[发明专利]高压燃料喷射管的连接头部构造

说明书

技术领域

本发明涉及例如作为柴油内燃机中的燃料供给通道等而经常配设 的由直径比较细的厚壁钢管制成的高压燃料喷射管的连接头部构造。

背景技术

以往，作为具有此种连接头部的高压燃料喷射管，以图5为例， 在直径较细的厚壁钢管111的连接端部，设有：由球面状的座面113； 环状法兰部115，其从该座面113沿管轴方向留出间隔地设置着；和 与前述座面113相连并且直到前述环状法兰部115为止朝顶部变细的 圆弧面114形成的连接头部112，这种结构是大家都知道的(参照日 本特开2003-336560的图4)。此种连接头部112与通过来自外侧的冲 孔部件向管轴方向挤压进行压曲加工形成有关，所以存在这样的问题， 伴随着该挤压的压曲加工向周壁的外侧扩展，在该头部内周面上，由 于内径的大径化以及应力集中形成内表面的拉伸应力上升了的洼坑 (环状凹部)116，在这种状态下使用起来，会因为配设使用时的高压 流体而在该洼坑部附近产生气蚀，或在该连接头部呈放射状地产生以 洼坑为起点由于疲劳破坏导致的径向裂纹，或在洼坑的周围由于疲劳 破坏产生圆周方向的裂纹。

作为此种情况的对策，本案申请人以前曾提出过在直径较细的厚 壁钢管的连接端部设有由球面状的座面、从该座面沿管轴方向留出间 隔地设置的环状法兰部、以及与前述座面相连并且直到前述环状法兰 部为止朝顶部变细的圆弧面形成的连接头部的高压燃料喷射管，其中， 通过在前述圆锥面的局部设置深度较浅的环状的弯曲凹槽，从而使随 着该连接头部的成形产生的该头部内侧的洼坑深度浅而且坡度平缓的 方法(参照日本特开2003-336560的图1)，或用嵌固在该头部内侧的 金属制圆筒部件，将随着以外侧周面作为安装到对象座部的截头圆锥 状或截头圆弧状的座面的连接头部的成形而产生的该头部内侧的洼坑 包住的方法(日本特开2005-180218)。

进而，作为防止在头部成形时随着前述洼坑的形成而导致的该洼 坑的谷部产生裂纹、因配设使用时的高压流体的流动在该洼坑附近产 生气蚀导致裂纹的产生，以及随着前述头部成形时洼坑的形成而引起 内径的扩大和由于应力集中导致内表面的拉伸应力上升现象的产生的 手段，本案申请人提出过可以获得与前述先前提出的技术几乎等同或 优于其效果的高压燃料喷射管的连接头部构造(参照日本特愿 2007-61085)。

此种高压燃料喷射管的连接头部构造，其特征在于，在t(壁厚) /D(外径)＜0.3的厚壁细径钢管的情况下，从连接头部末端至前述环 状法兰部背面的管轴方向距离L1为0.38D～0.6D，前述座面的球体半 径R为0.45D～0.65D，前述环状法兰部外径D1为1.21D～1.4D，并 且该头部内周面为直径与该钢管的内周面的直径接近，并且管轴方向 截面的轮廓是大致扁圆筒面以及/或锥形面，而且，在t(壁厚)/D(外 径)≥0.3的厚壁细径钢管的情况下，从连接头部末端至前述环状法兰 部背面的管轴方向距离L1为0.38D～0.7D，前述座面的球体半径R 为0.45D～0.65D，前述环状法兰部外径D1为1.2D～1.4D，并且该头 部内周面为直径与该钢管的内周面的直径接近，并且管轴方向截面的 轮廓是大致扁圆筒面以及/或锥形面，另外，前述连接头部的、与前述 球面状的座面相连并且直至前述环状法兰部或该环状法兰部附近为止 朝顶端变细的圆锥面(挤压座面)的顶角的角度θ为50～60度，该圆 锥面的最大径D3为1.03D～1.09D，并且将前述圆锥面的最大直径部 分和前述环状法兰部以圆锥面、或轮廓为凸状或凹状的圆锥面、或圆 筒状面相连。

上述日本特愿2007-61085记载的高压燃料喷射管的连接头部构 造，由于该连接头部内周面靠近该钢管的内周面的管轴方向截面的轮 廓具有接近扁形的面，所以几乎不存在由于塑性加工而在该连接头部 的内侧产生洼坑(环状凹部)，因此消除了该头部成形中洼坑部的谷部 产生裂纹、因该头部内的流体压力导致气蚀产生裂纹的担忧、以及随 着前述头部成形时该洼坑的形成而导致内径的扩大化和应力集中导致 内表面的拉伸应力的上升的现象，而且能够大幅减小连接头部内周面 成为疲劳破坏的起点的可能性，起到了优良效果。