BRPI0708863A2

BRPI0708863A2 - estrutura de cabeÇa de conexço para tubos de injeÇço de combustÍvel de alta pressço

Info

Publication number: BRPI0708863A2
Application number: BRPI0708863-9A
Authority: BR
Inventors: Nobuo Kato; Koichi Hayashi; Shoichiro Usui
Original assignee: Usui Kokusai Sangyo Kk
Priority date: 2006-03-14
Filing date: 2007-03-09
Publication date: 2011-06-14
Also published as: KR100999025B1; ATE498068T1; DE602007012416D1; US20090139595A1; BRPI0708863B1; JP2008133817A; JP4919414B2; KR20080093069A; EP1995445B1; US8186724B2; WO2007105659A1; EP1995445A1; EP1995445A4

Abstract

ESTRUTURA DE CABEÇA DE CONEXçO PARA TUBOS DE INJEÇçO DE COMBUSTÍVEL DE ALTA PRESSçO. A presente invenção refere-se a tubo de injeção de combustível de alta pressão que é provido, cujo tubo impede a geração de rachadura em uma porção de bolsa na moldagem de uma cabeça, a geração de rachadura sendo devida a uma erosão por cavitação e à geração de um esforço de tração envolvido com a formação de uma bolsa, sendo o tubo resistente contra ruptura por fadiga. Em um tubo de injeção de combustível de alta pressão, compreendendo uma superfície de assento esférica, uma porção de flange anular, e uma superfície cônica contínua a partir da superfície de assento em uma extremidade de conexão de um tubo de aço de diâmetro pequeno e parede espessa e que incorpora uma arruela e uma porca de aperto, no caso de um material de tubo com t (espessura)/D (diâmetro externo) <0,3, uma extremidade de conexão é provida a uma distância axial a partir da extremidade de cabeça de conexão para a face traseira da porção de flange anular é de 0,38D a 0,6D, o raio esférico da superfície de assento é de 0,45D a 0,65D, e o diâmetro externo da porção de flange anular é de 1,2D a 1,4D, e a superfície periférica interna da cabeça tem uma superfície cilíndrica substancial- mente plana ou uma superfície cônica, enquanto, no caso de um material de tubo com t (espessura)/D (diâmetro externo) <sym>0,3, a distância axial a partir da extremidade de cabeça de conexão para a face traseira de porção de flange anular é de 0,38D a 0,7D.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ESTRUTURADE CABEÇA DE CONEXÃO PARA TUBOS DE INJEÇÃO DE COMBUSTÍVEL DE ALTA PRESSÃO".

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a uma estrutura de cabeça deconexão para tubos de injeção de alta pressão feitos de tubos de aço de pa-rede espessa com um diâmetro relativamente pequeno, e geralmente usa-dos como uma passagem de suprimento para um combustível em um motorde combustão interna a diesel, por exemplo.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

Um conhecido tubo de injeção de alta pressão convencional ten-do este tipo de cabeça de conexão tem, conforme exemplificado na figura17, uma porção de cabeça de conexão 112 de um tubo de aço de paredeespessa 111 com um diâmetro relativamente pequeno no qual uma superfí-cie de assento esférica 113, uma porção de flange anular 115 provida comum intervalo a partir da superfície de assento 113 na direção do centro deeixo, e uma superfície de arco 114 contínua a partir da superfície de assento113 para a porção de flange anular 115 e afunilada para a extremidade deponta (vide a figura 4 do Documento de Patente 1). Neste tipo de cabeça deconexão 112, com relação à moldagem por meio de uma máquina de empe-namento ao pressionar com um elemento de punção a partir de fora na dire-ção do centro de eixo, o diâmetro interno se expande e o esforço se concen-tra sobre a superfície periférica interna da porção de cabeça com a expan-são externa da parede periférica usada pela máquina de empenamento pormeio de pressão de modo a fazer com que uma bolsa (uma porção rebaixa-da anular) 116 na qual um esforço de tração da superfície periférica internaaumenta e a cabeça de conexão é usada nesta circunstância. No entanto,pode haver problemas quando ocorre uma erosão de cavitação na proximi-dade da porção de bolsa devido ao uso de um fluido de alta pressão, e umarachadura radial pode ser gerada no sentido radial na porção de cabeça deconexão a partir da bolsa como um ponto de partida devido a uma rupturapor fadiga da bolsa, ou uma rachadura circunferencial pode ser surgir emvolta dá bolsa devido a uma ruptura por fadiga.

Como uma medida contra estes problemas, a requerente propõeum método para a fabricação da bolsa dentro da cabeça gerada na molda-gem da cabeça de conexão de maneira rasa e suave em um tubo de injeçãode combustível de alta pressão tendo uma cabeça de conexão de um tubode aço de parede espessa com um diâmetro relativamente pequeno, porexemplo, formado por meio de uma superfície de assento esférica, uma por-ção de flange anular provida com um intervalo a partir da superfície de as-sento na direção do centro de eixo, e uma superfície cônica contínua a partirda superfície de assento para a porção de flange anular e afunilada na dire-ção da extremidade de ponta por meio da provisão de uma ranhura rebaixa-da curvada anular com uma pequena profundidade em uma parte da super-fície cônica (vide figura 1 do Documento de Patente 1), um método para co-brir a bolsa dentro do calor gerado na moldagem da cabeça de conexão ten-do a superfície periférica externa em um formato cônico truncado ou umasuperfície de assento em forma de arco truncado com relação à porção deassento correspondente, com um elemento cilíndrico de metal fixado no inte-rior da cabeça (Documento de Patente 2) ou similarDocumento de Patente 1: Impressão Aberta ao Público da Patente JaponesaN. 2003-336560.

Documento de Patente 1: Impressão Aberta ao Público da Patente JaponesaN. 2005-180218.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

PROBLEMAS A SEREM SOLUCIONADOS PELA INVENÇÃO

A presente invenção tem o objetivo de propor uma estrutura decabeça de conexão para tubos de injeção de combustível de alta pressãoque podem obter um efeito igual ou melhor que nas técnicas propostas comoum meio para evitar a geração de rachadura em uma porção de calha dabolsa envolvida na formação da bolsa durante a moldagem da porção decabeça, a geração de rachadura por erosão de cavitação observada próximoà porção de bolsa em função do escoamento do fluido de alta pressão quan-do usado, e a geração de um fenômeno de elevação de esforço de traçãosobre a superfície interna devido ao aumento de diâmetro interno e à con-centração de esforço devido à formação da bolsa na moldagem da cabeça.MEIO PARA SOLUCIONAR O PROBLEMA

Uma estrutura de cabeça de conexão para tubos de injeção decombustível de alta pressão de acordo com a presente invenção possui, emuma extremidade de conexão de um tubo de aço de pequeno diâmetro deparede espessa com um diâmetro relativamente pequeno, uma superfície deassento esférica, uma porção de flange anular formada com um intervalo apartir da superfície de assento na direção do centro de eixo, e uma superfí-cie cônica próxima a uma superfície substancialmente esférica contínua apartir da superfície de assento para a porção de flange anular ou próximo àporção de flange anular e afunilada na direção da extremidade de ponta, euma porca de aperto é incorporada encaixando-se direta ou indiretamentena face traseira da porção de flange anular, em que, no caso de um tubo deaço de pequeno diâmetro e parede espessa de t (espessura)/D (diâmetroexterno) < 0,3, a distância L1 na direção axial a partir da extremidade de ca-beça de conexão para a face traseira da porção de flange anular é de 0,38Da 0,6D, o raio esférico da superfície de assento é de 0,45D a 0,65D, e o di-âmetro externo D1 da porção de flange anular é de 1,2D a 1,4D, e a superfí-cie periférica interna de cabeça tem um perfil de seção na direção axial dotubo próximo ao diâmetro da superfície periférica interna do tubo de aço emuma face cilíndrica substancialmente plana e/ou em uma face cônica.

Ainda, a presente invenção é uma estrutura de cabeça de cone-xão para tubos de injeção de combustível de alta pressão, caracterizada pe-lo fato de que uma extremidade de conexão de um tubo de aço de pequenodiâmetro e parede espessa com um diâmetro relativamente pequeno possuiuma superfície de assento esférica, uma porção de flange anular formadacom um intervalo a partir da superfície de assento na direção do centro deeixo, e uma superfície cônica próxima a uma superfície substancialmenteesférica contínua a partir da porção de flange anular para a porção de flangeanular ou próximo à porção de flange anular e afunilada na direção da ex-tremidade de ponta, e incorpora uma porca de aperto encaixada direta ouindiretamente na face traseira da porção de flange anular, em que, no casode um tubo de aço de pequeno diâmetro e parede espessa de t (espessu-ra)/D (diâmetro externo) > 0,3, a distância L1 na direção axial a partir da ex-tremidade de cabeça de conexão para a face traseira de flange anular é de0,38D a 0,7D, o raio esférico da superfície de assento é de 0,45D a 0,65D, eo diâmetro externo D1 da porção de flange anular é de 1,2D a 1,4D, e a su-perfície periférica interna de cabeça tem um perfil de seção na direção axialdo tubo próximo ao diâmetro da superfície periférica interna do tubo de açoem uma face cilíndrica substancialmente plana e/ou em uma face cônica.

Além disso, a presente invenção é caracterizada pelo fato deque um ângulo de vértice θ da superfície cônica (superfície de assento depressão) da cabeça de conexão contínua a partir da superfície de assentoesférica para a porção de flange anular ou próximo da porção de flange anu-lar e afunilada na direção da extremidade de ponta é de 50 a 60 graus, odiâmetro máximo da superfície cônica é de 1,03D a 1,09D, e a porção dediâmetro máximo da superfície cônica e a porção de flange anular continuamem uma superfície cônica, em uma superfície cônica com um perfil convexoou côncavo, ou em uma superfície cilíndrica.

A porção de flange anular da cabeça de conexão da presenteinvenção é de preferência feita na saliência anular externa na direção dodiâmetro de tubo a partir do diâmetro máximo da superfície esférica queconstitui a superfície de assento, e uma arruela cilíndrica ou uma arruelacilíndrica com flange pode ser proximamente ajustada ou livremente ajusta-da em uma parte inferior de pescoço da porção de flange anular. Além disso,sobre o lado de face traseiro da porção de flange anular, continuando para aface traseira da porção de flange anular e acima do comprimento correspon-dente ao comprimento da arruela, uma porção de diâmetro grande com umdiâmetro externo de tubo de 1,02D a 1,08D e uma porção afunilada contínuaa partir da porção de diâmetro grande e tendo um diâmetro externo suave-mente reduzido na direção axial de tubo podem ser providas. O comprimentoda arruela é de preferência de 0,5D a 2,0D. Ainda, a superfície de contato deporca de aperto da arruela pode ser uma superfície esférica com um raioesférico de 1 ,OD a 2,5D, e, ainda, a superfície de contato de arruela da porcade aperto pode ser uma superfície cônica com um ângulo de vértice Θ1 de90 a 150 graus.

Ainda, quando o diâmetro interno do tubo de aço de pequenodiâmetro e parede espessa é Din*, a superfície cônica da presente invençãoé de preferência de um formato cônico com um diâmetro de abertura de ca-beça de conexão DT de 1,2Din a 1,6Din, e a profundidade de conicidade Ltda superfície cônica de 0,65L1 a 1,3L1. Além disso, a superfície traseira daporção de flange anular de preferência forma uma superfície perpendicularao eixo de tubo ou uma superfície cônica cujo diâmetro é reduzido na dire-ção da parte traseira do eixo de tubo, e o ângulo de vértice Θ2 da superfíciecônica da face traseira da porção de flange anular é de preferência de 75 a120 graus.

Além disso, quando o raio esférico R da superfície de assento dapresente invenção é de 0,57D a 0,65D, a porção de diâmetro interno da ca-beça de conexão é de preferência cônica, e, quando a face traseira da por-ção de flange anular é uma superfície cônica, a porção de diâmetro internoda cabeça de conexão é de preferência cônica, e, ainda, quando o diâmetrointerno Din do tubo de aço de pequeno diâmetro e parede espessa é de0,4D a 0,63D, a porção de diâmetro interno da cabeça de conexão é de pre-ferência cônica.

Uma camada suave pode ser provida sobre a superfície de as-sento da estrutura de cabeça de conexão para tubos de injeção de combus-tível de alta pressão de acordo com a presente invenção, e a camada suaveé de preferência uma camada descarbonizada. Além disso, a abertura decabeça é de preferência afunilada/chanfrada ou em alargamento com chan-fro redondo.

EFEITO DA INVENÇÃO

Na estrutura de cabeça de conexão para tubos de injeção decombustível de alta pressão de acordo com a presente invenção, uma vezque a superfície periférica interna da cabeça de conexão tem um contornode seção de uma face substancialmente plana na direção axial do tubo pró-xima à superfície periférica interna do tubo de aço, pouca ou nenhuma bolsa

Dln significa Diâmetro Interno do Revisor(porção rebaixada anular) gerada pela usinagem de plástico existirá dentroda cabeça de conexão. Sendo assim, não há o risco de geração de rachadu-ra na porção de calha da porção de bolsa na moldagem da cabeça, de gera-ção de rachadura por erosão de cavitação em função de uma pressão defluido na cabeça, e o fenômeno de elevação de esforço de tração da superfí-cie interna devido ao aumento de diâmetro e à concentração de esforço, e apossibilidade de a superfície periférica interna da cabeça de conexão se tor-nar um ponto de partida de ruptura por fadiga podem ser radicalmente redu-zidos.

Ainda, ao aumentar o ângulo de vértice e o diâmetro máximo dasuperfície cônica da cabeça de conexão, o que aumenta a largura de ambasas superfícies durante o aperto, a deformação de ambas as superfícies deassento poderá ser reduzida ao se impedir a elevação da pressão de super-fície de contato máxima, e a quantidade de deformação remanescente dasuperfície de assento correspondente durante a liberação poderá ser peque-na.

Além disso, a estrutura de cabeça de conexão da presente in-venção, quando a espessura do tubo de injeção de combustível de altapressão é relativamente pequena, e o corpo esférico da superfície de assen-to de cabeça de conexão é relativamente grande (quando o diâmetro internoDin do tubo é de 0,4D a 0,63D, e o raio esférico R da superfície de assento éde 0,57D a 0,65D, por exemplo), ao se fazer a porção de diâmetro interno dacabeça de conexão cônica, o volume de um espaço que constitui a cabeçade conexão aumenta e o volume do material de aço é reduzido, e ao se co-locar um metal núcleo ativamente em contato com a superfície interna namoldagem da cabeça, o empenamento é reduzido e a bolsa pode ainda serfeita pequena. Além disso, mesmo que o diâmetro interno de tubo Din sejade uma faixa de 0,4D a 0,63D e a face traseira de porção de flange anularseja cônica, por exemplo, a bolsa poderá ser produzida ainda menor. Alémdisso, mesmo fora da faixa de tal modo que o diâmetro interno de tubo fiquemenor que 0,4D ou o raio esférico R fique menor que 0,57D, por exemplo,ao se produzir a porção de diâmetro interno da cabeça de conexão cônica,poder-se-á alcançar o efeito de a bolsa poder ser feita ainda menor ou sereliminada.

Na presente invenção, uma quantidade de deformação plásticade uma superfície de vedação (superfície de assento) de uma porção de jun-ta de peça correspondente, tal como um trilho comum, é reduzida ao se pro-ver uma camada suave sobre a superfície de assento, e um alto desempe-nho de vedação poderá ser obtido com um aperto repetido. Além disso, umavez que a distância a partir da extremidade de cabeça para a porção deflange anular é relativamente reduzida na cabeça de conexão da presenteinvenção, a rigidez da porção de assento esférico torna-se maior, a defor-mação permanente, como, por exemplo, o estreitamento da abertura de ca-beça envolvida no aperto poderá ser evitado, e o assentamento sobre umasuperfície de assento que recebe pressão de uma porção de junta de peçacorrespondente é estabilizado. Ainda, a difusão de combustível devido aovazamento ou desencaixe de uma porção de conexão poderá ser evitadacontra a pressurização repetida de um fluxo de combustível de alta pressãoe a vibração de um motor de combustão interna a diesel ou similar combina-da com a ação de suavidade do fluxo de combustível devido à ausência dabolsa anular, uma injeção precisa de combustível torna-se possível.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A figura 1 é uma vista lateral longitudinal ilustrando uma primeiramodalidade de uma estrutura de cabeça de conexão para tubos de injeçãode combustível de alta pressão de acordo com a presente invenção;

a figura 2 é uma vista lateral longitudinal ilustrando uma segundamodalidade da estrutura de cabeça de conexão;

a figura 3 é uma vista lateral longitudinal ampliada ilustrandouma porção de superfície de assento da conexão da segunda modalidademostrada na figura 2;

a figura 4 é uma vista lateral ampliada ilustrando uma peça es-sencial de uma terceira modalidade da estrutura de cabeça de conexão;

a figura 5 é uma vista lateral longitudinal ampliada ilustrandouma peça essencial de uma quarta modalidade da estrutura de cabeça deconexão;

a figura 6 é uma vista longitudinal ampliada ilustrando uma peçaessencial de uma quarta modalidade da estrutura de cabeça de conexão;

a figura 6 é uma vista lateral ampliada ilustrando uma peça es-sencial de uma quinta modalidade da estrutura de cabeça de conexão;

a figura 7 é uma vista lateral longitudinal ampliada ilustrandouma peça essencial de uma sexta modalidade da estrutura de cabeça deconexão;

a figura 8 é uma vista explicativa de uma quantidade de defor-mação (profundidade de impacto h) de uma superfície de assento corres-pondente na modalidade da presente invenção;

a figura 9 é uma vista lateral ilustrando um estado no qual umaarruela (arruela de luva) se encaixa na cabeça de conexão mostrada na figu-ra 1;

a figura 10 é uma vista em seção longitudinal ampliada ilustran-do a arruela e uma porca;

a figura 11 é uma vista em seção longitudinal ilustrando umasétima modalidade da estrutura de cabeça de conexão para tubos de injeçãode combustível de alta pressão de acordo com a presente invenção;

a figura 12 é uma vista em seção longitudinal ilustrando umaoitava modalidade da estrutura de cabeça de conexão;

a figura 13 é uma vista em seção longitudinal ilustrando umanona modalidade da estrutura de cabeça de conexão;

a figura 14 é uma vista em seção longitudinal ilustrando umadécima modalidade da estrutura de cabeça de conexão;

a figura 15 é uma vista explicativa de uma seção longitudinalilustrando um exemplo de um processo de usinagem de acordo com um mé-todo de moldagem da cabeça de conexão mostrada na figura 1;

a figura 16 é uma vista explicativa de uma seção longitudinalilustrando um outro exemplo de um processo de usinagem de acordo comum método de moldagem da cabeça de conexão mostrada na figura 1; e

a figura 17 é uma vista lateral em seção longitudinal ilustrandoum exemplo de uma cabeça de conexão convencional para tubos de injeçãode combustível de alta pressão aos quais a presente invenção se aplica.EXPLICAÇÃO DAS REFERÊNCIAS NUMÉRICAS

1 - tubo de aço de pequeno diâmetro e parede espessa

2 - cabeça de conexão

2a - superfície cônica

2-1 - porção de diâmetro grande

2-2 - porção cônica

3 - superfície de assento esférica

4, 4a, 4b, 4c - superfície cônica substancialmente esférica

4d - superfície cilíndrica

5 - porção de flange anular

5a - face traseira da porção de flange anular

6 - peça correspondente

6a - superfície de assento

6a' - entalhe

7 - abertura de cabeça

8 - arruela

9 - porca de aperto

20 10, 10'- mandril

II - elemento de punção

MELHOR MODO PARA EXECUTAR A INVENÇÃO

Na estrutura de cabeça de conexão da presente invenção, nocaso de um tubo de aço de diâmetro pequeno e parede espessa de t (es-pessura)/D (diâmetro externo) < 0,3, a distância L1 a partir da extremidadede cabeça de conexão para a face traseira da porção de flange anular selimita a 0,38D a 0,6D, uma vez que, se a distância for menor que 0,38D, acabeça não poderá ser formada, embora, se a distância for maior que 0,6D,uma bolsa é gerada e a bolsa se tornará gradualmente maior. Além disso, odiâmetro externo D1 da porção de flange anular é definido de 1,2D a 1,4D,uma vez que, se o diâmetro for menor que 1,2D, uma grande área de pres-são para a transmissão de uma grande força axial não poderá ser garantidadurante o estreitamento com uma peça correspondente, embora, se o diâ-metro for maior que 1,4D, uma bolsa é gerada e a bolsa se tornará gradual-mente maior.

Além disso, na estrutura de cabeça de conexão da presente in-venção, no caso de um tubo de aço de pequeno diâmetro e parede espessade t (espessura)/D (diâmetro externo) > 0,3, a distância axial L1 a partir daextremidade de cabeça de conexão para a face traseira de porção de flangeanular se limita a 0,38D a 0,7D, uma vez que, se a distância for menor que0,38D, a cabeça não poderá ser formada, e, ao mesmo tempo, se a distân-cia for maior que 0,7D, uma bolsa será gerada e a bolsa se tornará gradual-mente maior. O motivo de o raio esférico R da superfície de assento e o di-âmetro externo D1 da porção de flange anular serem numericamente limita-dos é o mesmo que o caso do tubo de aço de diâmetro pequeno e paredeespessa com t (espessura)/D (diâmetro externo) < 0,3, omitindo-se este mo-tivo.

Ainda na presente invenção, o ângulo de vértice θ da superfíciecônica contínua a partir da superfície de assento esférica para a porção deflange anular ou a proximidade da porção de flange anular e afunilada nadireção da extremidade de ponta é limitada a 50 a 60 graus devido aos se-guintes motivos.

Na estrutura de cabeça de conexão para os tubos de injeção decombustível de alta pressão da presente invenção, quando o lado de tubo deinjeção tem um material mais rígido que a peça correspondente ou que temuma rigidez próxima à da peça correspondente, existe o risco de a superfíciede assento correspondente ser deformada plasticamente pela superfície deassento da cabeça de conexão no aperto da extremidade e de um entalhe(recesso) ser gerado sobre a superfície cônica da cabeça de conexão dapresente invenção. Portanto, a presente invenção emprega um meio técnicopara um ajuste adequado do ângulo de vértice da superfície cônica na cabe-ça de conexão. Ou seja, é observado que, ao se aumentar o ângulo de vérti-ce da superfície cônica da cabeça de conexão, o que aumenta a largura dasuperfície de contato com relação à superfície de assento correspondente (asuperfície de assento que recebe pressão) gerada no aperto do tubo de inje-ção, a elevação da pressão máxima de superfície de contato é impedida e adeformação (profundidade de impacto da superfície de assento correspon-dente) pode ser reduzida, e uma quantidade de deformação remanescenteda superfície de assento correspondente pode ser reduzida. E o ângulo devértice da superfície cônica é tido como sendo de 50 a 60 graus. Quando oângulo de vértice θ da superfície cônica é menor que 50 graus, o efeito deaumentar a superfície de contato com a superfície de assento corresponden-te não poderá ser suficientemente obtido, mas a superfície de assento cor-respondente se deforma, provocando um dente (recesso), e quando o ângu-lo de vértice θ da superfície cônica é superior a 60 graus, o ângulo se tornamaior que o ângulo de vertical da superfície de assento correspondente, oque é geralmente uma superfície cônica com um ângulo de vértice de 60graus, e a montagem não mais poderá ser executada.

O ângulo de vértice θ da superfície cônica sobre o tubo de inje-ção se limita a 50 e 60 graus na presente invenção, uma vez que se faz con-sideração ao fato de que o tubo de injeção é feito de uma material mais rígi-do que a peça correspondente ou de um material próximo à rigidez da peçacorrespondente, mas, se a rigidez da peça correspondente for maior que ado tubo de injeção, o ângulo de vértice da superfície cônica sobre o tubo deinjeção poderá ser 25 a 40 graus, com o qual uma bolsa é mais dificilmenteformada.

Além disso, na presente invenção, o diâmetro máximo da super-fície cônica se limita a 1,03D e 1,09D, uma vez que, quando o diâmetro émenor que 1,03D, a borda da porção de diâmetro máximo da superfície cô-nica atinge a superfície de assento correspondente no aperto da extremida-de, a pressão da superfície de contato da porção se eleva e a deformaçãoda superfície de assento correspondente (superfície de assento que recebepressão) aumenta, enquanto que, quando o diâmetro é maior que 1,09D, ovolume fora da cabeça de conexão fica tão grande que ocorre o risco de umvinco ou similar ser gerado sobre a superfície interna da cabeça de conexão.

Além disso, o comprimento da arruela é definido de 0,5D a 2,0D,uma vez que, se o comprimento for menor que 0,5D, a capacidade de traba-lho de montagem da arruela no tubo de injeção de combustível de alta pres-são piora, e, se o comprimento for maior que 2,0D, o comprimento inteiro deuma porca fica longo demais e seu desempenho de contorno se deteriora, oque também resulta em maior peso e maiores custos.

Como um tipo de aço do tubo de aço de pequeno diâmetro eparede espessa da presente invenção, um tubo de aço inoxidável, um tubode aço TRIP, um tubo de aço carbono ou similar são adequados.

Na estrutura de cabeça de conexão da presente invenção, aporção de flange anular é formada na parte externa saliente anular na dire-ção radial do tubo a partir do diâmetro máximo da superfície esférica queconstitui a superfície de assento a fim de garantir uma ampla área de pres-são de modo que uma alta força axial seja transmitida no aperto com umapeça correspondente.

Além disso* a superfície de contato de porca de aperto da arrue-la é feita como uma superfície esférica e o raio esférico é limitado de 1 ,OD a2,5D, uma vez que, se a superfície for menor que 1,0D, há o risco de a peçade contato com a porca chegar à proximidade do diâmetro interno da arruelae deformar a arruela de modo a fazer com que morda o tubo, e, ao mesmotempo, se a superfície for maior que 2,5D, a superfície de contato chegarápróxima à periferia externa da arruela e deformará a extremidade periféricaexterna da arruela na direção do diâmetro externo e colocará a mesma emcontato com a superfície periférica interna da porca.

Ademais, a superfície de contato de arruela da porca de aperto éfeita como uma superfície cônica e o ângulo de vértice Θ1 da superfície côni-ca é limitado em 90 a 150 graus, uma vez que, quando a superfície é menorque 90 graus, existe o risco de a superfície de contato com a arruela chegarpróxima da periferia externa da arruela e deformar a superfície periférica in-terna da porca de modo a baixar a força axial, e, quando a superfície é maiorque 150 graus, a porção de contato com a arruela chega próximo do diâme-tro interno da arruela e deforma a arruela na direção do diâmetro interno, demodo a fazer com que morda a superfície de tubo.Ainda, na estrutura de cabeça de conexão da presente invenção,como uma condição de formação da superfície cônica, quando o diâmetrointerno do tubo de aço de pequeno diâmetro e parede espessa é Din1 o diâ-metro de abertura de cabeça de conexão DT é definido em 1,2Din a 1,6Din,e a profundidade de conicidade Lt da superfície cônica de 0,65L1 a 1,3L1 nasuperfície interna da cabeça de conexão devido aos seguintes motivos.

Quando o diâmetro de abertura de cabeça de conexão DT émenor que 1,2Din, um espaço que constitui a cabeça de conexão é peque-no, um grande volume é necessário e uma bolsa raramente se torna peque-na, e, paralelamente, quando o diâmetro é maior que 1,6Din, a espessura daextremidade de ponta de conexão se torna extremamente pequena, o quetorna a formação geometricamente impossível, e a extremidade de ponta dacabeça de conexão tende a ser facilmente deformada durante o aperto coma peça correspondente.

Quando a profundidade cônica LT é menor que 0,65L1, um efei-to para aumentar o volume do espaço na extremidade de ponta de cabeçade conexão de modo a reduzir o volume de um material de aço pode não sersuficientemente obtido, da mesma forma quando a profundidade é maior que1.31L1, a espessura mantida entre um metal núcleo de uma matriz de mol-dagem e um mandril é menor que a espessura original, o que torna a usina-gem difícil, e a fadiga por flexão resistente à vibração torna-se menor.

A abertura de cabeça é feita em uma configuração cônica napresente invenção a fim de reduzir a resistência ao influxo de combustívelpara o tubo e diminuir a perda de pressão.

Modalidade

A figura 1 é uma vista em seção longitudinal ilustrando uma pri-meira modalidade de uma estrutura de cabeça de conexão para tubos deinjeção de combustível de alta pressão de acordo com a presente invenção,a figura 2 é uma vista lateral longitudinal ilustrando uma segunda modalida-de da estrutura de cabeça de conexão, a figura 3 é uma vista lateral longitu-dinal ampliada ilustrando uma porção de superfície de assento da segundamodalidade mostrada na figura 2, a figura 4 é uma vista lateral longitudinalampliada ilustrando uma peça essencial de uma terceira modalidade da es-trutura de cabeça de conexão, a figura 5 é uma vista lateral longitudinal am-pliada ilustrando uma peça essencial de uma quarta modalidade da estruturade cabeça de conexão, a figura 6 é uma vista lateral longitudinal ampliadailustrando uma peça essencial de uma quinta modalidade da estrutura decabeça de conexão, a figura 7 é uma vista lateral longitudinal ampliada ilus-trando uma peça essencial de uma sexta modalidade da estrutura de cabeçade conexão, a figura 8 é uma vista explicativa de uma quantidade de defor-mação (a profundidade de impacto h) de uma superfície de assento corres-pondente na modalidade da presente invenção, a figura 9 é uma vista lateralilustrando um estado no qual uma arruela (arruela de luva) se encaixa nacabeça de conexão mostrada na figura 1, a figura 10 é uma vista em seçãolongitudinal ampliada de uma porção de encaixe de contato entre a arruela euma porca, a figura 11 é uma vista lateral longitudinal ampliada ilustrandouma peça essencial de uma sétima modalidade da estrutura de cabeça deconexão para tubos de injeção de combustível de alta pressão de acordocom a presente invenção, a figura 12 é uma vista lateral longitudinal ilustran-do uma oitava modalidade da estrutura de cabeça de conexão, a figura 13 éuma vista lateral longitudinal ilustrando uma nona modalidade da estruturade cabeça de conexão, a figura 14 é uma vista lateral longitudinal ilustrandouma décima Modalidade da estrutura de cabeça de conexão, a figura 15 éuma vista explicativa por meio de uma seção longitudinal ilustrando um e-xemplo de um processo de usinagem de acordo com um método de molda-gem da cabeça de conexão mostrada na figura 1, e a figura 16 é uma vistaexplicativa por meio de uma seção longitudinal ilustrando um outro exemplode um processo de usinagem de acordo com o método de moldagem da ca-beça de conexão mostrada na figura 1; na qual o numerai de referência 1indica um tubo de aço de diâmetro pequeno e parede espessa, o numerai dereferência 2 indica a cabeça de conexão, o símbolo de referência 2a indicauma superfície cônica, o numerai de referência 3 indica uma superfície deassento esférica (a superfície de assento de pressão), os símbolos de refe-rência 4, 4a, 4b, e 4c são substancialmente superfícies cônicas, o símbolode referência 4d indica uma superfície cilíndrica, o numerai de referência 5indica uma porção de flange anular, o símbolo de referência 5a indica umaface traseira feita como uma superfície cônica (uma superfície afunilada), onumerai de referência 6 é uma peça correspondente, o símbolo de referên-cia 6a é uma superfície de assento (a superfície de assento de recebimentode pressão), o numerai de referência 7 indica uma abertura de cabeça, onumerai de referência 8 indica uma arruela (a arruela de luva), o numerai dereferência 9 indica uma porca de aperto, os símbolos de referência 10, 10'indicam mandris, e o numerai de referência 11 indica um elemento de pun-ção.

O tubo de aço de diâmetro pequeno e parede espessa 1 é cons-tituído de um material de aço feito de um tubo de parede espessa e de umdiâmetro relativamente pequeno de aço inoxidável, aço TRIP, aço carbonopara uma tubulação de alta pressão, aço de liga ou similar, cortado em umtamanho predeterminado antes e tendo um diâmetro de tubo D de 6 a 10mm e uma espessura t de aproximadamente 1,25 a 3,5 mm.

A estrutura de cabeça de conexão para tubos de injeção decombustível de alta pressão da primeira modalidade, mostrada na figura 1,compreende em uma extremidade de conexão de um tubo de aço de diâme-tro pequeno e parede espessa 1, uma superfície de assento esférica 3 coma superfície periférica externa de uma porção de assento correspondente,uma porção de flange anular 5 provida com um intervalo a partir da superfí-cie de assento 3 na direção central de eixo, uma superfície cônica 4 contínuaa partir da superfície de assento 3 para a porção de flange anular 5 e afuni-Iada na direção da extremidade de ponta e tendo um contorno de uma seçãona direção axial do tubo em uma configuração curvada ou reta, e uma aber-tura de cabeça 7 em uma configuração alargada, tendo também uma cabeçade conexão 2 dentro do tubo de aço de diâmetro pequeno e parede espessa1 no qual há pouca ou nenhuma bolsa, uma vez que uma superfície cilíndri-ca substancialmente plana tem o contorno de uma seção na direção axial dotubo próximo do diâmetro da superfície periférica interna do tubo de aço 4.Uma camada suave (camada descarbonizada) pode ser provida sobre a su-perfície de assento 3.

Na cabeça de conexão acima 2, a distância axial L1 a partir daextremidade da cabeça de conexão para a face traseira da porção de flangeanular 5 é de 0,38D a 0,6D, se a relação t/D do tubo de aço de diâmetro pe-queno e parede espessa 1 for menor que 0,3, e, ao mesmo tempo é de0,38D a 0,7D, quando a relação t/D do tubo de aço de diâmetro pequeno eparede espessa 1 for de 0,3 ou mais, o raio esférico R da superfície de as-sento 3 é de 0,45D a 0,65D, e o diâmetro externo D1 da porção de flangeanular 5 é de 1,2D a 1,4D. Uma posição central esférica P da superfície deassento 3 se localiza sobre a extremidade não tubo na direção axial do tuboda porção de flange anular 5 ao invés de na posição de extremidade de pon-ta do tubo.

Uma estrutura de cabeça de conexão para tubos de injeção decombustível de alta pressão de uma segunda modalidade mostrada nas figu-ras 2 e 3 possui a superfície de assento esférica 3 com a superfície periféri-ca externa para a porção de assento correspondente, a porção de flangeanular 5 provida com um intervalo a partir da superfície de assento 3 na di-reção central de eixo, a superfície cônica 4 contínua a partir da superfície deassento esférica 3 e tendo um ângulo de vértice θ de 50 a 60 graus sobre aporção de flange anular e o diâmetro máximo D3 de 1,03D a 1,09D, umasuperfície cilíndrica 4d contínua a partir da porção máxima de diâmetro dasuperfície cônica 4 e formada entre esta superfície e a porção de flange anu-lar 5, e a abertura de cabeça 7 de configuração alargada e tem ainda a ca-beça de conexão 2 dentro do tubo de aço de diâmetro pequeno e paredeespessa 1 no qual há pouca ou nenhuma bolsa, uma vez que uma superfíciecilíndrica substancialmente plana tem o contorno de uma seção na direçãoaxial do tubo, próxima do diâmetro da superfície periférica interna do tubo deaço 1.

Nesta cabeça de conexão, também, a distância axial L1 a partirda extremidade de cabeça de conexão para a face traseira da porção deflange anular 5, o raio esférico R da superfície de assento 3 e a posição cen-tral esférica da superfície de assento 3 são iguais aos mostrados na figura 1.Na figura, o numerai de referência 6 indica uma peça correspondente e osímbolo de referência 6a indica uma superfície de assento da peça corres-pondente 6.

Uma estrutura de cabeça de conexão para tubos de injeção decombustível de alta pressão de uma terceira modalidade mostrada na figura4 tem, similarmente à estrutura mostrada nas figuras 2 e 3, a superfície deassento esférica 3 com a superfície periférica externa à peça de assento cor-respondente, a porção de flange anular 5 provida com um intervalo a partirda superfície de assento 3 na direção central de eixo, a superfície cônica 4contínua a partir da superfície de assento esférica 3 e tendo um ângulo devértice θ de 50 a 60 graus sobre a porção de flange anular e o diâmetro má-ximo D3 de 1,03D a 1,09D, e uma superfície cônica 4a contínua a partir daporção de diâmetro máximo D3 da superfície cônica 4 e formada entre estae a porção de flange anular 5.

Nesta cabeça de conexão, também, a distância axial L1 a partirda extremidade de cabeça de conexão para a face traseira da porção deflange anular 5, o raio esférico R da superfície de assento 3 e a posição cen-tral esférica da superfície de assento 3 são iguais aos mostrados na figura 1.

Uma estrutura de cabeça conexão para os tubos de injeção decombustível de alta pressão de uma quarta modalidade mostrada na figura 5tem, similarmente, à figura 4, a superfície de assento esférica 3 com a super-fície periférica externa para a peça de assento correspondente, a porção deflange anular 5 provida com um intervalo a partir da superfície de assento 3na direção central de eixo, a superfície cônica 4 contínua a partir da superfí-cie de assento esférica 3 e tendo um ângulo de vértice θ de 50 a 60 graussobre a porção de flange anular e o diâmetro máximo D3 de 1,03D a 1,09D,e uma superfície cilíndrica 4d contínua a partir da porção de diâmetro máxi-mo D3 da superfície cônica 4 e formada entre esta e a porção de flange anu-lar 5.

Nesta cabeça de conexão, ainda, a distância axial L1 a partir daextremidade de cabeça de conexão para a face traseira da porção de flangeanular 5, o raio esférico R da superfície de assento 3 e a porção central esfé-rica da superfície de assento 3 são iguais aos mostrados na figura 1.

Uma estrutura de cabeça de conexão de um tubo de injeção decombustível de alta pressão de uma quinta modalidade mostrada na figura 6tem a superfície de assento esférica 3 com a superfície periférica externapara a peça de assento correspondente, a porção de flange anular 5 providacom um intervalo a partir da superfície de assento 3 na direção central deeixo, a superfície cônica 4 contínua a partir da superfície de assento esférica3 e tendo um ângulo de vértice θ de 50 a 60 graus sobre a porção de flangeanular e o diâmetro máximo D3 de 1,03D a 1,09D, e uma superfície cônicaconvexa 4b contínua a partir da porção de diâmetro máximo D3 da superfíciecônica 4, formada entre esta superfície e a porção de flange anular 5 e tendoum raio R1 e um contorno de uma seção axial de tubo substancialmente emforma de arco.

Nesta cabeça de conexão, ainda, a distância axial L1 a partir daextremidade de chapa de barramento de conexão para a face traseira daporção de flange anular 5, o raio esférico R da superfície de assento 3 e aposição central esférica da superfície de assento 3 são iguais aos mostradosna figura 1.

Uma estrutura de cabeça de conexão para tubos de injeção decombustível de alta pressão de uma sexta modalidade mostrada na figura 7tem a superfície de assento esférica 3 com a superfície periférica externapara a peça de assento correspondente, a porção de flange anular 5 providacom um intervalo a partir da superfície de assento 3 na direção central deeixo, a superfície cônica 4 contínua a partir da superfície de assento esférica3 e tendo um ângulo de vértice θ de 50 a 60 graus sobre a porção de flangeanular e o diâmetro máximo D3 de 1,03D a 1,09D, e uma superfície cônicaconvexa 4b contínua a partir da porção de diâmetro máximo D3 da superfíciecônica 4, formada entre esta superfície e a porção de flange anular 5 e tendoum raio R2 e um contorno de uma seção axial de tubo substancialmente emum formato convexo.

No caso da estrutura de cabeça de conexão para os tubos deinjeção de combustível de alta pressão mostrados na figura 1, quando a rigi-dez do tubo de injeção é maior que a da peça correspondente ou próxima darigidez da peça correspondente conforme acima mencionado, a superfície deassento 3 da peça de conexão entra na superfície de assento 6a (a superfí-cie de assento que recebe pressão) da peça correspondente 6 à medida queo torque de aperto aumenta, conforme mostrado na figura 8 e ambas se de-forma, e um entalhe 6a1 mostrado pela profundidade de impacto h pode sergerada sobre a superfície de assento correspondente 6a. No entanto, nocaso da estrutura de cabeça de conexão para os tubos de injeção de com-bustível de alta pressão mostrados nas figuras 2 a 7, uma vez que o ânguloda superfície cônica 4 da cabeça de conexão é grande, a largura da superfí-cie de contato torna-se maior no aperto, e, mesmo que a rigidez do tubo deinjeção seja maior que a da peça correspondente 6 ou próxima da rigidez dapeça correspondente, a profundidade h do entalhe 6a1 gerada sobre a super-fície de assento correspondente 6a pode ser aumentada, e a quantidade dedeformação remanescente da superfície de assento correspondente podeser reduzida.

Ainda, uma arruela 8 na presente invenção mostrada nas figuras9 e 10 é proximamente ajustada ou livremente ajustada em uma parte inferi-or de pescoço da porção de flange anular 5 por meio de encrespamento ousimilar. Uma superfície de contato 8-1 da porca de aperto 9 da arruela 8 éesférica e o raio esférico R2 é de 1 ,OD a 2,5D. Além disso, uma superfície decontato 9-1 da arruela 8 da porca de aperto 9 é uma superfície cônica e oângulo de vértice θ do cone é de 90 a 150 graus.

Como a arruela a ser proximamente ajustada ou livremente ajus-tada à parte inferior de pesquisa da porção de flange anular 5, uma arruelacilíndrica tendo um flange na extremidade de ponta de cabeça ou na extre-midade traseira pode ser usada no lugar de uma cilíndrica. No caso de umaarruela cilíndrica tendo um flange na extremidade traseira de cabeça, a su-perfície de contato de porca de aperto é feita também esférica. No caso deuma arruela cilíndrica tendo um flange na extremidade traseira, a superfíciede contato com a porca de aperto 9 pode ser uma superfície plana perpendi-cular ao eixo do tubo, uma superfície afunilada cujo diâmetro diminui no sen-tido traseiro do eixo de tubo ou uma superfície esférica convexa.

A cabeça de conexão 2 do tubo de injeção de combustível dealta pressão de uma sétima modalidade mostrada na figura 11 tem uma por-ção de diâmetro grande 2-1 contínua a partir da face traseira da porção deflange anular 5 e um diâmetro externo de tubo D2 de 1,02D a 1,08D sobre ocomprimento substancialmente correspondente ao comprimento da arruela8, tendo ainda uma porção afunilada 2-2 contínua a partir da porção de diâ-metro grande 2-1, cujo diâmetro externo é suavemente reduzido na direçãode eixo de tubo.

Ainda, uma oitava modalidade mostrada na figura 12 ilustra acabeça de conexão 2 para o tubo de injeção de combustível de alta pressãotendo uma espessura de tubo relativamente fina (o diâmetro interno Dinsendo de 0,4D a 0,63D, por exemplo) e um corpo esférico relativamentegrande de superfície de assento de extremidade de ponta (o raio esférico Rda superfície de assento sendo de 0,57D a 0,65D, por exemplo), e a cabeçade conexão 2 possui uma superfície cônica 2a com uma abertura de cabeçade conexão DT de 1,2Din a 1,6Din, e uma profundidade de conicidade LT dasuperfície cônica de 0,65L1 a 1,3L1 é formada sobre a superfície interna dacabeça de conexão, quando o diâmetro interno do tubo de aço de diâmetropequeno e parede espessa 1 é Din. Ao se prover a superfície cônica 2a naporção de diâmetro interno da cabeça de conexão 2, o volume de um espa-ço que constitui a cabeça de conexão pode ser aumentado de modo a redu-zir o volume de um material de aço, e ao se colocar o metal núcleo ativa-mente em contato com a superfície interna de cabeça na moldagem da ca-beça por um método de moldagem de cabeça que emprega um metal nú-cleo, o que será descrito a seguir, o empenamento é reduzido, e uma bolsaé eliminada ou reduzida tanto quanto possível.

Além disso, uma nona modalidade mostrada na figura 13 é umtubo de aço de diâmetro pequeno e parede espessa com uma espessura detubo relativamente pequena (o diâmetro interno Dln sendo de 0,4D a 0,63D,por exemplo) similar ao tubo de injeção de combustível de alta pressão mos-trado na oitava modalidade mostrada na figura 12, e possui uma superfíciecônica 2a com uma abertura de cabeça de conexão DT de 1,2 Din a 1,6 Din,e uma profundidade de conicidade LT de superfície cônica de 0,65L1 a1,3L1 é formada sobre a superfície interna da cabeça de conexão, e umaface traseira 5a da porção de flange anular 5 é feita como uma superfíciecônica (superfície afunilada) cujo diâmetro é reduzido na parte traseira doeixo de tubo. No caso da cabeça de conexão 2, na qual a face traseira 5a daporção de flange anular 5 é feita como uma superfície cônica na qual o diâ-metro interno de tubo Din é de uma faixa de 0,4D a 0,63D, por exemplo, aose fazer a porção de diâmetro interno em uma configuração cônica, o volu-me do espaço que constitui a cabeça de conexão pode ser aumentado demodo a reduzir o volume do material de aço, por meio do que uma bolsa ge-rada sobre a superfície interna da cabeça poderá ser eliminada ou reduzidatanto quanto possível. A distância L1 na estrutura de cabeça de conexão napresente modalidade é a distância axial entre a extremidade de cabeça deconexão para a extremidade de face traseira da porção de flange anular 5,conforme mostrado na figura.

As modalidades mostradas nas figuras 12 e 13 ilustram a cabe-ça de conexão na qual a superfície cônica 2a é formada com a profundidadede conicidade LT da superfície cônica a 1,3L1, sendo esta maior que a dis-tância axial L1 para a face traseira da porção de flange anular 5. Contudo,uma décima modalidade mostrada na figura 14 ilustra a cabeça de conexãona qual a superfície cônica 2a é formada com uma profundidade de conici-dade LT da superfície cônica a 0,7L1, sendo esta menor que a distância axi-al L1 para a face traseira da porção de flange anular 5. No caso da cabeçade conexão 2, ao se fazer a porção de diâmetro interno cônica, o volume doespaço que constitui a cabeça de conexão poderá ser maior de modo a re-duzir o volume do material de aço, e a bolsa gerada sobre a superfície inter-na de cabeça poderá ser eliminada ou reduzida tanto quanto possível.Um método de moldagem de cabeça da cabeça de conexão 2para os tubos de injeção de combustível de alta pressão mostrados na figura

I de acordo com a presente invenção será descrito com base nas figuras 15e 16.

Na presente invenção, a cabeça de conexão 2 é provida comuma margem de processamento L e pregada entre pontas por meio dosmandris 10, 10', e um elemento de punção 11 é usado no qual uma superfí-cie esférica 11-1, uma superfície cônica 11-2, uma porção plana 11-3, e ummetal núcleo 11 -4 são formados correspondendo a cada qual dentre a su-perfície de assento esférica 3 da cabeça de conexão 2, a superfície cônica 4,a porção de flange anular 5, a arruela 8, a distância axial L1 a partir da ex-tremidade de cabeça de conexão para face traseira de porção de flange anu-lar, o diâmetro externo de porção de flange anular D1 e o raio esférico R dasuperfície de assento 3.

No método de moldagem de cabeça mostrado na figura 15, aarruela pequena e cilíndrica 8 é incorporada à extremidade do tubo de açode diâmetro pequeno e parede espessa 1 obtido por meio do corte no com-primento específico do produto e da formação de chanfros na extremidadede abertura, ao mesmo tempo mantendo a margem de processamento decabeça L da cabeça de conexão na extremidade de ponta anteriormente, e,em seguida, prendendo o tubo de aço 1 por meio do mandril 10, a extremi-dade de ponta do tubo de aço 1 sendo prensada pelo elemento de punção

II na direção central do eixo. Por meio desta prensa, a porção da margemde processamento de cabeça do tubo de aço de parede espessa 1 é plasti-

camente fluidificada, e a cabeça de conexão 2 pode ser obtida na extremi-dade de ponta do tubo de aço de parede espessa 1 que compreende a su-perfície de assento esférica 3 com a superfície periférica externa para a por-ção de assento correspondente, a porção de flange anular 5 provida com umintervalo a partir da superfície de assento 3 na direção central do eixo, a su-perfície cônica 4 contínua a partir da superfície de assento para a porção deflange anular 5 e afunilada na direção da extremidade de ponta, e a aberturade cabeça 7 na configuração alargada e tendo a superfície periférica internade cabeça com uma face substancialmente plana próxima da superfície peri-férica interna do tubo de aço e uma tensão residual compressiva na proximi-dade da circunferência interna da cabeça. No caso deste método, uma vezque a arruela 8 é incorporada ao mesmo tempo deixando a margem de pro-cessamento de cabeça L da cabeça de conexão na extremidade de pontaantes e em seguida, a moldagem por prensa é feita no estado em que a pro-ximidade da extremidade é mantida pelo mandril 10, a arruela 8 é ajustadapor pressão na parte inferior de pescoço da cabeça, mas a arruela 8 podeser fixada à parte inferior de pesquisa da cabeça depois da moldagem deprensa no estado em que a arruela 8 é separada do mandril e livrementeajustada no tubo de aço. Como um método de moldagem da cabeça de co-nexão no estado no qual a arruela 8 é livremente ajustada, conforme mos-trado na figura 16, por exemplo, no estado no qual a arruela 8 é separada domandril 10' e livremente ajustada no tubo de aço de diâmetro pequeno e pa-rede espessa 1 obtido por meio do corte em um comprimento de produtoespecífico e chanfrando a extremidade aberta, o tubo de aço é preso pelomandril 10', ao mesmo tempo deixando a margem de processamento de ca-beça L, e a extremidade de ponta do tubo de aço 1 é prensada pelo elemen-to de punção 11 na direção central do eixo. Por meio desta prensa, similar-mente ao acima apresentado, a porção da margem de processamento decabeça L do tubo de aço de parede espessa 1 é plasticamente fluidificada, ea cabeça de conexão 2 pode ser obtida na extremidade de ponta do tubo deaço de parede espessa 1 que compreende a superfície de assento esférica 3com a superfície periférica externa para a porção de assento corresponden-te, a porção de flange anular 5 provida com um intervalo a partir da superfí-cie de assento 3 na direção central do eixo, a superfície cônica 4 contínua apartir da superfície de assento para a porção de flange anular 5 e afuniladana direção da extremidade de ponta, e a abertura de cabeça 7 na configura-ção alargada e tendo a superfície periférica interna de cabeça com uma facesubstancialmente plana próxima da superfície periférica interna do tubo deaço e uma tensão residual compressiva na proximidade da circunferênciainterna da cabeça. No caso deste método, a arruela 8 se movimenta para aparte inferior de pescoço da cabeça e é fixada após uma moldagem porprensa.

Quando a cabeça de conexão tendo a porção de diâmetro gran-de 2-1 e a porção de conicidade 2-2 mostrada na figura 11 deve ser molda-da, obviamente são usados os mandris 10, 10' de acordo com o tamanho daporção de diâmetro grande 2-1 e da porção de conicidade 2-2. Ainda, nocaso da cabeça de conexão para os tubos de injeção de combustível de altapressão que têm a extremidade de abertura de conexão em uma configura-ção alargada, a face chanfrada circular ou chanfrada redonda ou a cabeçade conexão para os tubos de injeção de combustível de alta pressão com aporção de diâmetro interno na configuração cônica, a moldagem pode serfeita por meio do uso do elemento de punção 11 no método de moldagem decabeça mostrado na figura 12, na qual a porção de raiz do metal núcleo 11-4é feita com um diâmetro grande na configuração afunilada (vide figuras 12,13, 14 e 15 da Publicação de Patente japonesa N. 55-35220).

Ou seja, de acordo com o método de moldagem da presenteinvenção acima, quando a relação t/D do tubo de aço de diâmetro pequeno eparede espessa é menor que 0,3, a distância axial L1 a partir da extremida-de da cabeça de conexão 2 para face traseira da porção de flange anular 5será de 0,38D a 0,6D, e quando a relação t/D é 0,3 ou mais, a distância seráde 0,38D a 0,7D, o raio esférico R da superfície de assento 3 será de 0,45Da 0,65D, e o diâmetro externo D1 da porção de flange anular 5 será de 1,2Da 1,4D, uma vez que a arruela 8 é proximamente ajustada ou livremente a-justada à parte inferior do pescoço da porção de flange anular 5 e a superfí-cie periférica interna da cabeça tem uma superfície substancialmente planapróxima da superfície periférica interna do tubo de aço, haverá pouca bolsasobre a superfície periférica interna da cabeça, e uma cabeça de conexão 2tendo uma tensão residual compressiva na proximidade da circunferênciainterna da cabeça poderá ser obtida. Ainda, mesmo no caso de a cabeça deconexão 2 para um tubo de injeção de combustível de alta pressão com umaespessura relativamente pequena e um corpo esférico relativamente grandeda superfície de assento de extremidade de ponta (o raio esférico R da su-perfície de assento sendo de 0,57D a 0,65D, por exemplo), além da condi-ção da distância axial L1, o raio esférico R da superfície de assento 3 e odiâmetro externo D1 da porção de flange anular 5, ao se fazer a parte inter-na da cabeça de conexão em um formato cônico com um diâmetro de aber-tura DT de 1,2Din a 1,6Din e uma profundidade de conicidade LT de 0,65L1a 1,3L1, uma bolsa será eliminada ou reduzida tanto quanto possível.

Na estrutura de cabeça de conexão apropriada os tubos de inje-ção de combustível de alta pressão mostrados nas figuras 2 a 7, o ângulo devértice da superfície cônica sobre a cabeça de conexão e o diâmetro máxi-mo da superfície cônica são especificados como um meio para impedir adeformação (entalhes) sobre a superfície de assento da peça corresponden-te, mas, em contrapartida, uma parte convexa que permite uma quantidadede deformação da superfície de assento da peça correspondente pode serformada antes sobre a superfície de assento da peça correspondente. Comouma condição para a parte convexa formada sobre a peça correspondenteneste caso, um material do tubo de injeção e da peça correspondente, a rigi-dez da superfície de assento, a largura da superfície de contato ou similardevem ser considerados no início.

Na cabeça de conexão 2 da presente invenção, a camada suave(a camada descarbonizada) provida sobre a superfície de assento 3 é provi-da por meio de um tratamento térmico antes da moldagem ou após molda-gem.

Neste caso, a cabeça de conexão 2 é mostrada com a superfícietraseira da porção de flange anular 5 tendo a superfície plana anular per-pendicular ao eixo de tubo e a superfície cônica (superfície afunilada), cujodiâmetro é reduzido na parte traseira do eixo do tubo, sendo, porém, óbvioque a face traseira da porção de flange anular 5 não se limita à superfícieplana anular perpendicular ao eixo de tubo e à superfície cônica (superfícieafunilada), cujo diâmetro é reduzido à parte traseira do eixo de tubo, poden-do ser também uma superfície esférica saliente anular ou superfície esféricade recesso ou uma superfície saliente ou de recesso cujo diâmetro é reduzi-do na direção da parte traseira do eixo de tubo.Primeira Modalidade

Utilizando um tubo de aço de diâmetro pequeno e parede es-pessa com um diâmetro de tubo D de 8,0 mm, com um diâmetro interno detubo Din de 4,0 mm e uma espessura t de 2,0 mm (t/D = 0,25), (material: ENE355), depois de a extremidade de abertura do tubo de aço ser chanfrada, acabeça de conexão mostrada na figura 1 é moldada pelo método de molda-gem de cabeça mostrado na figura 15. Para o diâmetro de tubo D e para aespessura t do tubo de aço de diâmetro pequeno e parede espessa da pre-sente modalidade, a distância axial L1 a partir da extremidade de cabeça deconexão da cabeça de conexão obtida para a face traseira de porção deflange anular, o raio esférico R da superfície de assento, e o diâmetro exter-no da porção de flange anular D1 são de L1 = 3,9 mm, R = 4,2 mm, e D1 =10,0 mm, respectivamente, mas a geração de uma bolsa (recesso anular)não é observada sobre a superfície periférica interna da cabeça de conexão.Segunda Modalidade

Utilizando um tubo de aço de diâmetro pequeno e parede es-pessa com um diâmetro de tubo D de 8,0 mm, com um diâmetro interno detubo Din de 4,0 mm e uma espessura t de 2,0 mm (t/D = 0,25), (material: ENE355), depois de a extremidade de abertura do tubo de aço ser chanfrada, acabeça de conexão com a estrutura secional mostrada na figura 3 é moldadausando o elemento de punção 11 com a porção de raiz do metal núcleo 11-4na configuração afunilada com um diâmetro grande pelo método de molda-gem de cabeça mostrado na figura 15. Para o diâmetro de tubo D e para aespessura t do tubo de aço de diâmetro pequeno e parede espessa da pre-sente modalidade, a distância axial Ll a partir da extremidade de cabeça deconexão da cabeça de conexão obtida para a face traseira de porção deflange anular, o raio esférico R da superfície de assento, o diâmetro externoda porção de flange anular D1, o ângulo de vértice θ da superfície cônica e odiâmetro máximo D3 da superfície cômica são de L1 = 3,9 mm, R = 4,2 mm,e D1 = 10,0 mm, θ = 56 graus, e D3 = 8,5 mm, e a rigidez da proximidade dasuperfície de assento é de Hv 320.

A fim de examinar a deformação da superfície de assento (a su-perfície de assento que recebe pressão) da peça correspondente quando otubo de injeção tendo esta cabeça de conexão é montado na peça corres-pondente com a rigidez da proximidade da superfície de assento em Hv 280e em seguida liberado, o tubo de injeção é apertado na peça correspondentecom a carga de fixação de 25 kN e em seguida liberado. Neste caso, a pro-fundidade de impacto h que permanece sobre a superfície de assento é de25 μιη no caso da cabeça de conexão mostrada na figura 1, enquanto a pro-fundidade é de 15 pm no caso da cabeça de conexão da presente modali-dade, o que mostra que a quantidade de deformação que permanece sobrea superfície de assento da peça correspondente pode ser aperfeiçoada em40 %.

Terceira Modalidade

Utilizando um tubo de aço de diâmetro pequeno e parede es-pessa com um diâmetro de tubo D de 6,0 mm, com um diâmetro interno detubo Din de 3,0 mm e uma espessura t de 1,5 mm (t/D = 0,25), (material: ENE355), depois de a extremidade de abertura do tubo de aço ser chanfrada, acabeça de conexão com a superfície cônica mostrada na figura 12 é molda-da usando o elemento de punção 11 com a porção de raiz do metal núcleo11-4 em uma configuração afunilada com um diâmetro grande pelo métodode moldagem de cabeça mostrado na figura 15. Para o diâmetro de tubo D,o diâmetro interno de tubo Din, e para a espessura t do tubo de aço de diâ-metro pequeno e parede espessa da presente modalidade, a distância axialL1 a partir da extremidade de cabeça de conexão da cabeça de conexãoobtida para a face traseira de porção de flange anular, o raio esférico R dasuperfície de assento, o diâmetro externo da porção de flange anular D1, aprofundidade de conicidade LT da superfície cônica, e o diâmetro de abertu-ra de extremidade de ponta DT são de L1 = 3,0 mm, R = 3,75 mm, D1 = 8,4mm, LT = 2,8 mm, DT = 4,2 mm, e a geração de uma bolsa (recesso anular)é dificilmente observada sobre a superfície periférica interna da cabeça deconexão.

Quarta Modalidade

Utilizando um tubo de aço de diâmetro pequeno e parede es-pessa com um diâmetro de tubo D de 6,0 mm, com um diâmetro interno detubo Din de 3,0 mm e uma espessura t de 1,5 mm (t/D = 0,25), (material: ENE355), depois de a extremidade de abertura do tubo de aço ser chanfrada, acabeça de conexão com a superfície cônica mostrada na figura 12 é molda-da usando o elemento de punção 11 com a porção de raiz do metal núcleo11-4 na configuração afunilada com um diâmetro grande pelo método demoldagem de cabeça mostrado na figura 15. Para o diâmetro de tubo D, odiâmetro interno de tubo Din, e para a espessura t do tubo de aço de diâme-tro pequeno e parede espessa da presente modalidade, a distância axial L1a partir da extremidade de cabeça de conexão da cabeça de conexão obtidapara a face traseira de porção de flange anular, o raio esférico R da superfí-cie de assento, o diâmetro externo da porção de flange anular D1, a profun-didade de conicidade LT da superfície cônica, o diâmetro de abertura de ex-tremidade de ponta DT, e o ângulo de vértice Θ2 da face traseira 5a da por-ção de flange anular 5 são de L1 = 2,8 mm, R = 3,75 mm, D1 = 8,4 mm, LT =3,5 mm, DT = 3,8 mm, e Θ2 = 90 graus, e uma bolsa (recesso anular) é ge-rada apenas muito suavemente sobre a superfície periférica interna da ca-beça de conexão.

Quinta Modalidade

Utilizando um tubo de aço de diâmetro pequeno e parede es-pessa com um diâmetro de tubo D de 6,35 mm, com um diâmetro interno detubo Din de 4,0 mm e uma espessura t de 1,675 mm (t/D = 0,264), (material:EN E355), depois de a extremidade de abertura do tubo de aço ser chanfra-da, a cabeça de conexão mostrada na figura 1 é moldada pelo método demoldagem de cabeça mostrado na figura 15. Para o diâmetro de tubo D epara a espessura t do tubo de aço de diâmetro pequeno e parede espessada presente modalidade, a distância axial L1 a partir da extremidade de ca-beça de conexão da cabeça de conexão obtida para a face traseira de por-ção de flange anular, o raio esférico R da superfície de assento, e o diâmetroexterno da porção de flange anular D1 são de L1 = 2,5 mm, R = 3,75 mm, eD1 = 8,2 mm, respectivamente, e a geração de uma bolsa (porção de reces-so anular) não é observada sobre a superfície periférica interna da cabeçade conexão.

Sexta Modalidade

Utilizando um tubo de aço de diâmetro pequeno e parede es-pessa com um diâmetro de tubo D de 9,0 mm, com um diâmetro interno detubo Din de 4,0 mm e uma espessura t de 2,5 mm (t/D = 0,278), (material:EN E355), depois de a extremidade de abertura do tubo de aço ser chanfra-da, a cabeça de conexão com a estrutura secional mostrada na figura 3 émoldada usando o elemento de punção 11 com a porção de raiz do metalnúcleo 11-4 na configuração afunilada com um diâmetro grande pelo métodode moldagem de cabeça mostrado na figura 15. Para o diâmetro de tubo D epara a espessura t do tubo de aço de diâmetro pequeno e parede espessada presente modalidade, a distância axial L1 a partir da extremidade de ca-beça de conexão da cabeça de conexão obtida para a face traseira de por-ção de flange anular, o raio esférico R da superfície de assento, ò diâmetroexterno da porção de flange anular D1, o ângulo de vértice θ da superfíciecônica são de L1 = 4,5 mm, R = 4,75 mm, D1 = 12 mm, θ = 56 graus, e D3 =9,4 mm, e a rigidez da proximidade da superfície de assento é de Hv 320.

A fim de examinar a deformação da superfície de assento (a su-perfície de assento que recebe pressão) da peça correspondente quando otubo de injeção tendo esta cabeça de conexão é montado na peça corres-pondente com a rigidez da proximidade da superfície de assento em Hv 280e em seguida liberado, o tubo de injeção é apertado na peça correspondentecom a carga de fixação de 25 kN e em seguida liberado. Neste caso, a pro-fundidade de impacto h que permanece sobre a superfície de assento é de25 Mm no caso da cabeça de conexão mostrada na figura 1, enquanto a pro-fundidade é de 15 μιη no caso da cabeça de conexão da presente modali-dade, o que mostra que a quantidade de deformação que permanece sobrea superfície de assento da peça correspondente pode ser aperfeiçoada em 40 %.

Sétima Modalidade

Utilizando um tubo de aço de diâmetro pequeno e parede es-pessa com um diâmetro de tubo D de 7,0 mm, com um diâmetro interno detubo Din de 3,0 mm e uma espessura t de 2,0 mm (t/D = 0,286), (material:EN E355), depois de a extremidade de abertura do tubo de aço ser chanfra-da, a cabeça de conexão com a superfície cônica mostrada na figura 12 émoldada usando o elemento de punção 11 com a porção de raiz do metalnúcleo 11-4 em uma configuração afunilada com um diâmetro grande pelométodo de moldagem de cabeça mostrado na figura 15. Para o diâmetro detubo D, o diâmetro interno de tubo Din, e para a espessura t do tubo de açode diâmetro pequeno e parede espessa da presente modalidade, a distânciaaxial L1 a partir da extremidade de cabeça de conexão da cabeça de cone-xão obtida para a face traseira de porção de flange anular, o raio esférico Rda superfície de assento, o diâmetro externo de flange anular D1, a profun-didade de conicidade LT da superfície cônica, e o diâmetro de abertura deextremidade de ponta D1 são de L1 = 3,5 mm, R = 3,7 mm, D1 = 9,2 mm, LT= 3,0 mm, e DT = 3,7 mm, e a geração de uma bolsa (recesso anular) é ra-ramente observada sobre a superfície periférica interna da cabeça de cone-xão.

Oitava Modalidade

Utilizando um tubo de aço de diâmetro pequeno e parede es-pessa com um diâmetro de tubo D de 10 mm, com um diâmetro interno detubo Din de 4,0 mm e uma espessura t de 3,0 mm (t/D = 0,3), (material: ENE355), depois de a extremidade de abertura do tubo de aço ser chanfrada, acabeça de conexão mostrada na figura 1 é moldada pelo método de molda-gem de cabeça mostrado na figura 15. Para o diâmetro de tubo D e para aespessura t do tubo de aço de diâmetro pequeno e parede espessa da pre-sente modalidade, a distância axial Ll a partir da extremidade de cabeça deconexão da cabeça de conexão obtida para a face traseira de porção deflange anular, o raio esférico R da superfície de assento, e o diâmetro exter-no da porção de flange anular D1 são de L1 = 5,0 mm, R = 5,5 mm, e D1 =13,0 mm, respectivamente, e a geração de uma bolsa (porção rebaixadaanular) não é observada sobre a superfície periférica interna da cabeça deconexão.Nona ModalidadeUtilizando um tubo de aço de diâmetro pequeno e parede es-pessa com um diâmetro de tubo D de 9 mm, com um diâmetro interno detubo Din de 3,5 mm e uma espessura t de 2,75 mm (t/D = 0,306), (material:EN E355), depois de a extremidade de abertura do tubo de aço ser chanfra-da, a cabeça de conexão com a estrutura secional mostrada na figura 3 émoldada usando o elemento de punção 11 com a porção de raiz do metalnúcleo 11 -4 na configuração afunilada com um diâmetro grande pelo métodode moldagem de cabeça mostrado na figura 15. Para o diâmetro de tubo D epara a espessura t do tubo de aço de diâmetro pequeno e parede espessada presente modalidade, a distância axial L1 a partir da extremidade de ca-beça de conexão obtida da cabeça de conexão obtida para a face traseira deporção de flange anular, o raio esférico R da superfície de assento, o diâme-tro externo da porção de flange anular D1, o ângulo de vértice θ da superfí-cie cônica, e o diâmetro máximo D3 da superfície cônica são de L1 = 4,5mm, R = 4,75 mm, D1 = 12,0 mm, θ = 56 graus, e D3 = 9,4 mm, e a rigidezda proximidade da superfície de assento é de Hv 320.

A fim de examinar a deformação da superfície de assento (a su-perfície de assento que recebe pressão) da peça correspondente quando otubo de injeção tendo esta cabeça de conexão é montado na peça corres-pondente com a rigidez da proximidade da superfície de assento em Hv 280e em seguida liberado, o tubo de injeção é apertado na peça correspondentecom a carga de fixação de 25 kN e em seguida liberado. Neste caso, a pro-fundidade de impacto h que permanece sobre a superfície de assento é de25 μm no caso da cabeça de conexão mostrada na figura 1, enquanto a pro-fundidade é de 15 pm no caso da cabeça de conexão da presente modali-dade, o que mostra que a quantidade de deformação que permanece sobrea superfície de assento da peça correspondente pode ser aperfeiçoada em40%.

Décima Modalidade

Utilizando um tubo de aço de diâmetro pequeno e parede es-pessa com um diâmetro de tubo D de 8 mm, com um diâmetro interno detubo Din de 3,0 mm e uma espessura t de 2,5 mm (t/D = 0,313), (material:EN Ε355), depois de a extremidade de abertura do tubo de aço ser chanfra-da, a cabeça de conexão com a superfície cônica mostrada na figura 12 émoldada usando o elemento de punção 11 com a porção de raiz do metalnúcleo 11-4 em uma configuração afunilada com um diâmetro grande pelométodo de moldagem de cabeça mostrado na figura 15. Para o diâmetro detubo D, o diâmetro interno de tubo Din, e para a espessura t do tubo de açode diâmetro pequeno e parede espessa da presente modalidade, a distânciaaxial L1 a partir da extremidade de cabeça de conexão da cabeça de cone-xão obtida para a face traseira de porção de flange anular, o raio esférico Rda superfície de assento, e o diâmetro externo de porção de flange anularD1 são de L1 = 5,1 mm, R = 4,325 mm, e D1 =11,0 mm, e a geração deuma bolsa (recesso anular) é raramente observada sobre a superfície perifé-rica interna da cabeça de conexão.Décima Primeira Modalidade

Utilizando um tubo de aço de diâmetro pequeno e parede es-pessa com um diâmetro de tubo D de 9 mm, com um diâmetro interno detubo Din de 3,0 mm e uma espessura t de 3 mm (t/D = 0,333), (material: ENE355), depois de a extremidade de abertura do tubo de aço ser chanfrada, acabeça de conexão com a superfície cônica mostrada na figura 12 é molda-da usando o elemento de punção 11 com a porção de raiz do metal núcleo11-4 na configuração afunilada com um diâmetro grande pelo método demoldagem de cabeça mostrado na figura 15. Para o diâmetro de tubo D, odiâmetro interno de tubo Din, e para a espessura t do tubo de aço de diâme-tro pequeno e parede espessa da presente modalidade, a distância axial L1a partir da extremidade de cabeça de conexão da cabeça de conexão obtidapara a face traseira de porção de flange anular, o raio esférico R da superfí-cie de assento, e o diâmetro externo da porção de flange anular D1, a pro-fundidade de conicidade LT da superfície cônica, o diâmetro de abertura deextremidade de ponta DT, e o ângulo de vértice Θ2 da face traseira 5a daporção de flange anular 5 são de L1 = 6,3 mm, R = 4,75 mm, D1 =12,0 mm,LT = 4,0 mm, DT = 3,7 mm, e Θ2 = 90 graus, e uma bolsa (porção rebaixadaanular) é gerada apenas muito suavemente sobre a superfície periférica in-terna da cabeça de conexão.

Décima Segunda Modalidade

Utilizando um tubo de aço de diâmetro pequeno e parede es-pessa com um diâmetro de tubo D de 10 mm, com um diâmetro interno detubo Din de 3,0 mm e uma espessura t de 3,5 mm (t/D = 0,35), (material: ENE355), depois de a extremidade de abertura do tubo de aço ser chanfrada, acabeça de conexão mostrada na figura 1 é moldada pelo método de molda-gem de cabeça mostrado na figura 15. Para o diâmetro de tubo D e para aespessura t do tubo de aço de diâmetro pequeno e parede espessa da pre-sente modalidade, a distância axial L1 a partir da extremidade de cabeça deconexão da cabeça de conexão obtida para a face traseira de porção deflange anular, o raio esférico R da superfície de assento, e o diâmetro exter-no de porção de flange anular Dl são de L1 = 7,0 mm, R = 5,5 mm, e D1 =13,0 mm, respectivamente, e a geração de uma bolsa (porção rebaixadaanular) não é observada sobre a superfície periférica interna da cabeça deconexão.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

Uma vez que há pouca bolsa (porção rebaixada anular) geradadentro da cabeça de conexão por meio da usinagem de plástico na cabeçade conexão para os tubos de injeção de combustível de alta pressão de a-cordo com a presente invenção, um risco de geração de rachadura em umapeça de calha de uma porção de bolsa na moldagem da cabeça, a geraçãode uma rachadura envolvida com erosão por cavitação pela pressão de flui-do na cabeça, e um fenômeno de uma elevação de esforço de tração sobrea superfície interna devido ao aumento do diâmetro interno, e a concentra-ção de esforço envolvida com a formação da bolsa na moldagem da cabeçapodem ser eliminados, e a possibilidade de a superfície periférica interna dacabeça vir a ser um ponto de partida de ruptura por fadiga pode ser drasti-camente reduzida. Ainda, ao aumentar o ângulo de vértice e o diâmetro má-ximo da superfície cônica da cabeça de conexão, a largura da largura decontato de ambas as superfícies de assento fica maior no momento do aper-to, a elevação da pressão máxima de superfície de contato é impedida euma quantidade de deformação remanescente da superfície de assento cor-respondente poderá ser reduzida na liberação do aperto.

Além disso, na estrutura de cabeça de conexão de acordo com apresente invenção, mesmo que a espessura do tubo de injeção de combus-tível de alta pressão seja relativamente pequena, e o corpo esférico da su-perfície de assento de cabeça de conexão é relativamente grande, ao colo-car a porção de diâmetro da cabeça de conexão em uma configuração côni-ca, uma bolsa poderá ser pequena e, ainda, mesmo que a face traseira deporção de flange anular seja cônica, a bolsa pode ser também pequena.

Além disso, quando uma camada suave é provida sobre a super-fície de assento, uma deformação plástica da superfície de assento (a super-fície de assento) da porção de junta de peça correspondente, como, por e-xemplo, um trilho comum pode ser ainda diminuído, e um alto desempenhode vedação poderá ser obtido em uma fixação repetida. Ademais, na cabeçade conexão da presente invenção, uma vez que a distância a partir da ex-tremidade de cabeça para a porção de flange anular é relativamente reduzi-da, a rigidez da porção de assento esférica é aperfeiçoada, uma deformaçãopermanente, como, por exemplo, o estreitamento da abertura de cabeça en-volvida com uma fixação poderá ser evitado, e o assentamento com relação a uma superfície de assento que recebe pressão da porção de junta de peçacorrespondente é estabilizado. Ainda, a difusão de combustível devido a umvazamento ou desencaixe de uma porção de conexão pode ser evitada con-tra uma pressurização repetida de um fluxo de combustível de super altapressão e a vibração de um motor de combustão interna à diesel ou similar, e combinado com uma ação de suavidade do fluxo de combustível devido àausência da bolsa, torna-se possível uma precisa injeção de combustível.

Sendo assim, a presente invenção pode ser aplicada não ape-nas a um tubo de injeção de combustível de alta pressão disposto e usadocomo uma passagem de suprimento para um combustível em um motor decombustão interna a diesel, por exemplo, mas também a vários tipos de tu-bulação de metal de alta pressão tendo uma cabeça de conexão por meio deum tubo de aço de parede espessa com um diâmetro relativamente peque-no.

Claims

1. Estrutura de cabeça de conexão para tubos de injeção decombustível de alta pressão compreendendo, em uma extremidade de cone-xão de um tubo de aço de diâmetro pequeno e parede espessa com um di-âmetro relativamente pequeno:- uma superfície de assento esférica;- uma porção de flange anular formada com um intervalo a partirda superfície de assento na direção central de eixo; e- uma superfície cônica próxima de uma superfície substancial-mente esférica a partir da superfície de assento para a porção de flange anu-lar e afunilada na direção da extremidade de ponta, na qual:- uma porca de aperto é incorporada direta ou indiretamente,encaixando-se na face traseira da porção de flange anular;- no caso de um tubo de aço de diâmetro pequeno e parede es-pessa de t (espessura)/D (diâmetro externo) < 0,3, a distância L1 na direçãoaxial a partir da extremidade de cabeça de conexão para a face traseira deflange anular é de 0,38D a 0,6D, o raio esférico R da superfície de assento éde 0,45D a 0,65D, e o diâmetro externo D1 da porção de flange anular é de-1,2D a 1,4D; e- a superfície periférica interna de cabeça tem um contorno deseção na direção axial de tubo próximo ao diâmetro da superfície periféricainterna do tubo de aço em uma face cilíndrica substancialmente plana e/ouem uma face cônica.

2. Estrutura de cabeça de conexão para tubos de injeção decombustível de alta pressão compreendendo, em uma extremidade de cone-xão de um tubo de aço de pequeno diâmetro e parede espessa com um di-âmetro relativamente pequeno:- uma superfície de assento esférica;- uma porção de flange anular formada com um intervalo a partirda superfície de assento na direção do centro de eixo; e- uma superfície cônica próxima a uma superfície substancial-mente esférica contínua a partir da superfície de assento para a porção deflange anular ou na proximidade da porção de flange anular e afunilada nadireção da extremidade de ponta, na qual:- uma porca de aperto é incorporada encaixando-se direta ouindiretamente na face traseira da porção de flange anular;- no caso de um tubo de aço de pequeno diâmetro e parede es-pessa de t (espessura)/D (diâmetro externo) > 0,3, a distância L1 na direçãoaxial a partir da extremidade de cabeça de conexão para a face traseira deflange anular é de 0,38D a 0,7D, o raio esférico R da superfície de assento éde 0,45D a 0,65D, e o diâmetro externo D1 da porção de flange anular é de-1,2D a 1,4D, e a superfície periférica interna de porção de cabeça tem umcontorno de seção na direção axial de tubo próximo ao diâmetro da superfí-cie periférica interna do tubo de aço em uma face cilíndrica substancialmenteplana e/ou em uma superfície cônica.

3. Estrutura de cabeça de conexão para tubos de injeção decombustível de alta pressão, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, na qual:- um ângulo de vértice θ da superfície cônica da cabeça de co-nexão contínua a partir da superfície de assento esférica para a porção deflange anular ou na proximidade da porção de flange anular e afunilada nadireção da extremidade de ponta é de 50 a 60 graus;- o diâmetro máximo D3 da superfície cônica é de 1,03D a-1,09D;e- a porção de diâmetro máximo da superfície cônica e a porçãode flange anular continuam em uma superfície cônica, uma superfície cônicacom um contorno convexo ou côncavo, ou com uma superfície cilíndrica.

4. Estrutura de cabeça de conexão para tubos de injeção decombustível de alta pressão, de acordo com qualquer uma das reivindica-ções 1 a 3, na qual:- a porção de flange anular é formada na saliência anular exter-na na direção radial de tubo a partir do diâmetro máximo da superfície esfé-rica que constitui a superfície de assento.

5. Estrutura de cabeça de conexão para tubos de injeção decombustível de alta pressão, de acordo com qualquer uma das reivindica-ções 1 a 4, na qual:- uma arruela cilíndrica ou uma arruela cilíndrica com flange éproximamente ajustada ou livremente ajustada a uma parte inferior de pes-coço da porção de flange anular.

6. Estrutura de cabeça de conexão para tubos de injeção decombustível de alta pressão, de acordo com a reivindicação 5, compreen-dendo ainda:- a continuidade para a face traseira da porção de flange anulare acima do comprimento correspondente ao comprimento da arruela, umaporção de diâmetro grande com um diâmetro externo de tubo de 1,02D a 1,08D e uma porção afunilada contínua a partir da porção de diâmetro gran-de e tendo um diâmetro externo suavemente reduzido na direção axial detubo.

7. Estrutura de cabeça de conexão para tubos de injeção decombustível de alta pressão, de acordo com a reivindicação 6, na qual:- o comprimento inteiro da arruela é de preferência de 0,5D a 2,0D.

8. Estrutura de cabeça de conexão para tubos de injeção decombustível de alta pressão, de acordo com qualquer uma das reivindica-ções 5 a 7, na qual:- a superfície de contato de porca de aperto da arruela é feitacomo uma superfície esférica com um raio esférico de 1 ,OD a 2,5D.

9. Estrutura de cabeça de conexão para tubos de injeção decombustível de alta pressão, de acordo com qualquer uma das reivindica-ções 5 a 8, na qual:- a superfície de contato de arruela da porca de aperto é feitacomo uma superfície cônica com um ângulo de vértice Θ1 de 90 a 150 graus.

10. Estrutura de cabeça de conexão para tubos de injeção decombustível de alta pressão, de acordo com qualquer uma das reivindica-ções 1 a 9, na qual:- a camada suave é provida sobre a superfície de assento.

11. Estrutura de cabeça de conexão para tubos de injeção decombustível de alta pressão, de acordo com a reivindicação 10, na qual:- a camada suave é uma camada descarbonizada.

12. Estrutura de cabeça de conexão para tubos de injeção decombustível de alta pressão, de acordo com qualquer uma das reivindica-ções 1 a 11, na qual:- a abertura de cabeça se encontra em uma configuração alar-gada por meio de um chanfro afunilado ou de um chanfro redondo.

13. Estrutura de cabeça de conexão para tubos de injeção decombustível de alta pressão, de acordo com qualquer uma das reivindica-ções 1a 12, na qual:- a superfície cônica tem um diâmetro de abertura de cabeça deconexão DT de 1,2Din a 1,6Din, e a profundidade de conicidade Lt da super-fície cônica de 0,65L1 a 1,3L1, quando o diâmetro interno do tubo de aço dediâmetro pequeno e parede espessa é Din.

14. Estrutura de cabeça de conexão para tubo de aço de diâme-tro pequeno e parede espessa, de acordo com qualquer uma das reivindica-ções 1 a 13, na qual:- a superfície traseira da porção de flange anular é feita comouma face perpendicular ao eixo de tubo ou como uma superfície cônica cujodiâmetro é reduzido na direção da parte traseira do eixo de tubo.

15. Estrutura de cabeça de conexão para tubos de injeção decombustível de alta pressão, de acordo com a reivindicação 14, na qual:- um ângulo de vértice Θ2 da superfície cônica da face traseirada porção de flange anular é de 75 a 120 graus.

16. Estrutura de cabeça de conexão para tubos de injeção decombustível de alta pressão, de acordo com a reivindicação 13, na qual:- uma porção de diâmetro interno da cabeça de conexão é côni-ca, quando o raio esférico R da superfície de assento é de 0,57D a 0,65D.

17. Estrutura de cabeça de conexão para tubos de injeção decombustível de alta pressão, de acordo com a reivindicação 14 ou 15, naqual:- uma porção de diâmetro interno da cabeça de conexão é côni-ca, quando a face traseira da porção de flange anular é uma superfície côni-ca.

18. Estrutura de cabeça de conexão para tubos de injeção decombustível de alta pressão, de acordo com a reivindicação 13, na qual:- uma porção de diâmetro interno da cabeça de conexão é côni-ca, quando o diâmetro interno Din do tubo de aço de pequeno diâmetro eparede espessa é de 0,4D a 0,63D.