JPS6170169A

JPS6170169A - 燃料噴射ノズルの製造方法

Info

Publication number: JPS6170169A
Application number: JP19235484A
Authority: JP
Inventors: Hirohisa Suwabe; 博久諏訪部; Kenji Maruta; 丸田　賢二
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1984-09-13
Filing date: 1984-09-13
Publication date: 1986-04-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」木腎明はディーげル［ンジン等で使用される燃料噴射ノ
ズルの製）前方法に関するものであり、１）にセラミッ
クから４する燃ｆ′！１噴口・ｊノズルの製′）盾ＩＪ
　ｉ人に関するものである。

［従来技術１一般にディーピルエンジン等で使用されＣいる燃料噴射
ノズルは、ディーゼルエンジンの燃焼（、二関与し、常
に高温高汀の苛酷な状況でｆす！用さ１１ている。一方
、ディーゼルエンジンの断熱化が進むにつれて、燃焼室
周辺は更に高温に囃されるため、特に材料には耐熱ｆ１
が要求されるにうにな・）できた。

この高熱ｆ′ｌ荷により、従来の金属製燃料噴射ノズル
では焼き付き、摩耗、浸食により不良の原因となるため
、金属に比べて耐熱性、耐摩耗竹、耐食性に優れている
セラミンク材料により燃Ｆ！Ｉ噴削ノズルを製造しよう
という試みがなされるようになってきた。

従来、このようなセラミック燃わ噴射ノズルの製造方法
としては次のような方法が行われ（いる。

例えば、セラミック月ｒ１１粉末を冷間静水Ｆ１１１ノ
スにより、丸棒状に成形しておき、１；幅加Ｔを隔した
世焼結し、グｒｔｔンドＴ貝により台土げ加−１−１−
’　”ａ”Ｊ　ｊｊ５する方法、あるいは（アラミック
材ｒ１粉末とイｉＩ！！バインダーを混合し、射出成形
法により弁穴部、燃料供給穴部、燃料供給穴部を有する
成形体４−旧に成形した後焼結し、グイレモンドＴ貝（
ごＪ、す１１１げ加］ニジ、ＲＩＪ造ｉＪ゛る方ｄ、苦
が行われていｌこ。

前者の冷間静水Ｉｆｆｌノス、予備加Ｔ法では、丸棒状
から削り出１１．：めに削り代が多く必要であり、（１
￥、ｆｌが低いという欠点があり、また焼結前の状態で
加Ｔ？ｌるために、加工に耐えうるべさ１−分な強度が
確保さねえない状態で加：Ｔ　Ｌ／　’、ｒ　１）れば
イＴらず、このため加１一時に破ＩＦＩ　ｌ、たり１．
クラックを発／１さｌ！たりし、加二［歩留が悪いとい
う欠点がある。

これにり・１し、後右の射出成形法では、弁穴、燃１１
供給穴、燃ｆ！Ｉ噴口・１穴４右する成形体を一度に成
形するため、歩留は良くなる。ところが、大部分は５ｆ
ｉｌｌ内に中子を買いて成形している１、−め第１図に
ＪＥ　ｉする燃わ１′ｆ３まり部４の中子を作・〕た場
合、中子を抜さ取ることが不１１能ど４Ｔるため、第２
図のように燃料溜まり部４を成形することがでさなかっ
た。このため、この燃Ｆｌ溜まり部は、焼結後ダイヤモ
ンドＴ貝により削り出さなＩＪ　Ｉ′Ｌばならず、加工
に長時間を餞するとい）欠点ちあ・）Ｉご。

［問題点を解決するための手段１本発明は、かかる点に鑑み、種々検５寸をｆｌ・）！１
：結宋、第３図、第４図に承りように第１図にお【ノる
燃料溜まり部４で、ノズル艮ｆ方向とｉｉＪ角方向に２
分割した形状に・工れぞれｌ？ラミックＩＪ　ｒ！Ｉ粉
末を成形、焼結、什りげ加工しておき、両省をイ◇Ｈ台
せし、接合することにより燃Ｆ４溜まり部４の加工を省
き、作業性を著しく改善せしめたものぐある。

以下、本発明を図面を参照して、より詳細に説明する。

第１図は本発明にＪ、り製造したセラミック燃料噴射ノ
ズルを示すもので、中心部に弁穴１を右し、イの周囲に
燃料供給穴２．先端に細穴の燃ｆ’ｌ噴用穴３を有して
いる。

−Ｆ記構造のセラミック燃料噴用ノズルの製造／ｊ法に
つい【轟；１明４ると、１？ラミツク祠１Ｆ＋粉末とし
【１．１、窒化ケイ累（Ｓｉ、ｑＮ４）を１−成分とし
、これに焼結助剤と有機バインダーを添加混合した１）
のを用いる１゜この焼結助剤としては、例えば酸化イツトリウム（Ｙ２
０ａ）などの８を類酸化物の他、酸化アルミニラｌｘ　
（△Ｉ２０ａ＞、窒化アルミニウム（△ＩＮ）、耐化ク
イ素＜Ｓ！０２）イにどが挙げられ、これらの中の数種
類を混合し−Ｃ用いる。また有機バインダーとしては、
ポリＪブレン、アクリル樹脂、パラフィンワックス等で
あり、粉末にＩＩと成形性を与える作用をなすものであ
る。

ｆ１機バインダーを添加した一１配祠１Ｎ粉末を射出成
形して第３図、第４図に示１ようｌｒ成形体をそｈ′ε
゛れ成形１１る。

次いでこれら成形体を窒素雰囲気中で１７００〜２００
０℃に加熱し７て常圧で焼結を行−）だ後、弁穴部１゜
接合面５等必要な部分をダイヤ［ンドＴ具により什１−
げ加ｌ（！行）。更に第３図、第４図で示される製品の
接合面！）に、カオリンとフッ化カルシウム（ＣａＦ２
）、フッ化プｉ・リウム（Ｎａｌ’＞Ｍのハロゲン化合
物を混合した接着剤を塗イ１１シ、両者の接合面を併せ
て、空気中で１０００〜１５００℃に加熱して両者を接
合し、第１図に示すセラミック燃１Ｆ１噴劃ノズルを！
ＦＪ　迄するものである。

「実施例」次に本発明の実施例について説明する。

３ｉ３Ｎ、を主成分とし、これに焼結助剤としてＹ　２
０　ａを５％、△１２０３を４％、△ＩＮを４％、およ
び有機バインダーとしてアクリル樹脂５％、パラフィン
ワックス５％、ボリエヂレン７％、可塑剤どしてＩ’）
、　Ｆ３．　Ｐ、２％を混合した０のを射出成形して、
第３図、第４図に小寸形状のものを成形した。次に、こ
れら成形体を脱バインダーした侵、Ｎ２ガス中で１８０
０℃に加熱して常圧で焼結を行い、弁穴１．接合面５を
ダイヤモンド砥石により研削仕上げした。更に両省の接
合面にカオリンとＣａＦ２を４二〇の混合比で混合した
ものに、印刷インキ用溶媒を加えて十分に混練し゛（ペ
ースト状にしたものを厚さ０．１１１１ＩＩｌに塗布し
た後、１８合面を１１１　ｔ！　’ｒ乾燥し１５８次い
【゛、これを空気中で１４！ｉｎ℃に加熱づることによ
り接合し、外径１７ｍｍ。

全１（５２１１１１１１の第１図に示Ｍ構造の１−ラミ
ック燃わ１哨０＝１ノズルを製造しｋ。

次（Ｊ比◆☆例につい（説明ｌ）る。

実施例と同様の配合したものを第２図に示す形状（Ｊｑ
・１出成形した。次いて゛これを脱バインダーしＩＣ後
、Ｎ、ガス中で１８００℃に加熱して常圧で焼結イ＋１
＋い、史にグイ＼’　Ｌンド凪石で弁穴１を什−１げ加
Ｊ、燃お１溜まり部・１を削り出し加−［を行い、外径
１７ｍ１＋、↑艮５２　ｖａ　ｍの第１ＰＩに示すよう
なゼラミツク燃ｒ１噴射ノズルを製〕αした。木方法で
は脱バイングー１５に成形体に割れの発ｌ［する確率が
高くなり、歩留が悪か′Ｊｋ。

このＪ：うに本実施例で１９らねＩＣしでラミック燃ｒ
１噴用ノズルは１Ｌ較例で得られたものに化べ、燃料溜
まり部の削り出し加］を行う必要がないため、：ｌの作
ｇｅｔを約５割低減することができ、また成形の形状が
約１．′２となるため、成形、　ｎｉ＋バインダーＴ稈
にｆ１′）割れ不良の発生率も低減でさ、更にノズルど
しての性能は、通常の使用１ｔ：態において＋５）なも
のであ・）だ。

［発明の効架１以−１にｉ！５１明した如く、本発明は次の３、うイｉ
　１．５７１の効果をイｊ１−る。

■従来の、冷間静水圧プレス、予備加１法に比べ、射出
成形により成形段階で形状を成形・」るため、著しく作
業性が改善されｎＲに適寸る。。

■従来の射出成形法では成形し得なか・）た。燃ｒ１溜
まり部を成形し１ｑるため、ダイヤしンドＩ　Ｑによる
削り出し加工を必要とせず、署しく作業性が改善され間
近に適する。また、成形形状が小さくなるため、成形、
脱バインダーに伴う不良発伸率を低減でき、不良発／Ｆ
率を低減でさ、歩留的にも６１産に適づる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明による燃料噴射ノズルの断面図。第２図は比較例に係る成形体の断面図、第３図。第４図は本発明における成形体の断面図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）弁穴部，燃料供給穴部，燃料噴射穴部，燃料溜ま
り部を有するセラミック燃料噴射ノズルの製造において
、該ノズルを燃料溜まり部でノズル長手方向と直角方向
に２分割した形状にてれぞれセラミック原料粉末を射出
成形，焼結，仕上げ加工しておき、両者を位置合せし、
接合することを特徴とするセラミック燃料噴射ノズルの
製造方法。
（２）セラミック原料粉末が窒化ケイ素と焼結助剤であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のセラミ
ック燃料噴射ノズルの製造方法。
（３）接合をハロゲン化合物とカオリンの混合物を介在
させて行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の燃料噴射ノズルの製造方法。