JPH09324721A - 噴射弁用弁ばねの成形方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 弁ばねの生産性等を確実に高めることができ
る上に、弁ばねの平面度を向上させ、燃料の噴射特性等
を安定できるようにする。 【解決手段】 弁ばねの固定部および付勢部３１Ｂ等が
形成された金属薄板３２をダイプレート３３の打抜き穴
３４側に移送し、この金属薄板３２をクランプ板３５を
介してダイプレート３３上でクランプする。そして、パ
ンチ３６をダイプレート３３側に向けて駆動することに
より金属薄板３２から弁ばねの固定部を打抜く。このと
き、金属薄板３２のうち弁ばねの固定部に対応する部分
を裏面側から受止め部材３７で受止めつつ、受止め部材
３７を支持ばね３８を介してパンチ３６と共に打抜き穴
３４内に下降させる。これによって弁ばね３１をパンチ
３６と受止め部材３７との間で支持ばね３８により弾性
的に挟持する。そして、パンチ３６からの打抜き荷重に
抗して支持ばね３８からの押圧力を受止め部材３７を介
して弁ばねに付与させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子制御式
燃料噴射装置等に好適に用いられる噴射弁用の弁ばねの
成形方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車等に搭載される電子制御
式燃料噴射装置では噴射弁内に弁ばねが設けられ、該弁
ばねのばね力を利用することにより弁体を弁座側に常時
付勢し、弁体の開，閉動作を行うようにしている。ま
た、このような弁ばねは金属薄板にエンチング処理等を
施すことにより環状平板として形成されている。

【０００３】そこで、図９ないし図１１を参照して従来
技術による噴射弁について述べる。

【０００４】図において、１は例えば電磁ステンレス鋼
等から形成されたケーシングで、該ケーシング１は中空
の外筒部２と、該外筒部２の軸方向基端側を閉塞した閉
塞部３とから大略構成され、前記外筒部２の先端側には
環状段部４を経て内径が大きくなる薄肉筒部５が設けら
れている。また、前記閉塞部３の中央には外筒部２の軸
方向先端側に向けて、先端が平坦面となった円柱状の鉄
心部６が突出形成され、外筒部２と鉄心部６との間に環
状のコイルボビン収容部７を形成している。そして、前
記外筒部２にはコイルボビン収容部７に連通する燃料流
出入口８，８が径方向に穿設され、閉塞部３には後述す
るコイルボビン１６のピン支持部１６Ｅ，１６Ｅが挿嵌
される一対の貫通孔９，９が形成されている。

【０００５】１０は前記ケーシング１の外筒部２先端側
を閉塞するように薄肉筒部５内に嵌着された弁座部材を
示し、該弁座部材１０は円板状の蓋部１０Ａと、該蓋部
１０Ａの中央に前記鉄心部６側に向けて突出形成された
弁座１０Ｂと、蓋部１０Ａの外周側から径方向外向きに
形成された鍔部１０Ｃと、蓋部１０Ａの外周側から軸方
向先端側に向けて突出形成された円筒状のスカート部１
０Ｄとから有底筒状をなして構成されている。そして、
該弁座部材１０は鍔部１０Ｃ上に後述するシム１２、弁
ばね１４、ストッパプレート２１を重ねてケーシング１
の薄肉筒部５内に挿嵌され、薄肉筒部５の先端をカシメ
てカシメ部５Ａを形成することにより、環状段部４との
間にカシメ固定されている。

【０００６】１１，１１，…は前記弁座部材１０に設け
られた噴射孔で、該各噴射孔１１は弁座１０Ｂに開口す
るように蓋部１０Ａの中心近傍に穿設され、前記ケーシ
ング１内の燃料を外部に噴射させるようになっている。

【０００７】１２は前記弁座部材１０の上面（基端側
面）に当接した状態でケーシング１の薄肉筒部５内に嵌
合された環状平板からなるシム、１３は該シム１２の径
方向内側に遊嵌した状態で前記弁座部材１０と鉄心部６
との間に配設された磁性材からなる平板状の弁体で、該
弁体１３には弁座１０Ｂの外周側に開口する燃料流通穴
１３Ａ，１３Ａ，…が形成されている。

【０００８】１４はばね板としての弁ばねを示し、該弁
ばね１４はばね性を有した金属薄板等から環状平板とし
て形成され、外周側が固定部１４Ａとなり、内周側は付
勢部１４Ｂとなっている。また、該弁ばね１４には前記
固定部１４Ａと付勢部１４Ｂとの間には複数本の連結部
１４Ｃ（図１０参照）等が形成されている。

【０００９】ここで、弁ばね１４は、固定部１４Ａがシ
ム１２と後述のストッパプレート２１との間で挟持され
た状態でケーシング１側に固定され、付勢部１４Ｂは弁
体１３の外周側に当接している。そして、弁ばね１４
は、弁体１３が弁座１０Ｂから離座したときに、付勢部
１４Ｂが弾性変形することにより、該弁体１３を下向き
（閉弁方向）に付勢するものである。

【００１０】１５は前記弁ばね１４のばね力に抗して弁
体１３を弁座１０Ｂから離座させるための電磁アクチュ
エータを示し、該電磁アクチュエータ１５は前記鉄心部
６と、後述するコイルボビン１６および電磁コイル１７
とから大略構成されている。

【００１１】１６は絶縁性樹脂材料から段付き筒状に形
成されたコイルボビンを示し、１７は該コイルボビン１
６の外周側に巻回された電磁コイルで、該電磁コイル１
７は一対の端子ピン１８，１８を介して給電され、鉄心
部６の先端側に弁体１３を吸引する磁力を発生させる。
また、電磁コイル１７の外周側には絶縁性樹脂からなる
モールド層１９が形成され、外筒部２とモールド層１９
との間の隙間は燃料流路２０になっている。

【００１２】２１はケーシング１の環状段部４側に位置
して薄肉筒部５内に嵌着されたストッパプレートで、該
ストッパプレート２１は磁性材料等から横断面が略コ字
状をなした環状体として形成されている。そして、該ス
トッパプレート２１の外周側はシム１２との間で弁ばね
１４を挟持し、ストッパプレート２１の内周側は弁体１
３の開度を規制する構成となっている。なお、２２は燃
料流出入口８を覆うように外筒部２の外周に嵌合された
フィルタ、２３は外筒部２の基端側に嵌着された蓋体で
ある。

【００１３】このように構成される従来技術の噴射弁で
は、まず燃料ポンプからの燃料が燃料ホース（図示せ
ず）、フィルタ２２を介して燃料流出入口８，８から外
筒部２内に所定の燃圧をもって弁体１３の近傍へと供給
される。そして、図示しないコントロールユニットから
の噴射信号により、端子ピン１８，１８を介して電磁コ
イル１７に給電を行なうと、鉄心部６の先端面側に磁力
が発生し、弁体１３が付勢部１４Ｂ（弁ばね１４）の付
勢力に抗して吸引される。この結果、弁体１３は弁座１
０Ｂから離座して開弁し、ストッパプレート２１の内周
側に当接することによりその開度が規制され、燃料流路
２０内の燃料は燃料流通穴１３Ａ，１３Ａを通って各噴
射孔１１から噴射される。

【００１４】一方、電磁コイル１７への給電を停止した
ときには電磁コイル１７が消磁し、前記付勢部１４Ｂの
付勢力によって弁体１３は弁座１０Ｂに着座して燃料の
噴射が停止される。

【００１５】また、弁ばね１４の製造方法については、
金属薄板にエッチング処理等を施して固定部１４Ａ、付
勢部１４Ｂおよび連結部１４Ｃ等を形成することによ
り、環状平板としての弁ばね１４を形成している。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による噴射弁では、弁ばね１４の製造過程で素材
となる金属薄板にエッチング処理等を施すことにより、
この金属薄板に固定部１４Ａ，付勢部１４Ｂ等を有した
弁ばね１４を形成している。しかし、このようなエッチ
ング処理によって弁ばね１４を量産すると、エッチング
処理に必要な全体の工程数が非常に増えるばかりか、処
理時間に大変な時間を要してしまい、弁ばね１４の生産
性等が大幅に低下してしまうという問題がある。

【００１７】そこで、このような問題を解決するため
に、金属薄板にパンチングプレス等のプレス加工を施す
ことにより、この金属薄板から固定部１４Ａおよび付勢
部１４Ｂ等を打抜いて、該弁ばね１４を成形する方法が
検討されている。

【００１８】しかし、この場合には、パンチにより金属
薄板に打抜き荷重（せん断力）を加えることで、この金
属薄板から弁ばね１４を打抜くために、弁ばね１４は全
体形状が図１１に示す如く、パンチからの打抜き荷重に
よりパンチの打抜き方向に凹湾曲状に反るように変形し
てしまい、該弁ばね１４の平面度が低下してまう。そし
て、弁ばね１４の平面度がこのように低下してしまう
と、弁体１３を付勢する弁ばね１４のばね力にバラツキ
が生じてしまい、弁体１３の弁開度を弁ばね１４により
精度よく制御することができず、各噴射孔１１から噴射
される燃料の流量等にバラツキが生じるという問題あ
る。

【００１９】本発明は上述した従来技術の問題点に鑑み
なされたもので、本発明は弁ばねを効率よくプレスによ
り量産でき、生産性等を確実に高めることができると共
に弁ばねの平面度を向上させ、燃料の噴射特性等を安定
させることができるようにした噴射弁用弁ばねの成形方
法およびその装置を提供することを目的としている。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１に記載の発明では、噴射弁の弁体を常
時開弁方向に付勢するため金属薄板からなる環状平板と
して形成され、外周側が前記噴射弁のケーシング側に固
定される固定部となり、内周側が前記弁体を閉弁方向に
付勢する付勢部となった噴射弁用弁ばねの成形方法であ
って、前記金属薄板に弁ばねの付勢部側をプレス成形す
る予備成形工程と、前記付勢部側が形成された前記金属
薄板をダイとの間でクランプするクランプ工程と、クラ
ンプされた金属薄板から前記弁ばねの固定部をパンチに
より打抜く打抜き工程と、該打抜き工程で前記金属薄板
から打抜かれる弁ばねの反りを抑えるため、前記金属薄
板のうち弁ばねに対応する部分に前記パンチとは逆向き
の弾性力を与える反り抑え工程と、前記打抜き工程で前
記金属薄板から打抜かれた弁ばねを前記ダイ内から金属
薄板側に弾性的に押戻す戻し工程とを備えている。

【００２１】このように構成することにより、打抜き工
程でパンチにより金属薄板から弁ばねの固定部を打抜く
ときに、反り抑え工程ではこの金属薄板のうち弁ばねに
対応する部分を、前記パンチとの間で弾性的に挟持する
ような弾性力を与えることができ、弁ばねに反りが生じ
るのを防止できる。そして、次の戻し工程では打抜かれ
た弁ばねをダイ内から金属薄板側に押戻すことによっ
て、この弁ばねをパンチ側に向けて押圧することがで
き、弁ばねの反りをこのときに矯正することができる。

【００２２】また、請求項２に記載の発明では、噴射弁
用弁ばねの成形装置を、前記付勢部が形成された前記金
属板をダイとの間でクランプし、前記弁ばねの固定部を
金属薄板から打抜くためのパンチが前記ダイ側に向けて
駆動されるようにパンチ用のガイド穴が穿設された押え
治具と、前記パンチと上下方向で対向するように前記ダ
イ側に移動可能に設けられ、前記金属薄板のうち弁ばね
に対応する部分を裏面側から受止める受止め部材と、該
受止め部材を前記ダイ内で弾性的に支持し、前記パンチ
の駆動時に該受止め部材がパンチと共に前記ダイ内を下
降するのを許すと共に、前記金属薄板から打抜かれた弁
ばねを該受止め部材とパンチとの間で弾性的に挟持する
支持ばねとを備える構成としている。

【００２３】このように構成することにより、弁ばねを
成形するときには、まず付勢部が形成された金属薄板を
押え治具を介してダイとの間でクランプし、次にパンチ
をダイ側に向けて駆動することにより前記金属薄板から
弁ばねの固定部を打抜く。このとき、金属薄板のうち弁
ばねに対応する部分を裏面側から受止め部材で受止めつ
つ、該受止め部材を支持ばねを介してパンチと共にダイ
内に下降させることにより、打抜かれた前記弁ばねをパ
ンチと受止め部材との間で前記支持ばねにより弾性的に
支持（挟持）する。

【００２４】この結果、受止め部材を介した支持ばねか
らの押圧力（付勢力）を前記弁ばねに対応した部分に対
しパンチ側に付与することができ、該パンチからの打抜
き荷重によって弁ばねが凹状に反るように変形するの
を、前記受止め部材からの付勢力により確実に抑えるこ
とができる。また、パンチおよび受止め部材と共にダイ
内を下降した弁ばねを前記支持ばねのばね力によりダイ
内から押戻すときに、受止め部材は弁ばねを裏面側から
前記パンチ側に向けて押圧でき、これによっても弁ばね
の反りを矯正することができる。

【００２５】さらに、請求項３に記載の発明では、前記
ダイ側に、前記支持ばねのばね力を調整するばね力調整
手段を設ける構成としている。この結果、金属薄板から
弁ばねを打抜くとき、前記パンチからの打抜き荷重に抗
して弁ばねに付与される支持ばねからの押圧力をばね力
調整手段により適宜に変更することができる。

【００２６】さらにまた、請求項４に記載の発明では、
前記パンチの先端側端面には凹面部を形成し、該凹面部
に対向する前記受止め部材の端面には凸面部を形成し、
前記金属薄板から打抜かれる弁ばねを前記パンチの凹面
部と受止め部材の凸面部との間で前記支持ばねを介して
弾性的に挟持する構成としている。

【００２７】これにより、金属薄板から弁ばねを打抜く
ときに、該弁ばねの固定部と付勢部側を凹面部の外周側
と、凸面部の中央側とで弾性的に挟込むことができ、こ
れらの間で弁ばねの反りを矯正することができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。

【００２９】ここで、図１ないし図７は本発明の第１の
実施例による噴射弁用の弁ばねおよびその製造装置を示
している。なお、本実施例では前述した従来技術と同一
の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略する。

【００３０】図において、３１は本実施例による噴射弁
用の弁ばねを示し、該弁ばね１４は前記従来技術で述べ
た弁ばね１４とほぼ同様にばね性を有した金属薄板等か
ら環状平板として形成されているものの、該弁ばね３１
は図２に示す如く反りが抑えられている。そして、該弁
ばね１４は外周側が固定部３１Ａとなり、内周側は付勢
部３１Ｂとなり、該付勢部３１Ｂの内周側は略円形穴３
１Ｃとなっている。また、該固定部３１Ａと付勢部３１
Ｂとは、弁ばね１４の周方向にクランク状をなして延び
た複数本の連結部３１Ｄ，３１Ｄ，…により互いに連結
されている。

【００３１】さらに、前記付勢部３１Ｂと各連結部３１
Ｃとの間には、弁ばね１４の周方向に沿って細長く延
び、長さ方向中間部が径方向外側に半円弧状をなして突
出した第１の円弧スリット３１Ｅ，３１Ｅ，…が形成さ
れている。一方、前記固定部３１Ｂと各連結部３１Ｃと
の間には、弁ばね１４の周方向に沿って細長く延び、長
さ方向中間部が径方向内側に半円弧状をなして突出した
第２の円弧スリット３１Ｆ，３１Ｆ，…が形成されてい
る。

【００３２】次に、図４ないし図７を参照して弁ばね１
４の製造装置について説明する。

【００３３】図中、３２は前記弁ばね３１の素材となる
細長の金属薄板、３３はプレス機（図示せず）の支持台
となるダイとしてのダイプレートを示し、該ダイプレー
ト３３は金属薄板３２を下側から支持すべく長尺な支持
台として形成され、その上側面は平坦面となっている。

【００３４】ここで、ダイプレート３３内には、その高
さ方向に向けて大径穴部３４Ａと小径穴部３４Ｂとから
なる段付円筒状の打抜き穴３４が形成されている。そし
て、金属薄板３２は巻取り機（図示せず）等によりダイ
プレート３３上を予め決められた所定のピッチで矢示Ａ
方向に前記打抜き穴３４側へと間欠的に移送される。

【００３５】また、ダイプレート３３の矢示Ａ方向上流
側には、図示しない他の複数個のプレス機が装備され、
後述するように該プレス機により金属薄板３２に弁ばね
３１の円形穴３１Ｃおよび各円弧スリット３１Ｅ，３１
Ｆを順次打抜いて、金属薄板３２に付勢部３１Ｂおよび
各連結部３１Ｄを形成するようになっている。

【００３６】３５はダイプレート３３上で昇降可能に設
けられた押え治具としてのクランプ板で、該クランプ板
３５は厚肉の板状体として形成され、中央には後述する
パンチ３６用のガイド穴３５Ａが穿設されている。そし
て、ダイプレート３３は前記プレス機等により上，下方
向に駆動され、金属薄板３２が所定ピッチで移送される
度毎に、該金属薄板３２をダイプレート３３との間でク
ランプする。

【００３７】３６はダイプレート３３上で昇降可能に設
けられたパンチで、該パンチ３６は先端側が略円柱状を
なした歯先として形成され、弁ばね３１の固定部３１Ａ
にほぼ対応した外径を有している。そして、パンチ３６
は前記プレス機によって上，下に駆動され、金属薄板３
２が所定ピッチで移送される度毎に、該パンチ３６の先
端側がクランプ板３５のガイド穴３５Ａ内を進，退し、
クランプ板３５でクランプされた金属薄板３２から弁ば
ね３１の固定部３１Ａを打抜く。

【００３８】３７はダイプレートの打抜き穴３４内に移
動可能に設けられた受止め部材を示し、該受止め部材３
７は大径の円板状ストッパ部３７Ａと長尺な可動ピン部
３７Ｂとから段付の円柱体として形成されている。そし
て、受止め部材３７は後述の支持ばね３８を介して打抜
き穴３４内で弾性的に支持されている。

【００３９】ここで、受止め部材３７は図４に示すよう
に支持ばね３８で常時上向きに付勢されることにより、
ストッパ部３７Ａが打抜き穴３４の大径穴部３４Ａ上端
面に当接し、可動ピン部３７Ｂは金属薄板３２のうち弁
ばね３１と対応した部分に裏面側から当接する。そし
て、図５に示すように金属薄板３２から弁ばね３１を打
抜くときには、受止め部材３７は、弁ばね３１を裏面側
から可動ピン部３７Ｂで受止める。

【００４０】そして、図６に示すようにパンチ３６によ
り金属薄板３２から弁ばね３１を打抜いて、該パンチ３
６が打抜き穴３４内に下降したときには、受止め部材３
７は後述する支持ばね３８により弁ばね３１をパンチ３
６側に常時付勢し、弁ばね３１を可動ピン部３７Ｂとパ
ンチ３６との間で挟込むようにして保持する構成になっ
ている。

【００４１】３８は受止め部材３７と調整ねじ３９との
間に縮装された支持ばねを示し、該支持ばね３８は受止
め部材３７を調整ねじ３９を介して打抜き穴３４内で弾
性的に支持している。そして、支持ばね３８が図６に示
すように圧縮されたときには、該支持ばね３８はパンチ
３６と共に受止め部材３７が打抜き穴３４内を降下する
のを許すと共に、受止め部材３７をパンチ３６側に付勢
して、金属薄板３２から打抜かれた弁ばね３１をパンチ
３６と受止め部材３７との間で弾性的に支持する構成に
なっている。

【００４２】３９は打抜き穴３４の大径穴部３４Ａ下端
側に螺着されたばね力調整手段としての調整ねじで、該
調整ねじ３９は前記大径穴部３４Ａに対する螺合位置を
調整することにより、調整ねじ３９と受止め部材３７と
の間に縮装された支持ばね３８のばね力を調整するもの
である。

【００４３】本実施例による弁ばね３１の製造装置は上
述の如き構成を有するもので、次に弁ばね３１の製造方
法について図４ないし図７を参照して説明する。

【００４４】まず、第１工程では、素材となる長尺の金
属薄板３２がダイプレート３３上を一定のピッチで矢示
Ａ方向に移送されてくる度毎に、金属薄板３２に図３に
示す如く、各プレス機等を用いて円形穴３１Ｃ，３１
Ｃ，…を順次穿設する。そして、第２の工程では、前記
各円形穴３１Ｃの図３中上，下側となる位置に、それぞ
れ円弧スリット３１Ｅ，３１Ｆを前記第１工程と同様の
方法で順次穿設する。

【００４５】次に、第３の工程では、前記各円形穴３１
Ｃの図３中左下，右上となる位置に、それぞれ円弧スリ
ット３１Ｅ，３１Ｆを前記各工程と同様の方法で順次穿
設する。そして、第４の工程では、前記各円形穴３１Ｃ
の図３中右下，左上となる位置に、それぞれ円弧スリッ
ト３１Ｅ，３１Ｆを前記各工程と同様の方法で順次穿設
する。

【００４６】そして、これらの第１〜第４の工程が予備
成形工程となり、この予備成形工程では、金属薄板３２
に円形穴３１Ｃおよび各円弧スリット３１Ｅ，３１Ｆを
穿設して、金属薄板３２のうち弁ばね３１と対応した部
分に付勢部３１Ｂと各連結部３１Ｄとを形成する。

【００４７】次に、図４に示す第５工程としてのクラン
プ工程では、付勢部３１Ｂと各連結部３１Ｄとが形成さ
れた金属薄板３２が矢示Ａ方向に移送されてくる度毎
に、クランプ板３５がプレス機により上側から下向きに
駆動され、前記金属薄板３２をダイプレート３３との間
でクランプする。

【００４８】次に、図５に示す第６工程としての打抜き
工程では、パンチ３６が前記プレス機により上側からク
ランプ板３５のガイド穴３５Ａを介して金属薄板３２側
に向けて駆動されることにより、クランプ板３５でクラ
ンプされた金属薄板３２から弁ばね３１の固定部３１Ａ
を打抜く。このとき、パンチ３６からの打抜き荷重が金
属薄板３２の表面側から受止め部材３７側に向けて作用
する。

【００４９】そして、前記打抜き工程と同様に行われる
反り抑え工程では、図６に示す如く受止め部材３７が金
属薄板３２から打抜かれる弁ばね３１を裏面側から受止
める。この場合、パンチ３６からの打抜き荷重により、
パンチ３６と共に受止め部材３７が支持ばね３８を介し
て打抜き穴３４内を下降し、打抜かれた弁ばね３１を支
持ばね３８を介してパンチ３６と受止め部材３７との間
で弾性的に挟持する。

【００５０】次に、図７に示す第７工程としての戻し工
程では、支持ばね３８のばね力によってパンチ３６およ
び受止め部材３７が打抜き穴３４内を上昇してストッパ
部３７Ａが小径穴部３４Ｂの上端面に当接すると共に、
パンチ３６が打抜き穴３４内から押戻される。

【００５１】そして、図３に示す最後の第８工程（抜取
り工程）では、受止め部材３７により再度金属薄板３２
側に押戻された弁ばね３１を金属薄板３２から抜取る。

【００５２】かくして、このように構成される本実施例
では、打抜き工程で金属薄板３２から弁ばね３１を打抜
くときに、反り抑え工程により弁ばね３１には前記パン
チ３６からの下向きの打抜き荷重に抗して支持ばね３８
からの押圧力（付勢力）を、受止め部材３７を介して裏
面側から上向きに付与させることができる。

【００５３】この結果、打抜き工程で打抜かれた弁ばね
３１が前記パンチ３６からの荷重によって凹湾曲状に反
って（変形して）しまうのを支持ばね３８からの押圧力
により確実に阻止することができ、弁ばね３１の平面度
を確実に向上することができる。しかも、戻し工程で
は、打抜かれた弁ばね３１を打抜き穴３４内から金属薄
板３２側に押戻すことにより、この弁ばね３１をパンチ
３６側に押圧することができるから、弁ばね３１の反り
をこのときに矯正することができ、これによって弁ばね
３１の平面度をさらに確実に向上することができる。

【００５４】ここで、前述した従来技術のプレス成形に
よる弁ばねの平面度、および本実施例による弁ばねの平
面度（いずれも弁ばねの軸方向に対する反り量を距離で
表示）について、表面と裏面の両方で比較試験を行うこ
とにより、下記の表１に示すような結果を得た。なお、
この場合に、支持ばね３８のばね力を調整ねじ３９によ
り約３００ｋｇｆに設定している。また、表１では弁ば
ねの表，裏面が凹面である場合には「凹」、凸面である
場合には「凸」でそれぞれ表示している。

【００５５】

【表１】

【００５６】この結果、本実施例による弁ばね３１の平
面度を、従来技術のプレス成形による弁ばね１４と比較
して確実に向上できることが分かった。

【００５７】従って本実施例では、弁ばね３１を当該噴
射弁に適用することにより弁体１３に作用する弁ばね３
１からの付勢力にバラツキが生じるのを効果的に防止で
き、これによって弁体１３の開弁度を弁ばね３１により
高精度に制御することができ、各噴射孔１１から噴射さ
れる燃料の流量等にバラツキが生じるのを大幅に低減す
ることができる。

【００５８】また、パンチ３６の歯先が劣化したり、あ
るいは金属薄板３２の材料硬さがロット変更等により変
化することで、該パンチ３６からの打抜き荷重が変化し
た場合でも、前述の如くこの荷重に抗して受止め部材３
７からの押圧力を、金属薄板３２のうち弁ばね３１に対
応する部分に作用させることができるから、打抜かれた
弁ばね３１の平面度にバラツキが生じて、平面度が大き
く低下してしまうのを確実に防止することができる。

【００５９】また、後述する第２の実施例の表２でも説
明するように、調整ねじ３９の螺合位置を変更して、支
持ばね３８のばね力を適宜に変更することにより、弁ば
ね３１に付与される受止め部材３７を介した支持ばね３
８からの押圧力を容易に変更することができ、これによ
って弁ばね３１の平面度を自由に調整することができ
る。

【００６０】しかも、弁ばね３１を従来技術で述べたよ
うなエッチング処理によって成形する必要がなくなり、
これによって弁ばね３１を量産するときに必要な工程数
を大幅に削減できると共に、全体の処理時間を大幅に短
縮でき、弁ばね３１の生産性を大幅に向上することがで
きる。

【００６１】次に、図８に本発明の第２の実施例を示
し、本実施例では前記第１の実施例と同一の構成要素に
同一符号を付しその説明を省略するものとする。しか
し、本実施例の特徴は、パンチ４１の先端側に凹面部４
１Ａを形成すると共に、該凹面部４１Ａと対向した受止
め部材４２の可動ピン部４２Ｂ上端側には凸面部４２Ｃ
を形成し、反り抑え工程で金属薄板３２から打抜かれた
弁ばね３１を、支持ばね３８を介して前記凹面部４１Ａ
と凸面部４２Ｃとの間で弾性的に挟持する構成としたこ
とにある。

【００６２】ここで、パンチ４１は前記第１の実施例で
述べたパンチ３６とほぼ同様に形成されているものの、
該パンチ４１の歯先側となる先端面には、例えば１０μ
ｍ程度の深さをもった凹面部４１Ａが一定の曲率をもっ
て形成されている。また、前記受止め部材４２は前記第
１の実施例で述べた受止め部材３７とほぼ同様に形成さ
れ、ストッパ部４２Ａと可動ピン部４２Ｂとを有してい
るものの、該パンチ４１の可動ピン部４２Ｂ上端面に
は、例えば１０μｍ程度の凸面部４２Ｃが前記凹面部４
１Ａと同様の曲率をもって形成されている。

【００６３】そして、図８に示す反り抑え工程では、パ
ンチ４１は凹面部４１Ａの外周側により弁ばね３１の固
定部３１Ａ側を下向きに押圧すると共に、受止め部材４
２は凸面部４２Ｃの中央側で弁ばね３１の付勢部３１Ｂ
側を上向きに押圧している。

【００６４】かくして、このように構成される本実施例
でも、前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得るこ
とができるが、特に本実施例では、打抜き工程（図示せ
ず）で弁ばね３１を打抜くとき、該弁ばね３１のうち、
固定部３１Ａ側および付勢部３１Ｂ側を凹面部４１Ａの
外周側と凸面部４２Ｃの中央側とで弾性的に挟込むこと
ができるから、これら凹面部４１Ａと凸面部４２Ｃとの
間で弁ばね３１の反りを矯正することができ、これによ
って弁ばね３１の平面度をさらに確実に向上することが
できる。

【００６５】

【表２】

【００６６】ここで、前述した従来技術による弁ばね１
４の平面度、および本実施例による弁ばね３１の平面度
を表面と裏面の両方で比較した実験を行うことにより、
上記の表２に示すような結果を得た。なお、本実験で
は、本実施例の弁ばねの成形時に、支持ばねのばね力を
調整ねじにより３００ｋｇｆと７０ｋｇｆの２種類の条
件でそれぞれ設定して行っている。また、表２の表示形
式は前述した表１の場合と同様である。

【００６７】この結果、本実施例による支持ばねの平面
度を、他の従来技術による支持ばねと比較して確実に向
上できることが分かった。また、支持ばねのばね力を調
整ねじにより３００ｋｇｆと７０ｋｇｆとにぞれぞれ変
更して弁ばねを打抜くことにより、該弁ばねの平面度を
自由に変更できることが分かった。

【００６８】なお、前記各実施例では、支持ばね３８を
コイル状のスプリングによって形成するものとして述べ
たが、これに替えて例えば、支持ばねは皿ばね等の他の
形成のスプリングを用いてもよく、エアスプリング等を
用いてもよい。

【００６９】

【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、請求
項１に記載の発明の如く、打抜き工程で金属薄板から弁
ばねの固定部をパンチにより打抜くときに、反り抑え工
程によって金属薄板のうち弁ばねに対応する部分には前
記パンチとの間で弾性力を与えるようにしたから、パン
チからの打抜き荷重によって弁ばねが凹状に反ってしま
うのを効果的に防止でき、弁ばねの平面度を確実に向上
させることができる。しかも、次の戻し工程では打抜か
れた弁ばねをダイ内から金属薄板側に弾性的に押戻すか
ら、このときの押戻し荷重（押圧力）を前記弁ばねに付
与させることにより、弁ばねの平面度を効果的に高める
ことができる。

【００７０】また、請求項２に記載の発明では、金属薄
板から打抜かれた弁ばねを前記支持ばねを介して受止め
部材とパンチとの間で弾性的に挟持するようにしたか
ら、弁ばねをパンチにより金属薄板から打抜くときに、
受止め部材を介した支持ばねからの押圧力（付勢力）を
前記弁ばねに対応した部分に対しパンチ側に向けて付与
することができ、パンチからの打抜き荷重によって弁ば
ねが凹状に反るように変形するのを前記支持ばねからの
押圧力により効果的に防止できる。

【００７１】従って、弁ばねを当該噴射弁に適用するこ
とにより、弁体に作用する該弁ばねからの付勢力にバラ
ツキが生じるのを防止でき、これによって弁体の弁開度
を弁ばねにより高精度に制御することができ、当該噴射
弁から噴射される燃料の流量等にバラツキが生じるのを
低減できる。また、弁ばねをエッチング処理等によって
成形する必要がなくなり、これによって弁ばねを量産す
るときに必要な工程数を削減できると共に、全体の処理
時間を短縮でき、弁ばねの生産性を大幅に向上させるこ
とができる。

【００７２】さらに、請求項３に記載の発明では、支持
ばねのばね力をばね調整機構を介して適宜に変更するこ
とにより、弁ばねに付与される支持ばねからの押圧力を
変更することができ、これによって弁ばねの平面度を自
由に調整することができる。

【００７３】さらにまた、請求項４に記載の発明では、
金属薄板から弁ばねを打抜くときにパンチからの打抜き
荷重で弁ばねが凹状に反るように変形してしまうのを、
パンチの凹面部と受止め部材の凸面部との間で矯正する
ことができ、これによって弁ばねの平面度をさらに確実
に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による噴射弁用弁ばねを
示す平面図である。

【図２】図１中の矢示II−II方向断面図である。

【図３】弁ばねの製造工程全体を示す工程説明図であ
る。

【図４】クランプ工程にある弁ばねの製造装置を示す縦
断面図である。

【図５】打抜き工程にある弁ばねの製造装置を示す縦断
面図である。

【図６】反り抑え工程にある弁ばねの製造装置を示す縦
断面図である。

【図７】戻し工程にある弁ばねの製造装置を示す縦断面
図である。

【図８】本発明の第２の実施例による噴射弁用弁ばねの
製造装置の縦断面図である。

【図９】従来技術による噴射弁を示す縦断面図である。

【図１０】図９中の弁ばねを拡大して示す平面図であ
る。

【図１１】図１０中の矢示XI−XI方向断面図である。

【符号の説明】

１ ケーシング １３ 弁体 ３１ 弁ばね ３１Ａ 固定部 ３１Ｂ 付勢部 ３２ 金属薄板 ３３ ダイプレート（ダイ） ３４ 打抜き穴 ３５ クランプ板（押え治具） ３５Ａ ガイド穴 ３６，４１ パンチ ３７，４２ 受止め部材 ３８ 支持ばね ３９ 調整ねじ（ばね力調整手段） ４１Ａ 凹面部 ４２Ｃ 凸面部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 噴射弁の弁体を常時開弁方向に付勢する
   ため、金属薄板からなる環状平板として形成され、外周
   側が前記噴射弁のケーシング側に固定される固定部とな
   り、内周側が前記弁体を閉弁方向に付勢する付勢部とな
   った噴射弁用弁ばねの成形方法であって、 前記金属薄板に弁ばねの付勢部側をプレス成形する予備
   成形工程と、前記付勢部側が形成された前記金属薄板を
   ダイとの間でクランプするクランプ工程と、クランプさ
   れた金属薄板から前記弁ばねの固定部をパンチにより打
   抜く打抜き工程と、該打抜き工程で前記金属薄板から打
   抜かれる弁ばねの反りを抑えるため、前記金属薄板のう
   ち弁ばねに対応する部分に前記パンチとは逆向きの弾性
   力を与える反り抑え工程と、前記打抜き工程で前記金属
   薄板から打抜かれた弁ばねを前記ダイ内から金属薄板側
   に弾性的に押戻す戻し工程とを備えてなる噴射弁用弁ば
   ねの成形方法。
2. 【請求項２】 噴射弁の弁体を常時開弁方向に付勢する
   ため、金属薄板からなる環状平板として形成され、外周
   側が前記噴射弁のケーシング側に固定される固定部とな
   り、内周側が前記弁体を閉弁方向に付勢する付勢部とな
   った噴射弁用弁ばねの成形装置であって、 前記付勢部が形成された前記金属薄板をダイとの間でク
   ランプし、前記弁ばねの固定部を金属薄板から打抜くた
   めのパンチが前記ダイ側に向けて駆動されるようにパン
   チ用のガイド穴が穿設された押え治具と、 前記パンチと上下方向で対向するように前記ダイ側に移
   動可能に設けられ、前記金属薄板のうち弁ばねに対応す
   る部分を裏面側から受止める受止め部材と、 該受止め部材を前記ダイ内で弾性的に支持し、前記パン
   チの駆動時に該受止め部材がパンチと共に前記ダイ内を
   下降するのを許すと共に、前記金属薄板から打抜かれた
   弁ばねを該受止め部材とパンチとの間で弾性的に挟持す
   る支持ばねとを備えてなる噴射弁用弁ばねの成形装置。
3. 【請求項３】 前記ダイ側には、前記支持ばねのばね力
   を調整するばね力調整手段を設ける構成としてなる請求
   項２に記載の噴射弁用弁ばねの成形装置。
4. 【請求項４】 前記パンチの先端側端面には凹面部を形
   成し、該凹面部に対向する前記受止め部材の端面には凸
   面部を形成し、前記金属薄板から打抜かれる弁ばねを前
   記パンチの凹面部と受止め部材の凸面部との間で前記支
   持ばねを介して弾性的に挟持する構成としてなる請求項
   ２または３に記載の噴射弁用弁ばねの成形装置。