(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
孔（１３）、特に内燃機関のための燃料噴射弁の噴射孔を測定する方法であって、測定すべき孔（１３）を有する物体を締め込み装置に締め込んで、測定すべき孔（１３）の位置及び幾何学的な値の確定を光電子式測定法で行なうにあたり、該測定過程の前に、測定すべき孔（１３）を有する物体を前記締め込み装置によって、幾何学的に規定された位置に調節し、該測定過程中に、測定すべき孔（１３）の入口縁（１７）及び出口縁（１９）を順次にカメラによって測定することを特徴とする、孔を測定する方法。
【請求項２】
測定すべき孔（１３）が、中空体の内部を外部に接続する直線形の孔であって、測定過程の前に、前記中空体の内部にビーム源、特に光源を挿入することを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記締め込み装置に締め込まれた、測定すべき孔（１３）を有する物体の幾何学的位置及び光電子式測定法による測定結果を、接続されている評価ユニット（２１）内で適宜の評価プログラムによって、測定すべき孔（１３）の幾何学的データに変換しかつ表示することを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項４】
孔の幾何学的な値を光電子式測定法で測定する装置において、該測定過程の間、測定すべき孔（１３）の入口縁（１７）と出口縁（１９）とを順次に焦点調節により測定するカメラ（１５）と、測定しようとする孔（１３）を有する物体を締め込んで幾何学的に規定された位置に調節して前記カメラの光軸を測定しようとする孔（１３）の軸線に定心する締め込み装置と、少なくとも前記入口縁（１７）と前記出口縁（１９）とから測定されたデータを評価するための評価ユニット（２１）とを有していることを特徴とする、孔を測定する装置。
【請求項５】
前記締め込み装置が３つの平面内で自由に移動可能でかつ旋回可能であるチャック（５）によって構成されていることを特徴とする、請求項４記載の装置。
【請求項６】
測定すべき孔（１３）を内部から照明することができる手段が設けられており、この手段が導光体（７）によって構成されていて、燃料噴射弁の弁体（１）に設けられかつ測定すべき孔（１３）が半径方向に分岐している軸方向の孔（２３）に前記導光体（７）が挿入されることを特徴とする、請求項４又は５記載の装置。
【請求項７】
弁体（１）の内部に配置された前記導光体（７）が少なくとも１つのガラス棒（４１，４７）として構成されており、該ガラス棒（４１，４７）の、前記弁体（１）から突出している端部に、可とう性の導光ケーブル（８）が接続可能であることを特徴とする、請求項６記載の装置。
【請求項８】
少なくとも１つの前記ガラス棒（４１，４７）が取り付け心棒（３）内に可動に挿入されており、この取り付け心棒（３）が燃料噴射弁の弁体（１）内に挿入されており、前記ガラス棒（４１）の先端（４５）が測定すべき孔（１３）のところで前記取り付け心棒（３）から軸方向に１つ室（１１）内に突出していることを特徴とする、請求項７記載の装置。
【請求項９】
測定すべき孔（１３）を照明する前記手段が拡散光を放射することを特徴とする、請求項６記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，孔，特に内燃機関のための燃料噴射弁の噴射孔，を測定する方法であって，測定すべき物体を締め付け装置によって締め込んで，測定装置によって測定する形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばボッシュ情報誌 "Technische Unterrichtung Diesel-Reiheneinspritz-pumpen"「技術情報ディーゼル列形噴射ポンプ」９４／９５号（1 987 722 012；HK/VDT-09.94-De）第３８〜３９ページに記載されている「孔ノズル」構造の燃料噴射弁においては，弁体の中央の軸方向孔から半径方向に分岐している噴射孔（噴射口）の位置及び構成によって，内燃機関の燃焼室内への噴射噴流の位置及び形状が大きく変化する。内燃機関の燃焼室内の燃焼の質は最善の噴射噴流（噴射深さ・位置・霧化）によって申し分のないものになるので，特に燃料が最適に霧化されて燃焼せしめられるように，噴射弁の噴射孔を正確に製作することが必要である。
【０００３】
しかしながら，製作の際に噴射孔の位置偏差又は幾何学値偏差に迅速に対応し得るようにするために，噴射孔を極めて正確に測定することは困難である。従来は，噴射孔の測定は機械的な測定法によってのみ行われ，あるいは噴射孔を切り開いて拡大し，これによって測定値を調べた。従来の機械的測定法によって確定された測定値は充分に正確ではなく，また，噴射孔を切り開くことは高価な費用を必要とし，しかもこれによって噴射弁が破壊されてしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は，孔，特に内燃機関のための燃料噴射弁の噴射孔，の幾何学値を極めて正確に測定し得るようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために，本発明の構成によれば，孔，特に内燃機関のための燃料噴射弁の噴射孔，を測定する方法であって，測定すべき物体を締め付け装置によって締め込んで，測定装置によって測定する形式のものにおいて，測定すべき孔の位置及び幾何学値の確定を光電子式測定法によって行うようにした。
【０００６】
【発明の実施の形態】
光電子式測定装置はカメラによって構成される。このカメラの光軸は，測定すべき孔の軸線に合わされ（調節によって合わされ），このカメラは測定過程中に少なくとも孔の入口縁と出口縁とを測定する。このためにこれらの縁範囲に順次に焦点が合わされる。このようにする代わりに，孔の途中で付加的な測定点を設けることも可能である。
【０００７】
測定すべき孔の軸線とカメラの光軸とを合わせるために，また測定すべき物体，殊に燃料噴射弁の弁体の明確な位置規定を行うために，弁体はチャック内に締め込まれており，このチャックは，３つの平面内で自由に移動可能かつ旋回可能に，測定テーブルに配置されており，この測定テーブル自体は，振動に基づく測定の不正確さが生じないように構成されている。
【０００８】
この場合，カメラによって確定されたデータは，チャック及び測定テーブルにおいて調整されている値及び弁体の既知の幾何学的寸法とともに，接続されている評価ユニット内で，相応して適合せしめられているソフトウェアによって，測定すべき噴射孔の，その都度の弁体のデータに対する位置及び幾何学値の幾何学的表示値に変換されて，表示される。このようにして，例えば，噴射孔の直径，噴射孔の円すい角，回転対称の弁体の軸線に対する噴射孔の角度位置及び配置並びに弁体の基準縁に対する噴射孔の軸方向間隔を正確に表示することができる。この場合，孔を正確に光学的に測定し得るようにするために，孔は本発明による形式で内部から照明される。測定すべき孔の底への光の供給はこの場合有利には適当な導光体によって行われる。このために弁体の中心の軸方向孔内に，可動の弁部材の形状に相応して成形された取り付け心棒が弁部材の代わりに挿入され，この取り付け心棒の軸方向孔内には，ガラス棒として構成された少なくとも１つの導光棒が可動に挿入されている。このガラス棒は噴射孔の入口開口のところで取り付け心棒から突出し，測定すべき孔の底に光を放射する。この場合絞り及び鏡が障害を受けるのを避けるために，ガラス棒の表面は，拡散光が放射されるように，構成されている。このことは簡単な形式で次のようにして達成することができる。すなわちガラス棒の表面を研磨しないでおくのである。種々の構造の弁において，例えば種々の軸方向位置に配置された噴射光の入口範囲を申し分なく照明するために，また光の密度を増大させるために，かつ光の損失を回避するために，有利には，互いに前後に位置する２つのガラス棒が取り付け心棒内に設けられており，測定個所とは逆の側の後方のガラス棒は横断面をびん形に拡大していて，直径の大きい自由端部を可とう性の導光ケーブルに接続されている。このようにする代わりに，別の光源を設けることも可能である。測定箇所に達している前方のガラス棒はその自由端部を円すい形に先細にされており，その円すい角は有利には３０゜〜６０゜である。この場合これらの構成はただ１つの共通のガラス棒に適用することもできる。
【０００９】
【実施例】
孔，特に内燃機関用の燃料噴射弁の噴射孔，を測定する本発明による方法及びこの方法を実施する装置の１実施例は図面に示されており，以下に説明する。
【００１０】
孔を測定する本発明による方法の図１に示した作用原理図においては，測定すべき物体，実施例においては燃料噴射弁の弁体１，は取り付け心棒３を介してチャック５内に締め込まれており，このチャック自体は，図示していない測定テーブルに配置されていて，弁体を３つの平面内で自由に調節することができる。この場合取り付け心棒３は，弁体１を正確に位置決めするための種々のストッパを有している。取り付け心棒３内には少なくとも１つの導光棒７が挿入されており，この導光棒はその自由端部を，光源から発している可とう性の導光ケーブル９に接続されており，かつ，その他方の端部は取り付け心棒３から出て，弁体１内部の，測定すべき噴射光１３が分岐している室１１内に達しており，したがって噴射孔の孔底が内側から照明される。
【００１１】
取り付け心棒３と弁体１とを幾何学的に正確に相対位置決めするために，弁体は，心棒軸線とＸ軸線とが平行になるように，向きを調節される。チャック５若しくは取り付け心棒３の回転偏心度が測定され，修正される。更に，測定すべき噴射孔１３が調節位置決めされて，その都度の孔軸線が，光電子式測定装置として役立つカメラ１５の光軸に合わされているようにする。
【００１２】
本来の測定過程においては，入口縁１７と出口縁１９とが，カメラ１５の相応する焦点調節によって順次に測定され，調べられた測定結果が，接続されている評価ユニット２１内で，あらかじめ弁体の位置に関してインプットされている幾何学的データに関連して，相応するソフトウェアによって，孔軸線・軸線方向傾斜角度・周方向傾斜角度・噴射孔１３の空間的位置に対する測定結果及び孔の幾何学値についての表示値に変換せしめられて，表示される。
【００１３】
図２においては，図１の作用原理図の測定すべき弁体１及び挿入されている取り付け心棒３の断面が示されており，図３においては，図１の作用原理図の取り付け心棒３及び挿入されている導光棒７の拡大断面が示されている。
【００１４】
内燃機関用の「孔ノズル」構造の燃料噴射弁の弁体１はこの場合周知の形式で，直径が段状に変化している回転対称の部材として構成されており，その内部には軸方向の止まり穴２３が形成されていて，組み付けられた状態では，この止まり穴内で弁部材が軸方向に移動可能に案内されている。この場合止まり穴２３は，横断面の拡大によって形成された圧力室２５を有しており，この圧力室内に燃料供給導孔２７が開口している。止まり穴２３の閉じられている端部には室１１が形成されており，この室から少なくとも１つの噴射孔１３が止まり穴２３の半径方向に分岐している。
【００１５】
本発明による測定法を実施する場合，円柱状の取り付け心棒３が弁部材の代わりに止まり穴２３内に挿入されるが，この取り付け心棒は，図示していない規定されたストッパに突き当たるまで止まり穴２３内に挿入されて，その円すい形の端面で室１１を軸方向に仕切る。
【００１６】
この場合締め付け装置２９を取り付け心棒３の外周に設けておくことができ，この締め付け装置は取り付け心棒３を軸方向で弁体１に保持し，例えば，弁体１の環形肩部３１に係合する湾曲部材３３によって弁体１に支えられる。
【００１７】
直径が段状に変化している取り付け心棒３は，図３に示すように，軸方向の貫通孔３５を有しており，この貫通孔は，直径が段状に変化している孔として形成されていて，直径が大きい方の孔部分３７は，弁体１とは逆の側の自由端面３９に開口している。この場合，その都度の測定すべき弁体１若しくはそれに形成されている噴射孔１３に申し分なく適合させるために２つの導光棒７が互いに前後にかつ運動可能に配置されており，これらの導光棒は相応して形成されたガラス棒から成っていて，ほぼ同じ長さを有している。殊に１.５mm のわずかな直径を有している第１のガラス棒４１はこの場合貫通孔３５の直径の小さな孔部分４３内に挿入されていて，その円すい形のせん端を取り付け心棒３から室１１内に突出させている。第１のガラス棒４１のせん端４５とは逆の側の端部には第２のガラス棒４７が接触しており，この第２のガラス棒の横断面は，直径の大きな孔部分３７の範囲において一様に，有利にはびん形に，ほぼ５mm の大きな直径に増大せしめられており，その自由端部は，可とう性の導光体，有利にはガラス繊維ケーブル，に接続させるために，取り付け心棒３から突出している。この場合ガラス棒４１・４７は，それらが互いに隣接している端面を常時平らに密着させて，光線を止まり穴の閉じられている室１１まで確実に伝達するように，取り付け心棒３内に挿入されている。
【００１８】
したがって本発明による孔を測定する方法によれば，止まり穴の位置及び幾何学値も正確に測定することが可能であり，この自動化可能な方法は大量流れ生産の製作ラインにおいても使用可能である。
【００１９】
【発明の効果】
以上のような構成によって，本発明によれば孔の幾何学値，特に孔の入口縁の横断面及び孔の位置，を極めて正確に測定することができる。この場合無接触の光電子式測定法が行われるので，噴射弁の流れ製作ラインにおいて測定を行うことができ，相応の測定装置を製作ラインに組み込んでおくことができる。このようにして，目標幾何学値からのわずかな偏差を認識することができ，相応する誤差の除去を迅速に行うことができる。これによって，製作される燃料噴射弁全体の品質が改善される。
【００２０】
光電子式測定法は，比較的に接近困難な孔若しくは開口を有し，この孔若しくは開口の位置及び幾何学値が重要である別の物体に適用することもできる。このような別の物体は，やはり燃料噴射関連の物体，例えばポンプ又は弁であってもよいし，あるいは例えば精密機械・機器のような別の技術分野の物体であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】測定法の作用原理を示した概略図である。
【図２】測定される弁体及びそれに固定された取り付け心棒の断面図である。
【図３】図２の取り付け心棒及びその中に挿入された導光棒の拡大断面図である。
【符号の説明】
１  弁体，  ３  取り付け心棒，  ５  チャック，  ７  導光棒，  ９  導光ケーブル，  １１  室，  １３  噴射孔，  １５  カメラ，  １７  入口縁，  １９  出口縁，  ２１  評価ユニット，  ２３  止まり穴，  ２５  圧力室，  ２７  燃料供給導孔，  ２９  締め付け装置，  ３１  環形肩部，  ３３  湾曲部材，  ３５  貫通孔，  ３７  孔部分，  ３９  自由端面，  ４１  （第１の）ガラス棒，  ４３  孔部分，  ４５  せん端，  ４７  （第２の）ガラス棒
【図１】
0004129067.tif 000002
【図２】
0004129067.tif 000003
【図３】
0004129067.tif 000004