(57)【要約】【課題】自緊処理を用いた筒状体の製造工程において、筒状体の全数に対する良否判定を可能にしながら、製造時間短縮を達成する。【解決手段】自緊処理を施す工程において、まず、第１測定工程は、圧縮残留応力を付与する前に筒状体の測定部位の寸法を測定する工程である。また、第２測定工程は、中空に導入した作動流体に圧力を印加することにより壁面に圧力が作用しているときに、測定部位の寸法を測定する工程である。そして、判定工程は、第１、第２測定工程の測定結果に基づき、壁面に目標どおりの圧縮残留応力が付与されているか否かを判定する工程である。これより、自緊処理後の測定部位に対する測定を、作動流体の液圧を降圧する前に行うことができるので、従来よりも早期に、目標どおりの圧縮残留応力が付与されているか否かを判定して判定結果を得ることができる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状体（１）の中空（２）に圧力印加媒体としての作動流体を導入するとともに、前記中空（２）に導入した作動流体に圧力を印加して前記中空（２）を形成する壁面（３）に圧縮残留応力を付与する筒状体（１）の製造方法において、
圧縮残留応力を付与する前に前記筒状体（１）の特定の部位の寸法を測定する第１測定工程と、
前記中空（２）に導入した作動流体に圧力を印加することにより前記壁面（３）に圧力が作用しているときに、前記特定の部位の寸法を測定する第２測定工程と、
前記第１測定工程および前記第２測定工程の測定結果に基づき、前記壁面（３）に所望の大きさの圧縮残留応力が付与されているか否かを判定する判定工程とを備える筒状体（１）の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の筒状体（１）の製造方法において、
前記筒状体（１）は、
内燃機関の燃焼室に供給される燃料を高圧状態で蓄圧する蓄圧容器（５）、
この蓄圧容器（５）から前記燃焼室に供給される燃料の流路をなす配管（７）、
または、前記蓄圧容器（５）と前記配管（７）とを連結するものであり、内部に、前記燃焼室への燃料の過剰な供給を規制するダンパが設けられるダンパボディ（９）であることを特徴とする筒状体（１）の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の筒状体（１）の製造方法において、
前記筒状体（１）は前記蓄圧容器（５）であり、前記蓄圧容器（５）には前記内燃機関の気筒と同数以上の前記配管（７）が接続し、前記蓄圧容器（５）における前記配管（７）との接続部（１１）は前記蓄圧容器（５）の軸方向に並んでおり、
前記特定の部位は、１つの前記接続部（１１）とこの１つの前記接続部（１１）の隣の前記接続部（１１）との間に設定されていることを特徴とする筒状体（１）の製造方法。
【請求項４】
請求項２に記載の筒状体（１）の製造方法において、
前記筒状体（１）は前記配管（７）であり、
前記特定の部位は、前記配管（７）の部分の内、内径および外径がそれぞれ一定であって直線状である直線部（２３）に設定されていることを特徴とする筒状体（１）の製造方法。
【請求項５】
請求項２に記載の筒状体（１）の製造方法において、
前記筒状体（１）は前記ダンパボディ（９）であり、
前記特定の部位は、前記ダンパボディ（９）の部分の内、外径が一定であって円筒状である円筒部（２６）に設定されていることを特徴とする筒状体（１）の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆるオートフレッテージ（以下、自緊処理と呼ぶ。）により筒状体に圧縮残留応力を与える筒状体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、筒状体の中空に圧力印加媒体としての作動流体を導入するとともに、中空に導入した作動流体に圧力を印加して中空を形成する壁面に圧縮残留応力を付与する自緊処理が公知となっている。そして、自緊処理は、例えば、内燃機関の燃焼室に燃料を供給する燃料供給装置の構成要素の内、中空を有して筒状を呈するもの（例えば、燃料を高圧状態で蓄圧する蓄圧容器）を製造する際に利用されている。
【０００３】
そして、自緊処理を用いた筒状体の製造方法では、自緊処理の前後で特定部位の寸法を測定するとともに、測定結果に応じて、必要な圧縮残留応力が付与されているか否かを判定する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
特許文献１の方法によれば、筒状体の中空に作動流体を導入した後、処理前の測定を行い、その後、作動流体に圧力を印加し、引き続き圧力を低減した後、処理後の測定を行う。そして、処理前後の測定結果に基づき必要な圧縮残留応力が付与されているか否かを判定することで、筒状部材の全数に対し良否判定が可能であるとしている。
ところで、近年の製造時間短縮の要請は極めて高く、自緊処理を用いた筒状体の製造工程においても、上記のような全数に対する良否判定を可能にしながら、製造時間短縮を達成する要請が高い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１５８６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、自緊処理を用いた筒状体の製造工程において、筒状体の全数に対する良否判定を可能にしながら、製造時間短縮を達成することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明によれば、筒状体の製造方法は、筒状体の中空に圧力印加媒体としての作動流体を導入するとともに、中空に導入した作動流体に圧力を印加して中空を形成する壁面に圧縮残留応力を付与するものであり、以下の第１、第２測定工程および判定工程を備える。まず、第１測定工程は、圧縮残留応力を付与する前に筒状体の特定の部位の寸法を測定する工程である。また、第２測定工程は、中空に導入した作動流体に圧力を印加することにより壁面に圧力が作用しているときに、特定の部位の寸法を測定する工程である。そして、判定工程は、第１測定工程および第２測定工程の測定結果に基づき、壁面に所望の大きさの圧縮残留応力が付与されているか否かを判定する工程である。
【０００８】
これより、自緊処理後の特定部位に対する測定を、作動流体の圧力を低減する前に行うことができるので、従来よりも早期に、必要な圧縮残留応力が付与されているか否かを判定して判定結果を得ることができる。このため、自緊処理を用いた筒状体の製造工程において、筒状体の全数に対する良否判定を可能にしながら、製造時間短縮を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】蓄圧容器およびその周辺部品を示す全体構成図である（実施例）。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である（実施例）。
【図３】ダンパボディの断面図である（実施例）。
【図４】配管の部分断面図である（実施例）。
【図５】自緊処理装置の構成図である（実施例）。
【図６】自緊処理装置の制御フローを示すフローチャートである（実施例）。
【図７】（ａ）は自緊処理による寸法の変化を示すタイムチャートであり、（ｂ）は液圧の推移を示すタイムチャートである（実施例）。
【図８】蓄圧容器の断面図である（変形例）。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明する。
【実施例】
【００１１】
〔実施例の構成〕
実施例の筒状体１の製造方法を、図面に基づいて説明する。
実施例の製造方法は、自緊処理により筒状体１に圧縮残留応力を与えるものであり、筒状体１の中空２に圧力印加媒体としての作動流体を導入するとともに、中空２に導入した作動流体に圧力を印加して中空２を形成する壁面３に圧縮残留応力を付与する。そして、実施例の製造方法は、例えば、内燃機関（図示せず。）の燃焼室（図示せず。）に燃料を供給する燃料供給装置の構成要素の内、中空２を有して筒状を呈するものを製造する際に利用される。
【００１２】
燃料供給装置は、１００ＭＰａを超える高圧に燃料を加圧して燃焼室に供給するものであり、例えば、燃料供給ポンプ（図示せず。）、蓄圧容器５、および燃料噴射弁（図示せず。）等を備える。また、燃料供給ポンプは、燃料タンク（図示せず。）から吸引された燃料を高圧化して蓄圧容器５に向けて吐出するものであり、燃料噴射弁は、内燃機関の気筒毎に搭載され、蓄圧容器５から燃料を分配されて燃焼室に噴射するものである。
また、蓄圧容器５は、燃料供給ポンプから吐出された燃料を高圧状態で蓄圧するものであり、燃料を蓄圧するための蓄圧室６を有している（図１および図２参照）。
【００１３】
そして、実施例の製造方法により製造される筒状体１は、例えば、蓄圧容器５およびその周辺の部品である。
蓄圧容器５の周辺の部品とは、例えば、蓄圧容器５と燃料噴射弁とを連結する燃料の配管７、および、配管７の先端と蓄圧容器５との間に配置されて蓄圧容器５から燃料噴射弁への燃料の過剰な分配を規制するフローダンパ８の外郭をなすボディ（以下、ダンパボディ９と呼ぶ。）等である。
【００１４】
ここで、フローダンパ８が付属する蓄圧容器５は、例えば、図１および図２に示すように、フローダンパ８を介する配管７との接続部１１、および、蓄圧室６を形成する円筒状の蓄圧部１２を有する。また、蓄圧容器５には内燃機関の気筒と同数（燃料噴射弁と同数）の配管７が接続し、接続部１１は蓄圧容器５の軸方向に燃料噴射弁と同数だけ並んでいる。
【００１５】
ダンパボディ９の両端部は、図３に示すように円筒状に設けられ、一端部が蓄圧容器５に締結される容器側締結部１４をなし、他端部が配管７に締結される配管側締結部１５をなす。そして、容器側締結部１４と配管側締結部１５との間に六角柱部１６が設けられている。また、容器側締結部１４および配管側締結部１５の外周には雄ネジが設けられている。
【００１６】
容器側締結部１４の端面には、燃料の過剰分配を規制する機能を担うダンパ本体（図示せず。）を収容する収容孔１７が開口する。また、配管側締結部１５の端面には、配管７の先端が着座するテーパ状の着座面１８が設けられ、着座面１８により錐状の凹部１９が形成されている。そして、収容孔１７と凹部１９とは内部流路２０により連通している。
【００１７】
配管７の先端は、図４に示すように径大に膨らむ膨径部２１を形成しており、膨径部２１の外周側は先端ほど縮径するテーパ状に設けられて着座面１８に着座し、膨径部２１の先端に内部流路２２が開口する。なお、配管７の内、膨径部２１以外の部分は、内径および外径がそれぞれ一定であって膨径部２１から直線状に伸びる直線部２３をなし、直線部２３の内周面および外周面は内部流路２２の流路軸に垂直な断面において、流路軸を中心とする内外同心の２重円として見える。
【００１８】
そして、フローダンパ８は、容器側締結部１４の雄ネジにより、直接、接続部１１にネジ締結される。このとき、六角柱部１６に治具が装着されてフローダンパ８のネジ締結が行われる。また、配管７は、先端の膨径部２１を六角の袋状ナット２４内に含ませ、袋状ナット２４を配管側締結部１５の雄ネジにネジ締結することで、フローダンパ８に締結される。
【００１９】
なお、蓄圧部１２には、図３に示すように、接続部１１が設けられる方位とは逆の方位に、燃料供給ポンプから燃料を受け入れるための接続部２５が設けられ、配管７が袋状ナット２４により接続部２５に、直接、締結されている。つまり、接続部２５に着座面１８が設けられ、膨径部２１が接続部２５に、直接、着座している。
また、フローダンパ８の内部構成、ならびに蓄圧容器５、フローダンパ８および配管７の締結の詳細態様は、例えば、特開２００８−１８０２１０号公報に記載されている。
【００２０】
実施例の製造方法は、特徴的な工程として次の第１測定工程、第２測定工程および判定工程を備える。
まず、第１測定工程は、圧縮残留応力を付与する前に筒状体１の特定の部位の寸法を測定する工程である（以下、測定の対象となる特定の部位を測定部位と呼ぶ。）。また、第２測定工程は、中空２に導入した作動流体に圧力を印加することにより壁面３に圧力が作用しているときに、測定部位の寸法を測定する工程である。さらに、判定工程は、第１、第２測定工程の測定結果に基づき、壁面３に所望の大きさの圧縮残留応力が付与されているか否かを判定する工程である。
【００２１】
ここで、測定部位は、筒状体１の内、中空２の軸に垂直な断面の周縁が中空２の軸を中心とする円または中心角１８０°以上の円弧をなす位置に設定され、測定される寸法は、円または円弧の直径である。
【００２２】
例えば、筒状体１が蓄圧容器５である場合、中空２は蓄圧室６であって測定部位は蓄圧部１２であり、測定される寸法は蓄圧部１２の外周径である（図２参照。）。また、測定部位は、軸方向に隣り合う接続部１１間に設定される（図１参照。）。また、筒状体１が配管７である場合、中空２は内部流路２２であって測定部位は直線部２３であり、測定される寸法は直線部２３の外周径である（図４参照。）。さらに、筒状体１がダンパボディ９である場合、中空２は収容孔１７、凹部１９や内部流路２０であって測定部位は容器側、配管側締結部１５の内、雄ねじが設けられていない非雄ねじ部２６のいずれかの部位であり、測定される寸法は、非雄ねじ部２６の外周径である（図３参照。）。
【００２３】
次に、第１、第２測定工程および判定工程を含む自緊処理の工程を説明する。
まず、自緊処理を行う自緊処理装置２８を、図５を用いて説明する。自緊処理装置２８は、作動流体の注入、加圧および抜出を行う液圧負荷部２９と、寸法を測定する寸法測定部３０と、液圧負荷部２９や寸法測定部３０に指令を与えて制御する制御部３１とを備える。
【００２４】
ここで、付与される圧縮残留応力の大きさは自緊処理前後の寸法の変化量に応じて定まり、さらに、寸法の変化量は主に液圧の大きさに応じて定まる。
そこで、制御部３１は、例えば、処理対象物の硬度、液圧の大きさ、および寸法の変化量の相関を予め記憶しており、処理対象物の硬度の値、および液圧の目標値の入力を待ち受けるように設けられている。そして、制御部３１は、入力された処理対象物の硬度の値および液圧の目標値に応じて寸法の変化量の予想値を求め、さらに、求めた寸法の変化量の予想値と寸法の変化量の実測値とを比較することで処理対象物に目標どおりの圧縮残留応力が付与されているか否かを判定する。
【００２５】
次に、自緊処理装置２８を用いた自緊処理の工程を、図６のフローチャートおよび図７のタイムチャートを用いて時系列的に説明する。なお、図６のフローチャートに示される制御フローは、制御部３１に記憶されており、例えば、制御フローの開始要求を制御部３１に与えることで開始される。
【００２６】
まず、制御フローを開始する前に、制御部３１に筒状体１の硬度の値および液圧の目標値を入力する。これにより、筒状体１の寸法の変化量の予想値が算出される。その後、筒状体１を自緊処理装置２８にセットした後、制御フローを開始する。
これにより、以下のステップＳ１〜Ｓ５に従って制御フローが実行される。
【００２７】
ステップＳ１では第１測定工程を行う。つまり、圧縮残留応力を付与する前に筒状体１の測定部位の寸法を測定する。次に、ステップＳ２で、作動流体を中空２に導入するとともに中空２に導入した作動流体の液圧を目標値まで加圧し、所定時間だけ作動流体の液圧を目標値に維持する。この間、ステップＳ３、Ｓ４で、それぞれ、第２測定工程、判定工程を行う。つまり、作動流体の液圧を目標値に維持したまま筒状体１の測定部位の寸法を測定し、さらに、作動流体の液圧を目標値に維持したまま壁面３に目標どおりの圧縮残留応力が付与されているか否かを判定する。
【００２８】
ステップＳ４の判定は、予め算出した寸法の変化量の予想値と、第１、第２測定工程の測定結果から求められる寸法の変化量の実測値とを比較することで、実行される。
そして、ステップＳ５で作動流体の液圧を降圧して中空２から作動流体を導出する。
【００２９】
〔実施例の効果〕
実施例の筒状体１の製造方法は、中空２を形成する壁面３に自緊処理を施す工程において、以下の第１、第２測定工程および判定工程を備える。まず、第１測定工程は、圧縮残留応力を付与する前に筒状体１の測定部位の寸法を測定する工程である。また、第２測定工程は、中空２に導入した作動流体に圧力を印加することにより壁面３に圧力が作用しているときに、測定部位の寸法を測定する工程である。そして、判定工程は、第１、第２測定工程の測定結果に基づき、壁面３に目標どおりの圧縮残留応力が付与されているか否かを判定する工程である。
【００３０】
これより、自緊処理後の測定部位に対する測定を、作動流体の液圧を降圧する前に行うことができるので、従来よりも早期に、目標どおりの圧縮残留応力が付与されているか否かを判定して判定結果を得ることができる。このため、自緊処理を用いた筒状体１の製造工程において、筒状体１の全数に対する良否判定を可能にしながら、製造時間短縮を達成することができる。
【００３１】
〔変形例〕
筒状体１の製造方法の態様は実施例に限定されず、種々の変形例を考えることができる。
例えば、実施例の筒状体１の製造方法によれば、筒状体１は、フローダンパ８が付属する蓄圧容器５、およびその周辺の部品であったが、例えば、図８に示すように、フローダンパ８が付属していない蓄圧容器５、およびその周辺の部品を筒状体１として実施例同様の自緊処理を施してもよい。この場合、接続部１１に着座面１８が設けられ、配管７は、袋状ナット２４により接続部１１に、直接、締結される。なお、蓄圧容器５の測定部位は、実施例と同様に軸方向に隣り合う接続部１１間に設定される。
【符号の説明】
【００３２】
１  筒状体  ２  中空  ３  壁面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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