JP2000018120A - Common rail fuel injector injector - Google Patents
Common rail fuel injector injectorInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 加圧燃料の動的リークを減らし、ポンプ容量
の減小、燃費向上等を図る。
【解決手段】 本発明に係るコモンレール式燃料噴射装
置のインジェクタは、ノズルボディ内に、ニードル上端
部31が挿入されその上端面32に作用する加圧燃料を
絞り通路42を通じて導入する穴部29と、この穴部に
開放して穴部内の燃料をリークさせることによりニード
ル2を上昇させる圧力制御室33とを設け、上記ニード
ル又は上記ノズルボディの少なくとも一方に、ニードル
上昇時に相手方に当接して上記圧力制御室の入口43を
閉塞する突起状ストッパ44を設け、この突起状ストッ
パを、上記入口閉塞時に上記ニードル上端面に加圧燃料
が作用されるような大きさに形成したものである。
(57) [Summary] [Problem] To reduce dynamic leakage of pressurized fuel, reduce pump capacity, improve fuel efficiency, and the like. SOLUTION: The injector of the common rail type fuel injection device according to the present invention has a hole 29 in which a needle upper end portion 31 is inserted into a nozzle body and pressurized fuel acting on the upper end surface 32 is introduced through a throttle passage 42. A pressure control chamber 33 which is opened to the hole to raise the needle 2 by leaking fuel in the hole, and at least one of the needle or the nozzle body is brought into contact with a counterpart when the needle is lifted, and A protrusion-like stopper 44 for closing the inlet 43 of the pressure control chamber is provided, and the protrusion-like stopper is formed in such a size that pressurized fuel acts on the upper end surface of the needle when the inlet is closed.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はディーゼルエンジ
ン、直噴式ガソリンエンジン等に適用されるコモンレー
ル式燃料噴射装置のインジェクタに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an injector for a common rail type fuel injection device applied to a diesel engine, a direct injection gasoline engine, and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般にコモンレール式燃料噴射装置では
高圧ポンプで加圧された燃料をコモンレール(蓄圧室)
に一旦貯留しておき、これをインジェクタから所定タイ
ミングで所定量ずつ、各気筒内に噴射するようになって
いる。2. Description of the Related Art Generally, in a common rail type fuel injection device, fuel pressurized by a high pressure pump is supplied to a common rail (accumulation chamber).
The fuel is temporarily stored in the cylinder, and is injected into the respective cylinders from the injector by a predetermined amount at a predetermined timing.
【0003】インジェクタは、その下端ないし先端に設
けられた噴孔を、ニードル(針弁)の昇降により開閉
し、燃料噴射を実行する。特に、ニードルを高圧燃料中
に浸漬し、いわば浮かせた状態としておいて、ニードル
にバネ部材による下向き(閉弁方向)の力を付与し、ニ
ードル先端部をバルブシートに押し当てて閉弁させてお
くものがある。これにおいてはニードル上端に付加する
下向きの燃圧を圧力制御室(バランスチャンバ)で制御
し、圧力制御室の高圧燃料を適宜リークさせることによ
り、ニードルに対する圧力バランスを崩してニードルを
上昇させ、開弁させるようになっている。[0003] The injector opens and closes an injection hole provided at the lower end or the tip thereof by raising and lowering a needle (needle valve) to execute fuel injection. In particular, the needle is immersed in the high-pressure fuel, so as to be in a floating state, a downward (valve closing direction) force is applied to the needle by a spring member, and the needle tip is pressed against the valve seat to close the valve. There is something to put. In this case, the downward fuel pressure applied to the upper end of the needle is controlled by a pressure control chamber (balance chamber), and by appropriately leaking high-pressure fuel in the pressure control chamber, the pressure balance with respect to the needle is broken, the needle is raised, and the valve is opened. It is made to let.
【0004】図10は本出願人が先に提案した上記イン
ジェクタの要部を示す(特開平10-77924号公報)。ノズ
ルボディ81内に燃料通路82が形成され、この燃料通
路82にはコモンレールから送られてきた加圧ないし高
圧燃料が常時供給されている。この通路内の燃料が図外
下方の噴孔に送られると共に、ニードル83周囲に回り
込んでニードル83をいわば浮かせた状態とする。84
が圧力制御室で、ここには絞り通路となる燃料導入通路
85を介して燃料通路82の高圧燃料が常に導入されて
いる。圧力制御室84内にスプリング86及びスプリン
グ受87が設けられ、スプリング86はスプリング受8
7を介してニードル83に下向きの力を常時付与する。FIG. 10 shows a main part of the injector previously proposed by the present applicant (Japanese Patent Laid-Open No. 10-77924). A fuel passage 82 is formed in the nozzle body 81, and pressurized or high-pressure fuel sent from a common rail is always supplied to the fuel passage 82. The fuel in this passage is sent to the injection hole below in the figure, and wraps around the needle 83 so that the needle 83 is floated. 84
Is a pressure control chamber, in which high-pressure fuel in the fuel passage 82 is always introduced through a fuel introduction passage 85 serving as a throttle passage. A spring 86 and a spring receiver 87 are provided in the pressure control chamber 84.
A downward force is always applied to the needle 83 via the.
【0005】閉弁時は、ニードル83が下方のバルブシ
ートに突き当たって噴孔を閉じている。このときニード
ル83においては、先端のバルブシート内周側の小領域
を除き、ほぼ全体で高圧燃料の圧力を受け、ほぼ圧力バ
ランスされた状態にある。よってニードル83は比較的
弱いスプリング86の力で下降し、バルブシートに押し
当てられることができる。[0005] When the valve is closed, the needle 83 comes into contact with the lower valve seat to close the injection hole. At this time, the needle 83 receives almost all the pressure of the high-pressure fuel except for a small area on the inner peripheral side of the valve seat at the tip, and is in a substantially pressure-balanced state. Therefore, the needle 83 is lowered by the force of the relatively weak spring 86 and can be pressed against the valve seat.
【0006】一方、圧力制御室84において弁体88が
下降し、出口89が開かれると、圧力制御室84内の高
圧燃料が出口89からリークし、室内圧力が下がってニ
ードル83に対する圧力バランスが崩れる。こうなると
ニードル83が上昇し、噴孔が開いて燃料噴射が実行さ
れる。このように燃料噴射制御は弁体88の昇降移動を
制御することにより行われる。このため、弁軸90の上
方に図示しないソレノイド等のアクチュエータが設けら
れ、このアクチュエータがエンジンの運転状態に基づき
電子制御ユニットによって通電制御される。On the other hand, when the valve body 88 is lowered in the pressure control chamber 84 and the outlet 89 is opened, high-pressure fuel in the pressure control chamber 84 leaks from the outlet 89, and the pressure in the chamber is reduced, and the pressure balance with the needle 83 is reduced. Crumble. When this occurs, the needle 83 rises, the injection hole is opened, and fuel injection is performed. As described above, the fuel injection control is performed by controlling the up and down movement of the valve body 88. For this reason, an actuator such as a solenoid (not shown) is provided above the valve shaft 90, and the energization of this actuator is controlled by the electronic control unit based on the operating state of the engine.
【0007】弁体88は圧力制御室84内で出口89を
開閉するセルフシール弁となっている。つまり室内圧力
が高まるほどに、出口89の入口周りの弁座に強力に押
し付けられ、そのシール圧を高める。このため、高負荷
運転時等において燃圧が高まったときにも、圧力制御室
84の静的リークを完全に防止できる利点がある。The valve body 88 is a self-sealing valve that opens and closes an outlet 89 in the pressure control chamber 84. That is, as the indoor pressure increases, the pressure is strongly pressed against the valve seat around the inlet of the outlet 89, and the sealing pressure is increased. Therefore, there is an advantage that static leakage of the pressure control chamber 84 can be completely prevented even when the fuel pressure increases during a high-load operation or the like.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところで、かかるイン
ジェクタでは動的リークが顕著に発生するという問題が
ある。即ち、燃料噴射実行中には出口89が開いて圧力
制御室84の燃料がリークするが、このときにも圧力制
御室84には高圧燃料が絶えず導入される。つまりかか
る構造では圧力制御室84に高圧燃料を常時通過させな
がら室内圧を保持するようになっているため、必要以上
にポンプ容量を大きくしなければならない。これは燃費
悪化、コスト高等の原因となる。However, in such an injector, there is a problem that a dynamic leak is remarkably generated. That is, during execution of fuel injection, the outlet 89 is opened and fuel in the pressure control chamber 84 leaks, but also at this time, high-pressure fuel is constantly introduced into the pressure control chamber 84. In other words, in such a structure, the internal pressure is maintained while the high-pressure fuel always passes through the pressure control chamber 84. Therefore, the pump capacity must be increased more than necessary. This causes deterioration of fuel efficiency and high cost.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明に係るコモンレー
ル式燃料噴射装置のインジェクタは、ノズルボディ内
に、ニードル上端部が挿入されその上端面に作用する加
圧燃料を導入する穴部と、この穴部に開放して穴部内の
燃料をリークさせることによりニードルを上昇させる圧
力制御室とを設け、上記ニードル又は上記ノズルボディ
の少なくとも一方に、ニードル上昇時に相手方に当接し
て上記圧力制御室の入口を閉塞する突起状ストッパを設
け、この突起状ストッパを、上記入口閉塞時に上記ニー
ドル上端面に加圧燃料が作用されるような大きさに形成
したものである。According to the present invention, there is provided an injector for a common rail type fuel injection device, wherein a needle upper end is inserted into a nozzle body, and a hole for introducing pressurized fuel acting on the upper end of the needle body. A pressure control chamber for raising the needle by opening the hole and leaking fuel in the hole, and providing at least one of the needle or the nozzle body with the counterpart when the needle is raised to contact the other party. A protruding stopper for closing the inlet is provided, and the protruding stopper is formed in such a size that pressurized fuel acts on the upper end surface of the needle when the inlet is closed.
【0010】ここで、上記突起状ストッパが上記圧力制
御室入口を囲み且つ上記ニードル上端面より小径のリン
グ状とされ、上記ニードル又は上記ノズルボディの少な
くとも一方に、上記突起状ストッパの外周囲に位置して
ニードル上昇時に相手方に当接する別の突起状ストッパ
が間欠的に設けられるのが好ましい。Here, the projection-shaped stopper surrounds the pressure control chamber inlet and has a ring shape smaller in diameter than the needle upper end surface, and is provided on at least one of the needle and the nozzle body at the outer periphery of the projection-shaped stopper. It is preferable that another protruding stopper is provided intermittently to be in contact with the counterpart when the needle is raised.
【0011】また、上記圧力制御室の出口を室内にて開
閉するセルフシール弁が設けられ、このセルフシール弁
が上記圧力制御室入口から上記穴部内に突出され、上記
ニードル上端部に上記セルフシール弁の突出部を挿入さ
せる窪み部が設けられるのが好ましい。A self-sealing valve for opening and closing the outlet of the pressure control chamber in the chamber is provided. The self-sealing valve is projected from the inlet of the pressure control chamber into the hole, and the self-sealing valve is provided at the upper end of the needle. Preferably, a recess is provided for inserting the projection of the valve.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳述する。Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
【0013】図9は本発明にかかるインジェクタの全体
を示し、図示するようにノズルボディ1の内部にニード
ル2が昇降可能に装入され、ノズルボディ1の下端ない
し先端の噴孔3が複数同時に開閉されるようになってい
る。FIG. 9 shows an entire injector according to the present invention. As shown, a needle 2 is inserted into a nozzle body 1 so as to be able to move up and down, and a plurality of injection holes 3 at the lower end or the tip of the nozzle body 1 are simultaneously formed. It can be opened and closed.
【0014】ノズルボディ1内において、ニードル2は
高圧燃料中に浸漬されたいわば浮いた状態となってい
る。そしてニードル2にはスプリング16による下向き
(閉弁方向)の力が常時付与され、通常はニードル先端
がノズルボディ先端のバルブシートに突き当たって噴孔
3を閉じている。そしてニードル上端に付加される下向
きの燃圧を、圧力制御室(バランスチャンバ)33で適
宜解放することにより、ニードルに対する圧力バランス
を崩し、ニードルを上昇させ、噴孔3を開くようになっ
ている。In the nozzle body 1, the needle 2 is immersed in high-pressure fuel and is in a floating state. A downward force (valve closing direction) is constantly applied to the needle 2 by a spring 16, and the needle tip normally abuts the valve seat at the tip of the nozzle body to close the injection hole 3. By appropriately releasing the downward fuel pressure applied to the upper end of the needle in the pressure control chamber (balance chamber) 33, the pressure balance with respect to the needle is broken, the needle is raised, and the injection hole 3 is opened.
【0015】ノズルボディ1は、高さ方向の中央部にあ
る中央ノズルボディ4の下方に、第1ピース5、第2ピ
ース6、第3ピース7を順次同軸に取付け、リテーニン
グナット8でこれらを一括保持するようになっている。
中央ノズルボディ4と第1ピース5との周方向の相対位
置が位置決めピン9で規定される。ニードル2は第2、
第3ピース6,7の軸心部に設けられた中心穴29,1
0内に装入される。特に第2ピース6の中心穴29が本
発明の穴部を形成する。ニードル2の外周面と、第3ピ
ース7の中心穴10の内周面との間に所定の隙間11が
設けられ、燃料の通過が許容されている。この隙間11
は、ノズルボディ1内部に形成された燃料通路12を介
して、コモンレール(図示せず)に至る燃料配管13に
連通されている。これにより隙間11には高圧燃料が常
時供給され、ニードル2は中間の受圧面14と尖頭状先
端面とで燃圧を受け、上向きの力を受ける。In the nozzle body 1, a first piece 5, a second piece 6, and a third piece 7 are sequentially and coaxially mounted below a central nozzle body 4 at a central portion in a height direction, and these are fixed by a retaining nut 8. Are collectively stored.
The relative position in the circumferential direction between the central nozzle body 4 and the first piece 5 is defined by the positioning pin 9. Needle 2 is second,
Center holes 29,1 provided in the axial centers of the third pieces 6,7
It is charged in 0. In particular, the center hole 29 of the second piece 6 forms the hole of the present invention. A predetermined gap 11 is provided between the outer peripheral surface of the needle 2 and the inner peripheral surface of the center hole 10 of the third piece 7, and the passage of fuel is allowed. This gap 11
Is connected to a fuel pipe 13 which leads to a common rail (not shown) via a fuel passage 12 formed inside the nozzle body 1. As a result, high-pressure fuel is constantly supplied to the gap 11, and the needle 2 receives the fuel pressure at the intermediate pressure receiving surface 14 and the pointed tip surface, and receives an upward force.
【0016】燃料通路12と隙間11とは第3ピース7
内のスプリング室15を介して連通され、スプリング室
15にはスプリング16が設けられる。スプリング16
はコイルスプリングが用いられニードル2の外周側に嵌
合されると共に、ニードル2に一体に形成されたツバ部
17と、第2ピース6との間に圧縮状態で挟まれ、ニー
ドル2に下降力を付与している。The fuel passage 12 and the gap 11 are connected to the third piece 7
The spring chamber 15 is provided with a spring 16. The spring chamber 15 is provided with a spring 16. Spring 16
A coil spring is used to be fitted on the outer peripheral side of the needle 2, and is sandwiched in a compressed state between the collar 17 formed integrally with the needle 2 and the second piece 6, and the needle 2 has a downward force. Has been granted.
【0017】ニードル2の直上に圧力制御部18が設け
られる。これについては後述する。そしてその上方に押
圧ピストン19が、押圧ピストン19の上方にプッシュ
ピン20がそれぞれ配設される。押圧ピストン19とプ
ッシュピン20とはそれぞれスプリング21,22で上
方に付勢され、かつ互いに当接されている。プッシュピ
ン20の上方にソレノイド23が設けられ、ソレノイド
23がONのときプッシュピン20と押圧ピストン19と
が同時に下降し、ソレノイド23がOFF のときプッシュ
ピン20と押圧ピストン19とが同時に上昇するように
なっている。ソレノイド23のON/OFFはこれに結線され
た電子制御ユニット(図示せず)によって行われる。A pressure controller 18 is provided directly above the needle 2. This will be described later. A pressing piston 19 is provided above the push piston 19, and a push pin 20 is provided above the press piston 19. The pressing piston 19 and the push pin 20 are urged upward by springs 21 and 22, respectively, and are in contact with each other. A solenoid 23 is provided above the push pin 20. When the solenoid 23 is ON, the push pin 20 and the pressing piston 19 are simultaneously lowered, and when the solenoid 23 is OFF, the push pin 20 and the pressing piston 19 are simultaneously raised. It has become. ON / OFF of the solenoid 23 is performed by an electronic control unit (not shown) connected thereto.
【0018】プッシュピン20は中央ノズルボディ4の
中心穴24内に挿入されるが、やはりこれらの間の隙間
25でも燃料の通過が許容され、特にリーク燃料を通過
させられるようになっている。即ち、インジェクタの開
弁時に圧力制御部18から燃料がリークされるが、この
燃料は押圧ピストン19の外周側の隙間、押圧ピストン
19とプッシュピン20との当接部の隙間、及び上記隙
間25を通じてリーク通路27に至り、ニップル28及
びリーク配管(図示せず)を通じて燃料タンク(図示せ
ず)に戻されるようになっている。Although the push pin 20 is inserted into the center hole 24 of the central nozzle body 4, the passage of fuel is also allowed in the gap 25 between them, and in particular, the leak fuel is allowed to pass. That is, fuel leaks from the pressure control unit 18 when the injector is opened, and this fuel leaks from the gap on the outer peripheral side of the pressing piston 19, the gap between the contact portions between the pressing piston 19 and the push pin 20, and the gap 25. Through a nipple 28 and a leak pipe (not shown) to return to a fuel tank (not shown).
【0019】図8は圧力制御部18の構成を示す。図示
するように、第2ピース6に中心穴29(本発明の穴
部)が貫通形成され、第1ピース5にはその底面から加
工された室穴30が形成される。室穴30は中心穴29
と同軸配置されて中心穴29に下端が開放する。この室
穴30により圧力制御室33(バランスチャンバ)が区
画され、室穴30下端の開放部により圧力制御室33の
入口43が区画される。室穴30は中心穴29の1/2 程
度の小径とされる。中心穴29にはニードル2の上端部
31が昇降自在に挿入される。スプリング室15は第2
ピース6の直下にあり、圧力制御室33とは隔離され
る。FIG. 8 shows the structure of the pressure control unit 18. As shown in the figure, a center hole 29 (a hole of the present invention) is formed through the second piece 6, and a chamber hole 30 machined from the bottom surface is formed in the first piece 5. The chamber hole 30 is the center hole 29
And the lower end is opened to the center hole 29. The chamber hole 30 defines a pressure control chamber 33 (balance chamber), and an opening at the lower end of the chamber hole 30 defines an inlet 43 of the pressure control chamber 33. The diameter of the chamber hole 30 is about half the diameter of the center hole 29. The upper end 31 of the needle 2 is inserted into the center hole 29 so as to be able to move up and down. The spring chamber 15 is the second
It is directly below the piece 6 and is isolated from the pressure control chamber 33.
【0020】室穴30の上端部は上方ほど小径となるテ
ーパ状に形成される。そしてその上端ないし頂点位置に
開口して軸心に沿う小孔35が底部側から穿設加工され
る。この小孔35により圧力制御室33の出口が区画さ
れ、圧力制御室33の燃料は小孔35を通じて上方にリ
ークされることになる。ただし小孔35には軸体36が
挿通されるので、燃料のリークは小孔35と軸体36と
の隙間を通じて行われることとなる。小孔35の出口は
凹部37を介してピストン挿入穴38に連通される。そ
してリーク燃料はピストン挿入穴38と押圧ピストン1
9の隙間を通じて上方に流れる。The upper end of the chamber hole 30 is formed in a tapered shape having a smaller diameter as it goes upward. Then, a small hole 35 opening at the upper end or the apex position and along the axis is drilled from the bottom side. The outlet of the pressure control chamber 33 is defined by the small holes 35, and the fuel in the pressure control chamber 33 leaks upward through the small holes 35. However, since the shaft 36 is inserted into the small hole 35, the fuel leaks through the gap between the small hole 35 and the shaft 36. The outlet of the small hole 35 communicates with the piston insertion hole 38 via the concave portion 37. The leaked fuel is supplied to the piston insertion hole 38 and the pressing piston 1
It flows upward through the gap 9.
【0021】圧力制御室33内には弁体39が装入配置
される。弁体39の中心孔40に軸体36が圧入され、
カシメにより完全に固定される。これら弁体39及び軸
体36がセルフシール弁41を形成し、一体に昇降移動
して小孔35を圧力制御室33内にて開閉する。このよ
うにセルフシール弁41が圧力制御室33内に配置され
るので、この分圧力制御室33を小容積化でき、応答性
を高められる。セルフシール弁41の下端面はニードル
2の上端面32に直接臨ませられる。弁体39の上端部
は小孔35の上端部に倣うテーパ状とされ、それらテー
パ面同士が面接触するようになっている。つまり小孔3
5のテーパ面が弁座を形成する。この面接触は圧力制御
室33内の燃圧が高まれば高まるほど強力となり、これ
によりセルフシールが達成される。弁体39と室穴30
の径方向の隙間は小さくされ、圧力制御室33の小容積
化に貢献している。A valve body 39 is disposed in the pressure control chamber 33. The shaft 36 is pressed into the central hole 40 of the valve body 39,
Completely fixed by swaging. The valve body 39 and the shaft body 36 form a self-sealing valve 41 and move up and down integrally to open and close the small hole 35 in the pressure control chamber 33. Since the self-sealing valve 41 is disposed in the pressure control chamber 33 in this manner, the volume of the pressure control chamber 33 can be reduced accordingly, and the responsiveness can be improved. The lower end surface of the self-sealing valve 41 faces directly the upper end surface 32 of the needle 2. The upper end of the valve body 39 is tapered so as to follow the upper end of the small hole 35, and the tapered surfaces are in surface contact with each other. That is, small hole 3
The five tapered surfaces form the valve seat. This surface contact becomes stronger as the fuel pressure in the pressure control chamber 33 increases, thereby achieving self-sealing. Valve 39 and chamber hole 30
Of the pressure control chamber 33 is reduced.
【0022】軸体36の上端部は小孔35から上方に突
出され、且つその上端部に上方ほど大径となるテーパ部
46が形成される。このテーパ部46に押圧ピストン1
9が上方から当接し、軸体36及び弁体39を一体に下
降させて小孔35を開放するようになっている。この下
降時にはテーパ部46が凹部37内に入り込み、これに
より押圧ピストン19が凹部37の外周側のピストン挿
入穴38底面に突き当たって停止できる。押圧ピストン
19と軸体36の当接時、テーパ部46が図示の如く押
圧ピストン19の中心孔45を塞ぐが、押圧ピストン1
9が上昇しテーパ部46から離れると、中心孔45にも
リーク燃料が導入され、リーク燃料の排出が促進され
る。The upper end of the shaft body 36 is projected upward from the small hole 35, and a tapered portion 46 having a larger diameter is formed at the upper end thereof. The pressing piston 1 is
9 abuts from above, and lowers the shaft 36 and the valve 39 together to open the small hole 35. During this downward movement, the tapered portion 46 enters the concave portion 37, whereby the pressing piston 19 abuts against the bottom surface of the piston insertion hole 38 on the outer peripheral side of the concave portion 37 and can be stopped. When the pressing piston 19 contacts the shaft 36, the tapered portion 46 closes the center hole 45 of the pressing piston 19 as shown in FIG.
When 9 rises and separates from tapered portion 46, leak fuel is also introduced into center hole 45, and discharge of leak fuel is promoted.
【0023】図1は圧力制御部18の構成をより詳細且
つ概念的に示したものである。中心穴29は段差状に形
成され、その上端部が縮径されてニードル上端部31と
の間に小隙間による絞り通路42を形成するようになっ
ている。そして第1ピース5の下面に、入口43の周り
を全周囲むリング状の突起状ストッパ44が一体に形成
される。この突起状ストッパ44には上昇時のニードル
2の上端面32が図示の如く突き当たる。これにより圧
力制御室33の入口43は完全に閉塞される。このと
き、突起状ストッパ44がニードル上端面32より小径
なので、突起状ストッパ44より外周側に位置するニー
ドル上端面32の外周側部分が、第1ピース5下面との
間に所定の空間47を形成する。FIG. 1 shows the structure of the pressure controller 18 in more detail and conceptually. The center hole 29 is formed in a stepped shape, and its upper end is reduced in diameter so as to form a throttle passage 42 with a small gap between the needle upper end 31. Then, on the lower surface of the first piece 5, a ring-shaped projecting stopper 44 is formed integrally around the entrance 43. The upper end surface 32 of the needle 2 at the time of ascending abuts on the protruding stopper 44 as shown in the drawing. Thereby, the inlet 43 of the pressure control chamber 33 is completely closed. At this time, since the diameter of the protrusion stopper 44 is smaller than that of the needle upper surface 32, the outer peripheral portion of the needle upper surface 32 located on the outer peripheral side of the protrusion stopper 44 forms a predetermined space 47 between the lower surface of the first piece 5 and the first piece 5. Form.
【0024】次にかかるインジェクタの作用を述べる。Next, the operation of the injector will be described.
【0025】図1,図8,図9を参照して、燃料通路1
2からスプリング室15に導入された高圧燃料は、ニー
ドル上端部31と中心穴29の隙間、特に絞り通路42
を通じて上方に常時供給される。Referring to FIG. 1, FIG. 8, and FIG.
The high-pressure fuel introduced into the spring chamber 15 through the gap 2 between the needle upper end 31 and the center hole 29, particularly the throttle passage 42
Is always supplied to the upper side.
【0026】一方、噴射停止時には、ソレノイド23が
OFF とされ、プッシュピン20及び押圧ピストン19が
上昇位置にある。よって絞り通路42通過後の燃料は、
まず空間47にてニードル上端面32に下向きの力を付
与し、ニードル2を押し下げ、入口43を開放する。す
ると高圧燃料が圧力制御室33内に入り込み、セルフシ
ール弁41を押し上げて小孔35を閉じる。これにより
中心穴29及び圧力制御室33内が高圧に保たれ、ニー
ドル2が下降位置に保持され、閉弁状態が保たれる。こ
のとき燃圧はニードル上端面32の全面に作用する。On the other hand, when the injection is stopped, the solenoid 23
The switch is turned off, and the push pin 20 and the pressing piston 19 are in the raised position. Therefore, the fuel after passing through the throttle passage 42 is
First, a downward force is applied to the needle upper end surface 32 in the space 47 to push down the needle 2 and open the inlet 43. Then, the high-pressure fuel enters the pressure control chamber 33 and pushes up the self-sealing valve 41 to close the small hole 35. As a result, the pressure in the center hole 29 and the pressure control chamber 33 is maintained at a high pressure, the needle 2 is held at the lowered position, and the valve closed state is maintained. At this time, the fuel pressure acts on the entire upper surface 32 of the needle.
【0027】次に、噴射実行時には、ソレノイド23が
ONとされ、プッシュピン20及び押圧ピストン19が下
降され、セルフシール弁41が下方に押動されて小孔3
5が開く(図1の仮想線参照)。すると小孔35から燃
料がリークされ、圧力制御室33内が低圧となる。即ち
燃料の導入が絞り通路42から行われるので、導入量に
対しリーク量が勝り、室内が低圧化する。これによりニ
ードル上端面32に作用していた燃圧が解放され、力の
バランスが崩れてニードル2が上昇し、噴孔が開く。Next, during execution of injection, the solenoid 23
It is turned ON, the push pin 20 and the pressing piston 19 are lowered, and the self-sealing valve 41 is pushed downward to
5 opens (see the phantom line in FIG. 1). Then, fuel leaks from the small holes 35 and the pressure inside the pressure control chamber 33 becomes low. That is, since the introduction of fuel is performed from the throttle passage 42, the amount of leak exceeds the amount of introduction, and the pressure in the room is reduced. As a result, the fuel pressure acting on the needle upper end surface 32 is released, the force balance is lost, the needle 2 rises, and the injection hole is opened.
【0028】上昇したニードル2は図1に示すように突
起状ストッパ44に突き当たる。すると入口43が閉塞
され、一方では絞り通路42を通過した燃料が空間47
内に導入され続け、空間47の圧力が徐々に高まってい
く。この圧力が所定圧力に達するとニードル2が僅かに
下降し、入口43が微小に開放される。すると空間47
内の燃料が圧力制御室33に流出するので、空間47内
の圧力が下がり、再びニードル2が上昇して入口43が
閉塞される。The raised needle 2 abuts on the projection-like stopper 44 as shown in FIG. Then, the inlet 43 is closed, and on the other hand, the fuel that has passed through the throttle passage 42 is
And the pressure in the space 47 gradually increases. When this pressure reaches a predetermined pressure, the needle 2 slightly descends, and the inlet 43 is slightly opened. Then space 47
Since the fuel inside flows into the pressure control chamber 33, the pressure in the space 47 decreases, the needle 2 rises again, and the inlet 43 is closed.
【0029】このようなニードル2の微小昇降の繰り返
しにより、入口43を断続的に且つ最小限だけ開放する
ので、高圧燃料のリークは最小にとどめられ、ポンプ容
量の大型化、燃費悪化等を防止できる。Since the inlet 43 is opened intermittently and to a minimum by repeating the minute raising and lowering of the needle 2, the leakage of the high-pressure fuel is minimized, and the pump capacity is increased and the fuel consumption is prevented from deteriorating. it can.
【0030】また、ニードル2の微小昇降の間は、空間
47及び圧力制御室33の圧力ができるだけ高圧に保た
れるので、燃料噴射を終了すべくソレノイド23をOFF
した直後にニードル2を下降させられ、噴射終了時の応
答性も高められる。During the minute elevation of the needle 2, the pressure in the space 47 and the pressure control chamber 33 is kept as high as possible, so that the solenoid 23 is turned off in order to terminate the fuel injection.
Immediately after the injection, the needle 2 is lowered, and the response at the end of the injection is also improved.
【0031】また、中心穴29とニードル上端部31と
の隙間で絞り通路42を形成するので、高精度で一定通
路を得られ、加工も容易である。これにより噴射バラツ
キが改善され噴射特性が安定する。また導入する燃料流
量を隙間の大きさと長さで管理でき、流量の選択自由度
が増大する。Further, since the throttle passage 42 is formed by the gap between the center hole 29 and the needle upper end 31, a constant passage can be obtained with high precision, and processing is easy. Thereby, the dispersion of the injection is improved and the injection characteristics are stabilized. In addition, the flow rate of the introduced fuel can be controlled by the size and length of the gap, and the degree of freedom in selecting the flow rate increases.
【0032】次に他の実施の形態について説明する。な
お同一の構成については図中同一符号を付し、説明を省
略する。Next, another embodiment will be described. The same components are denoted by the same reference numerals in the drawings, and description thereof will be omitted.
【0033】図2及び図3は突起状ストッパ44の外周
囲に別の突起状ストッパを間欠的に設けた例である。即
ち、別の突起状ストッパは4つの扇状分割突起50から
なり、各分割突起50は第1ピース5の下面に一体に形
成され、突起状ストッパ44と同心円をなすよう配列さ
れ、突起状ストッパ44と同一高さとされる。分割突起
50の間に90°間隔で半径方向に沿う溝51が形成さ
れ、入口43に向かう燃料の流れが許容されている。な
お別の突起状ストッパはこのような形態に限らず様々な
形態を採ることができ、例えば円形突起を千鳥状に配列
したものでもよい。これによればニードル当接時に突起
状ストッパ44にかかる負担を軽減できるメリットがあ
る。FIGS. 2 and 3 show an example in which another protruding stopper is intermittently provided around the outer periphery of the protruding stopper 44. FIG. That is, another projection-shaped stopper is composed of four fan-shaped divided projections 50, each of which is integrally formed on the lower surface of the first piece 5, arranged so as to form a concentric circle with the projection-shaped stopper 44, and And the same height. Grooves 51 are formed between the split protrusions 50 at 90 ° intervals in the radial direction, and the flow of fuel toward the inlet 43 is allowed. Note that another projection-shaped stopper is not limited to such a form, and may take various forms. For example, a circular projection may be arranged in a staggered manner. According to this, there is an advantage that the load on the protrusion-shaped stopper 44 at the time of the needle contact can be reduced.
【0034】図4は前述の絞り通路をニードル内部に設
けた例である。即ち、ニードル上端部31の内部に高圧
燃料が導入される軸心穴52が設けられ、この軸心穴5
2の上端が絞り孔53(絞り通路)を介して中心穴29
内に連通されている。ここでは中心穴29とニードル上
端部31との隙間が極めて小さく、燃料が通過できぬよ
うな大きさとされるいわゆる軸シールの構造となってい
る。FIG. 4 shows an example in which the aforementioned throttle passage is provided inside the needle. That is, a shaft hole 52 through which high-pressure fuel is introduced is provided inside the needle upper end portion 31.
2 has a central hole 29 through a throttle hole 53 (throttle passage).
Is communicated within. Here, the gap between the center hole 29 and the needle upper end 31 is extremely small, and has a so-called shaft seal structure in which the fuel cannot pass.
【0035】図5は前述の絞り通路をノズルボディ内部
に設けた例である。即ち、第1ピース5の内部に燃料通
路12(図8参照)に至る導入穴54が設けられ、導入
穴54と中心穴29とが絞り孔55(絞り通路)により
連通される。中心穴29とニードル上端部31との隙間
が小さく、軸シールとなっている点は前記同様である。FIG. 5 shows an example in which the above-described throttle passage is provided inside the nozzle body. That is, an introduction hole 54 is provided inside the first piece 5 to reach the fuel passage 12 (see FIG. 8), and the introduction hole 54 and the center hole 29 are communicated with each other by the throttle hole 55 (throttle passage). As described above, the gap between the center hole 29 and the needle upper end 31 is small, and the shaft seal is provided.
【0036】図6は突起状ストッパをニードル側に設け
た例である。即ち、先の突起状ストッパ44が省略さ
れ、代わりに入口43より大径且つニードル上端面32
より小径の突起状ストッパ56がニードル上端面32に
一体に形成される。この突起状ストッパ56は中実に形
成され、中心穴29内の小容積化即ち応答性向上に貢献
している。ここでは図1同様の絞り通路42が形成され
る。FIG. 6 shows an example in which a projection-like stopper is provided on the needle side. That is, the protruding stopper 44 is omitted, and the diameter is larger than the inlet 43 and the needle upper end surface 32 is replaced.
A projecting stopper 56 having a smaller diameter is formed integrally with the needle upper end surface 32. The protruding stopper 56 is formed solid and contributes to reducing the volume of the center hole 29, that is, improving the response. Here, a throttle passage 42 similar to FIG. 1 is formed.
【0037】図7はセルフシール弁41とニードル2を
所謂入れ子構造とした例である。即ち、圧力制御室33
の長さが短縮され、セルフシール弁41が圧力制御室3
3の入口43から中心穴29内に突出され、ニードル上
端部31にセルフシール弁41の突出部を挿入させる窪
み穴57(窪み部)が設けられる。窪み穴57は圧力制
御室33と同心、同径とされる。突起状ストッパ44は
第1ピース5の下面に設けられ、絞り通路42も図1同
様に形成される。この構成はインジェクタ全長を短縮す
るのに有利である。FIG. 7 shows an example in which the self-sealing valve 41 and the needle 2 have a so-called nested structure. That is, the pressure control chamber 33
The length of the pressure control chamber 3 is reduced.
A concave hole 57 (a concave portion) is provided in the needle upper end portion 31 which projects from the inlet 43 of the third member 3 into the center hole 29 and into which the projecting portion of the self-sealing valve 41 is inserted. The recess 57 has the same diameter and diameter as the pressure control chamber 33. The projecting stopper 44 is provided on the lower surface of the first piece 5, and the throttle passage 42 is also formed as in FIG. This configuration is advantageous for reducing the overall length of the injector.
【0038】他にも本発明は種々の実施の形態を採るこ
とができる。例えば突起状ストッパはノズルボディとニ
ードルの両方に設けてもよい。In addition, the present invention can adopt various embodiments. For example, the protruding stopper may be provided on both the nozzle body and the needle.
【0039】[0039]
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、加圧燃料
の動的リークを減らし、ポンプ容量の減少、燃費向上等
を図れるという、優れた効果が発揮される。In summary, according to the present invention, the excellent effects of reducing the dynamic leakage of the pressurized fuel, reducing the pump capacity, improving the fuel efficiency, and the like are exhibited.
【図1】本発明に係るインジェクタの要部拡大縦断面図
である。FIG. 1 is an enlarged longitudinal sectional view of a main part of an injector according to the present invention.
【図2】他の実施の形態を示す縦断面図で、別の突起状
ストッパは図3のA−A線断面で示してある。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing another embodiment, and another protruding stopper is shown in a cross section taken along line AA of FIG. 3;
【図3】別の突起状ストッパを示す下面図である。FIG. 3 is a bottom view showing another protruding stopper.
【図4】他の実施の形態を示す縦断面図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing another embodiment.
【図5】他の実施の形態を示す縦断面図である。FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing another embodiment.
【図6】他の実施の形態を示す縦断面図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing another embodiment.
【図7】他の実施の形態を示す縦断面図である。FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing another embodiment.
【図8】本発明に係るインジェクタの拡大縦断面図であ
る。FIG. 8 is an enlarged longitudinal sectional view of the injector according to the present invention.
【図9】本発明に係るインジェクタの全体を示す縦断面
図である。FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing the entire injector according to the present invention.
【図10】従来例を示す縦断面図である。FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a conventional example.
1 ノズルボディ 2 ニードル 5 第1ピース 6 第2ピース 29 中心穴 31 上端部 32 上端面 33 圧力制御室 35 小孔 41 セルフシール弁 42 絞り通路 43 入口 44 突起状ストッパ 50 分割突起 53 絞り孔 55 絞り孔 56 突起状ストッパ 57 窪み穴 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Nozzle body 2 Needle 5 1st piece 6 2nd piece 29 Center hole 31 Upper end part 32 Upper end face 33 Pressure control chamber 35 Small hole 41 Self-sealing valve 42 Throttle passage 43 Inlet 44 Projection stopper 50 Divided projection 53 Throttle hole 55 Throttle hole Hole 56 protruding stopper 57 hollow
Claims (3)
入されその上端面に作用する加圧燃料を導入する穴部
と、該穴部に開放して該穴部内の燃料をリークさせるこ
とによりニードルを上昇させる圧力制御室とを設け、上
記ニードル又は上記ノズルボディの少なくとも一方に、
ニードル上昇時に相手方に当接して上記圧力制御室の入
口を閉塞する突起状ストッパを設け、該突起状ストッパ
を、上記入口閉塞時に上記ニードル上端面に加圧燃料が
作用されるような大きさに形成したことを特徴とするコ
モンレール式燃料噴射装置のインジェクタ。1. A nozzle body having an upper end portion into which a needle is inserted and into which a pressurized fuel acting on the upper end surface is introduced, and a needle which is opened in the hole portion to leak fuel in the hole portion. And a pressure control chamber for raising the pressure, at least one of the needle or the nozzle body,
When the needle is raised, a projection-shaped stopper is provided which abuts on the other side to close the entrance of the pressure control chamber, and the projection-shaped stopper is sized so that pressurized fuel acts on the upper end surface of the needle when the entrance is closed. An injector for a common rail fuel injection device, wherein the injector is formed.
口を囲み且つ上記ニードル上端面より小径のリング状と
され、上記ニードル又は上記ノズルボディの少なくとも
一方に、上記突起状ストッパの外周囲に位置してニード
ル上昇時に相手方に当接する別の突起状ストッパが間欠
的に設けられる請求項1記載のコモンレール式燃料噴射
装置のインジェクタ。2. The projection-shaped stopper surrounds the pressure control chamber entrance and has a ring shape smaller in diameter than the needle upper end surface, and is located on at least one of the needle and the nozzle body at an outer periphery of the projection-shaped stopper. 2. The injector for a common rail fuel injection device according to claim 1, wherein another protrusion-shaped stopper that abuts on the other side when the needle is raised is intermittently provided.
るセルフシール弁が設けられ、該セルフシール弁が上記
圧力制御室入口から上記穴部内に突出され、上記ニード
ル上端部に上記セルフシール弁の突出部を挿入させる窪
み部が設けられる請求項1又は2記載のコモンレール式
燃料噴射装置のインジェクタ。3. A self-sealing valve for opening and closing the outlet of the pressure control chamber in the chamber, the self-sealing valve protruding from the inlet of the pressure control chamber into the hole, and the self-sealing valve is provided at an upper end of the needle. 3. The injector according to claim 1, further comprising a recess into which the protrusion of the valve is inserted.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10184995A JP2000018120A (en) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | Common rail fuel injector injector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10184995A JP2000018120A (en) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | Common rail fuel injector injector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000018120A true JP2000018120A (en) | 2000-01-18 |
Family
ID=16162952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10184995A Pending JP2000018120A (en) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | Common rail fuel injector injector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000018120A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10164393A1 (en) * | 2001-12-28 | 2003-07-17 | Bosch Gmbh Robert | Fuel injection valve for IC engine has control face of valve piston acting against conical valve seat aound outside of coaxial discharge bore |
| US6991179B2 (en) | 2001-12-21 | 2006-01-31 | L'orange Gmbh | Injector for internal combustion engines |
| JP2008128081A (en) * | 2006-11-20 | 2008-06-05 | Denso Corp | Three-way switching valve and injector equipped with the same |
| JP2010084524A (en) * | 2008-09-29 | 2010-04-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Accumulating fuel injection device |
| JP2012041932A (en) * | 2011-10-18 | 2012-03-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Accumulating-type fuel injection device |
-
1998
- 1998-06-30 JP JP10184995A patent/JP2000018120A/en active Pending
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