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JP5040928B2 - Accumulator and method for manufacturing the same - Google Patents

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JP5040928B2 JP2009003786A JP2009003786A JP5040928B2 JP 5040928 B2 JP5040928 B2 JP 5040928B2 JP 2009003786 A JP2009003786 A JP 2009003786A JP 2009003786 A JP2009003786 A JP 2009003786A JP 5040928 B2 JP5040928 B2 JP 5040928B2
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  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

本発明は、インジェクタから内燃機関に噴射する燃料を高圧状態で蓄える蓄圧器、およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a pressure accumulator that stores fuel injected from an injector into an internal combustion engine in a high pressure state, and a method for manufacturing the same.

従来の蓄圧器は、筒状の本体内に、軸方向に延びる燃料室と径方向に延びる連通穴が形成され、本体の外周側に、燃料配管が螺合されるねじが形成されている。そして、燃料の圧力を受けて本体に応力が発生し、特に、連通穴における燃料室側の開口縁部(以下、穴交差部という)には高応力が発生するため、この穴交差部において破損が生じる虞がある。   In a conventional accumulator, a fuel chamber extending in the axial direction and a communication hole extending in the radial direction are formed in a cylindrical main body, and a screw into which a fuel pipe is screwed is formed on the outer peripheral side of the main body. In response to the pressure of the fuel, a stress is generated in the main body, and in particular, a high stress is generated at the opening edge of the communication hole in the fuel chamber side (hereinafter referred to as a hole intersection). May occur.

そこで、穴交差部の強度を確保するために、本体の硬度を高くしたり、残留圧縮応力を付与したりしており、例えば下記の(1)〜(3)の方法にて本体を加工している。
(1)熱処理により硬度を高くした後に、切削加工によりねじ等を形成する。
(2)切削加工によりねじ等を形成した後に、熱処理により硬度を高くする。
(3)オートフレッテージ加工やバニッシング加工等により本体に残留圧縮応力を付与する(例えば、特許文献1参照)。
Therefore, in order to ensure the strength of the hole intersection, the hardness of the main body is increased or residual compressive stress is applied. For example, the main body is processed by the following methods (1) to (3). ing.
(1) After increasing the hardness by heat treatment, a screw or the like is formed by cutting.
(2) After forming a screw or the like by cutting, the hardness is increased by heat treatment.
(3) A residual compressive stress is applied to the main body by auto-frettage processing, burnishing, or the like (see, for example, Patent Document 1).

特開平10−141172号公報JP-A-10-141172

ところで、近年、ディーゼルエンジンにおいては、噴射系圧力の高圧化が進んでいる。このため、穴交差部の強度をさらに上げることが要求されている。   Incidentally, in recent years, in diesel engines, the injection system pressure has been increased. For this reason, it is required to further increase the strength of the hole intersection.

しかしながら、上記(1)の本体加工方法では、熱処理後に切削加工を行うため硬度は切削加工が可能なレベル(HRC30程度)以下に制限され、したがって更なる硬度アップはできない。   However, in the main body processing method of (1), since the cutting is performed after the heat treatment, the hardness is limited to a level at which cutting is possible (about HRC30) or less, and therefore the hardness cannot be further increased.

(2)の本体加工方法では、切削加工後に熱処理を行うため(1)の加工方法よりも硬度を高くすることができるが、ねじの遅れ破壊を防止する観点から、硬度を極端に高くすることはできない(HRC40程度)。また、(2)の本体加工方法では、熱処理による歪みにより例えばねじの精度が悪化し、組み付け不良が発生する虞がある。   In the main body processing method of (2), since heat treatment is performed after cutting, the hardness can be made higher than that of the processing method of (1), but from the viewpoint of preventing delayed screw failure, the hardness should be extremely high. Cannot be done (about HRC40). Moreover, in the main body processing method of (2), for example, the screw accuracy may deteriorate due to distortion caused by heat treatment, and assembly failure may occur.

(3)の本体加工方法では、残留圧縮応力を付与するため(2)の本体加工方法と同等或いはそれ以上の強度が見込まれるが、(1)の本体加工方法と同様に、硬度は切削加工が可能なレベル以下に制限されるため更なる硬度アップはできない。   In the main body processing method of (3), a strength equal to or higher than that of the main body processing method of (2) is expected in order to give residual compressive stress. However, since it is limited below the possible level, the hardness cannot be further increased.

本発明は上記点に鑑みて、ねじの遅れ破壊や精度悪化を回避しつつ、穴交差部の強度を上げることを目的とする。   In view of the above points, an object of the present invention is to increase the strength of a hole intersection while avoiding delayed fracture of a screw and deterioration of accuracy.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、軸方向に延びる本体中心穴(100)が形成された筒状の本体(10)と、本体(10)よりも高硬度で本体中心穴(100)に挿入された筒状の内管(12)とを備え、本体(10)には、外周側に配置されて燃料配管(2)が螺合されるねじ(104)と、燃料配管(2)と本体中心穴(100)とを連通させる連通穴(105)とが形成され、内管(12)には、軸方向に延びて高圧燃料が蓄えられる燃料室(120)と、連通穴(105)よりも小径で連通穴(105)と燃料室(120)とを連通させるオリフィス(121)と、内管(12)の外周面におけるオリフィス(121)の周囲に位置して径方向外側に突出する突出部(122)とが形成され、突出部(122)は、オリフィス(121)を囲む丸い浮き出し形状であり、本体(10)と内管(12)は焼きばめによって結合されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a cylindrical main body (10) in which a main body center hole (100) extending in the axial direction is formed, and has a higher hardness than the main body (10) and the center of the main body. A cylindrical inner pipe (12) inserted into the hole (100), a screw (104) disposed on the outer peripheral side and screwed into the fuel pipe (2), and a fuel A communication hole (105) for communicating the pipe (2) and the main body center hole (100) is formed, and the inner pipe (12) has a fuel chamber (120) extending in the axial direction and storing high-pressure fuel; An orifice (121) having a smaller diameter than the communication hole (105) and connecting the communication hole (105) and the fuel chamber (120), and a diameter located around the orifice (121) on the outer peripheral surface of the inner pipe (12). protruding portion protruding outward (122) and is formed, the protruding portion (122) A rounded relief shape surrounding the orifice (121), the inner tube (12) and body (10) is characterized in that it is joined by shrinkage fitting.

これによると、内管(12)はねじ(104)を有しないため、ねじ(104)の遅れ破壊や精度悪化を考慮する必要がなく、したがって内管(12)の硬度を高くすることができる。また、焼きばめによって内管(12)に残留圧縮応力が付与される。そして、オリフィス(121)における燃料室(120)側の開口縁部(以下、オリフィス穴交差部という)に高応力が発生するが、オリフィス(121)が形成された内管(12)の硬度を高くできることと、内管(12)に残留圧縮応力が付与されることとが相俟って、オリフィス穴交差部の強度を上げることができるため、オリフィス穴交差部の破損を防止することができる。   According to this, since the inner pipe (12) does not have the screw (104), there is no need to consider delayed fracture or deterioration of accuracy of the screw (104), and therefore the hardness of the inner pipe (12) can be increased. . Further, residual compressive stress is applied to the inner tube (12) by shrink fitting. High stress is generated at the opening edge of the orifice (121) on the fuel chamber (120) side (hereinafter referred to as the orifice hole intersection), but the hardness of the inner pipe (12) in which the orifice (121) is formed is reduced. The strength of the orifice hole intersection can be increased in combination with the fact that it can be increased and the residual compressive stress is applied to the inner pipe (12), so that the orifice hole intersection can be prevented from being damaged. .

さらに、本体(10)における本体中心穴(100)を形成する内周面は内管(12)により覆われるため、連通穴(105)における本体中心穴(100)側の開口縁部(以下、連通穴交差部という)に発生する応力は、オリフィス穴交差部に発生する応力よりも小さくなる。また、焼きばめによって本体(10)に残留圧縮応力が付与されるため、連通穴交差部の強度を上げることができる。このように、連通穴交差部に発生する応力が小さいことと、本体(10)に残留圧縮応力が付与されることとが相俟って、連通穴交差部の破損を防止することができるため、本体(10)の硬度を高くする必要がなくなる。したがって、ねじ(104)が形成される本体(10)の硬度を内管(12)の硬度よりも低くすることができ、ねじ(104)の遅れ破壊や精度悪化を回避することができる。   Furthermore, since the inner peripheral surface forming the main body central hole (100) in the main body (10) is covered with the inner tube (12), the opening edge (hereinafter referred to as the main body central hole (100) side) in the communication hole (105). The stress generated at the intersection of communication holes) is smaller than the stress generated at the intersection of orifice holes. Moreover, since a residual compressive stress is given to a main body (10) by shrink fitting, the intensity | strength of a communicating hole crossing part can be raised. Thus, since the stress which generate | occur | produces in a communicating hole crossing part is small, and a residual compressive stress is provided to a main body (10), it can prevent the failure | damage of a communicating hole crossing part. It is not necessary to increase the hardness of the main body (10). Therefore, the hardness of the main body (10) on which the screw (104) is formed can be made lower than the hardness of the inner tube (12), and delayed fracture and accuracy deterioration of the screw (104) can be avoided.

また、内管(12)の外周面におけるオリフィス(121)の周囲に突出部(122)を備えているため、オリフィス(121)および連通穴(105)の付近に他の部位よりも高い残留圧縮応力を付与することができる。 Moreover, since the protrusion part (122) is provided in the circumference | surroundings of the orifice (121) in the outer peripheral surface of an inner pipe (12), the residual compression higher than another site | part in the vicinity of an orifice (121) and a communicating hole (105). Stress can be applied.

請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の蓄圧器において、突出部(122)は、連通穴(105)における本体中心穴(100)側の開口縁部よりも外側まで拡がっていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the pressure accumulator according to the first aspect , the projecting portion (122) extends to the outside of the opening edge portion on the main body center hole (100) side in the communication hole (105). It is characterized by that.

これによると、連通穴交差部(105a)に確実に残留圧縮応力を付与することができる。   According to this, a residual compressive stress can be reliably given to a communicating hole crossing part (105a).

請求項3に記載の発明では、請求項1または2に記載の蓄圧器を製造する方法であって、本体中心穴(100)、ねじ(104)、および連通穴(105)を形成して本体(10)を形成する本体加工工程と、突出部(122)、燃料室(120)およびオリフィス(121)を形成した後に硬度を高める処理を行って内管(12)を形成する内管加工工程と、本体(10)における本体中心穴(100)を形成する内周面を内管(12)により覆うようにして、本体(10)と内管(12)とを焼きばめによって結合する焼きばめ工程とを備えることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing the pressure accumulator according to the first or second aspect , wherein the main body central hole (100), the screw (104), and the communication hole (105) are formed. (10) The main body machining step and the inner pipe machining step for forming the inner pipe (12) by performing a process for increasing the hardness after forming the protrusion (122), the fuel chamber (120) and the orifice (121). And the inner peripheral surface forming the main body center hole (100) in the main body (10) is covered with the inner pipe (12), and the main body (10) and the inner pipe (12) are joined by shrink fitting. And a fitting process.

これにより製造された蓄圧器は、請求項1の発明と同様の効果が得られる。   The pressure accumulator manufactured in this way can obtain the same effect as that of the invention of claim 1.

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の一実施形態に係る蓄圧器を備える燃料噴射装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of a fuel-injection apparatus provided with the pressure accumulator which concerns on one Embodiment of this invention. (a)は図1の蓄圧器の断面図、(b)は(a)のA−A線に沿う断面図である。(A) is sectional drawing of the pressure accumulator of FIG. 1, (b) is sectional drawing which follows the AA line of (a). (a)は図2の蓄圧器における本体の断面図、(b)は図2の蓄圧器における内管の断面図である。(A) is sectional drawing of the main body in the pressure accumulator of FIG. 2, (b) is sectional drawing of the inner tube | pipe in the pressure accumulator of FIG. 図3のB部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the B section of FIG. 図2の蓄圧器における内管の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of an inner tube in the pressure accumulator of FIG. 2. 図2の蓄圧器の焼きばめ工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the shrink fitting process of the pressure accumulator of FIG. 図6(b)のC部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the C section of Drawing 6 (b). 蓄圧器の参考例を示す内管の斜視図である。It is a perspective view of the inner pipe which shows the reference example of an accumulator . 図8の内管の断面図である。It is sectional drawing of the inner pipe | tube of FIG. 蓄圧器の他の参考例を示す内管の断面図である。It is sectional drawing of the inner pipe which shows the other reference example of an accumulator . 一実施形態に係る蓄圧器の変型例を示す断面図である。It is a sectional view showing a modification type example of the accumulator according to one embodiment.

図1に示すように、燃料噴射装置は、高圧燃料が蓄えられる蓄圧器1を備え、この蓄圧器1には燃料配管2を介して複数のインジェクタ3が接続されている。インジェクタ3は、制御装置(以下、ECUという)4に制御されて所定の時期に所定の期間開弁して、蓄圧器1から供給される高圧燃料をディーゼルエンジン(図示せず)の各気筒内に噴射する。   As shown in FIG. 1, the fuel injection device includes a pressure accumulator 1 that stores high-pressure fuel, and a plurality of injectors 3 are connected to the pressure accumulator 1 via a fuel pipe 2. The injector 3 is controlled by a control device (hereinafter referred to as an ECU) 4 to open a valve at a predetermined time for a predetermined period, and to supply high-pressure fuel supplied from the pressure accumulator 1 to each cylinder of a diesel engine (not shown). To spray.

蓄圧器1に蓄えられる高圧燃料は、サプライポンプ5から燃料配管2を介して供給される。サプライポンプ5は、燃料を加圧して蓄圧器1に吐出する高圧ポンプ51、燃料タンク6からフィルタ7を介して吸入した燃料を高圧ポンプ51へ供給する低圧ポンプ52、および、この低圧ポンプ52から高圧ポンプ51へ供給される燃料の流量を調整する調量弁53を備えている。高圧ポンプ51は、燃料の吸入量が調量弁53にて調整されることにより燃料の吐出量が調整される形式のポンプである。また、高圧ポンプ51および低圧ポンプ52は、エンジンによって駆動される。   High-pressure fuel stored in the pressure accumulator 1 is supplied from a supply pump 5 via a fuel pipe 2. The supply pump 5 pressurizes the fuel and discharges it to the accumulator 1, the low-pressure pump 52 that supplies the fuel sucked from the fuel tank 6 through the filter 7 to the high-pressure pump 51, and the low-pressure pump 52 A metering valve 53 for adjusting the flow rate of the fuel supplied to the high-pressure pump 51 is provided. The high-pressure pump 51 is a pump of a type in which the fuel discharge amount is adjusted by adjusting the fuel intake amount by the metering valve 53. The high pressure pump 51 and the low pressure pump 52 are driven by the engine.

ECU4は、図示しないCPU、ROM、RAM等からなる周知のマイクロコンピュータを備え、マイクロコンピュータに記憶したプログラムに従って演算処理を行うものである。ECU4には、各種センサSから、蓄圧器1内の燃料圧力(所謂コモンレール圧力)に関する信号、エンジン回転数、アクセル開度等の種々の情報が随時入力される。   The ECU 4 includes a known microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like (not shown), and performs arithmetic processing according to a program stored in the microcomputer. Various information such as a signal regarding the fuel pressure (so-called common rail pressure) in the pressure accumulator 1 (so-called common rail pressure), engine speed, accelerator opening, and the like is input to the ECU 4 from time to time.

そして、ECU4は、エンジンや車両の運転状態に応じた最適の噴射時期、噴射量(噴射期間)を算出して、各インジェクタ3の開弁時期および開弁期間を制御する。また、ECU4は、サプライポンプ5の目標吐出量を算出して調量弁53に制御信号を出力し、サプライポンプ5の吐出量を制御することにより、蓄圧器1内の燃料圧力を制御する。   The ECU 4 calculates the optimal injection timing and injection amount (injection period) according to the operating conditions of the engine and the vehicle, and controls the valve opening timing and valve opening period of each injector 3. Further, the ECU 4 calculates the target discharge amount of the supply pump 5, outputs a control signal to the metering valve 53, and controls the discharge amount of the supply pump 5, thereby controlling the fuel pressure in the pressure accumulator 1.

図2〜図4に示すように、蓄圧器1は、筒状の本体10と、本体10に挿入されて同軸状に配置された円筒状の内管12とからなる。この蓄圧器1には、蓄圧器1内の燃料圧力を検出してECU4(図1参照)に出力する圧力センサ8と、蓄圧器1内の燃料圧力が所定値以上になると開弁して蓄圧器1内の燃料を燃料タンク6(図1参照)に逃がす逃がし弁9とが装着されている。   As shown in FIGS. 2 to 4, the pressure accumulator 1 includes a cylindrical main body 10 and a cylindrical inner tube 12 that is inserted into the main body 10 and arranged coaxially. The accumulator 1 detects the fuel pressure in the accumulator 1 and outputs it to the ECU 4 (see FIG. 1), and opens when the fuel pressure in the accumulator 1 exceeds a predetermined value. A relief valve 9 for escaping the fuel in the vessel 1 to the fuel tank 6 (see FIG. 1) is mounted.

本体10は、金属(例えばクロムモリブデン鋼)よりなり、本体加工工程において、所定の形状に形成されるとともに、所定の硬度が付与される。具体的には、本体加工工程では、熱処理もしくは時効処理により切削加工が可能なレベル(HRC30程度)の硬度とされ、熱処理もしくは時効処理後に切削加工等により以下述べるような所定の形状に形成される。   The main body 10 is made of a metal (for example, chromium molybdenum steel), and is formed in a predetermined shape and given a predetermined hardness in the main body processing step. Specifically, in the main body machining step, the hardness is such that cutting is possible by heat treatment or aging treatment (about HRC30), and after the heat treatment or aging treatment, it is formed into a predetermined shape as described below by cutting or the like. .

本体10の内部には、本体10および内管12の軸方向(以下、軸方向という)に延びる円柱状の本体中心穴100が形成されている。本体10における軸方向一端側には、圧力センサ8が螺合されるセンサ用雌ねじ101が形成され、本体10における軸方向他端側には、逃がし弁9が螺合される逃がし弁用雌ねじ102が形成されている。   A columnar main body center hole 100 extending in the axial direction of the main body 10 and the inner tube 12 (hereinafter referred to as the axial direction) is formed inside the main body 10. A sensor female screw 101 to which the pressure sensor 8 is screwed is formed on one end side in the axial direction of the main body 10, and a female screw for relief valve 102 to which the relief valve 9 is screwed is formed on the other axial end side of the main body 10. Is formed.

本体10の外周側には、燃料配管2(図1参照)を接続するための配管用突起部103が5個形成されている。配管用突起部103の外周側には、燃料配管2が螺合される配管用雄ねじ104が形成され、配管用突起部103の内周側には、燃料配管2と本体中心穴100とを連通させる連通穴105が形成されている。この連通穴105は、略径方向に延びている。また、本体10の外周側には、蓄圧器1をエンジンに組み付けるための鍔部106が2個形成されている。この鍔部106には、ボルト通し孔107が形成されている。   Five pipe protrusions 103 for connecting the fuel pipe 2 (see FIG. 1) are formed on the outer peripheral side of the main body 10. A pipe male thread 104 into which the fuel pipe 2 is screwed is formed on the outer peripheral side of the pipe protrusion 103, and the fuel pipe 2 and the main body center hole 100 are communicated with each other on the inner peripheral side of the pipe protrusion 103. A communication hole 105 is formed. The communication hole 105 extends substantially in the radial direction. Further, two flanges 106 for assembling the pressure accumulator 1 to the engine are formed on the outer peripheral side of the main body 10. A bolt through hole 107 is formed in the flange portion 106.

内管12は、厚さ2mm程度の金属製(例えば、低炭素鋼または高速度鋼)のパイプ材を用いている。そして、内管12は、内管加工工程において、所定の形状に形成されるとともに、所定の硬度が付与される。具体的には、内管加工工程では、浸炭もしくは焼入れ焼戻しにより本体10の約2倍の硬度(HRC60程度)にされるとともに、切削加工等により以下述べるような所定の形状に形成される。なお、形状を形成する加工のうち少なくとも切削加工は、浸炭もしくは焼入れ焼戻しの前に行う。   The inner pipe 12 uses a pipe material made of metal (for example, low carbon steel or high speed steel) having a thickness of about 2 mm. The inner tube 12 is formed in a predetermined shape and given a predetermined hardness in the inner tube processing step. Specifically, in the inner tube processing step, the hardness is about twice that of the main body 10 (approximately HRC 60) by carburizing or quenching and tempering, and the predetermined shape as described below is formed by cutting or the like. It should be noted that at least cutting among the processes for forming the shape is performed before carburizing or quenching and tempering.

内管12には、軸方向に延びる円柱状の空間である燃料室120が切削加工により形成されている。また、内管12には、連通穴105と燃料室120とを連通させるオリフィス121が、配管用突起部103と同数(本例では5個)形成されている。このオリフィス121は、燃料室120内の圧力脈動を低減するためのものであり、連通穴105よりも小径になっている。   A fuel chamber 120 that is a cylindrical space extending in the axial direction is formed in the inner tube 12 by cutting. The inner pipe 12 has the same number of orifices 121 (five in this example) as the piping projections 103 that allow the communication hole 105 and the fuel chamber 120 to communicate with each other. The orifice 121 is for reducing pressure pulsation in the fuel chamber 120, and has a smaller diameter than the communication hole 105.

なお、オリフィス121は、最初に切削加工により荒加工され、その後、オリフィス121の内周面が切削加工あるいは流体研磨等により仕上げ加工されている。また、オリフィス121における燃料室120側の開口縁部であるオリフィス穴交差部121aは、切削加工、あるいは、熱処理後の流体研磨、電解加工等により、ばり取りまたはR付けがなされている
図4、図5に示すように、内管12の外周面におけるオリフィス121の周囲には、径方向外側に突出する突出部122が形成されている。換言すると、突出部122は、オリフィス121を囲む丸い浮き出し形状になっている。なお、内管12のうち突出部122が形成されていない部位、すなわち、外径寸法が一定になっている部位123を、以下、ベース部という。
The orifice 121 is first roughed by cutting, and then the inner peripheral surface of the orifice 121 is finished by cutting or fluid polishing. Further, the orifice hole intersection 121a which is the opening edge of the orifice 121 on the fuel chamber 120 side is deburred or rounded by cutting, fluid polishing after heat treatment, electrolytic processing, or the like. As shown in FIG. 5, a protruding portion 122 that protrudes radially outward is formed around the orifice 121 on the outer peripheral surface of the inner tube 12. In other words, the protruding portion 122 has a round raised shape surrounding the orifice 121. In addition, the site | part in which the protrusion part 122 is not formed among the inner tubes 12, ie, the site | part 123 where the outer diameter dimension is constant is hereafter called a base part.

上記のように、本体加工工程により加工された本体10、および内管加工工程により加工された内管12は、以下述べる焼きばめ工程において焼きばめによって結合される。まず、図6に示すように、本体10をその変態点以下の温度域で加熱して膨張させる(図6(a)参照)。続いて、加熱された本体10の本体中心穴100に常温の内管12を挿入する(図6(b)参照)。続いて本体10を冷却することにより、本体10が収縮して本体10と内管12が結合され、本体10における本体中心穴100を形成する内周面が内管12により覆われる(図6(c)参照)。   As described above, the main body 10 processed by the main body processing step and the inner tube 12 processed by the inner tube processing step are joined by shrink fitting in the shrink fitting step described below. First, as shown in FIG. 6, the main body 10 is heated and expanded in a temperature range below the transformation point (see FIG. 6A). Subsequently, the normal temperature inner tube 12 is inserted into the main body central hole 100 of the heated main body 10 (see FIG. 6B). Subsequently, by cooling the main body 10, the main body 10 contracts and the main body 10 and the inner tube 12 are coupled, and the inner peripheral surface forming the main body center hole 100 in the main body 10 is covered with the inner tube 12 (FIG. 6 ( c)).

なお、図2に示すように、本体10と内管12は、連通穴105とオリフィス121が同軸になるように位置決めして結合されている。また、連通穴105およびオリフィス121は、本体中心穴100に対して偏心している。換言すると、軸方向に沿って見たときに、連通穴105およびオリフィス121の軸線は本体中心穴100の軸線と交わらない(図2(b)参照)。   As shown in FIG. 2, the main body 10 and the inner tube 12 are positioned and coupled so that the communication hole 105 and the orifice 121 are coaxial. The communication hole 105 and the orifice 121 are eccentric with respect to the main body center hole 100. In other words, when viewed along the axial direction, the axes of the communication hole 105 and the orifice 121 do not intersect with the axis of the main body center hole 100 (see FIG. 2B).

この焼きばめによって本体10および内管12に残留圧縮応力を発生させるために、本体10および内管12の各部の寸法等は以下のように設定されている。   In order to generate residual compressive stress in the main body 10 and the inner pipe 12 by this shrink fitting, the dimensions of the respective parts of the main body 10 and the inner pipe 12 are set as follows.

ここで、図7に示すように、本体10における本体中心穴100の内径(以下、本体中心穴内径という)をd1、本体10における連通穴105の内径(以下、連通穴内径という)をd2とする。また、内管12におけるベース部123の外径(以下、ベース部外径という)をd3、内管12における突出部122の幅(以下、突出部幅という)をe、内管12における突出部122の最大突出量(以下、突出部突出量という)をfとする。   Here, as shown in FIG. 7, the inner diameter of the main body center hole 100 in the main body 10 (hereinafter referred to as the main body central hole inner diameter) is d1, and the inner diameter of the communication hole 105 in the main body 10 (hereinafter referred to as the communication hole inner diameter) is d2. To do. Further, the outer diameter of the base portion 123 (hereinafter referred to as the base portion outer diameter) in the inner tube 12 is d3, the width of the protruding portion 122 in the inner tube 12 (hereinafter referred to as the protruding portion width) is e, and the protruding portion in the inner tube 12 The maximum protrusion amount 122 (hereinafter referred to as a protrusion protrusion amount) is assumed to be f.

本体10の線膨張係数は10×10-6程度であり、本体中心穴内径d1が約10mmの場合、変態点以下の約500℃まで本体10を加熱すると、本体中心穴内径d1は約50μm拡大する。そこで、本体中心穴内径d1が約10mmの場合、常温においてベース部外径d3が本体中心穴内径d1よりも数10μm大きくなるように、ベース部外径d3および本体中心穴内径d1を設定する。この常温におけるベース部外径d3と本体中心穴内径d1との差分が締め代となる。 When the body 10 has a linear expansion coefficient of about 10 × 10 −6 and the body center hole inner diameter d1 is about 10 mm, the body center hole inner diameter d1 expands by about 50 μm when the body 10 is heated to about 500 ° C. below the transformation point. To do. Therefore, when the main body center hole inner diameter d1 is about 10 mm, the base portion outer diameter d3 and the main body center hole inner diameter d1 are set so that the base portion outer diameter d3 is several tens of micrometers larger than the main body center hole inner diameter d1 at room temperature. The difference between the base part outer diameter d3 and the main body center hole inner diameter d1 at room temperature is a margin.

これにより、焼きばめ後には、本体10および内管12に残留圧縮応力が付与され、より詳細には、オリフィス穴交差部121aや、連通穴105における本体中心穴100側の開口縁部である連通穴交差部105a(図7参照)にも、残留圧縮応力が付与される。したがって、オリフィス穴交差部121aや連通穴交差部105aの強度が上がる。因みに、本体10よりも硬度が低い内管12に、相対的に高い残留圧縮応力が付与される。   Thus, after shrink fitting, residual compressive stress is applied to the main body 10 and the inner tube 12, and more specifically, the orifice hole intersection 121a and the opening edge of the communication hole 105 on the main body center hole 100 side. Residual compressive stress is also applied to the communication hole intersection 105a (see FIG. 7). Therefore, the strength of the orifice hole intersection 121a and the communication hole intersection 105a is increased. Incidentally, a relatively high residual compressive stress is applied to the inner tube 12 having a lower hardness than the main body 10.

また、焼きばめ後には、本体10における本体中心穴100を形成する内周面と内管12の外周面とが密着し(以下、この密着した部位を焼きばめ面という)、焼きばめ面からの燃料リークを防止ないしは低減させることができる。なお、焼きばめ面のシール性を向上させるために、本体10の内周面および内管12の外周面の面粗度を、6.3z以上にするのが望ましい。但し、本体中心穴100の両端は圧力センサ8および逃がし弁9によって閉塞されているため、焼きばめ面からの燃料リークがあったとしてもそれが蓄圧器1の外に洩れることはない。   In addition, after shrink fitting, the inner peripheral surface forming the main body center hole 100 in the main body 10 and the outer peripheral surface of the inner tube 12 are in close contact (hereinafter, this close contact portion is referred to as a shrink fit surface). Fuel leakage from the surface can be prevented or reduced. In order to improve the sealability of the shrink-fitting surface, it is desirable that the surface roughness of the inner peripheral surface of the main body 10 and the outer peripheral surface of the inner tube 12 be 6.3z or more. However, since both ends of the main body center hole 100 are closed by the pressure sensor 8 and the relief valve 9, even if there is a fuel leak from the shrink fit surface, it does not leak out of the accumulator 1.

一方、突出部突出量fは、20〜30μmに設定する。また、突出部幅eを連通穴内径d2よりも大きく設定することにより、突出部122が連通穴交差部105aよりも外側まで拡がるようになっている。これにより、焼きばめ後には突出部122が本体10に食い込み、オリフィス121および連通穴105の付近に他の部位よりも高い残留圧縮応力を付与することができる。なお、オリフィス121における連通穴105側の開口縁部のダレをなくすとともに、連通穴交差部105aのダレをなくすことにより、連通穴交差部105aに高い残留圧縮応力を確実に付与することができる。   On the other hand, the protrusion part protrusion amount f is set to 20 to 30 μm. Further, by setting the protruding portion width e to be larger than the communication hole inner diameter d2, the protruding portion 122 extends to the outside of the communication hole intersecting portion 105a. Thereby, the protrusion 122 can bite into the main body 10 after shrink fitting, and a higher residual compressive stress can be applied in the vicinity of the orifice 121 and the communication hole 105 than in other portions. In addition, by eliminating the sagging of the opening edge portion on the communication hole 105 side in the orifice 121 and eliminating the sagging of the communication hole intersecting portion 105a, a high residual compressive stress can be reliably applied to the communicating hole intersecting portion 105a.

以上述べたように、本実施形態の蓄圧器1においては、内管12はねじを有しないため、ねじの遅れ破壊や精度悪化を考慮する必要がなく、したがって内管12の硬度を高くすることができる。また、焼きばめによって内管12に残留圧縮応力が付与される。そして、オリフィス穴交差部121aに高応力が発生するが、オリフィス121が形成された内管12の硬度を高くできることと、内管12に残留圧縮応力が付与されることとが相俟って、オリフィス穴交差部121aの強度を上げることができるため、オリフィス穴交差部121aの破損を防止することができる。   As described above, in the pressure accumulator 1 of the present embodiment, the inner tube 12 does not have a screw, so there is no need to consider delayed fracture of the screw or deterioration of accuracy, and therefore the hardness of the inner tube 12 is increased. Can do. Further, residual compressive stress is applied to the inner tube 12 by shrink fitting. And although high stress is generated in the orifice hole intersection 121a, combined with the fact that the hardness of the inner tube 12 formed with the orifice 121 can be increased and the residual compressive stress is applied to the inner tube 12, Since the strength of the orifice hole intersection 121a can be increased, the orifice hole intersection 121a can be prevented from being damaged.

さらに、本体10における本体中心穴100を形成する内周面は内管12により覆われるため、連通穴交差部105aに発生する応力は、オリフィス穴交差部121aに発生する応力よりも小さくなる。また、焼きばめによって本体10に残留圧縮応力が付与されるため、連通穴交差部105aの強度を上げることができる。このように、連通穴交差部105aに発生する応力が小さいことと、本体10に残留圧縮応力が付与されることとが相俟って、連通穴交差部105aの破損を防止することができるため、本体10の硬度を高くする必要がなくなる。したがって、ねじ101、102、104が形成された本体10の硬度を内管12の硬度よりも低くすることができ、ねじ101、102、104の遅れ破壊や精度悪化を回避することができる。   Furthermore, since the inner peripheral surface forming the main body center hole 100 in the main body 10 is covered with the inner tube 12, the stress generated in the communication hole intersecting portion 105a is smaller than the stress generated in the orifice hole intersecting portion 121a. Further, since the residual compressive stress is applied to the main body 10 by shrink fitting, the strength of the communication hole intersection 105a can be increased. As described above, since the stress generated in the communication hole intersection 105a is small and the residual compressive stress is applied to the main body 10, the communication hole intersection 105a can be prevented from being damaged. It is not necessary to increase the hardness of the main body 10. Therefore, the hardness of the main body 10 on which the screws 101, 102, and 104 are formed can be made lower than the hardness of the inner tube 12, and delayed fracture and deterioration of accuracy of the screws 101, 102, and 104 can be avoided.

なお、上記実施形態においては、突出部122は丸い浮き出し形状としたが、図8、図9に示す参考例のように、突出部122は所定の幅で全周に渡って形成してもよい。換言すると、突出部122は所定の幅で周方向に沿って連続して形成してもよい。これによると、突出部122を例えば切削加工により形成する場合、突出部122を周方向の一部にのみ形成する場合よりも容易に形成することができる。 In the above embodiment, the protruding portion 122 has a round relief shape, but the protruding portion 122 may be formed over the entire circumference with a predetermined width as in the reference examples shown in FIGS. . In other words, the protrusion 122 may be formed continuously along the circumferential direction with a predetermined width. According to this, when forming the protrusion part 122 by cutting, for example, it can form more easily than the case where the protrusion part 122 is formed only in a part of circumferential direction.

また、図10に示す他の参考例のように、突出部122は、バルジ成形によって、所定の幅で全周に渡って形成してもよい。 Further, as in another reference example shown in FIG. 10, the protruding portion 122 may be formed over the entire circumference with a predetermined width by bulge forming.

さらに、上記実施形態においては、連通穴105およびオリフィス121を、本体中心穴100に対して偏心させたが、図11に示す変型例のように、連通穴105およびオリフィス121は、本体中心穴100に対して偏心させなくてもよい。換言すると、軸方向に沿って見たときに、連通穴105およびオリフィス121の軸線が本体中心穴100の軸線と交わるようにしてもよい。これによると、連通穴105およびオリフィス121の加工が容易になる。 Further, in the above embodiment, the communication hole 105 and the orifice 121, but is decentered with respect to the body central bore 100, as shown be variable type example in FIG. 11, the communication hole 105 and the orifice 121, the body center It is not necessary to be eccentric with respect to the hole 100. In other words, the axial lines of the communication hole 105 and the orifice 121 may intersect the axial line of the main body center hole 100 when viewed along the axial direction. According to this, processing of the communication hole 105 and the orifice 121 becomes easy.

2 燃料配管
10 本体
12 内管
100 本体中心穴
104 ねじ
105 連通穴
120 燃料室
121 オリフィス
2 Fuel piping 10 Main body 12 Inner pipe 100 Main body central hole 104 Screw 105 Communication hole 120 Fuel chamber 121 Orifice

Claims (3)

インジェクタ(3)から内燃機関に噴射する燃料を高圧状態で蓄える蓄圧器であって、
軸方向に延びる本体中心穴(100)が形成された筒状の本体(10)と、前記本体(10)よりも高硬度で前記本体中心穴(100)に挿入された筒状の内管(12)とを備え、
前記本体(10)には、外周側に配置されて燃料配管(2)が螺合されるねじ(104)と、前記燃料配管(2)と前記本体中心穴(100)とを連通させる連通穴(105)とが形成され、
前記内管(12)には、軸方向に延びて高圧燃料が蓄えられる燃料室(120)と、前記連通穴(105)よりも小径で前記連通穴(105)と前記燃料室(120)とを連通させるオリフィス(121)と、前記内管(12)の外周面における前記オリフィス(121)の周囲に位置して径方向外側に突出する突出部(122)とが形成され、
前記突出部(122)は、前記オリフィス(121)を囲む丸い浮き出し形状であり、
前記本体(10)と前記内管(12)は焼きばめによって結合されていることを特徴とする蓄圧器。
A pressure accumulator for storing fuel injected from an injector (3) into an internal combustion engine in a high pressure state;
A cylindrical main body (10) in which a main body center hole (100) extending in the axial direction is formed, and a cylindrical inner pipe (higher hardness than the main body (10) inserted into the main body center hole (100) ( 12)
The main body (10) is connected to a screw (104) arranged on the outer peripheral side and screwed into the fuel pipe (2), and a communication hole for communicating the fuel pipe (2) and the main body center hole (100). (105) is formed,
The inner pipe (12) includes a fuel chamber (120) extending in the axial direction and storing high-pressure fuel, and the communication hole (105) and the fuel chamber (120) having a smaller diameter than the communication hole (105). An orifice (121) that communicates with each other, and a projecting portion (122) that is located around the orifice (121) on the outer peripheral surface of the inner pipe (12) and projects radially outward ,
The protrusion (122) has a round raised shape surrounding the orifice (121),
The pressure accumulator characterized in that the main body (10) and the inner pipe (12) are coupled by shrink fitting.
前記突出部(122)は、前記連通穴(105)における前記本体中心穴(100)側の開口縁部よりも外側まで拡がっていることを特徴とする請求項1に記載の蓄圧器。 2. The pressure accumulator according to claim 1 , wherein the protruding portion (122) extends outward from an opening edge portion on the main body center hole (100) side of the communication hole (105). 請求項1または2に記載の蓄圧器を製造する方法であって、
前記本体中心穴(100)、前記ねじ(104)、および前記連通穴(105)を形成して前記本体(10)を形成する本体加工工程と、
前記突出部(122)、前記燃料室(120)および前記オリフィス(121)を形成した後に硬度を高める処理を行って前記内管(12)を形成する内管加工工程と、
前記本体(10)における前記本体中心穴(100)を形成する内周面を前記内管(12)により覆うようにして、前記本体(10)と前記内管(12)とを焼きばめによって結合する焼きばめ工程とを備えることを特徴とする蓄圧器の製造方法。
A method for producing the pressure accumulator according to claim 1 , comprising:
A main body processing step of forming the main body (10) by forming the main body center hole (100), the screw (104), and the communication hole (105);
An inner pipe processing step of forming the inner pipe (12) by performing a process of increasing hardness after forming the protrusion (122), the fuel chamber (120) and the orifice (121);
An inner peripheral surface forming the main body center hole (100) in the main body (10) is covered with the inner pipe (12), and the main body (10) and the inner pipe (12) are shrink-fitted. A pressure accumulator manufacturing method comprising: a shrink fitting process to be combined.
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