JP3995281B2 - デイーゼルエンジン用燃料噴射管とその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジン用燃料噴射管とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジン用燃料噴射管は、その使用の目的から、材料疲労が著しく、疲労限度に到達するまでの時間が短くなるという問題があった。
【０００３】
また、ディーゼルエンジン用燃料噴射管はその内面を仕上げるに際して、その表面に微細な疵が残存し易く、この疵が原因となって該ディーゼルエンジン用燃料噴射管の内面が浸食され、該燃料噴射管がバーストする可能性があり、かつディーゼルエンジン用燃料噴射管には高圧で、不規則な圧力変動がかかるため、エンジンや車体等の振動とも相俟って、その耐内圧疲労の改善が望まれていた。
【０００４】
その対策として、ディーゼルエンジン用燃料噴射管用金属管の内面に残る加工疵を極端に少なくするため、ディーゼルエンジン用燃料噴射管用金属管の内面に精密仕上げ加工を施したり、ショットブラスト加工を施したり、さらには特開昭５５−１２２８２５号公報に記載されたように、ディーゼルエンジン用燃料噴射管用金属管の全体を加熱した状態で、該ディーゼルエンジン用燃料噴射管用金属管の内面を速やかに冷却する等の方法をとることによりディーゼルエンジン用燃料噴射管用金属管の内面を調質して、その寿命を高める方法が行われていた。
【０００５】
しかしながら、このような方法により調質して供給されたディーゼルエンジン用燃料噴射管用金属管にあっても、その使用に際して直管状態で使用されることは極めて稀であり、前記調質済のディーゼルエンジン用燃料噴射管用金属管に曲げ加工を施して、該ディーゼルエンジン用燃料噴射管用金属管を完成させる場合が殆どである。さて、前記した通り調質され、その後曲げ加工が施されたディーゼルエンジン用燃料噴射管用金属管についてその内面を調べたところ、前記調質済の状態が解除されていることが最近判明した。その理由は明確ではないが、後に施される曲げ加工により、バランス良く付加された残留応力の分布状態に変動が見られ、この残留応力の分布変動により、ディーゼルエンジン用燃料噴射管の内面に局部的な応力集中箇所を生じ、これが原因でかえってディーゼルエンジン用燃料噴射管の耐用回数を下げるのではないかと考えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記したように問題点として指摘されている、内面に高圧流体が流れるディーゼルエンジン用燃料噴射管において、その耐用回数を高くしたディーゼルエンジン用燃料噴射管を提供すると共に、その製造方法をも併せて提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記の課題を解決するため、鋭意研究を進めた結果、ディーゼルエンジン用燃料噴射管用金属管材に予め曲げ加工を施した後、内面に高圧流体を導入して該内面に残留圧縮応力を付加することによりディーゼルエンジン用燃料噴射管に耐久性をもたせることを見出し本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、ディーゼルエンジン用厚肉細径状の金属管に予め曲げ加工を施した後、前記金属管の内面に圧縮残留応力を付加するために、前記金属管の内面に高圧流体により前記金属管の降伏点を超える圧力を付加してあることを特徴とするディーゼルエンジン用燃料噴射管を特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明はディーゼルエンジン用厚肉細径状の金属管に予め曲げ加工を施した後、前記金属管の内面に圧縮残留応力を付加するために、前記金属管の内面に高圧流体により前記金属管の降伏点を超える圧力を付加したことを特徴とするディーゼルエンジン用燃料噴射管の製造方法を特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に関して以下に詳述する。
本発明においてディーゼルエンジン用燃料噴射管用金属管としては外径２０ｍｍ以下の厚肉細径状の鋼管或いはステンレス管が使用でき、該金属管にまず曲げ加工を施す。この際に施される曲げ加工は、従来用いられているもので、特に限定はされず、通常の手曲げ加工、特開平１−２８９５１４号公報に開示されたような型枠と曲げ部材による曲げ加工、或いは特開昭６２−９３０２９号公報に開示された自動機械曲げ等を適宜採用できる。
【００１０】
かかる曲げ加工を施した後、前記ディーゼルエンジン用燃料噴射管用金属管の降伏点を超える圧力をその内面に高圧流体により付加する。このような内面への圧力を付加するための流体としては、水でもよいが油圧作動油のような油が好ましく、さらに前記流体による加圧の後、該流体を金属管の内面より取り除いてディーゼルエンジン用燃料噴射管の内面に圧縮応力を残留させるのである。
【００１１】
なお付加する流体圧力は、前記の通りディーゼルエンジン用燃料噴射管用金属管の降伏点を超えるものである必要があるが、その上限は該燃料噴射管用金属管がバーストしなければ大きい程よく該金属管の材質やその外径、肉厚等により大きく左右するが、一般の炭素鋼からなる外径６．３５ｍｍ、内径１．８ｍｍの金属管では４０００バール程度、またステンレスからなる外径６．３５ｍｍ、内径１．８ｍｍの金属管の場合は４５００バール程度である。
【００１２】
【実施例】
次に本発明の実施例を、参考例と比較例とともに以下に説明する。
【００１３】
［実施例１］
ディーゼルエンジン用燃料噴射管用金属管として、外径６．４ｍｍ、内径１．８ｍｍのＤＩＮ規格 Ｓｔ ５２．０相当のディーゼルエンジン用燃料噴射管材６本を使用し、このディーゼルエンジン用燃料噴射管材を配管部位に適合する形状に曲げ加工を施し、さらに燃料噴射管材の内面に深さ１２０μｍの疵を人工的に付与したディーゼルエンジン用燃料噴射管材を得た。
さらに、燃料噴射時にディーゼルエンジン用燃料噴射管の内面に加えられる圧力を超えるとともに、前記ディーゼルエンジン用燃料噴射管材の降伏点を僅かに超える圧力を内面に与えるため、４０００バールの圧力の高圧流体を前記ディーゼルエンジン用燃料噴射管の内面に導入して圧縮した後、前記流体を取り除き圧力を除去して、ディーゼルエンジン用燃料噴射管の内面に残留圧縮応力を付与した。
【００１４】
以上のようにして得られた各ディーゼルエンジン用燃料噴射管に対して、１６００±５０バールの圧力で、２０Ｈｚの周期で高圧液体燃料を繰り返し噴射し、このディーゼルエンジン用燃料噴射管がバーストするまでの繰り返し数を測定したところ、いずれも１×１０７回の繰り返し試験を経た後でもバーストしなかった。
【００１５】
［参考例１］
実施例１と同様の材質、形状の直管状のディーゼルエンジン用燃料噴射管材６本の内面に対して、前記実施例１と同様の流体圧力を付加した後、前記流体圧力を除去し、その後前記直管状のディーゼルエンジン用燃料噴射管材に所定形状に曲げ加工を施し、実施例１の同様の試験に供した。その結果バーストするまでの繰り返し数はいずれも１５〜５０×１０４回と極めて少ない回数であった。
【００１６】
［比較例１］
実施例１と同様の材質、形状の直管状のディーゼルエンジン用燃料噴射管材６本を所定の形状に曲げ加工を施した後、その内面に対して前記した流体圧力を付加することなく、そのまま実施例１と同様の試験を行った。その結果バーストするまでの繰り返し数はいずれも１５〜１００×１０４回と極めて少ない回数であった。
【００１７】
以上のようにして、本発明を実施した場合には、本発明を実施しない場合に比較してバーストするまでの繰り返し数が大幅に増加できた。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明は、所定形状に曲げ加工を施して成形され、直ちにディーゼルエンジン用燃料噴射管を実施し得る形状で得られたディーゼルエンジン用燃料噴射管材を用いた場合でも、その内面を通過させる液体燃料の圧力変動に充分に耐えるディーゼルエンジン用燃料噴射管の供給を可能とした。
また、本発明の実施に際しては、特別な装置、手段を必要とせず、ディーゼルエンジン用燃料噴射管材の内面を高圧流体にて加圧することにより容易に製造できるため、経費、工数も大幅に削減し得るものである。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジン用燃料噴射管とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジン用燃料噴射管は、その使用の目的から、材料疲労が著しく、疲労限度に到達するまでの時間が短くなるという問題があった。
【０００３】
また、ディーゼルエンジン用燃料噴射管はその内面を仕上げるに際して、その表面に微細な疵が残存し易く、この疵が原因となって該ディーゼルエンジン用燃料噴射管の内面が浸食され、該燃料噴射管がバーストする可能性があり、かつディーゼルエンジン用燃料噴射管には高圧で、不規則な圧力変動がかかるため、エンジンや車体等の振動とも相俟って、その耐内圧疲労の改善が望まれていた。
【０００４】
その対策として、ディーゼルエンジン用燃料噴射管用金属管の内面に残る加工疵を極端に少なくするため、ディーゼルエンジン用燃料噴射管用金属管の内面に精密仕上げ加工を施したり、ショットブラスト加工を施したり、さらには特開昭５５−１２２８２５号公報に記載されたように、ディーゼルエンジン用燃料噴射管用金属管の全体を加熱した状態で、該ディーゼルエンジン用燃料噴射管用金属管の内面を速やかに冷却する等の方法をとることによりディーゼルエンジン用燃料噴射管用金属管の内面を調質して、その寿命を高める方法が行われていた。
【０００５】
しかしながら、このような方法により調質して供給されたディーゼルエンジン用燃料噴射管用金属管にあっても、その使用に際して直管状態で使用されることは極めて稀であり、前記調質済のディーゼルエンジン用燃料噴射管用金属管に曲げ加工を施して、該ディーゼルエンジン用燃料噴射管用金属管を完成させる場合が殆どである。さて、前記した通り調質され、その後曲げ加工が施されたディーゼルエンジン用燃料噴射管用金属管についてその内面を調べたところ、前記調質済の状態が解除されていることが最近判明した。その理由は明確ではないが、後に施される曲げ加工により、バランス良く付加された残留応力の分布状態に変動が見られ、この残留応力の分布変動により、ディーゼルエンジン用燃料噴射管の内面に局部的な応力集中箇所を生じ、これが原因でかえってディーゼルエンジン用燃料噴射管の耐用回数を下げるのではないかと考えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記したように問題点として指摘されている、内面に高圧流体が流れるディーゼルエンジン用燃料噴射管において、その耐用回数を高くしたディーゼルエンジン用燃料噴射管を提供すると共に、その製造方法をも併せて提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記の課題を解決するため、鋭意研究を進めた結果、ディーゼルエンジン用燃料噴射管用金属管材に予め曲げ加工を施した後、内面に高圧流体を導入して該内面に残留圧縮応力を付加することによりディーゼルエンジン用燃料噴射管に耐久性をもたせることを見出し本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、ディーゼルエンジン用厚肉細径状の金属管に予め曲げ加工を施した後、前記金属管の内面に圧縮残留応力を付加するために、前記金属管の内面に高圧流体により前記金属管の降伏点を超える圧力を付加してあることを特徴とするディーゼルエンジン用燃料噴射管を特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明はディーゼルエンジン用厚肉細径状の金属管に予め曲げ加工を施した後、前記金属管の内面に圧縮残留応力を付加するために、前記金属管の内面に高圧流体により前記金属管の降伏点を超える圧力を付加したことを特徴とするディーゼルエンジン用燃料噴射管の製造方法を特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に関して以下に詳述する。
本発明においてディーゼルエンジン用燃料噴射管用金属管としては外径２０ｍｍ以下の厚肉細径状の鋼管或いはステンレス管が使用でき、該金属管にまず曲げ加工を施す。この際に施される曲げ加工は、従来用いられているもので、特に限定はされず、通常の手曲げ加工、特開平１−２８９５１４号公報に開示されたような型枠と曲げ部材による曲げ加工、或いは特開昭６２−９３０２９号公報に開示された自動機械曲げ等を適宜採用できる。
【００１０】
かかる曲げ加工を施した後、前記ディーゼルエンジン用燃料噴射管用金属管の降伏点を超える圧力をその内面に高圧流体により付加する。このような内面への圧力を付加するための流体としては、水でもよいが油圧作動油のような油が好ましく、さらに前記流体による加圧の後、該流体を金属管の内面より取り除いてディーゼルエンジン用燃料噴射管の内面に圧縮応力を残留させるのである。
【００１１】
なお付加する流体圧力は、前記の通りディーゼルエンジン用燃料噴射管用金属管の降伏点を超えるものである必要があるが、その上限は該燃料噴射管用金属管がバーストしなければ大きい程よく該金属管の材質やその外径、肉厚等により大きく左右するが、一般の炭素鋼からなる外径６．３５ｍｍ、内径１．８ｍｍの金属管では４０００バール程度、またステンレスからなる外径６．３５ｍｍ、内径１．８ｍｍの金属管の場合は４５００バール程度である。
【００１２】
【実施例】
次に本発明の実施例を、参考例と比較例とともに以下に説明する。
【００１３】
［実施例１］
ディーゼルエンジン用燃料噴射管用金属管として、外径６．４ｍｍ、内径１．８ｍｍのＤＩＮ規格 Ｓｔ ５２．０相当のディーゼルエンジン用燃料噴射管材６本を使用し、このディーゼルエンジン用燃料噴射管材を配管部位に適合する形状に曲げ加工を施し、さらに燃料噴射管材の内面に深さ１２０μｍの疵を人工的に付与したディーゼルエンジン用燃料噴射管材を得た。
さらに、燃料噴射時にディーゼルエンジン用燃料噴射管の内面に加えられる圧力を超えるとともに、前記ディーゼルエンジン用燃料噴射管材の降伏点を僅かに超える圧力を内面に与えるため、４０００バールの圧力の高圧流体を前記ディーゼルエンジン用燃料噴射管の内面に導入して圧縮した後、前記流体を取り除き圧力を除去して、ディーゼルエンジン用燃料噴射管の内面に残留圧縮応力を付与した。
【００１４】
以上のようにして得られた各ディーゼルエンジン用燃料噴射管に対して、１６００±５０バールの圧力で、２０Ｈｚの周期で高圧液体燃料を繰り返し噴射し、このディーゼルエンジン用燃料噴射管がバーストするまでの繰り返し数を測定したところ、いずれも１×１０７回の繰り返し試験を経た後でもバーストしなかった。
【００１５】
［参考例１］
実施例１と同様の材質、形状の直管状のディーゼルエンジン用燃料噴射管材６本の内面に対して、前記実施例１と同様の流体圧力を付加した後、前記流体圧力を除去し、その後前記直管状のディーゼルエンジン用燃料噴射管材に所定形状に曲げ加工を施し、実施例１の同様の試験に供した。その結果バーストするまでの繰り返し数はいずれも１５〜５０×１０４回と極めて少ない回数であった。
【００１６】
［比較例１］
実施例１と同様の材質、形状の直管状のディーゼルエンジン用燃料噴射管材６本を所定の形状に曲げ加工を施した後、その内面に対して前記した流体圧力を付加することなく、そのまま実施例１と同様の試験を行った。その結果バーストするまでの繰り返し数はいずれも１５〜１００×１０４回と極めて少ない回数であった。
【００１７】
以上のようにして、本発明を実施した場合には、本発明を実施しない場合に比較してバーストするまでの繰り返し数が大幅に増加できた。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明は、所定形状に曲げ加工を施して成形され、直ちにディーゼルエンジン用燃料噴射管を実施し得る形状で得られたディーゼルエンジン用燃料噴射管材を用いた場合でも、その内面を通過させる液体燃料の圧力変動に充分に耐えるディーゼルエンジン用燃料噴射管の供給を可能とした。
また、本発明の実施に際しては、特別な装置、手段を必要とせず、ディーゼルエンジン用燃料噴射管材の内面を高圧流体にて加圧することにより容易に製造できるため、経費、工数も大幅に削減し得るものである。
Claims (2)
- ディーゼルエンジン用厚肉細径状の金属管に予め曲げ加工を施した後、前記金属管の内面に圧縮残留応力を付加するために、前記金属管の内面に高圧流体により前記金属管の降伏点を超える圧力を付加してあることを特徴とするディーゼルエンジン用燃料噴射管。
- ディーゼルエンジン用厚肉細径状の金属管に予め曲げ加工を施した後、前記金属管の内面に圧縮残留応力を付加するために、前記金属管の内面に高圧流体により前記金属管の降伏点を超える圧力を付加したことを特徴とするディーゼルエンジン用燃料噴射管の製造方法。
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| JP32113495A Expired - Fee Related JP3995281B2 (ja) | 1995-11-15 | 1995-11-15 | デイーゼルエンジン用燃料噴射管とその製造方法 |
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- 1995-11-15 JP JP32113495A patent/JP3995281B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 1996-11-08 US US08/745,298 patent/US5809818A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| US5809818A (en) | 1998-09-22 |
| JPH09141338A (ja) | 1997-06-03 |
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