(57)【要約】【課題】製作の自由度が高く、作業性が良く、又、精度維持の容易な噴射プラグとその噴射プラグを組み込まれた燃料噴射弁とその製造方法を提供しようとする。【解決方法】従来の液体を噴射する噴射プラグにかわって背面と正面とを貫通する貫通孔を設けられた板状部を有する部材であるスリーブ受け台と、軸心に沿って貫通した穴を有し外周部が前記貫通孔に嵌合した。軸体であるスリーブとを、無電解メッキ槽に圧力を加えて嵌合隙間を一体化する再メッキすることにより、前記穴が液体を噴射孔であるものとした。【選択図】    図  １
2007100684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状を噴射する噴射プラグであって、背面と正面とを貫通する管通孔を設けた板状部を有する部材であるスリーブ受け台と、軸心に沿って貫通した穴を有し、外周部が前記貫通孔に嵌合した。軸体であるスリーブとを備え、これに圧力を掛けた無電解メッキ槽にて再メッキをすることを特徴とする噴射プラグ。
【請求項２】
前記貫通孔又は前記外周部の少なくとも一方にテーパがつけられているか、又は筋状あるいは螺旋状の溝を付けられていることを特徴とする請求項１に記載の噴射プラグ。
【請求項３】
前記スリーブが電鋳法によって芯線の外周に金属を付着させて製造されたものであって前記穴が前記芯線を除去した跡であることを特徴とする請求項１に記載の噴射プラグ。
【請求項４】
液体を噴射する噴射プラグの製造方法であって、背面と正面とを貫通する貫通孔を設けられた板状部を有する部材であるスリーブ受け台を準備する。スリーブ受け台準備工程と軸心に沿って貫通した穴を有する軸体であるスリーブを準備する。スリーブ準備工程と前記スリーブの外周部を前記スリーブ受け台の前記貫通孔に挿入して嵌合させるスリーブ嵌合工程と、これに圧力を掛けた無電解メッキ槽にて、再メッキをするメッキ工程とを備え、前記穴が液体を噴射する噴射孔である事を特徴とする噴射プラグの製造方法。
【請求項５】
液体を噴射する噴射プラグの製造方法であって、背面と正面とを貫通する貫通孔を設けられた板状部を有する部材であるスリーブ受け台を準備する、スリーブ受け台準備工程と電鋳法によって芯線の外周に金属を付着させて製造され、軸心に沿って貫通し、此の芯線が詰まった穴を有する軸体であるスリーブを準備するスリーブ準備工程と、前記スリーブの外周部を前記スリーブ受け台の前記貫通孔に挿入して嵌合させるスリーブ嵌合工程と、これに圧力を掛けた無電解メッキ槽にて再メッキをするメッキ工程とを備え、前記穴が液体を噴射する噴射孔であることを特徴とする噴射プラグの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、流体を噴射するための噴射プラグの製造方法に係る。特に噴射プラグの製造工程に特徴が有り、エンジン及びコージェネレーションの燃料噴射弁に組み込むのに好適な噴射プラグとその噴射プラグを組み込んだ燃料噴射弁の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】産業界では流体を噴出するのに噴射プラグが使用される、ディーゼルエンジンでは排ガス対策のためと、燃料消費向上のため、コモンレール方式と呼ばれる燃料噴射装置が採用される、コモンレール方式では、高圧の燃料を噴射弁により燃焼室に噴射して燃料粒子を微細化させて、燃焼状態を改善し、排出する黒鉛を減少させる、センサによりその背圧を検出して調整し、電子制御により噴射タイミングと噴射量とを最適化する。さらに噴射ノズルの噴射孔を超微細化することにより燃焼室に噴射する燃料の粒子を小さくし、最適な燃焼を促す。【０００３】以下に従来の噴射ノズルの構造を説明する。噴射ノズル先端部は、多数の小径の貫通孔が設けられたプレートである。例えばプレートは０．１２５ｍｍの貫通孔が１２ヶ位の箇所に設けられた円板状の金属板である。【０００４】貫通孔は、プレスにより開けられるので金属板の厚みに比較して、あまり小径にすることができず、もっぱら作業員の熟練した技術によっていた。また、貫通孔の形状は限定された形状のものであり、貫通孔の形状と寸法との精度を今以上に向上させることには無理があった。【０００５】又、燃料噴射弁がガソリンエンジンで用いられる、燃料噴射弁は燃料室に燃料を噴射する。燃料を直接に燃料室に噴射する直噴式と呼ばれる形式の燃料噴射装置では、プレートが直接に燃焼室の燃焼ガスに晒されるためにプレートの金属板の寸法と材質に制限が有り、そのことが、さらに貫通孔の形状、寸法管理を難しくしていた。また、例えば１２個の０．１２５ｍｍの貫通孔を金属板に開けるためには、プレス型の厳密な組立と調整が必要であり、作業効率が今以上に向上できなかった。【０００６】
【特許文献１】    特開２００１−０２７１６９号公報
【特許文献２】    特開２０００−１９９４６９号公報
【特許文献３】    特開２０００−１１５６２８号公報
【非特許文献１】  「日経ビジネス」，２００２年２月１１日，Ｐ．４４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】上述の様に、従来の燃料噴射弁の噴射プラグの製造方法では、今以上に噴射孔の形状若しくは寸法を自由に選定し、寸法精度を向上させ、材質を自由に選定し、又は、作業性を工場させることが困難であった。【０００８】本発明は以上に述べた問題点に鑑み案出されたもので、従来の噴射プラグとその噴射プラグを備えた燃料噴射弁にかわって、製作自由度が高く、作業性が良く、又精度維持の容易な噴射プラグとその噴射プラグを組み込まれた、燃料噴射弁とその製造方法を提供しようとする。【０００９】上記目的を達成するため、本発明に係る液体を噴射するプラグを、背面と正面とを貫通する貫通孔を設けられた板状部を有する部材であるスリーブ受け台と軸心に沿って貫通した穴を有し、外周部が前記貫通孔に嵌合した軸体であるスリーブと、を備え、スリーブ受け台の厚さの制限が有るので、スリーブの長さも当然制限される、組み立て後の強度がこの嵌合の厚さと嵌合の度合いが関係してくるのでスリーブ受け台とスリーブが一体化する事が望ましい。【００１０】これがもしスリーブ台とスリーブが一体となって加工出来るのであれば強度が上がることになる。【００１１】これを解決する方法として、スリーブ台トスリーブとの隙間を設けて之に圧力を掛けながら無電解メッキをして、この隙間を無くすることである。【００１２】しかしして、スリーブ台とスリーブは小径なるがためと、隙間が少ないという点からして、再電解メッキ装置は圧力を加えながら無電解メッキをする方法により一体化が出来る。【００１３】加圧して無電解メッキ法は、細部までメッキが可能であり、隙間がわずかなので圧力には充分に対応可能である。【００１４】さらに本発明に係る噴射プラグは、前記貫通孔又は前記外周部の少なくとも一方にテーパが付けられている。又は、スリーブに縦方向に溝を入れたり、螺旋状に溝を入れることにより、嵌合隙間は調整出来るのが好ましい。上記本発明の構成により、前記貫通孔又は前記外周部の少なくとも一方に上記溝を入れることにより、嵌合隙間を調整出来るので前記スリーブが前記スリーブ受け台の前記貫通孔にしっくり嵌合する。【００１５】以上説明したように本発明の液体を噴射する噴射プラグは、その構成により、以下の効果を有する。軸心に沿って貫通した穴が設けられたスリーブがスリーブ受け台に設けられた貫通穴に嵌合し、穴が液体を噴射する噴射孔であるので、背面に液体を供給すると穴の正面の側から液体を噴射する。又、前記貫通孔又は前記外周部の少なくとも一方にテーパがつけられているか、スリーブの縦方向に溝を入れたり螺旋状に溝を入れることにより、嵌合の隙間は調整出来る。また、前記スリーブが電鋳法によって芯線の外周に金属を付着させて、製造されたものであって、前記穴が前記芯線を除去した跡であるので、所望の形状と寸法の穴をもった、噴射プラグを簡易につくる事が出来る。【００１６】又、スリーブ受け台の厚さの制限が有るので、スリーブの長さも当然制限される。組み立て後の強度がこの嵌合の厚さと嵌合の度合いが関係してくるのでスリーブ受け台とスリーブが一体化する方向にした。【００１７】又、スリーブ台とスリーブは小径なるがためと隙間が少ないという点からして、再無電解メッキ装置は、圧力を加えながら無電解メッキをする方法により一体化が出来た。【００１８】無電解メッキ槽の加圧する圧力は０．１ｋｇ／ｃｍ２〜１０ｋｇ／ｃｍ２の範囲で、この時の隙間が０．０２ｎｍ〜０．２ｎｍも範囲にとられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分において同一の符号を付し、重複した説明を省略する。【００２０】本発明の第一の実施形態に係る噴射プラグとその噴射プラグを備えた燃料噴弁の構造を説明する。図１は本発明も実施形態に係る燃料噴射弁と噴射プラグの断間図である。図５は、本発明の実施形態に係る燃料噴射弁の使用説明図である。【００２１】最初に本発明の実施形態に係る噴射プラグ１を説明する。噴射プラグ１は液体を噴射するものであって、スリーブ９とスリーブ受け台２１とで構成される。スリーブ受け台２１は貫通孔２７が設けられた板状部を持つである。貫通部は、板状部の背面２８と正面２９とを貫通している。スリーブ受け台の材質はステンレス鋼、ニッケル、ニッケル複合材質である。【００２２】加圧して無電解メッキ方法は細部までメッキが可能であり、隙間２２は、わずかなので圧力には充分に対応可能である。加圧は０．１ｋｇ／ｃｍ２〜１０ｋｇ／ｃｍ２でこれに隙間２２が０．０２ｎｍ〜０．２ｎｍの範囲にとられる。【００２３】スリーブは縦方向に溝２３をいれたり、螺旋状に溝２４を入れることにより嵌合すきま２２は調整出来る。スリーブをテーパ２５付けて加工してもよい。【００２４】無電解メッキ槽３６にはスリーブ台とスリーブを組み込んだ状態にして入れる。無電解メッキ槽６は圧力を無税階に調整出来るように、調整機能３９を付ける。無電解メッキ槽は蓋４２を開閉できる構造にしてタイマーを付けて時間を調整する方法にて無電解メッキを行う。【００２５】スリーブ台とスリーブとにすきま２２を設けてこれに再無解メッキをして、この隙間２２を無くすることである。再無電解メッキ装置は圧力を加えながら無電解メッキをする方法により一体化２６が出来る。【００２６】スリーブ９は軸心に沿って貫通した穴２を有する軸体であって、外周部が貫通孔２７に嵌合し、穴２が液体を噴射する噴射孔２である。スリーブは円形の中空軸であるのが好ましい。テーパ２５あるいは縦方向のスリット溝２３螺旋状溝２４がスリーブ９に外周部に金属を付着させて製造されたものであり、転写性がよいのできれいな内壁を持った穴２を形成出来る。スリーブ９の材質はニッケル、ニッケル複合材等である。【００２７】次に本発明の実施形態に係る燃料噴射弁８を説明する。燃料噴射弁８は信号に従い燃料を噴射するものであって、燃料噴射本体３０と噴射プラグ１とで構  される。燃料噴射弁８は、エンジンのシリンダヘッド３にとりつけられ、噴射プラグ１の正面２９が燃料室に露出している。燃料噴射弁本体３０は信号に従い高圧燃料を前記噴射プラグ１の背面に供給するものであり、フレーム３１とアクチェータ３２と弁３３と燃料通路３４と燃料室３５とで構成される。フレーム３１は、燃料噴射本体３０の主構造体であり、内部に燃料通路３４と燃料室３５とを形成する。アクチェータ３２は、信号により駆動され、弁３３を開閉する機会要素である弁３３は、燃料通路３４と燃料室３５とを連通する個所を開閉するものである。アクヂェータ３２が弁３３を開くと、燃料通路３４と燃料室３５とが連通し、高圧の燃料が燃料室３５〜流れる。【００２８】噴射プラグ���は、背面に高圧燃料を供給され正面の側へ燃料を噴射するものであって、前述した構造を有する。噴射プラグ１は外線部フレーム３１に固定される噴射プラグの背面２８が燃料室３５に面する。【００２９】アクチェータ３２が弁３３を開くと高圧燃料が燃料通路３４を通って、燃料室３５へ流れ込む、燃料室３５へ流れ込んだ燃料は、噴射プラグ１の噴射口２を通って正面２９の側の空間へ噴射される。噴射プラグ１の正面２９がエンジンの燃焼窓に露出しているので燃料がエンジンの燃焼室へ噴射され、燃料の噴射霧４がシリンダヘッド３に充満する燃料は点火プラグによって点火され、または自己点火し燃焼しつつ膨張して、ピストン５を介してクランク軸６を駆動する。【００３０】次に本発明の第一の実施形態に係る噴射プラグの製造寸法を説明する。図２は、本発明の実施形態に係る噴射プラグの製造寸法フローチャート図である。図３は、本発明の第一の実施形態に係る噴射プラグの製造寸法の説明図である。
第一の実施形態に係る噴射プラグの製造寸法は、液体を噴射する噴射プラグの製造寸法であって、スリーブ準備工程Ｓ１１とスリーブ加工工程Ｓ１２とスリーブ受け台準備工程Ｓ１３とスリーブ嵌合工程Ｓ１４と噴射無電解メッキ工程Ｓ１５と切断工程Ｓ１６切断工程Ｓ１６と芯線除去工程Ｓ１７と研磨工程Ｓ１８とで構成される。【００３１】スリーブ準備工程Ｓ１１は、スリーブ９を準備する工程である。これでスリーブ９は、軸心に沿って貫通した穴を有する軸体である。
電鋳法によって芯線７の外周に金属を付着させて製造して、軸心にそって貫通し此の芯線が詰まった穴を有する軸体であるスリーブを準備するのが好ましい。
電鋳法によってスリーブ９を製作すると芯線の寸法と形状を選択することにより、任意の寸法と形状の穴をもったスリーブを簡単に製造できる。芯線は、少なくとも表面が電導性の線である。芯線は例えばピアノ線である、芯線の材質は例えば鋼、ステンレスであるのが望ましい。また、金メッキ、離形剤を芯線の表面に塗布すると芯線の除去が容易になる。スリーブ９をセンタレス加工機で加工して、外周部の寸法と形状の精度を向上させるのが好ましい。【００３２】スリーブ受け台準備工程Ｓ１３はスリーブ受け台２１を準備する工程である。ここでスリーブ受け台２１は背面２８と正面２９とを貫通した貫通孔２７が設けられた平板部を有する部材である。
スリーブ受け台は、金属素材を切断加工機械でかこうするのが好ましい。例えばガンドリル５２等。【００３３】噴射プラグ無電解メッキ工程Ｓ１５はスリーブ９と嵌合されたスリーブ受け台２１の板状部の背面と正面とを無電解メッキ槽に圧力を加えながら無電解メッキをする寸法により一体化２６が出来る。【００３４】次に本発明の第一の実施形態に係る噴射プラグの製造方法を説明する。
図３は、本発明の第一の実施形態に係る噴射プラグの製造方法の説明図である。
第一の実施形態に係る噴射プラグの製造方法は、液体を噴射する噴射プラグの製造方法であって、
スリーブ準備工程Ｓ１１とスリーブ加工工程Ｓ１２とスリーブ受け台準備工程Ｓ１３これのＳ１３はガンドリルのような長手方向に一変に深孔が加工できるものでもよい。スリーブ嵌合工程Ｓ１４と噴射プラグ無電解メッキ工程Ｓ１５このＳ１５は加圧して無電解する方法により、細部までメッキが可能であり隙間はわずかなので圧力には充分に対応可能である。又、切断工程Ｓ１６と芯線除去工程Ｓ１７と研磨工程Ｓ１８で構成される。
第一の実施形態に係る噴射プラグの製造方法と異なる点のみを説明する。【００３５】スリーブ準備工程Ｓ１１は、スリーブの芯線の外周に金属を付着させる工程であり、スリーブ加工工程Ｓ１２とは、スリーブにテーパを付けたり縦方向に溝を入れたり、螺旋状に溝を入れることにより嵌合隙間を調整する工程である。【００３６】スリーブ受け台準備工程Ｓ１３は、スリーブ受け台２１を準備する工程である。
ここでスリーブ受け台２１は、背面２８と正面２９とを貫通した貫通孔２７が設けられるスリーブ嵌合工程Ｓ１４と噴射プラグ無電解メッキ工程Ｓ１５は前記述べた如くである。【００３７】切断工程Ｓ１６は、繊維の中に砥粒を含有させ、芯線の外周に螺旋状に組み込んだワイヤーソー５４で切断する工程である。
芯線除去工程Ｓ１７はウォータージェット５１の水圧で除去する工程で、研磨工程Ｓ１８は上記の繊維の中へ砥粒を組込まれた研磨布５３で磨く工程である。【００３８】次に本発明の実施に係る燃料噴射弁の製造方法を説明する。
燃料噴射弁の製造方法は、噴射プラグ製造工程Ｓ１０と燃料噴射弁組み込み工程Ｓ２０とで構成される。【００３９】図４は加圧する無電解メッキ槽の図である。構造図は無電解メッキ槽３６、液タンク３７に分けられるメッキ槽３６内全体に圧力が掛かる構造である、モーター３８にて圧力を高める、自動圧力計３９において圧力を一定に保持する、メッキ槽内には、タンクを保持するスノコ４０がセットされ外部より窓４１を通して内部を監視できる。上部より蓋４２が付けられ取手４３によりローリング４４を通してロックされる。
クーラー４５が付けられメッキ槽内は一定温度にセットされる。タンク３７はメッキ液が充満しており、フィルター４６調整弁４７を介して常時メッキ槽にメッキ液を送る。
メッキ槽の上部は空気用モーター４８と圧力調整弁４９がセットされメッキ槽内内圧と均衡を保たれているメッキ槽内液はドレンポート５０にて交換される。【００４０】本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。
スリーブにつけられた溝は縦方向のスリット溝でも良く、螺旋状の溝でも良く、テーパでも良い。又、スリーブ台に溝を付けても良い。嵌合隙間を調整できるようにする。圧力をかけた無電解メッキは、複合メッキとして添加剤としてリンＰを加えたり、セラミックを加えたメッキ液を使用することも可能である。
メッキ槽内に加える圧力は可変状態にして、温度も可変できるようにしておきタイマーを付けて自動運転可能な状態にする。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】  本発明の実施形態に係る燃料噴射弁と噴射プラグの断切図
【図２】  本発明の実施形態に係る噴射プラグの製造方法のフローチャート図
【図３】  本発明の第一の実施形態に係る噴射プラグの製造方法の説明図
【図４】  圧力を加えた無電解メッキ槽
【図５】  本発明の実施形態に係る燃料噴射弁の使用説明図
【符号の説明】
【００４２】１  噴射プラグ
２  噴射孔
３  シリンダヘッド
４  噴射霧
５  ピストン
６  クランク軸
７  芯線
８  燃料噴射弁
９  スリーブ
２１スリーブ受け台
２２隙間
２３縦方向  溝
２４螺旋状  溝
２５テーパー
２６一体化
２７貫通孔
２８背面
２９正面
３０燃料噴射弁本体
３１フレーム
３２アクチェータ
３３弁
３４燃料通路
３５燃料室
３６無電解メッキ槽
３７タンク
３８モーター
３９圧力計
４０スノコ
４１マド
４２蓋
４３取手
４４Ｏ−リング
４５クーラー
４６フィルター
４７調整弁
４８空気用モーター
４９圧力調整弁
５０ドレン
５１ウォータージェット
５２ガンドリル
５３研磨布
５４ワイヤーソー
【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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