JPH11141431A - 高圧燃料噴射管 - Google Patents
高圧燃料噴射管Info
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- JPH11141431A JPH11141431A JP31897797A JP31897797A JPH11141431A JP H11141431 A JPH11141431 A JP H11141431A JP 31897797 A JP31897797 A JP 31897797A JP 31897797 A JP31897797 A JP 31897797A JP H11141431 A JPH11141431 A JP H11141431A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 １２００ｂａｒ以上の内圧で負圧域と該負圧
域に伴う二次波（反射波）が発生するような噴射波形を
有する噴射システムに用いた場合にも、耐キャビテーシ
ョン性能や耐内圧疲労強度を十分に発揮して高い耐久信
頼性を有する高圧燃料噴射管を提供する。 【解決手段】 厚肉の外管１内に薄肉の二層２−１，２
−２からなる内管２を密嵌してなる三層構造の高圧燃料
噴射管であって、前記外管は厚肉の鋼管からなり、前記
内管のうち外層は硬度（Ｈｖ）が２５０〜４５０のステ
ンレス鋼管、あるいは抗張力（Ｔｓ）が５００〜７００
Ｎ／ｍｍ２の合金鋼もしくは炭素鋼よりなる金属管であ
り、該内管のうち内層は前記外層より硬質のステンレス
鋼管あるいは合金鋼よりなる金属管で形成されたことを
特徴とし、また前記内管のうち内層は、硬度（Ｈｖ）が
４５０〜５５０のステンレス鋼管、あるいは抗張力（Ｔ
ｓ）が７００〜１１００Ｎ／ｍｍ２の合金鋼よりなる金
属管であることが好ましい。
域に伴う二次波（反射波）が発生するような噴射波形を
有する噴射システムに用いた場合にも、耐キャビテーシ
ョン性能や耐内圧疲労強度を十分に発揮して高い耐久信
頼性を有する高圧燃料噴射管を提供する。 【解決手段】 厚肉の外管１内に薄肉の二層２−１，２
−２からなる内管２を密嵌してなる三層構造の高圧燃料
噴射管であって、前記外管は厚肉の鋼管からなり、前記
内管のうち外層は硬度（Ｈｖ）が２５０〜４５０のステ
ンレス鋼管、あるいは抗張力（Ｔｓ）が５００〜７００
Ｎ／ｍｍ２の合金鋼もしくは炭素鋼よりなる金属管であ
り、該内管のうち内層は前記外層より硬質のステンレス
鋼管あるいは合金鋼よりなる金属管で形成されたことを
特徴とし、また前記内管のうち内層は、硬度（Ｈｖ）が
４５０〜５５０のステンレス鋼管、あるいは抗張力（Ｔ
ｓ）が７００〜１１００Ｎ／ｍｍ２の合金鋼よりなる金
属管であることが好ましい。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明はディーゼル内燃機関
にあって、燃料供給路としてシリンダーヘッド側のそれ
ぞれノズルホルダーと燃料ポンプ側のデリバリーホルダ
ーとに接続して配置される管径２０ｍｍ程度以下の比較
的細径で厚肉からなる高圧燃料噴射管に関するものであ
る。
にあって、燃料供給路としてシリンダーヘッド側のそれ
ぞれノズルホルダーと燃料ポンプ側のデリバリーホルダ
ーとに接続して配置される管径２０ｍｍ程度以下の比較
的細径で厚肉からなる高圧燃料噴射管に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のディーゼル内燃機関用高
圧燃料噴射管材としては、本出願人が所有する特公平１
−４６７１２号公報が知られている。この公報記載の高
圧燃料噴射管材は、厚肉の炭素鋼製の鋼管からなる外管
に、内側に流通路が形成されたＳＵＳ ３０４のような
ステンレス鋼管からなる薄肉の内管を圧嵌して二重金属
管を構成し、かつ内管の肉厚を二重金属管材全体の外径
に対し、１．２ないし８．５％としたものである。
圧燃料噴射管材としては、本出願人が所有する特公平１
−４６７１２号公報が知られている。この公報記載の高
圧燃料噴射管材は、厚肉の炭素鋼製の鋼管からなる外管
に、内側に流通路が形成されたＳＵＳ ３０４のような
ステンレス鋼管からなる薄肉の内管を圧嵌して二重金属
管を構成し、かつ内管の肉厚を二重金属管材全体の外径
に対し、１．２ないし８．５％としたものである。
【０００３】そしてこの公報記載の高圧燃料噴射管材
は、ＮＯｘの低減や黒煙対策の１つとして噴射時間１〜
２ミリ秒、流速が最大で５０ｍ／ｓｅｃ、内圧６００〜
１０００ｂａｒ（ピーク圧）という現在の燃料の噴射圧
の高圧化に対応した条件で動作させても、内周面におけ
るキャビテーション・エロージョン・コロージョン（以
下キャビテーションという）の発生が防止できるのみな
らず、繰り返し高圧疲労に対する耐久性もほぼ満足でき
るものであった。
は、ＮＯｘの低減や黒煙対策の１つとして噴射時間１〜
２ミリ秒、流速が最大で５０ｍ／ｓｅｃ、内圧６００〜
１０００ｂａｒ（ピーク圧）という現在の燃料の噴射圧
の高圧化に対応した条件で動作させても、内周面におけ
るキャビテーション・エロージョン・コロージョン（以
下キャビテーションという）の発生が防止できるのみな
らず、繰り返し高圧疲労に対する耐久性もほぼ満足でき
るものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この特公平１−４６７
１２号公報で提案した高圧燃料噴射管は上記した燃料噴
射条件下では優れた耐キャビテーション性能と耐内圧疲
労強度を発揮するものであった。しかしながら内圧がさ
らに上昇して１２００ｂａｒ以上となりかつ負圧域と該
負圧域に伴う二次波（反射波）が発生するような噴射波
形を有する噴射システムに用いた場合には、耐内圧疲労
強度は有するものの、内管の内周面にキャビテーション
が発生することがあった。
１２号公報で提案した高圧燃料噴射管は上記した燃料噴
射条件下では優れた耐キャビテーション性能と耐内圧疲
労強度を発揮するものであった。しかしながら内圧がさ
らに上昇して１２００ｂａｒ以上となりかつ負圧域と該
負圧域に伴う二次波（反射波）が発生するような噴射波
形を有する噴射システムに用いた場合には、耐内圧疲労
強度は有するものの、内管の内周面にキャビテーション
が発生することがあった。
【０００５】この点を改善するため本出願人は薄肉のス
テンレス鋼管からなる内管の材質をＳＵＳ ３０４から
ＳＵＳ ３０１に変更して上記した過酷な噴射条件での
試験を試みた。しかし内管の内周面のキャビテーション
の発生は防止できたものの、今度は内管が繰返し高圧疲
労に耐えられずクラックが発生し、さらに厚肉の外管に
も破裂が発生する事態がみられた。
テンレス鋼管からなる内管の材質をＳＵＳ ３０４から
ＳＵＳ ３０１に変更して上記した過酷な噴射条件での
試験を試みた。しかし内管の内周面のキャビテーション
の発生は防止できたものの、今度は内管が繰返し高圧疲
労に耐えられずクラックが発生し、さらに厚肉の外管に
も破裂が発生する事態がみられた。
【０００６】したがって本発明の目的は、１２００ｂａ
ｒ以上の内圧で負圧域と該負圧域に伴う二次波（反射
波）が発生するような噴射波形を有する噴射システムに
用いた場合にも、耐キャビテーション性能や耐内圧疲労
強度を十分に発揮して高い耐久信頼性を有する高圧燃料
噴射管を提供することである。
ｒ以上の内圧で負圧域と該負圧域に伴う二次波（反射
波）が発生するような噴射波形を有する噴射システムに
用いた場合にも、耐キャビテーション性能や耐内圧疲労
強度を十分に発揮して高い耐久信頼性を有する高圧燃料
噴射管を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、厚肉の外管内に薄肉の二層からなる内管を密
嵌してなる三層構造の高圧燃料噴射管であって、前記外
管は厚肉の鋼管からなり、前記内管のうち外層は硬度
（Ｈｖ）が２５０〜４５０のステンレス鋼管、あるいは
抗張力（Ｔｓ）が５００〜７００Ｎ／ｍｍ２の合金鋼も
しくは炭素鋼よりなる金属管であり、該内管のうち内層
は前記外層より硬質のステンレス鋼管あるいは合金鋼よ
りなる金属管で形成されたことを特徴とし、また前記内
管のうち内層は、硬度（Ｈｖ）が４５０〜５５０のステ
ンレス鋼管、あるいは抗張力（Ｔｓ）が７００〜１１０
０Ｎ／ｍｍ２の合金鋼よりなる金属管であることが好ま
しく、さらに前記外管の肉厚は１．４ｍｍ以上で、前記
内管のうち外層は０．４〜０．７ｍｍ、内層は０．１〜
０．４ｍｍの肉厚を有する高圧燃料噴射管を特徴とする
ものである。
本発明は、厚肉の外管内に薄肉の二層からなる内管を密
嵌してなる三層構造の高圧燃料噴射管であって、前記外
管は厚肉の鋼管からなり、前記内管のうち外層は硬度
（Ｈｖ）が２５０〜４５０のステンレス鋼管、あるいは
抗張力（Ｔｓ）が５００〜７００Ｎ／ｍｍ２の合金鋼も
しくは炭素鋼よりなる金属管であり、該内管のうち内層
は前記外層より硬質のステンレス鋼管あるいは合金鋼よ
りなる金属管で形成されたことを特徴とし、また前記内
管のうち内層は、硬度（Ｈｖ）が４５０〜５５０のステ
ンレス鋼管、あるいは抗張力（Ｔｓ）が７００〜１１０
０Ｎ／ｍｍ２の合金鋼よりなる金属管であることが好ま
しく、さらに前記外管の肉厚は１．４ｍｍ以上で、前記
内管のうち外層は０．４〜０．７ｍｍ、内層は０．１〜
０．４ｍｍの肉厚を有する高圧燃料噴射管を特徴とする
ものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明を図面について説明する
と、図１は本発明の一実施例に係る高圧燃料噴射管の縦
断面図であって、１は外管、２は薄肉の二層からなる内
管であって、２−１は該内管を構成する外層、２−２は
内管を構成する内層である。そして外管１は管径２０ｍ
ｍ以下の比較的厚肉で細径の内径を有する高圧配管用鋼
管で、例えばＳＴＳ ３５、ＳＴＳ ３７０、ＳＴＳ
４１０、Ｓｔ ５２などに相当する炭素鋼から形成され
たシームレス鋼管からなるものであり、例えば２００〜
２６０の硬度（Ｈｖ）を有するものである。
と、図１は本発明の一実施例に係る高圧燃料噴射管の縦
断面図であって、１は外管、２は薄肉の二層からなる内
管であって、２−１は該内管を構成する外層、２−２は
内管を構成する内層である。そして外管１は管径２０ｍ
ｍ以下の比較的厚肉で細径の内径を有する高圧配管用鋼
管で、例えばＳＴＳ ３５、ＳＴＳ ３７０、ＳＴＳ
４１０、Ｓｔ ５２などに相当する炭素鋼から形成され
たシームレス鋼管からなるものであり、例えば２００〜
２６０の硬度（Ｈｖ）を有するものである。
【０００９】また内管２は相互に密着する薄肉の外層２
−１と薄肉の内層２−２からなるものであって、該薄肉
の外層２−１は硬度（Ｈｖ）が２５０〜４５０のステン
レス鋼管、あるいは抗張力（Ｔｓ）が５００〜７００Ｎ
／ｍｍ２の合金鋼もしくは炭素鋼よりなる金属管であ
り、また薄肉の内層２−２は前記外層２−１より硬質の
ステンレス鋼あるいは合金鋼からなるものである。そし
て内層２−２は後加工で実施する曲げ加工や、必要に応
じ施される頭部成形加工が可能な硬さであれば硬い方が
好ましく、例えば硬度（Ｈｖ）が４５０〜５５０のステ
ンレス鋼管、あるいは合金鋼、例えば抗張力（Ｔｓ）が
７００〜１１００Ｎ／ｍｍ２の合金鋼からなる金属管を
用いることができる。
−１と薄肉の内層２−２からなるものであって、該薄肉
の外層２−１は硬度（Ｈｖ）が２５０〜４５０のステン
レス鋼管、あるいは抗張力（Ｔｓ）が５００〜７００Ｎ
／ｍｍ２の合金鋼もしくは炭素鋼よりなる金属管であ
り、また薄肉の内層２−２は前記外層２−１より硬質の
ステンレス鋼あるいは合金鋼からなるものである。そし
て内層２−２は後加工で実施する曲げ加工や、必要に応
じ施される頭部成形加工が可能な硬さであれば硬い方が
好ましく、例えば硬度（Ｈｖ）が４５０〜５５０のステ
ンレス鋼管、あるいは合金鋼、例えば抗張力（Ｔｓ）が
７００〜１１００Ｎ／ｍｍ２の合金鋼からなる金属管を
用いることができる。
【００１０】上記の通り内管を二層から構成した理由
は、内層２−２を硬質のステンレス鋼あるいは合金鋼で
形成し、負圧域と該負圧域に伴う二次波（反射波）が発
生するような噴射波形を有する噴射システムに使用して
も内周面におけるキャビテーションの発生を防止すると
ともに、前記内層２−２より軟質で延び性のあるステン
レス鋼あるいは合金鋼もしくは炭素鋼で外層２−１を形
成して１２００ｂａｒ以上の内圧からなる高圧に対する
内圧疲労強度を向上させクラックの発生を防止し、これ
により外管１の破裂をも防止して燃料噴射管としての耐
久信頼性を確保したものである。
は、内層２−２を硬質のステンレス鋼あるいは合金鋼で
形成し、負圧域と該負圧域に伴う二次波（反射波）が発
生するような噴射波形を有する噴射システムに使用して
も内周面におけるキャビテーションの発生を防止すると
ともに、前記内層２−２より軟質で延び性のあるステン
レス鋼あるいは合金鋼もしくは炭素鋼で外層２−１を形
成して１２００ｂａｒ以上の内圧からなる高圧に対する
内圧疲労強度を向上させクラックの発生を防止し、これ
により外管１の破裂をも防止して燃料噴射管としての耐
久信頼性を確保したものである。
【００１１】換言すると、内管２を硬質の内層２−２と
軟質の外層２−１より構成することによって、内層によ
り負圧域と該負圧域に伴う二次波により発生する気泡の
破裂に基づく衝撃波によるキャビテーションの発生を防
止するとともに、例え内層２−２にクラックが発生して
も外層により高い噴射圧の繰返しによる疲労に伴うクラ
ックが発生することを防止したものである。
軟質の外層２−１より構成することによって、内層によ
り負圧域と該負圧域に伴う二次波により発生する気泡の
破裂に基づく衝撃波によるキャビテーションの発生を防
止するとともに、例え内層２−２にクラックが発生して
も外層により高い噴射圧の繰返しによる疲労に伴うクラ
ックが発生することを防止したものである。
【００１２】より詳細に本発明を説明すると、外管１は
頭部成形加工などによりシート面が形成されるので前記
材質を用いる他、肉厚は１．４ｍｍ以上としなければな
らない。肉厚が１．４ｍｍ未満では頭部成形加工による
シート面を形成するには不十分な肉厚となってしまう。
頭部成形加工などによりシート面が形成されるので前記
材質を用いる他、肉厚は１．４ｍｍ以上としなければな
らない。肉厚が１．４ｍｍ未満では頭部成形加工による
シート面を形成するには不十分な肉厚となってしまう。
【００１３】つぎに内管を構成する二層のうち、外層２
−１は上記した硬度（Ｈｖ）のステンレス鋼かあるいは
抗張力（Ｔｓ）の合金鋼を用いる必要があり、具体的に
はＳＵＳ ３０４、ＳＵＳ ３１６のようなオーステナ
イト系ステンレス鋼やＳｔ５２、ＳＣＭなどのような炭
素鋼や合金鋼を挙げることができ、またその肉厚は０．
４〜０．７ｍｍに形成する必要がある。外層２−１のス
テンレス鋼の硬度（Ｈｖ）が２５０未満であったり、あ
るいは合金鋼の抗張力（Ｔｓ）が５００Ｎ／ｍｍ２未満
では、内圧疲労強度に対する抵抗力が弱くなり、疲労破
壊が生じ易い。一方ステンレス鋼の硬度（Ｈｖ）が４５
０を超えるかあるいは合金鋼の抗張力（Ｔｓ）が７００
Ｎ／ｍｍ２を超えると、切欠感度が高くなってこの状態
でも内圧疲労強度に対する抵抗力が弱くなって疲労破壊
が生じ易い。
−１は上記した硬度（Ｈｖ）のステンレス鋼かあるいは
抗張力（Ｔｓ）の合金鋼を用いる必要があり、具体的に
はＳＵＳ ３０４、ＳＵＳ ３１６のようなオーステナ
イト系ステンレス鋼やＳｔ５２、ＳＣＭなどのような炭
素鋼や合金鋼を挙げることができ、またその肉厚は０．
４〜０．７ｍｍに形成する必要がある。外層２−１のス
テンレス鋼の硬度（Ｈｖ）が２５０未満であったり、あ
るいは合金鋼の抗張力（Ｔｓ）が５００Ｎ／ｍｍ２未満
では、内圧疲労強度に対する抵抗力が弱くなり、疲労破
壊が生じ易い。一方ステンレス鋼の硬度（Ｈｖ）が４５
０を超えるかあるいは合金鋼の抗張力（Ｔｓ）が７００
Ｎ／ｍｍ２を超えると、切欠感度が高くなってこの状態
でも内圧疲労強度に対する抵抗力が弱くなって疲労破壊
が生じ易い。
【００１４】そして外層２−１の肉厚を０．４〜０．７
ｍｍとした理由は、肉厚が０．４ｍｍ未満では１２００
ｂａｒ以上の内圧で負圧域と該負圧域に伴う二次波が発
生するような噴射波形を有する高圧が内層２−２に加わ
たときの支持力が乏しいため所期の内圧疲労強度が得ら
れず、一方０．７ｍｍを超える肉厚とすると後工程での
曲げ加工時の加工性や頭部成形加工時に外層に座屈が発
生する可能性が大となるからである。
ｍｍとした理由は、肉厚が０．４ｍｍ未満では１２００
ｂａｒ以上の内圧で負圧域と該負圧域に伴う二次波が発
生するような噴射波形を有する高圧が内層２−２に加わ
たときの支持力が乏しいため所期の内圧疲労強度が得ら
れず、一方０．７ｍｍを超える肉厚とすると後工程での
曲げ加工時の加工性や頭部成形加工時に外層に座屈が発
生する可能性が大となるからである。
【００１５】また内管を構成する二層のうち内層２−２
は該外層２−１より硬質のステンレス鋼か合金鋼を用い
る必要がある。具体的には硬度（Ｈｖ）が４５０〜５５
０のステンレス鋼、例えばＳＵＳ ３０１、ＳＣＭなど
が挙げられ、また抗張力（Ｔｓ）が７００〜１１００Ｎ
／ｍｍ２の合金鋼、例えばＮｉ系合金鋼、Ｃｒ系合金
鋼、Ｃｏ系合金鋼、インコネル（商品名）、ハステロイ
（商品名）、ヘインズアロイ（商品名）などが挙げら
れ、またその肉厚を０．１〜０．４ｍｍとする必要があ
る。なお、用いられる内層２−２としてのステンレス鋼
の硬度（Ｈｖ）が４５０未満であったり合金鋼の抗張力
が７００Ｎ／ｍｍ２未満であると燃料噴射管に用いる高
圧燃料に対する耐キャビテーション性能が得られず、一
方ステンレス鋼の硬度（Ｈｖ）が５５０を超えたり合金
鋼の抗張力が１１００Ｎ／ｍｍ２を超えると後工程での
曲げ加工や頭部成形加工時に内管、特に内層に座屈が生
ずるなどの問題の発生の可能性が大となる。
は該外層２−１より硬質のステンレス鋼か合金鋼を用い
る必要がある。具体的には硬度（Ｈｖ）が４５０〜５５
０のステンレス鋼、例えばＳＵＳ ３０１、ＳＣＭなど
が挙げられ、また抗張力（Ｔｓ）が７００〜１１００Ｎ
／ｍｍ２の合金鋼、例えばＮｉ系合金鋼、Ｃｒ系合金
鋼、Ｃｏ系合金鋼、インコネル（商品名）、ハステロイ
（商品名）、ヘインズアロイ（商品名）などが挙げら
れ、またその肉厚を０．１〜０．４ｍｍとする必要があ
る。なお、用いられる内層２−２としてのステンレス鋼
の硬度（Ｈｖ）が４５０未満であったり合金鋼の抗張力
が７００Ｎ／ｍｍ２未満であると燃料噴射管に用いる高
圧燃料に対する耐キャビテーション性能が得られず、一
方ステンレス鋼の硬度（Ｈｖ）が５５０を超えたり合金
鋼の抗張力が１１００Ｎ／ｍｍ２を超えると後工程での
曲げ加工や頭部成形加工時に内管、特に内層に座屈が生
ずるなどの問題の発生の可能性が大となる。
【００１６】そして内層２−２の肉厚を０．１〜０．４
ｍｍとした理由は、肉厚が０．１ｍｍ未満では内周面に
発生するキャビテーションに対する抵抗力が十分でな
く、一方０．４ｍｍを超える肉厚とすると、後工程での
曲げ加工時の加工性や頭部成形加工時に内層に座屈が発
生する可能性が大となるからである。
ｍｍとした理由は、肉厚が０．１ｍｍ未満では内周面に
発生するキャビテーションに対する抵抗力が十分でな
く、一方０．４ｍｍを超える肉厚とすると、後工程での
曲げ加工時の加工性や頭部成形加工時に内層に座屈が発
生する可能性が大となるからである。
【００１７】なお外層２−１と内層２−２からなる内管
２全体の肉厚は、製品となる高圧燃料噴射管の外径によ
り左右される。例えば該燃料噴射管の外径が６．３５ｍ
ｍの場合、内管２の全体の肉厚は０．８ｍｍ以下とする
必要があり、内管２の肉厚が０．８ｍｍを超えると外管
１が薄くなりすぎて頭部成形加工時にシート面が座屈し
てしまう。同様な理由により、高圧燃料噴射管の外径が
７．０ｍｍの場合は１．０ｍｍ、外径が８．０ｍｍの場
合は１．３ｍｍが内管２全体の肉厚の上限となる。
２全体の肉厚は、製品となる高圧燃料噴射管の外径によ
り左右される。例えば該燃料噴射管の外径が６．３５ｍ
ｍの場合、内管２の全体の肉厚は０．８ｍｍ以下とする
必要があり、内管２の肉厚が０．８ｍｍを超えると外管
１が薄くなりすぎて頭部成形加工時にシート面が座屈し
てしまう。同様な理由により、高圧燃料噴射管の外径が
７．０ｍｍの場合は１．０ｍｍ、外径が８．０ｍｍの場
合は１．３ｍｍが内管２全体の肉厚の上限となる。
【００１８】
【実施例】つぎに本発明の実施例を比較例とともに以下
に説明する。 実施例１ 清浄化のための前処理を施して長さ３２００ｍｍに切断
したＳＵＳ ３０４からなるステンレス鋼管の外層を構
成する内管を芯引きによる伸管加工によって、外径５．
５ｍｍ、内径４．５ｍｍ、肉厚０．５ｍｍで、硬度（Ｈ
ｖ）が２００になるよう縮径し、また同じく長さ３２０
０ｍｍに切断したＳＵＳ ３０１からなるステンレス鋼
管の内層を構成する内管を芯引きによる伸管加工によっ
て、外径４．０ｍｍ、内径３．６ｍｍ、肉厚０．２ｍｍ
で、硬度（Ｈｖ）が２１０になるよう縮径し、ついで清
浄化のための前処理を施した長さ３２００ｍｍのＳＴＳ
３５に相当する鋼管からなり、かつ硬度（Ｈｖ）が１０
０の外管（外径９．３ｍｍ、内径６．９ｍｍ、肉厚１．
７ｍｍ）の内部に前記内管を構成する二層の内管を内挿
せしめた。その後固定したダイスを用いて空引きによる
伸管加工を１回行って全体を縮径せしめ、ついで矯正加
工して外径６．３５ｍｍ、内径２．０ｍｍ、肉厚２．１
７５ｍｍで、内管の外層の硬度（Ｈｖ）が３７０、内管
の内層の硬度（Ｈｖ）が４７５、外管の硬度（Ｈｖ）が
２３０にそれぞれ加工硬化した三層構造の金属管からな
る噴射管材を得、しかる後に３００ｍｍの長さに切断し
た試料を２０本準備した。
に説明する。 実施例１ 清浄化のための前処理を施して長さ３２００ｍｍに切断
したＳＵＳ ３０４からなるステンレス鋼管の外層を構
成する内管を芯引きによる伸管加工によって、外径５．
５ｍｍ、内径４．５ｍｍ、肉厚０．５ｍｍで、硬度（Ｈ
ｖ）が２００になるよう縮径し、また同じく長さ３２０
０ｍｍに切断したＳＵＳ ３０１からなるステンレス鋼
管の内層を構成する内管を芯引きによる伸管加工によっ
て、外径４．０ｍｍ、内径３．６ｍｍ、肉厚０．２ｍｍ
で、硬度（Ｈｖ）が２１０になるよう縮径し、ついで清
浄化のための前処理を施した長さ３２００ｍｍのＳＴＳ
３５に相当する鋼管からなり、かつ硬度（Ｈｖ）が１０
０の外管（外径９．３ｍｍ、内径６．９ｍｍ、肉厚１．
７ｍｍ）の内部に前記内管を構成する二層の内管を内挿
せしめた。その後固定したダイスを用いて空引きによる
伸管加工を１回行って全体を縮径せしめ、ついで矯正加
工して外径６．３５ｍｍ、内径２．０ｍｍ、肉厚２．１
７５ｍｍで、内管の外層の硬度（Ｈｖ）が３７０、内管
の内層の硬度（Ｈｖ）が４７５、外管の硬度（Ｈｖ）が
２３０にそれぞれ加工硬化した三層構造の金属管からな
る噴射管材を得、しかる後に３００ｍｍの長さに切断し
た試料を２０本準備した。
【００１９】このように準備した２０本の三層構造の金
属管からなる噴射管材を、ディーゼル機関用燃料噴射ポ
ンプおよびインジェクターを使用して、該ポンプとイン
ジェクターの間に配設し、燃料噴射ポンプを駆動して内
圧１２５０ｂａｒ（ピーク圧）で負圧に伴う二次波が２
５０ｂａｒとなる噴射波形となる噴射条件で内圧繰返し
疲労強度試験および耐キャビテーション試験を行なっ
た。その結果得られた全ての試料について１０７回の圧
力繰返し終了まで破壊には至らず、かつ内周面にキャビ
テーションの発生もみられなかった。
属管からなる噴射管材を、ディーゼル機関用燃料噴射ポ
ンプおよびインジェクターを使用して、該ポンプとイン
ジェクターの間に配設し、燃料噴射ポンプを駆動して内
圧１２５０ｂａｒ（ピーク圧）で負圧に伴う二次波が２
５０ｂａｒとなる噴射波形となる噴射条件で内圧繰返し
疲労強度試験および耐キャビテーション試験を行なっ
た。その結果得られた全ての試料について１０７回の圧
力繰返し終了まで破壊には至らず、かつ内周面にキャビ
テーションの発生もみられなかった。
【００２０】実施例２ 清浄化のための前処理を施して長さ３２００ｍｍに切断
したＳｔ ５２相当の炭素鋼からなる金属管の外層を構
成する内管を芯引きによる伸管加工によって、外径５．
５ｍｍ、内径４．５ｍｍ、肉厚０．５ｍｍで、抗張力
（Ｔｓ）が５００Ｎ／ｍｍ２になるよう縮径し、また同
じく長さ３２００ｍｍに切断したＳＣＭからなる金属管
の内層を構成する内管を芯引きによる伸管加工によっ
て、外径４．０ｍｍ、内径３．４ｍｍ、肉厚０．３ｍｍ
で、抗張力（Ｔｓ）が８００Ｎ／ｍｍ２になるよう縮径
し、ついで清浄化のための前処理を施した長さ３２００
ｍｍのＳＴＳ ３５に相当する鋼管からなり、かつ硬度
（Ｈｖ）が１１０の外管（外径１０．０ｍｍ、内径５．
８ｍｍ、肉厚２．１ｍｍ）の内部に前記内管を構成する
二層の内管を内挿せしめた。その後固定したダイスを用
いて空引きによる伸管加工を１回行って全体を縮径せし
め、ついで矯正加工して外径６．３５ｍｍ、内径２．０
ｍｍ、肉厚２．１７５ｍｍで、内管の外層の抗張力（Ｔ
ｓ）が６５０Ｎ／ｍｍ２、内管の内層の抗張力（Ｔｓ）
が１０２０Ｎ／ｍｍ２、外管の硬度（Ｈｖ）が２４０に
それぞれ加工硬化した三層構造の金属管からなる噴射管
材を得、しかる後に３００ｍｍの長さに切断した試料を
２０本準備した。
したＳｔ ５２相当の炭素鋼からなる金属管の外層を構
成する内管を芯引きによる伸管加工によって、外径５．
５ｍｍ、内径４．５ｍｍ、肉厚０．５ｍｍで、抗張力
（Ｔｓ）が５００Ｎ／ｍｍ２になるよう縮径し、また同
じく長さ３２００ｍｍに切断したＳＣＭからなる金属管
の内層を構成する内管を芯引きによる伸管加工によっ
て、外径４．０ｍｍ、内径３．４ｍｍ、肉厚０．３ｍｍ
で、抗張力（Ｔｓ）が８００Ｎ／ｍｍ２になるよう縮径
し、ついで清浄化のための前処理を施した長さ３２００
ｍｍのＳＴＳ ３５に相当する鋼管からなり、かつ硬度
（Ｈｖ）が１１０の外管（外径１０．０ｍｍ、内径５．
８ｍｍ、肉厚２．１ｍｍ）の内部に前記内管を構成する
二層の内管を内挿せしめた。その後固定したダイスを用
いて空引きによる伸管加工を１回行って全体を縮径せし
め、ついで矯正加工して外径６．３５ｍｍ、内径２．０
ｍｍ、肉厚２．１７５ｍｍで、内管の外層の抗張力（Ｔ
ｓ）が６５０Ｎ／ｍｍ２、内管の内層の抗張力（Ｔｓ）
が１０２０Ｎ／ｍｍ２、外管の硬度（Ｈｖ）が２４０に
それぞれ加工硬化した三層構造の金属管からなる噴射管
材を得、しかる後に３００ｍｍの長さに切断した試料を
２０本準備した。
【００２１】このように準備した２０本の三層構造の金
属管からなる噴射管材について実施例１と同様にして内
圧繰返し疲労強度試験および耐キャビテーション試験を
行なったが、得られた全ての試料について１０７回の圧
力繰返し終了まで破壊には至らず、かつ内周面にキャビ
テーションの発生もみられなかった。
属管からなる噴射管材について実施例１と同様にして内
圧繰返し疲労強度試験および耐キャビテーション試験を
行なったが、得られた全ての試料について１０７回の圧
力繰返し終了まで破壊には至らず、かつ内周面にキャビ
テーションの発生もみられなかった。
【００２２】実施例３ 実施例１と同様の寸法であるが、内管の内層を抗張力
（Ｔｓ）が８１０Ｎ／ｍｍ２のＳＣＭを用いて、実施例
１と同様にして２０本の試料を作製した。なお、得られ
た試料における前記内管の内層の抗張力（Ｔｓ）は１０
１０Ｎ／ｍｍ２となった。
（Ｔｓ）が８１０Ｎ／ｍｍ２のＳＣＭを用いて、実施例
１と同様にして２０本の試料を作製した。なお、得られ
た試料における前記内管の内層の抗張力（Ｔｓ）は１０
１０Ｎ／ｍｍ２となった。
【００２３】このように準備した２０本の三層構造の金
属管からなる噴射管材について実施例１と同様にして内
圧繰返し疲労強度試験および耐キャビテーション試験を
行なったが、得られた全ての試料について１０７回の圧
力繰返し終了まで破壊には至らず、かつ内周面にキャビ
テーションの発生もみられなかった。
属管からなる噴射管材について実施例１と同様にして内
圧繰返し疲労強度試験および耐キャビテーション試験を
行なったが、得られた全ての試料について１０７回の圧
力繰返し終了まで破壊には至らず、かつ内周面にキャビ
テーションの発生もみられなかった。
【００２４】実施例４ 実施例２と同様の寸法であるが、内管の外層を硬度（Ｈ
ｖ）が２００のＳＵＳ３０４を用いて、実施例１と同様
にして２０本の試料を作製した。なお、得られた試料に
おける前記内管の外層の硬度（Ｈｖ）は４００となっ
た。
ｖ）が２００のＳＵＳ３０４を用いて、実施例１と同様
にして２０本の試料を作製した。なお、得られた試料に
おける前記内管の外層の硬度（Ｈｖ）は４００となっ
た。
【００２５】このように準備した２０本の三層構造の金
属管からなる噴射管材について実施例１と同様にして内
圧繰返し疲労強度試験および耐キャビテーション試験を
行なったが、得られた全ての試料について１０７回の圧
力繰返し終了まで破壊には至らず、かつ内周面にキャビ
テーションの発生もみられなかった。
属管からなる噴射管材について実施例１と同様にして内
圧繰返し疲労強度試験および耐キャビテーション試験を
行なったが、得られた全ての試料について１０７回の圧
力繰返し終了まで破壊には至らず、かつ内周面にキャビ
テーションの発生もみられなかった。
【００２６】比較例１ それぞれ清浄化のための前処理を施して長さ３２００ｍ
ｍに切断したＳＵＳ３０１からなる単層の鋼管からなる
ステンレス鋼管の内管を芯引きによる伸管加工によっ
て、外径４．５ｍｍ、内径３．５ｍｍ、肉厚０．５ｍｍ
で、硬度（Ｈｖ）が２００になるよう縮径し、ついで清
浄化のための前処理を施した長さ３２００ｍｍのＳＴＳ
３５に相当する鋼管からなり、かつ硬度（Ｈｖ）が１
１０の外管（外径９．５ｍｍ、内径５．０ｍｍ、肉厚
２．２５ｍｍ）の内部に前記内管を緩やかに内挿せしめ
た。その後固定したダイスを用いて前記内外管を圧嵌す
るよう両管を同時にかつ一体的に空引きによる伸管加工
を１回行って全体を縮径せしめ、ついで矯正加工して外
径６．３５ｍｍ、内径２．０ｍｍ、肉厚２．１７５ｍｍ
で、内管の硬度（Ｈｖ）が４９０、外管の硬度（Ｈｖ）
が２３０に加工硬化した二重金属管からなる噴射管材を
得、しかる後に３００ｍｍの長さに切断した試料を２０
本準備した。
ｍに切断したＳＵＳ３０１からなる単層の鋼管からなる
ステンレス鋼管の内管を芯引きによる伸管加工によっ
て、外径４．５ｍｍ、内径３．５ｍｍ、肉厚０．５ｍｍ
で、硬度（Ｈｖ）が２００になるよう縮径し、ついで清
浄化のための前処理を施した長さ３２００ｍｍのＳＴＳ
３５に相当する鋼管からなり、かつ硬度（Ｈｖ）が１
１０の外管（外径９．５ｍｍ、内径５．０ｍｍ、肉厚
２．２５ｍｍ）の内部に前記内管を緩やかに内挿せしめ
た。その後固定したダイスを用いて前記内外管を圧嵌す
るよう両管を同時にかつ一体的に空引きによる伸管加工
を１回行って全体を縮径せしめ、ついで矯正加工して外
径６．３５ｍｍ、内径２．０ｍｍ、肉厚２．１７５ｍｍ
で、内管の硬度（Ｈｖ）が４９０、外管の硬度（Ｈｖ）
が２３０に加工硬化した二重金属管からなる噴射管材を
得、しかる後に３００ｍｍの長さに切断した試料を２０
本準備した。
【００２７】このように準備した２０本の二重金属管か
らなる噴射管材について、実施例１と同様にして内圧繰
返し疲労強度試験および耐キャビテーション試験を行な
ったを行なった結果、得られた試料については内周面に
キャビテーションは見られなかったものの、圧力繰返し
により疲労破壊が生じたものが見られた。
らなる噴射管材について、実施例１と同様にして内圧繰
返し疲労強度試験および耐キャビテーション試験を行な
ったを行なった結果、得られた試料については内周面に
キャビテーションは見られなかったものの、圧力繰返し
により疲労破壊が生じたものが見られた。
【００２８】比較例２ 内管として比較例１と同一の寸法であるがＳＵＳ ３０
４からなる単層のステンレス鋼管を、硬度（Ｈｖ）が３
４０となるよう芯引きによる伸管加工により縮径した。
一方比較例１と同様の寸法であるがＳＴＳ ４１０に相
当する鋼管からなり、かつ硬度（Ｈｖ）が１２５の外管
の内部に前記内管を緩やかに内挿せしめた。その後固定
したダイスを用いて前記内外管を圧嵌するよう両管を同
時かつ一体的に空引きによる伸管加工を行って全体に縮
径せしめ、ついで矯正加工して外径６．３５ｍｍ、内径
２．０ｍｍ、肉厚２．１７５ｍｍで、内管の硬度（Ｈ
ｖ）が４３０、外管の硬度（Ｈｖ）が２４０に加工硬化
した二重金属管からなる噴射管材を得、しかる後に３０
０ｍｍの長さに切断した試料を２０本準備した。
４からなる単層のステンレス鋼管を、硬度（Ｈｖ）が３
４０となるよう芯引きによる伸管加工により縮径した。
一方比較例１と同様の寸法であるがＳＴＳ ４１０に相
当する鋼管からなり、かつ硬度（Ｈｖ）が１２５の外管
の内部に前記内管を緩やかに内挿せしめた。その後固定
したダイスを用いて前記内外管を圧嵌するよう両管を同
時かつ一体的に空引きによる伸管加工を行って全体に縮
径せしめ、ついで矯正加工して外径６．３５ｍｍ、内径
２．０ｍｍ、肉厚２．１７５ｍｍで、内管の硬度（Ｈ
ｖ）が４３０、外管の硬度（Ｈｖ）が２４０に加工硬化
した二重金属管からなる噴射管材を得、しかる後に３０
０ｍｍの長さに切断した試料を２０本準備した。
【００２９】このように準備した２０本の二重金属管か
らなる噴射管材について、実施例１と同様にして内圧繰
返し疲労強度試験および耐キャビテーション試験を行な
った結果、得られた試料について圧力繰返しにより疲労
破壊は生じなかったものの、内周面にキャビテーション
の発生があるものが見られた。
らなる噴射管材について、実施例１と同様にして内圧繰
返し疲労強度試験および耐キャビテーション試験を行な
った結果、得られた試料について圧力繰返しにより疲労
破壊は生じなかったものの、内周面にキャビテーション
の発生があるものが見られた。
【００３０】
【発明の効果】以上述べた通り本発明によれば、１２０
０ｂａｒ以上の内圧で負圧域と該負圧域に伴う二次波
（反射波）が発生するような噴射波形を有する噴射シス
テムに用いた場合にも、耐キャビテーション性能や耐内
圧疲労強度を十分に発揮して高い耐久信頼性を有する高
圧燃料噴射管を提供することができるものである。
０ｂａｒ以上の内圧で負圧域と該負圧域に伴う二次波
（反射波）が発生するような噴射波形を有する噴射シス
テムに用いた場合にも、耐キャビテーション性能や耐内
圧疲労強度を十分に発揮して高い耐久信頼性を有する高
圧燃料噴射管を提供することができるものである。
【図１】本発明の一実施例に係る高圧燃料噴射管の縦断
面図である。
面図である。
１ 外管 ２ 内管 ２−１ 外層 ２−２ 内層
Claims (3)
- 【請求項１】 厚肉の外管内に薄肉の二層からなる内管
を密嵌してなる三層構造の高圧燃料噴射管であって、前
記外管は厚肉の鋼管からなり、前記内管のうち外層は硬
度（Ｈｖ）が２５０〜４５０のステンレス鋼管、あるい
は抗張力（Ｔｓ）が５００〜７００Ｎ／ｍｍ２の合金鋼
もしくは炭素鋼よりなる金属管であり、該内管のうち内
層は前記外層より硬質のステンレス鋼管あるいは合金鋼
よりなる金属管で形成されたことを特徴とする高圧燃料
噴射管。 - 【請求項２】 前記内管のうち内層は、硬度（Ｈｖ）が
４５０〜５５０のステンレス鋼管、あるいは抗張力（Ｔ
ｓ）が７００〜１１００Ｎ／ｍｍ２の合金鋼よりなる金
属管であることを特徴とする請求項１記載の高圧燃料噴
射管。 - 【請求項３】 前記外管の肉厚は１．４ｍｍ以上で、前
記内管のうち外層は０．４〜０．７ｍｍ、内層は０．１
〜０．４ｍｍの肉厚を有することを特徴とする請求項１
または２記載の高圧燃料噴射管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31897797A JP3846759B2 (ja) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | 高圧燃料噴射管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31897797A JP3846759B2 (ja) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | 高圧燃料噴射管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11141431A true JPH11141431A (ja) | 1999-05-25 |
| JP3846759B2 JP3846759B2 (ja) | 2006-11-15 |
Family
ID=18105119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31897797A Expired - Fee Related JP3846759B2 (ja) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | 高圧燃料噴射管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3846759B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007177777A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd | ディーゼルエンジン用高圧燃料噴射管の接続構造 |
| JP2007291859A (ja) * | 2006-04-20 | 2007-11-08 | Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd | ディーゼルエンジン用高圧燃料噴射管 |
| JP2008141863A (ja) * | 2006-12-01 | 2008-06-19 | Denso Corp | 圧電アクチュエータ |
| JP2008297964A (ja) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd | ディーゼルエンジン用高圧燃料噴射管 |
| KR20180044093A (ko) * | 2016-10-21 | 2018-05-02 | 현대자동차주식회사 | 삼층구조 고압 연료파이프 및 그 제조 방법 |
-
1997
- 1997-11-05 JP JP31897797A patent/JP3846759B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007177777A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd | ディーゼルエンジン用高圧燃料噴射管の接続構造 |
| JP2007291859A (ja) * | 2006-04-20 | 2007-11-08 | Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd | ディーゼルエンジン用高圧燃料噴射管 |
| JP2008141863A (ja) * | 2006-12-01 | 2008-06-19 | Denso Corp | 圧電アクチュエータ |
| JP2008297964A (ja) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd | ディーゼルエンジン用高圧燃料噴射管 |
| KR20180044093A (ko) * | 2016-10-21 | 2018-05-02 | 현대자동차주식회사 | 삼층구조 고압 연료파이프 및 그 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3846759B2 (ja) | 2006-11-15 |
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