專利名稱：高壓燃料噴射管的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機的高壓燃料噴射管，尤其涉及用于缸內(nèi)噴射型汽油發(fā)動機或進氣歧管噴射型汽油發(fā)動機或柴油發(fā)動機的高壓燃料噴射管，該高壓燃料噴射管用于4至20MPa的噴射壓力并且具有6.36mm的外徑(φ)、4.35至2.95mm的內(nèi)徑(φ)以及1.0至1.7mm的壁厚(t)。
背景技術：
作為用于內(nèi)燃機(比如缸內(nèi)噴射型汽油發(fā)動機)的常規(guī)高壓燃料噴射管，已知，例如，一種通過反復拉伸和熱處理厚壁無縫鋼管(材料STS35)而制成的用于柴油發(fā)動機的燃料噴射管(參見JP-A-52-756)，一種通過反復拉伸和熱處理厚壁無縫不銹鋼管而制成的用于柴油機的燃料噴射管(參見JP-A-54-110958)，以及一種其鋼基在任何地方都沒有暴露的焊管，這種焊管通過在帶鋼板的至少一個表面上形成作為第一鍍層的鎳、鈷或該基合金的鍍層、在第一鍍層上形成作為第二鍍層的具有比第一鍍層的單質(zhì)金屬或該基合金的熔點低的單質(zhì)金屬或其合金、利用形成有這兩層鍍層的帶鋼板生產(chǎn)出焊縫管并且然后進行熱處理而制造出來(參見JP-A-5-9786)。而且，還已知一種焊管，它是這樣制造的在帶鋼板的至少一個表面上形成由錫、錫-鋅、錫-鎳、鎳-磷或鎳-硼等構(gòu)成的第一鍍層、在第一鍍層上形成作為第二鍍層的具有比形成第一鍍層的金屬的熔點高的鎳、鈷和該基金屬合金之一、利用形成有這兩層鍍層的帶鋼板生產(chǎn)出管，并且然后進行熱處理(參見JP-A-5-156494)。

發(fā)明內(nèi)容
然而，對于通過反復拉伸和熱處理厚壁無縫鋼管(材質(zhì)STS35)而制造的用于柴油發(fā)動機的燃料噴射管，鐵元素在管的內(nèi)周邊表面暴露，因此這種管不能承受低等級汽油、含硫汽油、DME(乙二醇二甲醚)、酒精、酒精混合燃料等的使用，并且出現(xiàn)了不可避免會產(chǎn)生生銹現(xiàn)象以及這種管由于大壁厚而很沉重、難以彎曲、以及價格昂貴的問題。而且，通過反復拉伸和熱處理厚壁無縫不銹鋼管而制造的用于柴油發(fā)動機的燃料噴射管由不銹鋼制成以使得內(nèi)周邊表面上不會發(fā)生生銹現(xiàn)象，但是這樣帶來了這種材料不僅昂貴的問題，而且還有由于其大壁厚導致的重量大以及由于其高硬度導致的可加工性差的問題。而且，與由不銹鋼制成的燃料噴射管類似，對于其內(nèi)周邊表面涂覆有鎳或鎳基合金膜的焊管，內(nèi)周邊表面上不會發(fā)生生銹現(xiàn)象，但是具有6.35mm小外徑(φ)的焊縫管很難形成，因為對于例如外徑(φ)為6.35mm、內(nèi)徑(φ)為4.35至2.95mm且壁厚(t)為1.0至1.7mm的管，必須用0.9至1.5mm大壁厚的帶鋼材料來制造，如同本發(fā)明所應用的用于承受4至20MPa噴射壓力的缸內(nèi)噴射型汽油發(fā)動機的高壓燃料噴射管所要求的那樣。
考慮到這些問題，得出了本發(fā)明，并且其目標是提供一種用于內(nèi)燃機的高壓燃料噴射管，其足以承受低等級汽油、含硫汽油、DME(乙二醇二甲醚)、酒精、酒精混合燃料等的使用，并且具有6.35mm的外徑(φ)、4.35至2.95mm的內(nèi)徑(φ)以及1.0至1.7mm的壁厚(t)，如同用于承受4至20MPa噴射壓力的缸內(nèi)噴射型汽油發(fā)動機的高壓燃料噴射管所要求的那樣。
根據(jù)本發(fā)明的高壓燃料噴射管包括一種管，其中由焊縫管或無縫鋼管構(gòu)成的外管和由其內(nèi)周邊表面上具有鎳或鎳基合金膜的焊縫管構(gòu)成的內(nèi)管通過將它們一起拉伸而被緊緊地粘合起來，其中內(nèi)管的內(nèi)周邊表面上涂敷鎳鍍層并且隨后涂敷鎳-磷合金鍍層，此后對鍍層進行熱擴散；一種其中以上外管和內(nèi)管的緊緊粘合的表面被銅焊或擴散粘合的管；一種其中由焊縫管構(gòu)成的外管預先進行了帶芯拉拔的管；一種其中內(nèi)管在縫焊之后預先進行了熱處理和帶芯拉拔的管；一種其中內(nèi)管在縫焊之后沒有預先進行熱處理和帶芯拉拔的管；一種在其至少一端上具有截頭體形連接頭的管，該連接頭的縱向橫截面輪廓外安裝面為直的或弓形的；以及一種管，其被構(gòu)造為使得外管的開口端面被內(nèi)管的開口端所覆蓋以使得內(nèi)管的內(nèi)周邊表面成為安裝面，并且還包括用作接納連接螺母的壓力的螺母壓力支承部件的卷軸或凸起。
由于本發(fā)明包括一種管，其中由焊縫管或無縫鋼管構(gòu)成的外管和由其內(nèi)周邊表面上具有鎳或鎳基合金膜的焊縫管構(gòu)成的內(nèi)管通過拉伸而被緊緊地粘合起來，其足以承受低等級汽油、含硫汽油、DME(乙二醇二甲醚)、酒精、酒精混合燃料等的使用，因為其內(nèi)周邊表面上沒有銅膜而不會引起燃料的惡化，不像鋼套管那樣。此外，由于通過使用作為外管的無縫鋼管或焊縫管、由其外周邊表面的縱向橫截面輪廓外安裝面為直的或弓形的截頭體形連接頭所形成的安裝面而使得這種管的外周邊表面光滑，管端是光滑的并且能安全地密封住具有4至20MPa高壓的燃料。而且，由于這種管的壁厚相對較小，其在重量上小于常規(guī)的管并且有利于彎曲，因此其相對便宜。而且，由于所用的帶鋼材料具有小至0.6至0.7mm的壁厚(t)，所以可以制造具有6.35mm小外徑(φ)的焊縫管。


圖1是示意性的縱向截面視圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的高壓燃料噴射管的一個實施例的主要部件；圖2A是示意性的縱向截面視圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的高壓燃料噴射管的又一個實施例的主要部件，該高壓燃料噴射管包括有由內(nèi)管和外管形成的卷軸脊(spool ridge)；和圖2B是示意性的縱向截面視圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的高壓燃料噴射管的再一個實施例的主要部件，該高壓燃料噴射管包括有僅由外管形成的卷軸脊。
具體實施例方式
在本發(fā)明中，附圖標記1、11、21表示內(nèi)管，2、12、22表示外管，3表示連接頭，4、14、24表示安裝面，13、23表示卷軸脊(凸起)。
本發(fā)明采用其內(nèi)周邊表面上具有鎳或鎳基合金膜的焊縫管作為內(nèi)管1、11、21以及采用焊縫管或無縫鋼管作為外管2、12、22。圖1所示高壓燃料噴射管包括截頭體形狀的連接頭3，其外周邊表面的縱向橫截面輪廓外安裝面為直的或弓形的(未示出)，置于由內(nèi)管1和外管2組成的套管的至少一端上。
如圖2A和2B所示的高壓燃料噴射管被構(gòu)造為使得外管12、22的開口端面被內(nèi)管11、21的開口端所覆蓋以使得內(nèi)管11、21的內(nèi)周邊表面成為安裝面14、24。用作連接螺母(其圖示被省略)的螺母壓力支承部件的卷軸脊13、23如圖2A所示由高壓燃料噴射管的內(nèi)管11和外管12構(gòu)成，以及如圖2B所示僅由高壓燃料噴射管的外管22構(gòu)成。
當根據(jù)本發(fā)明的高壓燃料噴射管包括其中內(nèi)管1、11、21和外管2、12、22都是焊縫管的套管時，內(nèi)管1、11、21是焊縫管，其通過由帶鋼形成焊縫管并對焊縫管進行預定的熱處理而制成，其中帶鋼只是將其要成為內(nèi)表面?zhèn)鹊哪莻€表面借助于常規(guī)方法(通常利用電鍍或化學鍍方法)進行4μm或3μm至10μm的鍍鎳。外管2、12、22通過如下方法制得，即對其將成為內(nèi)表面?zhèn)鹊哪莻€表面進行4μm或3μm至10μm的鍍銅并隨后由帶鋼通過帶芯拉拔(core drawing)形成焊縫管同時從焊縫管的內(nèi)和外表面切掉卷邊，并且然后對焊縫管進行預定的熱處理。隨后，內(nèi)管1、11、21被插入外管2、12、22以形成組合管，并且在拉床中將復合管拉拔至預定的外徑。此后，對已經(jīng)被拉拔的套管進行熱處理以將外管內(nèi)壁的銅鍍層銅焊或擴散至內(nèi)管的外壁，從而至少部分地進行擴散粘結(jié)。在被加工至目標尺寸之后，套管被切割至預定長度，并對其進行處理，比如制造出預定形狀的頭部、或者將例如螺母等連接部件插入到套管的外周邊上，形成卷軸13、23等。內(nèi)管的內(nèi)周邊表面上的卷邊可以通過將插塞/模具拉過芯部而被切掉。
而且，當套管是由為焊縫管的內(nèi)管1、11、21和為無縫鋼管的外管2、12、22構(gòu)成時，內(nèi)管1、11、21是這樣制得的，即由帶鋼形成焊縫管，其中只有要成為內(nèi)表面?zhèn)鹊哪莻€帶綱表面借助于常規(guī)方法進行4μm或3μm至10μm鍍鎳、然后在鎳鍍層上進行4μm或3μm至10μm的鎳-磷合金鍍，并且然后對該焊縫管進行預定的熱處理。另一方面，只是內(nèi)表面被銅鍍的無縫鋼管用作外管2、12、22。在組合過程中，在由內(nèi)管(焊縫管)1、11、21和外管(無縫鋼管)2、12、22構(gòu)成的組合管在拉床上被拉伸至預定的外徑之后，所得到的套管通過熱處理而接合起來以將外管內(nèi)壁的銅鍍層擴散和銅焊至內(nèi)管的外壁。然后，在被加工至目標尺寸之后，套管被切割至預定長度，并且通過將例如螺母等連接部件插入到套管的外周邊上而制造出預定形狀的頭部。內(nèi)管的內(nèi)周邊表面上的卷邊可以通過將插塞/模具拉過芯部而被切掉。
當根據(jù)本發(fā)明的高壓燃料噴射管包括其中內(nèi)管1、11、21和外管2、12、22都是焊縫管的套管時，優(yōu)選地，形成于內(nèi)管1、11、21上的鎳鍍層具有3至10μm的膜厚并且形成于外管2、12、22上的銅鍍層具有3至8μm的膜厚。
而且，當根據(jù)本發(fā)明的高壓燃料噴射管包括內(nèi)管1、11、21為焊縫管且外管2、12、22為無縫鋼管的套管時，優(yōu)選地，依次形成于內(nèi)管內(nèi)表面上的鎳鍍層和鎳-磷鍍層分別具有4至8μm的膜厚和2至5μm的膜厚，并且形成于外管2上的銅鍍層具有3至8μm的膜厚。
另外，本發(fā)明中的帶鋼板的材質(zhì)為通常用于轎車燃料管的材質(zhì)就足夠了。而且，應用于外管內(nèi)表面的鍍銅也可以應用于內(nèi)管的外表面，并且還可以應用鎳-磷鍍。
如同通常那樣，管是通過如下各個步驟制造的比如將環(huán)形材料切割成預定寬度尺寸，利用輥軋成形方法將該材料形成為管的形狀以使得被鍍層的表面位于內(nèi)側(cè)，焊接彼此鄰近的部分，通過帶芯拉拔進行卷邊切割，并且隨后進行熱處理。
內(nèi)管通過如下步驟進行制造將只是其將成為內(nèi)表面的那個表面借助于常規(guī)方法被膜厚為4μm至0.6mm的鎳鍍層所覆蓋的帶鋼板(JIS G 3141 SPCC)切割至管坯(raw pipe)的展開寬度，通過輥軋成形將帶鋼板形成為管形狀，對鄰近部分進行縫焊，然后進行減徑(收縮)以提供外徑為6mm、壁厚為0.7mm的管，對管的內(nèi)表面進行卷邊切割，并且在800℃下熱處理焊縫管3至6分鐘。
隨后，外徑為9mm且壁厚為1.0mm的外管由厚度為0.7mm的帶鋼板(JIS G 3141 SPCC)所制造，只是其將成為管的內(nèi)表面的那個表面借助于常規(guī)方法被涂覆膜厚為4μm的銅鍍層。制造方法和內(nèi)管相同，并且包括將帶鋼板切割至管坯的預定展開寬度，通過輥軋成形將帶鋼板形成為管形狀，對鄰近部分進行縫焊，然后在所得到的管上進行減徑(收縮)，進行卷邊切割，在800℃或更高溫度下熱處理焊縫管3至6分鐘，并且通過將插塞/模具拉過芯部而從內(nèi)表面上切掉卷邊。
隨后，內(nèi)管(外徑為6mm、壁厚為0.7mm)被插入到外管(外徑為9mm、壁厚為1.0mm)中以形成組合管，組合管在拉床中被拉伸至預定的外徑，并且隨后，被拉伸至外徑為8mm、壁厚為1.5mm的套管在1120℃下加熱2至10分鐘以使外管內(nèi)壁上的銅鍍層被銅焊和接合至內(nèi)管的外壁，并且然后用拉床通過帶芯拉拔將套管拉伸至外徑為6.35mm、壁厚為1.0mm。在最終步驟中將套管切割至預定長度，并且例如螺母等連接部件被插入以制造出預定形狀的頭部。
作為根據(jù)JIS Z2371工序在所得到的高壓燃料噴射管的內(nèi)表面上進行鹽水噴霧試驗的結(jié)果，即使在經(jīng)過1至2小時之后也沒有觀察到生銹現(xiàn)象，因此確認管具有極好的耐蝕性。而且，進行了其中借助于有槽軋輥以20mm的半徑將管彎曲180°的彎曲試驗以及比如對管端進行壓力加工的鑒定試驗，但是在鍍膜上沒有觀察到裂紋、脫皮等的產(chǎn)生。
具有6mm外徑和0.7mm壁厚的內(nèi)管的焊縫管通過與第一實施例相同的制造方法由厚度為0.6mm的帶鋼板(JIS G 3141 SPCC)制造，只是將成為管的內(nèi)表面?zhèn)鹊膸т摪宓哪莻€表面借助于常規(guī)方法被涂覆有厚度為4μm的鎳鍍層，并且隨后在鎳鍍層上涂覆有4μm的鎳-磷合金鍍層。這種電阻焊接的內(nèi)管在800℃或更高溫度下被熱處理3至6分鐘。使用的外管是通過只是在外徑為9mm、壁厚為1.2mm的無縫鋼管的內(nèi)表面上借助于常規(guī)方法形成膜厚為4μm的銅鍍層而獲得。套管如同第一實施例那樣通過帶芯拉拔而被接合，減徑至外徑為8mm，并且在1130℃下加熱處理2至10分鐘以將外管內(nèi)壁上的銅鍍層銅焊和接合至內(nèi)管的外壁，并且然后利用拉床通過帶芯拉拔將套管拉伸至外徑為6.35mm、壁厚為1.7mm。套管在最終步驟中被切割至預定長度，并且比如螺母等連接部件被插入以制造出預定形狀的頭部。
作為以與第一實施例中相同的方式在所得到的高壓燃料噴射管的內(nèi)表面上進行鹽水噴霧試驗的結(jié)果，即使在經(jīng)過24小時之后也沒有觀察到生銹現(xiàn)象，因此確認管具有極好的耐蝕性。而且，在彎曲試驗和鑒定試驗中沒有觀察到裂紋、脫皮等的產(chǎn)生。
雖然已經(jīng)舉例說明了最終外徑為6.35mm的高壓燃料噴射管，但是決不是說本發(fā)明局限于此。
工業(yè)實用性根據(jù)本發(fā)明的高壓燃料噴射管完全能承受低等級汽油、含硫汽油、DME(乙二醇二甲醚)、酒精、酒精混合燃料等，不會導致燃料的惡化，并且能可靠地密封住具有4至20Mpa高壓的燃料。而且，由于所用帶鋼板具有0.6至0.7mm的小壁厚(t)，還可以提供通過縫焊制造的、具有6.35mm小外徑(φ)的高壓燃料噴射管。
權(quán)利要求
1.一種高壓燃料噴射管，其中外管和內(nèi)管通過拉伸而被緊緊地粘合起來，所述外管為焊縫管或無縫管，所述內(nèi)管為其內(nèi)周邊表面上具有鎳或鎳基合金膜的焊縫管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的高壓燃料噴射管，其中內(nèi)管是具有一內(nèi)周邊表面的焊縫管，在該內(nèi)周邊表面上涂敷鎳鍍層，然后涂敷鎳-磷合金鍍層，并且進行熱擴散。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的高壓燃料噴射管，其中所述外管和內(nèi)管的彼此緊緊粘合的表面是銅焊的或擴散粘合的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的高壓燃料噴射管，其中為焊縫管的外管被預先進行帶芯拉拔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的高壓燃料噴射管，其中內(nèi)管在縫焊之后被預先進行熱處理和帶芯拉拔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的高壓燃料噴射管，其中內(nèi)管在縫焊之后沒有被預先進行熱處理和帶芯拉拔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的高壓燃料噴射管，其包括位于至少一端上的截頭體形連接部分，該連接部分的縱向橫截面輪廓外安裝面為直的或弓形的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的高壓燃料噴射管，其被構(gòu)造為使得外管的開口端面被內(nèi)管的開口端所覆蓋以使得內(nèi)管的內(nèi)周邊表面成為安裝面，并且還包括凸起的卷軸脊，其用作螺母壓力支承部件以支撐連接螺母。
全文摘要
提供了一種外徑(φ)為6.36mm、內(nèi)徑(φ)為4.35至2.95mm、壁厚(t)為約1.0至1.7mm的高壓燃料噴射管，其能用作噴射壓力為4至20Mpa的缸內(nèi)噴射型汽油發(fā)動機的高壓燃料噴射管，并且能足以承受低等級汽油、含硫汽油、DME(乙二醇二甲醚)、酒精、酒精混合燃料等的使用。這種高壓燃料噴射管通過將為焊縫管或無縫鋼管的外管和為其內(nèi)周邊表面上具有鎳或鎳基合金膜的焊縫管的內(nèi)管借助于拉伸而緊緊地粘合起來而制得。
文檔編號F02M55/02GK1710271SQ200510078140
公開日2005年12月21日 申請日期2005年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月17日
發(fā)明者森田芳治 申請人:臼井國際產(chǎn)業(yè)株式會社