JP2000249016A - Injector - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 この発明は、コントロールピストンとニード
ル弁とを流体的に接続することにより、軸芯ずれを吸収
することができると共に機械的強度に制約されない設計
が可能なインジェクタを提供する。
【解決手段】 圧力制御室内の圧力作用で昇降するコン
トロールピストン14の下端部14bに形成された凹部
53には、噴孔を開閉するニードル弁19の上端部19
aに形成された凸部54が、僅かの隙間57を介して嵌
入し、油室55を形成している。コントロールピストン
14のリフト時、油室55は負圧となり、油室55から
燃料チャンバ28に通じる連通路59に設けられた逆止
弁58が連通路59を閉じ、ニードル弁19は追従して
リフトする。コントロールピストン14の下降時、逆止
弁58は開き、余剰燃料は燃料チャンバ28に排出さ
れ、ニードル弁19が下降する。
(57) [Problem] To provide an injector capable of absorbing axial misalignment and being designed without being restricted by mechanical strength by fluidly connecting a control piston and a needle valve. provide. SOLUTION: A concave portion 53 formed in a lower end portion 14b of a control piston 14 which moves up and down by the action of pressure in a pressure control chamber has an upper end portion 19 of a needle valve 19 which opens and closes an injection hole.
The convex portion 54 formed in a is fitted through a slight gap 57 to form an oil chamber 55. When the control piston 14 is lifted, the oil chamber 55 has a negative pressure, the check valve 58 provided in the communication path 59 communicating from the oil chamber 55 to the fuel chamber 28 closes the communication path 59, and the needle valve 19 follows the lift. I do. When the control piston 14 descends, the check valve 58 opens, excess fuel is discharged into the fuel chamber 28, and the needle valve 19 descends.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、ニードル弁を作
動させることにより先端に形成された噴孔から燃料を燃
焼室内に噴射するインジェクタに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an injector for injecting fuel into a combustion chamber from an injection hole formed at a tip by operating a needle valve.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、ディーゼルエンジンのようなエン
ジンに適用される燃料噴射システムとして、コモンレー
ル式燃料噴射システムが知られている。コモンレール式
燃料噴射システムは、燃料供給ポンプによってエンジン
の運転状態等に基づいて定められる高圧の所定圧力に加
圧された燃料噴射制御用の作動流体をコモンレールに貯
留し、コモンレールに貯留した燃料を通常複数個配設さ
れ且つ電磁弁制御によって作動されるインジェクタから
対応する燃焼室内に噴射することにより、噴射圧力の高
圧化を図り、燃料の噴射タイミング及び噴射量等の噴射
条件を、エンジン回転数やアクセル踏込み量等のエンジ
ンの運転状態に応じて最適に制御することを可能にした
燃料噴射システムである。システムに備わるコントロー
ラは、加圧燃料が各インジェクタにおいて上記最適な噴
射条件で噴射されるように、各センサから検出信号とし
て入力されたエンジンの運転状態に応じて、コモンレー
ル内の燃料圧と各インジェクタに設けられた電磁弁の作
動とを制御している。2. Description of the Related Art Conventionally, a common rail type fuel injection system is known as a fuel injection system applied to an engine such as a diesel engine. The common rail fuel injection system stores a working fluid for fuel injection control pressurized to a predetermined high pressure determined based on an operating state of the engine by a fuel supply pump in a common rail, and normally stores the fuel stored in the common rail. By injecting a plurality of injectors into the corresponding combustion chambers from injectors operated by solenoid valve control, the injection pressure is increased, and the injection conditions such as fuel injection timing and injection amount are controlled by the engine speed and the engine speed. This is a fuel injection system that enables optimal control in accordance with the operating state of the engine such as the amount of accelerator depression. The controller provided in the system determines the fuel pressure in the common rail and each injector in accordance with the operating state of the engine input as a detection signal from each sensor so that the pressurized fuel is injected under the above-described optimum injection conditions in each injector. And the operation of the solenoid valve provided in the control unit.
【0003】コモンレール式燃料噴射システムが適用さ
れるエンジンの燃料噴射装置に用いられているインジェ
クタの一例が、特開平9−32681号公報に開示され
ている。このインジェクタは、作動流体として高圧の燃
料を利用する形式のインジェクタであり、インジェクタ
内に配設され且つ燃料圧力でインジェクタの先端に形成
されている噴孔を開閉させる弁体は、バランスチャンバ
に端面が露出するコントロールピストンと噴射孔を開閉
するニードルとから構成されている。コントロールピス
トンは、ホルダ本体内に摺動可能に支持され、ニードル
はノズル本体内に摺動可能に支持されている。コントロ
ールピストン及びニードルは、共に細径で且つ軸方向に
長尺な部品であるので、両者を一体的に製作すると軸芯
精度を非常に高精度にする必要がある。したがって、コ
ントロールピストンはニードルに対して接続部材によっ
て接続されている。接続部材は、コントロールピストン
とニードルとを軸芯方向に一体的に保持するが、軸芯方
向と直交する方向の軸芯ずれを許容するばね力を有して
いる。An example of an injector used in a fuel injection device of an engine to which a common rail fuel injection system is applied is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-32681. This injector is a type of injector that uses high-pressure fuel as a working fluid, and a valve body that is disposed in the injector and that opens and closes an injection hole formed at the tip of the injector by fuel pressure has an end face in a balance chamber. The control piston includes a control piston that exposes the nozzle and a needle that opens and closes the injection hole. The control piston is slidably supported within the holder body, and the needle is slidably supported within the nozzle body. Since both the control piston and the needle are parts having a small diameter and a long length in the axial direction, it is necessary to make the axial center accuracy extremely high if both are manufactured integrally. Accordingly, the control piston is connected to the needle by the connecting member. The connection member holds the control piston and the needle integrally in the axial direction, but has a spring force that allows axial misalignment in a direction orthogonal to the axial direction.
【0004】上記のインジェクタにおいては、コントロ
ールピストンとニードルとの間に軸芯ずれが生じても、
その軸芯ずれを接続部材のばね変形によって吸収するこ
とができ、コントロールピストンとニードルとの軸芯を
互いに高い精度で整合させる必要がなくなる。このイン
ジェクタによれば、コントロールピストンとニードルと
の互いの軸芯方向の円滑な摺動が確保され、両者の組立
連結をワンタッチで行うことができて組立作業性を向上
することができると共に、製作コストを低減することも
できるという優れた作用・効果が得られている。[0004] In the above-mentioned injector, even if a shaft misalignment occurs between the control piston and the needle,
The axial misalignment can be absorbed by the spring deformation of the connecting member, and it is not necessary to align the axial centers of the control piston and the needle with high accuracy. According to this injector, smooth sliding of the control piston and the needle in the axial direction of each other is ensured, and the assembly and connection of the two can be performed with one touch, so that assembling workability can be improved and the manufacturing can be performed. An excellent action and effect that cost can be reduced is obtained.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、コントロー
ルピストンとニードルとは、接続部材という機械的な係
合によって接続すると、接続部材にはコントロールピス
トンの上昇又は下降速度(加速度)に見合った連結強度
が必要となる。また、機械的に直接的に接続されるの
で、コントロールピストンとニードルとの一方の動きが
タイムラグ無しに直ちに他方の移動に反映するが、コン
トロールピストンとニードルとの間に軸芯方向の作動に
おいて多少の緩衝性が存在している方がインジェクタの
特性として好ましい場合もある。したがって、軸芯方向
に分割されて配設されているコントロールピストンとニ
ードルとを機械的な接続手段によらずに、流体的な手段
で連結することで、インジェクタの設計や製作上の管理
等の観点で制約が少ないインジェクタを得る点で解決す
べき課題がある。By the way, when the control piston and the needle are connected by mechanical engagement of a connecting member, the connecting member has a connection strength corresponding to the ascending or descending speed (acceleration) of the control piston. Required. In addition, since it is directly connected mechanically, the movement of one of the control piston and the needle immediately reflects the movement of the other without a time lag. In some cases, the presence of the buffering property is preferable as a characteristic of the injector. Therefore, by connecting the control piston and the needle, which are divided and arranged in the axial direction, by fluid means without using mechanical connection means, it is possible to control the design and manufacturing of the injector. There is a problem to be solved in obtaining an injector with few restrictions from a viewpoint.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明の目的は、上記
課題を解決することであり、コントロールピストンとニ
ードルとを流体的に接続させることで、接続強度に関す
るインジェクタの設計や製作上の管理等の観点で制約が
少ないインジェクタを提供し、また、コントロールピス
トンとニードルとを軸芯方向の作動において緩衝性を持
たせて互いに接続可能とし、ニードルをより安定して作
動させることができるインジェクタを提供することであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to control the injector design and manufacturing related to the connection strength by fluidly connecting the control piston and the needle. In addition, the present invention provides an injector that can control the control piston and the needle so that they can be connected to each other with cushioning in the operation in the axial direction, thereby enabling the needle to operate more stably. It is to be.
【0007】この発明は、上記の目的を達成するため、
以下のように構成されている。即ち、この発明は、燃料
を噴射する噴孔を備えた本体内を往復動し且つ燃料圧で
前記噴孔を開放する弁体、該弁体が貫通した前記本体内
において前記弁体の周りに形成された燃料を溜める燃料
チャンバ、前記本体内に形成され且つ前記弁体に対する
作動流体の圧力作用によって前記弁体のリフトを制御す
る圧力制御室を具備し、前記弁体は、前記圧力制御室に
一端部の端面が露出し且つ前記燃料チャンバを貫通する
コントロールピストン及び一端部の端面と前記コントロ
ールピストンの他端部の端面とが互いに対向面となる対
向状態で配置され且つ他端部で前記噴孔を開閉するニー
ドルから成り、前記コントロールピストンと前記ニード
ルとは、前記対向面間に形成された油室、及び前記油室
と前記燃料チャンバとを連通する連通路、及び前記連通
路に配設され前記燃料チャンバから前記油室への燃料の
流れを規制する流量規制手段を有する流体的接続部を介
して接続されており、前記コントロールピストンのリフ
ト時に前記連通路を通じての燃料の前記油室内への流入
を前記流量規制手段によって規制して前記油室内の燃料
圧を低下させることにより前記コントロールピストンに
追従して前記ニードルをリフトさせることから成るイン
ジェクタに関する。[0007] In order to achieve the above object, the present invention provides
It is configured as follows. That is, the present invention provides a valve element which reciprocates in a main body having an injection hole for injecting fuel and opens the injection hole by fuel pressure, and the valve element penetrates around the valve element in the main body. A fuel chamber for storing the formed fuel, a pressure control chamber formed in the main body and controlling lift of the valve body by a pressure action of a working fluid on the valve body, wherein the valve body is the pressure control chamber; An end face of one end is exposed and the control piston penetrating the fuel chamber and the end face of the one end and the end face of the other end of the control piston are arranged so as to face each other and face each other. The control piston and the needle are formed of a needle that opens and closes an injection hole. The control piston and the needle have an oil chamber formed between the facing surfaces, and a communication path that communicates the oil chamber with the fuel chamber. A fluid connection portion provided in the communication passage and having a flow rate regulating means for regulating a flow of fuel from the fuel chamber to the oil chamber; and a fuel through the communication passage when the control piston is lifted. The present invention relates to an injector which lifts the needle following the control piston by lowering the fuel pressure in the oil chamber by restricting the inflow into the oil chamber by the flow rate control means.
【0008】この発明のインジェクタは、上記のように
構成されているので、噴孔から燃料を噴射するためにコ
ントロールピストンがリフトして、コントロールピスト
ンとニードルとが互いに離間する方向に移動しようとす
る場合には、両対向面間に既に形成されていてさらに拡
大しようとする油室又は両者が離間するときに両対向面
間に形成されることになる油室の燃料圧は低下し、或い
は負圧が形成されるので、燃料圧に基づいてニードルに
作用する力のバランスがリフト方向に作用し、ニードル
はコントロールピストンに追従してリフトする。ニード
ルは噴孔を開放して燃料を燃焼室に噴射する。噴孔から
の燃料の噴射を停止するためにコントロールピストンが
下降して、コントロールピストンがニードルとが互いに
接近する場合には、油室内の燃料の圧力が高くなってニ
ードルはコントロールピストンに押されて下降する。こ
のとき、余分な燃料は油室から連通路及び流量規制手段
を通して燃料チャンバに押し出される。ニードルは、噴
孔を閉鎖して燃料の燃焼室への噴射を停止する。コント
ロールピストンとニードルとは、機械的な接続部材を用
いることがないので機械的な強度に制約されることな
く、流体的に接続される。また、流体的な接続部は機械
的な接続と比較して両者間の追従に僅かな遅れが有る
が、それ故に、接続部にはコントロールピストンとニー
ドルとの作動にダンピング作用或いはバウンド防止作用
等を与える緩衝性が備わる。[0008] Since the injector of the present invention is configured as described above, the control piston lifts in order to inject fuel from the injection hole, and the control piston and the needle tend to move in a direction away from each other. In such a case, the fuel pressure in the oil chamber that has already been formed between the opposing surfaces and that is to be further expanded or that is formed between the opposing surfaces when they are separated from each other decreases or becomes negative. Since the pressure is formed, the balance of the force acting on the needle based on the fuel pressure acts in the lift direction, and the needle follows the control piston and lifts. The needle opens the injection hole and injects fuel into the combustion chamber. When the control piston descends to stop the injection of fuel from the injection hole and the control piston comes close to the needle, the pressure of the fuel in the oil chamber increases and the needle is pushed by the control piston. Descend. At this time, excess fuel is pushed out of the oil chamber into the fuel chamber through the communication passage and the flow rate regulating means. The needle closes the injection hole to stop fuel injection into the combustion chamber. The control piston and the needle are fluidly connected without being restricted by mechanical strength because no mechanical connecting member is used. Also, the fluid connection has a slight delay in following the mechanical connection as compared with the mechanical connection. Therefore, the connection has a damping action or a bounce prevention action on the operation of the control piston and the needle. It has a buffering property that gives
【0009】前記油室は、前記コントロールピストン及
び前記ニードルの前記対向面の一方に形成された凹部の
壁面と前記対向面の他方に形成され且つ前記凹部に緩く
嵌入している凸部の端面とによって画定される。この場
合、前記連通路は、前記コントロールピストンに貫通し
て形成される。前記本体内において前記ニードルの軸芯
方向中間部の周りには前記ニードルをリフトさせるため
の先細の油溜まり室が形成されており、前記凹部又は前
記凸部が形成されている領域を除いた前記ニードルの前
記対向面の軸芯方向投影面積は、前記油溜まり室に面す
る前記ニードルの軸芯方向投影面積よりも小さく設定さ
れている。ニードルについてこのような面積を設定する
ことにより、油室における燃料圧が負圧にまで低下する
ときには、ニードルは油溜まり室の燃料圧に基づいてリ
フトを開始する。The oil chamber has a wall surface of a concave portion formed on one of the opposing surfaces of the control piston and the needle, and an end surface of a convex portion formed on the other of the opposing surface and loosely fitted in the concave portion. Defined by In this case, the communication passage is formed to penetrate the control piston. A tapered oil sump chamber for lifting the needle is formed around the axial center portion of the needle in the main body, and the tapered oil sump chamber is formed excluding a region where the concave portion or the convex portion is formed. An axial projection area of the facing surface of the needle is set smaller than an axial projection area of the needle facing the oil reservoir. By setting such an area for the needle, when the fuel pressure in the oil chamber drops to a negative pressure, the needle starts lifting based on the fuel pressure in the oil sump chamber.
【0010】前記コントロールピストンの前記他端部と
前記ニードルの前記一端部にはスリーブが跨がって嵌合
されており、前記油室は、前記両対向面と、前記スリー
ブの内面とによって画定される。前記コントロールピス
トンの前記他端部と前記ニードルの前記一端部にはそれ
ぞれ縮径部を形成し、前記スリーブを前記両縮径部に跨
がって嵌合させてもよい。スリーブを用いて接続部を構
成する場合、連通路は、前記スリーブに貫通して形成さ
れる。前記本体内において前記ニードルの軸芯方向中間
部の周りには前記ニードルをリフトさせるための先細の
油溜まり室が形成されており、前記縮径部の前記端面を
除いた前記ニードルの前記対向面の軸芯方向投影面積
は、前記油溜まり室に面する軸芯方向投影面積よりも小
さく設定されている。ニードルについてこのような面積
を設定することにより、油室における燃料圧が負圧にま
で低下するときには、ニードルは油溜まり室の燃料圧に
基づいてリフトを開始する。A sleeve is fitted over the other end of the control piston and the one end of the needle, and the oil chamber is defined by the two opposing surfaces and the inner surface of the sleeve. Is done. A reduced diameter portion may be formed at each of the other end of the control piston and the one end of the needle, and the sleeve may be fitted over the both reduced diameter portions. When the connecting portion is formed using the sleeve, the communication path is formed to penetrate the sleeve. A tapered oil sump chamber for lifting the needle is formed around the axial center portion of the needle in the main body, and the facing surface of the needle excluding the end surface of the reduced diameter portion is formed. Is set smaller than the projected area in the axial direction facing the oil sump chamber. By setting such an area for the needle, when the fuel pressure in the oil chamber drops to a negative pressure, the needle starts lifting based on the fuel pressure in the oil sump chamber.
【0011】前記流量規制手段は、前記連通路に形成さ
れたオリフィスによって構成される。オリフィスによる
絞り作用によって燃料チャンバから油室に向かう燃料の
流れが制限を受ける。前記流量規制手段は、また、前記
連通路に配設され且つ燃料の前記油室から前記燃料チャ
ンバに向かう方向の流れを許容するが前記燃料チャンバ
から前記油室への流れを阻止する逆止弁によっても構成
される。流量規制手段を逆止弁で構成する場合は、前記
逆止弁は、前記連通路の前記燃料チャンバ側に開口する
開口部に配置されたボール、及び前記連通路が形成され
ている前記コントロールピストン又は前記スリーブに外
嵌されて前記ボールを前記連通路の前記開口部を封鎖す
る方向に付勢する板ばねから構成される。前記逆止弁
は、また、前記連通路が形成されている前記コントロー
ルピストン又は前記スリーブに前記連通路の前記燃料チ
ャンバ側に開口する開口部を覆う位置に嵌合された弾性
板から構成し、前記弾性板は前記油室内の高圧の燃料圧
によって弾性変形して前記開口部を開放し、前記油室内
が低圧又は負圧となるときに自己の弾性によって前記開
口部を封鎖してもよい。The flow regulating means is constituted by an orifice formed in the communication passage. The orifice restricts the flow of fuel from the fuel chamber to the oil chamber. The check valve is disposed in the communication passage and allows a flow of fuel in a direction from the oil chamber toward the fuel chamber, but prevents a flow from the fuel chamber to the oil chamber. It is also constituted by When the flow rate regulating means is constituted by a check valve, the check valve includes a ball disposed in an opening of the communication passage that opens on the fuel chamber side, and the control piston in which the communication passage is formed. Alternatively, it is constituted by a leaf spring which is externally fitted to the sleeve and biases the ball in a direction for closing the opening of the communication passage. The check valve further comprises an elastic plate fitted to the control piston or the sleeve in which the communication path is formed, at a position covering an opening of the communication path that opens on the fuel chamber side, The elastic plate may be elastically deformed by the high fuel pressure in the oil chamber to open the opening, and the opening may be closed by its own elasticity when the oil chamber becomes low pressure or negative pressure.
【0012】コントロールピストンがニードルに対して
リフトし油室が負圧になるときは、逆止弁のボール又は
弾性板が連通路の開口部を閉じ、燃料が燃料チャンバか
ら連通路を通じて油室に流入するのを阻止する。また、
燃料チャンバからの燃料漏れによって油室に浸入した余
分な燃料は、コントロールピストンが下降するときに圧
力を高められて、板ばねのばね力に抗してボールを連通
路の開口部から浮かせて逆止弁を開弁するか、又は弾性
板を弾性変形させて連通路の開口部を開放するので、油
室内の燃料は連通路及び逆止弁を通じて燃料チャンバに
排出される。When the control piston lifts with respect to the needle and the oil chamber becomes negative pressure, the ball or elastic plate of the check valve closes the opening of the communication passage, and fuel flows from the fuel chamber to the oil chamber through the communication passage. Prevent inflow. Also,
Excess fuel that has entered the oil chamber due to fuel leakage from the fuel chamber is increased in pressure when the control piston descends, causing the ball to float up from the opening in the communication passage against the spring force of the leaf spring. Since the stop valve is opened or the elastic plate is elastically deformed to open the opening of the communication passage, the fuel in the oil chamber is discharged to the fuel chamber through the communication passage and the check valve.
【0013】前記圧力制御室は前記本体に固定されたコ
ントロールスリーブによって形成され且つ燃料圧によっ
て前記弁体のリフトを制御するバランスチャンバであ
る。インジェクタには、バランスチャンバからの排出路
を開閉する開閉弁を駆動するアクチュエータが設けられ
ており、アクチュエータによって開閉弁を駆動すること
により、該バランスチャンバ内の燃料圧力は開いた排出
路を通じて燃料タンクへ戻される。The pressure control chamber is a balance chamber formed by a control sleeve fixed to the main body and controlling the lift of the valve body by fuel pressure. The injector is provided with an actuator that drives an on-off valve that opens and closes a discharge path from the balance chamber. By driving the on-off valve with the actuator, the fuel pressure in the balance chamber increases the fuel tank through the open discharge path. Returned to
【0014】前記本体は、前記コントロールピストンを
軸方向に摺動可能に支持するホルダ本体と該ホルダ本体
に連結された前記ニードルを軸方向に摺動可能に支持す
る前記噴孔を備えたノズル本体とから構成されている。The main body includes a holder main body that supports the control piston so as to be slidable in the axial direction, and a nozzle main body including the injection hole that supports the needle connected to the holder main body so as to be slidable in the axial direction. It is composed of
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ、こ
の発明によるインジェクタの実施例を説明する。図1は
この発明によるインジェクタクの一実施例を示す縦断面
図、図2は図1に示すインジェクタのコントロールピス
トンとニードルとの流体的接続部の構造を示す拡大断面
図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an injector according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of an injector according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a structure of a fluid connection between a control piston and a needle of the injector shown in FIG.
【0016】図1に示すこの発明によるインジェクタ1
は、コモンレール噴射システム又はアキュムレータ噴射
システム(図示せず)に適用されるインジェクタであ
る。燃料噴射ポンプから共通の通路や蓄圧室(以下、
「コモンレール」という。)に供給された燃料は、コモ
ンレールから燃料供給管(図示せず)を通じてインジェ
クタ1から各燃焼室に噴射される。インジェクタ1は、
本体2をシリンダヘッド等のベースに設けた穴部(図示
せず。)にシール部材を介して密封状態に取り付けるこ
とにより、エンジンに組み付けられる。An injector 1 according to the present invention shown in FIG.
Is an injector applied to a common rail injection system or an accumulator injection system (not shown). Common passages and accumulators (hereinafter referred to as fuel injection pumps)
It is called "common rail". ) Is injected from the common rail into each combustion chamber from the injector 1 through a fuel supply pipe (not shown). The injector 1
The main body 2 is attached to a hole (not shown) provided in a base such as a cylinder head or the like in a sealed state via a sealing member, whereby the main body 2 is assembled to an engine.
【0017】コモンレールから延びる燃料供給管が接続
される燃料入口プラグ3は、本体2の上部に設けられた
ブラケット4に取り付けられている。本体2及び燃料入
口プラグ3とブラケット4との間のシールは、それぞれ
Oリングから成るシール部材5,6によって達成されて
いる。また、本体2の上端部には、スリーブナット8を
本体2の外周部に形成されたねじ部に螺入することによ
って、電磁二方弁としての電磁弁7が密封状に固定され
ている。電磁弁7を作動させるために、コントロールユ
ニット9からの制御電流がソレノイド10に供給され
る。A fuel inlet plug 3 to which a fuel supply pipe extending from the common rail is connected is attached to a bracket 4 provided on an upper part of the main body 2. The seal between the main body 2 and the fuel inlet plug 3 and the bracket 4 is achieved by sealing members 5 and 6 each comprising an O-ring. An electromagnetic valve 7 as an electromagnetic two-way valve is hermetically fixed to the upper end of the main body 2 by screwing a sleeve nut 8 into a threaded portion formed on the outer periphery of the main body 2. A control current from a control unit 9 is supplied to a solenoid 10 to operate the solenoid valve 7.
【0018】本体2には、燃料入口プラグ3の燃料入口
11に連通する送油孔12と、送油孔12に連通し且つ
本体2の長手方向に延びる中空部13が形成されてい
る。中空部13には、コントロールピストン14が往復
動可能に配設されている。中空部13のほぼ中央部に
は、コントロールピストン14の往復動を案内する縮径
されたガイド部15が形成されている。本体2は、コン
トロールピストン14を往復動案内するホルダ本体2a
と、ホルダ本体2aの先端側においてスリーブナット1
7によって取り付けられたノズル本体16とから構成さ
れている。ノズル本体16には中空部13と連通する中
空穴18が形成されており、中空穴18内には、ニード
ル19が周囲に高圧燃料の通路となる隙間31を残す状
態で摺動可能に挿通されている。ニードル19は、流体
的な作用で接続する接続部20を介してコントロールピ
ストン14に接続されており、コントロールピストン1
4とニードル19とは、本体2内を往復動する弁体を構
成している。The main body 2 has an oil feed hole 12 communicating with the fuel inlet 11 of the fuel inlet plug 3, and a hollow portion 13 communicating with the oil feed hole 12 and extending in the longitudinal direction of the main body 2. A control piston 14 is provided in the hollow portion 13 so as to be able to reciprocate. At a substantially central portion of the hollow portion 13, a reduced-diameter guide portion 15 for guiding the reciprocating motion of the control piston 14 is formed. The main body 2 is a holder main body 2a for guiding the control piston 14 in a reciprocating motion.
And a sleeve nut 1 on the tip side of the holder body 2a.
And a nozzle main body 16 attached by a nozzle 7. A hollow hole 18 communicating with the hollow portion 13 is formed in the nozzle body 16, and a needle 19 is slidably inserted into the hollow hole 18 in a state where a gap 31 serving as a high-pressure fuel passage is left around the needle 19. ing. The needle 19 is connected to the control piston 14 via a connecting portion 20 which is connected by a fluid action.
The valve body 4 and the needle 19 constitute a valve body that reciprocates in the main body 2.
【0019】ノズル本体16の先端には燃料を燃焼室に
噴射する噴孔21が形成されている。ニードル19の先
端である他端部に形成されたテーパ面22bはノズル本
体16のシート面23に対して座着可能であり、座着し
た状態ではニードル19は噴孔21を閉じている。ニー
ドル19がリフトして、テーパ面22bとシート面23
との間が開くと、高圧燃料は噴孔21から燃焼室へ噴射
される。An injection hole 21 for injecting fuel into the combustion chamber is formed at the tip of the nozzle body 16. The tapered surface 22b formed at the other end, which is the tip of the needle 19, can be seated on the seat surface 23 of the nozzle body 16, and the needle 19 closes the injection hole 21 in the seated state. The needle 19 is lifted, and the tapered surface 22b and the seat surface 23
Is opened, the high-pressure fuel is injected from the injection hole 21 into the combustion chamber.
【0020】本体2の中空部13にはコントロールスリ
ーブ24が本体2の上部段部に係合する状態で配置され
ており、コントロールスリーブ24は本体2の上端部に
螺入されたプラグ26によって中空部13内に固定され
ている。コントロールスリーブ24の周りにおいて中空
部13内には環状の燃料チャンバ25が形成されてい
る。燃料チャンバ25は、本体1に形成された送油孔1
2を通じて燃料入口プラグ3の燃料入口11に連通して
いる。燃料チャンバ25は、ガイド部15に形成された
燃料路27を通じて、中空部13内のコントロールピス
トン14の周囲に形成されている燃料チャンバ28に連
通しており、燃料チャンバ28は、更にノズル本体16
に形成されている燃料路29を通じて油溜まり室30及
びニードル19と中空穴18との隙間である燃料路31
に連通している。油溜まり室30を構成している壁面の
一部となっているニードル19のテーパ面22a(リフ
トした後には、ニードル19の先端に形成されているテ
ーパ面22bも含めて)は弁体の第一受圧面を構成して
おり、両テーパ面22a,22bに作用する燃料圧は弁
体に対して図面上方に向かってリフトさせる力を与え
る。A control sleeve 24 is disposed in the hollow portion 13 of the main body 2 so as to engage with the upper step of the main body 2. The control sleeve 24 is hollowed by a plug 26 screwed into the upper end of the main body 2. It is fixed in the part 13. An annular fuel chamber 25 is formed in the hollow portion 13 around the control sleeve 24. The fuel chamber 25 is provided with an oil feed hole 1 formed in the main body 1.
2 communicates with the fuel inlet 11 of the fuel inlet plug 3. The fuel chamber 25 communicates with a fuel chamber 28 formed around the control piston 14 in the hollow portion 13 through a fuel passage 27 formed in the guide portion 15.
A fuel passage 31 which is a gap between the oil reservoir chamber 30 and the needle 19 and the hollow hole 18 through a fuel passage 29 formed in
Is in communication with The tapered surface 22a of the needle 19 (including the tapered surface 22b formed at the tip of the needle 19 after lifting), which is a part of the wall surface that constitutes the oil reservoir chamber 30, is the first member of the valve body. The fuel pressure acting on one taper surface 22a and 22b gives a force to lift the valve body upward in the drawing.
【0021】コントロールスリーブ24の先端側に開口
した中空穴32には、コントロールピストン14の上端
部14aが摺動可能に嵌入されており、中空穴32に
は、その壁面とコントロールピストン14の上端部14
a側に形成されている端面とで圧力制御室としてのバラ
ンスチャンバ33が形成されている。コントロールスリ
ーブ24にはバランスチャンバ33と燃料チャンバ25
とを連通する絞り機能付きの供給路(図示せず)が形成
されている。コントロールピストン14の端面は、バラ
ンスチャンバ33内の燃料圧を受けてコントロールピス
トン14を下降させる方向に力を作用させる第二受圧面
を構成している。コントロールスリーブ24には、バラ
ンスチャンバ33内の燃料を排出するため一端がバラン
スチャンバ33に開口する排出路34が形成されてい
る。An upper end portion 14a of the control piston 14 is slidably fitted in a hollow hole 32 opened on the distal end side of the control sleeve 24, and the wall surface and the upper end portion of the control piston 14 are fitted in the hollow hole 32. 14
A balance chamber 33 as a pressure control chamber is formed by the end face formed on the side a. The control sleeve 24 includes a balance chamber 33 and a fuel chamber 25.
A supply path (not shown) with a throttling function is formed, which communicates with. The end face of the control piston 14 constitutes a second pressure receiving surface that receives a fuel pressure in the balance chamber 33 and applies a force in a direction to lower the control piston 14. The control sleeve 24 is formed with a discharge path 34 having one end opened to the balance chamber 33 for discharging the fuel in the balance chamber 33.
【0022】電磁弁7のアクチュエータであるソレノイ
ド10には、コントロールユニット9からの制御信号と
して大きさが制御された電流が供給される。アーマチュ
ア35は、電磁弁7のソレノイド10の励磁又は消磁に
応じてインジェクタ1の軸芯方向に変位し、アーマチュ
ア35に取付けられ且つプラグ26の中空室37内を摺
動する開閉弁体36が排出路34の他方の開口を開閉す
る。電磁弁7を作動させて排出路34を開閉させること
により、バランスチャンバ33内の燃料圧が制御され、
コントロールピストン14に働く押下げ力の大きさが制
御される。A current whose magnitude is controlled is supplied as a control signal from a control unit 9 to a solenoid 10 which is an actuator of the solenoid valve 7. The armature 35 is displaced in the axial direction of the injector 1 in response to the excitation or demagnetization of the solenoid 10 of the solenoid valve 7, and the on-off valve body 36 attached to the armature 35 and sliding in the hollow chamber 37 of the plug 26 discharges. The other opening of the path 34 is opened and closed. By operating the solenoid valve 7 to open and close the discharge path 34, the fuel pressure in the balance chamber 33 is controlled,
The magnitude of the pressing force acting on the control piston 14 is controlled.
【0023】電磁弁7は、戻しばね40を備えたネガテ
ィブに作動する構造を有している。即ち、開閉弁体36
は、ソレノイド10が非通電状態にあるときは戻しばね
40のばね力によって付勢されて排出路34を閉じてお
り、ソレノイド10が通電状態にあるときは、アーマチ
ュア35は戻しばね40のばね力に打ち勝ってリフト
し、開閉弁体36を引き上げて排出路34を開放する。The solenoid valve 7 has a negatively operated structure having a return spring 40. That is, the on-off valve body 36
When the solenoid 10 is in a non-energized state, the discharge path 34 is closed by being urged by the spring force of the return spring 40, and when the solenoid 10 is in an energized state, the armature 35 is actuated by the spring force of the return spring 40. , Lift the opening and closing valve body 36 to open the discharge path 34.
【0024】コントロールピストン14には、その軸芯
方向の略中間位置において、ばね受け38が取り付けら
れており、ガイド部15とばね受け38との間には、リ
ターンスプリング39が圧縮状態に配設されている。リ
ターンスプリング39は、バランスチャンバ33内の燃
料圧と同様に、コントロールピストン14に下降方向、
即ち、ノズル先端側に向かう力を与える。バランスチャ
ンバ33内の燃料圧に基づく力、第一受圧面であるニー
ドル19の油溜まり室30に面するテーパ面22aに作
用する燃料圧によるリフト力、弁体に作用するリターン
スプリング39の戻し力、及び後述する接続部20にお
ける燃料圧の圧力作用による力のバランスによってニー
ドル19のリフトが制御される。A spring support 38 is attached to the control piston 14 at a substantially intermediate position in the axial direction, and a return spring 39 is arranged between the guide portion 15 and the spring support 38 in a compressed state. Have been. The return spring 39 moves the control piston 14 downward in the same direction as the fuel pressure in the balance chamber 33,
That is, a force toward the nozzle tip side is applied. The force based on the fuel pressure in the balance chamber 33, the lift force by the fuel pressure acting on the tapered surface 22a facing the oil reservoir chamber 30 of the needle 19 as the first pressure receiving surface, and the return force of the return spring 39 acting on the valve element. The lift of the needle 19 is controlled by the balance of the force caused by the pressure action of the fuel pressure in the connecting portion 20 described later.
【0025】以上の構造は、接続部20の構造を除いて
従来のコモンレール式の燃料噴射システムに用いられる
インジェクタの構造と同じであり、電磁弁7のソレノイ
ド10が励磁状態の場合には、図1に示すように、戻し
ばね40のばね力に抗してアーマチュア35が図面上方
に引き上げられ、開閉弁体36が排出路34を開くの
で、バランスチャンバ33内の高い燃料圧力は排出路3
4を通じて解放されて低下する。排出路34から排出さ
れた燃料は、電磁弁7内を通過して燃料戻りパイプ41
を経て燃料タンクへ戻される。コントロールピストン1
4とニードル19とは、リターンスプリング39及び油
溜まり室30における燃料圧力によってリフトし、燃料
が噴孔21から噴射される。電磁弁7の作動をオフにす
ると開閉弁体36が閉じてバランスチャンバ33の燃料
圧力が回復し、コントロールピストン14とニードル1
9とは押し下げられ、ニードル19は噴孔21を閉じて
燃料の噴射を停止する。The above structure is the same as the structure of the injector used in the conventional common rail type fuel injection system except for the structure of the connecting portion 20. When the solenoid 10 of the solenoid valve 7 is in the excited state, the structure shown in FIG. As shown in FIG. 1, the armature 35 is lifted upward in the drawing against the spring force of the return spring 40, and the opening / closing valve body 36 opens the discharge passage 34, so that the high fuel pressure in the balance chamber 33 reduces the discharge passage 3
It is released through 4 and falls. The fuel discharged from the discharge passage 34 passes through the solenoid valve 7 and returns to the fuel return pipe 41.
Is returned to the fuel tank. Control piston 1
The needle 4 and the needle 19 are lifted by the return spring 39 and the fuel pressure in the oil reservoir 30, and fuel is injected from the injection hole 21. When the operation of the solenoid valve 7 is turned off, the on-off valve body 36 closes, the fuel pressure in the balance chamber 33 recovers, and the control piston 14 and the needle 1
9, the needle 19 closes the injection hole 21 and stops the injection of fuel.
【0026】図1に示すインジェクタ1のコントロール
ピストン14とニードル19との流体的な接続部20
が、図2の拡大断面図に示されている。コントロールピ
ストン14の他端部である下端部14bの端面51と、
ニードル19の一端部としての上端部19aの端面52
とが、対向面として対向している。端面51,52間に
おいて、コントロールピストン14の端面51の中央部
には凹部53が形成されており、凹部53に対応してニ
ードル19の端面52の中央部には凹部53の深さに満
たない高さで突出する凸部54が形成されている。ニー
ドル19の凸部54はコントロールピストン14の凹部
53内に緩く嵌入(ルーズフィット)しており、凹部5
3の内壁と凸部54の端壁とによって、油室55が画定
されている。凹部53の内径は凸部の外形よりも僅かに
(10μm以内)大きく、凹部53の周壁と凸部54の
周壁との間には径方向隙間57が形成されている。径方
向隙間57により、コントロールピストン14とニード
ル19との軸芯ずれが許容される。コントロールピスト
ン14がリフトした状態では、コントロールピストン1
4の下端部14bとニードル19の上端19aとの間に
隙間56が形成される。径方向隙間57が存在している
ために、燃料チャンバ28内の燃料は油室55に浸入可
能である。A fluid connection 20 between the control piston 14 and the needle 19 of the injector 1 shown in FIG.
Is shown in the enlarged sectional view of FIG. An end face 51 of a lower end 14b which is the other end of the control piston 14,
End surface 52 of upper end 19a as one end of needle 19
Are facing each other as a facing surface. A recess 53 is formed in the center of the end face 51 of the control piston 14 between the end faces 51 and 52, and the center of the end face 52 of the needle 19 is less than the depth of the recess 53 corresponding to the recess 53. A projection 54 projecting at a height is formed. The projection 54 of the needle 19 is loosely fitted into the recess 53 of the control piston 14 (loose fit).
An oil chamber 55 is defined by the inner wall 3 and the end wall of the projection 54. The inner diameter of the concave portion 53 is slightly larger (within 10 μm) than the outer shape of the convex portion, and a radial gap 57 is formed between the peripheral wall of the concave portion 53 and the peripheral wall of the convex portion 54. Due to the radial gap 57, axial misalignment between the control piston 14 and the needle 19 is allowed. When the control piston 14 is lifted, the control piston 1
A gap 56 is formed between the lower end 14 b of the needle 4 and the upper end 19 a of the needle 19. Since the radial gap 57 exists, the fuel in the fuel chamber 28 can enter the oil chamber 55.
【0027】図2に示す実施例では、コントロールピス
トン14の下端部14bに凹部53を、またニードル1
9の上端部19aに凸部54を形成したが、下端部14
bに凸部を、また上端部19aに凹部を形成してもよい
ことは明らかである。更に、コントロールピストン14
の端面51とニードル19の端面52とが当接した状態
で、凸部54と凹部53との間になお残る油室55を形
成したが、コントロールピストン14の端面51とニー
ドル19の端面52とが当接する前に、凸部54の頂面
が凹部53の底面に当接して油室55が消滅するように
構成することも可能である。対向面の強度の観点からす
ると、ニードルの閉弁状態で当接する面を広く設定する
のが有利である。In the embodiment shown in FIG. 2, a recess 53 is formed in the lower end 14b of the control piston 14, and
9, the projection 54 is formed on the upper end 19a.
Obviously, a convex portion may be formed at b and a concave portion may be formed at the upper end portion 19a. Further, the control piston 14
In the state where the end face 51 of the needle 19 and the end face 52 of the needle 19 are in contact with each other, an oil chamber 55 that is still left between the convex part 54 and the concave part 53 is formed, but the end face 51 of the control piston 14 and the end face 52 of the needle 19 It is also possible that the top surface of the convex portion 54 abuts against the bottom surface of the concave portion 53 before the oil chamber 55 disappears, so that the oil chamber 55 disappears. From the viewpoint of the strength of the opposing surface, it is advantageous to widen the surface that the needle comes into contact with in the valve closed state.
【0028】コントロールピストン14の内部には、油
室55から燃料チャンバ28に連通する連通路59が形
成されている。連通路59には、油室55から燃料チャ
ンバ28に向かう流体の流れを許容するがその反対方向
の流れを遮断する逆止弁58が配設されている。逆止弁
58は、連通路59がコントロールピストン14の外周
に開口するテーパ状開口部60に収容されているボール
61と、テーパ状開口部60を含むコントロールピスト
ン14の下端部14bの周囲に嵌着されてボール61を
連通路59を閉じる方向に付勢する略環状の板ばね62
とから構成されている。板ばね62は、ばね力でボール
61を連通路59を閉じる方向に付勢し、且つボール6
1をテーパ状開口部60から飛び出さないように保持し
ている。板ばね62がコントロールピストン14の周面
を滑り落ちないように、コントロールピストン14の周
面に板ばね62と係合するストッパ63を設けてもよ
い。A communication passage 59 communicating from the oil chamber 55 to the fuel chamber 28 is formed inside the control piston 14. The communication passage 59 is provided with a check valve 58 that permits the flow of the fluid from the oil chamber 55 toward the fuel chamber 28 but blocks the flow in the opposite direction. The check valve 58 fits around the ball 61 accommodated in the tapered opening 60 in which the communication path 59 opens to the outer periphery of the control piston 14, and around the lower end 14 b of the control piston 14 including the tapered opening 60. A substantially annular leaf spring 62 that is worn and urges the ball 61 in a direction to close the communication path 59.
It is composed of The leaf spring 62 urges the ball 61 in a direction to close the communication passage 59 by a spring force, and
1 is held so as not to protrude from the tapered opening 60. A stopper 63 that engages with the leaf spring 62 may be provided on the peripheral surface of the control piston 14 so that the leaf spring 62 does not slide down on the peripheral surface of the control piston 14.
【0029】この実施例は、上記のように構成されてお
り、接続部20は次のように作動する。燃料チャンバ2
5に供給された燃料は、燃料路27、燃料チャンバ2
8、及び燃料路29を経て、ニードル19周囲の燃料路
31にも至り、各燃料路及び燃料チャンバ28を満たし
ており、燃料チャンバ28から隙間56,57を通じて
油室55にも燃料が既に供給されている。電磁弁7を作
動させてバランスチャンバ33内の燃料圧力を解放する
と、バランスチャンバ33内の燃料圧に基づいてコント
ロールピストン14を下方に付勢する力は殆ど期待でき
ないので、コントロールピストン14を下方に付勢する
力は実質的にリターンスプリング39の戻し力のみとな
る。This embodiment is configured as described above, and the connecting portion 20 operates as follows. Fuel chamber 2
Supplied to the fuel passage 27 and the fuel chamber 2
8 and the fuel passage 29, the fuel passage 31 around the needle 19 is reached, and the fuel passage and the fuel chamber 28 are filled. The fuel is already supplied from the fuel chamber 28 to the oil chamber 55 through the gaps 56 and 57. Have been. When the solenoid valve 7 is operated to release the fuel pressure in the balance chamber 33, almost no force can be expected to urge the control piston 14 downward based on the fuel pressure in the balance chamber 33. The urging force is substantially only the return force of the return spring 39.
【0030】接続部20において、コントロールピスト
ン14側では、端面51のうち隙間56に対応した環状
の面部分に常時作用している燃料圧に基づいてコントロ
ールピストン14をリフトさせようとする力が作用す
る。この上昇させる力はリターンスプリング39の戻し
力に勝るので、コントロールピストン14は、リフトを
開始するが、コントロールピストン14のリフトに直ち
に追従することができないニードル19から離間する。
油室55は負圧になり、逆止弁58は閉弁してその負圧
を維持する。コントロールピストン14が更に上昇する
と、油室55の圧力は更に低下する。ニードル19側に
おいては、端面52の隙間56に対応した環状の面部分
に常時作用している燃料圧によりニードル19を下降さ
せようとする力が作用するが、テーパ面22aに作用す
る燃料圧に基づいてニードル19をリフトさせようとす
る力と油室55の負圧よるニードル19を引き上げよう
とする力との合力は下降させようとする力に勝るので、
ニードル19はリフトして噴孔21を開き、燃料が噴孔
21から噴射される。In the connection portion 20, on the control piston 14 side, a force for lifting the control piston 14 based on the fuel pressure constantly acting on the annular surface portion of the end face 51 corresponding to the gap 56 acts. I do. Since this increasing force exceeds the returning force of the return spring 39, the control piston 14 starts lifting, but separates from the needle 19 which cannot immediately follow the lift of the control piston 14.
The oil chamber 55 has a negative pressure, and the check valve 58 is closed to maintain the negative pressure. When the control piston 14 further rises, the pressure in the oil chamber 55 further falls. On the needle 19 side, a force for lowering the needle 19 acts by the fuel pressure constantly acting on the annular surface portion corresponding to the gap 56 of the end face 52, but the fuel pressure acting on the tapered surface 22a is reduced. Therefore, the combined force of the force to lift the needle 19 based on the negative pressure of the oil chamber 55 and the force to lift the needle 19 is superior to the force to lower the needle 19,
The needle 19 lifts and opens the injection hole 21, and fuel is injected from the injection hole 21.
【0031】バランスチャンバ33内の燃料圧力が高圧
に回復すると、バランスチャンバ33内の燃料圧に基づ
く力とリターンスプリング39の戻し力との合力によっ
てコントロールピストン14が下方に付勢される。この
合力は端面51に作用する燃料圧に基づく力よりも大き
く、端面51,52が互いに接近して両者の間の隙間5
6が吸収されるまでコントロールピストン14が下降す
る間に、油室55内の余分な燃料は連通路59を通じ、
開弁された状態の逆止弁58を通じて燃料チャンバ28
に排出される。When the fuel pressure in the balance chamber 33 recovers to a high pressure, the control piston 14 is urged downward by the combined force of the force based on the fuel pressure in the balance chamber 33 and the return force of the return spring 39. This resultant force is larger than the force based on the fuel pressure acting on the end face 51, and the end faces 51, 52 approach each other to form a gap 5 between them.
While the control piston 14 descends until 6 is absorbed, excess fuel in the oil chamber 55 passes through the communication passage 59,
The fuel chamber 28 is opened through the check valve 58 in the opened state.
Is discharged.
【0032】コントロールピストン14とニードル19
とは、機械的な接続部材を用いずに流体的に接続されて
おり、機械的な強度に制約されることなくインジェクタ
を設計することができる。また、流体を介しての接続で
あるために、機械的な接続と比較してコントロールピス
トン14とニードル19との間に僅かの遅れが有り得る
が、その遅れに起因して、却って両者の作動にダンピン
グ作用或いはバウンド防止作用等の緩衝性を備えること
ができる。油室55を形成する領域の面積は広い方が有
利である。即ち、油室55の負圧に基づく引き上げ力で
ニードルを引き上げようとする場合には、油室55の断
面積は広い方がよい。また、ニードルを引き上げるに
は、高圧の燃料圧が常時作用する隙間56に面するニー
ドルの面積は少ない方が、油溜まり室30の燃料圧がニ
ードルの軸芯方向投影面積に作用して、ニードルをリフ
トさせる力を相殺する効果が少ない。凸部54が形成さ
れている領域を除いたニードル19の対向面52の軸芯
方向投影面積は、先細の油溜まり室30のテーパ面22
aに面するニードル19の軸芯方向投影面積よりも小さ
く設定されている。このような面積を設定することによ
り、油室55における燃料圧が負圧にまで低下するとき
には、ニードル19は油溜まり室30の燃料圧に基づい
てリフトを開始する。ニードル弁19に凹部53を形成
する場合も、面積の設定は同様の考えで行われる。Control piston 14 and needle 19
Is fluidly connected without using a mechanical connecting member, and the injector can be designed without being restricted by mechanical strength. In addition, since the connection is made via a fluid, there may be a slight delay between the control piston 14 and the needle 19 as compared with the mechanical connection, but on the contrary, due to the delay, the operation of both of them is rather restricted. It is possible to provide a buffering property such as a damping action or a bounce prevention action. It is advantageous that the area of the region forming the oil chamber 55 is large. That is, when the needle is to be pulled up by a lifting force based on the negative pressure of the oil chamber 55, the cross-sectional area of the oil chamber 55 is preferably wide. In order to raise the needle, the smaller the area of the needle facing the gap 56 where the high-pressure fuel pressure always acts, the more the fuel pressure in the oil reservoir chamber 30 acts on the projected area of the needle in the axial direction. The effect of offsetting the lifting force is small. The projected area of the opposing surface 52 of the needle 19 in the axial direction excluding the region where the convex portion 54 is formed is the tapered surface 22 of the tapered oil sump chamber 30.
The area is set smaller than the projected area of the needle 19 facing a. By setting such an area, when the fuel pressure in the oil chamber 55 decreases to a negative pressure, the needle 19 starts lifting based on the fuel pressure in the oil reservoir chamber 30. When the concave portion 53 is formed in the needle valve 19, the setting of the area is performed in the same manner.
【0033】次に、この発明によるインジェクタの別の
実施例を説明する。図3は、この発明によるインジェク
タの別の実施例における接続部を拡大して示す断面図で
ある。図3に示す実施例においては、図2に示す接続部
を構成する要素及び部位と同等のものに、図2に用いら
れた符号と同じ符号を付すことにより、再度の説明を省
略する。図3に示す接続部70では、コントロールピス
トン14の下端部14bとニードル19の上端部19a
に、それぞれ、中央部において略同軸状に互いに対向し
て突出した縮径部71,72が形成されており、スリー
ブ76が71,72に緩く嵌入されている。スリーブ7
6の内周面78bと両縮径部71,72の対向する端面
51,52によって、油室75が画定されている。Next, another embodiment of the injector according to the present invention will be described. FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a connecting portion in another embodiment of the injector according to the present invention. In the embodiment shown in FIG. 3, the same reference numerals as those used in FIG. 2 denote the same elements and parts as those constituting the connection unit shown in FIG. 3, a lower end 14b of the control piston 14 and an upper end 19a of the needle 19 are provided.
Each has a reduced diameter portion 71, 72 protruding substantially coaxially and opposed to each other at a central portion, and a sleeve 76 is loosely fitted into the 71, 72. Sleeve 7
An oil chamber 75 is defined by the inner peripheral surface 78b of the cylinder 6 and the opposing end surfaces 51, 52 of the reduced diameter portions 71, 72.
【0034】コントロールピストン14の段部環状面7
1aとスリーブ76の上側の端面77aとの間、及びニ
ードル19の段部環状面72aとスリーブ76の下側の
端面77bとの間には、それぞれコントロールピストン
14及びニードル19のリフト状態に応じて隙間73が
形成される。コントロールピストン14及びニードル1
9の両縮径部71,72の周面71b,72bと、スリ
ーブ76の内周面78bとの重なる部分の間には、10
μm程度以下の僅かな径方向隙間74が形成されてい
る。なお、ニードル19には、スリーブ76と係合して
スリーブ76の所定位置からの落下を防止するストッパ
76aが設けられている。ストッパ76aは、ノズル本
体16側に設けることも可能である。Stepped annular surface 7 of control piston 14
1a and the upper end surface 77a of the sleeve 76, and between the stepped annular surface 72a of the needle 19 and the lower end surface 77b of the sleeve 76 according to the lift state of the control piston 14 and the needle 19, respectively. A gap 73 is formed. Control piston 14 and needle 1
9 between the overlapping portions of the peripheral surfaces 71b, 72b of the reduced diameter portions 71, 72 and the inner peripheral surface 78b of the sleeve 76.
A slight radial gap 74 of about μm or less is formed. The needle 19 is provided with a stopper 76a that engages with the sleeve 76 to prevent the sleeve 76 from dropping from a predetermined position. The stopper 76a can be provided on the nozzle body 16 side.
【0035】スリーブ76には油室75と燃料チャンバ
28とを連通する連通路79が形成されており、連通路
79には逆止弁58が配設されている。コントロールピ
ストン14がリフトするときにニードル19から離間す
る方向に変位すると、隙間73,74を通じて燃料が油
室75に流入するが、流入量が少ないため、油室75は
負圧となり逆止弁58は閉じる。また、コントロールピ
ストン14が下降するときにニードル19に接近する方
向に変位すると、油室75内の余分な燃料は、連通路7
9及び開弁した逆止弁58を通じて燃料チャンバ28に
排出される。ニードル19の作動を含むインジェクタ1
の作動としては、図2に示したインジェクタと同様であ
るので、再度の説明を省略する。A communication passage 79 is formed in the sleeve 76 for communicating the oil chamber 75 and the fuel chamber 28, and the communication passage 79 is provided with a check valve 58. When the control piston 14 is displaced in the direction away from the needle 19 when lifted, fuel flows into the oil chamber 75 through the gaps 73 and 74. However, since the amount of flow is small, the oil chamber 75 becomes negative pressure and the check valve 58 Closes. When the control piston 14 is displaced in a direction approaching the needle 19 when descending, the excess fuel in the oil chamber 75 is removed from the communication passage 7.
9 and is discharged into the fuel chamber 28 through the opened check valve 58. Injector 1 including actuation of needle 19
The operation of is the same as that of the injector shown in FIG.
【0036】次に、この発明によるインジェクタの更に
別の実施例を説明する。図4は、この発明によるインジ
ェクタの別の実施例における接続部を拡大して示す断面
図である。図4に示す実施例においては、図2に示す接
続部20を構成する要素及び部位と同等のものについて
は、図2に用いられた符号と同じ符号を付すことによ
り、再度の説明を省略する。図4に示す接続部80で
は、コントロールピストン14とニードル19との対向
する端部、即ち、コントロールピストン14の下端部1
4bとニードル19の上端部19aとは、縮径部等の何
らの加工部分もなくストレートな形状を有している。ま
た、両端部の対向面である端面51,52は何らの凹凸
も形成されていない平らな端面である。このような、ス
トレート又は平らな面をそのまま利用できるため、コン
トロールピストン14とニードル19とに要求される加
工工程が少なくなり、製作上及びコスト上も有利であ
る。燃料チャンバ28という比較的に余裕のある空間を
利用して、コントロールピストン14の下端部14bと
ニードル19の上端部19aとの外周に跨がってスリー
ブ86が嵌着されている。対向する端面51,52とス
リーブ86の内周面88bとによって油室85が形成さ
れている。Next, still another embodiment of the injector according to the present invention will be described. FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a connecting portion in another embodiment of the injector according to the present invention. In the embodiment shown in FIG. 4, the same reference numerals as those used in FIG. 2 denote the same elements and parts as those constituting the connection unit 20 shown in FIG. . In the connecting portion 80 shown in FIG. 4, the opposite end of the control piston 14 and the needle 19, that is, the lower end 1 of the control piston 14
4b and the upper end 19a of the needle 19 have a straight shape without any processing portion such as a reduced diameter portion. The end surfaces 51 and 52 which are opposing surfaces at both ends are flat end surfaces on which no irregularities are formed. Since such a straight or flat surface can be used as it is, the number of processing steps required for the control piston 14 and the needle 19 is reduced, which is advantageous in manufacturing and cost. A sleeve 86 is fitted over the outer periphery of the lower end portion 14b of the control piston 14 and the upper end portion 19a of the needle 19 by using a relatively extra space of the fuel chamber 28. An oil chamber 85 is formed by the opposed end surfaces 51 and 52 and the inner peripheral surface 88 b of the sleeve 86.
【0037】スリーブ86の内周面88bとコントロー
ルピストン14の下端部14bの周面81bとの間、及
びスリーブ86の内周面88bとニードル19の上端部
19aの周面82aとの間には、10μm程度以下の僅
かな径方向隙間84が形成されている。スリーブ86に
は、油室85に臨む位置に一端開口部が開口すると共に
燃料チャンバ28に他端開口部が開口する連通路89が
形成されている。連通路89の、燃料チャンバ28側の
開口部には、図2及び図3に示した実施例で用いられて
いるのと同様のテーパ状開口部60、ボール61及び板
ばね62から成る逆止弁58が配設されている。なお、
図では省略されているが、スリーブ86の外周面88a
上に、板ばね62の落下防止用のストッパ63を設けて
もよいことは明らかである。スリーブ86の落下防止用
として、ニードル19にストッパ76aを設けることが
できる。ストッパ76aは、想像線で示すようにノズル
本体16に設けてもよい。Between the inner peripheral surface 88b of the sleeve 86 and the peripheral surface 81b of the lower end 14b of the control piston 14, and between the inner peripheral surface 88b of the sleeve 86 and the peripheral surface 82a of the upper end 19a of the needle 19. A slight radial gap 84 of about 10 μm or less is formed. The sleeve 86 is provided with a communication passage 89 having an opening at one end facing the oil chamber 85 and an opening at the other end in the fuel chamber 28. In the opening of the communication passage 89 on the side of the fuel chamber 28, a non-return stop having a tapered opening 60, a ball 61 and a leaf spring 62 similar to those used in the embodiment shown in FIGS. A valve 58 is provided. In addition,
Although omitted in the figure, the outer peripheral surface 88a of the sleeve 86
Obviously, a stopper 63 for preventing the leaf spring 62 from dropping may be provided thereon. A stopper 76a can be provided on the needle 19 to prevent the sleeve 86 from dropping. The stopper 76a may be provided on the nozzle body 16 as shown by an imaginary line.
【0038】コントロールピストン14がリフトすると
きにニードル19から離間する方向に変位すると、径方
向隙間84を通じて燃料が油室85に流入するが、流入
量が少ないため、油室85は負圧となり逆止弁58は閉
じる。また、コントロールピストン14が下降するとき
にニードル19に接近する方向に変位すると、油室85
内の余分な燃料は、連通路89及び開弁した逆止弁58
を通じて燃料チャンバ28に排出される。ニードル19
の作動を含むインジェクタ1の作動としては、図2に示
したインジェクタと同様であるので、再度の説明を省略
する。When the control piston 14 is displaced in a direction away from the needle 19 when lifted, the fuel flows into the oil chamber 85 through the radial gap 84, but the amount of inflow is small, so that the oil chamber 85 becomes negative pressure and reverses. The stop valve 58 closes. When the control piston 14 is displaced in the direction approaching the needle 19 when descending, the oil chamber 85
Excess fuel in the valve is connected to the communication passage 89 and the opened check valve 58.
Through the fuel chamber 28. Needle 19
The operation of the injector 1 including the above operation is the same as that of the injector shown in FIG.
【0039】板ばね62の詳細を、図3に示す実施例に
用いられた場合を例に取って、図5〜図7に示す。図5
は図3の矢視A−Aで見た断面図であり、図6は別の形
態の板ばねを用いたインジェクタの変形例を示す図5と
同様の断面図、図7は更に別の形態の板ばねを用いたイ
ンジェクタの変形例を示す図5と同様の断面図、図8は
図7に示す板ばねの斜視図である。図3は図5の矢視B
−Bで見た断面図となる。板ばね62は、両端62a,
62aを有する略環状の板ばねであり、自己の弾性でス
リーブ86の外周面88aにフィットしている。板ばね
62は、両端62a,62aを僅かに押し広げることに
より、スリーブ86に装着し易くなる。The details of the leaf spring 62 are shown in FIGS. 5 to 7, taking the case where it is used in the embodiment shown in FIG. 3 as an example. FIG.
FIG. 6 is a sectional view taken along line AA of FIG. 3, FIG. 6 is a sectional view similar to FIG. 5, showing a modified example of an injector using a leaf spring of another form, and FIG. FIG. 8 is a sectional view similar to FIG. 5 showing a modified example of the injector using the leaf spring shown in FIG. 5, and FIG. 8 is a perspective view of the leaf spring shown in FIG. FIG. 3 is a view B in FIG.
It is a sectional view as seen from -B. The leaf spring 62 has two ends 62a,
This is a substantially annular plate spring having 62a, and fits on the outer peripheral surface 88a of the sleeve 86 by its own elasticity. The leaf spring 62 is easily attached to the sleeve 86 by slightly expanding the both ends 62a, 62a.
【0040】図6に示すインジェクタの接続部90で
は、スリーブ91に形成されている連通孔93は、外側
から嵌合するボール95を備えた逆止弁94によって閉
鎖可能である。自己の弾性によってスリーブ91の外周
面92に嵌着されている板ばね96は、後述の膨出部9
7を備えている以外、図5に示す板ばね62と同様の構
造を有している。ボール95は連通孔93を閉鎖した状
態においてもスリーブ91の外周面から一部突出してい
るので、板ばね96には加工成形により膨出部97を形
成し、その内側にボール95を収容する係合凹部98を
形成している。板ばね96の両端部99は、弾性を与え
るため外側に向かって屈曲されている。In the connection portion 90 of the injector shown in FIG. 6, the communication hole 93 formed in the sleeve 91 can be closed by a check valve 94 provided with a ball 95 fitted from the outside. The leaf spring 96 fitted on the outer peripheral surface 92 of the sleeve 91 by its own elasticity is provided with a bulging portion 9 described later.
7, except for the structure of the leaf spring 62 shown in FIG. Since the ball 95 partially protrudes from the outer peripheral surface of the sleeve 91 even in a state where the communication hole 93 is closed, a bulged portion 97 is formed in the leaf spring 96 by working and the ball spring is accommodated inside the bulged portion 97. A joint recess 98 is formed. Both ends 99 of the leaf spring 96 are bent outward to provide elasticity.
【0041】図7に示すインジェクタの接続部100に
おいては、図6に示す接続部90の構成要素及び部位と
同様の機能を奏する構成要素及び部位には同じ符号を付
して再度の説明を省略する。スリーブ91の外周面92
に嵌着されている板ばね106は、その斜視図である図
8にも示すように、逆止弁94のボール95を連通孔9
3を閉じる方向に付勢した状態で保持するため、径外方
に向かって先細のテーパ面108を有する保持孔107
を備えている。板ばね106の両端部109,109
は、図5,図6に示す板ばね62,96と同様に外方に
屈曲されている。In the connecting portion 100 of the injector shown in FIG. 7, the components and portions having the same functions as those of the connecting portion 90 shown in FIG. I do. Outer peripheral surface 92 of sleeve 91
As shown in FIG. 8 which is a perspective view of the plate spring 106, the ball 95 of the check valve 94
3 has a tapered surface 108 that tapers outward in a radial direction in order to hold the same in a closed state.
It has. Both ends 109, 109 of the leaf spring 106
Is bent outward similarly to the leaf springs 62 and 96 shown in FIGS.
【0042】流量規制手段としてオリフィスを用いたこ
の発明の実施例が、図9〜図11に示されている。図9
〜図11は、それぞれ、基本的には、図2〜図4に示す
実施例に対応しており、流量規制手段としてオリフィス
を用いたインジェクタの実施例の接続部を示す拡大部分
断面図である。図9に示すインジェクタの接続部110
では、コントロールピストン14の下端部14bに形成
された連通路111は、全体又は一部がオリフィスとし
て構成されている。なお、連通路111は、コントロー
ルピストン14の下端部14bの代わりにニードル19
の上端部19aに形成してもよい(想像線で連通路11
2を示す)。図10に示すインジェクタの接続部120
では、スリーブ76の第2連通路79に設けられた逆止
弁58の代わりに、連通路121それ自体又はその一部
がオリフィスに形成されている。更に、図11に示すイ
ンジェクタの接続部130では、スリーブ86の連通路
89に設けられた逆止弁58の代わりに、連通路131
の全部又は一部がオリフィスに形成されている。An embodiment of the present invention using an orifice as a flow regulating means is shown in FIGS. FIG.
11 to 11 basically correspond to the embodiments shown in FIGS. 2 to 4, respectively, and are enlarged partial cross-sectional views showing a connection portion of an embodiment of an injector using an orifice as a flow rate regulating means. . Connection part 110 of injector shown in FIG.
In the embodiment, the communication passage 111 formed in the lower end portion 14b of the control piston 14 is entirely or partially configured as an orifice. The communication passage 111 is provided with a needle 19 instead of the lower end 14 b of the control piston 14.
May be formed at the upper end 19a of the communication passage 11 (in phantom lines).
2). Connection 120 of injector shown in FIG.
In the embodiment, instead of the check valve 58 provided in the second communication passage 79 of the sleeve 76, the communication passage 121 itself or a part thereof is formed in an orifice. Further, in the connection portion 130 of the injector shown in FIG. 11, instead of the check valve 58 provided in the communication passage 89 of the sleeve 86, a communication passage 131 is provided.
Is formed in the orifice.
【0043】図9〜図11に示す実施例では、接続部1
10〜130は、油室55,75,85を燃料チャンバ
28に連通する連通路111(112),121,13
1がオリフィスであるので、一定時間以上経過すると、
燃料チャンバ28から連通路111(112),12
1,131を通じて油室55,75,85に燃料が流入
し充満する。インジェクタにおいては、一般に、ニード
ル19の先端部の燃料圧は途中で絞られていること、及
び流出時の流体負圧により上下間で差圧が生じているこ
とに起因して、燃料が垂れ流しのような異常噴射状態と
なる可能性がある。オリフィスを用いた接続部110〜
130は、コントロールピストン14のリフトに追従し
てニードル19がリフトした後、油室55,75,85
に燃料が流入するので、ニードル19は下方に押し下げ
られて、燃料噴射を停止させるフェールセーフ作用があ
る。In the embodiment shown in FIG. 9 to FIG.
10 to 130 are communication paths 111 (112), 121, and 13 that communicate the oil chambers 55, 75, and 85 with the fuel chamber 28.
Since 1 is an orifice, after a certain period of time,
From the fuel chamber 28, the communication paths 111 (112), 12
The fuel flows into the oil chambers 55, 75, 85 through 1, 131 to be filled. In the injector, generally, the fuel pressure at the distal end of the needle 19 is reduced in the middle, and a differential pressure is generated between the upper and lower sides due to the negative pressure of the fluid at the time of the outflow, so that the fuel is dripped. There is a possibility of such an abnormal injection state. Connection part 110 using orifice
130 is the oil chamber 55, 75, 85 after the needle 19 is lifted following the lift of the control piston 14.
, The needle 19 is pushed down and has a fail-safe action of stopping fuel injection.
【0044】流量規制手段を連通路が燃料チャンバ28
に臨む開口部を封鎖する弾性板とした実施例が、図12
〜図14に示されている。図12〜図14は、それぞ
れ、基本的には図2〜図4に示す実施例に対応している
が、流量規制手段として連通路が燃料チャンバに臨む開
口部を封鎖する弾性板を用いたインジェクタの実施例の
接続部を示す拡大部分断面図である。図12に示す接続
部140において、コントロールピストン14の下端部
14bに形成された連通路141が燃料チャンバ28に
臨む開口部142は、環状の弾性板143によって覆わ
れている。連通路141はニードル19の上端部19a
に形成してもよい。また、弾性板143は、開口部14
2を自己の弾性で覆うことができれば、環状でなくても
よい。油室55内の燃料圧力が上昇したときには、燃料
圧力は弾性板143を弾性変形させて開口部142を燃
料チャンバ28に開き、燃料圧力を解放する。The communication passage for the flow rate regulating means is the fuel chamber 28.
FIG. 12 shows an embodiment in which an elastic plate for blocking the opening facing
14 to FIG. FIGS. 12 to 14 basically correspond to the embodiment shown in FIGS. 2 to 4, respectively, but using an elastic plate for closing the opening where the communication passage faces the fuel chamber as the flow rate regulating means. FIG. 4 is an enlarged partial cross-sectional view showing a connection portion of the embodiment of the injector. In the connection portion 140 shown in FIG. 12, an opening 142 in which the communication path 141 formed in the lower end portion 14b of the control piston 14 faces the fuel chamber 28 is covered with an annular elastic plate 143. The communication path 141 is located at the upper end 19 a of the needle 19.
May be formed. In addition, the elastic plate 143 is
It does not have to be annular as long as 2 can be covered by its own elasticity. When the fuel pressure in the oil chamber 55 increases, the fuel pressure elastically deforms the elastic plate 143 to open the opening 142 to the fuel chamber 28, and releases the fuel pressure.
【0045】図13に示すインジェクタの実施例の接続
部150において、スリーブ76の連通路151の開口
部152は、環状の弾性板153によって覆われてい
る。また、図14に示すインジェクタの実施例の接続部
160において、スリーブ86の連通路161の開口部
162は、環状の弾性板163によって覆われている。
弾性板143,153,163は、盲動回転しないよう
にコントロールピストン14やスリーブ76,86に対
して周方向に係合させておくのが好ましい。図13及び
図14に示した実施例の作動は、図12に示す実施例の
作動と同様であるので、重複する説明を省略する。In the connection portion 150 of the embodiment of the injector shown in FIG. 13, the opening 152 of the communication passage 151 of the sleeve 76 is covered by an annular elastic plate 153. Further, in the connection portion 160 of the embodiment of the injector shown in FIG. 14, the opening 162 of the communication passage 161 of the sleeve 86 is covered by an annular elastic plate 163.
The elastic plates 143, 153 and 163 are preferably engaged with the control piston 14 and the sleeves 76 and 86 in the circumferential direction so as not to rotate blindly. The operation of the embodiment shown in FIGS. 13 and 14 is the same as the operation of the embodiment shown in FIG. 12, and duplicate description will be omitted.
【0046】ニードル19に作用する力のバランスに基
づくニードル19のリフトについて、図15を参照して
説明する。図15は、図3に示す実施例を例にとって、
ニードル19のリフトを説明する図である。ニードル弁
の閉鎖状態では、隙間73は吸収されているので、ニー
ドル19に働く押し下げ力は、バランスチャンバ33に
おける燃料圧(レール圧Pr)にコントロールピストン
14の軸芯方向投影面積(断面積A2 )を掛けて求めら
れる力(Pr×A2 )と、リターンスプリング39のば
ね力(Ps)との和F1 がコントロールピストン14を
介して伝達される。また、ニードル19に働くリフト力
は、燃料圧(レール圧Pr)にニードル19の面積差
(A2 −a1 )を掛けて求められる力[Pr×(A2 −
a1 )]と燃焼室内の圧力(Pc)にニードル19の先
端部の軸芯方向投影面積a0 を掛けて求められる力との
和(F2 )である。なお、面積a1 は、ニードル19の
先端においてノズル本体16に当接する最外径での軸芯
方向投影面積であり、また、油溜まり室30においてテ
ーパ面22aの軸芯方向投影面積も、面積差(A2 −a
1 )に含まれて計算されている。通常、力F1 が力F2
よりも大であるので、ニードル弁は閉じたままである。
バランスチャンバ33内の燃料圧が排出路34を通じて
解放されると、コントロールピストン14は隙間73に
作用する燃料圧によりリターンスプリング39のばね力
(Ps)に打ち勝ってリフトし、油室75内の圧力は負
圧となる。The lift of the needle 19 based on the balance of the forces acting on the needle 19 will be described with reference to FIG. FIG. 15 shows an example of the embodiment shown in FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating a lift of a needle 19; In the closed state of the needle valve, since the gap 73 is absorbed, the pressing force acting on the needle 19 changes the projected area (cross-sectional area A 2 ) of the control piston 14 in the axial direction of the fuel pressure (rail pressure Pr) in the balance chamber 33. ) and is determined by multiplying the force (Pr × a 2), the sum F 1 of the spring force of the return spring 39 (Ps) is transmitted through the control piston 14. The lift force acting on the needle 19 is obtained by multiplying the fuel pressure (rail pressure Pr) by the area difference (A 2 −a 1 ) of the needle 19 [Pr × (A 2 −
a 1 )] and the force obtained by multiplying the pressure (Pc) in the combustion chamber by the axially projected area a 0 of the tip of the needle 19 (F 2 ). The area a 1 is the projected area in the axial direction at the outermost diameter that comes into contact with the nozzle body 16 at the tip of the needle 19, and the projected area in the axial direction of the tapered surface 22 a in the oil reservoir 30 is also the area the difference (A 2 -a
1 ) Included in calculations. Normally, force F 1 is equal to force F 2
The needle valve remains closed.
When the fuel pressure in the balance chamber 33 is released through the discharge passage 34, the control piston 14 lifts by overcoming the spring force (Ps) of the return spring 39 by the fuel pressure acting on the gap 73, and the pressure in the oil chamber 75 is increased. Becomes negative pressure.
【0047】ニードル弁が開弁しようとする時におい
て、ニードル19に働く押し下げ力は、隙間73に作用
する燃料圧(レール圧Pr)にニードル19の上端部1
4aの面積差(A2 −A1 )を掛けて求められる力F3
であり、ニードル19に働くリフト力は、ニードル弁の
閉弁時と同様に、力[Pr×(A2 −a1 )]と燃焼室
内の圧力(Pc)にニードル19の先端部面積a0 を掛
けて求められる力との和(F4 )である。面積A1 は、
ニードル19の縮径部72の軸芯方向投影面積(断面
積)である。油室75内の圧力も考慮して、力F4 が力
F3 より大となるように、各面積A2 ,A1 ,a1 ,a
0 が定められている。力F4 が力F3 より僅かでも大と
なると、ニードル19がリフトする。コントロールピス
トン14のリフト時にリターンスプリング39のばね力
に対向するために制約はあるが、面積A1 を大きくとる
と、正味のリフト力が大きくなり、油室75内の負圧を
大きくすることができる。他の実施例においても、ニー
ドル19のリフトは同様であるので、詳細な説明を省略
する。When the needle valve is about to open, the pressing force acting on the needle 19 is reduced by the fuel pressure (rail pressure Pr) acting on the gap 73 at the upper end 1 of the needle 19.
Area difference of 4a (A 2 -A 1) a force F 3 obtained by multiplying the
, And the lift force acting on the needle 19, as well as the time of closing of the needle valve, the force [Pr × (A 2 -a 1 )] and the distal end area a 0 of the needle 19 to the pressure (Pc) in the combustion chamber Is multiplied by the force (F 4 ). The area A 1 is
It is an axial projection area (cross-sectional area) of the reduced diameter portion 72 of the needle 19. In consideration of the pressure in the oil chamber 75, the areas A 2 , A 1 , a 1 , a 1 are set so that the force F 4 is larger than the force F 3.
0 is defined. When a force F 4 is larger even slightly than the force F 3, the needle 19 is lifted. Some limitations to face when the lift of the control piston 14 to the spring force of the return spring 39, but when a large area A 1, the net lift force increases, is possible to increase the negative pressure in the oil chamber 75 it can. In other embodiments, the lift of the needle 19 is the same, and a detailed description thereof will be omitted.
【0048】[0048]
【発明の効果】この発明によるインジェクタによれば、
コントロールピストンとニードルとの軸芯ずれは、コン
トロールピストンとニードルとの対向端部を凹凸嵌合さ
せたときの径方向隙間、又はコントロールピストンとニ
ードルとの対向端部とその対向端部に嵌合されたスリー
ブとの間の径方向隙間によって吸収され、コントロール
ピストンとニードルとの軸芯を互いに高い精度で整合さ
せる必要がない。また、油室による流体的な接続により
コントロールピストンとニードルとは、軸芯方向に充分
な応答性をもって円滑な摺動が確保される。コントロー
ルピストンとニードルとの流体的な接続は、機械的な接
続に比べて若干の遅れがあるが、却ってダンピング作用
やバウンド防止作用をもたらす緩衝性が期待され、イン
ジェクタの作動として好ましい結果をもたらす場合があ
る。更に、コントロールピストンとニードルとの組立連
結がワンタッチで行えるので、組立作業性を向上するこ
とができると共に、製作コストを低減することもでき
る。According to the injector of the present invention,
The axial misalignment between the control piston and the needle is caused by a radial gap when the opposing end of the control piston and the needle are fitted into the concave and convex, or by the opposing end of the control piston and the needle and the opposing end thereof The axial gap between the control piston and the needle does not need to be aligned with high precision to each other, because it is absorbed by the radial gap between the sleeve and the sleeve. In addition, the fluid connection by the oil chamber ensures smooth sliding between the control piston and the needle with sufficient responsiveness in the axial direction. Although the fluid connection between the control piston and the needle has a slight delay compared to the mechanical connection, it is expected that a damping action or a bounce prevention action is expected instead, resulting in a favorable result for the operation of the injector. There is. Furthermore, since the assembly connection between the control piston and the needle can be performed with one touch, the assembling workability can be improved and the manufacturing cost can be reduced.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】この発明によるインジェクタクの一実施例を示
す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing one embodiment of an injector according to the present invention.
【図2】図1に示すインジェクタのコントロールピスト
ンとニードルとの流体的接続部の構造を示す拡大断面図
である。FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a structure of a fluid connection between a control piston and a needle of the injector shown in FIG. 1;
【図3】この発明によるインジェクタの別の実施例にお
ける接続部を拡大して示す断面図である。FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a connecting portion in another embodiment of the injector according to the present invention.
【図4】この発明によるインジェクタの別の実施例にお
ける接続部を拡大して示す断面図である。FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a connecting portion in another embodiment of the injector according to the present invention.
【図5】図3に示すインジェクタの接続部における矢視
A−Aで見た断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the connection portion of the injector shown in FIG.
【図6】この発明によるインジェクタにおいて別の逆止
弁の構造を有する実施例の接続部を示す拡大断面図であ
る。FIG. 6 is an enlarged sectional view showing a connection portion of an embodiment having another check valve structure in the injector according to the present invention.
【図7】この発明によるインジェクタにおいて更に別の
逆止弁の構造を有する実施例の接続部を示す拡大断面図
である。FIG. 7 is an enlarged sectional view showing a connecting portion of an embodiment having still another check valve structure in the injector according to the present invention.
【図8】図7に示すインジェクタの接続部において逆止
弁に用いられる板ばねの斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of a leaf spring used for a check valve at a connection portion of the injector shown in FIG. 7;
【図9】流量規制手段としてオリフィスを用いたこの発
明によるインジェクタの別の実施例における接続部を示
す拡大断面図である。FIG. 9 is an enlarged sectional view showing a connecting portion in another embodiment of the injector according to the present invention using an orifice as a flow regulating means.
【図10】流量規制手段としてオリフィスを用いたこの
発明によるインジェクタの別の実施例における接続部を
示す拡大断面図である。FIG. 10 is an enlarged sectional view showing a connecting portion in another embodiment of the injector according to the present invention using an orifice as a flow regulating means.
【図11】流量規制手段としてオリフィスを用いたこの
発明によるインジェクタの更に別の実施例における接続
部を示す拡大断面図である。FIG. 11 is an enlarged sectional view showing a connecting portion in still another embodiment of the injector according to the present invention using an orifice as a flow regulating means.
【図12】流量規制手段として連通路の開口部を封鎖す
る弾性板を用いたこの発明によるインジェクタの実施例
における接続部を示す拡大断面図である。FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view showing a connecting portion in an embodiment of the injector according to the present invention using an elastic plate for closing an opening of a communication passage as a flow regulating means.
【図13】流量規制手段として連通路の開口部を封鎖す
る弾性板を用いたこの発明によるインジェクタの別の実
施例における接続部を示す拡大断面図である。FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view showing a connecting portion in another embodiment of the injector according to the present invention using an elastic plate for closing an opening of a communication passage as a flow rate regulating means.
【図14】流量規制手段として連通路の開口部を封鎖す
る弾性板を用いたこの発明によるインジェクタの更に別
の実施例における接続部を示す拡大断面図である。FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view showing a connecting portion in still another embodiment of an injector according to the present invention using an elastic plate for closing an opening of a communication passage as a flow regulating means.
【図15】この発明によるインジェクタのニードルのリ
フトを説明する図である。FIG. 15 is a view for explaining lift of the needle of the injector according to the present invention.
【符号の説明】 1 インジェクタ 2 本体 2a ホルダ本体 7 電磁弁 10 ソレノイド 13 中空部 14 コントロールピストン 14a 上端部(一端部) 16 ノズル本体 19 ニードル 20,70,80,90,100,110,120,1
30,140,150,160 接続部 21 噴孔 28 燃料チャンバ 33 バランスチャンバ(圧力制御室) 34 排出路 35 アーマチユア 36 開閉弁体 39 リターンスプリング 51 コントロールピストンの端面 52 ニードルの端面 53 凹部 54 凸部 55,75,85 油室 57 径方向隙間 58,94 逆止弁 59,79,89,93,141,151,161 連
通路 60 テーパ状開口部 61,95 ボール 62,96,106 板ばね 63 ストッパ 71,72 縮径部 76,86,91 スリーブ 76a ストッパ 97 膨出部 98 係合凹部 111(112),121,131 オリフィス 142,152,162 連通路の開口部 143,153,163 弾性板[Description of Signs] 1 Injector 2 Main body 2a Holder main body 7 Solenoid valve 10 Solenoid 13 Hollow part 14 Control piston 14a Upper end (one end) 16 Nozzle main body 19 Needle 20, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 1
30, 140, 150, 160 Connection part 21 Injection hole 28 Fuel chamber 33 Balance chamber (pressure control chamber) 34 Discharge path 35 Armature 36 Opening / closing valve body 39 Return spring 51 Control piston end face 52 Needle end face 53 Concave part 54 Convex part 55 , 75, 85 Oil chamber 57 Radial gap 58, 94 Check valve 59, 79, 89, 93, 141, 151, 161 Communication passage 60 Tapered opening 61, 95 Ball 62, 96, 106 Leaf spring 63 Stopper 71 , 72 Reduced diameter portion 76, 86, 91 Sleeve 76a Stopper 97 Swelling portion 98 Engagement concave portion 111 (112), 121, 131 Orifice 142, 152, 162 Opening of communication passage 143, 153, 163 Elastic plate
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02M 61/20 F02M 61/20 N Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) F02M 61/20 F02M 61/20 N
Claims (14)
復動し且つ燃料圧で前記噴孔を開放する弁体、該弁体が
貫通した前記本体内において前記弁体の周りに形成され
た燃料を溜める燃料チャンバ、前記本体内に形成され且
つ前記弁体に対する作動流体の圧力作用によって前記弁
体のリフトを制御する圧力制御室を具備し、前記弁体
は、前記圧力制御室に一端部の端面が露出し且つ前記燃
料チャンバを貫通するコントロールピストン及び一端部
の端面と前記コントロールピストンの他端部の端面とが
互いに対向面となる対向状態で配置され且つ他端部で前
記噴孔を開閉するニードルから成り、前記コントロール
ピストンと前記ニードルとは、前記対向面間に形成され
た油室、及び前記油室と前記燃料チャンバとを連通する
連通路、及び前記連通路に配設され前記燃料チャンバか
ら前記油室への燃料の流れを規制する流量規制手段を有
する流体的接続部を介して接続されており、前記コント
ロールピストンのリフト時に前記連通路を通じての燃料
の前記油室内への流入を前記流量規制手段によって規制
して前記油室内の燃料圧を低下させることにより前記コ
ントロールピストンに追従して前記ニードルをリフトさ
せることから成るインジェクタ。1. A valve body reciprocating in a main body having an injection hole for injecting fuel and opening the injection hole by fuel pressure, formed around the valve element in the main body through which the valve body penetrates. A fuel chamber for storing the fuel, a pressure control chamber formed in the main body and controlling a lift of the valve body by a pressure action of a working fluid on the valve body, wherein the valve body is provided in the pressure control chamber. An end face of one end is exposed and the control piston penetrating through the fuel chamber, and an end face of one end and an end face of the other end of the control piston are arranged so as to face each other. A needle for opening and closing a hole, wherein the control piston and the needle are connected to an oil chamber formed between the opposing surfaces, a communication path communicating the oil chamber with the fuel chamber, and the communication A fluid connection portion that is disposed in a passage and has a flow rate regulating means that regulates a flow of fuel from the fuel chamber to the oil chamber. When the control piston is lifted, fuel is supplied through the communication passage. An injector that lifts the needle following the control piston by reducing the fuel pressure in the oil chamber by restricting the inflow into the oil chamber by the flow rate control means.
及び前記ニードルの前記対向面の一方に形成された凹部
の壁面と前記対向面の他方に形成され且つ前記凹部に緩
く嵌入している凸部の端面とによって画定されることか
ら成る請求項1に記載のインジェクタ。2. The oil chamber has a wall surface of a concave portion formed on one of the opposing surfaces of the control piston and the needle, and a convex portion formed on the other of the opposing surface and loosely fitted in the concave portion. The injector of claim 1, wherein the injector is defined by an end face.
方向中間部の周りには前記ニードルをリフトさせるため
の先細の油溜まり室が形成されており、前記凹部又は前
記凸部が形成されている領域を除いた前記ニードルの前
記対向面の軸芯方向投影面積は、前記油溜まり室に面す
る前記ニードルの軸芯方向投影面積よりも小さく設定さ
れていることから成る請求項2に記載のインジェクタ。3. A tapered oil sump chamber for lifting the needle is formed around an intermediate portion in the axial direction of the needle in the main body, and the concave portion or the convex portion is formed. The injector according to claim 2, wherein an axial projected area of the facing surface of the needle excluding a region is set smaller than an axial projected area of the needle facing the oil reservoir. .
ンに貫通して形成されていることから成る請求項2又は
3に記載のインジェクタ。4. The injector according to claim 2, wherein the communication passage is formed to penetrate the control piston.
と前記ニードルの前記一端部にはスリーブが跨がって嵌
合されており、前記油室は、前記両対向面と、前記スリ
ーブの内面とによって画定されることから成る請求項1
に記載のインジェクタ。5. A sleeve is fitted over the other end of the control piston and the one end of the needle so as to straddle the oil chamber. 2. The method of claim 1, further comprising:
The injector according to 1.
と前記ニードルの前記一端部にはそれぞれ縮径部が形成
されており、前記スリーブは前記両縮径部に跨がって嵌
合し、前記両対向面は前記両縮径部の端面であることか
ら成る請求項5に記載のインジェクタ。6. A reduced diameter portion is formed at each of said other end of said control piston and said one end of said needle, and said sleeve is fitted over said both reduced diameter portions, 6. The injector according to claim 5, wherein both opposing surfaces are end faces of the both reduced diameter portions.
方向中間部の周りには前記ニードルをリフトさせるため
の先細の油溜まり室が形成されており、前記縮径部の前
記端面を除いた前記ニードルの前記対向面の軸芯方向投
影面積は、前記油溜まり室に面する軸芯方向投影面積よ
りも小さく設定されていることから成る請求項6に記載
のインジェクタ。7. A tapered oil sump chamber for lifting the needle is formed around an axial center portion of the needle in the main body, and the tapered oil sump is formed by removing the end face of the reduced diameter portion. 7. The injector according to claim 6, wherein an axial projected area of the facing surface of the needle is set smaller than an axial projected area facing the oil reservoir.
形成されていることから成る請求項5〜7のいずれか1
項に記載のインジェクタ。8. The apparatus according to claim 5, wherein said communication passage is formed so as to penetrate through said sleeve.
The injector according to the paragraph.
されたオリフィスであることから成る請求項1〜8のい
ずれか1項に記載のインジェクタ。9. The injector according to claim 1, wherein said flow rate regulating means is an orifice formed in said communication passage.
設され且つ燃料の前記油室から前記燃料チャンバに向か
う方向の流れを許容するが前記燃料チャンバから前記油
室への流れを阻止する逆止弁であることから成る請求項
1〜8のいずれか1項に記載のインジェクタ。10. The flow rate control means is disposed in the communication passage and allows a flow of fuel in a direction from the oil chamber to the fuel chamber, but blocks a flow of the fuel from the fuel chamber to the oil chamber. The injector according to any one of claims 1 to 8, wherein the injector is a check valve.
チャンバ側に開口する開口部に配置されたボール、及び
前記連通路が形成されている前記コントロールピストン
又は前記スリーブに外嵌されて前記ボールを前記連通路
の前記開口部を封鎖する方向に付勢する板ばねから成る
請求項10に記載のインジェクタ。11. The check valve according to claim 1, wherein the check valve is externally fitted to a ball disposed in an opening of the communication passage on the fuel chamber side, and to the control piston or the sleeve in which the communication passage is formed. The injector according to claim 10, comprising a leaf spring for urging the ball in a direction to close the opening of the communication path.
ている前記コントロールピストン又は前記スリーブに前
記連通路の前記燃料チャンバ側に開口する開口部を覆う
位置に嵌合された弾性板からなり、前記弾性板は前記油
室内の高圧の燃料圧によって弾性変形して前記開口部を
開放し、前記油室内が低圧又は負圧となるときに自己の
弾性によって前記開口部を封鎖することから成る請求項
10に記載のインジェクタ。12. The check valve is formed from an elastic plate fitted to the control piston or the sleeve in which the communication passage is formed, at a position covering an opening of the communication passage on the fuel chamber side. The elastic plate is elastically deformed by high-pressure fuel pressure in the oil chamber to open the opening, and when the oil chamber becomes low pressure or negative pressure, the opening is closed by its own elasticity. An injector according to claim 10, comprising:
たコントロールスリーブによって形成され且つ燃料圧に
よって前記弁体のリフトを制御するバランスチャンバで
あり、該バランスチャンバ内の燃料圧はアクチュエータ
によって前記バランスチャンバからの排出路を開閉する
開閉弁を駆動することにより解放されることから成る請
求項1〜12のいずれか1項に記載のインジェクタ。13. The pressure control chamber is a balance chamber formed by a control sleeve fixed to the main body, and controls a lift of the valve body by a fuel pressure. The fuel pressure in the balance chamber is controlled by an actuator by the actuator. The injector according to any one of claims 1 to 12, wherein the injector is released by driving an on-off valve that opens and closes a discharge path from the chamber.
ンを軸方向に摺動可能に支持するホルダ本体と該ホルダ
本体に連結された前記ニードルを軸方向に摺動可能に支
持する前記噴孔を備えたノズル本体とから成る請求項1
〜13のいずれか1項に記載のインジェクタ。14. The main body includes a holder body that supports the control piston slidably in the axial direction and the injection hole that supports the needle connected to the holder body slidably in the axial direction. 2. A nozzle body according to claim 1.
14. The injector according to any one of claims 13 to 13.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11053217A JP2000249016A (en) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | Injector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11053217A JP2000249016A (en) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | Injector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000249016A true JP2000249016A (en) | 2000-09-12 |
Family
ID=12936675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11053217A Pending JP2000249016A (en) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | Injector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000249016A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013540237A (en) * | 2010-10-29 | 2013-10-31 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Pressure control valve |
| WO2016181999A1 (en) * | 2015-05-11 | 2016-11-17 | 株式会社Ihi | Fuel injection device and engine |
| JP2017057785A (en) * | 2015-09-16 | 2017-03-23 | 株式会社デンソー | Fuel injection device |
| CN114922757A (en) * | 2022-05-24 | 2022-08-19 | 中船动力研究院有限公司 | Fuel injection device |
-
1999
- 1999-03-01 JP JP11053217A patent/JP2000249016A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013540237A (en) * | 2010-10-29 | 2013-10-31 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Pressure control valve |
| WO2016181999A1 (en) * | 2015-05-11 | 2016-11-17 | 株式会社Ihi | Fuel injection device and engine |
| JP2016211463A (en) * | 2015-05-11 | 2016-12-15 | 株式会社Ihi | Fuel injection device and engine |
| JP2017057785A (en) * | 2015-09-16 | 2017-03-23 | 株式会社デンソー | Fuel injection device |
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