JPH09228929A - 燃料噴射ノズルの加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】噴口の内側のエッジによる流体抵抗を低減する
ための、バラツキが少なく、加工が容易で、しかも安価
な噴口の内側のエッジの部分の加工方法を提供すること
を目的とする。 【解決手段】ノズル本体１０に噴口３５を穴加工した後
に、円柱状をなす砥石６０を挿入し、その先端側のエッ
ジの部分で閉塞された先端側とは反対側のエッジ６１を
除去してカット面６２を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は燃料噴射ノズルの加
工方法に係り、とくに噴口の内側のエッジの部分を除去
するための加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンは燃料噴射ポンプを
備え、この燃料噴射ポンプによって燃料を加圧するとと
もに、加圧された燃料を噴射管を通して燃料噴射ノズル
に供給し、この燃料噴射ノズルの先端側のノズル本体の
噴口を通して燃料を噴射するようにしている。加圧され
た燃料が微小な直径の噴口から大気中に噴射されると、
霧状になってシリンダの燃焼室内に広がり、吸気と混合
されて混合気が形成され、このような混合気が燃焼する
ことによってエンジンが出力を生ずる。

【０００３】図６は従来のこのような燃料噴射ノズルの
ノズル本体１０のサック部５９に形成されている噴口３
５を拡大して示している。加圧された燃料は矢印６５で
示すように流動しながら噴口３５から噴射される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図６に示すように、噴
口３５の内側にエッジ６１が生ずるために、燃料の流れ
６５が上記エッジ６１を迂回するようになる。すなわち
エッジ６１によって燃料の流動に対して抵抗を生じ、こ
れによって圧力損失となり、燃料噴霧の形成に悪影響を
及ぼす。

【０００５】このような悪影響を除去するために、噴口
３５を穴加工した後に、液体ホーニング加工を行なって
いた。液体ホーニング加工は砥粒を加えた液体を燃料噴
射ノズルのノズル本体１０の噴口３５から急激に噴出さ
せるときに、液体中に含まれる砥粒によって噴口３５の
とくに内側のエッジ６１の部分を除去するものである。

【０００６】エッジ６１を除去する別の方法として、半
固体状の弾性樹脂材料を媒体とし、このような弾性樹脂
材料に必要に応じて砥粒を添加し、このような弾性樹脂
材料を圧力をかけて噴口３５内を通過させることによ
り、エッジ６１の部分を除去するとともに、噴口３５の
表面粗さの改善を行なうようにしていた。

【０００７】従来のこのようなエッジ６１を除去するた
めの加工は何れも加工バラツキを生ずるとともに、加工
時間がかかり、また加工に要するコストが高価であると
いう欠点を有している。

【０００８】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、燃料噴射ノズルのノズル本体に形成さ
れている噴口の内側のエッジの部分を除去するためのバ
ラツキが少なく、加工が容易で、しかも安価な加工方法
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、加圧された燃
料を噴射する噴口の内側のエッジであって、閉塞された
先端側とは反対側のエッジの部分をノズル内に挿入され
た円柱状の砥石によって除去するようにしたことを特徴
とする燃料噴射ノズルの加工方法に関するものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施の形態に係
る加工方法によって加工されたノズルが用いられるディ
ーゼルエンジン４０の全体を示している。ディーゼルエ
ンジン４０にはその長さ方向に沿って複数の、例えば６
個のシリンダ４１が形成されるとともに、これらのシリ
ンダ４１内にはピストン４２が摺動可能に保持されてい
る。そしてピストン４２の上部には凹部から成る燃焼室
４３が形成されるとともに、このような燃焼室４３に対
して燃料を噴射するように燃料噴射ノズル４４がシリン
ダヘッド４５に取付けられている。

【００１１】上記燃料噴射ノズル４４は噴射管４９を介
して燃料噴射ポンプ５０の各ポンプユニットと接続され
るようになっている。燃料噴射ポンプ５０はメカニカル
ガバナ５１を備えており、このメカニカルガバナ５１に
よってコントロールラックを移動させ、１回に噴射され
る燃料の噴射量を調整するようにしている。また燃料噴
射ポンプ５０のカムシャフト５２にはタイマ５３が取付
けられている。そしてタイマ５３の先端側にはカップリ
ング５４を介してはす歯歯車５５が固着されている。こ
のはす歯歯車５５はエンジン１０の前端側のはす歯歯車
５６と回転されるようになっている。

【００１２】従ってエンジン１０の出力の一部によって
はす歯歯車５５、５６を介して燃料噴射ポンプ５０が駆
動される。そしてこのときのカムシャフト５２の位相角
がタイマ５３によって制御されるようになっている。燃
料噴射ポンプ５０は燃料を加圧するとともに、加圧され
た燃料を噴射管４９を通して燃料噴射ノズル４４に供給
し、その先端側の噴口の部分からピストン４２の燃焼室
４３に向けて燃料を噴射するようにしている。従って上
死点側へ移動したピストン４２によって圧縮された吸気
の熱によって燃料の噴霧と吸気との混合気が自然着火さ
れ、燃焼によって出力を生ずることになる。

【００１３】図２はこのようなディーゼルエンジン４０
のシリンダヘッド４５に取付けられている燃料噴射ノズ
ル４４を示すものであって、この燃料噴射ノズル４４は
その先端側にノズル本体１０を備えている。ノズル本体
１０はスペーサ１１を介してノズルボディ１２の下端部
にリテイニングナット１３によって結合されている。そ
してノズル本体１０内にはノズルニードル１４が摺動可
能に保持されている。ノズルニードル１０はその上端部
にブロック状をなすリフトピース１５を備えている。

【００１４】上記リフトピース１５の上面はプッシュロ
ッド１８の下端部と当接されている。そしてこのプッシ
ュロッド１８が第１プレッシャスプリング１９によって
下方に押圧されるようになっている。そして第１プレッ
シャスプリング１９の上端側は第１開弁圧調整用ねじ２
０によって受けられるようになっており、第１プレッシ
ャスプリング１９による押圧力をこの調整ねじ２０によ
って調整するようにしている。そして第１開弁圧調整ね
じ２０の上端側にはキャップナット２１が覆い被さるよ
うに螺着されている。

【００１５】ノズルボディ１２内に設けられている凹部
２５にはその下端側に配されているスプリングシート２
６を押圧するように第２プレッシャスプリング２７が設
けられている。この第２プレッシャスプリング２７の下
端面は上記ノズルニードル１４の上端のリフトピース１
５の上端面と微小なギャップＧを介して対向するように
なっており、このようなギャップＧがノズルニードル１
４に対して第１のストロークを設定するようにしてい
る。

【００１６】ノズルボディ１２内には燃料通路３１が形
成され、この燃料通路３１はスペーサ１１の燃料通路３
２と連通し、さらにノズル本体１０の燃料通路３３と連
通するようになっている。そして上記燃料通路３３の先
端側の部分が図２に示す燃料溜め３４に連通されるよう
になっている。

【００１７】ノズル本体１０の先端側には図４に示すよ
うにサック部５９が形成されるとともに、このサック部
５９に複数の噴口３５が形成されている。そして燃料溜
め３４よりも先端側においてノズルニードル１４は細く
なっており、これによってノズルニードル１４に対して
燃料圧を利用して上方へのリフト力を与えるようにして
いる。

【００１８】次に以上のような構成に係るこの燃料噴射
ノズルの燃料の噴射動作を説明する。この燃料噴射ノズ
ル４４と噴射管４９を通して接続されている燃料噴射ポ
ンプ５０によって間欠的に燃料が加圧圧送される。燃料
圧は燃料通路３１、３２、３３を通して燃料溜め３４に
印加される。このような燃料圧はノズルニードル１４の
先端側に加わる。従ってノズルニードル１４は燃料圧に
よって上方への力を受ける。

【００１９】この力が図２に示す第１開弁圧調整ねじ２
０によって設定される押圧力よりも大きくなると、ノズ
ルニードル１４は第１プレッシャスプリング１９に抗し
て上方へリフトする。このときのリフト量は図２におい
て示すリフトピース１５とスプリングシート２６との間
のギャップＧに等しい。ノズルニードル１４がギャップ
Ｇに等しいストロークだけ上昇した状態が図４に示され
ている。すなわちノズルニードル１４が少しだけリフト
するために、ノズル本体１０の先端側に設けられている
噴口３５から比較的少量の燃料が勢いよく霧状になって
噴射されることになる。

【００２０】燃料噴射ポンプによって圧送される燃料圧
がさらに高くなり、燃料溜め３４に加わる燃料圧によっ
て与えられるノズルニードル１４のリフト力がさらに高
くなり、第１のプレッシャスプリング１９による押圧力
と第２のプレッシャスプリング２７による押圧力の和を
越えた場合には、ノズルニードル１４は第１のプレッシ
ャスプリング１９のみならず第２のプレッシャスプリン
グ２７をスプリングシート２６を介して圧縮しながらリ
フトする。これによって図４に示す位置よりも高位置ま
でノズルニードル１４がリフトし、先端側の噴口３５か
ら燃料が噴射されることになる。

【００２１】燃料噴射ポンプ５０によって圧送される燃
料圧が低下すると、第２のプレッシャスプリング２７に
よる下方への押圧力と第１のプレッシャスプリング１９
による下方への押圧力によって、ノズルニードル１４は
下降し、図２に示すようにその先端側の部分がノズル本
体１０の凹部の先端部に当接し、これによって先端部の
噴口３５が閉じられ、燃料の噴射を停止する。

【００２２】次にこのような燃料噴射ノズル４４のノズ
ル本体１０の噴口３５の内側のエッジの部分であって閉
塞された先端側とは反対側のエッジ６１の部分を除去す
るための加工方法について説明する。図３に示すよう
に、ノズル本体１０の先端部の所定の位置にそれぞれ複
数の噴口３５を穴加工した後に、ノズル本体１０内に図
３に示すような円柱状をなす砥石６０を挿入し、この砥
石６０の先端側のエッジの部分によって噴口３５のエッ
ジであって閉塞された先端側とは反対側のエッジ６１を
除去する加工を行なう。

【００２３】砥石６０はファインセラミックスから成る
砥石であってよく、しかもその外径がノズル本体１０の
サック部５９の内径とほぼ等しい値の砥石６０を用いる
ようにし、このような砥石６０を図３に示す深さまで挿
入して回転駆動する。すると砥石６０の先端側の外周の
エッジの部分によって噴口３５のエッジ６１が除去加工
され、カット面６２が形成される。すなわち噴口３５の
エッジの内の閉塞された先端側とは反対側のエッジ６１
が除去され、これによってこの部分にカット面６２が形
成される。

【００２４】図４はこのような砥石６０による加工を終
った後に、ノズル本体１０内にノズルニードル１４を挿
入した状態を示している。そしてこのような砥石６０に
よる加工を行なってエッジ６１を除去し、カット面６２
を形成すると、噴射時に図５に示すような燃料の流れ６
５が形成される。すなわち燃料の流れ６５がエッジ６１
を除去することによってより円滑になり、これによって
噴口６５の内側における流体抵抗が低減されるととも
に、圧力損失を抑えることが可能になる。従ってより良
好に噴霧が形成される。

【００２５】このような砥石６０による加工は、この砥
石６０の直径と挿入深さとを正しく規制することによっ
て、エッジ６１を除去してカット面６２を形成する加工
のバラツキを少なくすることが可能になる。すなわち噴
口３５のエッジの加工の均一化を図ることが可能にな
る。またこのような加工は、ノズル本体１０内に所定の
寸法の砥石６０を挿入して回転駆動するだけでよく、砥
粒を含む液体や弾性樹脂を用いる場合のような特殊な装
置を必要とせず、加工が非常に容易になる。従ってこの
ことから、加工に要するコストを低減することが可能に
なり、これによって燃料噴射ノズルのコストの低減が図
られる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明は、加圧された燃料
を噴射する噴口の内側のエッジであって、閉塞された先
端側とは反対側のエッジの部分をノズル内に挿入された
円柱状の砥石によって除去するようにしたものである。

【００２７】従ってこのような加工を行なうことによっ
て噴口の内側であって閉塞された先端側とは反対側のエ
ッジの部分にカット面が形成され、このようなカット面
によって燃料の流れに対する流体抵抗を低減し、圧力損
失を抑えて良好な噴霧を形成するような噴口を有する燃
料噴射ノズルを提供することが可能になる。

【００２８】しかもこのような噴口の内側のエッジの加
工が、円柱状をなす砥石を挿入して回転させるだけでよ
く、このために加工のバラツキが少なく、加工が容易
で、短時間で加工を行なうことが可能になり、燃料噴射
ノズルの低コスト化を図ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ディーゼルエンジンの一部を破断した側面図で
ある。

【図２】燃料噴射ノズルの縦断面図である。

【図３】砥石による加工を示す拡大断面図である。

【図４】ノズルニードルを組込んだノズル本体の先端部
の拡大断面図である。

【図５】燃料の流れを示す噴口の部分の拡大断面図であ
る。

【図６】従来の燃料噴射ノズルによる燃料の流れを示す
噴口の拡大断面図である。

【符号の説明】

１０ ノズル本体 １１ スペーサ １２ ノズルボディ １３ リテイニングナット １４ ノズルニードル １５ リフトピース １８ プッシュロッド １９ 第１プレッシャスプリング ２０ 第１開弁圧調整用ねじ ２１ キャップナット ２５ 凹部 ２６ スプリングシート ２７ 第２のプレッシャスプリング ３１〜３３ 燃料通路 ３４ 燃料溜め ３５ 噴口 ４０ ディーゼルエンジン ４１ シリンダ ４２ ピストン ４３ 燃焼室 ４４ 燃料噴射ノズル ４５ シリンダヘッド ４９ 噴射管 ５０ 燃料噴射ポンプ ５１ メカニカルガバナ ５２ カムシャフト ５３ タイマ ５４ カップリング ５５、５６ はす歯歯車 ５９ サック部 ６０ 砥石 ６１ エッジ ６２ カット面 ６５ 燃料の流れ（矢印）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加圧された燃料を噴射する噴口の内側のエ
   ッジであって、閉塞された先端側とは反対側のエッジの
   部分をノズル内に挿入された円柱状の砥石によって除去
   するようにしたことを特徴とする燃料噴射ノズルの加工
   方法。