(57)【要約】  本開示は、ディーゼル燃料分配導管と、ディーゼル燃料分配導管と流体連通する複数のインジェクタカップとを備えた、ディーゼル燃焼機関のためのディーゼル燃料分配型燃料レールに関する。より小さな気筒容量の燃焼機関をより効率的にするためには、分配型燃料レールにおける燃料圧力を高める必要がある。一方、分配型燃料レールが使用できる設置面積に変わりはない。よって、本開示によれば、重量％で、Ｃ≦０．０８０、８．００≦Ｍｎ≦１０．００、Ｓｉ≦１．００、Ｐ≦０．０３０、Ｓ≦０．０３０、１９．００≦Ｃｒ≦２１．５０、５．５０≦Ｎｉ≦７．５０、０．１５≦Ｎ≦０．４０、Ｍｏ≦０．７５、およびＣｕ≦０．７５を含み、残りがＦｅおよび不可避的不純物であるオーステナイト系ステンレス鋼で作られた管によって分配導管の少なくとも１つのセクションを提供することが提案される。【選択図】図１
2020533512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管を備えた、燃焼機関（８）のための分配型燃料レール（２）であって、前記配管の少なくとも１つのセクションが、重量％で、
Ｃ≦０．０８０、
８．００≦Ｍｎ≦１０．００、
Ｓｉ≦１．００、
Ｐ≦０．０３０、
Ｓ≦０．０３０、
１９．００≦Ｃｒ≦２１．５０、
５．５０≦Ｎｉ≦７．５０、
０．１５≦Ｎ≦０．４０、
Ｍｏ≦０．７５、および
Ｃｕ≦０．７５を含み、
残りがＦｅおよび不可避的不純物であるオーステナイト系ステンレス鋼で作られたシームレス管によって提供されることを特徴とする、分配型燃料レール（２）。
【請求項２】
前記管は、重量％で、
Ｃ≦０．０８０、
８．００≦Ｍｎ≦１０．００、
Ｓｉ≦１．００、
Ｐ≦０．０３０、
Ｓ≦０．０３０、
１９．００≦Ｃｒ≦２１．５０、
５．５０≦Ｎｉ≦７．５０、
０．１５≦Ｎ≦０．４０、
Ｍｏ≦０．７５、および
Ｃｕ≦０．７５を含み、
残りがＦｅおよび不可避的不純物であるオーステナイト系ステンレス鋼の溶鋼を提供するステップ（１００）と、
前記溶鋼からビレットを押し出すステップ（１０１）と、
前記ビレットを管状中空品に熱間成形するステップ（１０２）と、
前記中空品を冷却するステップ（１０３）と、
前記中空品を前記管に冷間成形するステップ（１０４）と
を含む方法によって得られる、請求項１に記載の分配型燃料レール（２）。
【請求項３】
前記分配型燃料レール（２）の前記配管は、分配導管（３）と、前記分配導管（３）と流体連通する複数のインジェクタカップ（６）と、前記分配導管（３）と流体連通する少なくとも１つの供給ラインとを備える、請求項１または２に記載の分配型燃料レール（２）。
【請求項４】
冷間成形する前記ステップが冷間ピルガ圧延（１０４）または冷間引抜（１０５）である、請求項２または３に記載の分配型燃料レール（２）。
【請求項５】
前記管が冷間ピルガ圧延（１０４）によって冷間成形され、冷間ピルガ圧延（１０４）後の前記管が引抜ダイスを通して冷間引抜（１０５）される、請求項２から４のいずれか一項に記載の分配型燃料レール（２）。
【請求項６】
請求項２に関連して、冷間ピルガ圧延（１０４）などの冷間成形後の前記管が、リングオートフレッテージまたはボールオートフレッテージによって処理される、請求項１から５のいずれか一項に記載の分配型燃料レール（２）。
【請求項７】
請求項２に関連して、冷間ピルガ圧延（１０４）後の前記管が４００℃から４６０℃の範囲の温度で焼鈍され、焼鈍中、前記管が制御された雰囲気中に維持される、請求項１から６のいずれか一項に記載の分配型燃料レール（２）。
【請求項８】
前記管が、前記管の外径の４分の１以上である肉厚を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の分配型燃料レール（２）。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の分配型燃料レール（２）を備えたディーゼル燃焼機関（８）。
【請求項１０】
請求項１から８のいずれか一項に記載の分配型燃料レール（２）を備えたオットー燃焼機関（８）。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の燃焼機関（８）を備えた車両（１）。
【請求項１２】
８００ｂａｒ以上に加圧された燃料を案内するための、請求項１から８のいずれか一項に記載の分配型燃料レール（２）の使用法。
【請求項１３】
分配型燃料レール（２）の製造方法であって、前記分配型燃料レール（２）の少なくとも一部を形成する管の製造が、重量％で、Ｃ≦０．０８０、８．００≦Ｍｎ≦１０．００、Ｓｉ≦１．００、Ｐ≦０．０３０、Ｓ≦０．０３０、１９．００≦Ｃｒ≦２１．５０、５．５０≦Ｎｉ≦７．５０、０．１５≦Ｎ≦０．４０、Ｍｏ≦０．７５、およびＣｕ≦０．７５を含み、残りがＦｅおよび不可避的不純物であるオーステナイト系ステンレス鋼の溶鋼を提供するステップ（１００）と、前記溶鋼からビレットを押し出すステップ（１０１）と、前記ビレットを管状中空品に熱間成形するステップ（１０２）と、前記中空品を冷却するステップ（１０３）と、前記中空品を前記管に冷間成形するステップ（１０４）とを含む、分配型燃料レール（２）の製造方法。
【請求項１４】
前記中空品が、冷間ピルガ圧延（１０４）によって冷間成形され、冷間ピルガ圧延（１０４）後の前記管が引抜ダイスを通して冷間引抜（１０５）される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
冷間成形後の前記管がリングオートフレッテージまたはボールオートフレッテージによって処理される、請求項１３または１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、特定の組成のシームレス管を含む配管を備えた、燃焼機関のための分配型燃料レールに関する。
【０００２】
本開示はまた、燃料を燃焼機関に噴射するための分配型燃料レールにおける特定の組成のシームレス管の使用法に関する。分配型燃料レールは、とりわけ自動車産業ではガソリン直噴（ＧＤＩ）システムおよびディーゼル燃料直噴システムの設計に関連して使用される。
【０００３】
さらに、本開示は、分配型燃料レールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
燃料は通常、燃焼機関内に噴射される。噴射は、実際の燃焼室内または予燃焼室内または吸気管内のいずれかで行われる。そうするために、燃料ポンプに実質的に結合された分配型燃料レールが燃焼機関に取り付けられる。燃料ポンプは、分配型燃料レールによって案内される燃料に圧力を発生させ、動作圧力は通常３００ｂａｒ超である。必要な耐圧性、耐熱性、および耐食性を提供するために、分配型燃料レールにはオーステナイト鋼が使用され得る。オーステナイト鋼はまた、ＧＤＩレールまたはディーゼル燃料直噴レールとして使用される管に対する要件も満たしている。
【０００５】
より小さな気筒容量の燃焼機関をより効率的にするためには、分配型燃料レールにおける燃料圧力を高める必要がある。一方、分配型燃料レールが使用できる設置面積に変わりはない。
【０００６】
そのため、より高い燃料圧力に耐えることができると同時に燃料中の添加剤に対する耐食性が向上した配管を提供する必要がある。１つの解決策は配管の肉厚を増やすことであり得る。しかしながら、そうすると分配型燃料レールの配管の製造がより複雑になる。
【０００７】
よって、本開示の一態様は、分配導管と、分配導管と流体連通する複数のインジェクタカップとを備えた、燃焼機関のための分配型燃料レールであって、必要な燃料圧力の上昇に対してフェイルセーフであると同時にコスト効率よく製造され得る、分配型燃料レールを提供することである。さらに、本開示の一態様は、軽量化された分配型燃料レールを提供することである。
【発明の概要】
【０００８】
上述の態様のうちの少なくとも１つは、請求項１に記載の燃焼機関のための分配型燃料レールによって対処される。
【０００９】
本開示の意味での燃料とは、エネルギーを放出することができるあらゆる液体燃料、例えばディーゼル燃料およびガソリン（ｇａｓｏｌｉｎｅ／ｐｅｔｒｏｌ）を意味する。
【００１０】
一実施形態では、分配型燃料レールの配管は、分配導管と、分配導管と流体連通する複数のインジェクタカップと、分配導管と流体連通する少なくとも１つの供給ラインとを備える。一実施形態では、これらの要素のいずれかが、本開示によるシームレス管で作られたセクションを有し得る。
【００１１】
本開示によれば、分配導管の少なくとも１つのセクションが、重量％で、Ｃ≦０．０８０、８．００≦Ｍｎ≦１０．００、Ｓｉ≦１．００、Ｐ≦０．０３０、Ｓ≦０．０３０、１９．００≦Ｃｒ≦２１．５０、５．５０≦Ｎｉ≦７．５０、０．１５≦Ｎ≦０．４０、Ｍｏ≦０．７５、およびＣｕ≦０．７５を含み、残りがＦｅおよび不可避的不純物であるオーステナイト系ステンレス鋼で作られたシームレス管によって提供される。
【００１２】
別の実施形態では、シームレス管は、上記と同じ元素からなる、または上記と同じ元素を含むオーステナイト系ステンレス鋼で作られるが、Ｃの重量％での最大含有量がＣ≦０．０４０である。
【００１３】
このオーステナイト系ステンレス鋼は、２１−６−９ステンレス鋼（ＵＮＳ  Ｓ２１９００とも呼ばれる）として知られ、Ｍｎを多く含み、Ｎｉが少なく、Ｎが添加されている。このオーステナイト系ステンレス鋼は、過酷な条件における高い機械的強度、燃焼機関の周辺部での高温においてさえも非常に良好な衝撃靭性、および非常に良好な耐高温酸化性によって特徴付けられる。
【００１４】
これまで、オーステナイト系２１−６−９ステンレス鋼で作られた管は、溶接管としてのみ提供されてきた。溶接管は、例えば、平らな鋼板を曲げて管にし、接合部を一緒に溶接して継ぎ目を形成することにより製造される。
【００１５】
そのような溶接管の潜在的な欠点は割れの危険性であり、溶接領域は割れやすい場所である。この状況は、２１−６−９鋼の溶接管での疲労実験で明らかにされた。特に、このことは管が極端な条件にさらされる場所で問題になる。極端な条件とは、例えば、高い機械的応力、高温、高い温度勾配、および高圧または高い圧力勾配を意味する。割れの危険性は、特に分配型燃料レールの用途で問題となる。
【００１６】
本開示による分配型燃料レールの少なくとも一部またはあるセクションに使用される管は、上述のオーステナイト系２１−６−９ステンレス鋼で作られているが、シームレス管である。
【００１７】
シームレス管の利点は、部品の寿命が長くなること、および溶接管と比較した場合に、シームレス管の内部形状の品質が向上するだけでなく、同等の強度で軽量化設計が可能になることである。
【００１８】
溶接管に対するシームレス管のもう１つの利点は、より高いフープ応力に耐え得ることである。よって、パルス圧力試験において、ヴェーラー曲線としても知られる応力−繰り返し数（Ｓ−Ｎ）曲線を実行した。結果は、同じ外径および同じ肉厚の溶接管およびシームレス管では、加えられた圧力に関係なく、シームレス管が常により高いフープ応力に耐えることを示した。そのため、溶接管と比較した場合、より薄肉であるが、同等のフープ応力に耐えることができるシームレス管を製造することが可能である。この理由により、材料および重量を減らすことが可能であり、このことは、特に自動車産業の用途において基本的な利点である。
【００１９】
一実施形態では、分配導管に使用されるシームレス管は、重量％で、Ｃ≦０．０８０、８．００≦Ｍｎ≦１０．００、Ｓｉ≦１．００、Ｐ≦０．０３０、Ｓ≦０．０３０、１９．００≦Ｃｒ≦２１．５０、５．５０≦Ｎｉ≦７．５０、０．１５≦Ｎ≦０．４０、Ｍｏ≦０．７５、およびＣｕ≦０．７５を含み、残りがＦｅおよび不可避的不純物であるオーステナイト系ステンレス鋼で作られる。
【００２０】
オーステナイト系ステンレス鋼に含まれる、またはオーステナイト系ステンレス鋼を構成する上記の元素では、含有量の下限が与えられていない場合、重量％での最小値が「０」であり得ることに注意されたい。これらの元素は、Ｃ、Ｐ、Ｓ、Ｍｏ、およびＣｕである。
【００２１】
上または以下で定義されるオーステナイト系ステンレス合金は、場合により、Ａｌ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｏ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｃｏ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｙ、およびＢの群から選択された元素のうちの１種または複数種を含み得る。これらの元素は、例えば脱酸能、耐食性、高温延性、および／または機械加工性を高めるために製造プロセス中に添加され得る。ただし、当技術分野で知られているように、これらの元素の添加は、存在する元素に応じて制限されなければならない。よって、添加される場合、これらの元素の合計含有量は１．０重量％以下である。
【００２２】
本明細書でいう「不純物」という用語は、鉱石やスクラップなどの原材料、および生産プロセスにおける様々な他の要因に起因して、オーステナイト系ステンレス合金を、それが工業的に生産されるときに汚染し、かつ上または以下で定義されるオーステナイト系ステンレス合金に悪影響を及ぼさない範囲内で汚染することが許される物質を意味することが意図されている。
【００２３】
本開示による一実施形態では、管は、重量％で、Ｃ≦０．０８０、８．００≦Ｍｎ≦１０．００、Ｓｉ≦１．００、Ｐ≦０．０３０、Ｓ≦０．０３０、１９．００≦Ｃｒ≦２１．５０、５．５０≦Ｎｉ≦７．５０、０．１５≦Ｎ≦０．４０、Ｍｏ≦０．７５、およびＣｕ≦０．７５を含み、残りがＦｅおよび不可避的不純物であるオーステナイト系ステンレス鋼の溶鋼を提供するステップと、溶鋼からビレットを押し出すステップと、ビレットを管状中空品に熱間成形するステップと、中空品を冷却するステップと、中空品を管に冷間成形するステップとを含む方法によって得られる。
【００２４】
一実施形態では、熱間成形は熱間圧延によって行われる。
【００２５】
一実施形態では、オーステナイト系ステンレス鋼の溶鋼が提供され、オーステナイト系ステンレス鋼が、重量％で、Ｃ≦０．０８０、８．００≦Ｍｎ≦１０．００、Ｓｉ≦１．００、Ｐ≦０．０３０、Ｓ≦０．０３０、１９．００≦Ｃｒ≦２１．５０、５．５０≦Ｎｉ≦７．５０、０．１５≦Ｎ≦０．４０、Ｍｏ≦０．７５、およびＣｕ≦０．７５を含み、残りがＦｅおよび不可避的不純物である。
【００２６】
別の実施形態では、オーステナイト系ステンレス鋼は、上記と同じ元素からなる、または上記と同じ元素を含むが、Ｃの重量％での最大含有量がＣ≦０．０４０である。
【００２７】
本開示の一実施形態では、冷間成形するステップは、冷間ピルガ圧延または冷間引抜によって行われる。
【００２８】
本開示の一実施形態では、管は、押し出し、熱間成形、および中空品の冷間ピルガ圧延などの冷間成形の各ステップを含むプロセスの後、引抜ダイスを通して冷間引抜される。
【００２９】
本開示のさらなる実施形態では、管は、冷間ピルガ圧延の後、または冷間ピルガ圧延および冷間引抜の後などの冷間成形の後、リングオートフレッテージまたはボールオートフレッテージによって処理される。
【００３０】
完成した管のオートフレッテージにより、降伏強度が上がり、割れの成長が抑制される。
【００３１】
別の実施形態では、管は、冷間成形後に４００℃から４６０℃の範囲の温度で焼鈍され、焼鈍中、管が制御された雰囲気中に維持される。
【００３２】
冷間成形後の管の焼鈍により、高圧用途で高い引張強度と大きな伸びとを同時に実現できる。そのため、冷間ピルガ圧延の後、または冷間ピルガ圧延および冷間引抜の後に焼鈍のステップを経る管は、分配型燃料レールのための管として適する。
【００３３】
本開示の一実施形態では、管が管の外径の４分の１以上である肉厚を有する、または管が管の外径の４分の１以上である肉厚を有する。
【００３４】
本開示の別の実施形態では、管が、３０ｍｍ以下の外径を有し、１０ｍｍ以下の肉厚を有する。ただし、肉厚が管の外径の３分の１以上である場合もある。
【００３５】
本開示のさらに別の実施形態では、管が、１０ｍｍの外径を有し、２．５ｍｍの肉厚を有する。
【００３６】
本開示の一実施形態では、管が、６．３５ｍｍの外径を有し、２．１５ｍｍの肉厚を有する。
【００３７】
本開示のさらに別の実施形態では、管が、１４．３ｍｍの外径を有し、３．７ｍｍの肉厚を有する。
【００３８】
自動車用途では、分配レールの配管の設置面積が制限されており、重量を軽くすることが不可欠である。よって、自動車用途では、少なくとも部分的に薄肉の配管を製造する必要がある。
【００３９】
本開示の一実施形態は、上述のような分配型燃料レールの実施形態による分配型燃料レールを備えた燃焼機関に関する。
【００４０】
本開示のさらに別の実施形態は、燃焼機関における、上述のような分配型燃料レールの実施形態による分配型燃料レールの使用法に関する。さらに、本開示は、車両の燃焼機関における、上述のような分配型燃料レールの実施形態による分配型燃料レールの使用法に関する。
【００４１】
一実施形態における燃焼機関は、代替的に、ディーゼルエンジンまたはオットーエンジン（ガソリン（ｐｅｔｒｏｌ／ｇａｓｏｌｉｎｅ）エンジン）であってもよい。本開示で使用される燃料という用語は、代替的に、ディーゼル燃料もしくは通常のガソリン（ｐｅｔｒｏｌ／ｇａｓｏｌｉｎｅ）または任意の他の液体燃料を指し得ることは明らかである。
【００４２】
本開示の一実施形態による分配型燃料レールは、８００ｂａｒ以上または１０００ｂａｒ以上に加圧された燃料を案内するために使用され得る。
【００４３】
一実施形態では、燃料分配レール、特にディーゼル燃料分配レールは、１８００ｂａｒ以上に加圧された燃料を案内するために使用される。
【００４４】
上記および以下の実施形態の詳細な説明および特許請求の範囲において、分配型燃料レールまたは分配型燃料レールの製造方法について言及する限り、説明される特徴は分配型燃料レールおよび分配型燃料レールの製造方法の両方に適用可能である。
【００４５】
上記の態様の少なくとも１つはまた、分配型燃料レールの製造方法によっても解決され、分配型燃料レールの少なくとも一部を形成する管の製造が、重量％で、Ｃ≦０．０８０、８．００≦Ｍｎ≦１０．００、Ｓｉ≦１．００、Ｐ≦０．０３０、Ｓ≦０．０３０、１９．００≦Ｃｒ≦２１．５０、５．５０≦Ｎｉ≦７．５０、０．１５≦Ｎ≦０．４０、Ｍｏ≦０．７５、およびＣｕ≦０．７５を含み、残りがＦｅおよび不可避的不純物であるオーステナイト系ステンレス鋼の溶鋼を提供するステップと、溶鋼からビレットを押し出すステップと、ビレットを管状中空品に熱間成形するステップと、中空品を冷却するステップと、中空品を管に冷間成形するステップとを含む。
【００４６】
本開示による本方法のステップにより、シームレス管が提供される。
【００４７】
一実施形態では、オーステナイト系ステンレス鋼の溶鋼が提供され、オーステナイト系ステンレス鋼が、重量％で、Ｃ≦０．０８０、８．００≦Ｍｎ≦１０．００、Ｓｉ≦１．００、Ｐ≦０．０３０、Ｓ≦０．０３０、１９．００≦Ｃｒ≦２１．５０、５．５０≦Ｎｉ≦７．５０、０．１５≦Ｎ≦０．４０、Ｍｏ≦０．７５、およびＣｕ≦０．７５を含み、残りがＦｅおよび不可避的不純物である。
【００４８】
本開示の別の実施形態では、オーステナイト系ステンレス鋼の溶鋼が提供され、オーステナイト系ステンレス鋼は、上記と同じ元素からなる、または上記と同じ元素を含むが、Ｃの重量％での最大含有量がＣ≦０．０４０である。
【００４９】
本開示の一実施形態では、冷間成形するステップは、冷間ピルガ圧延または冷間引抜である。
【００５０】
冷間成形プロセスは、金属の中空品を管に成形するために使用される。最終的なシームレス管の冷間成形は、冷間成形に伴うひずみ硬化に起因して管の特性を変えるだけでなく、管の内径および外径と共に管の肉厚を減少させる。例えば冷間ピルガ圧延または冷間引抜により、中空品を管に冷間成形することにより、正確な寸法の管を製造できる。
【００５１】
ピルガ圧延は、管の寸法を小さくするために広く使用されている方法である。ここで考慮されるピルガ圧延は室温で実行されるため、冷間ピルガ圧延として知られている。（本方法における）ピルガ圧延中に、完成した管の内径を画定する較正されたマンドレルの上に中空品が押される。中空品は、管の外径を画定する２つの較正されたローラに係合する。ローラは、中空品をマンドレル上で長手方向に圧延する。
【００５２】
ピルガ圧延プロセスの最初に、中空品は、駆動装置によって送り装置のチャック内に移動される。中空品の送り方向におけるロールスタンドの前方反転位置において、ローラは、中空品をローラの送り込みポケットに挿入でき、かつローラ間に配置できる角度位置を有する。ロールスタンドにおいて互いに上下に垂直に取り付けられた２つのローラは、中空品の送り方向に平行な方向に前後に転がることにより、中空品の上を転がる。ロールスタンドが前方反転位置と後方反転位置との間を移動している間、ローラは中空品の内側に取り付けられたマンドレル上で中空品を伸ばす。
【００５３】
ローラおよびマンドレルは、加工カリバとして示されるローラのセクションでローラとマンドレルとの間に形成された間隙が、成形前の中空品の肉厚から完全に圧延された管の肉厚まで連続的に減少するように較正される。さらに、ローラによって画定される外径は、中空品の外径から完成した管の外径に減少する。加えて、マンドレルによって画定される内径は、中空品の内径から完成した管の内径に減少する。加工カリバに加えて、ローラは平削りカリバを備える。平削りカリバは、管の肉厚も管の内径や外径も減少させないが、製造される管の表面を平削りするために使用される。ローラがロールスタンドの後方反転位置に達すると、ローラはある角度位置になり、そこでローラはローラを管との係合から外すための送り出しポケットを形成する。
【００５４】
送り方向に中空品を送ることは、ロールスタンドの前方反転位置、またはロールスタンドの前方反転位置および後方反転位置のいずれかで行われる。一実施形態では、中空品の各セクションは複数回圧延され得る。本実施形態では、送り方向に中空品を送るステップは、前方反転位置から後方反転位置までのロールスタンドの経路よりも著しく小さい。管の各セクションを複数回圧延することにより、管の均一な肉厚および真円度、高品質な管表面、ならびに均一な内径および外径を実現できる。
【００５５】
均一な形状の完成した管を得るために、中空品は、段階的な送り込みに加えて、対称軸を中心とした断続的な回転を経る。一実施形態における中空品の回転は、ロールスタンドの少なくとも１つの反転位置で提供される、すなわち中空品がそれぞれ送り込みポケットおよび送り出しポケットでローラとの係合から外れると提供される。
【００５６】
本開示の一実施形態では、中空品を管に冷間成形することは、冷間引抜によって、または冷間ピルガ圧延後の管の冷間引抜によって実施される。
【００５７】
ここで考慮される引抜は室温で実行されるため、冷間引抜として知られている。
【００５８】
引抜の異なる引抜プロセスは、本開示の実施形態、すなわち管の引抜、コアの引抜、およびロッドの引抜として適用され得る。管の引抜のプロセス中、管の内径をさらに画定せずに引抜ダイスを通して管を引き抜くことにより、管の外径のみが減少する。コアの引抜およびロッドの引抜中に、引き抜かれる管の内径と肉厚とが同時にマンドレルによって画定される。マンドレルは固定されていないが、管自体によって保持されるか、またはロッドの引抜では、マンドレルが管の内径を貫通して延びるロッドによって保持される。引抜プロセス中にマンドレルが適用される一実施形態では、引抜ダイスおよびマンドレルは、管が引き抜かれるリング形状の間隙を画定する。マンドレルを使用する場合、外径、内径、および肉厚は、引抜プロセス中に減少し得、最終的な管の直径は厳しい公差内にある。引抜装置は、連続または不連続のいずれかで動作し得る。引抜プロセス中、ワークピースは引抜ダイスの側面にある駆動装置でクランプされ、そこで完成した管を把持することができる。管を連続的に引き抜くために、一実施形態の引抜装置は、引抜ダイスを通して管を連続的に引き抜くために、管を交互にクランプする少なくとも２つの引抜駆動装置を必要とする。
【００５９】
本開示の一実施形態では、冷間ピルガ圧延の後、または冷間ピルガ圧延および冷間引抜の後などの冷間成形後の管は、リングオートフレッテージまたはボールオートフレッテージによって処理される。分配型燃料レールのための管を製造するための本方法は、降伏強度の向上および割れの成長抑制をもたらす。
【００６０】
本開示の一実施形態では、管は、冷間ピルガ圧延の後、または冷間ピルガ圧延および冷間引抜の後などの冷間成形の後、４００℃から４６０℃の範囲の温度で焼鈍され、焼鈍中、管が制御された雰囲気中に維持される。本方法で製造された管は、高圧用途で高い引張強度と大きな伸びとを同時に得る。
【００６１】
本開示のさらなる利点、特徴、および用途は、以下の実施形態の説明および添付の対応する図面から明らかになるはずである。上記ならびに以下の実施形態の詳細な説明は、添付の図面と併せて読めばよりよく理解されるはずである。図示された実施形態は、示された正確な配置および手段に限定されないことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本開示の一実施形態による燃料分配レールを備えた燃焼機関を有する車両の概略側面図である。
【図２】本発明の一実施形態による分配型燃料レールの一部の製造方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００６３】
図１は、燃焼機関８に取り付けられた、本開示の一実施形態による分配型燃料レール２を有する自動車１の概略側面図である。本実施形態では、燃焼機関８はディーゼルエンジンである。
【００６４】
分配型燃料レール２は、重量％で、Ｃ≦０．０８０、８．００≦Ｍｎ≦１０．００、Ｓｉ≦１．００、Ｐ≦０．０３０、Ｓ≦０．０３０、１９．００≦Ｃｒ≦２１．５０、５．５０≦Ｎｉ≦７．５０、０．１５≦Ｎ≦０．４０、Ｍｏ≦０．７５、およびＣｕ≦０．７５を含み、残りがＦｅおよび不可避的不純物であるオーステナイト系ステンレス鋼で作られたシームレス鋼管によって形成された燃料分配導管３を備える。
【００６５】
分配導管３は、燃料ポンプ４と、インジェクタカップ６に収容されたインジェクタ５との間に配置される。燃料は、１９００ｂａｒの圧力下で燃料ポンプ４によってタンク７からインジェクタ５に送られる。
【００６６】
図２は、図１を参照して説明した用途で使用される管２を中空品から成形するための方法を説明する流れ図である。第１のステップ１００では、オーステナイト系ステンレス鋼の溶鋼が提供され、オーステナイト系ステンレス鋼が、重量％で、Ｃ≧０．０４０、８．００≦Ｍｎ≦１０．００、Ｓｉ≦１．００、Ｐ≦０．０３０、Ｓ≦０．０３０、１９．００≦Ｃｒ≦２１．５０、５．５０≦Ｎｉ≦７．５０、０．１５≦Ｎ≦０．４０、Ｍｏ≦０．７５、およびＣｕ≦０．７５を含み、残りがＦｅおよび不可避的不純物である。
【００６７】
第２のステップ１０１において溶鋼からビレットを押し出した後、ステップ１０２においてビレットは管状中空品に熱間圧延される。次にステップ１０３において中空品は室温まで冷える。最後から２番目のステップ１０４において、中空品は管に冷間ピルガ圧延される。最後のステップ１０５において、管は引抜ダイスを通して冷間引抜される。
【００６８】
元の開示の目的のために、すべての特徴が、それらが特定のさらなる特徴に関連して説明されただけであっても、本明細書、図面、および特許請求の範囲から当業者には明らかになり、単独、または本明細書に開示される他の特徴または特徴のグループとの任意の組み合わせのいずれかで、そのような組み合わせが明示的に排除されない限り、または技術的事実がそのような組み合わせを排除したり役に立たないものにしたりしない限り、組み合わされ得ることに留意されたい。特徴の可能な組み合わせそれぞれの詳細かつ明示的な説明は、簡潔かつ読みやすい説明を提供するためにのみ省略されている。
【００６９】
本開示を図面および上記の説明で詳細に示してきたが、この説明は例に過ぎず、特許請求の範囲によって定義される保護の範囲を制限するものと見なされない。本開示は開示された実施形態に限定されない。
【００７０】
開示された実施形態に対する修正は、図面、本明細書、および添付の特許請求の範囲から当業者には明らかである。特許請求の範囲において、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という語は他の要素またはステップを排除するものではなく、不定冠詞「ａ」は複数を排除するものではない。いくつかの特徴が異なる請求項に記載されているという単なる事実によっては、それらの組み合わせは排除されない。特許請求の範囲における符号は、保護範囲を制限するものとは見なされない。
【符号の説明】
【００７１】
１  自動車
２  分配型燃料レール
３  燃料分配導管
４  燃料ポンプ
５  インジェクタ
６  インジェクタカップ
７  タンク
８  燃焼機関
１００  オーステナイト系ステンレス鋼の溶鋼を提供する
１０１  溶鋼からビレットを押し出す
１０２  ビレットを管状中空品に熱間圧延する
１０３  冷却ステップ
１０４  冷間ピルガ圧延ステップ
１０５  冷間引抜ステップ
【図１】
2020533512.tif 000003
【図２】
2020533512.tif 000004
【国際調査報告】
2020533512.tif 000005
2020533512.tif 000006
2020533512.tif 000007