JPH1078175A - 高圧燃料レールとその製造方法 - Google Patents
高圧燃料レールとその製造方法Info
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- JPH1078175A JPH1078175A JP8248839A JP24883996A JPH1078175A JP H1078175 A JPH1078175 A JP H1078175A JP 8248839 A JP8248839 A JP 8248839A JP 24883996 A JP24883996 A JP 24883996A JP H1078175 A JPH1078175 A JP H1078175A
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- Japan
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- pressure
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- Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 流通路の形状に依存されずに、高圧燃料レー
ルの内周面の疲労強度を増大することが可能な高圧燃料
レールの製造方法を提供する。 【解決手段】 外径２２ｍｍ、内径１０ｍｍ、材質ＤＩ
Ｎ ＳＴ ５２のレール材を使用し、流通路に２００μ
ｍの傷を付した後に、該レール材の全内周面を油圧作動
油で満たした後、高圧ポンプにより２４００Ｂａｒに加
圧し、この加圧後油圧作動油を除去することにより、流
通路内周面に残留圧縮応力を付与する。このように残留
圧縮応力を付与したレール材は、１２００±５０Ｂａｒ
で１５Ｈｚの繰り返し圧力の印加を、１×１０７回繰り
返しても流通路の内面には破損は確認されなかった。
ルの内周面の疲労強度を増大することが可能な高圧燃料
レールの製造方法を提供する。 【解決手段】 外径２２ｍｍ、内径１０ｍｍ、材質ＤＩ
Ｎ ＳＴ ５２のレール材を使用し、流通路に２００μ
ｍの傷を付した後に、該レール材の全内周面を油圧作動
油で満たした後、高圧ポンプにより２４００Ｂａｒに加
圧し、この加圧後油圧作動油を除去することにより、流
通路内周面に残留圧縮応力を付与する。このように残留
圧縮応力を付与したレール材は、１２００±５０Ｂａｒ
で１５Ｈｚの繰り返し圧力の印加を、１×１０７回繰り
返しても流通路の内面には破損は確認されなかった。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高圧燃料の供給に
使用される高圧燃料レールとその製造方法とに関するも
のである。
使用される高圧燃料レールとその製造方法とに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】自動車のディーゼル内燃機関の１０００
ｋｇｆ／ｃｍ２以上の圧力の高圧燃料の供給路には、厚
肉細径の鋼管が高圧燃料レールとして使用され、この高
圧燃料レールの周壁の複数位置に分岐接続体が接続され
てコモンレールとして用いられている。高圧燃料レール
は、各種の形式のものがあるが、基本的には図１に示す
ように、高圧燃料が供給される本管１に、継手金具４に
よって流通路３″を備えた分岐枝管３が本管１の軸芯に
直角方向に取り付けられている。本管１としては、例え
ば外径２０ｍｍ、肉厚６ｍｍのものが使用され、図２に
示すように本管１の流通路１′の周面には、貫孔２′が
形成され、貫孔２′の端部には本管１の外周面方向に拡
大開口し、貫孔２′の軸芯を中心とした回転面形状の受
圧座面２が形成されている。そして、分岐枝管３の先端
には、押圧頭部６が形成され、押圧頭部６の端部には受
圧座面２と対接する押圧座面６′が形成され、押圧座面
６′を受圧座面２に対接させて、分岐枝管３が本管１
に、本管１に取り付けた継手金具４の螺子孔４′にナッ
ト５を螺合することにより該ナットの先端部を押圧頭部
６の背後に形成されたフランジ壁３′と当接せしめて固
定されている（図示実施例ではナット５と押圧頭部６の
間にスリーブが介在されている）。このようにすること
により、本管１の流通路１′に繋がる流通路３″が形成
されている。
ｋｇｆ／ｃｍ２以上の圧力の高圧燃料の供給路には、厚
肉細径の鋼管が高圧燃料レールとして使用され、この高
圧燃料レールの周壁の複数位置に分岐接続体が接続され
てコモンレールとして用いられている。高圧燃料レール
は、各種の形式のものがあるが、基本的には図１に示す
ように、高圧燃料が供給される本管１に、継手金具４に
よって流通路３″を備えた分岐枝管３が本管１の軸芯に
直角方向に取り付けられている。本管１としては、例え
ば外径２０ｍｍ、肉厚６ｍｍのものが使用され、図２に
示すように本管１の流通路１′の周面には、貫孔２′が
形成され、貫孔２′の端部には本管１の外周面方向に拡
大開口し、貫孔２′の軸芯を中心とした回転面形状の受
圧座面２が形成されている。そして、分岐枝管３の先端
には、押圧頭部６が形成され、押圧頭部６の端部には受
圧座面２と対接する押圧座面６′が形成され、押圧座面
６′を受圧座面２に対接させて、分岐枝管３が本管１
に、本管１に取り付けた継手金具４の螺子孔４′にナッ
ト５を螺合することにより該ナットの先端部を押圧頭部
６の背後に形成されたフランジ壁３′と当接せしめて固
定されている（図示実施例ではナット５と押圧頭部６の
間にスリーブが介在されている）。このようにすること
により、本管１の流通路１′に繋がる流通路３″が形成
されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】高圧燃料レールの内周
面には、前述のように、１０００ｋｇｆ／ｃｍ２以上の
圧力がかかるので、高圧燃料レールの材料疲労は大き
く、疲労限度に達するまでの動作寿命時間が余り長くと
れないのが実情である。この高圧燃料レールの動作寿命
時間を延長させるために、液体ホーニング加工によって
内周面を平滑に仕上げたり、内周面のショットピーニン
グ加工を行ったりして、疲労強度を増大させることが行
われているが、高圧燃料レールでは高圧燃料の流通路が
直角に交わっているために、内周面を同一条件で処理で
きないという問題がある。また、加工処理後に熱処理を
行って強度を向上させることも行われているが、この方
法では熱処理の歪みが生じ、取り付け精度を確保するこ
とが困難になることがある。
面には、前述のように、１０００ｋｇｆ／ｃｍ２以上の
圧力がかかるので、高圧燃料レールの材料疲労は大き
く、疲労限度に達するまでの動作寿命時間が余り長くと
れないのが実情である。この高圧燃料レールの動作寿命
時間を延長させるために、液体ホーニング加工によって
内周面を平滑に仕上げたり、内周面のショットピーニン
グ加工を行ったりして、疲労強度を増大させることが行
われているが、高圧燃料レールでは高圧燃料の流通路が
直角に交わっているために、内周面を同一条件で処理で
きないという問題がある。また、加工処理後に熱処理を
行って強度を向上させることも行われているが、この方
法では熱処理の歪みが生じ、取り付け精度を確保するこ
とが困難になることがある。
【０００４】本発明は、前述したような高圧燃料レール
の現状に鑑みてなされたものであり、その第１の目的
は、流通路の形状に依存されずに、内周面の疲労強度が
増大された高圧燃料レールを提供することにある。
の現状に鑑みてなされたものであり、その第１の目的
は、流通路の形状に依存されずに、内周面の疲労強度が
増大された高圧燃料レールを提供することにある。
【０００５】また、本発明の第２の目的は、流通路の形
状に依存されずに、高圧燃料レールの内周面の疲労強度
を増大することが可能な高圧燃料レールの製造方法を提
供することにある。
状に依存されずに、高圧燃料レールの内周面の疲労強度
を増大することが可能な高圧燃料レールの製造方法を提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るために、本発明の第１の実施態様は、厚肉細径の金属
管で構成される高圧燃料レールにおける高圧燃料が流通
する流通路の内面が、圧縮応力の残留面で形成されてい
ることを特徴とするものである。
るために、本発明の第１の実施態様は、厚肉細径の金属
管で構成される高圧燃料レールにおける高圧燃料が流通
する流通路の内面が、圧縮応力の残留面で形成されてい
ることを特徴とするものである。
【０００７】前記第２の目的を達成するために、本発明
の第２の実施態様は、厚肉細径の金属管で構成される高
圧燃料レールにおける高圧燃料が流通する流通路の内面
に、肉厚の２５％から７５％が降伏する圧力を印加し、
印加後に前記圧力を除去することにより圧縮応力の残留
面を形成することを特徴とするものである。
の第２の実施態様は、厚肉細径の金属管で構成される高
圧燃料レールにおける高圧燃料が流通する流通路の内面
に、肉厚の２５％から７５％が降伏する圧力を印加し、
印加後に前記圧力を除去することにより圧縮応力の残留
面を形成することを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を高圧燃料レール
の製造方法に係る一実施例に基づき説明する。本発明で
は、管径が２０ｍｍ以下の厚肉細径の鋼管または、鍛造
品に流通路を孔明け加工した管体をレール材とし、この
レール材に分岐枝管や各種ゲージの取付口を加工する。
取付口が加工されたレール材に対して、必要個所にシー
ルを施して圧力媒体としての油等の流体を満たし、高圧
ポンプにより高圧に加圧された前記流体によりレール材
の全内周面（流通路全表面）を加圧し、この加圧後に高
圧流体を取り除いて、レール材の流通路全表面（図２を
転用すると、流通路１′の内周面と貫孔２′の内周面）
に圧縮応力を残留させる。
の製造方法に係る一実施例に基づき説明する。本発明で
は、管径が２０ｍｍ以下の厚肉細径の鋼管または、鍛造
品に流通路を孔明け加工した管体をレール材とし、この
レール材に分岐枝管や各種ゲージの取付口を加工する。
取付口が加工されたレール材に対して、必要個所にシー
ルを施して圧力媒体としての油等の流体を満たし、高圧
ポンプにより高圧に加圧された前記流体によりレール材
の全内周面（流通路全表面）を加圧し、この加圧後に高
圧流体を取り除いて、レール材の流通路全表面（図２を
転用すると、流通路１′の内周面と貫孔２′の内周面）
に圧縮応力を残留させる。
【０００９】この場合に加圧して使用する流体として
は、水、油圧作動油なども使用できるが、洗浄液を使用
すると、高圧流体の噴出加圧時に、レール材内部の洗浄
も同時に行えるので便利である。また、高圧流体のレー
ル材の内周に噴出加圧される圧力は、レール材の流通路
の内表面の降伏点を越える圧力以上で、流通路が破損し
ない限り大きいことが望ましいが、加圧によりシールが
破損しレール材が使用不能となることがあり、本発明者
等の実測解析の結果では、肉厚の２５％〜７５％が降伏
する圧力が最適であることが確かめられた。
は、水、油圧作動油なども使用できるが、洗浄液を使用
すると、高圧流体の噴出加圧時に、レール材内部の洗浄
も同時に行えるので便利である。また、高圧流体のレー
ル材の内周に噴出加圧される圧力は、レール材の流通路
の内表面の降伏点を越える圧力以上で、流通路が破損し
ない限り大きいことが望ましいが、加圧によりシールが
破損しレール材が使用不能となることがあり、本発明者
等の実測解析の結果では、肉厚の２５％〜７５％が降伏
する圧力が最適であることが確かめられた。
【００１０】なお肉厚の２５％未満では圧縮応力を残留
させた効果が十分に得られないが、７５％以下であれば
内周面の欠陥が進行せず疲労強度を向上させることがで
きる。なお、肉厚の５０％以下とすると加圧流体をコモ
ンレールに導入する際に必要箇所に設けるシールとして
特殊なものを用いなくともよいため、２５％〜５０％の
範囲が好ましい。
させた効果が十分に得られないが、７５％以下であれば
内周面の欠陥が進行せず疲労強度を向上させることがで
きる。なお、肉厚の５０％以下とすると加圧流体をコモ
ンレールに導入する際に必要箇所に設けるシールとして
特殊なものを用いなくともよいため、２５％〜５０％の
範囲が好ましい。
【００１１】この条件を満たすには、下記数式１を満足
するように、高圧流体によるレール材の内周面の噴出加
圧を行えばよい。
するように、高圧流体によるレール材の内周面の噴出加
圧を行えばよい。
【００１２】
【式１】 Ｐ／Ｄ＝ｌｏｇＣ／Ａ＋１／２（１−Ｃ2 ／Ｂ2 ） ・・・（１）
【００１３】（１）式において、Ｐ；付加する流体の圧
力 Ｄ；レール材の引っ張り降伏応力 Ｃ；降伏させる境界の半径 Ａ；レール材の流通路半径 Ｂ；レールの外径の半径である。
力 Ｄ；レール材の引っ張り降伏応力 Ｃ；降伏させる境界の半径 Ａ；レール材の流通路半径 Ｂ；レールの外径の半径である。
【００１４】
【実施例】本発明者等は、外径２２ｍｍ、内径１０ｍ
ｍ、材質ＤＩＮ ＳＴ ５２のレール材を使用し、流通
路に２００μｍの傷を付した後に、該レール材の全内周
面を油圧作動油で満たした後、高圧ポンプにより２４０
０Ｂａｒに加圧し、この加圧後に油圧作動油を除去する
ことにより、流通路内周面に残留圧縮応力を付与した。
このように残留圧縮応力を付与したレール材は、１２０
０±５０Ｂａｒで１５Ｈｚの繰り返し圧力の印加を、１
×１０７回繰り返しても流通路の内面には破損は確認さ
れなかった。
ｍ、材質ＤＩＮ ＳＴ ５２のレール材を使用し、流通
路に２００μｍの傷を付した後に、該レール材の全内周
面を油圧作動油で満たした後、高圧ポンプにより２４０
０Ｂａｒに加圧し、この加圧後に油圧作動油を除去する
ことにより、流通路内周面に残留圧縮応力を付与した。
このように残留圧縮応力を付与したレール材は、１２０
０±５０Ｂａｒで１５Ｈｚの繰り返し圧力の印加を、１
×１０７回繰り返しても流通路の内面には破損は確認さ
れなかった。
【００１５】これに対して、同一のレール材に対して、
他の処理はまったく同一に行い、高圧流体による高圧印
加及び除去による残留圧縮応力の付与のみを行わない場
合には、試験に使用した５本のレール材の全てが、１２
００±５０Ｂａｒで１５Ｈｚの繰り返し圧力の印加を、
７〜３５×１０４回繰り返すと破損した。
他の処理はまったく同一に行い、高圧流体による高圧印
加及び除去による残留圧縮応力の付与のみを行わない場
合には、試験に使用した５本のレール材の全てが、１２
００±５０Ｂａｒで１５Ｈｚの繰り返し圧力の印加を、
７〜３５×１０４回繰り返すと破損した。
【００１６】このように、本発明によると、分岐枝管や
各種ゲージの取付口が加工された外径２２ｍｍ、内径１
０ｍｍのレール材に対して必要個所にシールを施し、レ
ール材の全内周面（流通路全表面）を油圧作動油で満た
した後、高圧ポンプにより２４００Ｂａｒに加圧し、こ
の加圧後に高圧流体を取り除いて、レール材の流通路全
表面に圧縮応力を残留させる簡単な処理により、レール
材の流通路の内周面に１２００±５０Ｂａｒで１５Ｈｚ
の繰り返し圧力の印加を、１×１０７回繰り返し印加し
ても流通路の内周面に破損が生じない高圧燃料レールが
得られる。
各種ゲージの取付口が加工された外径２２ｍｍ、内径１
０ｍｍのレール材に対して必要個所にシールを施し、レ
ール材の全内周面（流通路全表面）を油圧作動油で満た
した後、高圧ポンプにより２４００Ｂａｒに加圧し、こ
の加圧後に高圧流体を取り除いて、レール材の流通路全
表面に圧縮応力を残留させる簡単な処理により、レール
材の流通路の内周面に１２００±５０Ｂａｒで１５Ｈｚ
の繰り返し圧力の印加を、１×１０７回繰り返し印加し
ても流通路の内周面に破損が生じない高圧燃料レールが
得られる。
【００１７】
【発明の効果】以上述べた通り本発明によると、厚肉細
径の金属管で構成される高圧燃料レールの高圧燃料が流
通する流通路の内面が、圧縮応力の残留面で形成されて
いるので、高圧燃料レールの疲労強度が増大され、耐用
寿命を大幅に延長することが可能になる。さらに本発明
によると、厚肉細径の金属管で構成される高圧燃料レー
ルの高圧燃料が流通する流通路の内面に、肉厚の２５％
から７５％が降伏する圧力を印加し、印加後に前記圧力
を除去することにより、圧縮応力の残留面を形成して、
疲労強度が増大され、耐用寿命が大幅に延長された高圧
燃料レールを製造することが可能になる。
径の金属管で構成される高圧燃料レールの高圧燃料が流
通する流通路の内面が、圧縮応力の残留面で形成されて
いるので、高圧燃料レールの疲労強度が増大され、耐用
寿命を大幅に延長することが可能になる。さらに本発明
によると、厚肉細径の金属管で構成される高圧燃料レー
ルの高圧燃料が流通する流通路の内面に、肉厚の２５％
から７５％が降伏する圧力を印加し、印加後に前記圧力
を除去することにより、圧縮応力の残留面を形成して、
疲労強度が増大され、耐用寿命が大幅に延長された高圧
燃料レールを製造することが可能になる。
【図１】高圧燃料レールの一例の構成を示す正面図であ
る。
る。
【図２】図１の一部断面正面図である。
１ 本管 １′ 流通路 ３ 分岐枝管 ３′ 流通路 ４ 継手金具
Claims (2)
- 【請求項１】 厚肉細径の金属管で構成される高圧燃料
レールにおける高圧燃料が流通する流通路の内面が、圧
縮応力の残留面で形成されていることを特徴とする高圧
燃料レール。 - 【請求項２】 厚肉細径の金属管で構成される高圧燃料
レールにおける高圧燃料が流通する流通路の内面に、肉
厚の２５％から７５％が降伏する圧力を印加し、印加後
に前記圧力を除去することにより圧縮応力の残留面を形
成することを特徴とする高圧燃料レールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8248839A JPH1078175A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 高圧燃料レールとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8248839A JPH1078175A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 高圧燃料レールとその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1078175A true JPH1078175A (ja) | 1998-03-24 |
Family
ID=17184192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8248839A Pending JPH1078175A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 高圧燃料レールとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1078175A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010158695A (ja) * | 2009-01-07 | 2010-07-22 | Denso Corp | 筒状部材の製造方法 |
-
1996
- 1996-08-30 JP JP8248839A patent/JPH1078175A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010158695A (ja) * | 2009-01-07 | 2010-07-22 | Denso Corp | 筒状部材の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060605 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060613 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061107 |