燃料噴射閥及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于內燃機而噴射燃料的燃料噴射閥及其制造方法。
【背景技術】
[0002]作為本技術領域的【背景技術】，有日本特開2011 - 140036號公報(專利文獻I)。在該公報(摘要)中，作為對燃料噴射閥的燃料噴射孔進行加工的裝置記載了一種激光加工裝置，其具備:向孔噴射燃料的噴嘴；在向孔噴射的液體內部照射激光束的激光頭；保持被加工物的保持具；以及配置在非加工部位而遮斷通過孔的激光束的激光束遮斷具，在激光束遮斷具設有將到達孔的液體排出的排出路。進而在該公報(0027段)中，作為燃料噴射孔的加工方法記載了一種加工方法，其將氣體中激光束向被加工物照射而對微細孔進行粗加工，并對進行了粗加工的微細孔利用水射流激光進行精加工。水射流激光能夠通過在從噴嘴噴射高壓水而形成的水柱(水射流)內部利用激光頭照射收束為所需束徑的激光束而得到(0030 - 0032段)。采用該加工裝置或加工方法，能夠使面粗糙度較小地將燃料噴射孔加工為筆直形狀并減小熱影響(0049段)。另外，激光束遮斷具用于防止通過孔的水射流激光的激光束對被加工物的非加工部位進行加工(0050段)。
[0003]并且，在日本特開2010 — 038127號公報(專利文獻2)中記載了一種燃料噴射閥，其通過沖壓加工形成有燃料噴射孔、和在燃料噴射孔的出口開口部上形成的凹部A及凹部B (段落0031 — 0042)。燃料噴射孔、凹部A及凹部B通過沖壓加工而被擠壓加工為盲孔狀。此時，通過沖壓加工而被擠出的材料會在與沖頭的擠壓面相反側的面上形成隆起部。當該隆起部通過閥座構成面的切削加工或放電加工而被去除后，則燃料噴射孔會從沖頭的擠壓面?zhèn)蓉炌ㄖ料喾磦鹊拿?。在該燃料噴射閥中，在去除隆起部的閥座構成面的切削加工或放電加工后進行淬火，進而實施切削加工來進行閥座構成面的精加工。最后，將在精加工中產生的飛邊利用水射流或流體研磨去除。
[0004]現有技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2011 - 140036號公報
[0007]專利文獻2:日本特開2010 - 038127號公報

【發(fā)明內容】

[0008]發(fā)明所要解決的課題
[0009]在燃料噴射閥中，形成燃料噴射孔的噴射孔形成部件的尤其是形成燃料噴射孔的部位的剛性較低。在形成多個燃料噴射孔時，每形成一個燃料噴射孔，都會導致噴射孔形成部件的剛性降低。在多個燃料噴射孔之間，燃料噴射孔相對于燃料噴射閥的中心軸線的傾斜角度不同時、或傾斜方向不同時，則無法一次性地對全部的燃料噴射孔進行沖壓加工而是逐一進行沖壓加工。因此，在全部的燃料噴射孔的加工完成之前，噴射孔形成部件需要具有沖壓加工所需的剛性。在燃料噴射閥中，為了使燃料噴射孔的長度L相對于燃料噴射孔的直徑D的比值(L/D)為恰當值，有時在燃料噴射孔的出口開口部設置從外表面?zhèn)瘸蛉剂狭飨虻纳嫌蝹?內側)凹陷的凹部。尤其是在設置該凹部的構造中會導致噴射孔形成部件的剛性降低。
[0010]當噴射孔形成部件不具有沖壓加工所需的剛性時，例如專利文獻2所述，有時由先行的沖壓加工形成的燃料噴射孔會因在后來加工的燃料噴射孔的沖壓加工時產生的應力而發(fā)生變形。此時則難以維持燃料噴射孔的較高的加工精度。
[0011]以往，在通過沖壓加工形成燃料噴射孔及凹部時，需要考慮噴射孔形成部件的剛性來決定燃料噴射孔的配置或傾斜角度。因此，用于獲得所希望的燃料噴霧的燃料噴射孔的配置或傾斜角度的設計并不簡單。
[0012]但是在沖壓加工中，通過使加工面為全剪切面，能夠降低加工面的表面粗糙度并減少沉積物的附著。專利文獻I記載的水射流激光加工，盡管與通常的激光加工(氣體中激光加工)的加工面相比能夠使表面粗糙度減小，但是不及通過沖壓加工適當地加工的加工面的表面粗糙度。并且，專利文獻I的燃料噴射閥在燃料噴射孔的出口開口部不具有凹部，對于在具有多個燃料噴射孔與凹部的組合的構造中沉積物不易附著以及提高燃料噴射孔的配置和傾斜角度的設計自由度的需求，則沒有加以考慮。
[0013]為此，本發(fā)明的目的是在具有多個燃料噴射孔與凹部的組合的燃料噴射閥中使沉積物難以附著以及提高燃料噴射孔的配置和傾斜角度的設計自由度。
[0014]用于解決課題的方法
[0015]為了達成上述目的，本發(fā)明在噴射孔形成部件的外表面通過沖壓加工形成凹部，并在該凹部的底面通過水射流激光加工等液體射流激光加工形成燃料噴射孔。進而優(yōu)選，在通過液體射流激光加工形成燃料噴射孔之前，實施對閥座構成面進行加工的磨削加工。
[0016]通過沖壓加工形成的凹部露出于噴射孔形成部件的外表面，但是該加工面的表面粗糙度較小而沉積物難以附著。通過液體射流激光加工形成的燃料噴射孔的表面粗糙度比凹部的表面粗糙度大，但是能夠使表面粗糙度為較小的值，并且由于始終通過燃料噴射進行清洗而能夠防止沉積物附著。
[0017]在通過液體射流激光加工在凹部的底面形成燃料噴射孔時，不會在噴射孔形成部件上作用較大載荷，避免在噴射孔形成部件上產生較大應力，因此燃料噴射孔的配置和傾斜角度的設計自由度提高。
[0018]發(fā)明的效果
[0019]根據本發(fā)明，能夠使沉積物難以附著并提高燃料噴射孔的配置和傾斜角度的設計自由度。
[0020]上述以外的課題、結構及效果可以通過以下實施方式的說明而明了。
【附圖說明】
[0021]圖1是表示本發(fā)明一個實施例的電磁式燃料噴射閥的構造的剖視圖，是表示與中心軸線10a平行的剖切面的縱剖視圖。
[0022]圖2是表示本發(fā)明一個實施例的電磁式燃料噴射閥的構造的剖視圖，是表示與中心軸線10a平行的剖切面的縱剖視圖。
[0023]圖3是表示在噴射孔形成部件301上加工燃料噴射孔301η和凹部301ο的工序的流程圖。
[0024]圖4是表示用于加工燃料噴射孔301η和凹部301ο的坯料的圖。
[0025]圖5是表示圖4的V — V剖面的剖視圖。
[0026]圖6是表示圖3所示的加工工序S2的加工狀態(tài)的剖視圖。
[0027]圖7是表示圖3所示的加工工序S3的加工狀態(tài)的剖視圖。
[0028]圖8是表示到圖3所示的加工工序S3為止結束的狀態(tài)的噴射孔形成部件301的外觀的立體圖。
[0029]圖9是表示圖8的IX — IX剖面的剖視圖。
[0030]圖10是針對到圖3所示的加工工序S6為止結束的狀態(tài)的噴射孔形成部件301表示與圖9同樣的剖面的剖視圖。
[0031]圖11是對燃料噴射孔的水射流激光加工進行說明的模式圖。
[0032]圖12是針對到圖3所示的加工工序S8為止結束的狀態(tài)的噴射孔形成部件301表示與圖9同樣的剖面的剖視圖。
[0033]圖13示出燃料噴射孔301η的第一例。
[0034]圖14示出燃料噴射孔301η的第二例。
[0035]圖15示出燃料噴射孔301η的第三例。
【具體實施方式】
[0036]以下對本發(fā)明的實施例進行說明。
[0037]利用圖1及圖2對電磁式燃料噴射閥100的結構進行說明。圖1是表示本發(fā)明一個實施例的電磁式燃料噴射閥的構造的剖視圖，是表示與中心軸線10a平行的剖切面的縱剖視圖。圖2是表示本發(fā)明的一個實施例的電磁式燃料噴射閥的構造的剖視圖，是表示與中心軸線10a平行的剖切面的縱剖視圖。
[0038]電磁式燃料噴射閥100由以下各部構成:供給燃料的燃料供給部200 ;頂端部設有容許或遮斷燃料流通的閥部300a的噴嘴部300 ；以及驅動閥部300a的電磁驅動部400。在本實施例中，對以汽油為燃料的內燃機用的電磁式燃料噴射閥的例子進行說明。本發(fā)明也能夠適用于例如由壓電元件驅動的燃料噴射閥、或用于柴油機的形式的電磁式燃料噴射閥以外的燃料噴射閥。
[0039]在本實施例的電磁式燃料噴射閥100中，在圖面的上端側構成燃料供給部200并在下端側構成噴嘴部300，而在燃料供給部200與噴嘴部300之間構成有電磁驅動部400。即，沿著中心軸線10a方向依次配置有:燃料供給部200、電磁驅動部400及噴嘴部300。
[0040]燃料供給部200相對于噴嘴部300相反側的端部能夠與未圖示的燃料配管連結。噴嘴部300相對于燃料供給部200相反側的端部插入未圖示的吸氣管或內燃機的燃燒室形成部件(缸體、缸蓋等)上形成的安裝孔。電磁式燃料噴射閥100通過燃料供給部200從燃料配管接受燃料供給，并從噴嘴部300的頂端部向吸氣管或燃燒室內噴射燃料。在電磁式燃料噴射閥100內部，從燃料供給部200的上述端部到噴嘴部300的頂端部構成有燃料通路101 (1la?1lh)，而使燃料能夠大致沿著電磁式燃料噴射閥100的中心軸線10a方向流動。
[0041]在以下說明中，對于沿電磁式燃料噴射閥100的中心軸線10a的方向的兩端部，將相對于噴嘴部300位于相反側的燃料供給部200的端部或端部側稱為基端部或基端側，而將相對于燃料供給部200位于相反側的噴嘴部300的端部或端部側稱為頂端部或頂端偵U。并且，以圖1的上下方向為基準對構成電磁式燃料噴射閥的各部附加“上”或“下”進行說明。這是為了容易理解說明，而電磁式燃料噴射閥相對于內燃機的實裝形態(tài)不限于該上下方向。
[0042]以下對燃料供給部200、電磁驅動部400及噴嘴部300的結構進行詳細說明。
[0043]燃料供給部200由燃料管201構成，該燃料管201從后述的構成電磁驅動部400的固定鐵心401的一端部延伸設置。即在本實施例中，固定鐵心401和燃料管201 —體地成形為一個部件。