JP2018135821A - Fuel injection device - Google Patents
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Abstract
【課題】駆動部への負荷の増加を抑制しつつ、ノズルニードルの制御性を向上させることが可能な燃料噴射装置を提供する。【解決手段】第一弁体110は、圧力制御室25に収容され、流出開口部28の閉弁および開弁を行う。第二弁体120は、圧力制御室25に収容され、流入開口部27の閉弁および開弁を行う。圧力制御室25は、第二弁体120の閉弁により、第一弁体110を収容する上圧力制御室部251aと下圧力制御室部251bとに区分けされている。第二弁体120には、上圧力制御室部251aと下圧力制御室部251bとを連通し、圧力差を生じさせる第一絞り部120bを有する連通通路120aが形成されている。第二弁体120は、第一弁体110の開弁による上圧力制御室部251aと流出通路24aとの連通により、下圧力制御室部251bに充填された燃料から受ける力によって流入開口部27を閉弁する燃料噴射装置。【選択図】図3PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel injection device capable of improving controllability of a nozzle needle while suppressing an increase in a load on a drive unit. A first valve body 110 is housed in a pressure control chamber 25 to close and open an outflow opening 28. The second valve body 120 is housed in the pressure control chamber 25 and closes and opens the inflow opening 27. The pressure control chamber 25 is divided into an upper pressure control chamber portion 251a and a lower pressure control chamber portion 251b for accommodating the first valve body 110 by closing the valve of the second valve body 120. The second valve body 120 is formed with a communication passage 120a having a first throttle portion 120b that communicates the upper pressure control chamber portion 251a and the lower pressure control chamber portion 251b to generate a pressure difference. The second valve body 120 has an inflow opening 27 due to the force received from the fuel filled in the lower pressure control chamber portion 251b by communicating the upper pressure control chamber portion 251a and the outflow passage 24a by opening the valve of the first valve body 110. Fuel injection device that closes the valve. [Selection diagram] Fig. 3
Description
本発明は、燃焼室へ向けて噴孔から燃料を噴射する燃料噴射装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection device that injects fuel from an injection hole toward a combustion chamber.
従来、特許文献1のように、ハウジング部材に形成された噴孔から燃料を噴射するインジェクタが提案されている。このインジェクタは、制御室が区画された上記のハウジング部材に加えて、噴孔の開弁および閉弁を行うノズルニードル、およびピエゾアクチュエータを有する。ノズルニードルは、制御室に充填された燃料から受ける閉弁方向の燃料圧力の上昇および降下を行うことにより、ハウジン部材に対して相対変位する。 Conventionally, as in Patent Document 1, an injector that injects fuel from an injection hole formed in a housing member has been proposed. This injector has a nozzle needle that opens and closes the nozzle hole, and a piezo actuator in addition to the housing member in which the control chamber is defined. The nozzle needle is displaced relative to the housing member by increasing and decreasing the fuel pressure in the valve closing direction received from the fuel filled in the control chamber.
加えてハウジング部材には、制御室と連通する弁室が形成されている。弁室には、高圧燃料を制御室に流入させる通路と、制御室内の燃料を流出させる連通路とが繋げられている。 In addition, a valve chamber communicating with the control chamber is formed in the housing member. The valve chamber is connected to a passage through which high-pressure fuel flows into the control chamber and a communication passage through which fuel in the control chamber flows out.
さらに弁室に収容される弁体は、ピエゾアクチュエータから伝達される駆動力で作動し、弁室に臨む通路の開口を閉弁し、弁室に臨む連通路の開口を開弁する。すると、通路から制御室への高圧燃料の流入が停止し、制御室の燃料は連通路から流出する。これにより制御室の燃料圧力は降下しノズルニードルが開弁する。 Furthermore, the valve body accommodated in the valve chamber is operated by the driving force transmitted from the piezo actuator, closes the opening of the passage facing the valve chamber, and opens the opening of the communication passage facing the valve chamber. Then, the flow of high-pressure fuel from the passage into the control chamber stops, and the fuel in the control chamber flows out from the communication passage. As a result, the fuel pressure in the control chamber drops and the nozzle needle opens.
上述のようにノズルニードルは、制御室の燃料圧力の変化に伴い弁ボデーに対して相対変位する。そのため、噴孔の閉弁方向へのノズルニードルの作動速度は、制御室の燃料圧力を上昇させる速度に依存する。よって、ノズルニードルの制御性を向上するためには、高圧燃料を制御室に流入させる通路の開口面積を大きくして高圧燃料の流入量を増やし、燃料圧力の上昇速度を向上する必要がある。 As described above, the nozzle needle is displaced relative to the valve body as the fuel pressure in the control chamber changes. Therefore, the operating speed of the nozzle needle in the nozzle closing direction depends on the speed at which the fuel pressure in the control chamber is increased. Therefore, in order to improve the controllability of the nozzle needle, it is necessary to increase the inflow amount of the high-pressure fuel by increasing the opening area of the passage through which the high-pressure fuel flows into the control chamber, thereby improving the fuel pressure rising speed.
しかしながら、通路の開口面積を大きくするほど、通路の高圧燃料と弁体との接触面積も大きくなる。そのため、弁体が通路を閉弁する特許文献1の構成では、通路の高圧燃料が弁体を開弁方向に押す力も大きくなる。したがって、通路の開口面積を大きくすると、ピエゾアクチュエータのような駆動部への負荷が増大する可能性がある。 However, the larger the opening area of the passage, the larger the contact area between the high-pressure fuel and the valve body in the passage. Therefore, in the configuration of Patent Document 1 in which the valve body closes the passage, the force with which the high-pressure fuel in the passage pushes the valve body in the valve opening direction also increases. Therefore, when the opening area of the passage is increased, there is a possibility that a load on a driving unit such as a piezo actuator increases.
そこで、本発明は上記事項を鑑みてなされたものであり、その目的は、駆動部への負荷の増加を抑制しつつ、ノズルニードルの制御性を向上させることが可能な燃料噴射装置を提供することである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above matters, and an object of the present invention is to provide a fuel injection device capable of improving the controllability of the nozzle needle while suppressing an increase in the load on the drive unit. That is.
ここに開示される態様は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。尚、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。 The embodiment disclosed herein employs the following technical means to achieve the above object. The reference numerals in parentheses described in the claims and in this section indicate the correspondence with specific means described in the embodiments described later, and do not limit the technical scope of the invention. .
開示される態様の一つは、噴孔(23)から燃料を噴射する燃料噴射装置(10)であって、噴孔、燃料が充填された圧力制御室(25)、圧力制御室に高圧燃料を流入させる流入通路(21a)、および圧力制御室の燃料を流出させる流出通路(24a)が形成され、圧力制御室を区画する区画壁(25a)に流入通路の流入開口部(27)および流出通路の流出開口部(28)が開口している弁ボデー(20)と、圧力制御室の燃料から閉弁方向の力を受け、圧力制御室の燃料圧力の上昇および降下によって弁ボデーに対して相対変位することで、噴孔の開弁および閉弁を行うノズルニードル(50)と、圧力制御室に収容され、流出開口部の閉弁および開弁を行う第一弁体(110)と、第一弁体を駆動し、第一弁体の開弁によって圧力制御室と流出通路とを連通させ、第一弁体の閉弁によって圧力制御室と流出通路との連通を遮断する駆動部(30)と、駆動部に駆動される第一弁体の外周面(110f)に対し摺動可能に配置され、流入開口部の閉弁および開弁を行う第二弁体(120)と、を備え、圧力制御室は、第二弁体の閉弁により、第一弁体を収容する上圧力制御室部(251a)と、第二弁体を挟んで上圧力制御室部とは反対側に位置する下圧力制御室部(251b)と、に区分けされ、第二弁体には、上圧力制御室部と下圧力制御室部とを連通し、上圧力制御室部と下圧力制御室部との間に圧力差を生じさせる第一絞り部(120b)を有する連通通路(120a)が形成され、第二弁体は、第一弁体の開弁による上圧力制御室部と流出通路との連通により、下圧力制御室部に充填された燃料から受ける力によって流入開口部を閉弁する燃料噴射装置である。 One of the disclosed modes is a fuel injection device (10) for injecting fuel from an injection hole (23), the injection hole, a pressure control chamber (25) filled with fuel, and a high pressure fuel in the pressure control chamber. An inflow passage (21a) for letting in the fuel and an outflow passage (24a) for letting out the fuel in the pressure control chamber are formed. The valve body (20) in which the outflow opening (28) of the passage is opened, and the force in the valve closing direction is received from the fuel in the pressure control chamber, and the fuel pressure in the pressure control chamber increases and decreases with respect to the valve body. A nozzle needle (50) that opens and closes the nozzle hole by relative displacement, a first valve body (110) that is housed in the pressure control chamber and closes and opens the outflow opening, The first valve body is driven and the pressure is increased by opening the first valve body. A drive unit (30) for communicating the control chamber and the outflow passage and shutting off the communication between the pressure control chamber and the outflow passage by closing the first valve body, and an outer peripheral surface of the first valve body driven by the drive unit (110f) and a second valve body (120) that closes and opens the inflow opening, and the pressure control chamber is closed by the second valve body. It is divided into an upper pressure control chamber (251a) that accommodates one valve body, and a lower pressure control chamber (251b) that is located on the opposite side of the upper pressure control chamber across the second valve body. The two-valve body includes a first throttle portion (120b) that communicates the upper pressure control chamber portion and the lower pressure control chamber portion, and generates a pressure difference between the upper pressure control chamber portion and the lower pressure control chamber portion. A communication passage (120a) is formed, and the second valve body is formed by communication between the upper pressure control chamber and the outflow passage by opening the first valve body. A fuel injection device for closing the inlet opening by the force applied from fuel filled under pressure control chamber unit.
上記態様によれば、圧力制御室は、第二弁体により、上圧力制御室部と下圧力制御室部とに区分けされる。そして、駆動部により第一弁体が開弁し、上圧力制御室部と流出通路とが連通すると、上圧力制御室部の圧力は下がる。上圧力制御室部と下圧力制御室部とを連通する連通通路には第一絞り部が形成されている。そのため、上圧力制御室部の圧力が低下したとしても下圧力制御室部の圧力はすぐには下がらず、上圧力制御室部と下圧力制御室部との間に圧力差が生じる。つまり、上圧力制御室部よりも下圧力制御室部の燃料の方が高圧になる。これにより、第二弁体は、上圧力制御室部の燃料および流入通路の高圧燃料よりも、下圧力制御室部の燃料から大きな力を受ける。つまり、第二弁体は、駆動部により駆動されなくても、下圧力制御室部に充填された燃料から受ける力により流入開口部を閉弁し得る。 According to the above aspect, the pressure control chamber is divided into the upper pressure control chamber portion and the lower pressure control chamber portion by the second valve body. Then, when the first valve element is opened by the drive unit and the upper pressure control chamber and the outflow passage are communicated with each other, the pressure in the upper pressure control chamber is reduced. A first throttle portion is formed in a communication passage that connects the upper pressure control chamber portion and the lower pressure control chamber portion. For this reason, even if the pressure in the upper pressure control chamber portion decreases, the pressure in the lower pressure control chamber portion does not drop immediately, and a pressure difference is generated between the upper pressure control chamber portion and the lower pressure control chamber portion. That is, the fuel in the lower pressure control chamber is higher in pressure than the upper pressure control chamber. Accordingly, the second valve body receives a larger force from the fuel in the lower pressure control chamber than the fuel in the upper pressure control chamber and the high pressure fuel in the inflow passage. That is, even if the second valve body is not driven by the drive unit, the inflow opening can be closed by the force received from the fuel filled in the lower pressure control chamber.
そのため、ノズルニードルの閉弁時における、応答性を向上させるべく、仮に、流入開口部の開口面積を大きくし、第二弁体が流入通路の高圧燃料から受ける力が増加したとしても、駆動部の負荷の増加が引き起こされ難い。 Therefore, in order to improve the responsiveness when the nozzle needle is closed, even if the opening area of the inflow opening is increased and the force received by the high pressure fuel in the inflow passage increases, the drive unit The increase in load is difficult to cause.
よって、駆動部への負荷の増加を抑制しつつ、圧力制御室への高圧燃料の流入量を増加させて、ノズルニードルの制御性を向上させることが可能な燃料噴射装置を提供することが可能である。 Therefore, it is possible to provide a fuel injection device capable of improving the controllability of the nozzle needle by increasing the amount of high-pressure fuel flowing into the pressure control chamber while suppressing an increase in the load on the drive unit. It is.
以下、図面を参照しながら発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。 Hereinafter, a plurality of modes for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In each embodiment, portions corresponding to the matters described in the preceding embodiment may be denoted by the same reference numerals and redundant description may be omitted. In each embodiment, when only a part of the configuration is described, the other configurations described above can be applied to other portions of the configuration.
(第一実施形態)
本発明の第一実施形態に関して、図1から図5を用いて説明する。図1に示す燃料供給システム1には、第一実施形態による燃料噴射装置10が用いられている。燃料供給システム1の燃料噴射装置10は、内燃機関であるディーゼルエンジン2の各燃焼室2bに、燃料タンク4に貯留された燃料を供給する。以下、ディーゼルエンジン2を単にエンジン2と表記する。燃料供給システム1はフィードポンプ5、高圧燃料ポンプ6、コモンレール3および制御装置7等を、燃料噴射装置10と共に備えている。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The fuel supply system 1 shown in FIG. 1 uses a
フィードポンプ5は、高圧燃料ポンプ6に内蔵された電動式のポンプである。フィードポンプ5は、具体的には、トロコイド式のポンプである。フィードポンプ5は、燃料タンク4に貯留された燃料としての軽油を高圧燃料ポンプ6に圧送する。フィードポンプ5は、高圧燃料ポンプ6と別体であってもよい。
The
高圧燃料ポンプ6は、エンジン2の出力軸によって駆動される例えばプランジャ式のポンプである。高圧燃料ポンプ6は、燃料配管6aによってコモンレール3と接続されている。高圧燃料ポンプ6は、フィードポンプ5により供給された燃料をさらに昇圧し、コモンレール3に供給する。
The high-pressure fuel pump 6 is, for example, a plunger type pump that is driven by the output shaft of the engine 2. The high-pressure fuel pump 6 is connected to the
コモンレール3は、高圧燃料配管3bを介して各燃料噴射装置10と接続されている。コモンレール3は、高圧燃料ポンプ6から供給される高圧燃料を一時的に蓄え、圧力を保持したまま各燃料噴射装置10に高圧燃料を配分する。コモンレール3には、圧力センサ3aおよび減圧弁8が備えられている。圧力センサ3aはコモンレール3に蓄えられた燃料圧力を検出する。減圧弁8は、圧力センサ3aによる検出値が目標とする圧力よりも高い場合に、余剰になった燃料を燃料タンク4に繋がっている余剰燃料配管8aへ排出する。
The
制御装置7は、プロセッサ、RAMおよび書き換え可能な不揮発性のメモリ装置を含むマイクロコンピュータまたはマイクロコントローラを主体に構成された演算回路等により構成されている。制御装置7は、図1にて破線で示すように、各燃料噴射装置10と電気的に接続されている。制御装置7は、エンジン2の稼動状態に応じて各燃料噴射装置10の作動を制御する。
The control device 7 is configured by an arithmetic circuit mainly composed of a microcomputer or a microcontroller including a processor, a RAM, and a rewritable nonvolatile memory device. The control device 7 is electrically connected to each
燃料噴射装置10は、燃焼室2bを形成するヘッド部材2aの挿入孔に挿入された状態で、ヘッド部材2aに取り付けられている。燃料噴射装置10は、高圧燃料配管3bを介して供給される燃料を噴孔23から燃焼室2bへ向けて直接的に噴射する。燃料噴射装置10は、噴孔23からの燃料の噴射を制御する弁構造を備えている。燃料噴射装置10は、高圧燃料配管3bを介して供給される高圧燃料の一部を、噴孔23の開閉に使用する。また、燃料噴射装置10に供給された燃料の一部は、戻り配管8bを通り余剰燃料配管8aから燃料タンク4へ戻される。
The
次に燃料噴射装置10の詳細な構造に関して、図2から図4を用いて説明する。燃料噴射装置10は、図2のように弁ボデー20、ノズルニードル50、駆動部30および弁体100を含んで構成されている。
Next, the detailed structure of the
弁ボデー20は、金属材料により形成された複数の部材を組み合わせることによって構成されている。弁ボデー20には、高圧通路21、低圧通路24、圧力制御室25、流入通路21a、流出通路24a、噴孔23およびニードル室22が形成されている。
The
高圧通路21は、図1に示す高圧燃料配管3bと接続されている。高圧通路21は、高圧燃料配管3bを通じてコモンレール3から供給される高圧燃料をニードル室22に供給する。低圧通路24は、燃料噴射装置10に供給された燃料を戻り配管8bに流出させる通路である。低圧通路24を流通する燃料は、高圧通路21を流通する燃料よりも低圧である。
The high-
圧力制御室25は、高圧燃料が充填されている。尚、圧力制御室25の詳細は後述する。流入通路21aは、高圧通路21から分岐する。流入通路21aは、高圧通路21を流通する高圧の燃料の一部を圧力制御室25へ流入させる。流出通路24aは、圧力制御室25の燃料を低圧通路24へ流出させる。
The
噴孔23は、ヘッド部材2aへ挿入される弁ボデー20において、挿入方向の先端部に形成されている。噴孔23は、燃焼室2bに露出している。弁ボデー20の先端部は、円錐状または半球状に形成されている。噴孔23は、弁ボデー20の内側から外側に向けて放射状に複数設けられている。高圧燃料は、各噴孔23から燃焼室2bに向けて噴射される。高圧燃料は、噴孔23を通過することによって霧化され、空気と混合し易い状態となる。
The
ニードル室22は、円柱状に形成された空間である。ニードル室22には、ノズルニードル50が収容されている。ニードル室22は、高圧通路21と接続されている。ニードル室22には、高圧通路21を通じて供給される高圧燃料が充填されている。
The
ノズルニードル50は、金属材料により円柱形に形成されている。ノズルニードル50の噴孔23側の先端は円錐形を有している。ノズルニードル50は、ニードル室22の内部に円筒形に形成されたニードル壁51に摺動可能に保持されている。ノズルニードル50には、ニードル室22の高圧燃料から開弁方向の力が付与されている。ノズルニードル50には、ニードルスプリング52から閉弁方向の力が付与されている。ノズルニードル50が弁ボデー20に対して相対変位することにより、噴孔23は、開閉弁する。噴孔23が開弁状態となることで、ニードル室22に充填された高圧燃料が噴孔23から燃焼室2bへ向けて噴射される。
The
駆動部30は、ピエゾアクチュエータ31および伝達機構32等によって構成されている。ピエゾアクチュエータ31は、ピエゾ素子によって構成された層と薄い電極層とが交互に積まれた積層体を有している。ピエゾアクチュエータ31には、制御装置7から出力された入力駆動信号が入力される。ピエゾアクチュエータ31は、駆動信号に応じた電圧(以下、駆動電圧)に従ってピエゾ素子の特性である逆電圧効果により、ノズルニードル50の摺動方向に沿って伸長する。
The
伝達機構32は、ピエゾアクチュエータ31の伸長を弁体100に伝達する機構である。伝達機構32は、第一ピストン321および第二ピストン322を有している。第一ピストン321および第二ピストン322は円筒状に形成されている。第二ピストン322は第一ピストン321よりも小径である。第一ピストン321はピエゾアクチュエータ31と接している。第二ピストン322には、第二ピストンの軸方向に沿って噴孔方向に延びた突起部322aが形成されている。第一ピストン321および第二ピストン322の間には、油密室323が区画されている。油密室323には、実質的に油密の状態で燃料が充填されている。
The
駆動部30は、駆動信号によって伸長したピエゾアクチュエータ31により、第一ピストン321が押される。第一ピストン321の動きは、油密室323の燃料によって第二ピストン322に伝達される。第二ピストン322は第一ピストン321よりも小径なため、ピエゾアクチュエータ31の伸長による第一ピストン321の変位は、油密室323の燃料によって拡大されて第二ピストン322に伝達される。つまり、第二ピストン322の変位量は、第一ピストン321の変位量よりも大きくなる。
In the
図2から図4に基づき、圧力制御室25の詳細をさらに説明する。圧力制御室25は、弁ボデー20の内部において、ノズルニードル50を挟んで噴孔23の反対側に設けられている。つまり、圧力制御室25は、駆動部30とニードル室22との間に形成されている。圧力制御室25は、図3のように、弁ボデー20に形成された区画壁25aによって区画されている。区画壁25aのうち、駆動部30の摺動方向と垂直で最も駆動部30に近い一面に着座壁面25bが形成されている。着座壁面25bには、流出通路24aの流出開口部28および流入通路21aの流入開口部27が開口している。図4のように、流出開口部28は円形であり、流入開口部27は、流出開口部28を囲うように円環状に形成されている。
The details of the
圧力制御室25は、駆動部30から噴孔23方向に向かって、弁体収容空間251、付勢部材収容空間254および圧力作用空間252を含んでいる。さらに、圧力制御室25は、付勢部材収容空間254と圧力作用空間252との間に、圧力制御連通路253を有する。
The
弁体収容空間251は、円柱状の空間である。弁体収容空間251は、流入開口部27および流出開口部28それぞれの仮想の中心軸線と同軸配置されている。弁体収容空間251を区画する区画壁25aのうちの一面が着座壁面25bに該当する。弁体収容空間251には、弁体100が収容されている。付勢部材収容空間254は、弁体収容空間251よりも小径な円柱状の空間である。付勢部材収容空間254の高さは、弁体収容空間251の高さよりも低い。また、付勢部材収容空間254の容積は、弁体収容空間251の容積よりも小さい。付勢部材収容空間254は、弁体100を挟んで着座壁面25bとは反対側に形成されている。
The valve
付勢部材収容空間254は、弁体100の閉弁方向に付勢力を加える付勢部材130を収容する空間である。尚、付勢部材130についての詳細は後述する。
The urging
圧力作用空間252は、ニードル壁51およびノズルニードル50の端面により区画された円盤状の空間である。圧力作用空間252は、付勢部材収容空間254を挟んで弁体収容空間251の反対側に形成されている。圧力作用空間252の燃料は閉弁方向の力をノズルニードル50に付与している。そのため、圧力作用空間252の燃料圧力の変化に伴って、ノズルニードル50は弁ボデー20に対して相対的に変位する。具体的には、圧力作用空間252の燃料圧力が低くなると、ノズルニードル50に対して閉弁方向の力を付与する燃料圧力が低くなるため、ノズルニードル50は開弁方向に変位する。
The
圧力制御連通路253は、付勢部材収容空間254と圧力作用空間252との間に形成された燃料通路である。圧力制御連通路253は、付勢部材収容空間254と圧力作用空間252とを連通させており、圧力作用空間252の燃料圧力を、弁体収容空間251および付勢部材収容空間254の燃料圧力に追従させる。
The pressure
弁体100は、第一弁体110と第二弁体120とを有する。第一弁体110は、弁体収容空間251に収容され、流出開口部28の閉弁および開弁を行う。第二弁体120は、第一弁体110の外周面110fに対し摺動可能に配置され、流入開口部27の閉弁および開弁を行う。第二弁体120は、着座壁面25bに着座し流入開口部27を閉弁することにより、第一弁体110を収容する上圧力制御室部251aと、第二弁体120を収容する下圧力制御室部251bとに弁体収容空間251を区分けする。
The
上圧力制御室部251aは、弁体100と着座壁面25bとの間に形成される空間である。上圧力制御室部251aは、流出開口部28と流入開口部27との間に形成されており、流出開口部28を囲うように円環状に形成されている。上圧力制御室部251aは、流出開口部28と同軸となるに形成されている。
The upper pressure
下圧力制御室部251bは、第二弁体120を挟んで上圧力制御室部251aとは反対側に位置する。下圧力制御室部251bに充填された燃料は、閉弁方向の力を第一弁体110に付与している。
The lower
弁体100には、付勢部材130によって閉弁方向の付勢力が加えられている。付勢部材130は、第二弁体120に対して下圧力制御室部251b側となる付勢部材収容空間254に収容されている。付勢部材130は、第一付勢部材130aと第二付勢部材130bとを有する。第一付勢部材130aおよび第二付勢部材130bは共に、圧力制御室25のうちで上圧力制御室部251a以外の空間に収容されている。
A biasing force in a valve closing direction is applied to the
第一付勢部材130aは、線状の金属材料を円筒状に巻くことで形成されている。第一付勢部材130aは付勢部材収容空間254の仮想の中心軸線と同軸配置されるように付勢部材収容空間254に収容されている。第一付勢部材130aは、閉弁方向の力を第一弁体110に付与している。
The
第二付勢部材130bは、線状の金属材料を円筒状に巻くことで形成される。第二付勢部材130bの直径は、第一付勢部材130aの直径よりも大きく、第一付勢部材130aを円筒状の内部に収容することが可能な大きさに形成されている。第二付勢部材130bは、付勢部材収容空間254の仮想の中心軸線と同軸配置されるように付勢部材収容空間254に収容されている。第二付勢部材130bは、閉弁方向の力を第二弁体120に付与している。
The
第一弁体110は、駆動部30からの駆動力により変位し、着座壁面25bに離着座する。第一弁体110の開弁により圧力制御室25と流出通路24aとが連通状態になる。第一弁体110の閉弁により圧力制御室25と流出通路24aとの連通が遮断状態になる。第一弁体110は、閉弁部材111と嵌合部材112とを有している。
The
閉弁部材111は、例えば金属材料により形成されている。閉弁部材111は、閉弁部111aおよび球面部111bを有している。閉弁部111aは、円形の平面形状に形成されている。閉弁部111aの直径は、流出開口部28の直径よりも大きい。閉弁部111aは、着座壁面25bに着座することで流出開口部28を閉弁する。球面部111bは、略球面状に形成されている。球面部111bは、嵌合部材112の軸方向の端部と接触している。
The valve closing member 111 is made of, for example, a metal material. The valve closing member 111 has a
嵌合部材112は、例えば金属材料により円柱状に形成されている。嵌合部材112は嵌合部112aを有する。嵌合部112aは、上圧力制御室部251aおよび下圧力制御室部251bの間の液密状態を維持しつつ第二弁体120に摺動可能に嵌合している。嵌合部材112は、第一付勢部材130aからの付勢力および弁体収容空間251の燃料から受ける閉弁方向の力を閉弁部材111に伝達する。
The
第二弁体120は、金属材料により円筒状に形成されている。第二弁体120は、弁体収容空間251に収容されている。第二弁体120は、流入開口部27および流出開口部28の各中心軸線と同軸配置されている。また、第二弁体120は、弁体収容空間251の中心軸線と同軸配置されている。第二弁体120の外周壁と、弁体収容空間251の内周壁との間には、円筒状の隙間120eが形成されている。隙間120eは、流入開口部27から下圧力制御室部251bへ向けて流れる高圧燃料の流路となる。
The
第二弁体120には、第二着座面120d、嵌合穴120cおよび連通通路120aが形成されている。第二着座面120dは、着座壁面25bと平行な平面として形成されている。第二着座面120dが着座壁面25bに着座することにより、第二弁体120は、流入開口部27を閉弁する。
The
嵌合穴120cは、第二弁体120の径方向の中央に形成された円柱状の貫通孔である。嵌合穴120cは、第二弁体120の中心軸線と同軸となるように延伸している。嵌合穴120cは、第二弁体120を軸方向に貫通している。嵌合穴120cの直径は、嵌合穴120cに球面部111bが収容可能な大きさで形成されている。
The
嵌合穴120cには、嵌合部112aが摺動可能に嵌合している。嵌合穴120cへの嵌合部112aの嵌合により、上述した上圧力制御室部251aおよび下圧力制御室部251bの間の液密状態が維持されている。嵌合穴120cの両端部のうちで、第二着座面120dと連続する一方の端部の内径は、他の部分よりも拡大されており球面部111bを収容可能な大きさで形成されている。
The
連通通路120aは、第二弁体120の軸方向に貫通している。連通通路120aは、円柱状の貫通孔である。連通通路120aは、上圧力制御室部251aと下圧力制御室部251bとを連通しする。連通通路120aには、第一絞り部120bが形成されている。第一絞り部120bは、連通通路120aのうち中央よりも駆動部30側に近い位置に形成されている。第一絞り部120bは、円柱状の貫通孔であり、その直径は連通通路120aより小さい。第一絞り部120bは、上圧力制御室部251aおよび下圧力制御室部251bの間の燃料の流通量を規制することにより、上圧力制御室部251aと下圧力制御室部251bとの間に圧力差を生じさせる。
The
第二弁体120は、第一弁体110の外周面110fに対し摺動可能に配置されている。第二弁体120が変位する場合であっても第一弁体110は変位しない。第二弁体120は、下圧力制御室部251bの燃料および第二付勢部材130bから閉弁方向の力を受ける。また、第二弁体120は、流入開口部27の高圧燃料から開弁方向の力を受ける。第二弁体120は、第二弁体120に形成された第二着座面120dが着座壁面25bに着座することにより、流入開口部27を閉弁する。
The
次に燃料噴射装置10の作動について図3および図5を用いて説明する。
Next, the operation of the
時刻t1でピエゾアクチュエータ31への通電が開始される前では、第一弁体110は、下圧力制御室部251bの燃料圧力および第一付勢部材130aから受ける閉弁力により、着座壁面25bに着座している。つまり、第一弁体110は、流出開口部28と上圧力制御室部251aとの連通を遮断している。第二弁体120は、下圧力制御室部251bの燃料圧力および第二付勢部材130bから受ける閉弁力により、着座壁面25bに着座している。第二弁体120は、圧力制御室25を上圧力制御室部251aと下圧力制御室部251bとに区分けしている。
Before energization of the
時刻t1では、ピエゾアクチュエータ31への通電が開始されると、ピエゾアクチュエータ31の伸長により、突起部322aが第一弁体110を噴孔方向、つまり、開弁方向へ押す。第一弁体110が噴孔方向へ変位すると、閉弁部111aが着座壁面25bから離座する。閉弁部111aが着座壁面25bから離座すると、流出開口部28が上圧力制御室部251aと連通状態になる。
At time t1, when energization of the
流出開口部28が上圧力制御室部251aと連通状態になると、上圧力制御室部251aの燃料は、流出開口部28を通り、流出通路24aから流出する。これにより、上圧力制御室部251aの燃料圧力は降下する。
When the
下圧力制御室部251bの燃料は、連通通路120aを通じて上圧力制御室部251aに流入する。そのため、上圧力制御室部251aの燃料圧力の降下に追従して、下圧力制御室部251bの燃料圧力も降下する。連通通路120aに第一絞り部120bが形成されているため、上圧力制御室部251aからの燃料の流出速度と比較して、下圧力制御室部251bから上圧力制御室部251aへの燃料の流通速度は遅くなる。そのため、下圧力制御室部251bの燃料圧力と上圧力制御室部251aの燃料圧力との間に差が生じる。つまり、上圧力制御室部251aの燃料圧力よりも下圧力制御室部251bの燃料圧力の方が高圧になる。第二弁体120は、上圧力制御室部251aの圧力降下により、下圧力制御室部251bの燃料から受ける閉弁方向の力によって流入開口部27に押しつけられ、流入開口部27の閉弁状態を維持する。
The fuel in the lower
ここで、下圧力制御室部251bの燃料圧力が低下すると、付勢部材収容空間254および圧力制御連通路253を介して下圧力制御室部251bと繋がっている圧力作用空間252の燃料圧力も低下する。
Here, when the fuel pressure in the lower pressure
時刻t2では、下圧力制御室部251bの燃料圧力が所定の圧力まで低下すると、圧力作用空間252の燃料圧力も所定の圧力まで低下する。すると、ノズルニードル50が、圧力作用空間252の燃料圧力およびニードルスプリング52から閉弁方向に受ける力よりも、ニードル室22の燃料圧力から受ける開弁方向の力の方が大きくなる。そのため、ノズルニードル50は開弁を開始する。
At time t2, when the fuel pressure in the lower
時刻t3では、ピエゾアクチュエータ31への通電を停止すると、ピエゾアクチュエータ31が収縮する。その結果、第一弁体110を開弁方向に押す駆動部30からの駆動力が作用しなくなるため、第一弁体110は、閉弁方向に向けた変位を開始する。
At time t3, when energization to the
時刻t4では、第一弁体110が閉弁すると、上圧力制御室部251aの燃料の流出開口部28からの流出が止まる。ここで、時刻t4では、上圧力制御室部251aの燃料圧力と下圧力制御室部251bの燃料圧力との間には差があり、下圧力制御室部251bの燃料圧力の方が高い。そのため、下圧力制御室部251bの燃料は連通通路120aを通り、上圧力制御室部251aへと流出する。下圧力制御室部251bの燃料が上圧力制御室部251aへ流出することにより、上圧力制御室部251aの燃料圧力は上昇する。
At time t4, when the
時刻t5では、上圧力制御室部251aの燃料圧力と下圧力制御室部251bの燃料圧力との差が小さくなる、または実質的に解消される。すると、第二弁体120が流入開口部27の高圧燃料から開弁方向に受ける力よりも、下圧力制御室部251bの燃料から閉弁方向に受ける力の方が小さくなる。その結果、第二弁体120が開弁を開始する。第二弁体120の開弁により、流入開口部27から上圧力制御室部251aに高圧燃料が流入する。さらに、第二弁体120の開弁によれば、所定の隙間120eを介して流入開口部27から下圧力制御室部251bにも高圧燃料が流入する。
At time t5, the difference between the fuel pressure in the upper pressure
時刻t6では、上圧力制御室部251aおよび下圧力制御室部251bの燃料圧力が所定の圧力まで上昇する。すると、下圧力制御室部251bと間接的に繋がっている圧力作用空間252の燃料圧力も、下圧力制御室部251bの燃料圧力と同様に上昇する。すると、ニードル室22の燃料圧力からノズルニードル50へ開弁方向に作用する力よりも、圧力作用空間252の燃料圧力およびニードルスプリング52からノズルニードル50へ閉弁方向に作用する力の方が大きくなる。そのため、圧力作用空間252の燃料によりノズルニードル50の閉弁方向に付与される力が大きくなり、ノズルニードル50は閉弁を開始する。時刻t6から時刻t7までの期間においては、ノズルニードル50が閉弁方向に変位することにより圧力作用空間252の体積が変化するため、流入開口部27から弁体収容空間251に燃料が流入したとしても、弁体収容空間251の圧力は一定を維持する。
At time t6, the fuel pressure in the upper
時刻t7では、ノズルニードル50が閉弁する。ノズルニードル50の開弁後、弁体収容空間251の燃料圧力は、流入通路21aの燃料圧力まで上昇する。よって、第二弁体120が下圧力制御室部251bの燃料から閉弁方向に受ける力と、流入開口部27の燃料から開弁方向に受ける力との差が小さくなる。すると、第二弁体120が、流入開口部27の燃料圧力から受ける開弁方向の力よりも、下圧力制御室部251bの燃料圧力および第二付勢部材130bから受ける閉弁方向の力の方が大きくなる。そのため、第二弁体120は下圧力制御室部251bの燃料圧力および第二付勢部材130bから受ける閉弁方向の力により着座壁面25bに着座し、流入開口部27を閉弁する。
At time t7, the
以上のように、本実施形態によれば、第二弁体120は、駆動部30により駆動されなくても、下圧力制御室部251bに充填された燃料から受ける力により流入開口部27を閉弁し得る。そのため、ノズルニードル50の閉弁時における、応答性を向上させるべく、仮に、流入開口部27の開口面積を大きくし、第二弁体120が流入通路21aの高圧燃料から受ける力が増加したとしても、駆動部30の負荷の増加が引き起こされ難い。よって、駆動部30への負荷の増加を抑制しつつ、圧力制御室25への高圧燃料の流入量を増加させて、ノズルニードル50の制御性を向上させることが可能な燃料噴射装置10を提供することが可能である。
As described above, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、第一弁体110の閉弁により、連通通路120aを通じて下圧力制御室部251bの燃料が上圧力制御室部251aへ流れ、上圧力制御室部251aの燃料圧力と下圧力制御室部251bの燃料圧力との差が小さくなる。これにより、上圧力制御室部251aの燃料が第二弁体120を閉弁方向へ押す力が小さくなるため、第二弁体120は、流入通路21aの高圧燃料から受ける力により流入開口部27を開弁する。よって、第二弁体120は、駆動部30により駆動されなくとも閉弁制御および開弁制御される。
Further, according to the present embodiment, when the
また、本実施形態によれば、流出開口部28および流入開口部27は、区画壁25aのうち第一弁体110および第二弁体120を共に着座させる着座壁面25bに開口している。故に、第一弁体110および第二弁体120と着座壁面25bとの間には、隙間が形成され難くなる。よって、上圧力制御室部251aの容積を低減しやすい。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、嵌合部材112は、第二弁体120に対して摺動可能に嵌合しており、かつ上圧力制御室部251aと下圧力制御室部251bとの間の液密状態を維持している。そのため、第一弁体110が付勢部材130から付勢力を受けることにより摺動したとしても、上圧力制御室部251aと下圧力制御室部251bとは嵌合部材112により圧力差が生じる状態で区分けされる。よって、下圧力制御室部251bに付勢部材130を収容しつつ、付勢部材130の付勢力で閉弁部材111を閉弁方向に押すことができる。尚、液密状態とは、嵌合部材112および第二弁体120の間を流通する燃料量が、第一絞り部120bを流通する燃料量よりも少ない状態とする。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、閉弁部材111と嵌合部材112とは別体で形成され、閉弁部材111は閉弁部111aと球面部111bとを備える。そして、球面部111bは、球面部111bが接触している嵌合部材112から閉弁方向の力を受ける。これにより、仮に、嵌合部材112の変位方向が着座壁面25bに対して傾いていたとしても、嵌合部材112の上圧力制御室部251a側の端面と球面部111bとの接触部分で嵌合部材112に対する閉弁部材111の相対的な回転が許容される。そのため、閉弁部材111は、着座壁面25bに閉弁部111aを着座させることができる。
Further, according to the present embodiment, the valve closing member 111 and the
また、本実施形態によれば、第二弁体120に閉弁方向の付勢力を作用させる付勢部材130が下圧力制御室部251bに収容される。そして、上圧力制御室部251aには、付勢部材130が収容されていない。このように、上圧力制御室部251aに付勢部材130を配置しない構成であれば、上圧力制御室部251aに付勢部材130を配置する場合と比較して、上圧力制御室部251aの容積を小さくすることが可能である。
Further, according to the present embodiment, the urging
以上の上圧力制御室部251aの容積低減によれば、第一弁体110が流出開口部28を閉弁後、上圧力制御室部251aの燃料圧力は、速やかに下圧力制御室部251bの燃料圧力に近づく。その結果、第一弁体110の閉弁から第二弁体120の開弁までの時間(図5 時刻t4〜t5参照)が短縮される。このような第二弁体120の開弁応答性の向上によれば、圧力作用空間252の燃料圧力は、早急に上昇し得る。したがって、ノズルニードル50の閉弁応答性が向上可能となる。
According to the above volume reduction of the upper
また、本実施形態によれば、第一弁体110および第二弁体120が収容される弁体収容空間251と、ノズルニードル50に圧力を作用させる燃料が充填される圧力作用空間252とに分かれている。そして、弁体収容空間251と圧力作用空間252とは圧力制御連通路253で連通されている。このような構成により、弁体収容空間251の容積を小さくし易くなるため、ノズルニードル50に作用する燃料の上昇および降下を短い時間で行うことができる。
In addition, according to the present embodiment, the valve
また、本実施形態によれば、第二弁体120と弁体収容空間251とは概ね相似な形状に形成されている。そして、第二弁体120は、弁体収容空間251の中心軸線と同軸になるように、この弁体収容空間251に収容されている。これらの構成により、弁体収容空間251と第二弁体120との間に形成される空間、即ち燃料が充填される燃料空間の容積が低減されやすくなる。
Moreover, according to this embodiment, the
そのため、容積が大きい形態と比較して弁体収容空間251の燃料圧力の上昇および降下を短い時間で行うことができる。よって、第二弁体120の応答性を向上することができ、延いては、ノズルニードル50の制御性を向上することが可能になる。
Therefore, it is possible to increase and decrease the fuel pressure in the valve
また、本実施形態によれば、流入開口部27は環状に形成され、流入開口部27と同軸となるように第二弁体120は弁体収容空間251に収容される。そのため、第二弁体120は、流入通路21aの高圧燃料から受ける力を、周方向に概ね均一に受けることが可能である。よって、流入通路21aの高圧燃料から受ける力で第二弁体120が開弁する場合に、第二弁体120は、弁体収容空間251に対して斜めになり難い。これにより、第二弁体120は円滑に開弁できる。
Further, according to the present embodiment, the
(第二実施形態)
次に、第二実施形態に関して図6および図7を用いて説明する。本実施形態では、圧力制御室25の構成が第一実施形態とは異なっている。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the configuration of the
図6のように、燃料噴射装置10は、付勢部材130を備えない。そのため、圧力制御室25には、付勢部材を収容するための付勢部材収容空間254が形成されていない。よって、弁体収容空間251と圧力作用空間252とが圧力制御連通路253で直接的に繋がっている。
As shown in FIG. 6, the
嵌合部材112の下圧力制御室部251b側に形成された端面112cには、小突起部112bが形成されている。小突起部112bは、嵌合部材112のうち、下圧力制御室部251bの底面25cに対向する端面112cに形成され、端面112cから底面25c方向へ突出している。第一弁体110の閉弁状態において、小突起部112bと底面25cとの間には、隙間が形成されている。また、第一弁体110の閉弁状態において、端面112cと底面25cとの間には、小突起部112bと底面25cとの間に形成された隙間よりも広い隙間が形成されている。第一弁体110が開弁し、嵌合部材112が変位すると、小突起部112bの先端は底面25cに密着する。小突起部112bの先端と底面25cとが密着した状態において、端面112cと底面25cとの間の隙間は維持されている。
A
次に燃料噴射装置10の作動について図7を用いて説明する。尚、時刻t2から時刻t7までの作動は、第一実施形態と実質同一である。
Next, the operation of the
時刻t1でピエゾアクチュエータ31への通電が開始される前では、上圧力制御室部251a、下圧力制御室部251bおとび流入通路21aの燃料圧力の実質的な差がない。そのため、上圧力制御室部251aおよび流入開口部27の燃料圧力から第二弁体120が受ける開弁方向の力と、下圧力制御室部251bから第二弁体120が受ける閉弁方向の力とが釣り合う。よって、第二弁体120、着座壁面25bに押し付けられていない。
Before energization of the
時刻t1では、ピエゾアクチュエータ31の伸長により、突起部322aが第一弁体110を噴孔方向、つまり、開弁方向へ押す。第一弁体110が噴孔23方向へ変位すると、閉弁部111aが着座壁面25bから離座する。閉弁部111aが着座壁面25bから離座すると、流出開口部28が上圧力制御室部251aと連通状態になる。そのため、上圧力制御室部251aの燃料圧力は、下圧力制御室部251bの燃料圧力に対して、相対的に負圧となる。よって、第二弁体120は、上圧力制御室部251aの燃料に吸い寄せられて閉弁方向の力を受け着座壁面25bに着座する。以上により、流入開口部27と弁体収容空間251との連通が遮断状態となる。
At time t1, the extension of the
時刻t8では、時刻t5で開始された高圧燃料の流入により、上圧力制御室部251a、下圧力制御室部251bおよび流入通路21aの燃料圧力の実質的な差がなくなる。そのため、第二弁体120が周囲の燃料から受ける閉弁方向の力が釣り合った状態となる。よって第二弁体120は時刻t8では着座壁面25bに着座せず、弁体収容空間251と流入開口部27との連通状態は維持される。そして、次回の噴射の時刻t1で流出開口部28が開弁されると、第二弁体120は閉弁する。
At time t8, due to the inflow of high pressure fuel started at time t5, there is no substantial difference in fuel pressure between the upper pressure
以上のように、本実施形態の第二弁体120は、第一弁体110の開弁により生じる燃料負圧により閉弁方向へ引き寄せられる。そのため、第二弁体120は、駆動部30により駆動されず、且つ、第二付勢部材130bに付勢されなくても、流入開口部27を適切に閉弁できる。
As described above, the
また、本実施形態によれば、圧力制御室25には、付勢部材収容空間254が形成されていない。そのため、付勢部材収容空間254が形成された構成と比較して、圧力制御室25の容積を小さくすることが可能である。そのため、容積が大きい形態と比較して弁体収容空間251の燃料圧力の上昇および降下を短い時間で行うことができる。よって、第二弁体120の応答性を向上することができ、延いては、ノズルニードル50の制御性を向上することが可能になる。
Further, according to the present embodiment, the urging
また、第二実施形態によれば、嵌合部材112のうち、下圧力制御室部251b側の端面112cには、小突起部112bが形成されている。これにより、第一弁体110の開弁状態において、小突起部112bの先端が弁体収容空間251の底面25cと接触する。そのため、第一弁体110の開弁状態において、端面112cと底面25cとの間に形成された隙間を維持することが可能である。つまり、端面112c全体が弁体収容空間251の底面25cに密着することを抑制することができる。これにより、端面112cと底面25cとの隙間に燃料を介在させておくことが可能である。よって、下圧力制御室部251bの燃料圧力から受ける閉弁方向の力を嵌合部材112に作用させることが可能である。
Further, according to the second embodiment, the
(他の実施形態)
以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は、上述した実施形態に何ら制限されることなく、以下に例示するように種々変形して実施することが可能である。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
(Other embodiments)
The preferred embodiments of the present disclosure have been described above. However, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as illustrated below. Not only combinations of parts that clearly show that combinations are possible in each embodiment, but also combinations of the embodiments even if they are not explicitly stated unless there is a problem with the combination. Is also possible.
なお、第一実施形態では、第一弁体110は、閉弁部111aおよび嵌合部112aを有する二つの部材で形成されている。しかしながら、第一弁体110は、閉弁部111aおよび嵌合部112aを有する一つの部材によって形成されていてもよい。
In the first embodiment, the
なお、第一実施形態では、付勢部材130は、第一付勢部材130aと第二付勢部材130bとを有していたが、第一付勢部材130aを有していなくてもよい。
In the first embodiment, the urging
なお、第二実施形態では、小突起部112bは端面112cに形成されていたが、底面25cのうち、端面112cに対向する位置に形成してもよい。つまり、端面112cの全体と底面25cの全体とが密着することを抑制することができる位置であれば、どのような位置に形成してもよい。
In the second embodiment, the
10 燃料噴射装置 112 嵌合部材
20 弁ボデー 110f 外周面
21a 流入通路 120 第二弁体
23 噴孔 120a 連通通路
24a 流出通路 120b 第一絞り部
25 圧力制御室 111a 閉弁部
25a 区画壁 111b 球面部
25b 着座壁面 130 付勢部材
27 流入開口部 251 弁体収容空間
28 流出開口部 251a 上圧力制御室部
30 駆動部 251b 下圧力制御室部
50 ノズルニードル 252 圧力作用空間
110 第一弁体 253 圧力制御連通路
111 閉弁部材
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記噴孔、燃料が充填された圧力制御室(25)、前記圧力制御室に高圧燃料を流入させる流入通路(21a)、および前記圧力制御室の燃料を流出させる流出通路(24a)が形成され、前記圧力制御室を区画する区画壁(25a)に前記流入通路の流入開口部(27)および前記流出通路の流出開口部(28)が開口している弁ボデー(20)と、
前記圧力制御室の燃料から閉弁方向の力を受け、前記圧力制御室の燃料圧力の上昇および降下によって前記弁ボデーに対して相対変位することで、前記噴孔の開弁および閉弁を行うノズルニードル(50)と、
前記圧力制御室に収容され、前記流出開口部の閉弁および開弁を行う第一弁体(110)と、
前記第一弁体を駆動し、前記第一弁体の開弁によって前記圧力制御室と前記流出通路とを連通させ、前記第一弁体の閉弁によって前記圧力制御室と前記流出通路との連通を遮断する駆動部(30)と、
前記駆動部に駆動される前記第一弁体の外周面(110f)に対し摺動可能に配置され、前記流入開口部の閉弁および開弁を行う第二弁体(120)と、を備え、
前記圧力制御室は、前記第二弁体の閉弁により、前記第一弁体を収容する上圧力制御室部(251a)と、前記第二弁体を挟んで前記上圧力制御室部とは反対側に位置する下圧力制御室部(251b)と、に区分けされ、
前記第二弁体には、前記上圧力制御室部と前記下圧力制御室部とを連通し、前記上圧力制御室部と前記下圧力制御室部との間に圧力差を生じさせる第一絞り部(120b)を有する連通通路(120a)が形成され、
前記第二弁体は、前記第一弁体の開弁による前記上圧力制御室部と前記流出通路との連通により、前記下圧力制御室部に充填された燃料から受ける力によって前記流入開口部を閉弁する燃料噴射装置。 A fuel injection device (10) for injecting fuel from an injection hole (23),
The nozzle hole, a pressure control chamber (25) filled with fuel, an inflow passage (21a) for allowing high-pressure fuel to flow into the pressure control chamber, and an outflow passage (24a) for letting out fuel in the pressure control chamber are formed. A valve body (20) in which an inflow opening (27) of the inflow passage and an outflow opening (28) of the outflow passage are opened in a partition wall (25a) partitioning the pressure control chamber;
The nozzle hole is opened and closed by receiving a force in the valve closing direction from the fuel in the pressure control chamber and being displaced relative to the valve body by the increase and decrease of the fuel pressure in the pressure control chamber. A nozzle needle (50);
A first valve body (110) housed in the pressure control chamber and closing and opening the outflow opening;
The first valve body is driven, the pressure control chamber and the outflow passage are communicated by opening the first valve body, and the pressure control chamber and the outflow passage are closed by closing the first valve body. A drive unit (30) for blocking communication;
A second valve body (120) disposed to be slidable with respect to the outer peripheral surface (110f) of the first valve body driven by the drive section and closing and opening the inflow opening. ,
The pressure control chamber includes an upper pressure control chamber portion (251a) that houses the first valve body by closing the second valve body, and an upper pressure control chamber portion that sandwiches the second valve body. And the lower pressure control chamber (251b) located on the opposite side,
The second valve body communicates the upper pressure control chamber portion and the lower pressure control chamber portion, and generates a pressure difference between the upper pressure control chamber portion and the lower pressure control chamber portion. A communication passage (120a) having a throttle portion (120b) is formed,
The second valve body includes the inflow opening by a force received from fuel filled in the lower pressure control chamber due to the communication between the upper pressure control chamber and the outflow passage by opening the first valve body. A fuel injection device that closes the valve.
前記流出開口部を閉弁する閉弁部(111a)と、
前記上圧力制御室部および前記下圧力制御室部の間の液密状態を維持しつつ前記第二弁体に摺動可能に嵌合する嵌合部(112a)と、を有する請求項1乃至3のいずれか1つに記載の燃料噴射装置。 The first valve body is
A valve closing portion (111a) for closing the outflow opening;
2. A fitting portion (112 a) that slidably fits to the second valve body while maintaining a liquid-tight state between the upper pressure control chamber portion and the lower pressure control chamber portion. 4. The fuel injection device according to any one of 3.
前記嵌合部材は、前記嵌合部を有し、
前記閉弁部材は、前記閉弁部と、前記嵌合部材と接触し前記嵌合部材の摺動に伴う力を受ける略球面上の球面部(111b)と、を備える請求項4に記載の燃料噴射装置。 The first valve body has a valve closing member (111) and a fitting member (112),
The fitting member has the fitting portion,
The said valve closing member is provided with the said valve closing part and the spherical surface part (111b) on the substantially spherical surface which contacts the said fitting member and receives the force accompanying the sliding of the said fitting member. Fuel injection device.
前記第一弁体および前記第二弁体を収容し、前記上圧力制御室部を含む弁体収容空間(251)と、
前記ノズルニードルに圧力を作用させる燃料が充填される圧力作用空間(252)と、
前記弁体収容空間と前記圧力作用空間とを連通させる圧力制御連通路(253)と、を有する請求項1乃至7のいずれか1つに記載の燃料噴射装置。 The pressure control chamber is
A valve body accommodating space (251) containing the first valve body and the second valve body and including the upper pressure control chamber;
A pressure acting space (252) filled with fuel for applying pressure to the nozzle needle;
The fuel injection device according to any one of claims 1 to 7, further comprising: a pressure control communication path (253) for communicating the valve body accommodation space and the pressure acting space.
前記第二弁体は、円筒状に形成され、前記弁体収容空間の仮想の中心軸線と同軸配置されるように前記弁体収容空間に収容されている請求項8に記載の燃料噴射装置。 The valve body accommodating space is a cylindrical space,
The fuel injection device according to claim 8, wherein the second valve body is formed in a cylindrical shape and is accommodated in the valve body accommodating space so as to be coaxially disposed with a virtual central axis of the valve body accommodating space.
前記第二弁体は、前記流入開口部と同軸となるように前記弁体収容空間に収容されている請求項8または9に記載の燃料噴射装置。 The inflow opening is formed in an annular shape,
The fuel injection device according to claim 8 or 9, wherein the second valve body is housed in the valve body housing space so as to be coaxial with the inflow opening.
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