ）である。
【図４】本発明の第一実施例による噴孔部材の製造方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第一実施例により下孔が形成された母材を示す断面図（ａ）と、（ａ）におけるｂ５−ｂ５線断面図（ｂ）である。
【図６】本発明の第一実施例において使用される下孔形成装置を示す断面図（ａ）と、（ａ）におけるｂ６−ｂ６線断面図（ｂ）である。
【図７】本発明の第二実施例において使用される下孔形成装置を示す断面図（ａ）と、（ａ）におけるｂ７−ｂ７線断面図（ｂ）である。
【図８】本発明の第二実施例により下孔が形成された母材を示す断面図（ａ）と、（ａ）におけるｂ８−ｂ８線断面図（ｂ）である。
【図９】本発明の第二実施例において使用されるテーパ孔形成装置を示す断面図（ａ）と、（ａ）におけるｂ９−ｂ９線断面図（ｂ）と、（ａ）におけるｃ９−ｃ９線断面図（ｃ）である。
【図１０】本発明の第三実施例において使用される下孔形成装置を示す断面図（ａ）と、（ａ）におけるｂ１０−ｂ１０線断面図（ｂ）である。
【図１１】本発明の第三実施例により下孔が形成された母材を示す断面図（ａ）と、（ａ）におけるｂ１１−ｂ１１線断面図（ｂ）である。
【図１２】本発明の第三実施例において使用されるテーパ孔形成装置を示す断面図（ａ）と、（ａ）におけるｂ１２−ｂ１２線断面図（ｂ）と、（ａ）におけるｃ１２−ｃ１２線断面図（ｃ）である。
【図１３】本発明の第三実施例により製造される噴孔部材を示す断面図（ａ）と、（ａ）におけるｂ１３−ｂ１３線断面図（ｂ）である。
【図１４】本発明の第三実施例の変形例において使用されるテーパ孔形成装置を示す断面図（ａ）と、（ａ）におけるｂ１４−ｂ１４線断面図（ｂ）と、（ａ）におけるｃ１４−ｃ１４線断面図（ｃ）である。
【図１５】本発明の第三実施例の変形例において使用されるテーパ孔形成装置を示す断面図（ａ）と、（ａ）におけるｂ１５−ｂ１５線断面図（ｂ）と、（ａ）におけるｃ１５−ｃ１５線断面図（ｃ）である。
【図１６】本発明の第四実施例において使用されるテーパ孔形成装置を示す断面図（ａ）と、（ａ）におけるｂ１６−ｂ１６線断面図（ｂ）と、（ａ）におけるｃ１６−ｃ１６線断面図（ｃ）である。
【図１７】従来のテーパ孔の製造方法について説明するための断面図（ａ）と、（ａ）におけるｂ１７−ｂ１７線断面図（ｂ）と、（ａ）におけるｃ１７−ｃ１７線断面図（ｃ）である。
【符号の説明】
１０  噴孔部材
１１ａ  上流側端面
１１ｂ  下流側端面
１１  母材
１２  噴孔、テーパ孔
１２ａ  内周面
１４  下孔
１４ａ  内周面
２０  下孔形成装置
２１  パンチ
２２  加工部
２２ａ  外周面
３０  テーパ孔形成装置
３１  パンチ
３２  加工部（テーパパンチ）
３２ａ  外周面
４１  パンチ
４２  加工部
４２ａ  外周面
５１  パンチ
５２  加工部
５２ａ  外周面
６１  パンチ
６２  加工部（テーパパンチ）
６２ａ  外周面
【図１】
2004211588.tif 000003
【図２】
2004211588.tif 000004
【図３】
2004211588.tif 000005
【図４】
2004211588.tif 000006
【図５】
2004211588.tif 000007
【図６】
2004211588.tif 000008
【図７】
2004211588.tif 000009
【図８】
2004211588.tif 000010
【図９】
2004211588.tif 000011
【図１０】
2004211588.tif 000012
【図１１】
2004211588.tif 000013
【図１２】
2004211588.tif 000014
【図１３】
2004211588.tif 000015
【図１４】
2004211588.tif 000016
【図１５】
2004211588.tif 000017
【図１６】
2004211588.tif 000018
【図１７】
2004211588.tif 000019