JPH04347360A - Injection nozzle and manufacture thereof - Google Patents

Injection nozzle and manufacture thereof

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JPH04347360A
JPH04347360A JP14660991A JP14660991A JPH04347360A JP H04347360 A JPH04347360 A JP H04347360A JP 14660991 A JP14660991 A JP 14660991A JP 14660991 A JP14660991 A JP 14660991A JP H04347360 A JPH04347360 A JP H04347360A
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nozzle
injection
twisted
hole
injection nozzle
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Hidenori Kita
英紀 北
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Abstract

PURPOSE:To provide an injection nozzle with a small-sized, torsional nozzle hole and its manufacture. CONSTITUTION:An injection nozzle is provided with a torsional nozzle hole 17 being twisted over a specified angle toward an outlet 22 at the outside from an inlet 21 at the side of a nozzle sack and, whose sectional form is a rectangle, in its nozzle tip 20. This torsional nozzle hole 17 is formable in the floowing procedures that slurry is poured into a cavity of a die on which a torsional nozzle hole forming pin is set up, water content in the slurry is absorbed by a porous mold, forming a thick solid part, and then the torsional nozzle hole forming pin is extracted from this thick solid part as twisting it as far as the specified angle.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、セラミック粒子を含
むセラミックス等の材料から作製した噴孔を有する噴射
ノズル及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an injection nozzle having an injection hole made of a material such as ceramics containing ceramic particles, and a method for manufacturing the same.

【0002】0002

【従来の技術】従来、セラミック粒子等を含むセラミッ
ク材料で噴射ノズルの先端チップ等の小形精密部品を製
作する成形方法として、射出成形法、又はワックス中子
を使用してスリップキャスティングで成形した後、ワッ
クス中子を加熱溶出する方法等が知られている。
[Prior Art] Conventionally, as a molding method for manufacturing small precision parts such as the tip of an injection nozzle using a ceramic material containing ceramic particles, injection molding or slip casting using a wax core has been used. , a method of heating and eluting a wax core, etc. are known.

【0003】また、窒化珪素質セラミックスの泥しょう
鋳込み成形方法として、特開昭64−5977号公報に
開示されたものがある。該成形方法は窒化珪素質セラミ
ックスの泥しょうに解膠剤としてポリアクリル酸のアン
モニウム塩を泥しょうの粉末に対し 0.1〜0.7 
重量%添加し、且つバインダとしてアクリルエマルジョ
ンを泥しょう中に添加して鋳込み成形したものである。
[0003] Furthermore, as a mud casting method for silicon nitride ceramics, there is a method disclosed in JP-A-64-5977. This molding method involves adding ammonium salt of polyacrylic acid as a deflocculant to silicon nitride ceramic slurry by 0.1 to 0.7 to the slurry powder.
% by weight and an acrylic emulsion as a binder was added to the slurry and cast.

【0004】また、セラミックスから成るノズルチップ
を有する噴射ノズルとして、実開昭57−122778
号公報に開示されたものがある。該噴射ノズルは、ノズ
ルチップに形成した各噴孔がセラミック部材で構成され
、該セラミック部材がノズル本体の弁座部に焼き嵌めし
たものである。
[0004] In addition, as an injection nozzle having a nozzle tip made of ceramics, Japanese Utility Model Application No. 57-122778
There is something disclosed in the publication No. In the injection nozzle, each injection hole formed in the nozzle chip is made of a ceramic member, and the ceramic member is shrink-fitted to the valve seat portion of the nozzle body.

【0005】また、噴射ノズルのノズル先端部に異形噴
孔を形成する場合には、機械加工、或いはレーザ加工、
放電加工で形成されているのが一般的である。
[0005] Furthermore, when forming an irregularly shaped injection hole at the tip of the injection nozzle, machining, laser processing,
It is generally formed by electrical discharge machining.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
上記射出成形法では、高圧によって組成物を型内に充填
するため、例えば、ディーゼルエンジンの噴射ノズルの
噴孔形成用ピン(径:0.3mm)等は加圧時に破損す
る恐れがある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-mentioned conventional injection molding method, the composition is filled into the mold under high pressure. ) etc. may be damaged when pressurized.

【0007】また、スリップキャスティングで成形した
後にワックス中子を加熱溶出する方法は、精度上問題が
あり、高精度の孔等を形成することができず、成形乾燥
時に着肉部の収縮に起因する割れが発生することがある
。また、前掲特開昭64−5977号公報に開示された
成形方法も同様な問題を有している。
[0007] Furthermore, the method of heating and eluting the wax core after molding by slip casting has problems with accuracy, making it impossible to form holes with high precision, and shrinkage of the inked part during molding drying. Cracks may occur. Further, the molding method disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-open No. 64-5977 also has similar problems.

【0008】そこで、本出願人は、上記の問題を解決す
るため、セラミック部材の成形方法、セラミック部材の
成形装置及び成形方法で製作した噴射ノズルを開発し、
先に特願平2−415086号として出願した。しかし
ながら、この発明によるセラミック部材の成形方法では
、異形噴孔を形成できるが、該噴孔を螺旋状にねじった
形状の噴孔及びがねじり噴孔を形成する方法については
、開示されていないものである。
Therefore, in order to solve the above problem, the present applicant has developed a method for molding a ceramic member, a molding device for a ceramic member, and an injection nozzle manufactured by the molding method.
It was previously filed as Japanese Patent Application No. 2-415086. However, although the method for molding a ceramic member according to the present invention can form an irregularly shaped nozzle hole, there is no disclosure of a nozzle hole having a spirally twisted shape and a method for forming a twisted nozzle hole. It is.

【0009】また、噴射ノズルのノズル先端部に異形噴
孔を形成する場合には、機械加工、或いはレーザ加工、
放電加工で形成できるが、噴孔をねじれた形状に機械加
工、或いはレーザ加工、放電加工することは不可能であ
った。
[0009] Furthermore, when forming an irregularly shaped injection hole at the tip of the injection nozzle, machining, laser processing,
Although it can be formed by electric discharge machining, it has been impossible to machine the nozzle hole into a twisted shape, or to perform laser machining or electric discharge machining.

【0010】そこで、この発明の目的は、上記の課題を
解決することであり、セラミック材料で多角形等の形状
を有し且つ流れ方向にねじれた形状の噴孔を高精度で形
成することができ、該噴孔より噴射された燃料に旋回流
を与え、エアエントレインを向上させることができる噴
射ノズル及びその製造方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and it is possible to form a nozzle hole having a polygonal shape or the like and twisted in the flow direction with high precision using a ceramic material. An object of the present invention is to provide an injection nozzle capable of improving air entrainment by imparting a swirling flow to fuel injected from the injection hole, and a method for manufacturing the same.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、次のように構成されている。即ち、
この発明は、流れ方向にねじれ形状の噴孔を有すること
を特徴とする噴射ノズルに関する。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention is constructed as follows. That is,
The present invention relates to an injection nozzle characterized by having an injection hole twisted in the flow direction.

【0012】この噴射ノズルにおいて、前記噴孔の断面
形状が四角形又は楕円形に形成されているものである。
[0012] In this injection nozzle, the cross-sectional shape of the injection hole is rectangular or elliptical.

【0013】この噴射ノズルにおいて、前記噴孔を形成
する周囲部分がセラミックスで構成されているものであ
る。
[0013] In this injection nozzle, the surrounding portion forming the injection hole is made of ceramics.

【0014】或いは、この発明は、ねじれ噴孔成形用ピ
ンを配置した金型のキャビティにスラリーを注入する工
程、スラリーの水分を多孔質型に吸水させて着肉固化部
を形成する工程、前記着肉固化部から前記ねじれ噴孔成
形用ピンを所定の角度にわたってねじりながら抜き取っ
てチップ成形体を作製する工程、乾燥固化した前記チッ
プ成形体を焼成してチップ焼結体を作製する工程、及び
前記チップ焼結体をノズル本体に接合する工程から成る
噴射ノズルの製造方法に関する。
Alternatively, the present invention includes a step of injecting slurry into a cavity of a mold in which a pin for forming twisted injection holes is arranged, a step of absorbing water in the slurry into a porous mold to form a solidified part, a step of pulling out the twisted injection hole forming pin from the solidified part while twisting it at a predetermined angle to produce a chip molded body; a step of firing the dry and solidified chip molded body to create a chip sintered body; The present invention relates to a method of manufacturing an injection nozzle, which comprises a step of joining the chip sintered body to a nozzle body.

【0015】[0015]

【作用】この発明による噴射ノズル及びその製造方法は
、上記のように構成されており、次のように作用する。 即ち、この噴射ノズルは、流れ方向にねじれ形状の噴孔
を有するので、該噴孔より噴射された燃料にきりもみ状
旋回流を与え、エアエントレインを向上させることがで
きる。
[Operation] The injection nozzle and the method for manufacturing the same according to the present invention are constructed as described above, and operate as follows. That is, since this injection nozzle has a nozzle hole that is twisted in the flow direction, it is possible to impart a swirling flow to the fuel injected from the nozzle hole, thereby improving air entrainment.

【0016】また、この噴射ノズルの製造方法は、ねじ
れ噴孔成形用ピンを配置した金型のキャビティにスラリ
ーを注入し、該スラリーの水分を多孔質型に吸水させて
着肉固化部を形成し、該着肉固化部から前記ねじり噴孔
成形用ピンを所定の角度にわたってねじりながら抜き取
ってチップ成形体を作製したので、前記多孔質型にスラ
リーの水分は吸水され、着肉部に保形性が発現した固化
状態で金型に着脱可能に設定した前記ねじり噴孔成形用
ピンをねじりながら抜き取ることで、ねじり形状の噴孔
が形成され、保形性が発現する状態では着肉部には収縮
はほとんど発生していない状態であるから、前記ねじり
噴孔成形用ピンは前記着肉固化部に形成する孔の所定の
形状を維持した状態で抜き取ることができ、ねじり噴孔
形状の破壊は発生しない。
[0016] Furthermore, the method for manufacturing this injection nozzle includes injecting slurry into a cavity of a mold in which a pin for forming twisted injection holes is arranged, and causing water in the slurry to be absorbed into a porous mold to form a solidified part. Then, the torsion injection hole forming pin was pulled out from the solidified part by twisting it at a predetermined angle to produce a chip molded body, so that the water in the slurry was absorbed by the porous mold and the shape was retained in the solidified part. By twisting and pulling out the torsion nozzle forming pin, which is set to be removably attached to the mold in the solidified state where the properties have been expressed, a torsion-shaped nozzle is formed. is in a state where almost no shrinkage has occurred, so the pin for forming the torsional nozzle hole can be removed while maintaining the predetermined shape of the hole to be formed in the solidified part, and the shape of the torsional nozzle hole is not destroyed. does not occur.

【0017】[0017]

【実施例】以下、図面を参照して、この発明による噴射
ノズル及びその製造方法の実施例を説明する。まず、こ
の発明による噴射ノズルを、図1及び図2を参照して説
明する。図1はこの発明による噴射ノズルのノズルチッ
プに形成した噴孔の形状の一実施例を示す概略断面図、
図2は図1の噴射ノズルの噴孔方向即ち矢印Aから見た
拡大図、及び図3は図1のノズルチップの斜視図である
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of an injection nozzle and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described with reference to the drawings. First, an injection nozzle according to the present invention will be explained with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of the shape of the injection hole formed in the nozzle tip of the injection nozzle according to the present invention;
FIG. 2 is an enlarged view of the injection nozzle in FIG. 1 as seen from the injection hole direction, that is, arrow A, and FIG. 3 is a perspective view of the nozzle tip in FIG. 1.

【0018】この発明による噴射ノズルは、図1、図2
又は図3に示すように、流れ方向にねじれ形状の噴孔1
7がノズルチップ20に複数個形成された多噴孔を有し
ている。ノズルチップ20は、端面23がノズル本体に
接合されて噴射ノズルを構成し、ノズルチップ20の内
側にはノズルサック19が形成される。これらのねじり
噴孔17は、断面形状を長方形、多角形、楕円形等の形
状に形成され、しかもノズルサック19に開口する入口
21から外部に開口する出口22へ向けて所定の角度に
わたってねじれた形状に形成されている。また、ノズル
チップ20は、耐熱性に富んだ高温高強度の窒化ケイ素
(Si3 N4)、炭化ケイ素(SiC)等のセラミッ
クスで構成されている。この噴射ノズルのねじり噴孔1
7の一例として、ねじり噴孔17の断面形状を0.2m
m×0.6mmの長方形に形成し、ノズルサック19側
に開口する入口21と外側に開口する出口22とを相対
的に45°の角度にねじれた形状に形成されている。
The injection nozzle according to the present invention is shown in FIGS. 1 and 2.
Or, as shown in Fig. 3, the nozzle hole 1 has a twisted shape in the flow direction.
7 has a plurality of nozzle holes formed in the nozzle chip 20. The end surface 23 of the nozzle tip 20 is joined to the nozzle body to form an injection nozzle, and a nozzle sack 19 is formed inside the nozzle tip 20. These twisted nozzle holes 17 are formed in a rectangular, polygonal, or elliptical cross-sectional shape, and are twisted over a predetermined angle from an inlet 21 opening into the nozzle sack 19 to an outlet 22 opening to the outside. formed into a shape. Further, the nozzle tip 20 is made of high-temperature, high-strength ceramics such as silicon nitride (Si3 N4) and silicon carbide (SiC), which are highly heat resistant. Twisted injection hole 1 of this injection nozzle
As an example of 7, the cross-sectional shape of the twisted nozzle hole 17 is 0.2 m.
It is formed into a rectangle of m x 0.6 mm, with an inlet 21 opening toward the nozzle sack 19 and an outlet 22 opening outwards being twisted at an angle of 45 degrees relative to each other.

【0019】従って、この噴射ノズルについては、燃料
噴射ポンプ等の燃料供給手段からの燃料圧が噴射ノズル
の針弁にかかり、燃料通路が開放して燃料が噴射ノズル
の燃料溜まり部即ち噴射室からノズルサック19に流入
し、該ノズルサック19からねじり噴孔17を通じて外
部に噴射される。ねじり噴孔17から噴射された噴射燃
料は、ねじり形状の噴孔通路を通ることによって旋回ベ
クトルを得ることになり、きりもみ状旋回流れとなって
噴射される。それ故に、該旋回流れは周囲の空気を巻き
込むことになってエアエントレインが向上する。この発
明による噴射ノズルについて、ねじり噴孔17を上記の
ように、断面形状を0.2mm×0.6mmの長方形に
且つ45°の角度にねじれた形状に形成し、該ねじり噴
孔17を有する噴射ノズルと上記長方形で且つねじるこ
となくストレートに形成した噴孔を有する噴射ノズルと
の噴射性能について比較したところ、ねじり噴孔17を
有する噴射ノズルは、ねじっていない噴孔を有する噴射
ノズルよりエアエントレインを約5%向上させることが
できた。
Therefore, in this injection nozzle, the fuel pressure from the fuel supply means such as the fuel injection pump is applied to the needle valve of the injection nozzle, the fuel passage is opened, and the fuel is discharged from the fuel reservoir of the injection nozzle, that is, the injection chamber. It flows into the nozzle sack 19 and is injected from the nozzle sack 19 to the outside through the twisted injection hole 17. The injected fuel injected from the twisted nozzle hole 17 obtains a swirling vector by passing through the twisted nozzle hole passage, and is injected as a circular swirling flow. Therefore, the swirling flow entrains surrounding air, improving air entrainment. In the injection nozzle according to the present invention, the twisted injection hole 17 is formed in a rectangular cross-sectional shape of 0.2 mm x 0.6 mm and twisted at an angle of 45 degrees as described above, and has the twisted injection hole 17. A comparison of the injection performance between the injection nozzle and the injection nozzle having a straight rectangular injection hole without twisting revealed that the injection nozzle with the twisted injection hole 17 had a higher air flow rate than the injection nozzle with an untwisted injection hole. We were able to improve entrainment by approximately 5%.

【0020】次に、この発明による噴射ノズルの製造方
法を、図4及び図5を参照して説明する。図4はこの発
明による噴射ノズルを製造するためのセラミック部材の
成形装置を示す断面図、及び図5は図4に示す成形装置
の要部の拡大断面図である。このセラミック部材の成形
装置は、例えば、ディーゼルエンジンに使用する燃料噴
射ノズルのノズルチップを製作するのに適用されている
。この成形装置において、金型1にはスラリー注入口2
と該スラリー注入口2に通じるキャビティ3が形成され
ていると共に、先端に多角形等のねじり形状を有する金
属製のねじり噴孔形成用ピン5を備えたピン抜き差し回
転治具6を着脱可能に取付けるための貫通孔4が形成さ
れている。キャビティ3は金型1の下面に形成され、ス
ラリー注入口2は金型1の上面からキャビティ3へと通
じている。キャビティ3の形状は、燃料噴射ノズルの先
端チップの外形の形状を有している。
Next, a method of manufacturing an injection nozzle according to the present invention will be explained with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a ceramic member molding apparatus for manufacturing an injection nozzle according to the present invention, and FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the molding apparatus shown in FIG. 4. This ceramic member forming apparatus is applied, for example, to manufacturing a nozzle tip for a fuel injection nozzle used in a diesel engine. In this molding apparatus, a slurry injection port 2 is provided in a mold 1.
A cavity 3 communicating with the slurry injection port 2 is formed therein, and a rotating jig 6 for inserting and removing a pin is removably provided with a metal twisted nozzle hole forming pin 5 having a polygonal or other twisted shape at the tip. A through hole 4 for attachment is formed. The cavity 3 is formed on the lower surface of the mold 1, and the slurry inlet 2 communicates with the cavity 3 from the upper surface of the mold 1. The shape of the cavity 3 has the outer shape of the tip of the fuel injection nozzle.

【0021】金型1は、位置決め台8上に設定される。 位置決め台8の上面11は、金型1の下面12に当接し
て配置されている。位置決め台8には、穴部13が形成
されると共に、成形用ピンとなる中子14及び該中子1
4を取付けた中子昇降治具10を昇降させるための貫通
孔15が形成されている。中子昇降治具10はねじ等の
適宜な固着手段で位置決め台8に着脱自在に固定され、
キャビティ3内へ突出可能なノズルサック19の成形用
ピンの機能を果たす。
The mold 1 is set on a positioning table 8. The upper surface 11 of the positioning table 8 is placed in contact with the lower surface 12 of the mold 1. A hole 13 is formed in the positioning base 8, and a core 14 that becomes a molding pin and the core 1 are formed in the positioning base 8.
A through hole 15 is formed for raising and lowering the core lifting jig 10 to which the core lifting jig 4 is attached. The core lifting/lowering jig 10 is removably fixed to the positioning table 8 with suitable fixing means such as screws,
It functions as a molding pin for the nozzle sack 19 that can protrude into the cavity 3.

【0022】位置決め台8に形成した穴部13には、石
膏等から成る多孔質型9が配置される。この多孔質型9
は、スラリー注入口2からキャビティ3に注入されたス
ラリーSから水分を吸水してスラリー着肉部7を固化さ
せる作用を有している。多孔質型9にはキャビティ3に
対向する位置に貫通孔16が形成され、該貫通孔16を
中子14が昇降自在に移動できるように構成されている
。中子14は、貫通孔16を上昇して金型1に形成した
キャビティ3内へ突出できる状態に設定される。場合に
よっては、中子14の外面に凹み部18を形成し、該凹
み部18にねじり噴孔成形用ピン5の先端が嵌合するよ
うに構成することもできる。或いは、ねじり噴孔成形用
ピン5の先端面を中子14の外形に対応する形状に形成
することもできる。又は、中子14の表面にワセリン等
を塗布してねじり噴孔成形用ピン5を中子14に当接さ
せて隙間を無くした状態に設定し、スラリーSをスラリ
ー注入口2からキャビティ3に注入すれば、成形孔を正
確に且つ精度良く形成することができる。この中子14
は、キャビティ3内に突出した状態に設定されることに
よって、例えば、燃料噴射ノズルのノズルサック19を
形成することになる。
A porous mold 9 made of gypsum or the like is placed in the hole 13 formed in the positioning table 8. This porous type 9
has the function of absorbing moisture from the slurry S injected into the cavity 3 from the slurry inlet 2 and solidifying the slurry inlay portion 7 . A through hole 16 is formed in the porous mold 9 at a position facing the cavity 3, and the core 14 is configured to be able to move up and down through the through hole 16. The core 14 is set in such a state that it can rise through the through hole 16 and protrude into the cavity 3 formed in the mold 1 . In some cases, a concave portion 18 may be formed on the outer surface of the core 14, and the tip of the torsional nozzle hole forming pin 5 may be fitted into the concave portion 18. Alternatively, the tip end surface of the torsion nozzle hole forming pin 5 may be formed into a shape corresponding to the outer shape of the core 14. Alternatively, apply Vaseline or the like to the surface of the core 14, set the torsion nozzle forming pin 5 in contact with the core 14 with no gap, and pour the slurry S into the cavity 3 from the slurry inlet 2. By injecting, the molding hole can be formed accurately and with high precision. This core 14
is set to protrude into the cavity 3, thereby forming, for example, a nozzle sack 19 of a fuel injection nozzle.

【0023】このセラミック部材の成形装置は、上記の
ように構成されており、該成形装置を使用してセラミッ
ク部材であるこの発明による噴射ノズルを次のようにし
て製作することができる。即ち、この噴射ノズルの製造
方法は、この実施例ではセラミック成形法の1つである
スリップキャスティングにより噴射ノズルを製作するも
のである。即ち、この噴射ノズルの製造方法は、ねじり
噴孔成形用ピン5を配置した金型1の上部に形成したス
ラリー注入口2からキャビティ3にスラリーSを注入す
る工程、スラリーSの水分を多孔質型9に吸水させる工
程、着肉固化部7に保形性が発現した状態でねじり噴孔
成形用ピン5を着肉固化部7から抜き取って着肉固化部
7にねじり噴孔17を形成する工程、更にスラリーSの
水分を多孔質型9に吸水させて着肉固化部7を一層固化
させる工程を有しているものである。キャビティ3に注
入したスラリーSは、多孔質型9によって水分が吸水さ
れると共に、多孔質型9及び中子14上に着肉固化層7
を形成するものである。
This apparatus for molding a ceramic member is constructed as described above, and the injection nozzle according to the present invention, which is a ceramic member, can be manufactured using the apparatus in the following manner. That is, in this embodiment, the injection nozzle is manufactured by slip casting, which is one of the ceramic molding methods. That is, the manufacturing method of this injection nozzle includes a step of injecting slurry S into a cavity 3 from a slurry injection port 2 formed in the upper part of a mold 1 in which a twisted injection hole forming pin 5 is disposed, and a step of injecting the slurry S into a cavity 3. In the process of making the mold 9 absorb water, the pin 5 for forming the torsion nozzle hole 5 is pulled out from the solidified part 7 when the solidified part 7 exhibits shape retention, and the torsion nozzle hole 17 is formed in the solidified part 7. This process further includes a step of causing the porous mold 9 to absorb moisture in the slurry S to further solidify the solidified portion 7. The slurry S injected into the cavity 3 has moisture absorbed by the porous mold 9 and forms a solidified layer 7 on the porous mold 9 and the core 14.
It forms the

【0024】この噴射ノズルの製造方法では、着肉層か
ら適当量の水分が吸水され且つ着肉層内に適当量の水分
が残存している状態の着肉層即ち着肉固化部7には、該
着肉固化部7には収縮が発生していない。そして、着肉
固化部7に保形性が発現しているが、着肉固化層7に収
縮が発生していない状態の時に、ねじり噴孔成形用ピン
5を着肉固化部7から所定の角度にわたってねじりなが
ら抜き取ることで、着肉固化部7に高精度の強固なねじ
り噴孔17を形成することができる。更に、ノズルサッ
ク19を形成する形成用ピンである中子14を位置決め
台8から下降させて着肉固化部7から抜き取る。次いで
、ねじり噴孔成形用ピン5及び中子14を着肉固化部7
から抜き取った後に、更に多孔質型9によって着肉部7
から水分を完全に吸水し、この時、着肉固化部7には収
縮が発生するが、既にねじり噴孔成形用ピン5は着肉固
化部7から抜き取られているので、着肉固化部7は破壊
されることがなく、セラミック材料から成る成形体が形
成される。更に、金型1を位置決め台8から取外し、着
肉固化部7で構成される成形体を型から取り外す。この
成形体は本焼成することによって焼結体となり、燃料噴
射ノズルのノズルチップ20が製作される。このノズル
チップ20をノズル本体に接合することによって噴射ノ
ズルを製作することができる。
In this injection nozzle manufacturing method, the inked layer, that is, the inked solidified portion 7, has a suitable amount of moisture absorbed from the inked layer and an appropriate amount of moisture remains in the inked layer. , no shrinkage occurred in the solidified part 7. Then, when the solidified part 7 exhibits shape retention but no contraction occurs in the solidified part 7, the torsion nozzle forming pin 5 is moved from the solidified part 7 to a predetermined position. By pulling out while twisting over an angle, a highly accurate and strong twisted nozzle hole 17 can be formed in the solidified part 7. Further, the core 14, which is a forming pin that forms the nozzle sack 19, is lowered from the positioning table 8 and extracted from the hardened ink portion 7. Next, the torsion injection hole forming pin 5 and the core 14 are attached to the hardening part 7.
After removing it from the mold, the fleshed part 7 is further molded with a porous mold 9.
At this time, shrinkage occurs in the solidified part 7, but since the torsion injection hole forming pin 5 has already been removed from the solidified part 7, the solidified part 7 is not destroyed and a molded body of ceramic material is formed. Further, the mold 1 is removed from the positioning table 8, and the molded body composed of the solidified portion 7 is removed from the mold. This molded body becomes a sintered body by main firing, and the nozzle tip 20 of the fuel injection nozzle is manufactured. An injection nozzle can be manufactured by joining this nozzle tip 20 to a nozzle body.

【0025】この噴射ノズルの製造方法において、成分
やその構成濃度の異なる複数種類のスラリーSをキャビ
ティ3に順次注入することによって、例えば、図4に示
すような成形体を製作することができる。即ち、成形体
の高さ方向について目的に応じて成分の異なったものに
成形でき、該成形体を焼成することによって異なったセ
ラミック材料から成る焼結体を製作することができる。 次いで、この成形体で噴射ノズルを製作する場合には、
該噴射ノズルのノズルチップ20については、ノズル本
体との接合面近傍部分、該接合面近傍部分に隣接する部
分及び該部分に隣接し且つねじり噴孔17を形成した先
端部分は、セラミック材料の構成成分の種類や組成比を
互いに異なって構成することも可能である。例えば、先
端部分を耐熱性で且つ高強度のセラミック材料で製作し
、また、金属製ノズル本体との接合面近傍部分はAl2
 O3 やY2 O3 がリッチな組成のセラミックス
材料で製作でき、セラミックスに含まれた金属とノズル
本体に含まれた金属同志で、金属対金属の接合部分を形
成でき、先端部分と金属製ノズル本体との接合を強固に
できる。
In this injection nozzle manufacturing method, a molded body as shown in FIG. 4, for example, can be manufactured by sequentially injecting into the cavity 3 a plurality of types of slurry S having different components and constituent concentrations. That is, it is possible to mold the molded body into a molded body having different compositions depending on the purpose in the height direction, and by firing the molded body, it is possible to produce a sintered body made of different ceramic materials. Next, when manufacturing an injection nozzle using this molded body,
Regarding the nozzle tip 20 of the injection nozzle, the portion near the joint surface with the nozzle body, the portion adjacent to the joint surface portion, and the tip portion adjacent to the portion and in which the twisted nozzle hole 17 is formed are made of a ceramic material. It is also possible to configure the types and composition ratios of the components to be different from each other. For example, the tip part is made of a heat-resistant and high-strength ceramic material, and the part near the joint surface with the metal nozzle body is made of Al2.
It can be manufactured from a ceramic material with a rich composition of O3 and Y2 O3, and the metal contained in the ceramic and the metal contained in the nozzle body can form a metal-to-metal joint, and the tip part and the metal nozzle body can The bond can be strengthened.

【0026】次に、この噴射ノズルの製造方法の具体的
な例について説明する。まず、窒化珪素(Si3 N4
 )のセラミック粉末、焼結助剤、解膠剤、水及び有機
バインダとしてポリビニルアルコールを所定量配合した
。次いで、ボールミルで混合してスラリーSを得た。こ
のようにして得たスラリーSを、図4及び図5に示す噴
射ノズルにおけるノズルチップのノズルチップ作製用型
即ち金型1に形成したスラリー注入口2からキャビティ
3内に流し込んだ。キャビティ3に注入されたスラリー
Sは多孔質型9によって水分が吸水され、キャビティ3
内で着肉して着肉層を形成するが、そこで所定時間経過
後に、着肉層に保形性が発現した時点で、金型1に取付
けたねじり噴孔成形用ピン5を着肉固化部7から所定の
角度(例えば、45°)にわたってねじりながら抜き取
ると共に、位置決め台8に取付けた形成用ピンである中
子14を着肉固化部7から抜き取る。この状態で着肉固
化部7を型内に放置し、多孔質型9によって着肉固化部
7から水分を更に吸水して排出し、着肉固化部7を固化
させる。着肉固化部7が固化してセラミック部材の成形
体を形成させた後に、該成形体を型から外し、ねじり噴
孔17を有するノズルチップ成形体を得た。このノズル
チップ成形体を焼成することによってノズルチップ焼結
体を得ることができ、このノズルチップ焼結体がセラミ
ック製ノズルチップ20である。このノズルチップ20
を、場合によっては加工してノズル本体に接合すること
で噴射ノズルを完成することができる。
Next, a specific example of the method for manufacturing this injection nozzle will be explained. First, silicon nitride (Si3 N4
) ceramic powder, sintering aid, peptizer, water, and polyvinyl alcohol as an organic binder were blended in a predetermined amount. Next, slurry S was obtained by mixing in a ball mill. The slurry S thus obtained was poured into the cavity 3 through a slurry injection port 2 formed in a nozzle chip manufacturing mold, that is, a metal mold 1, of a nozzle chip in an injection nozzle shown in FIGS. 4 and 5. The slurry S injected into the cavity 3 has water absorbed by the porous mold 9, and the slurry S is poured into the cavity 3.
After a predetermined period of time, when the ink layer develops shape retention, the pin 5 for torsion injection hole forming attached to the mold 1 is solidified. At the same time, the core 14, which is a forming pin attached to the positioning table 8, is extracted from the solidified part 7 while being twisted at a predetermined angle (for example, 45°). In this state, the solidified part 7 is left in the mold, and the porous mold 9 further absorbs and discharges water from the solidified part 7, thereby solidifying the part 7. After the solidified portion 7 was solidified to form a molded body of the ceramic member, the molded body was removed from the mold to obtain a nozzle tip molded body having a twisted nozzle hole 17. A nozzle chip sintered body can be obtained by firing this nozzle chip molded body, and this nozzle chip sintered body is the ceramic nozzle chip 20. This nozzle tip 20
In some cases, the injection nozzle can be completed by processing and joining it to the nozzle body.

【0027】このセラミック部材の成形方法において、
上記セラミック粉末は、窒化珪素の他に、チタン酸アル
ミニウム、ムライト、ジルコニア、チタン酸カリウム等
を使用することができる。また、有機バインダとしては
、ポリビニルアルコールの他にセラミック部材の製造工
程における寸法収縮を抑制することができる熱可塑性ア
クリル樹脂を使用することができる。
[0027] In this method of molding a ceramic member,
In addition to silicon nitride, aluminum titanate, mullite, zirconia, potassium titanate, and the like can be used as the ceramic powder. Further, as the organic binder, in addition to polyvinyl alcohol, a thermoplastic acrylic resin that can suppress dimensional shrinkage in the manufacturing process of the ceramic member can be used.

【0028】[0028]

【発明の効果】この発明による噴射ノズル及びその製造
方法は、上記のように構成されており、次のような効果
を有する。即ち、この発明による噴射ノズルは、ノズル
チップに形成された噴孔の形状が流れ方向にねじれ形状
に形成されているので、該ねじり噴孔を通じて燃料を噴
射した場合に、燃料はきりもみ状態に旋回して噴射され
、空気の巻き込み即ちエアエントレインを向上させるこ
とができる。この場合に、前記ねじり噴孔の断面形状を
長方形等の四角形に形成すると、噴射燃料が空気に接す
る面積が増大し、エアエントレインの点から好ましいも
のである。また、前記ねじり噴孔を形成する周囲部分、
例えば、ノズルチップをセラミックスで構成する場合に
は、前記ねじり噴孔を極めて容易に且つ高精度に形成す
ることができる。
Effects of the Invention The injection nozzle and method for manufacturing the same according to the present invention are constructed as described above, and have the following effects. That is, in the injection nozzle according to the present invention, the shape of the nozzle hole formed in the nozzle tip is twisted in the flow direction, so that when fuel is injected through the twisted nozzle hole, the fuel is not in a sloppy state. It is injected in a swirling manner to improve air entrainment. In this case, if the cross-sectional shape of the twisted nozzle hole is formed into a square such as a rectangle, the area where the injected fuel comes into contact with the air increases, which is preferable from the viewpoint of air entrainment. Further, a surrounding portion forming the twisted nozzle hole,
For example, when the nozzle tip is made of ceramics, the twisted nozzle hole can be formed extremely easily and with high precision.

【0029】また、この発明による噴射ノズルの製造方
法は、ねじれ噴孔成形用ピンを配置した金型のキャビテ
ィにスラリーを注入し、該スラリーの水分を多孔質型に
吸水させて着肉固化部を形成し、次いで前記着肉固化部
から前記ねじれ噴孔成形用ピンを所定の角度にわたって
ねじりながら抜き取ってねじり噴孔を有するチップ成形
体を作製したので、セラミック成形体の前記着肉固化部
に形成されるねじり噴孔は、ねじり孔形状を維持した状
態を保持でき、正確に、確実に且つ高精度に製作するこ
とができる。しかも、噴孔をねじり形状に形成したので
、燃焼形態を改善できるエアエントレインを向上する良
好な噴霧パターンで噴射させることができる。
[0029] Furthermore, in the method for manufacturing an injection nozzle according to the present invention, a slurry is injected into a cavity of a mold in which a twisted injection hole forming pin is arranged, and the moisture of the slurry is absorbed into a porous mold to form a solidified part. Then, the twisted injection hole forming pin was pulled out from the solidified part by twisting at a predetermined angle to produce a chip molded body having a twisted injection hole. The formed twisted nozzle hole can maintain its twisted hole shape and can be manufactured accurately, reliably, and with high precision. Moreover, since the nozzle holes are formed in a twisted shape, it is possible to inject with a good spray pattern that improves air entrainment that improves the combustion form.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】この発明による噴射ノズルの製造方法で形成し
た噴孔の形状の一実施例を示す概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the shape of a nozzle hole formed by the method for manufacturing an injection nozzle according to the present invention.

【図2】図1の噴孔の噴孔方向から見た拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of the nozzle hole in FIG. 1 viewed from the nozzle hole direction.

【図3】図1の噴射ノズルのノズルチップを示す概略斜
視図である。
FIG. 3 is a schematic perspective view showing a nozzle tip of the injection nozzle in FIG. 1;

【図4】この発明による噴射ノズルの製造方法を達成で
きる成形装置の一実施例を示す概略断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a molding apparatus that can accomplish the injection nozzle manufacturing method according to the present invention.

【図5】図4の成形装置の要部の拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the molding apparatus shown in FIG. 4;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1    金型 3    キャビティ 5    ねじり噴孔成形用ピン 7    着肉固化部 9    多孔質型 14  中子(形成用ピン) 17  ねじり噴孔 19  ノズルサック 20  ノズルチップ 21  入口 22  出口 1 Mold 3 Cavity 5   Torsion nozzle hole forming pin 7 Solidified part 9 Porous type 14 Core (forming pin) 17 Twisted nozzle hole 19 Nozzle sack 20 Nozzle tip 21 Entrance 22 Exit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  流れ方向にねじれ形状の噴孔を有する
ことを特徴とする噴射ノズル。
1. An injection nozzle characterized by having an injection hole twisted in the flow direction.
【請求項2】  前記噴孔の断面形状を四角形或いは楕
円形に形成したことを特徴とする請求項1に記載の噴射
ノズル。
2. The injection nozzle according to claim 1, wherein the injection hole has a cross-sectional shape of a rectangle or an ellipse.
【請求項3】  前記噴孔を形成する周囲部分がセラミ
ックスで構成されていることを特徴とする請求項1に記
載の噴射ノズル。
3. The injection nozzle according to claim 1, wherein a surrounding portion forming the injection hole is made of ceramics.
【請求項4】  ねじれ噴孔成形用ピンを配置した金型
のキャビティにスラリーを注入する工程、スラリーの水
分を多孔質型に吸水させて着肉固化部を形成する工程、
前記着肉固化部から前記ねじれ噴孔成形用ピンを所定の
角度にわたってねじりながら抜き取ってチップ成形体を
作製する工程、乾燥固化した前記チップ成形体を焼成し
てチップ焼結体を作製する工程、及び前記チップ焼結体
をノズル本体に接合する工程から成る噴射ノズルの製造
方法。
4. A step of injecting slurry into a cavity of a mold in which a pin for forming twisted injection holes is arranged, a step of absorbing water in the slurry into a porous mold to form a solidified part,
a step of pulling out the twisted injection hole forming pin from the solidified part while twisting it at a predetermined angle to produce a chip molded body; a step of baking the dry and solidified chip molded body to produce a chip sintered body; and a method for manufacturing an injection nozzle, comprising the steps of joining the chip sintered body to a nozzle body.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0661069A3 (en) * 1993-12-28 1995-09-13 Meiji Seika Kaisha Spray container for spraying medicinal liquid to mucous membrane of throat.
JP2014148954A (en) * 2013-02-04 2014-08-21 Hitachi Automotive Systems Ltd Fuel injection valve
WO2017098905A1 (en) * 2015-12-11 2017-06-15 株式会社デンソー Fuel injection valve and manufacturing method therefor

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