JPH1144277A - 高圧燃料噴射管の製造方法および該方法により得られた高圧燃料噴射管 - Google Patents
高圧燃料噴射管の製造方法および該方法により得られた高圧燃料噴射管Info
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Abstract
や複雑な工程を省いて簡単かつ容易に製造できるのみな
らず、高圧の燃料を使用してもその内周面において十分
な耐キャビテーション性能を発揮し得る高圧燃料噴射管
の製造方法および該方法により得られた高圧燃料噴射管
を提供する。 【解決手段】 厚肉の鋼管からなる外管に、硬度(H
v)を400〜550の薄肉の鋼管からなる内管を内挿
せしめ両管を伸管加工により圧嵌せしめて二重金属管を
形成し、ついで前記二重金属管の接続端部に截頭円錐
状、円弧状または算盤珠状の接続頭部を成形する際し、
式l1≦1.3D+l2[但し(D)は内管の外径、
(l2)は成形した接続頭部の軸芯方向の長さである]
を満足するような加工代(l1)をもってチャックして
前記接続頭部を成形する。
Description
にあって、燃料供給路としてシリンダーヘッド側と燃料
ポンプ側とのそれぞれノズルホルダーに接続して配置さ
れる管径20mm程度以下の比較的細径からなる高圧燃
料噴射管の製造方法および該方法によって得られた高圧
燃料噴射管に関するものである。
圧燃料噴射管材としては、本出願人が所有する特公平1
−46712号公報が知られている。この公報記載の高
圧燃料噴射管材は、厚肉の鋼管からなる外管に、内側に
流通路が形成されたステンレス鋼管からなる薄肉の内管
を圧嵌して二重金属管を構成し、かつ内管の肉厚を二重
金属管材全体の外径に対し、1.2ないし8.5%とし
たものである。
は、NOxの低減や黒煙対策の1つとして噴射時間1〜
2ミリ秒、流速が最大で50m/sec、内圧600〜
1000bar(ピーク圧)という最近の燃料の噴射圧
の高圧化に対応した条件で動作させて試験しても、内周
面におけるキャビテーション・エロージョン・コロージ
ョン(以下キャビテーションという)の発生が防止でき
るのみならず、繰り返し高圧疲労に対する耐久性もほぼ
満足できるものであった。
では、燃料供給路としてシリンダーヘッド側と燃料ポン
プ側とのそれぞれノズルホルダーに接続して配置するた
めには前記した高圧燃料噴射管材の管端部に截頭円錐
状、円弧状、または算盤球状の接続頭部をプレス加工な
どにより成形する必要がある。
管材に、プレス加工などにより接続頭部成形を実施する
と該接続頭部の内周面に位置する内管に図6に示すよう
な座屈が生じる場合があった。この原因は定かではない
が、内管が外管に比べて極めて硬度が高く、またプレス
加工により成形される接続頭部の形状が特殊であるため
と推察される。
生を防止するため特公昭60−44547号公報に記載
のような接続頭部の成形方法を提案した。この公報によ
ると、厚肉の外管の端面より適当な長さ没した位置に内
管を設けて二重金属管からなる高圧燃料噴射管材を形成
し、このように形成された管材の接続端部に接続頭部の
成形を施すと、該接続頭部の内周面に設けられた内管の
座屈などの変形が防止されるというものである。
内管の座屈を効果的に防止できたが、外管の端面より適
当な長さ没した位置に内管を設けるには、該内管を該位
置に精度よくかつ確実に圧嵌するか、あるいは一旦外管
の端面と内管の端面とを一致するよう圧嵌した後に該内
管を一定長さ取り除く作業が必要となり、特に自動車業
界のような量産体制下においては余りに手間がかかり複
雑な工程を要するという理由で実用化が敬遠され、その
改善が望まれていた。
製造上の手間や複雑な工程を省いて簡単かつ容易に製造
できるのみならず、高圧の燃料を使用してもその内周面
において十分な耐キャビテーション性能を発揮し得る高
圧燃料噴射管の製造方法および該方法により得られた高
圧燃料噴射管を提供することを目的とするものである。
の各部分の軸方向の寸法、すなわち成形された接続頭部
の軸芯方向の長さ、接続頭部成形による縮み代、および
これらの総和である接続頭部成形前のチャック端面と噴
射管材の先端部の端面との間の加工代などと、前記内管
の外径とが、接続頭部成形時の内管の座屈の発生に緊密
に関係しており、この関係を考慮に入れて接続頭部成形
を実施することにより内管の座屈を効果的に防止できる
ことを見出し、本発明を完成するに至った。
第1の実施態様は、厚肉の鋼管からなる外管に、硬度
(Hv)を400〜550の薄肉の鋼管からなる内管を
内挿せしめ両管を伸管加工により圧嵌せしめて二重金属
管を形成し、ついで前記二重金属管の接続端部に截頭円
錐状、円弧状または算盤珠状の接続頭部を成形する際
し、下記式 l1≦1.3D+l2 [但し(D)は内管の外径、(l2)は成形した接続頭
部の軸芯方向の長さである]を満足するような加工代
(l1)をもってチャックして前記接続頭部を成形する
高圧燃料噴射管の製造方法を特徴とするものである。
管からなる外管に、硬度(Hv)を400〜550の薄
肉の鋼管からなる内管を圧嵌して形成した二重金属管の
接続端部に截頭円錐状、円弧状または算盤珠状の接続頭
部を頭部成形により成形し、前記接続頭部の長さ
(l2)を l2≧l1−1.3D [但し(D)は内管の外径、(l1)は接続頭部成形の
ための加工代である]に形成した高圧燃料噴射管を特徴
とするものである。
らなる外管に、硬度(Hv)を400〜550の薄肉の
鋼管からなる内管を緩やかに内挿し、両管を伸管加工に
より圧嵌せしめて二重金属管を形成し、ついで前記二重
金属管の接続端部付近を割型チャックでチャックしてパ
ンチ部材によるプレス加工により截頭円錐状、円弧状ま
たは算盤珠状の接続頭部を成形する際し、下記式 l1≦1.3D+l2 [但し(D)は内管の外径、(l2)は成形した接続頭
部の軸芯方向の長さである]を満足するような加工代
(l1)をもってチャックして前記接続頭部を成形する
ものであり、したがって製造上の手間や複雑な工程を省
いて簡単かつ容易に製造できるのみならず、前記接続頭
部の長さ(l2)を l2≧l1−1.3D [但し(D)は内管の外径、(l1)は接続頭部成形の
ための加工代である]に形成するとともに、その内周面
に圧嵌された400〜550の硬度(Hv)を有する内
管を用いることにより接続頭部における内管の座屈がな
くかつ高圧の燃料を使用しても十分な耐キャビテーショ
ン性能を発揮し得る高圧燃料噴射管を提供できるであ
る。
て説明すれば、図1は本発明の高圧燃料噴射管を示す図
で、(a)は一実施例の縦断側面図、(b)は他の実施
例の一部切欠による側面図、図2は本発明のその製造方
法の一工程を示す接続頭部成形前の断面による説明図、
図3は接続頭部成形後の断面による説明図、図4は本発
明の実施例1により製造された高圧噴射燃料管を顕微鏡
により観察した金属組織の写真で、(a)は12倍の写
真、(b)は50倍の写真、図5は本発明の実施例2に
より製造された高圧噴射燃料管を顕微鏡により観察した
金属組織の写真で、(a)は12倍の写真、(b)は5
0倍の写真であって、1は管径20mm以下の比較的厚
肉で細径の内径を有する高圧配管用鋼管で、例えば炭素
鋼から形成された単層または多重巻管からなる外管であ
り、例えば220〜240の硬度(Hv)を有するもの
である。
圧嵌されて内部に流通路を形成する400〜550の硬
度(Hv)を有する鋼管からなる内管であって、例えば
加工硬化され、かつ/またはばね調質されたSUS 3
01、SUS 304などのようなステンレス鋼管など
から形成されたものである。前記内管3の硬度(Hv)
を400〜550とした理由は、400未満では燃料噴
射管に用いる高圧燃料に対する耐キャビテーション性能
が得られず、一方550を超えると硬度が高すぎて接続
頭部成形時に図5に示すような接続端部の内周面におけ
る内管に座屈が発生する可能性が大となるからである。
後、伸管加工により圧嵌して二重金属管からなる噴射管
材を形成するが、この際、形成された二重金属管の外径
に対する内管3の肉厚の割合は、前記特公平1−467
12号公報記載と同様に1.2〜8.5%である。なお
特願平9−58510号に記載したように後工程でばね
調質されるオーステナイト系ステンレス鋼管を内管とし
て用いることもできる。
からなる噴射管材の接続端部に接続頭部2を成形するに
際して、本発明では内管の外径Dと、接続頭部成形によ
る縮み代Δl、加工代l1、成形された接続頭部の軸芯
方向の長さl2との関係を図2および図3のように成形
するものである。
の端面2aから加工代l1を保持した位置にその端面が
来るように割型チャック6により前記噴射管材をチャッ
クして、該噴射管材の軸方向に突出、移動するパンチ部
材7によりプレス加工して接続頭部2を成形するもので
ある。この際本発明者らは、各種の実験によって前記加
工代l1から成形後の接続頭部の軸芯方向の長さである
l2を差し引いた頭部成形による縮み代Δl、すなわち
Δl=l1−l2が、前記内管3の外径をDとした時、
1.3D以下、好ましくは1.0D以下となるよう予め
設定された長さとすると、前記成形された接続頭部2の
内周面における内管3の座屈が効果的に防止できること
を知見した。
=l1−l2≦1.3Dを満足するように各種の条件、
すなわち成形される接続頭部の形状や長さ、接続端部の
加工代、内管や外管の材質、二重金属管からなる噴射管
材の外径や肉厚、パンチ部材のストロークなどを予め実
験により定めておけば、実際の接続頭部成形加工時に式
l1≦1.3D+l2 を満足する所定の加工代l1
をもってチャックしてプレス加工すれば内管3の座屈な
しに成形でき、また前記(l1−1.3D)以下の長さ
l1を有する接続頭部2を形成すれば内管3に座屈のな
い高圧燃料噴射管が得られるのである。なお接続頭部2
の縮み代Δlを1.3D以下としなければならない理由
は、1.3Dを超えると内管3に図6に示されるような
座屈が生ずる可能性が急激に増加するからである。そし
て前記縮み代Δlは、小さい方が内管3の座屈が生ずる
可能性がなくなるため好ましいが、0.7D未満では接
続頭部2の押圧座面2′を相手インジェクションノズル
ホルダー、インジェクションポンプデリバリーホルダー
(図示せず)などの相手部材の受圧座面へ当接しても必
要なシール性が得られず接続頭部2として役目を果たさ
ないため、0.7D以上としなければならない。
るように加工代l1をもってチャック6によりチャック
した噴射管材の接続端部をパンチ部材7によりプレス加
工して、図3に図示するように截頭円錐状(図1(a)
参照)、円弧状、算盤珠状(図1(b)参照)などから
なる軸芯方向に長さ12を有する接続頭部2を成形して
高圧燃料噴射管が形成されるものである。
部2の首下部に嵌合したスリーブワッシャーであり、同
時にその背後に接続頭部2の押圧座面2′を相手部材の
受圧座面へ当接した状態で該相手部材に螺合する締付け
ナット5を組込んでなるものである。
造する方法について説明すると、それぞれ清浄化のため
の前処理を施された鋼管からなる外管1の内部に、加工
硬化性および/またはばね調質性を有する鋼管からなる
内管3を緩やかに内挿せしめる。そして外管1の内部に
内管3を緩やかに内挿した状態で固定したダイスを用い
て一方側へ一体絞りすることによる伸管加工を行って、
両管1、3全体を全長に亘り縮径して圧嵌せしめると同
時に引き伸ばして硬度(Hv)が400〜550となっ
た内管を有する二重金属管からなる噴射管材を形成す
る。
鋼管を用いた場合は、特願平9−58510号記載のよ
うに伸管加工して圧嵌した二重金属管からなる噴射管材
を、その後加熱炉に装入して375〜455℃で、30
分〜24時間の間加熱処理を実施するとオーステナイト
系ステンレス鋼管からなる内管3が、ばね調質されてそ
の硬度(Hv)を400〜550に向上させることがで
きる。
続端部に接続頭部2を成形するに際し、前述の通り加工
代l1が所定の長さとなるように図2のようにチャック
6により保持された二重金属管からなる噴射管材の接続
端部を、図3のようにパンチ部材7によりプレス加工し
て截頭円錐状、円弧状あるいは算盤珠状などの所望形状
からなる接続頭部2を成形して高圧燃料噴射管が形成さ
れ、通常その後にディーゼル内燃機関付近に配管するた
めに曲げ加工が施される。なお、接続端部における接続
頭部2の成形に先だって前記したスリーブワッシャー4
を接続端部に嵌合し、該スリーブワッシャーを前記所定
長さの加工代l1をおいて位置せしめてプレス加工によ
って接続頭部2を成形することもできる。
に説明する。 実施例1 それぞれ清浄化のための前処理を施して長さ3200m
mに切断したSTS370に相当する鋼管からなりかつ
硬度(Hv)が110の外管(外径11.0mm、内径
6.2mm、肉厚2.4mm)と、長さ3200mmの
SUS 301からなりかつ硬度(Hv)が220のス
テンレス鋼管の内管(外径4.5mm、内径3.5m
m、肉厚0.5mm)とをもって、前記外管の内部に前
記内管を緩やかに内挿せしめた。ついで固定したダイス
により一方側へ一体絞りによる伸管加工を1回行って全
体に亘り縮径せしめ、その後矯正加工して外径7.0m
m、内径2.5mm、肉厚2.25mmで、内管の外径
が1.75mmでその硬度(Hv)が490、外管の硬
度(Hv)が224に加工硬化した二重金属管からなる
噴射管材を得、しかる後に300mmの長さに切断した
試料を20本準備した。
らなる噴射管材を管端部から9mmの加工代をもって割
型チャックによりチャックして縮み代が前記内管の外径
の約1.0倍となるようにパンチ部材によるプレス加工
によって二重金属管からなる噴射管材の接続端部に、円
弧状からなりかつその長さを5.5mmとした接続頭部
を成形して高圧燃料噴射管を得た。得られた各試料につ
いて前記接続頭部の内周面における内管の座屈状態を観
察したが、全てについて図4のように座屈の発生は見ら
れなかった。
当する鋼管を、また内管として硬度(Hv)が380の
SUS 304からなるステンレス鋼管を用い、またた
以外は実施例1と同様にして二重金属管からなる噴射管
材を得た。この際、内管の肉厚は実施例1と同様であっ
たが、施された伸管加工による加工硬化によって内管の
硬度(Hv)は440、外管の硬度(Hv)は243と
なった。しかる後に300mmの長さに切断して20本
の試料とした。
らなる噴射管材にスリーブワッシャーを嵌合し管端部か
ら7.4mmに位置せしめて、この位置を加工代として
割型チャックによりチャックして縮み代が前記内管の外
径の約0.9倍となるように接続端部に、実施例1と同
様の形状でその長さを4.2mmとした接続頭部を成形
して高圧燃料噴射管を得た。得られた各試料について前
記接続頭部の内周面における内管の座屈状態を観察した
が、全てについて図5のように座屈の発生は見られなか
った。
重金属管からなる噴射管材を得、しかる後に300mm
の長さに切断した試料を20本準備した。なお内管の肉
厚は実施例1と同様であった。このように準備した20
本の二重金属管からなる噴射管材を管端部から12mm
の加工代をもって割型チャックによりチャックして縮み
代が前記内管の外径の約1.7倍となるようにパンチ部
材によるプレス加工によって二重金属管からなる噴射管
材の接続端部に、円弧状からなりかつその長さを6mm
とした接続頭部を成形して高圧燃料噴射管を得た。得ら
れた各試料について接続頭部の内周面における内管の座
屈状態を観察したところ、20本の試料すべてについて
図6のような座屈の発生が見られた。
術において問題となった製造上の手間や複雑な工程を省
いて簡単かつ容易に製造できるのみならず、高圧の燃料
を使用してもその内周面において十分な耐キャビテーシ
ョン性能を発揮し得る高圧燃料噴射管の製造方法および
該方法により得られた高圧燃料噴射管を提供することが
できるものである。
一実施例の縦断側面図、(b)は他の実施例の一部切欠
による側面図である。
前の断面による説明図である。
後の断面による説明図である。
料管を顕微鏡により観察した金属組織の写真で、(a)
は一部の拡大写真、(b)は(a)のさらに拡大した写
真である。
料管を顕微鏡により観察した金属組織の写真で、(a)
は一部の拡大写真、(b)は(a)のさらに拡大した写
真である。
微鏡により観察した金属組織の写真で、(a)は一部の
拡大写真、(b)は(a)のさらに拡大した写真であ
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 厚肉の鋼管からなる外管に、硬度(H
v)を400〜550の薄肉の鋼管からなる内管を内挿
せしめ両管を伸管加工により圧嵌せしめて二重金属管を
形成し、ついで前記二重金属管の接続端部に截頭円錐
状、円弧状または算盤珠状の接続頭部を成形する際し、
下記式 l1≦1.3D+l2 [但し(D)は内管の外径、(l2)は成形した接続頭
部の軸芯方向の長さである]を満足するような加工代
(l1)をもってチャックして前記接続頭部を成形する
ことを特徴とする高圧燃料噴射管の製造方法。 - 【請求項2】 厚肉の鋼管からなる外管に、硬度(H
v)を400〜550の薄肉の鋼管からなる内管を圧嵌
して形成した二重金属管の接続端部に截頭円錐状、円弧
状または算盤珠状の接続頭部を頭部成形により成形し、
前記接続頭部の長さ(l2)を l2≧l1−1.3D [但し(D)は内管の外径、(l1)は接続頭部成形の
ための加工代である]に形成したことを特徴とする高圧
燃料噴射管。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21816297A JP3882960B2 (ja) | 1997-07-29 | 1997-07-29 | 高圧燃料噴射管の製造方法および該方法により得られた高圧燃料噴射管 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP21816297A JP3882960B2 (ja) | 1997-07-29 | 1997-07-29 | 高圧燃料噴射管の製造方法および該方法により得られた高圧燃料噴射管 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1144277A true JPH1144277A (ja) | 1999-02-16 |
JP3882960B2 JP3882960B2 (ja) | 2007-02-21 |
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ID=16715613
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JP21816297A Expired - Fee Related JP3882960B2 (ja) | 1997-07-29 | 1997-07-29 | 高圧燃料噴射管の製造方法および該方法により得られた高圧燃料噴射管 |
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Country | Link |
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EP2738380A1 (de) * | 2012-11-28 | 2014-06-04 | TI Automotive (Heidelberg) GmbH | Kraftstoffleitung |
DE102005028188B4 (de) * | 2004-06-17 | 2014-09-11 | Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd. | Verbindungsstruktur eines divergierenden Abzweigrohres in einer Kraftstoffdruckleitung für eine Brennkraftmaschine |
-
1997
- 1997-07-29 JP JP21816297A patent/JP3882960B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US9410517B2 (en) | 2012-11-28 | 2016-08-09 | Ti Automotive (Heidelberg) Gmbh | Fuel line |
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