JP2011252493A5 - - Google Patents

Description

構成要素１００は、交差部１３０で第１ボア１１０と交差する第２ボア１２０を有する。高圧流体流レジーム（regime）、特に高圧と低圧との間で高速で繰り返しサイクルを行うレジームでは、このような交差部１３０には、一般的には、応力を緩和するための何らかの方策がとられていない限り、大きな引張応力が加わる。これは、従来は、ショットピーニング又はオートフレッテージによって行われたが、本明細書中に説明した別のアプローチでは、本明細書中において「面レリーフ(face relief)」と呼ぶ応力解放層１４０を使用し、第２ボア１２０との交差部１３０のところでの引張応力に対して反作用を及ぼす。この面レリーフ１４０は、構成要素１００の一方の面（ここでは下面１５０）の第１ボア１１０の周囲に配置されており、少なくとも一部が交差部１３０の下に配置されている。下面１５０の大部分には面レリーフ領域が設けられていない。これは、第１ボア１１０の領域の下面の面積の小さな割合しか占めないためである。

１００ 構成要素
１１０ 第１ボア
１２０ 第２ボア
１３０ 交差部
１４０ 面レリーフ（応力解放層）
１５０ 下面

Claims (20)

1. 加圧流体が流れる間、穿孔エレメント内の第１ボアと第２ボアとの交差部における引張応力を低減する方法であって、
   第１荷重エレメントによって前記穿孔エレメントの第１面に荷重を加えることにより、前記穿孔エレメントの前記第１面における、前記第１荷重エレメントによって荷重が加えられた場所に圧縮フープ応力を発生させる工程を含み、
   前記工程において、
   前記穿孔エレメントの前記第１面には、前記交差部における引張応力に対抗する圧縮応力を発生させる応力解放層が、前記第１荷重エレメントにおける前記第１面に対応する面に面するように形成されており、
   前記第１荷重エレメントから前記応力解放層を通して前記穿孔エレメントに荷重力が加えられ、
   前記応力解放層は、少なくとも、前記第１ボアと前記第２ボアとの間の前記交差部
   に面するように前記第１面に沿って延びているが、前記穿孔エレメントの前記第１面の少なくとも一部分に亘って延びておらず、
   前記交差部は、前記圧縮フープ応力が、前記穿孔エレメントの前記交差部における引張応力に対抗するように、前記穿孔エレメントの前記第１面に対して位置決めされている、方法。
2. 請求項１に記載の方法において、
   荷重力が応力解放層にポアソン効果による応力を提供し、これにより、更に、前記穿孔エレメントの前記交差部に圧縮応力を提供する、方法。
3. 請求項１又は２に記載の方法において、
   前記第１ボアは前記穿孔エレメントの前記第１面と第２面との間を延びており、
   前記方法は、更に、前記穿孔エレメントの前記第２面に第２荷重エレメントによって荷重を加える工程であって、荷重力により前記穿孔エレメントに曲げモーメントを加え、これにより前記穿孔エレメントの前記交差部に圧縮応力を加える工程を含む、方法。
4. 加圧流体流用のシステム内の穿孔エレメントであって、
   前記穿孔エレメントは第１ボア及び第２ボアを含み、前記第１ボア及び前記第２ボアの間に交差部が形成されており、
   前記第１ボアは前記穿孔エレメントの第１面から延びており、
   前記穿孔エレメント内の引張応力が、請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の方法によって低減される、穿孔エレメント。
5. 請求項４に記載の穿孔エレメントにおいて、
   前記穿孔エレメントは実質的に円筒形である、穿孔エレメント。
6. 請求項５に記載の穿孔エレメントにおいて、
   前記穿孔エレメントの外径の前記第１ボアの直径に対する比は５よりも大きい、穿孔エレメント。
7. 請求項４乃至６のうちのいずれか一項に記載の穿孔エレメント及び第１荷重エレメントを含む、加圧流体流用システム。
8. 請求項７に記載のシステムにおいて、
   前記応力解放層は、前記第１ボアの周囲に前記第１ボアと隣接して配置されている、システム。
9. 請求項７又は８に記載のシステムにおいて、
   前記応力解放層は、前記穿孔エレメントの前記第１面に一体に形成されている、システム。
10. 請求項７、８、又は９に記載のシステムにおいて、
    前記応力解放層は実質的に環状である、システム。
11. 請求項１０に記載のシステムにおいて、
    前記応力解放層の外径の前記第１ボアの直径に対する比は２乃至７である、システム。
12. 請求項７乃至１１のうちのいずれか一項に記載のシステムにおいて、
    前記第２ボアの中心から前記第１荷重エレメントに隣接した前記応力解放層の面までの距離の前記第１ボアの直径に対する比は、２よりも小さい、システム。
13. 請求項７乃至１２のうちのいずれか一項に記載のシステムにおいて、
    前記応力解放層は、前記交差部に面するように前記第１面に沿って、前記第１面の前記第１ボアに対して半径方向に非対称に延びている、システム。
14. 請求項１３に記載のシステムにおいて、
    前記応力解放層を通して前記穿孔エレメントに加わる荷重力のバランスをとるように、一つ又はそれ以上の荷重バランス領域が、前記穿孔エレメントの前記第１面と、前記第１荷重エレメントにおける前記第１面に対応する面との間に設けられている、システム。
15. 加圧流体流用システムであって、
    請求項４乃至６のうちのいずれか一項に記載の穿孔エレメントと、
    第１荷重エレメントと、
    第２荷重エレメントと、を含み、
    前記穿孔エレメントの前記第１面と、前記第１荷重エレメントにおける前記第１面に対応する面との間に第１応力解放層が形成され、
    前記穿孔エレメントの第２面と、前記第２荷重エレメントにおける前記第２面に対応する面との間に第２応力解放層が形成され、
    前記第１ボアは前記穿孔エレメントの前記第１面と前記第２面との間を延びており、
    第１荷重力が前記第１荷重エレメントから前記第１応力解放層を通して前記穿孔エレメントに加えられ、
    第２荷重力が前記第２荷重エレメントから前記第２応力解放層を通して前記穿孔エレメントに加えられ、
    前記第１応力解放層は、少なくとも、前記第１ボアと前記第２ボアとの間の前記交差部に面するように前記第１面に沿って延びているが、前記穿孔エレメントの前記第１面の少なくとも一部分に亘って延びていない、システム。
16. 請求項１５に記載のシステムにおいて、
    前記第２応力解放層は、全体として、前記第１ボアから前記第１応力解放層よりも遠くに配置されている、システム。
17. 請求項１５又は１６に記載のシステムにおいて、
    前記穿孔エレメントの幅の前記穿孔エレメントの高さに対する比は少なくとも２である、システム。
18. 請求項１５、１６、又は１７に記載のシステムにおいて、
    前記第１応力解放層及び前記第２応力解放層は、両方とも、実質的に環状であり、前記第２応力解放層の内径は前記第１応力解放層の外径よりも大きい、システム。
19. 請求項１５乃至１８のうちのいずれか一項に記載のシステムにおいて、
    前記第１ボアは、第１及び第２の荷重エレメント間で前記穿孔エレメントに荷重が加えられたとき、荷重力により第１ボアを実質的に平行にするようにテーパしている、システム。
20. 請求項７乃至１９のうちのいずれか一項に記載のシステムを含む、内燃エンジンで使用するための燃料インジェクタ。