JPH0372370B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は主としてマルチポイント燃料噴射用イ
ンジエクタに用いられるケース（ボデー又はハウ
ジングとも称される。）の基体を製造する方法に
関するものである。

〔従来の技術〕

上記のインジエクタは、第５図に示されるよう
に、ケース５１のコアー取付用座面５２を基準に
してコアー５３を取付け、コアー５３にはソレノ
イドコイル５４が巻かれ、コアー５３内に設けた
スリーブ５５とバルブアセンブリ５６のアマチヤ
ー５７との間にバネ５８を張調設し、、ケース５
１のストツパープレート取付用座面５９にストツ
パープレート６０を当接し、アマチヤー５７とコ
アー５３との間に隙間６１を設けてバルブアセン
ブリ５６を作動させる。そして、ソレノイドコイ
ル５４に流れる電流によりコアー５３を励磁して
バルブアセンブリ５６をバネ５８に抗して作動
し、バルブアセンブリ５６のフランジ６２がスト
ツパープレート６０に当るまで吸引されてバルブ
アセンブリ５６が全開し、ソレノイドコイル５４
の通電時間によつて燃料噴射を制御する。

ここで重要なことは、ケースの前記座面５２，
５９の精度、とりわけ両座面５２，５９間の平行
度である。即ち、両座面５２，５９間の平行度の
不良はバルブアセンブリ５６とコアー５３間に傾
きを生じ、これが前記隙間６１の不均一となつて
バルブアセンブリ５６の作動を不安定化する。

又、アマチヤー挿通用孔用６３の精度、とりわ
けバルブボデー取付用孔６４との同心度、面粗度
の精度の良否はバルブアセンブリのアマチヤー５
７の円滑な作動に影響し、上記座面５２，５９の
精度と共にインジエクタの性能を大きく左右す
る。

又、上記のインジエクタは、磁気回路の効率性
を良くしてバルブアセンブリ５６の動的特性を向
上さすために、ケース５１中央にボス６５を設
け、ボス６５外周に燃料漏れ防止用オーリング６
６を設け、アマチヤー挿通用孔６３の一端に遊孔
６７を付設している。

そして、上記ケース５１は、従来では低炭素鋼
材又は電磁快削ステンレス系の棒状素材を冷間鍛
造して得たワークの内径、外径を自動旋盤などの
工作機で切削加工して製作していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記の従来技術においては、ケ
ース５１は切削加工によるため、製作に時間を要
すると共に、切削しろを要して材料費がかさむだ
けでなく、相互に逆向きの座面５２，５９間の平
行度などの精度を出し難く、且つ螺旋状の傷を生
じて面粗度の精度向上を困難化している。そして
上記平行度などの精度不良は前述のように隙間６
１の精度不良となつてバルブアセンブリ５６の作
動不良を生じ、螺旋状の傷はその一部の脱落によ
りインジエクタの燃料噴射の不具合を生じ、面粗
度の精度不良はオーリング６６，６８の密着不良
による燃料漏れの虞れを生じ、インジエクタの性
能に悪影響を及ぼすものであつた。

又、冷間鍛造によりケース５１基体を製造しよ
うとしても、従来の冷間鍛造では、アマチヤー挿
通用孔６３に破断面等の不具合を生じてアマチヤ
ー５７の円滑な作動に支障を来たしたり、上記切
削加工による場合と同様に座面５２，５９間の平
行度などに規定の精度が出し難く、又ボス６５の
成形が困難化し、このため冷間鍛造によるケース
５１基体の製造は実施困難な状況にあつた。

そこで、本発明は、前記アマチヤー挿通用孔や
座面を含む内径部の精度及び面粗度の精度の向上
したケース基体を容易に製作し、以て上記従来技
術の問題点を解決しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち、第１の発明は、ワークを冷間鍛造し
て一端にバルブボデー取付用孔を、他端にコアー
等取付用孔を、中央に遊孔付きのアマチヤー挿通
用孔及びオーリング取付用ボスを有するインジエ
クタ用ケース基体を製造する方法において、前記
バルブボデー取付用孔及びオーリング取付用ボス
の成形に際しては、穿孔ポンチに対向し且つガイ
ド孔成形用コントロールピンを有するパンチによ
り可動ダイスに据込まれたワークを可動ダイスと
共に移動して前記穿孔ポンチによりバルブボデー
取付用孔を穿孔すると共に該穿孔ポンチで前方押
出されたワーク中の材料を前記パンチにより前記
オーリング取付用ボスに成形することを特徴とす
るインジエクタ用ケース基体の製造方法を要旨と
するものである。

第２の発明は、ワークを冷間鍛造して一端にバ
ルブボデー取付用孔を、他端にコアー等取付用孔
を、中央に遊孔付きのアマチヤー挿通用孔及びオ
ーリング取付用ボスを有するインジエクタ用ケー
ス基体を製造する方法において、前記遊孔付きの
アマチヤー挿通用孔の成形に際しては、孔を有す
るインサートポンチを備えたインサートホルダー
に対向し且つ孔を有するインサートポンチを備え
たポンチホルダーによりワークをダイスに据込ん
だ状態下に、前記ポンチホルダーのインサートポ
ンチと前記インサートホルダーのインサートポン
チによりそれぞれワークの前記アマチヤー挿通用
孔と遊孔を貫通直前まで穿孔し、次いでアマチヤ
ー挿通用孔を打抜ポンチで貫通さすことを特徴と
するインジエクタ用ケース基体の製造方法を要旨
とするものである。

第３の発明は、ワークを冷間鍛造して一端にバ
ルブボデー取付用孔を、他端にコアー等取付用孔
を、中央に遊孔付きのアマチヤー挿通用孔及びオ
ーリング取付用ボスを有するインジエクタ用ケー
ス基体を製造する方法において、ワークを焼鈍し
てから該ワークにシヨツトブラストを行い、次い
でワークを矯正冷間鍛造することを特徴とするイ
ンジエクタ用ケース基体の製造方法を要旨とする
ものである。

第４の発明は、上記第１、第２又は第３の発明
において、冷間鍛造に先立ちワークの両端面を削
成により端面加工することを付加したことを要旨
とするものである。この場合、削成は切削、研削
のいずれでも差支はえない。

〔作用〕

第１の発明にあつては、穿孔ポンチによるバル
ブボデー取付用孔の成形時に穿孔ポンチで前方押
出された材料によりボスの成形が行われることと
なつて、ボスの硬度上昇が軽減され、パンチの寿
命を向上すると共に次工程でのボスへのアマチヤ
ー挿通用孔を形成するための穿孔を容易化し、又
ガイド孔成形用コントロールピンにより成形され
るガイド孔が次工程での前記アマチヤー挿通用孔
の穿孔の際のガイドの役目を果して同軸度等の精
度の良いアマチヤー挿通用孔の穿孔を容易化す
る。

第２の発明にあつては、アマチヤー挿通用孔及
び遊孔の成形時に対向するインサートポンチによ
り押出された材料の殆んどがこれらインサートポ
ンチの孔に複合押出されることとなつて、上記イ
ンサートポンチの負荷が大きく軽減され、アマチ
ヤー挿通用孔が破断を防止されつつ打抜き直前ま
で穿孔される。又、上記複合押出しによりワーク
の穿孔部分以外の形態に殆んど変化がなくて、後
工程の成形作業を容易化し、又、上記打抜き直前
までの穿孔によりアマチヤー挿通用孔と遊孔との
境界のなす底部周辺に大きくストレスを与えるの
で、次工程での該底部の打抜きを容易化してい
る。

第３の発明にあつては、矯正冷間鍛造に先立つ
て焼鈍により残留応力を除かれたワークにシツヨ
トブラストを行うことにより、ワークの全表面が
僅かな表面硬化と無数の微細な凹部を生じること
となるため、次工程の矯正冷間鍛造において金型
に対するワークの接触表面積が少なくなり、該矯
正冷間鍛造を無潤滑に近い状態で行うことができ
た。この無潤滑に近い状態での矯正冷間鍛造は金
型とワークとの間に潤滑油の厚い被膜が存在しな
いため、ワークが金型に沿つて精度よく成形され
ることとなる。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を第１図乃至第３図を参照
して説明する。

本例は素材として電磁ステンレス鋼又は低炭素
鋼のコイル材を用い、該コイル材を冷間鍛造用ヘ
ツダーで所要長に切断して棒状ワークＷとなし
（第１図Ａ）、該棒状ワークＷを成形して鍛造用ワ
ークＷを作る（第１図Ｂ）。

次にこのワークＷの両端面１，２を研削するか
又は切削する（第１図Ｃ）。この削成により両端
面１，２が切断時の破断層を取除かれて面粗度の
精度を向上し、後工程の冷間鍛造における穿孔時
の面粗度の精度を向上させ、破断層からする孔面
の剥離現象を防止する。

次にこのワークＷは洗浄後、残留応力の除去と
軟化を目的に中間焼鈍を行い、シヨツト酸洗いを
経て被膜加工をしてトランスフアー冷間鍛造用プ
レスによる成形（第１図Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）を
順次行う。

この場合、成形（第１図Ｅ）までに一端にコア
ー等取付用孔３、他端にバルブボデー取付用孔の
ガイド孔５を有するワークＷとし、成形（第１図
Ｆ）においてコアー等取付用孔３の底となつてい
る加工硬化の少ない中底６の複合押出し加工によ
りオーリング取付用のボス７とバルブボデー取付
用孔４を押出し穿孔する。

この成形（第１図Ｆ）の工程を第２図により詳
しく説明すると、同図において、２１は可動ダイ
ス、２２は可動するパンチ、２３はパンチ２２と
同時的に可動してボス７の成形をコントロールす
るコントロールピンで、パンチ２２に設けられて
いる。２４は固定的に設けられた穿孔ポンチ、２
５はノツクアウトカラーである。

しかして、ワークＷはパンチ２２にて可動ダイ
ス２１に据込まれ、穿孔ポンチ２４にワークＷの
ガイド孔５を有する中底６が臨む（第２図Ａ）。
この状態下にパンチ２２により可動ダイス２１が
押し下げられると、穿孔ポンチ２４によりバルブ
ボデー取付用孔４を穿孔しつつボス７を押出す複
合加工が同時的に行われ、ボス７の外周が成形さ
れる過程でコントロールピン２３のボス７への押
圧によりボス７の成形とバルブボデー取付用孔４
の成形が同時的に完了される（第２図Ｂ）。

上記成形においてボス７が成形される過程で中
底６がボス７の体積分だけ押出されてボス７を成
形し、又中底６の残部がバルブボデー取付用孔４
の孔壁を成形する。すなわち、ボス７の成形が終
りに近づくと、コントロールピン２３の先端がワ
ークＷの押出されて来た中底６を受け止める。こ
の場合、ボス７はパンチ２２の凹部２６に未だ当
つていないので、特に大きな圧縮応力が掛つてい
ないが、更に可動ダイス２１と共に押し下げら
れ、バルブボデー取付用孔４の穿孔が進められる
ことにより、コントロールピン２３の先端部もポ
ンチの働きをしてアマチヤー挿通用孔のガイド孔
８を穿孔する。このバランスによりボス７は緩や
かに押出され、バルブボデー取付用孔４が成形を
終了するときには、、ボス７も成形を終了する。
この結果、ボス７とバルブボデー取付用孔４がコ
ントロールピン２３を用いてボス７側、バルブボ
デー取付用孔４側のいずれかに片よつた応力を与
えずに成形できる状態にある。

次に成形（第１図Ｇ，Ｈ）において、ボス７の
中心にアマチヤー挿通用孔９を穿孔する。

この成形の工程を第３図により詳しく説明する
と、同図において、２７，２８はダイス、２９，
３０は可動するポンチホルダー、３１は孔３２を
有するインサートポンチであつて、ポンチホルダ
ー２９に可動に設けられている。３３はインサー
トホルダー、３４は孔３５を有するインサートポ
ンチであつて、インサートポンチ３１に対向して
インサートホルダー３３に可動に設けてある。３
６は打抜きポンチ、３７はインサート、３８，３
９はノツクアウトカラーである。

しかして、ワークＷは、ポンチホルダー２９に
てダイス２７に据込まれ、対向するインサートポ
ンチ３１，３４にワークＷのガイド孔８，１０を
有する中底６が臨む（第３図Ａ）。

この状態下にインサートポンチ３１，３４によ
りアマチヤー挿通用孔９、遊孔１１を同時に穿孔
する（第３図Ｂ）。この際、ポンチホルダー２９、
インサートホルダー３３はアマチヤー挿通用孔
９、遊孔１１の穿孔に充分耐え得る強さでワーク
Ｗに押しつけ塑性流動によるワークＷのボス７の
外周形状の変形は生じない。

この穿孔により、ワークＷのインサートポンチ
３１，３４で押出された材料の殆んどはインサー
トポンチ３１，３４の孔３２，３５内にスラグ１
２，１３として押出され、薄い底１４を残した状
態となる。この場合、インサートポンチ３１，３
４の孔３２，３５は相対するインサートポンチ３
４，３１の外径よりも小さくしてある。

このスラグ１２，１３の複合押出しにより、イ
ンサートポンチ３１，３４に加わる圧力が穿孔深
さの増大によつても過大とならず、インサートポ
ンチ３１，３４の損傷も生じ難い状態にある。

次にアマチヤー挿通用孔９と遊孔１１とのなす
底１４の打抜きのために、インサートポンチ３１
より少し大きい内径を有するインサート３７にワ
ークＷのバルブボデー取付用孔４を挿嵌した状態
下に打抜きポンチ３６でアマチヤー挿通用孔９の
底１４を打抜く（第３図Ｃ）。

なお、このアマチヤー挿通用孔９、遊孔１１の
穿孔は、上記成形（第１図Ｇ）に替えて第４図
Ａ，Ｂ又はＣ，Ｄの記号順で示すようにアマチヤ
ー挿通用孔９と遊孔１１を別工程で行つても良
い。即ち、第４図Ａ，Ｂの場合、コアー等取付用
孔３の側からポンチでアマチヤー挿通用孔９を穿
孔し（同図Ａ）、次いでインサートポンチで遊孔
１１を穿孔し（同図Ｂ）、他方、第４図Ｃ，Ｄの
場合、バルブボデー取付用孔４の側からポンチで
遊孔１１を穿孔し（同図Ｃ）、次いでインサート
ポンチでアマチヤー挿通用孔９を穿孔する（同図
Ｄ）。なお、次工程は第１図Ｈの前記打抜き工程
を行う。

上記冷間鍛造において、ワークＷはアマチヤー
挿通用孔９、遊孔１１、コアー等取付用孔３、バ
ルブボデー取付用孔４に大きな残留応力を残すの
で、次にワークＷを洗浄後、残留応力除去の焼鈍
を行う。なお、本例ワークＷの場合、この焼鈍温
度は600℃〜800℃が適当である。

次に、焼鈍されたワークＷはシヨツトブラスト
を行い、前面に僅かな表面硬化と無数の微細な凹
部１５を有する凹凸面を形成し、金型接触面積を
少なくしたワークＷを得る（第１図Ｉ）。

このシヨツトブラスト処理の具体例として、粒
径約0.2mmの鋼球製シヨツト玉を用い、該シヨツ
ト玉を噴射速度60m／ｓ、噴射量120Kg／分でワ
ークＷ約1600個、重量換算約60Kgに10分間吹付
け、シヨツトブラスト前に面粗度が外径面１６で
約1.5〜3μm、内径面１７で0.7〜0.8μmのワーク
Ｗにおいて、シヨツトブラスト後に微細な凹部１
５の深さが外径面１６で約５〜12μm、内径面１
７で約３〜4μmの凹凸面のワークＷが形成され
た。又、このシヨツトブラスト処理において、ワ
ークＷの表面硬度が処理前に平均値で145HmV
であつたものが、処理後には158HmVとなつた。
なお、上記シヨツト玉は粒径があまり小さくなる
とシヨツトブラスト処理の作業能率が低下し、大
きくなりすぎるとワークＷの上記凹部１５の凹凸
面の面粗度の精度が低下して許容値以内に納まら
なくなつてしまう。

次に、冷間鍛造用プレスにより上記のワークＷ
を無潤滑に近い極く僅かな潤滑油、すなわちオイ
ルミストの付着の下に矯正冷間鍛造を行い、精度
を十分に保証された金型に沿つたケース基体Ｙを
得る（第１図Ｊ）。この場合、ワークＷは矯正冷
間鍛造に先立つて硬度を増すと共に前記凹凸面が
形成されて金型との接触面積を少なくしているた
め、無潤滑に近い極く僅かな潤滑油の付着の下に
おいても金型にワークＷが熔着などの不具合を生
ずることなく矯正冷間鍛造が可能となり、潤滑油
がワークＷと金型との間に被膜を形成することに
よるワークＷの精度低下の弊害が解消された。

このようにして得られたケース基体Ｙにあつて
は、アマチヤー挿通用孔９が貫通であるに拘ら
ず、アマチヤー挿通用孔９と遊孔１１との境界段
部１８に前記打抜きにによる破断部が納まつてい
るため、アマチヤー挿通用孔９にバリ等の発生が
見られず、面粗度の精度が向上し、冷間鍛造によ
る穿孔によつているため、同軸度等の製作精度を
向上している。又、矯正冷間鍛造を無潤滑に近い
状態で行うことができるため、潤滑油がワークＷ
と矯正冷間鍛造の金型との間に被膜を形成するこ
とを防止して、バルブボデー取付用孔４、アマチ
ヤー挿通用孔９、コアー等取付用孔３などの内径
部の製作精度並びに面粗度の精度の良好な製品の
ケース基体が得られた。

なお、このケース基体はＹは溝部６９（第５図
参照）等の外径部の必要箇所の切削加工を経てイ
ンジエクタ用ケースとする。

〔発明の効果〕

上記のように、第１の発明においては、ワーク
のボスの硬度上昇が軽減されるので、次工程での
ボスへのアマチヤー挿通用孔の穿孔を容易化で
き、又、コントロールピンにより成形されるガイ
ド孔により同軸度等の製作精度の良いアマチヤー
挿通用孔を成形できる。

第２の発明においては、アマチヤー挿通用孔が
破断の発生の防止状態下に形成されるので、アマ
チヤー挿通用孔の製作精度、面粗度の精度を向上
できる。

第３の発明においては、矯正冷間鍛造を無潤滑
に近い状態で行うことができ、このため矯正冷間
鍛造の際の金型とワークとの間に潤滑油の厚い被
膜が存在しないため、上記金型に沿つた精度の良
い製品のケース基体が得られる。

第４の発明においては、端面加工によりワーク
の切断時の破断層を取除かれるので、オーリング
取付用ボスやアマチヤー挿通用孔などの内径部の
面粗度の精度を向上させ、破断層からする孔面の
剥離現象を防止できる。

又、これらの発明においては、切削加工と異な
り冷間鍛造によりボデー基体が能率良く得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ〜Ｊは本発明の実施例の工程順に示し
たワークの縦断面図、第２図Ａ，Ｂ及び第３図Ａ
〜Ｃはそれぞれ同上例の冷間鍛造工程の一部を工
程順に示した縦断面図、第４図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは
同上例の一部工程の変形例の工程順に示したワー
クの縦断面図であり、第５図はインジエクタの説
明用縦断面図である。 １…端面、２…端面、３…コアー等取付用孔、
４…バルブボデー取付用孔、７…ボス、９…アマ
チヤー挿通用孔、１１…遊孔、２１…可動ダイ
ス、２２…パンチ、２３…コントロールピン、２
４…穿孔ポンチ、２９…ポンチホルダー、３１…
インサートポンチ、３２…孔、３３…インサート
ホルダー、３４…インサートポンチ、３５…孔、
３６…打抜きポンチ、Ｗ…ワーク、Ｙ…ケース基
体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ワークを冷間鍛造して一端にバルブボデー取
   付用孔を、他端にコアー等取付用孔を、中央に遊
   孔付きのアマチヤー挿通用孔及びオーリング取付
   用ボスを有するインジエクタ用ケース基体を製造
   する方法において、前記バルブボデー取付用孔及
   びオーリング取付用ボスの成形に際しては、穿孔
   ポンチに対向し且つガイド孔成形用コントロール
   ピンを有するパンチにより可動ダイスに据込まれ
   たワークを可動ダイスと共に移動して前記穿孔ポ
   ンチによりバルブボデー取付用孔を穿孔すると共
   に該穿孔ポンチで前方押出されたワーク中の材料
   を前記パンチにより前記オーリング取付用ボスに
   成形することを特徴とするインジエクタ用ケース
   基体の製造方法。 ２ ワークを冷間鍛造して一端にバルブボデー取
   付用孔を、他端にコアー等取付用孔を、中央に遊
   孔付きのアマチヤー挿通用孔及びオーリング取付
   用ボスを有するインジエクタ用ケース基体を製造
   する方法において、前記遊孔付きのアマチヤー挿
   通用孔の成形に際しては、孔を有するインサート
   ポンチを備えたインサートホルダーに対向し且つ
   孔を有するインサートポンチを備えたポンチホル
   ダーによりワークをダイスに据込んだ状態下に、
   前記ポンチホルダーのインサートポンチと前記イ
   ンサートホルダーのインサートポンチによりそれ
   ぞれワークの前記アマチヤー挿通用孔と遊孔を貫
   通直前まで穿孔し、次いでアマチヤー挿通用孔を
   打抜ポンチで貫通さすことを特徴とするインジエ
   クタ用ケース基体の製造方法。 ３ ワークを冷間鍛造して一端にバルブボデー取
   付用孔を、他端にコアー等取付用孔を、中央に遊
   孔付きのアマチヤー挿通用孔及びオーリング取付
   用ボスを有するインジエクタ用ケース基体を製造
   する方法において、ワークを焼鈍してから該ワー
   クにシヨツトブラストを行い、次いでワークを矯
   正冷間鍛造することを特徴とするインジエクタ用
   ケース基体の製造方法。 ４ ワークを冷間鍛造して一端にバルブボデー取
   付用孔を、他端にコアー等取付用孔を、中央に遊
   孔付きのアマチヤー挿通用孔及びオーリング取付
   用ボスを有するインジエクタ用ケース基体を製造
   する方法において、前記冷間鍛造に先立ち前記ワ
   ークの両端面を削成により端面加工することを特
   徴とする請求項１，２又は３記載のインジエクタ
   用ケース基体の製造方法。