JP3787898B2 - 高圧燃料噴射管の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外径４．５〜２０．０ｍｍ程度で、肉厚１．５〜８．０ｍｍ程度の厚肉細径の高圧燃料噴射管およびその製造方法に係り、特にディーゼル内燃機関に使用される高圧燃料噴射管の製造方法に関するものである。
【０００２】
なお、本明細書において「高圧燃料噴射管」とは、接続端部に頭部成形を施す前の高圧燃料噴射管用の管材のみならず、前記頭部成形を施したり、あるいはその後曲げ加工を施したものや、さらには予め燃料を高圧ポンプにより加圧してこれを蓄圧し機械的又は電気的に制御される開閉弁で燃焼室へ供給するために前記蓄圧室として働く、いわゆる「コモンレール」などを含めた総称を表すものである。
【０００３】
【従来の技術】
ディーゼルエンジン用燃料噴射管に利用される高圧燃料噴射管は、近年ＮＯｘの低減や黒煙軽減対策のために、燃料の高圧化の傾向が大きくなり、噴射時間１〜２ｍｓｅｃ、最大流速５０ｍ／ｓｅｃ、内圧６０〜１５００バール（ピーク値）の高圧で燃料を噴射することが要求され始めている。
このような市場要求の変化に伴って、空中を浮遊したり、外部より侵入したりする金属粉などの微小異物が高圧燃料噴射管の内面に付着すると、噴射ノズルの詰まりが発生し、これによってディーゼルエンジンの不調や燃料ポンプの破損などの可能性が生ずるため、これを防止することを目的として高圧燃料噴射管の内面清浄度をいかにして高めるかが大きな課題とされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、高圧燃料噴射管の製造工程において該噴射管の内周面に侵入、付着する微小異物を、単に高圧エアーをブローして洗浄していたが、十分な洗浄が行われず、結果として噴射ノズルの詰まりが発生し、これによってディーゼルエンジンの不調や燃料ポンプの破損などが発生する可能性があり、より一層の改良が要望されているのが現状である。
【０００５】
本発明は前記したようなこの種の高圧燃料噴射管の製造工程の現状に鑑みなされたものであり、その目的は高圧燃料噴射管の内面清浄度を高めて種々の微小異物を内周面からほぼ完全に除去し、したがって噴射ノズルの詰まりの発生を防止し、これによってディーゼルエンジンの不調や燃料ポンプの破損などを予防することが可能な高圧燃料噴射管の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、内燃機関に使用する細径厚肉の高圧燃料噴射管の製造方法において、伸管工程と前記伸管工程に続く熱処理工程を複数回繰返して実施する工程を含み、かつ、最終回の伸管工程とそれに続く熱処理工程を実施した後に、外部より侵入して管の内周面に付着している微小異物を清浄するために、前記微小異物を溶解する微小異物溶解液を管内に通液し、前記溶解液の溶解作用に基づいて前記微小異物を溶解清浄する工程を実施することを特徴とする高圧燃料噴射管の製造方法を要旨とするものであり、また前記微小異物を溶解するための前記溶解液は、酸、アルカリあるいは有機溶剤であり、さらに前記微小異物溶解液による清浄を、異なる種類の前記液あるいは同種の液にて複数回繰り返すことが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明では通常行われているように伸管加工と熱処理加工を４〜６回繰り返して、高圧燃料噴射管を製造する。そして最終伸管工程の後、微小異物溶解液によって内周面を洗浄するが、この際に使用される微小異物溶解液としては、鉄系の微小異物に対しては酸の系統のリン酸系、シュウ酸−過酸化水素系などのものが用いられるが、具体的には三菱ガス化学（株）製の「ＣＰＬ−２００」などが挙げられ、液温１０〜４０℃で使用される。
またアルミニウム系の微小異物に対しては苛性ソーダなどのアルカリ系の溶解液も用いることができ、さらに有機系の微小異物に対しては前記酸系の溶解液が有効で、かつ油脂に対してはメタノール、ブタノールなどのアルコール類、塩化メチレン、ノルマルヘキサンなどの有機溶剤も使用することができる。
【０００８】
さらに必要に応じ、前記酸、アルカリ或いは有機溶剤を同種のものであれば適宜混合して使用することもでき、また微小異物溶解液のうち異なる種類の液を複数回繰り返して使用することもできる。例えば、対象となる微小異物によって、初めに酸の系統の溶解液を用いて清浄し、次ぎにアルカリ系の溶解液を用いて清浄することもできる。或いは同種の液、例えば初めにリン酸系の溶解液で清浄し、後にシュウ酸−過酸化水素系の溶解液で清浄することもできる。
【０００９】
このように微小異物溶解液によって内周面を洗浄された燃料噴射管は、その後再度酸洗し、次いでクールミン化学工業（株）製の「クールミンＯ剤」（商品名）などを用いて中和し、乾燥して最終燃料噴射管となる。
【００１０】
【実施例】
実施例１：
４回の伸管加工と熱処理加工を施して得られたＪＩＳ Ｇ３３４５５ ＳＴＳ３７０からなる外径が５．０ｍｍ、内径が２．０ｍｍ、肉厚１．５ｍｍの燃料噴射管６本を常法に従い脱脂・洗浄し酸洗した後、三菱ガス化学（株）製「ＣＰＬ−２００」（商品名）からなる微小異物溶解液を用いて管内を通過させて、その内周面に常温で２分間洗浄を施した。その後、１０容量％濃度の塩酸を用いて管内を常温で１５秒間通過させて酸洗し、中和、乾燥した。
【００１１】
このようにした得られた高圧燃料噴射管の内周面の清浄度を測定した結果、鉄製微小異物は殆ど測定されなかった。
【００１２】
実施例２：
実施例１と同様の寸法でＪＩＳ ＳＴＳ ４１０からなる燃料噴射管６本を、実施例１と同様に脱脂、洗浄し酸洗した。次いでリン酸（７０容量％）−硫酸（２０容量％）−クロム酸（５００ｇ／リットルのクロム酸水溶液を１０容量％）からなる微小異物溶解液を用いて、管内を温度７０℃で５分間洗浄を施した。次いで実施例１同様に管内を酸洗し、中和、乾燥した。
【００１３】
このようにして得られた高圧燃料噴射管の内周面の清浄度を測定した結果、有機物製微小異物は殆ど測定されなかった。
【００１４】
実施例３：
実施例１と同様の寸法でＪＩＳ ＳＴＳ ４８０からなる燃料噴射管６本を、１０容量％濃度のＮａＯＨからなる微小異物溶解液を用いて、管内を常温で５分間通過させて洗浄を施した。次いで管内を水洗し、乾燥した。
このようにして得られた高圧燃料噴射管の内周面の清浄度を測定した結果、アルミニウム製微小異物は殆ど測定されなかった。
【００１５】
実施例４：
実施例１と同様の寸法でＪＩＳ ＳＴＳ ３７０からなる燃料噴射管６本を、ノルマルヘキサン（９６容量％）とブタノール（９９容量％）の混合液からなる微小異物溶解液を用いて、管内を常温で１０分間通過させて洗浄を施した後、管内を乾燥した。
このようにして得られた高圧燃料噴射管の内周面の清浄度を測定した結果、油脂製微小異物は殆ど測定されなかった。
【００１６】
実施例５：
実施例１と同様の寸法と材質の燃料噴射管６本を、実施例１と同様に脱脂、洗浄し酸洗した。次いで管内に実施例１と同様な清浄処理を施した後、１０容量％濃度の塩酸を用いて管内を常温で１５秒間通過させて酸洗し、中和した。
その後、管内にさらに実施例２と同様の清浄処理、酸洗、中和、乾燥の各処理を施した。
このようにして得られた高圧燃料噴射管の内周面の清浄度を測定した結果、鉄製微小異物および有機物製微小異物は殆ど測定されなかった。
【００１７】
実施例６：
実施例１と同様の寸法と材質の燃料噴射管６本を、実施例１と同様に脱脂、洗浄し酸洗した。次いで管内に実施例１と同様な清浄処理を施した後、１０容量％濃度の塩酸を用いて管内を常温で１５秒間通過させて酸洗し、中和した。
その後、管内にさらに実施例３と同様の清浄処理、酸洗、中和、乾燥の各処理を施した。
このようにして得られた高圧燃料噴射管の内周面の清浄度を測定した結果、鉄製微小異物およびアルミニウム製微小異物は殆ど測定されなかった。
【００１８】
比較例１：
実施例１と同様の寸法と材質の燃料噴射管６本を、実施例１と同様に常法に従い管内を脱脂、洗浄し、酸洗した後、内周面をエアーブローした。
【００１９】
このようにして得られた高圧燃料噴射管の内周面の清浄度を測定した結果、かなりの大きさの鉄製微小異物が測定されるとともに、多数の小さなアルミニウム製微小異物も測定された。さらに綿繊維状の有機物製微小異物もかなりの本数測定された。
前記したことから明らかのように、高品質の高圧燃料噴射管を製造するためには、常法による脱脂、酸洗では全く不十分であり、本発明による管の内周面に付着している微小異物を溶解清浄するための「微小異物溶解液」による処理工程が不可欠であることが判る。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べた通り本発明によれば、種々の微小異物を高圧燃料噴射管の内周面からほぼ完全に除去し、したがって噴射ノズルの詰まりの発生を防止し、これによってディーゼルエンジンの不調や燃料ポンプの破損などを予防することが可能となる高圧燃料噴射管の製造方法を提供することができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、外径４．５〜２０．０ｍｍ程度で、肉厚１．５〜８．０ｍｍ程度の厚肉細径の高圧燃料噴射管およびその製造方法に係り、特にディーゼル内燃機関に使用される高圧燃料噴射管の製造方法に関するものである。
【０００２】
なお、本明細書において「高圧燃料噴射管」とは、接続端部に頭部成形を施す前の高圧燃料噴射管用の管材のみならず、前記頭部成形を施したり、あるいはその後曲げ加工を施したものや、さらには予め燃料を高圧ポンプにより加圧してこれを蓄圧し機械的又は電気的に制御される開閉弁で燃焼室へ供給するために前記蓄圧室として働く、いわゆる「コモンレール」などを含めた総称を表すものである。
【０００３】
【従来の技術】
ディーゼルエンジン用燃料噴射管に利用される高圧燃料噴射管は、近年ＮＯｘの低減や黒煙軽減対策のために、燃料の高圧化の傾向が大きくなり、噴射時間１〜２ｍｓｅｃ、最大流速５０ｍ／ｓｅｃ、内圧６０〜１５００バール（ピーク値）の高圧で燃料を噴射することが要求され始めている。
このような市場要求の変化に伴って、空中を浮遊したり、外部より侵入したりする金属粉などの微小異物が高圧燃料噴射管の内面に付着すると、噴射ノズルの詰まりが発生し、これによってディーゼルエンジンの不調や燃料ポンプの破損などの可能性が生ずるため、これを防止することを目的として高圧燃料噴射管の内面清浄度をいかにして高めるかが大きな課題とされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、高圧燃料噴射管の製造工程において該噴射管の内周面に侵入、付着する微小異物を、単に高圧エアーをブローして洗浄していたが、十分な洗浄が行われず、結果として噴射ノズルの詰まりが発生し、これによってディーゼルエンジンの不調や燃料ポンプの破損などが発生する可能性があり、より一層の改良が要望されているのが現状である。
【０００５】
本発明は前記したようなこの種の高圧燃料噴射管の製造工程の現状に鑑みなされたものであり、その目的は高圧燃料噴射管の内面清浄度を高めて種々の微小異物を内周面からほぼ完全に除去し、したがって噴射ノズルの詰まりの発生を防止し、これによってディーゼルエンジンの不調や燃料ポンプの破損などを予防することが可能な高圧燃料噴射管の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、内燃機関に使用する細径厚肉の高圧燃料噴射管の製造方法において、伸管工程と前記伸管工程に続く熱処理工程を複数回繰返して実施する工程を含み、かつ、最終回の伸管工程とそれに続く熱処理工程を実施した後に、外部より侵入して管の内周面に付着している微小異物を清浄するために、前記微小異物を溶解する微小異物溶解液を管内に通液し、前記溶解液の溶解作用に基づいて前記微小異物を溶解清浄する工程を実施することを特徴とする高圧燃料噴射管の製造方法を要旨とするものであり、また前記微小異物を溶解するための前記溶解液は、酸、アルカリあるいは有機溶剤であり、さらに前記微小異物溶解液による清浄を、異なる種類の前記液あるいは同種の液にて複数回繰り返すことが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明では通常行われているように伸管加工と熱処理加工を４〜６回繰り返して、高圧燃料噴射管を製造する。そして最終伸管工程の後、微小異物溶解液によって内周面を洗浄するが、この際に使用される微小異物溶解液としては、鉄系の微小異物に対しては酸の系統のリン酸系、シュウ酸−過酸化水素系などのものが用いられるが、具体的には三菱ガス化学（株）製の「ＣＰＬ−２００」などが挙げられ、液温１０〜４０℃で使用される。
またアルミニウム系の微小異物に対しては苛性ソーダなどのアルカリ系の溶解液も用いることができ、さらに有機系の微小異物に対しては前記酸系の溶解液が有効で、かつ油脂に対してはメタノール、ブタノールなどのアルコール類、塩化メチレン、ノルマルヘキサンなどの有機溶剤も使用することができる。
【０００８】
さらに必要に応じ、前記酸、アルカリ或いは有機溶剤を同種のものであれば適宜混合して使用することもでき、また微小異物溶解液のうち異なる種類の液を複数回繰り返して使用することもできる。例えば、対象となる微小異物によって、初めに酸の系統の溶解液を用いて清浄し、次ぎにアルカリ系の溶解液を用いて清浄することもできる。或いは同種の液、例えば初めにリン酸系の溶解液で清浄し、後にシュウ酸−過酸化水素系の溶解液で清浄することもできる。
【０００９】
このように微小異物溶解液によって内周面を洗浄された燃料噴射管は、その後再度酸洗し、次いでクールミン化学工業（株）製の「クールミンＯ剤」（商品名）などを用いて中和し、乾燥して最終燃料噴射管となる。
【００１０】
【実施例】
実施例１：
４回の伸管加工と熱処理加工を施して得られたＪＩＳ Ｇ３３４５５ ＳＴＳ３７０からなる外径が５．０ｍｍ、内径が２．０ｍｍ、肉厚１．５ｍｍの燃料噴射管６本を常法に従い脱脂・洗浄し酸洗した後、三菱ガス化学（株）製「ＣＰＬ−２００」（商品名）からなる微小異物溶解液を用いて管内を通過させて、その内周面に常温で２分間洗浄を施した。その後、１０容量％濃度の塩酸を用いて管内を常温で１５秒間通過させて酸洗し、中和、乾燥した。
【００１１】
このようにした得られた高圧燃料噴射管の内周面の清浄度を測定した結果、鉄製微小異物は殆ど測定されなかった。
【００１２】
実施例２：
実施例１と同様の寸法でＪＩＳ ＳＴＳ ４１０からなる燃料噴射管６本を、実施例１と同様に脱脂、洗浄し酸洗した。次いでリン酸（７０容量％）−硫酸（２０容量％）−クロム酸（５００ｇ／リットルのクロム酸水溶液を１０容量％）からなる微小異物溶解液を用いて、管内を温度７０℃で５分間洗浄を施した。次いで実施例１同様に管内を酸洗し、中和、乾燥した。
【００１３】
このようにして得られた高圧燃料噴射管の内周面の清浄度を測定した結果、有機物製微小異物は殆ど測定されなかった。
【００１４】
実施例３：
実施例１と同様の寸法でＪＩＳ ＳＴＳ ４８０からなる燃料噴射管６本を、１０容量％濃度のＮａＯＨからなる微小異物溶解液を用いて、管内を常温で５分間通過させて洗浄を施した。次いで管内を水洗し、乾燥した。
このようにして得られた高圧燃料噴射管の内周面の清浄度を測定した結果、アルミニウム製微小異物は殆ど測定されなかった。
【００１５】
実施例４：
実施例１と同様の寸法でＪＩＳ ＳＴＳ ３７０からなる燃料噴射管６本を、ノルマルヘキサン（９６容量％）とブタノール（９９容量％）の混合液からなる微小異物溶解液を用いて、管内を常温で１０分間通過させて洗浄を施した後、管内を乾燥した。
このようにして得られた高圧燃料噴射管の内周面の清浄度を測定した結果、油脂製微小異物は殆ど測定されなかった。
【００１６】
実施例５：
実施例１と同様の寸法と材質の燃料噴射管６本を、実施例１と同様に脱脂、洗浄し酸洗した。次いで管内に実施例１と同様な清浄処理を施した後、１０容量％濃度の塩酸を用いて管内を常温で１５秒間通過させて酸洗し、中和した。
その後、管内にさらに実施例２と同様の清浄処理、酸洗、中和、乾燥の各処理を施した。
このようにして得られた高圧燃料噴射管の内周面の清浄度を測定した結果、鉄製微小異物および有機物製微小異物は殆ど測定されなかった。
【００１７】
実施例６：
実施例１と同様の寸法と材質の燃料噴射管６本を、実施例１と同様に脱脂、洗浄し酸洗した。次いで管内に実施例１と同様な清浄処理を施した後、１０容量％濃度の塩酸を用いて管内を常温で１５秒間通過させて酸洗し、中和した。
その後、管内にさらに実施例３と同様の清浄処理、酸洗、中和、乾燥の各処理を施した。
このようにして得られた高圧燃料噴射管の内周面の清浄度を測定した結果、鉄製微小異物およびアルミニウム製微小異物は殆ど測定されなかった。
【００１８】
比較例１：
実施例１と同様の寸法と材質の燃料噴射管６本を、実施例１と同様に常法に従い管内を脱脂、洗浄し、酸洗した後、内周面をエアーブローした。
【００１９】
このようにして得られた高圧燃料噴射管の内周面の清浄度を測定した結果、かなりの大きさの鉄製微小異物が測定されるとともに、多数の小さなアルミニウム製微小異物も測定された。さらに綿繊維状の有機物製微小異物もかなりの本数測定された。
前記したことから明らかのように、高品質の高圧燃料噴射管を製造するためには、常法による脱脂、酸洗では全く不十分であり、本発明による管の内周面に付着している微小異物を溶解清浄するための「微小異物溶解液」による処理工程が不可欠であることが判る。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べた通り本発明によれば、種々の微小異物を高圧燃料噴射管の内周面からほぼ完全に除去し、したがって噴射ノズルの詰まりの発生を防止し、これによってディーゼルエンジンの不調や燃料ポンプの破損などを予防することが可能となる高圧燃料噴射管の製造方法を提供することができる。
Claims (6)
- 内燃機関に使用する細径厚肉の高圧燃料噴射管の製造方法において、伸管工程と前記伸管工程に続く熱処理工程を複数回繰返して実施する工程を含み、かつ、最終回の伸管工程とそれに続く熱処理工程を実施した後に、外部より侵入して管の内周面に付着している微小異物を清浄するために、前記微小異物を溶解する微小異物溶解液を管内に通液し、前記微小異物を溶解清浄する工程を実施すること、を特徴とする高圧燃料噴射管の製造方法。
- 微小異物溶解液が、酸、アルカリ、あるいは有機溶剤から選ばれた少なくとも１種である請求項１に記載の高圧燃料噴射管の製造方法。
- 微小異物溶解液が、鉄系の微小異物を溶解清浄するためにリン酸系またはシュウ酸ー過酸化水素系のものからなる請求項１に記載の高圧燃料噴射管の製造方法。
- 微小異物溶解液が、アルミニュウム系の微小異物を溶解清浄するために苛性ソーダからなる請求項１に記載の高圧燃料噴射管の製造方法。
- 微小異物溶解液が、有機系の微小異物を溶解清浄するためにリン酸系またはシュウ酸ー過酸化水素系のものからなる請求項１に記載の高圧燃料噴射管の製造方法。
- 微小異物溶解液が、油脂系の微小異物を溶解清浄するために有機溶剤からなる請求項１に記載の高圧燃料噴射管の製造方法。
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