專(zhuān)利名稱：燃料蓄壓器中的分支連接器的連接結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在圓柱形燃料蓄壓器或球形燃料蓄壓器如高壓燃料集管和高壓燃料塊(fuel block)中的一種由分支管或分支連接結(jié)構(gòu)形成的分支連接器的連接結(jié)構(gòu)，更詳細(xì)地，涉及一種用于柴油機(jī)中供給不小于1000千克/每平方厘米的高壓燃料的蓄壓器中的分支連接器的連接結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
具有圓柱形內(nèi)周壁表面的圓柱形燃料蓄壓器包括相當(dāng)于圓柱形燃料壓力容器的具有通路111-1的圓柱形容器111，和相當(dāng)于分支連接器的分支管112直接或借助于連接結(jié)構(gòu)或類(lèi)似結(jié)構(gòu)如圖22所示的與圓柱形容器111相連。另一方面，具有至少部分球形內(nèi)周壁表面的球形燃料蓄壓器包括相當(dāng)于球形燃料容器的具有球形空間121-1的球形容器121，和相當(dāng)于分支連接器的直接或借助于連接結(jié)構(gòu)或類(lèi)似結(jié)構(gòu)如圖23所示的與球形容器121相連的分支管112。球形容器121的結(jié)構(gòu)如圖中所示，分別在其中具有半球形凹槽的上半體121a和下半體121b通過(guò)螺釘121c固定地連接。參考標(biāo)號(hào)121d表示密封墊。
如圖22所示的圓柱形燃料蓄壓器中的分支連接器的連接結(jié)構(gòu)包括一種連接結(jié)構(gòu)，其中，具有與分支管112相同直徑的分支管112的連接端112-1(通過(guò)焊接或類(lèi)似方法)與形成在圓柱形容器111的周壁上的通路相連的通孔111-2在裝入其中的狀態(tài)下連接，和分支連接結(jié)構(gòu)114的連接端114-1(通過(guò)焊接或類(lèi)似方法)與通孔111-2在裝入其中的狀態(tài)下連接的結(jié)構(gòu)，和如圖24所示通過(guò)螺母115分支管112與分支連接結(jié)構(gòu)114相連。
如圖23所示的球形燃料蓄壓器中分支連接器的連接結(jié)構(gòu)包括一種結(jié)構(gòu)，其中與分支管112具有相同的直徑的分支管112的連接端112-1(通過(guò)焊接或類(lèi)似方法)與通孔121-2連接，通孔121-2與形成在球形容器121的周壁上的空間121-1在裝入其中的狀態(tài)下連通，和分支連接結(jié)構(gòu)114的連接端114-1(通過(guò)焊接或類(lèi)似方法)如圖25所示在裝入其中的狀態(tài)下與通孔121-2連接的結(jié)構(gòu)，且分支管112通過(guò)螺母115與分支連接結(jié)構(gòu)114連接。
在圓柱形燃料蓄壓器中分支連接器的連接結(jié)構(gòu)的情況下，分支管112或分支連接結(jié)構(gòu)114的末端以一種方式裝入通孔111-2并與之連接，來(lái)安裝分支管112或分支連接結(jié)構(gòu)114，以便分支管112或分支連接結(jié)構(gòu)114的外周邊112a或114a與通孔111-2的內(nèi)壁相接觸，并在通孔111-2的開(kāi)口端上形成凹槽111-3。
然而，在這樣的連接結(jié)構(gòu)中，由于不小于1000千克/平方厘米的高壓液體的供壓中不斷重復(fù)的突然振動(dòng)，和由于電機(jī)的振動(dòng)引起的尤其在相互配合的零件(配合的軸承表面)之間的相對(duì)尺寸中振動(dòng)，和周?chē)鷾囟鹊脑黾雍徒档?，分支連接器如與蓄壓器相連的分支管12或分支連接結(jié)構(gòu)14的開(kāi)口端P處產(chǎn)生大的應(yīng)力，所以易于從開(kāi)口端P開(kāi)始破裂，導(dǎo)致燃料或類(lèi)似物的不斷泄漏。在圓柱形燃料蓄壓器的情形下，如圖22B所示，軸向?qū)R的兩開(kāi)口端P上產(chǎn)生大的應(yīng)力。
所以，通常采取下面的對(duì)策。為了增加與蓄壓器相連的分支連接器的開(kāi)口端的由于內(nèi)部壓力而產(chǎn)生疲勞的疲勞強(qiáng)度，使用高強(qiáng)度鋼的方法，通過(guò)熱處理包括滲碳和類(lèi)似方法增加材料強(qiáng)度的方法，蓄壓器使用鑄造型或裝配型(鉸鏈連接型)的方法等。
然而，在分支連接器如分支管和分支連接結(jié)構(gòu)使用高強(qiáng)度鋼的情況下，因?yàn)楦邚?qiáng)度鋼難于焊接且不能通過(guò)熱處理硬化，在耐用性上存在問(wèn)題。通過(guò)熱處理包括滲碳和類(lèi)似方法提高材料強(qiáng)度的方法存在缺陷，因?yàn)楸缓附游镔|(zhì)的焊接填充金屬在熔爐中通過(guò)熱處理受到破壞，所以不能提高強(qiáng)度，且因此它在高壓下難以使用。此外，鑄造型或裝配型不利的是重量重且成本高。
由于如上所述的已有技術(shù)的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種在燃料蓄壓器中分支連接器的連接結(jié)構(gòu)，通過(guò)降低分支連接器如分支管和連接結(jié)構(gòu)的下端的內(nèi)周壁上產(chǎn)生的最大應(yīng)力值，具有增加的內(nèi)部壓力疲勞強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的一種圓柱形燃料蓄壓器或球形燃料蓄壓器中的分支連接器的連接結(jié)構(gòu)包括在圓柱形容器或球形容器的軸向延伸的周壁或周壁上形成的至少一個(gè)通孔，它與具有圓柱形或球形內(nèi)周曲線壁表面的燃料容器的內(nèi)部通路相通，和一個(gè)分支連接器如分支管和分支連接結(jié)構(gòu)，在插入通孔的狀態(tài)下與之相連，其中分支連接器深深地插入通孔直到它的末端從容器的內(nèi)周壁表面伸入通路或容器。
本發(fā)明提供的一種圓柱形燃料蓄壓容器或球形燃料蓄壓容器中的分支連接器的連接結(jié)構(gòu)包括在圓柱形燃料容器中的圓柱形容器或球形容器的軸向延伸的圓柱形周壁或球形周壁上形成的至少一個(gè)通孔，它與具有至少部分圓柱形內(nèi)周壁表面的燃料容器或具有至少部分球形內(nèi)周曲線壁表面的球形燃料容器的通路相通，和分支連接器包括在插入通孔的狀態(tài)下與通孔相連的分支管或分支連接結(jié)構(gòu)，其中至少在與通孔連接的通孔的軸向位置的內(nèi)周壁表面上形成平表面，和分支連接器深深地插入通孔直至它的末端從內(nèi)周壁表面凸出伸入通路或容器。
根據(jù)本發(fā)明，從蓄壓器的內(nèi)周壁表面伸入通路的分支連接器的末端長(zhǎng)度L最好不小于分支連接器的厚度t，分支連接器最好在與蓄壓器的外周壁表面接觸的位置一體或分體地形成直徑擴(kuò)大的部分，分支連接器如分支管或分支連接結(jié)構(gòu)的末端部分最好減小內(nèi)徑以得到孔效應(yīng)，且通孔最好具有向著蓄壓器的內(nèi)周壁表面直徑增大的錐形。
本發(fā)明還提供了一種在圓柱形或球形燃料蓄壓器中的分支連接器的連接結(jié)構(gòu)，包括在通孔的內(nèi)開(kāi)口端形成毛口壁，其中分支連接器深深地插入通孔直至它的末端從毛口壁伸入通路，并且在圍繞毛口壁底部的內(nèi)周壁表面上提供延伸到毛口壁的平表面。
在本發(fā)明中，分支連接器在壓配(press-fitted)、熱壓配(shrink-fitted)或冷壓配(cool-fitted)之后通過(guò)焊接或擴(kuò)散聯(lián)接方法連接。
在本發(fā)明中使用的術(shù)語(yǔ)“圓柱形燃料容器”和“球形燃料容器”的意思是蓄壓器內(nèi)周壁表面的形狀分別是圓柱形或球形，并不表示蓄壓器的外形。蓄壓器具有與它的內(nèi)周壁表面幾乎相同的形狀是不用說(shuō)的。
換句話說(shuō)，本發(fā)明通過(guò)分支連接器的末端深深地插過(guò)圓柱形容器或球形容器的內(nèi)周壁表面，直到它伸入通路以便通過(guò)平衡作用于凸出部分的內(nèi)部壓力和外部壓力減小在分支連接器如分支管和分支連接結(jié)構(gòu)的下端周邊上產(chǎn)生的疲勞應(yīng)力，來(lái)降低在分支連接器如分支管或連接結(jié)構(gòu)的下端的內(nèi)周邊上產(chǎn)生的張力的最大值。分支連接器和圓柱形容器或球形容器之間的連接部分(焊接部分或通過(guò)擴(kuò)散聯(lián)接部分)從分支連接器通路的側(cè)面供給壓力通過(guò)分支連接器的壁以加強(qiáng)連接部分。
本發(fā)明還用于防止應(yīng)力集中點(diǎn)P的產(chǎn)生(在圓柱形容器的情況下它可能沿著軸向方向產(chǎn)生，因此它是定向的，當(dāng)在球形容器的情況下因?yàn)樗鼪](méi)有方向性它可能產(chǎn)生在通孔的整個(gè)圓周上)，通過(guò)使用一個(gè)系統(tǒng)，在圓柱形容器或球形容器的內(nèi)周壁表面上提供平表面以便與連接通孔對(duì)接，并且連接分支連接器入形成的通孔以便與平表面對(duì)接。
本發(fā)明還用于通過(guò)分支連接器的末端深深地插過(guò)圓柱形容器或球形容器的平的內(nèi)周壁表面直到它伸入通路，平衡作用于凸出部分的內(nèi)部壓力和外部壓力，通過(guò)與平內(nèi)周壁表面的形狀效果相聯(lián)系的應(yīng)力分散措施，降低在分支連接器如分支管或連接結(jié)構(gòu)的下端內(nèi)周邊上產(chǎn)生的張力的最大值，來(lái)減小在分支連接器如分支管和連接結(jié)構(gòu)的下端內(nèi)周邊上產(chǎn)生的疲勞應(yīng)力。
在本發(fā)明中，分支連接器從蓄壓器的內(nèi)周壁表面伸入通路的末端凸出部長(zhǎng)度L可以是短的。而且事實(shí)上，為了在凸出部上產(chǎn)生與內(nèi)部壓力相等的外部壓力以平衡它們，該長(zhǎng)度最好不小于分支連接器的厚度t。換句話說(shuō)，最好設(shè)置凸出部的長(zhǎng)度L為一不小于分支連接器的厚度t的值的原因是為了通過(guò)平衡作用于分支連接器的內(nèi)部壓力和作用于凸出部的外部壓力減小在分支連接器的下端的內(nèi)周邊上產(chǎn)生的疲勞應(yīng)力。凸出部長(zhǎng)度L的上限值通過(guò)考慮圓柱形容器或球形容器的內(nèi)徑、厚度和類(lèi)似值而適當(dāng)?shù)卮_定。
在圓柱形燃料容器的情況下，在垂直于軸線方向上的平表面的尺寸W最好大于通孔直徑d的一半，并且不超過(guò)通孔直徑d的2倍。另一方面，在球形燃料容器中，在通孔的半徑方向上平表面的尺寸Y最好大于通孔直徑d的1.1倍且不超過(guò)通孔直徑d的2倍。原因是如果在圓柱形燃料容器的情況下垂直于軸線方向的平表面的尺寸W和在球形燃料容器的情況下在通孔的直徑方向上的平表面的尺寸Y分別小于通孔直徑d的一半和1.1d，平表面太小不能獲得充分分散應(yīng)力的作用。另一方面，在垂直于軸線方向上的尺寸W和在通孔的直徑方向上的尺寸Y分別超過(guò)通孔直徑d的2倍，效果沒(méi)有不同而難于鑄模。
在本發(fā)明中使用的一種形成平表面的方法包括通過(guò)在外部壓力系統(tǒng)作用下供給壓縮力在內(nèi)周壁表面上形成平表面的方法，鑄造時(shí)在內(nèi)壁表面上形成平表面的方法，和在注模過(guò)程中形成平表面的方法。通過(guò)在外部壓力系統(tǒng)作用下供給壓縮力在內(nèi)周壁表面上形成平表面的方法中，平表面可以包括向里伸出的弧形表面。所以本發(fā)明中的平表面不限于完全的平表面，且包括各種曲線表面如弧形表面、卵形表面等。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，具有圓柱形內(nèi)周壁表面的圓柱形燃料容器中分支連接器的連接結(jié)構(gòu)，使用分支管的連接部分的橫截面圖；圖2是使用分支連接結(jié)構(gòu)的連接部分的第二實(shí)施例的橫截面圖；圖3是根據(jù)第三實(shí)施例，在圓柱形內(nèi)周壁表面的一部分上具有平表面使用分支管的連接部分的橫截面圖；圖4是根據(jù)第四實(shí)施例，在圓柱形內(nèi)周壁表面的一部分上具有平表面使用分支管的連接部分的橫截面圖；圖5是根據(jù)第五實(shí)施例，在圓柱形內(nèi)周壁表面的一部分上具有平表面使用分支連接結(jié)構(gòu)的連接部分的橫截面圖；圖6是根據(jù)第六實(shí)施例，在圓柱形內(nèi)周壁表面的一部分上具有平表面使用分支連接結(jié)構(gòu)的連接部分的橫截面圖；圖7是根據(jù)第七實(shí)施例，在球形燃料容器中球形內(nèi)周壁表面的一部分上具有平表面使用分支連接結(jié)構(gòu)的連接部分的橫截面圖；圖8是根據(jù)第八實(shí)施例，使用分支管的連接部分的橫截面圖；圖9是使用分支連接結(jié)構(gòu)的連接部分的第九實(shí)施例的橫截面圖；圖10是使用分支連接結(jié)構(gòu)的連接部分的第十實(shí)施例的橫截面圖；圖11A是說(shuō)明圓柱形燃料容器和球形燃料容器中分支連接器伸入到蓄壓器內(nèi)部的長(zhǎng)度L和減小疲勞應(yīng)力的措施的說(shuō)明圖；圖11B是說(shuō)明圓柱形燃料容器中分支連接器伸入到容器內(nèi)部的凸出部長(zhǎng)度L的說(shuō)明圖；圖12是說(shuō)明其中具有圓柱形內(nèi)周壁表面的圓柱形燃料容器的平表面的概念圖(conceptual diagram)；圖13是說(shuō)明其中具有球形內(nèi)周壁表面的球形燃料容器中的平表面的概念圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例使用分支管的連接部分的橫截面圖；圖15是使用分支管的連接部分的另一實(shí)施例橫截面圖；圖16是使用分支管的連接部分的再一實(shí)施例橫截面圖；圖17是使用分支管的連接部分的又一實(shí)施例橫截面圖；圖18是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例連接連接結(jié)構(gòu)的通孔和分支管的圖；圖19是表示根據(jù)本發(fā)明的分支連接器的連接結(jié)構(gòu)，分支管或分支連接結(jié)構(gòu)的連接結(jié)構(gòu)的一部分的放大橫截面圖；
圖20是根據(jù)本發(fā)明的第十一實(shí)施例，使用分支管的連接部分的橫截面圖；圖21是根據(jù)本發(fā)明的第十二實(shí)施例，使用分支管的連接部分的橫截面圖；圖22A是已有技術(shù)的圓柱形燃料容器中分支連接器的連接結(jié)構(gòu)的部分?jǐn)嚅_(kāi)側(cè)視圖；圖22B沿圖22A中線a-a的橫截面圖；圖23是表示已有技術(shù)的球形燃料容器的分支連接器的連接結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的橫截面圖；圖24是對(duì)應(yīng)于圖2的在如圖22所示的連接結(jié)構(gòu)中使用分支連接結(jié)構(gòu)作為分支連接器的連接結(jié)構(gòu)的圖；圖25是對(duì)應(yīng)于圖9的在如圖23所示的連接結(jié)構(gòu)中使用分支連接結(jié)構(gòu)作為分支連接器的連接結(jié)構(gòu)的圖；圖26是根據(jù)已有技術(shù)中的連接結(jié)構(gòu)表示分支管或分支連接結(jié)構(gòu)的連接裝置的一部分的放大的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
具有如1至6所示的圓柱形內(nèi)周壁表面的圓柱形容器1、11限定了一個(gè)位于其中的通路1-1、11-1，并且由具有直徑大約30mm或更少的厚鋼管件制成，如高壓管路碳鋼管，不銹鋼管或類(lèi)似物。如圖1和圖2所示的圓柱形容器1具有單個(gè)通孔1-2或在周壁的內(nèi)表面上在軸向方向上間隔布置多個(gè)通孔1-2，以便與通路1-1連通。如圖3至圖6所示的圓柱形容器11具有一個(gè)單個(gè)的平表面11-2或在周壁的內(nèi)表面上沿圓周或軸向方向上間隔布置多個(gè)平表面11-2，以便與通路11-1連通，并形成一個(gè)或多個(gè)與平表面對(duì)接的通孔11-3，以便通孔的11-3的中心基本與平表面的軸向中心線相重合。
如圖7至10所示的具有球形內(nèi)周壁表面的球形容器21有一個(gè)直徑大約為25至60mm的具有球形部分的空間21-1，并且分支管2或分支連接結(jié)構(gòu)3連接到其上的周壁至少15mm厚。容器本身由各種形式的鋼制成。這里作為一個(gè)例子，球形容器21具有單一平表面21-2或在周壁內(nèi)表面上間隔布置有多個(gè)平表面21-2，并具有與平表面對(duì)接的單一或多個(gè)通孔21-3。
另一方面，分支連接器如分支管2和分支連接結(jié)構(gòu)3由制成具有管直徑大約20m/m或更小的圓柱形容器11或球形容器21的相同鋼管件或鋼件制成。參考標(biāo)號(hào)2-1和3-1表示通路。
如圖1所示的連接結(jié)構(gòu)是這樣的，與分支管2具有同樣直徑的連接端2-2與具有圓柱形內(nèi)圓周壁表面在其中限定通孔1-1的圓柱形容器1的軸向延伸(entending apially)的內(nèi)圓周壁表面上形成的通孔1-2在裝入其中的狀態(tài)下連接〔通過(guò)銅焊，擴(kuò)散聯(lián)結(jié)或類(lèi)似方法〕。
在這種情況下，分支管2的連接端2-2通過(guò)深深地插入通孔1-2連接，直到它的末端從內(nèi)周表面1-1a伸入通路1-1以形成凸出2-3并通過(guò)銅焊或擴(kuò)散聯(lián)結(jié)方法連接。在這種連接結(jié)構(gòu)中，當(dāng)通過(guò)插入分支管2的末端進(jìn)入通孔1-2形成凸出2-3時(shí)，形成凸出2-3以便不形成如圖26所示的凹槽111-3。
在如圖2所示的連接結(jié)構(gòu)中，分支連接器由分支連接結(jié)構(gòu)3代替分支管組成，并且分支連接結(jié)構(gòu)3在軸心通過(guò)鉆孔工藝如鉆或其它類(lèi)似方法形成有通路3-1，并且在外端部分上分別制成壓力承載面3-2的向外呈喇叭形的開(kāi)口和螺紋壁3-3。分支連接結(jié)構(gòu)3的在螺紋壁3-3的相對(duì)側(cè)的直圓柱部分用銅焊或類(lèi)似方法連接，通過(guò)與分支管2同樣的方式深深地插入通孔1-2直到連接結(jié)構(gòu)3的末端從內(nèi)周壁表面1-1a伸入通路1-1以形成凸出3-4。
如圖3所示的連接結(jié)構(gòu)，通過(guò)在具有在其內(nèi)限定通路11-1的圓柱形內(nèi)周壁表面的圓柱形容器11的軸向延伸的周壁的內(nèi)周壁表面上在外部壓力系統(tǒng)作用下施加壓力形成平表面11-2，并且形成與該平表面對(duì)接的通孔11-3來(lái)形成。分支管2的連接方式為，與分支管2具有相同的直徑的它的連接端2-2與通孔11-3〔通過(guò)銅焊，擴(kuò)散聯(lián)結(jié)或類(lèi)似方法〕在裝入其中的狀態(tài)下連接。在這種情況下，分支管2的連接端2-2通過(guò)深深地插入通孔1-2連接，直至分支管2的末端從平表面11-2伸入通路1-1以形成凸出部2-3，并通過(guò)銅焊或擴(kuò)散聯(lián)結(jié)方法相互連接。
如圖4所示的連接結(jié)構(gòu)，根據(jù)注模過(guò)程中在內(nèi)周壁表面上形成平表面的方法，通過(guò)在具有在其內(nèi)限定通路11-1的圓柱形內(nèi)周壁表面的圓柱形容器11的軸向延伸的周壁的內(nèi)周壁表面上提供平表面11-2形成。也在這個(gè)例子中，與圖3的方式相同，與分支管2具有相同直徑的連接端2-2〔通過(guò)銅焊，擴(kuò)散聯(lián)結(jié)或類(lèi)似方法〕與和平表面11-2對(duì)接的通孔11-3以裝在其中的狀態(tài)下連接。在這種情況下，分支管2的連接端2-2通過(guò)深深地插入通孔11-3連接，直至分支管2的末端從平表面11-2伸入通路11-1以形成凸出部2-3，并通過(guò)銅焊或擴(kuò)散聯(lián)結(jié)方法相互連接。
圖5所示的連接結(jié)構(gòu)具有圖2所示的分支連接結(jié)構(gòu)3，分支連接結(jié)構(gòu)3代替上面描述的分支管2，并且是一個(gè)借用于分支連接結(jié)構(gòu)3將分支管2連接到具有平表面11-2的圓柱形容器11上的系統(tǒng)，如圖3所示的圓柱形容器11的情形，其中平表面11-2是通過(guò)外部壓力系統(tǒng)施加壓力而形成。在這種情況下，分支連接結(jié)構(gòu)3的在螺紋壁3-3的相對(duì)側(cè)的直圓柱部分3-5以與分支管2相同的方式深深地插入與平表面11-2對(duì)接形成的通孔11-3，用銅焊或類(lèi)似方法連接，直至分支連接結(jié)構(gòu)3的末端從平表面11-2伸入通路11-1以形成凸出部3-4。
類(lèi)似于在圖4中所示的圓柱形容器11的情況，如圖6所示的連接結(jié)構(gòu)是一個(gè)借助于圖5所示的分支連接結(jié)構(gòu)3通過(guò)注模過(guò)程中在內(nèi)周壁表面上形成平表面的方法將分支管2連接到圓柱形容器11上的系統(tǒng)，圓柱形容器11在其內(nèi)限定通路11-1的圓柱形內(nèi)周壁表面上形成有平表面11-2。也在這種情況下，分支連接結(jié)構(gòu)3的在螺紋壁3-3的相對(duì)側(cè)的直圓柱部分3-5以與分支管2相同的方式深深地插入與平表面11-2對(duì)接形成的通孔11-3，用銅焊或類(lèi)似方法連接，直至分支連接結(jié)構(gòu)3的末端從平表面11-2伸入通路11-1以形成凸出部3-4。
圖7所示的結(jié)構(gòu)在球形容器21的球形周壁部分上形成有通孔21-3，球形容器21具有至少限定球形空間21-1的部分球形內(nèi)周壁表面，且分支管2以與圖1所示的連接結(jié)構(gòu)相同的方式連接，與分支管2具有相同直徑的連接端2-2與各自的通孔21-3在裝入其中的狀態(tài)下〔通過(guò)銅焊，擴(kuò)散聯(lián)結(jié)或類(lèi)似方法〕連接。在這種情況下，分支管2的連接端2-2通過(guò)深深地插入各自的通孔21-3，直至分支管2的末端從內(nèi)周壁表面伸入球形空間21-1以形成凸出部2-3，并通過(guò)銅焊或擴(kuò)散聯(lián)結(jié)方法相互連接。
如圖8所示的連接結(jié)構(gòu)，球形容器21具有在其中限定球形空間21-1的球形內(nèi)周壁表面，通過(guò)當(dāng)鍛造時(shí)在內(nèi)周壁表面上形成平表面的方法在球形容器21的周壁的內(nèi)周壁表面上形成平表面21-2。也在這種情況下，與圖4的方式相同，與分支管2具有相同直徑的連接端2-2與和平表面21-2對(duì)接形成的通孔21-3在裝入其中的狀態(tài)下〔通過(guò)銅焊，擴(kuò)散聯(lián)結(jié)或類(lèi)似方法〕連接。在這種情況下，分支管2的連接端2-2深深地插入通孔21-3，直至分支管2的末端從平表面21-2伸入球形空間21-1以形成凸出2-3，并通過(guò)銅焊或擴(kuò)散聯(lián)結(jié)方法相互連接。
如圖9所示的結(jié)構(gòu)具有分支連接結(jié)構(gòu)3，分支連接結(jié)構(gòu)3代替上面描述的分支管2。它是一個(gè)借助分支連接結(jié)構(gòu)3將分支管2連接到具有平表面21-2的球形容器21上的系統(tǒng)，平表面21-2通過(guò)外部壓力系統(tǒng)施加壓力形成。也在這種情況下，如同圖5和圖6所示的連接結(jié)構(gòu)中，分支連接結(jié)構(gòu)3的在螺紋壁3-3的相對(duì)側(cè)的直圓柱部分3-5以與分支管2相同的方式深深地插入與平表面21-2對(duì)接形成的通孔21-3用銅焊或類(lèi)似方法連接，直至分支連接結(jié)構(gòu)3的末端從平表面21-2伸入球形空間21-1以形成凸出部3-4。
類(lèi)似于在圖8中所示的球形容器21的情況，如圖10所示的連接結(jié)構(gòu)是借助于圖9所示的分支連接結(jié)構(gòu)3將分支管2連接到在球形內(nèi)周壁表面上形成平表面21-2的球形容器21上的一個(gè)系統(tǒng)。也在這種情況下，分支連接結(jié)構(gòu)3的在螺紋壁3-3的相對(duì)側(cè)的直圓柱部分3-5以與分支管2相同的方式深深地插入與平表面21-2對(duì)接形成的通孔21-3用銅焊或類(lèi)似方法連接，直至分支連接結(jié)構(gòu)3的末端從平表面21-2伸入球形空間21-1以形成凸出部3-4。
圖1到圖10所示的連接結(jié)構(gòu)中的分支管2和分支連接結(jié)構(gòu)3的凸出部2-3和3-4的各個(gè)長(zhǎng)度L是從內(nèi)周壁表面1-1a和從圖11A所示的平表面11-2、21-2的長(zhǎng)度，或從圖11B所示的內(nèi)周壁表面的長(zhǎng)度(因?yàn)樵趫A柱形容器1的情況下平表面11-2的寬度，和在球形容器的情況下平表面21-2的寬度比通孔11-3和21-3的直徑d短)，并且伸入到蓄壓容器內(nèi)部的長(zhǎng)度最好不小于分支管2或分支連接結(jié)構(gòu)3的厚度t。
圖12和圖13是分別說(shuō)明圓柱形燃料容器和球形燃料容器的平表面的示意圖。換句話說(shuō)，因?yàn)閼?yīng)力集中點(diǎn)P可能在圓柱形燃料容器的軸向發(fā)生，也就是說(shuō)在如上所述的圓柱形燃料容器的情況下它的位置具有定向性，平表面11-2至少形成在圓柱形容器的軸向上，且它的尺寸如圖12所示，垂直于軸線方向上的平表面的最大尺寸W最好比通孔11-3的直徑d的一半大，并且它的最小尺寸w不超過(guò)通孔11-3的直徑d的兩倍。所以，在圓柱形燃料容器的情況下，陰影部分等于形成平表面的區(qū)域。
另一方面，在球形燃料容器的情況下，應(yīng)力集中點(diǎn)P沒(méi)有方向性，因此平表面21-2可以與通孔21-3同中心地形成。它的尺寸如圖13所示，在通孔半徑方向上的平表面的最小尺寸y最好比通孔21-3的直徑d的1.1倍大，且它的最大尺寸Y不超過(guò)通孔直徑d的兩倍。所以，在球形燃料容器的情況下，圍繞通孔21-3的陰形部分是形成平表面的區(qū)域。球形燃料容器的平表面幾乎是環(huán)形平表面。
根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)榉种Ч?和分支連接結(jié)構(gòu)3的末端從圓柱形容器1和11的內(nèi)周壁表面或平表面11-2和球形容器21的內(nèi)周壁表面或平表面21-2分別插入通路1-1，11-1和球形空間21-2以形成如上所述的凸出部2-3，3-4，由箭頭α表示的內(nèi)部壓力作用到具有圖11所示的凸出的分支管2和分支連接結(jié)構(gòu)3的連接端的壁上，同時(shí)等于內(nèi)部壓力的外部壓力(箭頭β)作用于凸起部2-3，3-4的外壁。因此內(nèi)部壓力和外部壓力平衡，因此在分支管2和分支連接結(jié)構(gòu)3的圓柱形容器1，11和球形容器21的開(kāi)口端不產(chǎn)生張力。此外，因?yàn)榉种Ч?和分支連接結(jié)構(gòu)3固定在平表面11-2，21-2上，不產(chǎn)生應(yīng)力集中點(diǎn)。另外，在分支管2和分支連接結(jié)構(gòu)3與圓柱形容器1，11和球形容器21之間的連接部分(或擴(kuò)散聯(lián)結(jié))的焊接填充材料16通過(guò)來(lái)自分支管2或分支連接結(jié)構(gòu)3的通路2-1，3-1的壓力壓縮分支管2或分支連接結(jié)構(gòu)3的壁增加了抗拉性。
圖14所示的連接結(jié)構(gòu)，在分支管2的與圓柱形容器1、11和球形容器21的外圓周表面相接的位置上形成一體成型的直徑擴(kuò)大部分2-4并相互連接在一起。在分支管2的情況下，因?yàn)橐惑w成型的直徑擴(kuò)大部分2-4具有止擋的功能，通過(guò)選擇一體成型的直徑擴(kuò)大部分2-4的位置，插過(guò)圓柱形容器1，11和球形容器21的通孔1-2，11-3，21-3的凸出部2-3的長(zhǎng)度可以容易和準(zhǔn)確地確定。
圖15所示的連接結(jié)構(gòu)，分體形成的直徑擴(kuò)大部分2-5在與圓柱形容器1，11和球形容器21的外周表面相連接的位置固定安裝在分支管2上，而不是圖14所示的一體形成的直徑擴(kuò)大部分2-4，并相互連接。也在這種情況下，類(lèi)似于圖14所示的連接結(jié)構(gòu)，通過(guò)選擇分體形成的直徑擴(kuò)大部分2-5的位置，分支管12通過(guò)插入球形容器21的通孔1-2，11-3，21-3形成在通路1-1內(nèi)的凸出部2-3的長(zhǎng)度可以容易和準(zhǔn)確地確定。固定分體形成的直徑擴(kuò)大部分2-5的方法包括銅焊，擴(kuò)散聯(lián)結(jié)，焊接等。
圖16和17所示的連接結(jié)構(gòu)中，孔2a和2b形成在分支管2的末端或凸出部2-3上，用于分別確保注入發(fā)動(dòng)機(jī)的液體平靜地流動(dòng)且防止脈動(dòng)。圖16所示的分支管2在保持外徑不變的同時(shí)通過(guò)減小通路2-1末端的直徑形成孔2a，且圖17所示的分支管2在外徑減小的情況下通過(guò)減小通路2-1末端的直徑形成孔2b。這兩種連接結(jié)構(gòu)都以一種方式形成，即分支管2的連接端2-2深深地插入通孔1-2，11-3，21-3直到分支管2的末端伸入圓柱形容器1，11的通路1-1，11-1以形成凸出部2-3且通過(guò)銅焊或如上所述的類(lèi)似方法相互連接。
圖18所示的連接結(jié)構(gòu)中，圓柱形容器1上形成的通孔1-2由向著通道內(nèi)周壁表面1-1a直徑增大的錐形通孔1-3代替，通過(guò)銅焊或類(lèi)似方法用錐形通孔1-3以這樣一種方式連接對(duì)應(yīng)的分支連接器，即分支管2的連接端2-2深深地插入錐形通孔1-3直到分支管2的末端從通道的內(nèi)周壁表面1-1a伸入通路1-1。在這種情況下，分支管2在用銅焊相互連接之前通過(guò)壓配，熱壓配或冷壓配入通孔1-3。
考慮錐形通孔1-3的直徑d1和d2及圓柱形容器1的厚度l，當(dāng)工作壓力是2000巴時(shí)，d1是6.35毫米，l是7毫米，d2是d1+(2-3)微米。
在這個(gè)連接結(jié)構(gòu)中，因?yàn)橥?-3具有向著通道內(nèi)周壁表面1-1a直徑增大的錐形通孔1-3，因此分支管2的直徑由作用在分支管2的連接端2-2的內(nèi)壁上的內(nèi)壓力而使其增加并因此沿著通孔1-3變形，且得到一個(gè)大的抗拉能力。
在上面描述的本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)的情況下，分支管2或分支連接結(jié)構(gòu)3的末端通過(guò)安裝入通孔1-2連接以便分支管2或分支連接結(jié)構(gòu)3的外周邊2c、3c如圖19所示緊靠圓柱形容器1，11或球形容器21的內(nèi)周壁表面。在這種情況下，凸出部2-3，3-4只形成在管的軸線方向。
在如圖1至19所示的發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)中，因?yàn)榉种Ч?和分支連接結(jié)構(gòu)3的末端分別通過(guò)圓柱形容器1和11的內(nèi)周壁表面和平表面11-2，和球形容器21的內(nèi)周壁表面和平表面21-2插入通路1-1、11-1和球形空間21-1以分別形成凸出部2-3，3-4，內(nèi)部壓力(由箭頭α表示)和外部壓力(由箭頭β表示)如圖11所示平衡。因此在分支管2和分支連接結(jié)構(gòu)3的圓柱形容器1、11和球形容器21的開(kāi)口端不產(chǎn)生張力，并且還減小了作用在焊接填充材料16(擴(kuò)散聯(lián)接的部分)上的張力以得到大的抗拉性。如圖20和21所示的本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例，通過(guò)在圓柱形容器1、11或球形容器21的通孔的內(nèi)開(kāi)口端上形成毛口壁31，代替分支管2或分支連接結(jié)構(gòu)3末端上的凸出部2-3，3-4，并且平衡作用在毛口壁31上的外部壓力(由箭頭β表示)和來(lái)自分支管2或分支連接結(jié)構(gòu)3的內(nèi)部壓力(由箭頭α表示)，減小作用在毛口壁31附近的焊接填充材料16(或擴(kuò)散聯(lián)接)上的張力。此外，如圖21所示，通過(guò)在圍繞毛口壁31的底部?jī)?nèi)周壁表面上形成如圖3或圖8所示的平表面32獲得作用在銅焊填充材料16(或擴(kuò)散聯(lián)接)上張力的減小和集中應(yīng)力減輕。
形成毛口壁31的一個(gè)方法包括在圓柱形容器1、11或球形容器21上形成小孔和隨后驅(qū)動(dòng)沖頭進(jìn)入小孔的步驟。另一方面，形成平表面32的方法可以是在外界壓力系統(tǒng)作用下形成，或如上所述在鍛造時(shí)或注射成形過(guò)程中形成。
本發(fā)明中的分支連接器如分支管2和分支連接結(jié)構(gòu)3的連接方式最好是在熔爐內(nèi)焊接如銅焊或鎳焊。也可以在高準(zhǔn)確度加工之前通過(guò)一種方法激活通孔1-2，11-3，21-3和分支連接器如分支管2和分支連接結(jié)構(gòu)3的表面，然后供給金屬板涂層如鎳和銅，將分支連接器插入通孔，且在擴(kuò)散溫度下保持充分的時(shí)間以獲得擴(kuò)散聯(lián)接。
綜上所述，在根據(jù)本發(fā)明的圓柱形燃料蓄壓器或球燃料蓄壓器中的分支連接器的連接結(jié)構(gòu)是這樣一種連接結(jié)構(gòu)，其中，分支連接器如分支管和分支連接結(jié)構(gòu)的末端通過(guò)插入蓄壓器的內(nèi)部且通過(guò)焊接固定凸出部與蓄壓器連接。所以，幾乎等于內(nèi)部壓力的外部壓力作用在凸出部的外壁部分上以平衡它們，因此在分支連接器的蓄壓器開(kāi)口端P上的疲勞應(yīng)力大大減輕，且同時(shí)，因?yàn)樵诜种нB接器和蓄壓器之間的連接部或擴(kuò)散聯(lián)接部的焊接填充材料由作用在分支連接器的內(nèi)部壓力壓縮而獲得大的抗拉性。此外，因?yàn)槭褂昧嗽趫A柱形容器或球形容器的內(nèi)周壁表面上形成平表面并且連接分支連接器進(jìn)入與平表面對(duì)接形成的通孔的系統(tǒng)，防止了應(yīng)力集中點(diǎn)如P的產(chǎn)生，并進(jìn)而獲得了蓄壓器的開(kāi)口端上的疲勞應(yīng)力的減小。所以，本發(fā)明提供了一種低成本的具有高內(nèi)部壓力疲勞性質(zhì)的高壓分支連接器的連接結(jié)構(gòu)，其中與制造工藝相聯(lián)系的熱處理如焊接和擴(kuò)散聯(lián)接也是低成本的。
權(quán)利要求
1.一種圓柱形燃料蓄壓器或球形燃料蓄壓器中分支連接器的連接結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)在圓柱形容器軸向延伸的周壁或或球形容器的周壁上形成的通孔，它與具有圓柱形或球形內(nèi)周曲線壁表面的燃料容器的內(nèi)部通路相通；且分支連接器包括在插入通孔的狀態(tài)下與通孔相連的分支管或分支連接結(jié)構(gòu)，其中分支連接器深深地插入通孔直到它的末端從容器的內(nèi)周壁表面凸出伸入通路或容器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的燃料蓄壓器中的分支連接器的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于分支連接器的從蓄壓器的內(nèi)周壁表面凸出伸入通路的末端凸出部L的長(zhǎng)度不小于分支連接器的厚度t。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的燃料蓄壓器中的分支連接器的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于分支連接器在與蓄壓器的外周壁表面連接的位置一體或分體地提供有直徑擴(kuò)大的部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的燃料蓄壓器中的分支連接器的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于由分支管或分支連接結(jié)構(gòu)形成的分支連接器的末端的內(nèi)徑減小以得到一個(gè)孔效應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的燃料蓄壓器中的分支連接器的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于形成向著蓄壓容器的內(nèi)周表面直徑增加的錐形通孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的燃料蓄壓器中的分支連接器的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于分支連接器在連接之前壓配、熱壓配或冷壓配。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的燃料蓄壓器中的分支連接器的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于用于連接分支連接器的連接方法包括焊接或擴(kuò)散聯(lián)接。
8.圓柱形燃料蓄壓器或球形燃料蓄壓器中分支連接器的一種連接結(jié)構(gòu)包括在圓柱形容器的軸向延伸的圓柱形周壁或球形容器的球形周壁上的一個(gè)位置形成的至少一個(gè)通孔，它與具有至少部分圓柱形內(nèi)周壁表面的圓柱形燃料容器或具有至少部分球形內(nèi)周曲線壁表面的球形燃料容器的內(nèi)部通路相通，且分支連接器包括在插入通孔的狀態(tài)下與通孔相連的分支管和分支連接結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)平表面至少設(shè)置在通孔的內(nèi)周壁表面的軸向位置上，與通孔對(duì)接，且分支連接器通過(guò)深深地插入形成在平表面上的通孔直至分支連接器的末端從容器內(nèi)周面上的平表面凸出伸入通路或容器連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的燃料蓄壓器中的分支連接器的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于分支連接器從蓄壓器的內(nèi)周表面伸入通路的末端凸出部L的長(zhǎng)度不小于分支連接器的厚度t。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的燃料蓄壓器中的分支連接器的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于分支連接器在與蓄壓器的外周壁表面連接的位置一體或分體地提供有直徑擴(kuò)大的部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的燃料蓄壓器中的分支連接器的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于包括分支管或分支連接結(jié)構(gòu)的分支連接器的末端內(nèi)徑減小以得到一個(gè)孔效應(yīng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的燃料蓄壓器中的分支連接器的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于形成向著蓄壓容器的內(nèi)周表面直徑增加的錐形通孔。
13.燃料蓄壓器中的分支連接器的一種連接結(jié)構(gòu)包括在圓柱形容器的軸向延伸的圓柱形周壁上形成的至少一個(gè)通孔，它與具有圓柱形內(nèi)周壁表面的圓柱形燃料容器內(nèi)部通路相通；且分支連接器包括在插入通孔的狀態(tài)下與通孔相連的分支管或分支連接結(jié)構(gòu)，其特征在于在通孔的內(nèi)開(kāi)口端形成毛口壁，且分支連接器深深地插入通孔直至它的末端從毛口壁伸入通路。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的燃料蓄壓器中的分支連接器的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于平表面在圍繞毛口壁底部的內(nèi)周壁表面上延伸入毛口壁。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的燃料蓄壓器中的分支連接器的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于分支連接器在連接之前壓配、熱壓配或冷壓配。
16.根據(jù)權(quán)利要求13的燃料蓄壓器中的分支連接器的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于用于連接分支連接器的連接方法包括焊接或擴(kuò)散聯(lián)接。
全文摘要
本發(fā)明提供用于燃料蓄壓器中的分支連接器的一種連接結(jié)構(gòu)，通過(guò)降低在分支連接器如分支管和連接結(jié)構(gòu)的下端內(nèi)周邊上產(chǎn)生的最大應(yīng)力值獲得改進(jìn)的內(nèi)部壓力疲勞強(qiáng)度。在燃料蓄壓器中的分支連接器的一種連接結(jié)構(gòu)中，分支連接器通過(guò)形成在蓄壓器周壁上的通孔在插入狀態(tài)下連接，分支連接器深深地插入通孔直至分支連接器的末端從蓄壓器的內(nèi)周壁表面伸入容器。
文檔編號(hào)F16L41/08GK1432759SQ02154249
公開(kāi)日2003年7月30日 申請(qǐng)日期2002年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月20日
發(fā)明者臼井正佳 申請(qǐng)人:臼井國(guó)際產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社