KR20140126726A - 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조 - Google Patents

직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조 Download PDF

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우수이 고쿠사이 산교 가부시키가이샤
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Abstract

배관과 접속 부품의 납땜부에 대한 응력 집중을 효과적으로 막을 수 있는, 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조를 제공한다.
연료 배관의 단부에, 접속 머리부가 납땜된 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조로서, 상기 접속 머리부의 연료 배관 삽입부에 연속하는 연료 배관 단부에 드로잉 가공부를 가지며, 상기 드로잉 가공부의 외직경(D1)이 연료 배관 직경(D)에 대하여 0.8D≤D1≤0.9D이고, 상기 드로잉 가공부의 외직경(D1)의 연료 배관 삽입부 단말로부터의 관축 방향 길이(L1)가 L1≥0.06D를 만족하는 직관부를 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조{TERMINAL STRUCTURE OF HIGH-PRESSURE FUEL PIPE FOR DIRECT INJECTION ENGINE}
본 발명은, 직접 분사식 엔진용 연료 공급 장치에 있어서, 고압 연료 펌프와 연료 레일 사이를 접속하는 고압 연료 통로에 사용하는 것으로, 보다 자세하게는 강관 혹은 스테인리스 강관으로 이루어지는 연료 배관의 단부에 접속 머리부가 납땜된 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조에 관한 것이다.
종래의 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조로서는, 강관 혹은 스테인리스 강관으로 이루어지는 연료 배관의 단부에, 구면형 혹은 만곡면형의 압박 시트면과 상기 압박 시트면의 배면측에 연료 배관 삽입부를 갖는 접속 머리부가 납땜된 것이 일반적이다.
도 5는 그 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조를 예시한 것으로, 강관 혹은 스테인리스 강관으로 이루어지는 연료 배관(21)의 단부에, 선단부에 구면형 혹은 만곡면형의 압박 시트면(22-1)과, 상기 압박 시트면의 배면측에 납땜 면적을 확보하기 위한 연료 배관 삽입부(일반적으로 「스커트」라고 칭하고 있음)(22-2)를 갖는 접속 머리부(22)를 납땜한 것이 알려져 있다(특허문헌 1 등 참조). 즉, 이 종류의 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조는, 강관 혹은 스테인리스 강관으로 이루어지는 연료 배관(21)의 단부의 직관부에, 선단부에 구면형 혹은 만곡면형의 압박 시트면(22-1)과, 상기 압박 시트면의 배면측에 형성한 연료 배관 삽입부(22-2)를 갖는 접속 머리부(22)의 상기 연료 배관 삽입부(22-2)를 감합시키고, 그 감합부를 납땜하여 구성되는 것이다.
또한, 도 6은 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관에 이용되는 아이조인트의 단말 구조를 예시한 것으로, 강관 혹은 스테인리스 강관으로 이루어지는 연료 배관(23)의 단부에, 내부에 환형 요홈(24-1)을 가지고 그 둘레측 벽부(24-2)를 팽출 원호형으로 만들며, 또한 상기 환형 요홈(24-1)에 통하는 접속 구멍(24-3)과, 축심부에 관통 설치한 부착 구멍(24-4)을 가지고, 또한 상기 접속 구멍(24-3)의 구멍 둘레벽을 외측으로 일체로 돌출시켜 형성한, 연료 배관(23)의 직경보다 소직경의 내직경을 갖는 단통벽(短筒壁)(상기 「스커트」에 상당함)(24-5)을 갖는 아이조인트 본체(상기 「접속 머리부」에 상당함)(24)를 납땜한 것으로, 이 아이조인트의 경우는, 연료 배관(23)의 접속 단부에 1단의 드로잉 가공을 실시하여 그 부분을 아이조인트 본체(24)의 단통벽(24-5)의 내부에 감합시키고, 그 감합부를 납땜하여 구성하는 것이다(특허문헌 2 참조).
특허문헌 1: DE 102005045731 A1호 특허문헌 2: 일본 특허 공개 평성4-347091호
그러나, 종래의 상기한 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조나, 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관에 이용되는 아이조인트의 단말 구조에는, 이하에 기재하는 문제가 있었다.
도 5에 나타내는 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조의 경우는, 접속 머리부(22)의 압박 시트면(22-1)의 배면측에 납땜 면적을 확보하기 위한 연료 배관 삽입부(스커트)(22-2)를 마련함으로써, 충분한 납땜 면적을 확보하는 것이 가능해져, 접속 머리부(22)에 대한 납땜 강도를 향상시킬 수 있다고 하는 효과를 나타내지만, 접속 머리부(22)의 연료 배관 삽입부(스커트)(22-2)에 연료 배관(21)의 단부의 직관부를 감합시켜 납땜하기 위해, 연료 배관(21)에 가는 파이프를 채용하지 않으면 안 되고, 그 때문에 내부 용적을 충분히 확보할 수 없어, 맥동이나 압력 손실이라고 하는 성능면에서 요구를 만족시킬 수 없다고 하는 문제가 있다.
또한, 도 6에 나타내는 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관에 이용되는 아이조인트의 단말 구조의 경우는, 연료 배관(23)의 단부의 직관부에 1단의 드로잉 가공을 실시하여 세경화하고, 그 세경 관부를 아이조인트 본체(24)의 단통벽(24-5)의 내부에 감합시키고, 그 감합부를 납땜하여 구성한 것에 의해, 단통벽(24-5)의 근방의, 연료 배관(23)의 단말부의 드로잉 가공부에 응력이 집중하여, 그 부분으로부터 연료 배관(23)이 파손될 가능성이 크다고 하는 문제가 있다.
본 발명은, 이러한 종래의 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 접속 머리부에 대한 납땜 강도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 맥동이나 내부 용적의 문제, 성능면 등을 고려하여 연료 배관에 세경의 파이프를 채용하며 배관 단말부에 드로잉 가공을 실시하여도, 접속 머리부와의 납땜부에 대한 응력 집중을 효과적으로 막을 수 있는, 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조를 제안하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명에 따른 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조는, 강관 혹은 스테인리스 강관으로 이루어지는 연료 배관의 단부에, 선단부에 구면형 혹은 만곡면형의 압박 시트면과, 상기 압박 시트면의 배면측에 연료 배관 삽입부를 갖는 접속 머리부가 납땜된 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조로서, 상기 접속 머리부의 연료 배관 삽입부에 연속하는 연료 배관 단부에 1단의 드로잉 가공부를 가지며, 상기 드로잉 가공부의 외직경(D1)이 연료 배관 직경(D)에 대하여 0.8D≤D1≤0.9D인 것에 있어서, 상기 드로잉 가공부의 외직경(D1)의 연료 배관 삽입부 단말로부터의 관축 방향 길이(L1)가 L1≥0.06D의 조건을 만족하는 직관부를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명은, 다른 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조로서, 강관 혹은 스테인리스 강관으로 이루어지는 연료 배관의 단부에, 선단부에 구면형 혹은 만곡면형의 압박 시트면과, 상기 압박 시트면의 배면측에 상기 연료 배관 삽입부를 갖는 접속 머리부가 납땜된 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조로서, 상기 접속 머리부의 연료 배관 삽입부에 연속하는 연료 배관 단부에 2단의 드로잉 가공부를 가지며, 접속 머리부측의 1단째의 드로잉 가공부는, 상기 가공부의 외직경(D1)이 연료 배관 직경(D)에 대하여 0.8D≤D1≤0.9D인 것에 있어서, 상기 1단째의 드로잉 가공부의 외직경(D1)의 연료 배관 삽입부 단말로부터의 관축 방향 길이(L1)가 L1≥0.06D의 조건을 만족하는 직관부를 가지고, 상기 1단째의 드로잉 가공부에 연속하는 2단째의 드로잉 가공부는, 상기 1단째의 드로잉 가공부의 외직경(D1)보다 대직경인 외직경(D2)의 직관부를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명은, 상기 배관 드로잉 가공부의 외직경(D1)의 관축 방향 길이(L1)의 접속 머리부와 반대측 단말로부터 드로잉 가공 종료단까지의 관축 방향 직선 길이(L2)가 0.14D 이상, 및, 상기 배관 드로잉 가공부의 전체 길이(L1+L2)가 1.5D 이하인 것을 바람직한 양태로 하는 것이다.
본 발명은, 강관 혹은 스테인리스 강관으로 이루어지는 연료 배관의 단부에, 선단부에 구면형 혹은 만곡면형의 압박 시트면과, 상기 압박 시트면의 배면측에 연료 배관 삽입부를 갖는 접속 머리부가 납땜된 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조로서, 상기 접속 머리부의 연료 배관 삽입부에 연속하는 연료 배관 단부에 1단의 드로잉 가공부를 마련하며, 상기 드로잉 가공부의 외직경(D1)을 연료 배관 직경(D)에 대하여 0.8D≤D1≤0.9D인 것에 있어서, 상기 드로잉 가공부의 외직경(D1)의 연료 배관 삽입부 단말로부터의 관축 방향 길이(L1)를 L1≥0.06D의 조건을 만족하는 직관부를 마련함으로써, 접속 머리부와의 납땜부에 대한 응력 집중을 효과적으로 막을 수 있다. 또한, 상기 접속 머리부의 연료 배관 삽입부에 연속하는 연료 배관 단부에 2단의 드로잉 가공부를 마련하며, 접속 머리부측의 1단째의 드로잉 가공부에, 상기와 마찬가지로 상기 가공부의 외직경(D1)이 연료 배관 직경(D)에 대하여 0.8D≤D1≤0.9D인 것에 있어서, 상기 1단째의 드로잉 가공부의 외직경(D1)의 연료 배관 삽입부 단말로부터의 관축 방향 길이(L1)가 L1≥0.06D의 조건을 만족하는 직관부를 마련하며, 상기 1단째의 드로잉 가공부에 연속하는 2단째의 드로잉 가공부에, 상기 1단째의 드로잉 가공부의 외직경(D1)보다 대직경인 외직경(D2)의 직관부를 마련함으로써, 연료 배관에 작용하는 응력의 분산 효과를 얻을 수 있기 때문에, 고압 연료 배관에 대하여 굽힘 방향으로 하중(변위)이 생겨도 응력 집중이 회피되어, 연료 배관의 파손의 문제가 거의 해소된다.
도 1은 본 발명에 따른 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조의 하나의 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 동일한 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 굽힘 응력과 외직경비의 관계를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예 2에 있어서의 드로잉 가공에 따른 압력 손실(ΔP)의 증가와 배관 드로잉 가공부의 전체 길이(L1+L2)의 관계를 나타내는 도면이다.
도 5는 종래의 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 6은 종래의 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관에 이용되는 아이조인트의 단말 구조의 일례를 일부 파단하여 나타내는 단면도이다.
본 발명에 있어서, 연료 배관(1, 11)은, 미리 정해진 크기로 절단된 고압 배관용 탄소강 강재 등이나 오스테나이트계 스테인리스강 강재 등으로 이루어지는 외직경(D)이 φ6 ㎜∼φ10 ㎜, t/D(t: 두께, D: 관 외직경)가 0.1∼0.2인 강관이나 스테인리스 강관으로 이루어진다. 또한, 상기 고압 배관용 탄소강 강재 등으로 이루어지는 강관이나 오스테나이트계의 스테인리스 강재 등으로 이루어지는 스테인리스 강관에는, 전봉관 또는 세미심리스관 또는 심리스관 등을 이용할 수 있다. 또한, 탄소강제의 강관의 경우는, 부식 대책으로서 내면 및/또는 외면에 Ni, Zn, Sn 혹은 이들 기 합금을 마련한 것이 일반적이다.
본 발명에 따른 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조에 있어서의 접속 머리부(2, 12)는, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 소성 가공 혹은 절삭 가공에 의해 접속측 단부에 구면형 혹은 만곡면형 혹은 원추형의 압박 시트면(2-1, 12-1)과 상기 압박 시트면(2-1, 12-1)에 연속하는 너트 압박 수취면(2-2, 12-2), 및 상기 너트 압박 수취면(2-2, 12-2)에 연속하는 연료 배관 삽입부(스커트)(2-3, 12-3)를 갖는다.
도 1에 나타내는 본 발명의 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조는, 상기 접속 머리부(2)의 연료 배관 삽입부(2-3)에 연속하는 연료 배관 단부에 프레스 성형에 의해 형성한 1단째 드로잉 가공부(1-1)에 직관부(1-1a)를 마련한 것을 특징적 구성 요건으로 하는 것이다.
즉, 본 발명은, 1단째 드로잉 가공부(1-1)의 외직경(D1)이 연료 배관 직경(D)에 대하여 0.8D≤D1≤0.9D인 것에 있어서, 드로잉 가공부(1-1)의 외직경(D1)의 연료 배관 삽입부(2-3) 단말로부터의 관축 방향 길이(L1)가 L1≥0.06D의 조건을 만족하는 직관부(1-1a)를 가지고, 이 직관부(1-1a)의 접속 머리부(2)와 반대측 단말로부터 드로잉 가공 종료단까지의 관축 방향 직선 길이(L2)가 0.14D 이상, 및, 상기 1단째 드로잉 가공부(1-1)의 전체 길이(L1+L2)가 1.5D 이하인 것을 특징으로 하는 것이다.
여기서, 1단째 드로잉 가공부(1-1)의 관축 방향 길이(L1)를 0.06D 이상으로 규정한 것은, 0.06D 미만에서는, 납땜부에 응력이 집중하기 때문이다. 또한, 1단째 드로잉 가공부(1-1)의 전체 길이(L1+L2)를 1.5D 이하로 한정한 것은, 1.5D를 넘으면, 드로잉 가공이 되어 있지 않은 경우와 비교하여 2배 이상의 압력 손실로 되기 때문이다.
또한, 1단째의 테이퍼관부(1-1b)의 각도(θ1)에 대해서는, 1단째 드로잉 가공부(1-1)의 전체 길이(L1+L2)에 따라 적절하게 설정하는 것으로 한다.
상기 도 1에 나타내는 본 발명의 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조는, 관단부에 프레스 성형에 의해 형성한 1단째 드로잉 가공부(1-1)의 외직경(D1)이 연료 배관 직경(D)에 대하여 0.8D≤D1≤0.9D인 것에 있어서, 1단째 드로잉 가공부(1-1)의 외직경(D1)의 연료 배관 삽입부 단말로부터의 관축 방향 길이(L1)가 L1≥0.06D의 조건을 만족하는 직관부(1-1a)를 갖는 1단째 드로잉 가공부(1-1)를 형성한 연료 배관(1)의 단부에, 소성 가공 혹은 절삭 가공에 의해 접속측 단부에 구면형 혹은 만곡면형 혹은 원추형의 압박 시트면(2-1)과 상기 압박 시트면(2-1)에 연속하는 너트 압박 수취면(2-2), 및 상기 너트 압박 수취면(2-2)에 연속하는 연료 배관 삽입부(스커트)(2-3)를 갖는 접속 머리부(2)를 외측 끼움하고, 그 감합부를 납땜하여 구성된다.
상기한 도 1에 나타내는 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조의 경우는, 1단째 드로잉 가공부(1-1)의 외직경(D1)의 연료 배관 삽입부 단말로부터의 관축 방향 길이(L1)가 L1≥0.06D의 조건을 만족하는 직관부(1-1a)의 작용에 의해, 연료 배관(1)과 접속 머리부(2)의 납땜부에 대한 응력 집중을 효과적으로 막을 수 있다.
또한, 상기 도 2에 나타내는 본 발명의 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조는, 상기 접속 머리부(2)의 연료 배관 삽입부(2-3)에 연속하는 연료 배관 단부에 드로잉 가공부를 2단계로 형성한 것을 특징적 구성 요건으로 하는 것이다. 즉, 1단째 드로잉 가공부(1-1)의 외직경(D1)이 연료 배관 직경(D)에 대하여 0.8D≤D1≤0.9D인 것에 있어서, 1단째 드로잉 가공부(11-1)의 외직경(D1)의 연료 배관 삽입부 단말로부터의 관축 방향 길이(L1)가 L1≥0.06D의 조건을 만족하는 직관부(11-1a)를 갖는 1단째 드로잉 가공부(11-1)와, 상기 1단째 드로잉 가공부(11-1)에 연속하여 상기 1단째의 드로잉 가공부(11-1)의 외직경(D1)보다 대직경인 외직경(D2)의 직관부(11-2a)를 갖는 2단째의 드로잉 가공부(11-2)를 형성한 연료 배관(11)의 단부에, 소성 가공 혹은 절삭 가공에 의해 접속측 단부에 구면형 혹은 만곡면형 혹은 원추형의 압박 시트면(12-1)과 상기 압박 시트면(12-1)에 연속하는 너트 압박 수취면(12-2), 및 상기 너트 압박 수취면(12-2)에 연속하는 연료 배관 삽입부(스커트)(12-3)를 갖는 접속 머리부(12)를 외측 끼움하고, 그 감합부를 납땜하여 구성된다.
또한, 상기 도 2에 나타내는, 연료 배관 단부에 드로잉 가공부를 2단계로 형성한 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조의 경우도, 도 1에 나타내는 단말 구조의 직관부(1-1a)의 접속 머리부(2)와 반대측 단말로부터 드로잉 가공 종료단까지의 관축 방향 직선 길이(L2)에 상당하는, 1단째의 직관부(11-1a)의 접속 머리부(12)와 반대측 단부로부터 드로잉 가공 종료단까지의 2단째의 드로잉 가공부(11-2)를 포함하는 관축 방향 직선 길이(L2)에 있어서의 1단째의 테이퍼관부(11-1b)와 2단째의 테이퍼관부(11-2b)의 각각의 각도(θ2, θ3)는, 드로잉 가공부(11-1)의 전체 길이(L1+L2)에 따라 적절하게 설정하는 것으로 한다.
상기한 도 2에 나타내는 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조의 경우는, 외직경(D1)이 연료 배관 직경(D)에 대하여 0.8D≤D1≤0.9D인 것에 있어서, 1단째 드로잉 가공부(11-1)의 외직경(D1)의 연료 배관 삽입부 단말로부터의 관축 방향 길이(L1)가 L1≥0.06D의 조건을 만족하는 직관부(11-1a)를 갖는 1단째 드로잉 가공부(11-1)의 작용에 의해, 접속 머리부(12)와의 납땜부에 대한 응력 집중을 효과적으로 막을 수 있을 뿐만 아니라, 2단째의 드로잉 가공부(11-2)의 작용에 의해, 상기 연료 배관(11)에 작용하는 응력의 분산 효과를 얻을 수 있기 때문에, 고압 연료 배관(11)에 대하여 굽힘 방향으로 하중(변위)이 생겨도 응력 집중이 회피되어, 연료 배관(11)의 파손의 문제가 거의 해소된다.
실시예
이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 하기 실시예에 의해 제한을 받는 것이 아니며, 본 발명의 취지의 범위 내에 있어서 자유롭게 설계 변경이 가능하다.
실시예 1
도 1에 나타내는 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조를 제작하여, 연료 배관과 접속 머리부의 납땜부에 대한 응력 집중의 저감 효과를 조사하였다.
본 실시예에 있어서는, 연료 배관에 오스테나이트계 스테인리스강 강재로 이루어지는 외직경(D)이 φ8 ㎜, t/D(t: 두께, D: 관 외직경)가 0.15인 스테인리스 강관을 이용하여, D1=7 ㎜(일정), L1=0∼4 ㎜, 외직경비=0∼0.5의 1단째 드로잉 가공부를 갖는 연료 배관(1)의 단부에, 소성 가공에 의해 접속측 단부에 원추형의 압박 시트면과 상기 압박 시트면에 연속하는 너트 압박 수취면 및 상기 너트 압박 수취면에 연속하는 연료 배관 삽입부(납땜 길이(M)=7 ㎜)를 갖는 스테인레스제의 접속 머리부를 납땜하였다. 본 실시예에 있어서의 굽힘 응력과 L1 및 외직경비를 표 1에, 굽힘 응력과 외직경비의 관계를 도 3에 나타낸다.
표 1 및 도 3에 나타내는 데이터로부터, 1단째 드로잉 가공부에 외직경(D1)의 연료 배관 삽입부 단말로부터의 관축 방향 길이(L1)가 L1≥0.06D의 조건을 만족하는 직관부를 마련함으로써 굽힘 응력의 변화가 작아지는 것을 알 수 있다. 이 결과는, 1단째 드로잉 가공부에 L1≥0.06D의 조건을 만족하는 직관부를 마련하면, 연료 배관과 접속 머리부의 납땜부에 대한 응력 집중을 효과적으로 막을 수 있는 것을 뒷받침하고 있다.
L1(mm) 외직경비 굽힘 응력(MPa)
비교예
 0 0 214.22
0.25 0.03 223.82
본 발명



 0.5 0.06 176.13
1 0.13 175.68
2 0.25 168.61
3 0.38 167.82
4 0.50 159.39
실시예 2
실시예 1과 동일한 도 1에 나타내는 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조를 제작하여, 드로잉 가공 길이(L1+L2)에 따른 압력 손실의 변화를 조사하였다.
본 실시예에 있어서는, 연료 배관(1)에 오스테나이트계 스테인리스강 강재로 이루어지는 스테인리스 강관을 이용하여, 외직경(D), 및 1단째 드로잉 가공부의 직관부의 외직경(D1)을 각각 D=φ6.0 ㎜∼φ10.0 ㎜, D1=4.8 ㎜∼8.0 ㎜의 1단째 드로잉 가공부를 갖는 연료 배관(1)의 단부에, 소성 가공에 의해 접속측 단부에 원추형의 압박 시트면과 상기 압박 시트면에 연속하는 너트 압박 수취면 및 상기 너트 압박 수취면에 연속하는 연료 배관 삽입부(납땜 길이(M)=7 ㎜)를 갖는 스테인레스제의 접속 머리부를 납땜하였다. 본 실시예에 있어서의 드로잉 가공에 따른 압력 손실(ΔP)의 증가와 배관 드로잉 가공부의 전체 길이(L1+L2)의 관계를 도 4에 나타낸다.
도 4에 나타내는 데이터로부터 분명한 바와 같이, 압력 손실(ΔP)의 계산으로부터, 연료 배관의 관 단부를 드로잉한 것에 따른 압력 손실의 증대를 100％ 이하(손실 2배)로 하여, 드로잉 가공 길이(L1+L2)를 규정하면, L1+L2≤1.5D가 된다. 따라서, 본 발명에서는 1단째 드로잉 가공부(1-1)의 전체 길이(L1+L2)를 1.5D 이하로 규정한 것이다.
실시예 3
도 2에 나타내는 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조(2단 드로잉)를 제작하여, 연료 배관과 접속 머리부의 납땜부에 대한 응력 집중의 저감 효과를 조사하였다.
본 실시예에 있어서는, 연료 배관에 오스테나이트계 스테인리스강 강재로 이루어지는 외직경(D)이 φ8 ㎜, t/D(t: 두께, D: 관 외직경)가 0.15인 스테인리스 강관을 이용하여, D1=7 ㎜, D2=7.5 ㎜, L1=1 ㎜, L2=6 ㎜인 2단의 드로잉 가공부를 갖는 연료 배관의 단부에, 실시예 1, 2와 마찬가지로, 소성 가공에 의해 접속측 단부에 원추형의 압박 시트면과 상기 압박 시트면에 연속하는 너트 압박 수취면 및 상기 너트 압박 수취면에 연속하는 연료 배관 삽입부(납땜 길이(M)=7 ㎜)를 갖는 스테인레스제의 접속 머리부를 납땜하였다.
제작한 단말 구조에 대하여 연료 배관과 접속 머리부의 납땜부에 대한 응력 집중의 저감 효과를 조사한 결과, 1단째 드로잉 가공부의 작용에 더하여, 2단째의 드로잉 가공부의 작용에 의해, 상기 연료 배관에 작용하는 응력의 분산 효과를 얻을 수 있어, 고압 연료 배관에 대하여 굽힘 방향으로 하중(변위)이 생겨도 응력 집중이 회피되는 것이 판명되었다.
본 발명은, 강관 혹은 스테인리스 강관으로 이루어지는 연료 배관의 단부에, 선단부에 구면형 혹은 만곡면형의 압박 시트면과, 상기 압박 시트면의 배면측에 연료 배관 삽입부를 갖는 접속 머리부가 납땜된 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조에 있어서, 상기 접속 머리부의 연료 배관 삽입부에 연속하는 연료 배관 단부에 특정 조건을 만족하는 직관부를 갖는 1단의 드로잉 가공부를 마련함으로써, 접속 머리부와의 납땜부에 대한 응력 집중을 효과적으로 막을 수 있고, 또한 상기 1단의 드로잉 가공부에 연속하는 2단의 드로잉 가공부를 마련함으로써, 더욱, 연료 배관에 작용하는 응력의 분산 효과를 얻을 수 있기 때문에, 고압 연료 배관에 대하여 굽힘 방향으로 하중(변위)이 생겨도 응력 집중이 회피되어, 직접 분사식 엔진용 연료 배관의 파손 리스크의 저감에 크게 기여하는 것이다.
1, 11: 고압 연료 배관
1-1, 11-1: 1단째 드로잉 가공부
1-1a, 11-1a, 11-2a: 직관부
1-1b, 11-1b, 11-2b: 테이퍼관부
2, 12: 접속 머리부
2-1, 12-1: 압박 시트면
2-2, 12-2: 너트 압박 수취면
2-3, 12-3: 연료 배관 삽입부(스커트)
11-2: 2단째 드로잉 가공부
θ1, θ2, θ3: 테이퍼관부의 각도

Claims (3)

  1. 강관 혹은 스테인리스 강관으로 이루어지는 연료 배관의 단부에, 선단부에 구면형 혹은 만곡면형의 압박 시트면과, 상기 압박 시트면의 배면측에 연료 배관 삽입부를 갖는 접속 머리부가 납땜된 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조로서, 상기 접속 머리부의 연료 배관 삽입부에 연속하는 연료 배관 단부에 1단의 드로잉 가공부를 가지며, 상기 드로잉 가공부의 외직경(D1)이 연료 배관 직경(D)에 대하여 0.8D≤D1≤0.9D이고, 상기 드로잉 가공부의 외직경(D1)의 연료 배관 삽입부 단말로부터의 관축 방향 길이(L1)가 L1≥0.06D를 만족하는 직관부를 갖는 것을 특징으로 하는 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조.
  2. 강관 혹은 스테인리스 강관으로 이루어지는 연료 배관의 단부에, 선단부에 구면형 혹은 만곡면형의 압박 시트면과, 상기 압박 시트면의 배면측에 상기 연료 배관 삽입부를 갖는 접속 머리부가 납땜된 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조로서, 상기 접속 머리부의 연료 배관 삽입부에 연속하는 연료 배관 단부에 2단의 드로잉 가공부를 가지며, 접속 머리부측의 1단째의 드로잉 가공부가, 상기 가공부의 외직경(D1)이 연료 배관 직경(D)에 대하여 0.8D≤D1≤0.9D이고, 상기 1단째의 드로잉 가공부의 외직경(D1)의 연료 배관 삽입부 단말로부터의 관축 방향 길이(L1)가 L1≥0.06D의 조건을 만족하는 직관부를 가지고, 상기 1단째의 드로잉 가공부에 연속하는 2단째의 드로잉 가공부가, 상기 1단째의 드로잉 가공부의 외직경(D1)보다 대직경인 외직경(D2)의 직관부를 갖는 것을 특징으로 하는 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 배관 드로잉 가공부의 외직경(D1)의 관축 방향 길이(L1)의 접속 머리부와 반대측 단말로부터 드로잉 가공 종료단까지의 관축 방향 직선 길이(L2)가 0.14D 이상, 및 상기 배관 드로잉 가공부의 전체 길이(L1+L2)가 1.5D 이하인 것을 특징으로 하는 직접 분사식 엔진용 고압 연료 배관의 단말 구조.
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