CN101463781A - 高压燃料喷射管的连接头部构造 - Google Patents

高压燃料喷射管的连接头部构造 Download PDF

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Abstract

提供一种高压燃料喷射管的连接头部构造，其通过充分地保持连接头部的管轴方向长度来避免环状法兰部与对象零件的干涉，并可获得能防止赋予大于或等于300MPa的高压进行内表层预压强化处理时产生泄漏的高密封性。高压燃料喷射管的连接头部构造在厚壁细径钢管的连接端部设有球面状的座面、环状法兰部、与前述座面相连的圆锥面，插入垫圈和紧固螺母而成，在壁厚(t)/外径(D)＜0.3的厚壁细径钢管的情况下，从连接头部末端至前述环状法兰部背面的管轴方向距离(L1)为0.38D～0.7D、前述座面的球体半径R为0.45D～0.65D、前述环状法兰部外径(D1)为1.2D～1.4D，该头部内周面设有该钢管的管轴方向截面的轮廓向该开口部扩展的两段锥形面。

Description

高压燃料喷射管的连接头部构造
技术领域
本发明涉及例如作为柴油内燃机中的燃料供给通道等而经常配设的由直径比较细的厚壁钢管制成的高压燃料喷射管的连接头部构造。
背景技术
以往，作为具有此种连接头部的高压燃料喷射管，以图5为例，在直径较细的厚壁钢管111的连接端部，设有：由球面状的座面113；环状法兰部115，其从该座面113沿管轴方向留出间隔地设置着；和与前述座面113相连并且直到前述环状法兰部115为止朝顶部变细的圆弧面114形成的连接头部112，这种结构是大家都知道的(参照日本特开2003-336560的图4)。此种连接头部112与通过来自外侧的冲孔部件向管轴方向挤压进行压曲加工形成有关，所以存在这样的问题，伴随着该挤压的压曲加工向周壁的外侧扩展，在该头部内周面上，由于内径的大径化以及应力集中形成内表面的拉伸应力上升了的洼坑(环状凹部)116，在这种状态下使用起来，会因为配设使用时的高压流体而在该洼坑部附近产生气蚀，或在该连接头部呈放射状地产生以洼坑为起点由于疲劳破坏导致的径向裂纹，或在洼坑的周围由于疲劳破坏产生圆周方向的裂纹。
作为此种情况的对策，本案申请人以前曾提出过在直径较细的厚壁钢管的连接端部设有由球面状的座面、从该座面沿管轴方向留出间隔地设置的环状法兰部、以及与前述座面相连并且直到前述环状法兰部为止朝顶部变细的圆弧面形成的连接头部的高压燃料喷射管，其中，通过在前述圆锥面的局部设置深度较浅的环状的弯曲凹槽，从而使随着该连接头部的成形产生的该头部内侧的洼坑深度浅而且坡度平缓的方法(参照日本特开2003-336560的图1)，或用嵌固在该头部内侧的金属制圆筒部件，将随着以外侧周面作为安装到对象座部的截头圆锥状或截头圆弧状的座面的连接头部的成形而产生的该头部内侧的洼坑包住的方法(日本特开2005-180218)。
进而，作为防止在头部成形时随着前述洼坑的形成而导致的该洼坑的谷部产生裂纹、因配设使用时的高压流体的流动在该洼坑附近产生气蚀导致裂纹的产生，以及随着前述头部成形时洼坑的形成而引起内径的扩大和由于应力集中导致内表面的拉伸应力上升现象的产生的手段，本案申请人提出过可以获得与前述先前提出的技术几乎等同或优于其效果的高压燃料喷射管的连接头部构造(参照日本特愿2007-61085)。
此种高压燃料喷射管的连接头部构造，其特征在于，在t(壁厚)/D(外径)<0.3的厚壁细径钢管的情况下，从连接头部末端至前述环状法兰部背面的管轴方向距离L1为0.38D～0.6D，前述座面的球体半径R为0.45D～0.65D，前述环状法兰部外径D1为1.21D～1.4D，并且该头部内周面为直径与该钢管的内周面的直径接近，并且管轴方向截面的轮廓是大致扁圆筒面以及/或锥形面，而且，在t(壁厚)/D(外径)≥0.3的厚壁细径钢管的情况下，从连接头部末端至前述环状法兰部背面的管轴方向距离L1为0.38D～0.7D，前述座面的球体半径R为0.45D～0.65D，前述环状法兰部外径D1为1.2D～1.4D，并且该头部内周面为直径与该钢管的内周面的直径接近，并且管轴方向截面的轮廓是大致扁圆筒面以及/或锥形面，另外，前述连接头部的、与前述球面状的座面相连并且直至前述环状法兰部或该环状法兰部附近为止朝顶端变细的圆锥面(挤压座面)的顶角的角度θ为50～60度，该圆锥面的最大径D3为1.03D～1.09D，并且将前述圆锥面的最大直径部分和前述环状法兰部以圆锥面、或轮廓为凸状或凹状的圆锥面、或圆筒状面相连。
上述日本特愿2007-61085记载的高压燃料喷射管的连接头部构造，由于该连接头部内周面靠近该钢管的内周面的管轴方向截面的轮廓具有接近扁形的面，所以几乎不存在由于塑性加工而在该连接头部的内侧产生洼坑(环状凹部)，因此消除了该头部成形中洼坑部的谷部产生裂纹、因该头部内的流体压力导致气蚀产生裂纹的担忧、以及随着前述头部成形时该洼坑的形成而导致内径的扩大化和应力集中导致内表面的拉伸应力的上升的现象，而且能够大幅减小连接头部内周面成为疲劳破坏的起点的可能性，起到了优良效果。
然而，已经判明出前述日本特愿2007-61085记载的高压燃料喷射管的连接头部构造中，存在着不能充分保持连接头部的管轴方向长度，担心环状法兰部与对象零件干涉的问题，或对该高压燃料喷射管实施内表层预压强化处理时担心喷嘴(密封塞)与该管体的轴偏移而损坏密封性，尤其担心赋予大于或等于300MPa的高压进行内表层预压强化处理时出现泄漏的危险。
发明内容
本发明是为了解决前述问题点而提出的，目的是提供一种可以通过充分地保持连接头部的管轴方向长度而避免环状法兰部与对象零件产生干涉，并且能够获得可以防止在赋予300MPa以上的高压进行内表层预压强化处理时产生泄漏的高密封性的高压燃料喷射管的连接头部构造。
本发明涉及的高压燃料喷射管的连接头部构造，是在厚壁细径钢管的连接端部，设有：球面状的座面；环状法兰部，其从该座面沿管轴方向留出间隔地形成；和大致接近球面的圆锥面，其与前述座面相连并且直到前述环状法兰部或前述环状法兰部附近为止朝顶端变细；插入与前述环状法兰部的背面直接或间接配合的紧固螺母而成，其特征在于：在壁厚t/外径D<0.3的厚壁细径钢管的情况下，从连接头部末端至前述环状法兰部背面的管轴方向距离L1为0.38D～0.7D、前述座面的球体半径R为0.45D～0.65D、前述环状法兰部外径D1为1.2D～1.4D，在该连接头部的内周面上设有该钢管的管轴方向截面的轮廓向该开口部扩展的两段锥形面。
另外，作为高压燃料喷射管的连接头部构造，是在厚壁细径钢管的连接端部，设有：球面状的座面；环状法兰部，其从该座面沿管轴方向留出间隔地形成；和大致接近球面的圆锥面，其与前述座面相连并且直到前述环状法兰部或前述环状法兰部附近为止朝顶端变细；插入与前述环状法兰部的背面直接或间接配合的紧固螺母而成，其特征在于：在壁厚t/外径D≥0.3的厚壁细径钢管的情况下，从连接头部末端至前述环状法兰部背面的管轴方向距离L1为0.38D～0.7D、前述座面的球体半径R为0.45D～0.65D、前述环状法兰部外径D1为1.2D～1.4D，在该连接头部的内周面上设有该钢管的管轴方向截面的轮廓向该开口部扩展的两段锥形面。
进而，本发明作为前述两段锥形面，其自连接头部末端的锥体总深度LT为0.65L1～1.3L1，在前述厚壁细径钢管的内径为Din的情况下，从连接头部内周面的里面开始，第一段锥形面开口直径DT1为1.15Din～1.7Din、与前述第一段锥形面相连的连接头部开口端侧的第二段锥形面开口直径DT2为1.2Din～1.9Din，并且优选第二段的锥体半角θ为20～45度。
而且，本发明的前述厚壁细径钢管优选采用拉伸强度大于或等于600MPa的材料。
发明效果
本发明的高压燃料喷射管的连接头部构造由于其头部内周面设有该钢管的管轴方向截面的轮廓向该开口部扩展的两段锥形面，所以在该连接头部的内侧几乎不存在因塑性加工而产生的洼坑(环状凹部)，因此消除了该头部成形中洼坑部的底部产生裂纹、因该头部内的流体压力导致气蚀产生裂纹的担忧、以及随着前述头部成形时该洼坑的形成而导致内径的扩大化和应力集中导致内表面的拉伸应力上升的现象，而且能够大幅减小连接头部内周面成为疲劳破坏的起点的可能性，不仅如此即使在t(壁厚)/D(外径)<0.3的厚壁细径钢管的情况下也能避免连接时的环状法兰部与对象零件产生干涉，保持内燃机使用时高压燃料喷射管连接部的正常机能，加之与几乎不存在前述洼坑的燃料流动的顺畅相互作用，从而更准确的燃料喷射成为可能。
另一方面，由于连接头部的内周面设有该钢管的管轴方向截面的轮廓向该开口部扩展的两段锥形面，并且其管轴方向锥体长度以及锥体角度设定适当，所以即使连接头部的管轴方向长度比较长，也能减小压曲成形时该头部的体积，通过采用芯模的头部成形法进行头部成形时，芯模积极地与头部内面抵接，从而减少了压曲，同时在能够消除或尽可能地减小洼坑的基础上，确保对该高压燃料喷射管实施的内表层预压强化处理时稳定的密封面或密封线进而提高喷嘴(密封塞)与该管体的密封性，即使赋予300MPa以上的高压进行内表层预压强化处理时也能保证密封的稳定性和可靠性。
附图说明
图1是表示本发明的高压燃料喷射管的连接头部构造的第一实施例的纵剖侧视图。
图2是表示图1的连接头部构造的第2实施例的纵剖侧视图。
图3是表示图1的连接头部构造的第3实施例的纵剖侧视图。
图4是表示本发明的高压燃料喷射管的连接头部构造进行内表层预压强化处理时的喷嘴(密封塞)配合状态的一例的关键部位放大纵剖侧视图。
图5是表示作为本发明对象的现有的高压燃料喷射管的连接头部的一例的纵剖侧视图。
具体实施方式
本发明的连接头部构造，在t(壁厚)/D(外径)<0.3的厚壁细径钢管的情况下，将从连接头部末端至前述环状法兰部背面的管轴方向距离L1限定在0.38D～0.7D是为了确保能够避免环状法兰部与对象零件的干涉的管轴方向长度，不足0.38D就不能形成头部，而如果大于0.7D则产生洼坑，同时洼坑逐渐变大。另一方面，将前述座面的球体半径R设定在0.45D～0.65D是因为，如果不足0.45D就不能形成头部，而大于0.65D则产生洼坑，同时洼坑逐渐变大。另外，将前述环状法兰部外径D1设为1.2D～1.4D是因为如果不足1.2D则与对象零件连结时无法确保用以传送较高的轴向力的更广的挤压面积，另一方面，如果大于1.4D则产生洼坑，同时洼坑逐渐变大。
本发明的连接头部构造，在t(壁厚)/D(外径)≥0.3的厚壁细径钢管的情况下，将从连接头部末端至前述环状法兰部背面的管轴方向距离L1限定在0.38D～0.7D是因为不足0.38D就不能形成头部，而如果大于0.7D则产生洼坑，同时洼坑逐渐变大。另外，前述座面的球体半径R和前述环状法兰部外径D1的数值限定理由，与前述t(壁厚)/D(外径)<0.3的厚壁细径钢管的情况一样，故省略说明。
进而，本发明的连接头部构造，将连接头部的内周面作为该钢管的管轴方向截面的轮廓向该开口部扩展的两段锥形面是为了即使连接头部的管轴方向长度较长时也能减小压曲成形时的该头部的体积，通过采用芯模的头部成形法进行头部成形时，芯模积极地与头部内面抵接，从而减少压曲，进而消除或尽可能地减小洼坑，确保在赋予300MPa以上的高压进行内表层预压强化处理时稳定的密封面(面接触)或密封线(线接触)，使密封性提高。
在该连接头部的内周面上，将从前述两段锥形面的连接头部末端的锥体总深度LT设为0.65L1～1.3L1是因为在不足0.65L1时，进行压曲成形时，无法充分地获得减小顶端的体积的效果，另一方面，如果大于1.3L1则被芯模与卡盘夹持的壁厚比原来的壁厚变小了，从而塑性加工更加困难。
在厚壁细径钢管的内径为Din的情况下，从连接头部内周的里面开始，将第一段锥形面开口直径DT1设为1.15Din～1.7Din是因为，当不足1.15Din时削弱了减小连接头部的厚度的体积的效果，还有产生洼坑或洼坑变大的危险，并且很难稳定地确保内表层预压强化处理时的密封面(密封线)，另一方面，如果大于1.7Din则连接头部开口端侧与第二段锥体的径差变得非常小，几乎不能形成第二段锥体，因此很难稳定地确保内表层预压强化处理时的密封面(密封线)。
将与前述第一段的锥形面相连的连接头部开口端侧的第二段锥形面开口直径DT2设为1.2Din～1.9Din是因为，如果不足1.2Din则与DT1的径差变得很小，几乎不能形成第二段锥体，很难稳定地确保内表层预压强化处理时的密封面(密封线)，另一方面，如果大于1.9Din则球面状座面顶端部的壁厚变薄，强度降低，与对象零件连结时有产生变形的危险。
进而，将前述第二段的锥体半角θ设为20～45度，是因为不足20度时进行内表层预压强化处理时喷嘴(密封塞)容易侵入很深，从而在管端部的径扩大方向的力变大，而拉伸强度一旦大于或等于600MPa，即使是较高强度的材料，因顶端的变形变大，所以在最重要的球面状座面上产生变形的危险也存在，另一方面，当大于45度时进行内表层预压强化处理时的喷嘴(密封塞)与喷射管的轴偏移(偏心)的允许范围会变得太小，从而在实际动作中有产生泄露的危险。
本发明中，将前述厚壁细径钢管材料的拉伸强度设为600MPa以上是因为可以达到较高的内表层预压强化处理压力，残留较高的压缩应力，显著地预见内表层预压强化效果。作为厚壁细径钢管的钢材种类，适用不锈钢、trip钢、高压配管用碳素钢、合金钢等。另外，在拉伸强度不足600MPa的厚壁细径钢管材的情况下，也可以在进行连接头部成形后，通过热处理，使该连接头部的部分拉伸强度大于或等于600MPa。
图1是表示本发明的高压燃料喷射管的连接头部构造的第一实施例的纵剖侧视图，图2是表示图1的连接头部构造的第2实施例的纵剖侧视图，图3是表示图1的连接头部构造的第3实施例的纵剖侧视图，图4是表示本发明的高压燃料喷射管的连接头部构造的进行内表层预压强化处理时的喷嘴(密封塞)配合状态的一例的关键部位放大纵剖侧视图，1是厚壁细径钢管、2是连接头部、2a是两段锥形面、2a-1是第一段锥形面、2a-2是第二段锥形面、2a-3是边界线(密封线)、3是球面状的座面(挤压座面)、4是大致圆锥面、5是环状法兰部、6是对象零件、6a是座面(受压座面)、7是喷嘴(密封塞)、8是垫圈(套筒垫圈)、9是紧固螺母、θ是锥体半角。
厚壁细径钢管1由预先切断规定尺寸的拉伸强度大于或等于600MPa的不锈钢、trip钢、高压配管用碳素钢、合金钢等钢材制成的管径D为6m～10mm，壁厚为1.25mm～3.5mm左右的直径比较细的厚壁管构成。
图1所示的第一实施例的高压燃料喷射管的连接头部构造，在厚壁细径钢管1的连接端部设有在内周面上几乎不存在洼坑的连接头部2，该连接头部2由以下构成：外侧周面朝着对象座部的球面状的座面3；环状法兰部5，其从该座面3沿管轴方向留出间隔地形成；圆锥面4，其与前述座面3相连并且直到前述环状法兰部5为止朝顶端变细，而且其管轴方向剖面的轮廓为曲线或直线状；以及头部开口部，其构成为该头部内周面在该钢管的管轴方向的截面的轮廓朝该开口部扩展成两段锥形面2a。
上述连接头部2中，从连接头部末端至前述环状法兰部5背面的管轴方向距离L1在厚壁细径钢管1的壁厚为t、外形为D的情况下，不论是t/D不足0.3还是t/D大于或等于0.3都为0.38D～0.7D，前述座面3的球体半径R为0.45D～0.65D、前述环状法兰部5的外径D1为1.2D～1.4D。
从连接头部2的内周的里面开始由第一段锥形面2a-1以及与第一段锥形面相连的连接头部开口端侧的第二段锥形面2a-2构成的前述两段锥形面2a，其自连接头部末端的锥体总深度LT为0.65L1～1.3L1，并且在前述厚壁细径钢管的内径为Din的情况下，第一段锥形面开口直径DT1为1.15Din～1.7Din、第二段锥形面开口直径DT2为1.2Din～1.9Din，并且，第二段的锥体半角θ为20～45度。
垫圈8通过敛缝等手段被紧卡或松动地卡在环状法兰部5的颈下部。该垫圈8与紧固螺母9的抵接面8-1为平面、圆锥面或球面。而且，环状法兰部5的垫圈8的抵接面也可是与管轴成直角的平坦面或向管轴的后方缩径的圆锥面。
如图2所示的第二实施例举例表示与前述图1所示的第一实施例相比管壁比较厚、顶端座面的球体比较大的高压燃料喷射管的连接头部2，因此该连接头部2与前述图1所示的相同，由以下构成：外侧周面向对象座部安装的球面状的座面3；环状法兰部5，其从该座面3沿管轴方向留出间隔地形成；圆锥面4，其与前述座面3相连并且直到前述环状法兰部5为止朝顶端变细，而且其管轴方向剖面的轮廓为曲线或直线状；头部开口部，其构成为该头部内周面在该钢管的管轴方向的截面的轮廓向该开口部扩展成两段锥形面2a。该连接头部2在内周面上几乎不存在洼坑。
图3所示的第三实施例举例表示与前述图1所示的第一实施例的管径、管壁厚都一样的尺寸(D为Φ8mm、Din为Φ4mm)的高压燃料喷射管的连接头部2，所以与前述图1、图2所示的一样，由以下构成：外侧周面向对象座部安装的球面状的座面3；环状法兰部5，其从该座面3沿管轴方向留出间隔地形成；圆锥面4，其与前述座面3相连并且直到前述环状法兰部5为止朝顶端变细，而且其管轴方向剖面的轮廓为曲线或直线状；头部开口部，其构成为该头部内周面在该钢管的管轴方向截面的轮廓向该开口部扩展成两段锥形面2a而在本实施例的情况下，连接头部2从连接头部末端至环状法兰部5背面的管轴方向距离L1与自连接头部末端的锥体总深度LT长度大致相同，内周面上几乎不存在洼坑。
在如前述图1～图3所示的实施例的连接头部构造的情况下，由于在该连接头部的内径部设有该钢管的管轴方向截面的轮廓向该开口部扩展的两段锥形面2a，因而从连接头部末端至前述环状法兰部5背面的管轴方向距离L1即连接头部的长度在小于等于0.7D的范围内时，能够减小构成该连接头部的空间的体积，通过采用芯模的头部成形法进行头部成形时，芯模主动与头部内面抵接，从而减少了压曲，而且能够消除或尽可能地减小洼坑。
另外，由于两段锥形面2a的相连的连接头部开口端侧的第二段锥形面2a-2是通过采用例如芯模的头部成形法进行成形的，以较高的面压进行挤压成形的，所以可以获得形状精度高表面粗糙度光滑的密封面，因此形状稳定，进行后面将要述及的内表层预压强化处理时的密封性能良好。
另外，本发明的高压燃料喷射管的连接头部构造的情况如图4中进行内表层预压强化处理时的喷嘴(密封塞)配合状态的一例所示，由于喷嘴(密封塞)7与两段锥形面2a的连接头部开口端侧的第二段的锥形面2a-2的局部配合，所以喷嘴(密封塞)7与该管体1没有轴偏移被压卡的精度很好，不仅如此由于第二段的锥形面2a-2如前所述设有形状精度高表面光滑的密封面，因此即使向箭头P方向赋予高压，也能获得较高的密封性，尤其是即使赋予300MPa以上的高压进行内表层预压强化处理也能确保密封的稳定性可靠性。而且，在图4中，将第二段的锥形面2a-2的局部作为喷嘴(密封塞)7的密封面(面接触)，使喷嘴(密封塞)7与第一段的锥形面2a-1和第二段的锥形面2a-2之间的环状的边界线2a-3的局部配合，将该边界线2a-3的局部作为密封线(线接触)自不用言。当然也可以在连接头部2的开口端(第二段的锥形面2a-2的开口端)，使其线接触，进行密封。
实施例1
采用管径为8.0mm、管内径Din为4.0mm、壁厚为2.0mm的厚壁细径钢管(t/D＝0.25)(材质：DIN相当于ST52、拉伸强度800MPa)，通过采用芯模的头部成形法对图1所示的连接头部进行成形。相对本实施例的各厚壁细径钢管的管径D、壁厚t得到的从连接头部末端至前述环状法兰部背面的管轴方向距离L1、座面的球体半径R、环状法兰部外径D1、自连接头部末端的锥体总深度LT、第一段锥形面开口直径DT1、第二段锥形面开口直径DT2、锥体半角θ分别是L1＝5.0mm、R＝4.325mm、D1＝11mm、LT＝3.0mm、DT1＝4.7mm、DT2＝5.2mm、θ＝22度，在连接头部内周面上未确认到洼坑(环状凹部)的产生。
为了确认得到的连接头部的密封性，对设有该连接头部的高压燃料喷射管赋予500MPa的高压，实施内表层预压强化处理，结果确认来自喷嘴(密封塞)配合部的压力媒体完全没有泄露。
实施例2
采用管径为9.0mm、管内径Din为3.0mm、壁厚为3.0mm的厚壁细径钢管(t/D＝0.33)(材质：DIN相当于ST52、拉伸强度640MPa)，通过采用芯模的头部成形法对图2所示的连接头部进行成形。相对本实施例的各厚壁细径钢管的管径D、壁厚t得到的从连接头部的连接头部末端至前述环状法兰部背面的管轴方向距离L1、座面的球体半径R、环状法兰部外径D1、自连接头部末端的锥体总深度LT、第一段锥形面开口直径DT1、第二段锥形面开口直径DT2、锥体半角θ分别是L1＝4.0mm、R＝4.75mm、D1＝12mm、LT＝6.3mm、DT1＝5.1mm、DT2＝5.7mm、θ＝35度，在连接头部内周面上未确认到洼坑(环状凹部)的产生。
为了确认得到的连接头部的密封性，对设有该连接头部的高压燃料喷射管赋予700MPa的高压，实施内表层预压强化处理，结果确认来自喷嘴(密封塞)配合部的压力媒体完全没有泄露。
实施例3
采用管径为8.0mm、管内径Din为4.0mm、壁厚为2.0mm的厚壁细径钢管(t/D＝0.25)(材质：DIN相当于ST52、拉伸强度800MPa)，通过采用芯模的头部成形法对图3所示的连接头部进行成形。相对本实施例的各厚壁细径钢管的管径D、壁厚t得到的从连接头部的连接头部末端至前述环状法兰部背面的管轴方向距离L1、座面的球体半径R、环状法兰部外径D1、自连接头部末端的锥体总深度LT、第一段锥形面开口直径DT1、第二段锥形面开口直径DT2、锥体半角θ分别是L1＝5.0mm、R＝4.325mm、D1＝11mm、LT＝5.1mm、DT1＝4.7mm、DT2＝5.6mm、θ＝40度，在连接头部内周面上未确认到洼坑(环状凹部)的产生。
为了确认得到的连接头部的密封性，对设有该连接头部的高压燃料喷射管赋予500MPa的高压，实施内表层预压强化处理，结果确认来自喷嘴(密封塞)配合部的压力媒体完全没有泄露。
本发明的高压燃料喷射管的连接头部，由于其头部内周面设有该钢管的管轴方向截面的轮廓向该开口部扩展的两段锥形面，所以在该连接头部的内侧几乎不存在因塑性加工而产生的洼坑(环状凹部)，因此消除了该头部成形中洼坑部的底部产生裂纹、因该头部内的流体压力导致气蚀产生裂纹的担忧、以及随着前述头部成形时该洼坑的形成而导致内径的扩大化和应力集中导致内表面的拉伸应力上升的现象，而且能够大幅减小连接头部内周面成为疲劳破坏的起点的可能性，不仅如此即使在t(壁厚)/D(外径)<0.3的厚壁细径钢管的情况下也能避免连接时的环状法兰部与对象零件产生干涉，保持内燃机使用时高压燃料喷射管连接部的正常机能，加之与几乎不存在前述洼坑的燃料流动的顺畅相互作用，从而更准确的燃料喷射成为可能。
另一方面，由于连接头部的内周面设有该钢管的管轴方向截面的轮廓向该开口部扩展的两段锥形面，并且其管轴方向锥体长度以及锥体角度设定适当，所以即使连接头部的管轴方向长度比较长，也能减小压曲成形时该头部的体积，通过采用芯模的头部成形法进行头部成形时，芯模积极地与头部内面抵接，从而减少了压曲，同时在能够消除或尽可能地减小洼坑的基础上，确保对该高压燃料喷射管实施的内表层预压强化处理时稳定的密封面或密封线进而提高喷嘴(密封塞)与该管体的密封性，即使赋予300MPa以上的高压进行内表层预压强化处理时也能保证密封的稳定性和可靠性。
因此，本发明不仅适用于作为柴油内燃机的燃料供给通路而配设的高压燃料喷射管，亦适用于设有由直径比较细的厚壁钢管构成的连接头部的各种高压金属管，工业上利用价值极大。

Claims (4)

1.一种高压燃料喷射管的连接头部构造，
在厚壁细径钢管的连接端部，设有：
球面状的座面；
环状法兰部，其从该座面沿管轴方向留出间隔地形成；
和大致接近球面的圆锥面，其与前述座面相连并且直到前述环状法兰部或前述环状法兰部附近为止朝顶端变细；
插入与前述环状法兰部的背面直接或间接配合的紧固螺母而成，
其特征在于：
在壁厚t/外径D<0.3的厚壁细径钢管的情况下，
从连接头部末端至前述环状法兰部背面的管轴方向距离L1为0.38D～0.7D、前述座面的球体半径R为0.45D～0.65D、前述环状法兰部外径D1为1.2D～1.4D，
在该连接头部的内周面上设有该钢管的管轴方向截面的轮廓向该开口部扩展的两段锥形面。
2.一种高压燃料喷射管的连接头部构造，
在厚壁细径钢管的连接端部，设有：
球面状的座面；
环状法兰部，其从该座面沿管轴方向留出间隔地形成；
和大致接近球面的圆锥面，该圆锥面与前述座面相连并且直到前述环状法兰部或前述环状法兰部附近为止朝顶端变细；
插入与前述环状法兰部的背面直接或间接配合的紧固螺母而成，
其特征在于：
在壁厚t/外径D≥0.3的厚壁细径钢管的情况下，
从连接头部末端至前述环状法兰部背面的管轴方向距离L1为0.38D～0.7D、前述座面的球体半径R为0.45D～0.65D、前述环状法兰部外径D1为1.2D～1.4D，
在该连接头部的内周面上设有该钢管的管轴方向截面的轮廓向该开口部扩展的两段锥形面。
3.根据权利要求1或2所述的高压燃料喷射管的连接头部构造，其特征在于：
前述两段锥形面，其自连接头部末端的锥体总深度LT为0.65L1～1.3L1，
在前述厚壁细径钢管的内径为Din的情况下，连接头部内周面的第一段锥形面开口直径DT1为1.15Din～1.7Din、与前述第一段锥形面相连的连接头部开口端侧的第二段锥形面开口直径DT2为1.2Din～1.9Din，
并且，第二段的锥体半角θ为20～45度。
4.根据权利要求1～3的任一项所述的高压燃料喷射管的连接头部构造，其特征在于，前述厚壁细径钢管材料，其拉伸强度大于或等于600MPa。
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