JPH0640928Y2 - Fuel injector - Google Patents

Fuel injector

Info

Publication number
JPH0640928Y2
JPH0640928Y2 JP12269088U JP12269088U JPH0640928Y2 JP H0640928 Y2 JPH0640928 Y2 JP H0640928Y2 JP 12269088 U JP12269088 U JP 12269088U JP 12269088 U JP12269088 U JP 12269088U JP H0640928 Y2 JPH0640928 Y2 JP H0640928Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
chamber
overflow
valve
overflow valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP12269088U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0246067U (en
Inventor
岳志 ▲高▼橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP12269088U priority Critical patent/JPH0640928Y2/en
Priority to US07/408,147 priority patent/US5076241A/en
Priority to GB8921014A priority patent/GB2224786B/en
Publication of JPH0246067U publication Critical patent/JPH0246067U/ja
Application granted granted Critical
Publication of JPH0640928Y2 publication Critical patent/JPH0640928Y2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は内燃機関に用いる燃料噴射装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a fuel injection device for use in an internal combustion engine.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

機関により駆動されるプランジャと、燃料で満たされか
つプランジャにより加圧される燃料加圧室と、燃料加圧
室内の燃料圧に応動してこの燃料圧が予め定められた圧
力を越えたときに開弁するニードルと、摺動孔内に摺動
可能に挿入されかつ燃料加圧室内の燃料の溢流を制御す
る溢流弁と、溢流弁を摺動孔の軸線方向に移動せしめて
溢流弁の開閉制御を行う圧電素子とを具備し、溢流弁が
閉弁したときに燃料噴射が行われるようにしたユニット
インジェクタが本出願人により既に提案されている(特
願昭62-335259号公報参照)。このユニットインジェク
タでは摺動孔の端部を大径の燃料溢流室内に開口せしめ
ると共にこの摺動孔端部に弁座を形成し、溢流弁が燃料
溢流室内に位置しかつ弁座上に着座可能な拡大頭部を有
し、拡大頭部と反対側の溢流弁端部に摺動孔内周面と密
封的に接触する環状嵌合部を形成し、この環状嵌合部と
拡大頭部間の溢流弁外周面周りに加圧燃料導入室を形成
してこの加圧燃料導入室を燃料加圧室に連結し、環状嵌
合部に関して加圧燃料導入室と反対側の摺動孔内に環状
嵌合部により画定された溢流弁背圧室を形成してこの溢
流弁背圧室内に溢流弁を開弁方向に付勢するばねを挿入
し、溢流弁背圧室と燃料溢流室とを溢流弁内に形成した
燃料通路を介して互いに連通せしめ、溢流弁背圧室内に
挿入されたばねのばね力に抗して溢流弁を閉弁すること
により燃料噴射を開始させ、このばねのばね力により拡
大頭部が弁座から離れたときに燃料加圧室内の加圧燃料
が加圧燃料導入室を介して燃料溢流室内に溢流し、それ
によって燃料噴射が停止せしめられる。
A plunger driven by the engine, a fuel pressurizing chamber filled with fuel and pressurized by the plunger, and when the fuel pressure exceeds a predetermined pressure in response to the fuel pressure in the fuel pressurizing chamber. The needle that opens, the overflow valve that is slidably inserted into the sliding hole and that controls the fuel overflow in the fuel pressurizing chamber, and the overflow valve that moves in the axial direction of the sliding hole to overflow. The present applicant has already proposed a unit injector that includes a piezoelectric element that controls the opening and closing of a flow valve, and that performs fuel injection when the overflow valve is closed (Japanese Patent Application No. 62-335259). (See the official gazette). In this unit injector, the end of the sliding hole is opened into the large diameter fuel overflow chamber, and a valve seat is formed at the end of this sliding hole so that the overflow valve is located in the fuel overflow chamber and above the valve seat. Has an enlarged head that can be seated on, and an annular fitting portion that seals contact with the inner peripheral surface of the sliding hole is formed at the end of the overflow valve on the side opposite to the enlarged head. A pressurized fuel introducing chamber is formed around the outer peripheral surface of the overflow valve between the enlarged heads, and this pressurized fuel introducing chamber is connected to the fuel pressurizing chamber. An overflow valve back pressure chamber defined by an annular fitting portion is formed in the sliding hole, and a spring for urging the overflow valve in the valve opening direction is inserted into the overflow valve back pressure chamber. The back pressure chamber and the fuel overflow chamber are connected to each other via a fuel passage formed in the overflow valve, and the overflow valve is closed against the spring force of the spring inserted in the overflow valve back pressure chamber. By this, fuel injection is started, and when the expansion head is separated from the valve seat by the spring force of this spring, the pressurized fuel in the fuel pressurizing chamber overflows into the fuel overflow chamber via the pressurized fuel introducing chamber, As a result, fuel injection is stopped.

〔考案が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the device]

しかしながらこのユニットインジェクタでは燃料噴射を
停止すべく溢流弁が開弁すると高圧の燃料が燃料溢流室
内に溢流し、その結果燃料溢流室内の燃料圧が一時的に
高圧となる、このときこの高圧が溢流弁の拡大頭部の先
端面に作用するためにこの高圧によって溢流弁に閉弁方
向の力が作用する。一方、燃料溢流室内の燃料圧が高圧
になるとこの高圧の燃料は溢流弁内に形成された燃料通
路を介して溢流弁背圧室内に流入する。その結果、溢流
弁背圧室内の燃料圧が高圧となり、この高圧によって溢
流弁に開弁方向の力が作用する。しかしながら溢流弁背
圧室と燃料溢流室とを連通する燃料通路を溢流弁内に形
成した場合にはこの燃料通路の断面積は溢流弁の径によ
って制限を受けるためにあまり大きくすることができ
ず、従ってこの燃料通路は比較的大きな流れ抵抗を有す
る。従って燃料溢流室内に高圧が発生したときにこの高
圧が燃料通路を介してただちに溢流弁背圧室内に伝達さ
れず、しかも燃料通路内を流れる間に燃料圧が低下する
ために溢流弁背圧室内に発生する燃料圧は低くなる。斯
くして溢流弁にはさほど強力な開弁方向の力が作用せ
ず、これに対して溢流弁に作用する閉弁方向の力が強い
ために溢流弁は開弁するや否や再び閉弁せしめられるこ
とになる。その結果、燃料が適正に噴射されず、特に燃
料噴射の噴射切れが悪いという問題を生じる。
However, in this unit injector, when the overflow valve is opened to stop fuel injection, high-pressure fuel overflows into the fuel overflow chamber, and as a result, the fuel pressure in the fuel overflow chamber temporarily becomes high. Since the high pressure acts on the tip surface of the enlarged head of the overflow valve, the high pressure acts on the overflow valve in the valve closing direction. On the other hand, when the fuel pressure in the fuel overflow chamber becomes high, the high-pressure fuel flows into the overflow valve back pressure chamber through the fuel passage formed in the overflow valve. As a result, the fuel pressure in the overflow valve back pressure chamber becomes high, and the high pressure causes a force in the valve opening direction to act on the overflow valve. However, if a fuel passage that connects the overflow valve back pressure chamber and the fuel overflow chamber is formed in the overflow valve, the cross-sectional area of this fuel passage is limited because of the diameter of the overflow valve. This is not possible and therefore this fuel passage has a relatively high flow resistance. Therefore, when a high pressure is generated in the fuel overflow chamber, this high pressure is not immediately transmitted to the overflow valve back pressure chamber through the fuel passage, and the fuel pressure is lowered while flowing in the fuel passage. The fuel pressure generated in the back pressure chamber becomes low. Thus, the strong force in the valve opening direction does not act on the overflow valve, and the force in the valve closing direction that acts on the overflow valve is strong, so that the overflow valve opens again as soon as it opens. The valve will be closed. As a result, the fuel is not properly injected, and there is a problem that the fuel injection is particularly short.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

上記問題点を解決するために本考案によれば機関により
駆動されるプランジャと、燃料で満たされかつプランジ
ャにより加圧される燃料加圧室と、燃料加圧室内の燃料
圧に応動してこの燃料圧が予め定められた圧力を越えた
ときに開弁するニードルと、摺動孔内に摺動可能に挿入
された溢流弁と、溢流弁を摺動孔の軸線方向に移動せし
めて燃料加圧室からの燃料の溢流を制御するアクチュエ
ータとを具備し、溢流弁が燃料加圧室からの燃料の溢流
を停止したときに燃料噴射が行われる燃料噴射装置にお
いて、摺動孔の内壁面上に環状の弁座を形成し、溢流弁
の一端部に摺動孔内周面と密封的に接触する環状嵌合部
を形成すると共に溢流弁の外周面上に環状嵌合部から間
隔を隔てて配置されかつ弁座上に着座可能な環状弁部を
形成し、環状弁部と環状嵌合部間の溢流弁外周面周りに
環状の加圧燃料導入室を形成して加圧燃料導入室を燃料
加圧室に連結すると共に弁座に関して加圧燃料導入室と
反対側に燃料溢流室を形成し、環状嵌合部に関して加圧
燃料導入室と反対側の摺動孔内に環状嵌合部により画定
された溢流弁背圧室を形成して溢流弁背圧室内に溢流弁
を燃料溢流室に向けて付勢するばねを挿入し、溢流弁背
圧室と燃料溢流室とを溢流弁内に形成された燃料通路お
よび溢流弁周りのハウジング内に形成された別個の燃料
通路を介して互いに連通せしめ、溢流弁の環状弁部が弁
座から離れたときに燃料加圧室内の加圧燃料を加圧燃料
導入室を介して燃料溢流室内に溢流せしめるようにして
いる。
To solve the above problems, according to the present invention, a plunger driven by an engine, a fuel pressurizing chamber filled with fuel and pressurized by the plunger, and a fuel pressurizing chamber in response to fuel pressure in the fuel pressurizing chamber Needle that opens when the fuel pressure exceeds a predetermined pressure, overflow valve slidably inserted in the slide hole, and move the overflow valve in the axial direction of the slide hole. A fuel injection device that includes an actuator that controls the overflow of fuel from the fuel pressurizing chamber, and that injects fuel when the overflow valve stops the overflow of fuel from the fuel pressurizing chamber. An annular valve seat is formed on the inner wall surface of the hole, an annular fitting portion is formed at one end of the overflow valve for sealingly contacting the inner peripheral surface of the slide hole, and an annular valve is formed on the outer peripheral surface of the overflow valve. Forming an annular valve portion that is spaced from the fitting portion and that can be seated on the valve seat; An annular pressurized fuel introducing chamber is formed around the outer peripheral surface of the overflow valve between the annular fitting portions to connect the pressurized fuel introducing chamber to the fuel pressurizing chamber, and at the side opposite to the pressurized fuel introducing chamber with respect to the valve seat. The fuel overflow chamber is formed, and the overflow valve back pressure chamber defined by the annular fitting portion is formed in the sliding hole on the side opposite to the pressurized fuel introduction chamber with respect to the annular fitting portion. A spring for urging the overflow valve toward the fuel overflow chamber is inserted into the chamber, so that the overflow valve back pressure chamber and the fuel overflow chamber are connected to the fuel passage formed in the overflow valve and the surroundings of the overflow valve. Communicate with each other through separate fuel passages formed in the housing, and pressurize the pressurized fuel in the fuel pressurizing chamber through the pressurized fuel introducing chamber when the annular valve portion of the overflow valve separates from the valve seat. I try to make it overflow into the overflow chamber.

〔作用〕[Action]

溢流弁背圧室と燃料溢流室とを連通する複数の燃料通路
を設けることによって燃料通路の断面積を増大せしめる
ことができる。その結果燃料溢流室内に高圧が発生する
と溢流弁背圧室内にもただちに高圧が発生し、溢流弁に
は強力な開弁方向への力が作用することになる。その結
果、溢流弁は一旦開弁すると開弁し続けることとなり、
斯くして燃料噴射がただちに停止せしめられる。
The cross-sectional area of the fuel passage can be increased by providing a plurality of fuel passages that communicate the overflow valve back pressure chamber and the fuel overflow chamber. As a result, when a high pressure is generated in the fuel overflow chamber, a high pressure is immediately generated in the overflow valve back pressure chamber, and a strong force in the valve opening direction acts on the overflow valve. As a result, once the overflow valve opens, it will continue to open.
Thus, the fuel injection is stopped immediately.

〔実施例〕〔Example〕

第1図から第7図に本考案をユニットインジェクタに適
用した場合について示す。
1 to 7 show the case where the present invention is applied to a unit injector.

第3図から第6図を参照すると、1はハウジング本体、
2はその先端部にノズル口3を形成したノズル、4はス
ペーサ、5はスリーブ、6はこれらノズル2、スペーサ
4、スリーブ5をハウジング本体1に固締するためのノ
ズルホルダを夫々示す。ノズル2内にはノズル口3の開
閉制御を行うニードル7が摺動可能に挿入され、ニード
ル7の頂部は加圧ピン8を介してスプリングリテーナ9
に連結される。このスプリングリテーナ9は圧縮ばね10
により常時下方に向けて押圧され、この押圧力は加圧ピ
ン8を介してニードル7に伝えられる。従ってニードル
7は圧縮ばね10によって常時閉弁方向に付勢されること
になる。
Referring to FIGS. 3 to 6, 1 is a housing body,
Reference numeral 2 denotes a nozzle having a nozzle opening 3 at its tip, 4 denotes a spacer, 5 denotes a sleeve, and 6 denotes a nozzle holder for fixing the nozzle 2, the spacer 4, and the sleeve 5 to the housing body 1. A needle 7 for controlling the opening / closing of the nozzle port 3 is slidably inserted into the nozzle 2, and the top of the needle 7 is attached to a spring retainer 9 via a pressure pin 8.
Connected to. This spring retainer 9 is a compression spring 10
Is always pressed downward, and this pressing force is transmitted to the needle 7 via the pressing pin 8. Therefore, the needle 7 is always urged by the compression spring 10 in the valve closing direction.

一方、ハウジング本体1内にはニードル7と共軸的にプ
ランジャ孔11が形成され、このプランジャ孔11内にプラ
ンジャ12が摺動可能に挿入される。プランジャ12の上端
部はタペット13に連結され、このタペット13は圧縮ばね
14により常時上方に向けて付勢される。このタペット13
は機関駆動のカム(図示せず)により上下動せしめら
れ、それによってプランジャ12がプランジャ孔11内にお
いて上下動せしめられる。一方、プランジャ12下方のプ
ランジャ孔11内にはプランジャ12の下端面12aによって
画定された燃料加圧室15が形成される。この燃料加圧室
15は棒状フィルタ16および燃料通路17(第4図)を介し
てニードル加圧室18に連結され、このニードル加圧室18
はニードル7周りの環状燃料通路19を介してノズル口3
に連結される。また、プランジャ孔11の内壁面上には第
3図に示すようにプランジャ12が上方位置にあるときに
燃料加圧室15内に開口する燃料供給ポート20が形成さ
れ、この燃料供給ポート20から燃料加圧室15内に2〜3k
g/cm2程度のフィード圧の燃料が供給される。この燃料
供給ポート20は燃料供給ポート20から直角方向に延びる
燃料排出通路20aおよび開弁圧が2〜3kg/cm2程度のリリ
ーフ弁(図示せず)を介して例えば燃料タンク(図示せ
ず)に接続される。また、第3図に示されるようにプラ
ンジャ孔11に対して燃料供給ポート20と反対側には燃料
供給ポート20の穿設作業上必然的に形成される燃料ポー
ト21が形成され、この燃料ポート21の外端部は盲栓22に
よって閉鎖される。この燃料ポート21は燃料供給ポート
20と共軸的に延びてプランジャ孔11内に開口する。ニー
ドル7を押圧するための圧縮ばね10を収容する圧縮ばね
収容室24は燃料返戻通路25を介して燃料供給ポート20に
連結され、圧縮ばね収容室24内に漏洩した燃料は燃料返
戻通路25を介して燃料供給ポート20内に返戻される。一
方、プランジャ下端面12aよりもわずかばかり上方のプ
ランジャ12の外周面上には円周溝26が形成され、この円
周溝26はプランジャ12内に穿設された燃料逃し孔27を介
して燃料加圧室15内に連通せしめられる。
On the other hand, a plunger hole 11 is formed in the housing body 1 coaxially with the needle 7, and a plunger 12 is slidably inserted into the plunger hole 11. The upper end of the plunger 12 is connected to a tappet 13, which is a compression spring.
It is always urged upward by 14. This tappet 13
Is moved up and down by a cam (not shown) driven by the engine, and thereby the plunger 12 is moved up and down in the plunger hole 11. On the other hand, in the plunger hole 11 below the plunger 12, a fuel pressurizing chamber 15 defined by the lower end surface 12a of the plunger 12 is formed. This fuel pressurization chamber
15 is connected to a needle pressurizing chamber 18 via a rod-shaped filter 16 and a fuel passage 17 (FIG. 4).
Through the annular fuel passage 19 around the needle 7
Connected to. Further, as shown in FIG. 3, a fuel supply port 20 that opens into the fuel pressurizing chamber 15 is formed on the inner wall surface of the plunger hole 11 when the plunger 12 is in the upper position. 2-3k in fuel pressurization chamber 15
Fuel with a feed pressure of about g / cm 2 is supplied. The fuel supply port 20 is, for example, a fuel tank (not shown) via a fuel discharge passage 20a extending in a direction perpendicular to the fuel supply port 20 and a relief valve (not shown) having a valve opening pressure of about 2 to 3 kg / cm 2. Connected to. Further, as shown in FIG. 3, a fuel port 21 is formed on the side opposite to the fuel supply port 20 with respect to the plunger hole 11, which is inevitably formed when the fuel supply port 20 is drilled. The outer end of 21 is closed by a blind plug 22. This fuel port 21 is a fuel supply port
It extends coaxially with 20 and opens in the plunger hole 11. The compression spring accommodating chamber 24 accommodating the compression spring 10 for pressing the needle 7 is connected to the fuel supply port 20 via the fuel return passage 25, and the fuel leaked into the compression spring accommodating chamber 24 passes through the fuel return passage 25. It is returned to the inside of the fuel supply port 20 via. On the other hand, a circumferential groove 26 is formed on the outer peripheral surface of the plunger 12 slightly above the lower end surface 12a of the plunger, and the circumferential groove 26 is formed through the fuel escape hole 27 formed in the plunger 12 to allow the fuel It is made to communicate with the inside of the pressure chamber 15.

一方、ハウジング本体1内にはプランジャ孔11内の側方
近傍において横方向に延びる摺動孔30が形成される。従
ってこの摺動孔30はその軸線がプランジャ12とニードル
7の共通軸線にほぼ直交する直線に対し間隔を隔てて平
行をなすように形成される。この摺動孔30内には溢流弁
31が摺動可能に挿入される。第5図および第6図に示さ
れるように摺動孔30は互いに共軸的に配置された小径孔
32と大径孔33からなり、これら小径孔32と大径孔33の間
には小径孔32および大径孔33の共通軸線に対してほぼ垂
直をなす段部34が形成される。この段部34と小径孔32と
の接続部には環状をなす弁座35が形成される。一方、溢
流弁31は小径孔32内に位置する小径部36と大径孔33内に
位置する大径部37からなる。小径部36の外端部には小径
孔32の内壁面と密封的に接触する第1の環状嵌合部38が
形成され、大径部37の外端部には大径孔33の内壁面と密
封的に接触する第2の環状嵌合部39が形成される。これ
ら第1環状嵌合部38と第2環状嵌合部39間の溢流弁31の
外周面上には弁座35上に着座可能な環状弁部40が形成さ
れる。環状弁部40と第1環状嵌合部38間の溢流弁31の外
周面周りには環状の加圧燃料導入室41が形成され、環状
弁部40と第2環状嵌合部39間の溢流弁31の外周面周りに
は環状の燃料溢流室42が形成される。第6図に示される
ように燃料溢流室42を画定する大径部37の外周面の径は
小径孔32の径よりも大きく形成されており、従って燃料
溢流室42の容積はかなり小さく形成されている。小径孔
32の外端部は盲栓43により閉鎖されており、盲栓43と溢
流弁31との間には溢流弁背圧室44が形成される。この溢
流弁背圧室44内には溢流弁31の環状弁部40を弁座35から
引き離す方向、即ち溢流弁31を開弁方向に向けて付勢す
る圧縮ばね45が挿入される。溢流弁31の大径部37内には
半径方向に延びて燃料溢流室42内に開口する燃料通路46
が形成され、小径部36内には軸線方向に延びて溢流弁背
圧室44内に開口する燃料通路47が形成される。これらの
燃料通路46,47は溢流弁31内において互いに連通してお
り、従って溢流弁背圧室44は燃料通路46,47を介して燃
料溢流室42に連通する。第2環状嵌合部39側の溢流弁31
の端面48の中央部には燃料通路46の近傍まで延びる凹溝
49が形成される。このように溢流弁31内には凹溝49およ
び燃料通路46,47が形成されているので溢流弁31の質量
はかなり小さくなる。
On the other hand, a sliding hole 30 extending laterally is formed in the housing body 1 in the vicinity of the lateral side in the plunger hole 11. Therefore, the sliding hole 30 is formed such that its axis is parallel to the straight line substantially orthogonal to the common axis of the plunger 12 and the needle 7 with a space therebetween. An overflow valve is installed in this sliding hole 30.
31 is slidably inserted. As shown in FIGS. 5 and 6, the sliding holes 30 are small diameter holes arranged coaxially with each other.
32 and a large-diameter hole 33, a step portion 34 is formed between the small-diameter hole 32 and the large-diameter hole 33 and is substantially perpendicular to the common axis of the small-diameter hole 32 and the large-diameter hole 33. An annular valve seat 35 is formed at the connecting portion between the step portion 34 and the small diameter hole 32. On the other hand, the overflow valve 31 comprises a small diameter portion 36 located in the small diameter hole 32 and a large diameter portion 37 located in the large diameter hole 33. A first annular fitting portion 38 is formed at the outer end of the small diameter portion 36 for sealingly contacting the inner wall surface of the small diameter hole 32, and the inner wall surface of the large diameter hole 33 is formed at the outer end of the large diameter portion 37. A second annular mating portion 39 is formed that sealingly contacts the. On the outer peripheral surface of the overflow valve 31 between the first annular fitting portion 38 and the second annular fitting portion 39, an annular valve portion 40 that can be seated on the valve seat 35 is formed. An annular pressurized fuel introduction chamber 41 is formed around the outer peripheral surface of the overflow valve 31 between the annular valve portion 40 and the first annular fitting portion 38, and between the annular valve portion 40 and the second annular fitting portion 39. An annular fuel overflow chamber 42 is formed around the outer peripheral surface of the overflow valve 31. As shown in FIG. 6, the diameter of the outer peripheral surface of the large diameter portion 37 that defines the fuel overflow chamber 42 is formed to be larger than the diameter of the small diameter hole 32. Therefore, the volume of the fuel overflow chamber 42 is considerably small. Has been formed. Small diameter hole
The outer end of 32 is closed by a blind plug 43, and an overflow valve back pressure chamber 44 is formed between the blind plug 43 and the overflow valve 31. A compression spring 45 is inserted into the overflow valve back pressure chamber 44 in a direction to separate the annular valve portion 40 of the overflow valve 31 from the valve seat 35, that is, to bias the overflow valve 31 toward the valve opening direction. . In the large diameter portion 37 of the overflow valve 31, a fuel passage 46 that extends in the radial direction and opens into the fuel overflow chamber 42.
A fuel passage 47 that extends in the axial direction and opens into the overflow valve back pressure chamber 44 is formed in the small diameter portion 36. These fuel passages 46, 47 communicate with each other in the overflow valve 31, so that the overflow valve back pressure chamber 44 communicates with the fuel overflow chamber 42 via the fuel passages 46, 47. Overflow valve 31 on the second annular fitting portion 39 side
A concave groove extending to the vicinity of the fuel passage 46 at the center of the end face 48 of the
49 is formed. As described above, since the concave groove 49 and the fuel passages 46 and 47 are formed in the overflow valve 31, the mass of the overflow valve 31 is considerably reduced.

一方、第1図、第3図および第4図に示されるように燃
料供給ポート20よりもわずかばかり上方のプランジャ孔
11の内周面上には環状溝50が形成され、プランジャ12に
形成された円周溝26はプランジャ12が最下端位置近傍に
達したときに環状溝50と連通する位置に形成される。第
1図に示されるようにこの環状溝50は一方では燃料通路
51を介して燃料溢流室42に連結され、他方では燃料通路
52を介して溢流弁背圧室44に連結され、従って溢流弁背
圧室44は燃料通路51,52を介して燃料溢流室42に連通せ
しめられる。従って溢流弁背圧室44と燃料溢流室42とは
溢流弁31内に形成された燃料通路46,47および溢流弁31
周りのハウジング本体1内に形成された燃料通路51,52
を介して互いに連通せしめられることになる。
On the other hand, as shown in FIGS. 1, 3, and 4, the plunger hole slightly above the fuel supply port 20.
An annular groove 50 is formed on the inner peripheral surface of 11, and the circumferential groove 26 formed on the plunger 12 is formed at a position communicating with the annular groove 50 when the plunger 12 reaches the vicinity of the lowermost position. As shown in FIG. 1, the annular groove 50 is provided on the one hand with the fuel passage.
Connected to the fuel overflow chamber 42 via 51, on the other hand a fuel passage
The overflow valve back pressure chamber 44 is connected via 52, so that the overflow valve back pressure chamber 44 is connected to the fuel overflow chamber 42 via the fuel passages 51 and 52. Therefore, the overflow valve back pressure chamber 44 and the fuel overflow chamber 42 are connected to the fuel passages 46 and 47 formed in the overflow valve 31 and the overflow valve 31.
Fuel passages 51, 52 formed in the surrounding housing body 1
Will be able to communicate with each other.

第4図に示されるようにハウジング本体1内には燃料通
路17から上方に延びて常時加圧燃料導入室41内に開口す
る燃料溢流路53が形成される。この燃料溢流路53は常時
燃料加圧室15に連通しており、従って加圧燃料導入室41
は常時燃料加圧室15に連通している。また、第1図に示
されるように燃料溢流室42の下方部は燃料流出通路54に
連結され、この燃料流出通路54から流出した燃料は例え
ば燃料タンク(図示せず)へ返戻される。
As shown in FIG. 4, a fuel overflow passage 53 extending upward from the fuel passage 17 and constantly opening into the pressurized fuel introduction chamber 41 is formed in the housing body 1. This fuel overflow passage 53 is always in communication with the fuel pressurizing chamber 15, and therefore the pressurized fuel introducing chamber 41
Always communicates with the fuel pressurizing chamber 15. Further, as shown in FIG. 1, the lower portion of the fuel overflow chamber 42 is connected to a fuel outflow passage 54, and the fuel flowing out from this fuel outflow passage 54 is returned to, for example, a fuel tank (not shown).

第5図および第6図に示されるように摺動孔30の大径孔
33の外端部にはロッド60を案内支持するロッドガイド61
が嵌着され、このロッドガイド61はその内部にロッド孔
62を具備する。ロッド60はロッド孔62内に摺動可能に挿
入された中空円筒状の小径部63と、大径孔33内に摺動可
能に挿入された大径部64からなり、大径部64の端面が溢
流弁31の端面48に当接せしめられる、ロッドガイド61の
内端部とロッド60の大径部64間にはロッド背圧室65が形
成される。大径部64と反対側のロッド60の端部には小径
部63の端面63aにより画定された圧力制御室66が形成さ
れる。この圧力制御室66の上方にはアクチュエータ70が
配置される。第5図および第6図に示されるようにロッ
ド60は中空円筒状をなしており、従ってロッド60の質量
はかなり小さくなる。
Large-diameter hole of sliding hole 30 as shown in FIG. 5 and FIG.
A rod guide 61 for guiding and supporting the rod 60 is provided at the outer end of 33.
The rod guide 61 has a rod hole
Equipped with 62. The rod 60 includes a hollow cylindrical small diameter portion 63 slidably inserted in the rod hole 62 and a large diameter portion 64 slidably inserted in the large diameter hole 33. A rod back pressure chamber 65 is formed between the inner end portion of the rod guide 61 and the large diameter portion 64 of the rod 60, which is brought into contact with the end surface 48 of the overflow valve 31. A pressure control chamber 66 defined by the end surface 63a of the small diameter portion 63 is formed at the end of the rod 60 opposite to the large diameter portion 64. An actuator 70 is arranged above the pressure control chamber 66. As shown in FIGS. 5 and 6, the rod 60 has a hollow cylindrical shape, so that the mass of the rod 60 is considerably small.

第5図および第7図に示されるようにアクチュエータ70
はハウジング本体1と一体形成されかつその内部にピス
トン孔71を形成したアクチュエータハウジング72と、ピ
ストン孔71内に摺動可能に挿入されたピストン73と、ア
クチュエータハウジング72の頂部を覆う端板74と、端板
74をアクチュエータハウジング72の頂部に固定するため
の端板ホルダ75と、端板74の上端部を覆う合成樹脂製キ
ャップ76とを具備する。ピストン73と端板74間には多数
の圧電素子板を積層したピエゾ圧電素子77が挿入され、
ピストン73下方のピストン孔71内にはピストン73の下端
面によって画定された可変容積室78が形成される。この
可変容積室78は燃料通路79を介して圧力制御室66に連通
する。ピストン73とアクチュエータハウジング72間には
環状の冷却室80が形成され、この冷却室80内にはピスト
ン73を常時上方に向けて付勢する圧縮ばね81が挿入され
る。ピエゾ圧電素子77に電荷をチャージするとピエゾ圧
電素子77は軸方向に伸長し、その結果可変容積室78の容
積が減少する、一方、ピエゾ圧電素子77にチャージされ
た電荷をディスチャージするとピエゾ圧電素子77は軸方
向に収縮し、その結果可変容積室78の容積が増大する。
Actuator 70 as shown in FIGS. 5 and 7.
Is an actuator housing 72 formed integrally with the housing body 1 and having a piston hole 71 formed therein, a piston 73 slidably inserted in the piston hole 71, and an end plate 74 covering the top of the actuator housing 72. , End plates
An end plate holder 75 for fixing the 74 to the top of the actuator housing 72 and a synthetic resin cap 76 for covering the upper end of the end plate 74 are provided. Between the piston 73 and the end plate 74, a piezo piezoelectric element 77 in which a large number of piezoelectric element plates are laminated is inserted,
A variable volume chamber 78 defined by the lower end surface of the piston 73 is formed in the piston hole 71 below the piston 73. The variable volume chamber 78 communicates with the pressure control chamber 66 via the fuel passage 79. An annular cooling chamber 80 is formed between the piston 73 and the actuator housing 72, and a compression spring 81 that constantly biases the piston 73 upward is inserted in the cooling chamber 80. When the piezoelectric element 77 is charged with electric charge, the piezoelectric element 77 expands in the axial direction, and as a result, the volume of the variable volume chamber 78 decreases, while when the electric charge charged in the piezoelectric element 77 is discharged, the piezoelectric element 77 is discharged. Contract axially, resulting in an increase in the volume of variable volume chamber 78.

第7図に示されるようにハウジング本体1には逆止弁82
が挿入される。この逆止弁82は弁ポート83の開閉制御を
するボール84と、ボール84のリフト量を規制するロッド
85と、ボール84およびロッド85を常時下方に向けて押圧
する圧縮ばね86とを具備し、従って弁ポート83は通常ボ
ール84によって閉鎖される。逆止弁82の弁ポート83は燃
料流入通路87を介して例えば低圧燃料ポンプ(図示せ
ず)に連結され、2〜3kg/cm2の低圧の燃料が燃料流入
通路87から供給される。逆止弁82は可変容積室78内に向
けてのみ流通可能であり、従って可変容積室78内の燃料
圧が2〜3kg/cm2よりも低下すると燃料が逆止弁82を介
して可変容積室78内に補給される。従って可変容積室78
内は常時燃料によって満たされている。一方、第7図に
示されるように冷却室80の下端部は燃料流入通路88を介
して例えば低圧燃料ポンプ(図示せず)に連結され、2
〜3kg/cm2の低圧の燃料が燃料流入通路88から冷却室80
内に供給される。この燃料によってピエゾ圧電素子77が
冷却される。また、第3図に示されるように冷却室80の
下端部は燃料流出通路89を介して燃料供給ポート20に連
結され、この燃料供給ポート20内に冷却室80から燃料供
給ポート20に向けてのみ流通可能な逆止弁90が配置され
る。この逆止弁90は弁ポート91の開閉制御をするボール
92と、ボール92のリフト量を規制するロッド93と、ボー
ル92およびロッド93を常時上方に向けて押圧する圧縮ば
ね94からなる。冷却室80内の燃料はピエゾ圧電素子77を
冷却した後、燃料流出通路89を介して燃料供給ポート20
に供給される。また、第5図および第6図に示されるよ
うに冷却室80の下端部は燃料通路95を介してロッド背圧
室65に連結され、従ってロッド背圧室65は2〜3kg/cm2
の燃料で満たされる。
As shown in FIG. 7, the check valve 82 is attached to the housing body 1.
Is inserted. This check valve 82 is a ball 84 that controls the opening and closing of the valve port 83, and a rod that controls the lift amount of the ball 84.
85 and a compression spring 86 that constantly pushes the ball 84 and the rod 85 downward, so that the valve port 83 is normally closed by the ball 84. The valve port 83 of the check valve 82 is connected to, for example, a low-pressure fuel pump (not shown) via the fuel inflow passage 87, and low-pressure fuel of 2-3 kg / cm 2 is supplied from the fuel inflow passage 87. The check valve 82 can flow only to the inside of the variable volume chamber 78. Therefore, when the fuel pressure in the variable volume chamber 78 falls below 2-3 kg / cm 2 , the fuel volume is changed through the check valve 82. Replenished in chamber 78. Therefore the variable volume chamber 78
The inside is always filled with fuel. On the other hand, as shown in FIG. 7, the lower end of the cooling chamber 80 is connected to, for example, a low pressure fuel pump (not shown) through a fuel inflow passage 88, and
Low-pressure fuel of ~ 3 kg / cm 2 flows from the fuel inlet passage 88 to the cooling chamber 80.
Supplied within. This fuel cools the piezoelectric element 77. Further, as shown in FIG. 3, the lower end of the cooling chamber 80 is connected to the fuel supply port 20 through the fuel outflow passage 89, and the cooling chamber 80 extends from the cooling chamber 80 toward the fuel supply port 20. A non-return valve 90 is provided which is only flowable. This check valve 90 is a ball that controls the opening and closing of the valve port 91.
92, a rod 93 that regulates the lift amount of the ball 92, and a compression spring 94 that constantly presses the ball 92 and the rod 93 upward. The fuel in the cooling chamber 80 cools the piezoelectric element 77 and then passes through the fuel outflow passage 89 to the fuel supply port 20.
Is supplied to. Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the lower end of the cooling chamber 80 is connected to the rod back pressure chamber 65 through the fuel passage 95, so that the rod back pressure chamber 65 is 2 to 3 kg / cm 2.
Filled with fuel.

前述したように燃料は燃料流入通路88を介して冷却室80
内に供給され、次いでこの燃料はピエゾ圧電素子77を冷
却した後、燃料流出通路89および逆止弁90を介して燃料
供給ポート20内に供給される。第3図に示すようにプラ
ンジャ12が上方位置にあるときには燃料供給ポート20か
ら燃料加圧室15内に燃料が供給され、従ってこのときに
は燃料加圧室15内は2〜3kg/cm2程度の低圧になってい
る。一方、このときピエゾ圧電素子77は最大収縮位置に
あり、このとき可変容積室78および圧力制御室66内の燃
料圧は2〜3kg/cm2程度の低圧になっている。従ってこ
のとき溢流弁31は圧縮ばね45のばね力により第5図およ
び第6図において右方に移動して環状弁部40が弁座35か
ら離れている、即ち溢流弁31が開弁している。従って燃
料加圧室15内の低圧の燃料は燃料溢流路53および加圧燃
料導入室41を介して燃料溢流室42内に供給され、燃料溢
流室42内に供給された燃料は燃料流出通路54から排出さ
れる。従ってこのとき加圧燃料導入室41、燃料溢流室42
および溢流弁背圧室44内も2〜3kg/cm2の低圧の燃料で
満たされている。
As described above, the fuel is supplied to the cooling chamber 80 through the fuel inflow passage 88.
Then, this fuel cools the piezoelectric element 77 and then is supplied into the fuel supply port 20 through the fuel outflow passage 89 and the check valve 90. As shown in FIG. 3, when the plunger 12 is at the upper position, the fuel is supplied from the fuel supply port 20 into the fuel pressurizing chamber 15, so that the fuel pressurizing chamber 15 has an amount of about 2 to 3 kg / cm 2 at this time. The pressure is low. On the other hand, at this time, the piezoelectric element 77 is in the maximum contraction position, and at this time, the fuel pressure in the variable volume chamber 78 and the pressure control chamber 66 is a low pressure of about 2 to 3 kg / cm 2 . Therefore, at this time, the overflow valve 31 is moved to the right in FIGS. 5 and 6 by the spring force of the compression spring 45 so that the annular valve portion 40 is separated from the valve seat 35, that is, the overflow valve 31 is opened. is doing. Therefore, the low-pressure fuel in the fuel pressurizing chamber 15 is supplied to the fuel overflow chamber 42 via the fuel overflow channel 53 and the pressurized fuel introducing chamber 41, and the fuel supplied to the fuel overflow chamber 42 is the fuel. It is discharged from the outflow passage 54. Therefore, at this time, the pressurized fuel introduction chamber 41 and the fuel overflow chamber 42
Also, the overflow valve back pressure chamber 44 is filled with low-pressure fuel of 2-3 kg / cm 2 .

次いでプランジャ12が下降すると燃料供給ポート20がプ
ランジャ12によって閉鎖されるが溢流弁31が開弁をして
いるために燃料加圧室15内の燃料は燃料溢流路53、溢流
弁31の加圧燃料導入室41を介して燃料溢流室42内に流出
する。従ってこのときも燃料加圧室15内の燃料圧は2〜
3kg/cm2程度の低圧となっている。
Then, when the plunger 12 descends, the fuel supply port 20 is closed by the plunger 12, but the fuel in the fuel pressurizing chamber 15 is closed because the overflow valve 31 is open, so that the fuel in the fuel pressurizing chamber 15 is overflowed by the fuel overflow passage 53 And flows into the fuel overflow chamber 42 through the pressurized fuel introduction chamber 41. Therefore, at this time as well, the fuel pressure in the fuel pressurizing chamber 15 is 2 to
The low pressure is about 3 kg / cm 2 .

次いで燃料噴射を開始すべくピエゾ圧電素子77に電荷が
チャージされるとピエゾ圧電素子77は軸線方向に伸長
し、その結果ピストン73が下降するために可変容積室78
および圧力制御室66内の燃料圧が急激に上昇する。圧力
制御室66内の燃料圧が上昇するとロッド60が第5図およ
び第6図において左方に移動するためにそれに伴って溢
流弁31も左方に移動し、溢流弁31の環状弁部40が弁座35
に当接して溢流弁31が閉弁せしめられる。溢流弁31が閉
弁すると燃料加圧室15内の燃料圧はプランジャ12の下降
運動により急速に上昇し、燃料加圧室15内の燃料圧が予
め定められた圧力、例えば1500kg/cm2以上の一定圧を越
えるとニードル7が開弁してノズル口3から燃料が噴射
される。このとき燃料溢流路53を介して溢流弁31の加圧
燃料導入室41内にも高圧が加わるが加圧燃料導入室41の
軸方向両端面の受圧面積が等しいためにこの高圧によっ
て溢流弁31に駆動力が作用しない。
Next, when the piezoelectric element 77 is charged with electric charge to start fuel injection, the piezoelectric element 77 expands in the axial direction, and as a result, the piston 73 descends, so that the variable volume chamber 78 is lowered.
And the fuel pressure in the pressure control chamber 66 rises rapidly. When the fuel pressure in the pressure control chamber 66 rises, the rod 60 moves to the left in FIGS. 5 and 6, so that the overflow valve 31 also moves to the left, and the annular valve of the overflow valve 31 moves. Part 40 is valve seat 35
And the overflow valve 31 is closed. When the overflow valve 31 is closed, the fuel pressure in the fuel pressurizing chamber 15 rapidly rises due to the downward movement of the plunger 12, and the fuel pressure in the fuel pressurizing chamber 15 is a predetermined pressure, for example 1500 kg / cm 2 When the above constant pressure is exceeded, the needle 7 is opened and fuel is injected from the nozzle port 3. At this time, high pressure is also applied to the pressurized fuel introducing chamber 41 of the overflow valve 31 via the fuel overflow passage 53, but since the pressure receiving areas of both axial end faces of the pressurized fuel introducing chamber 41 are equal, the high pressure causes overflow. The driving force does not act on the flow valve 31.

次いで燃料噴射を停止すべくピエゾ圧電素子77にチャー
ジされた電荷がディスチャージされるとピエゾ圧電素子
77が収縮する。その結果、ピストン73が圧縮ばね81のば
ね力により上昇せしめられるために可変容積室78および
圧力制御室66内の燃料圧が低下する。前述したようにロ
ッド60および溢流弁31の質量は小さく、従って圧力制御
室66内の燃料圧が低下するとロッド60および溢流弁31が
圧縮ばね45のばね力によりただちに第5図および第6図
において右方に移動し、溢流弁31の環状弁部40が弁座35
から離れて溢流弁31が即座に開弁する。溢流弁31が開弁
すると燃料加圧室15内の高圧の燃料が燃料溢流路53およ
び加圧燃料導入室41を介して燃料溢流室42内に噴出し、
その結果燃料加圧室15内の燃料圧は急速に低下する。一
方、燃料溢流室42の容積が小さいために加圧燃料が燃料
溢流室42内に噴出すると燃料溢流室42内の燃料圧は一時
的にかなり高圧となる。前述したように溢流弁31の大径
部37の端面48と燃料溢流室42間には第2環状嵌合部39が
形成されているので燃料溢流室42内に発生した高圧が溢
流弁31の大径部37の端面48に作用しない。その結果、燃
料溢流室42内に発生した高圧は摺動孔30の大径孔33の断
面積から小径孔32の断面積を差引いた面積に対して溢流
弁31の開弁方向にのみ作用し、斯くして溢流弁31は燃料
溢流室42内に発生した高圧によって開弁方向に付勢され
ることになる。また燃料溢流室42内に高圧の燃料が噴出
するとこの高圧燃料の一部は一方では溢流弁31内の燃料
通路46,47を介して溢流弁背圧室44内に供給され、他方
ではハウジング本体1内に形成された燃料通路51、環状
溝50および燃料通路52を介して溢流弁背圧室44内に供給
される。このように燃料溢流室42内の高圧燃料は複数個
の燃料通路を介して溢流弁背圧室44内に供給されるので
燃料通路の流路面積が増大することになり、斯くして高
圧燃料はあまり圧力低下することなくただちに溢流弁背
圧室44内に供給されることになる。従って燃料溢流室42
内に高圧が発生するや否や溢流弁背圧室44内には高圧が
発生することになり、その結果溢流弁背圧室44内の燃料
圧によって溢流弁31には強力な開弁方向の付勢力が作用
することになる。また、燃料溢流室42内に高圧が発生し
たときに溢流弁31内の燃料通路46,47内を流れる燃料は
燃料通路47から溢流弁背圧室44内に噴出する。このよう
に燃料通路47から高圧の燃料が噴出すると噴出作用の反
力により溢流弁31には開弁方向の付勢力が作用すること
になる。このように溢流弁31が開弁すると燃料溢流室42
内の圧力上昇、燃料通路47からの燃料噴射作用および溢
流弁背圧室44内の圧力上昇によって溢流弁31に開弁方向
の付勢力が作用するために溢流弁31の環状弁部40が弁座
35を離れるや否や溢流弁31は急速に開弁せしめられ、更
に溢流弁31は一旦開弁すると開弁状態に保持される。従
って溢流弁31が開弁すると燃料加圧室15内の燃料圧が連
続的に急速に低下するために溢流弁31が開弁するとただ
ちにニードル7が下降して燃料噴射が停止せしめられ
る。一方、溢流弁31を開弁するためにピエゾ圧電素子77
が収縮せしめられて可変容積室78の燃料圧が低下せしめ
られたときに可変容積室78の燃料圧が燃料流入通路87
(第7図)内の燃料圧よりも低くなれば逆止弁82を介し
て低圧の燃料が可変容積室78内に補給される。
Next, when the charge charged in the piezoelectric element 77 is discharged to stop the fuel injection, the piezoelectric element 77 is discharged.
77 contracts. As a result, the piston 73 is raised by the spring force of the compression spring 81, and the fuel pressure in the variable volume chamber 78 and the pressure control chamber 66 is reduced. As described above, the masses of the rod 60 and the overflow valve 31 are small. Therefore, when the fuel pressure in the pressure control chamber 66 decreases, the rod 60 and the overflow valve 31 are immediately moved by the spring force of the compression spring 45, as shown in FIGS. In the figure, the annular valve portion 40 of the overflow valve 31 moves to the right and the valve seat 35
The overflow valve 31 opens immediately away from. When the overflow valve 31 is opened, the high-pressure fuel in the fuel pressurizing chamber 15 is jetted into the fuel overflow chamber 42 via the fuel overflow channel 53 and the pressurized fuel introducing chamber 41,
As a result, the fuel pressure in the fuel pressurizing chamber 15 drops rapidly. On the other hand, when the pressurized fuel is jetted into the fuel overflow chamber 42 because the volume of the fuel overflow chamber 42 is small, the fuel pressure in the fuel overflow chamber 42 temporarily becomes considerably high. As described above, since the second annular fitting portion 39 is formed between the end surface 48 of the large diameter portion 37 of the overflow valve 31 and the fuel overflow chamber 42, the high pressure generated in the fuel overflow chamber 42 overflows. It does not act on the end surface 48 of the large diameter portion 37 of the flow valve 31. As a result, the high pressure generated in the fuel overflow chamber 42 is only in the valve opening direction of the overflow valve 31 with respect to the area obtained by subtracting the sectional area of the small diameter hole 32 from the sectional area of the large diameter hole 33 of the sliding hole 30. Therefore, the overflow valve 31 is urged in the valve opening direction by the high pressure generated in the fuel overflow chamber 42. When high-pressure fuel is ejected into the fuel overflow chamber 42, a part of this high-pressure fuel is supplied into the overflow valve back pressure chamber 44 through the fuel passages 46 and 47 in the overflow valve 31, and on the other hand. Then, the fuel is supplied into the overflow valve back pressure chamber 44 through the fuel passage 51, the annular groove 50 and the fuel passage 52 formed in the housing body 1. As described above, the high-pressure fuel in the fuel overflow chamber 42 is supplied into the overflow valve back pressure chamber 44 through the plurality of fuel passages, so that the flow passage area of the fuel passage is increased. The high-pressure fuel is immediately supplied to the overflow valve back pressure chamber 44 without a pressure drop. Therefore, the fuel overflow chamber 42
As soon as high pressure is generated in the overflow valve back pressure chamber 44, high pressure is generated in the overflow valve back pressure chamber 44, and as a result, the fuel pressure in the overflow valve back pressure chamber 44 causes the overflow valve 31 to open strongly. A biasing force in the direction acts. Further, when a high pressure is generated in the fuel overflow chamber 42, the fuel flowing in the fuel passages 46, 47 in the overflow valve 31 is ejected from the fuel passage 47 into the overflow valve back pressure chamber 44. When high-pressure fuel is ejected from the fuel passage 47 in this way, a biasing force in the valve opening direction acts on the overflow valve 31 due to the reaction force of the ejection action. When the overflow valve 31 is opened in this way, the fuel overflow chamber 42
The internal valve portion of the overflow valve 31 because the urging force in the valve opening direction acts on the overflow valve 31 due to the pressure increase in the inside, the fuel injection action from the fuel passage 47, and the pressure increase in the overflow valve back pressure chamber 44. 40 is the seat
As soon as it leaves 35, the overflow valve 31 is opened rapidly, and once the overflow valve 31 is opened, it is kept in the open state. Therefore, when the overflow valve 31 is opened, the fuel pressure in the fuel pressurizing chamber 15 is continuously and rapidly decreased. Therefore, immediately after the overflow valve 31 is opened, the needle 7 is lowered and the fuel injection is stopped. On the other hand, in order to open the overflow valve 31, the piezoelectric element 77
When the fuel pressure in the variable volume chamber 78 is reduced and the fuel pressure in the variable volume chamber 78 is reduced,
If the fuel pressure becomes lower than the fuel pressure in FIG. 7, low-pressure fuel is replenished into the variable volume chamber 78 via the check valve 82.

次いでプランジャ12が更に下降するとプランジャ12の外
周面上に形成された円周溝26が環状溝50内と連通する。
このとき通常溢流弁31は開弁しているが何らかの原因で
もって溢流弁31が閉弁しているとすると燃料加圧室15内
の燃料圧は依然として高く、斯くして円周溝26が環状溝
50と連通すると燃料逃し孔27から円周溝26を介して環状
溝50内に送り込まれた高圧の燃料が一方では燃料通路51
を介して燃料溢流室42内に供給され、他方では燃料通路
52を介して溢流弁背圧室44内に供給される。その結果、
溢流弁31には強力な開弁方向の力が作用することにな
り、斯くして溢流弁31が強制的に開弁せしめられること
になる。従ってこれら円周溝26および環状溝50は溢流弁
31が閉弁状態に保持されることを防止するためのフェイ
ルセーフ作用を果たしている。
Then, when the plunger 12 is further lowered, the circumferential groove 26 formed on the outer peripheral surface of the plunger 12 communicates with the inside of the annular groove 50.
At this time, the overflow valve 31 is normally open, but if the overflow valve 31 is closed for some reason, the fuel pressure in the fuel pressurizing chamber 15 is still high, and thus the circumferential groove 26 Is an annular groove
When communicating with 50, the high-pressure fuel sent from the fuel escape hole 27 into the annular groove 50 through the circumferential groove 26 is, on the one hand, the fuel passage 51.
Is supplied to the fuel overflow chamber 42 via the
It is supplied to the overflow valve back pressure chamber 44 via 52. as a result,
A strong force in the valve opening direction acts on the overflow valve 31, and thus the overflow valve 31 is forcibly opened. Therefore, these circumferential groove 26 and annular groove 50 are overflow valves.
31 provides a fail-safe action to prevent the valve from being held closed.

次いでプランジャ12が上昇して上端位置まで戻り、再び
下降を開始する。
Next, the plunger 12 rises and returns to the upper end position, and starts descending again.

第8図から第10図はユニットインジェクタの別の実施例
を示す。この実施例は第1図から第10図に示す実施例と
ほとんど同じ構造を有し、従って構造の異なる部分につ
いてのみ説明する。
8 to 10 show another embodiment of the unit injector. This embodiment has almost the same structure as the embodiment shown in FIGS. 1 to 10, so only the different parts of the structure will be explained.

この実施例では第1図、第3図および第4図に示すよう
なプランジャ孔11の内周面上に形成された環状溝50、お
よび燃料通路51,52が設けられておらず、第10図の示す
ようにこれら燃料通路51,52に代えて燃料溢流室42と溢
流弁背圧室44とを連通する燃料通路100がハウジング本
体1内に形成される。この実施例においても燃料溢流室
42内に高圧の燃料が噴出するとこの高圧燃料の一部は一
方では溢流弁31内の燃料通路46,47を介して溢流弁背圧
室44内に供給され、他方ではハウジング本体1内に形成
された燃料通路100を介して溢流弁背圧室44内に供給さ
れる。従って燃料溢流室42内に高圧が発生するや否や溢
流弁背圧室44内には高圧が発生し、従って溢流弁31には
溢流弁背圧室44内の燃料圧によって強力な開弁方向の付
勢力が作用することになる。
In this embodiment, the annular groove 50 and the fuel passages 51 and 52 formed on the inner peripheral surface of the plunger hole 11 as shown in FIGS. 1, 3 and 4 are not provided, As shown in the figure, a fuel passage 100 that communicates the fuel overflow chamber 42 and the overflow valve back pressure chamber 44 is formed in the housing body 1 in place of the fuel passages 51 and 52. Also in this embodiment, the fuel overflow chamber
When high-pressure fuel is jetted into the inside 42, a part of this high-pressure fuel is supplied into the overflow valve back pressure chamber 44 through the fuel passages 46 and 47 in the overflow valve 31 on the one hand, and inside the housing body 1 on the other hand. It is supplied into the overflow valve back pressure chamber 44 through the fuel passage 100 formed in the. Therefore, as soon as a high pressure is generated in the fuel overflow chamber 42, a high pressure is generated in the overflow valve back pressure chamber 44, so that the overflow valve 31 is strongly driven by the fuel pressure in the overflow valve back pressure chamber 44. A biasing force in the valve opening direction will act.

また、この実施例ではプランジャ12に形成された円周溝
26はプランジャ12が最下端位置近傍に達したときに燃料
供給ポート20および燃料ポート21と連通する位置に形成
されており、従って第8図および第9図に示す円周溝26
は第3図および第4図に示す実施例に比べて下方に形成
されている。更に第9図および第10図に示されるように
燃料ポート21は一対の燃料通路101,102を介して溢流弁
背圧室44内に連通せしめられている。プランジャ12が最
下端位置近傍に達して円周溝26が燃料供給ポート20およ
び燃料ポート21と連通したときには通常溢流弁31は開弁
している。しかしながらこのとき何らかの原因でもって
溢流弁31が閉弁しているとすると燃料加圧室15内の燃料
圧は依然として高く、従って円周溝26が燃料供給ポート
20および燃料ポート21と連通すると高圧の燃料が燃料逃
し孔27および円周溝26を介して燃料供給ポート20および
燃料ポート21内に流出する。このとき逆止弁90が設けら
れているために燃料供給ポート20および燃料ポート21内
に流出した高圧の燃料は燃料通路101,102を介して溢流
弁背圧室44内に送り込まれ、斯くして溢流弁31が強制的
に開弁せしめられる。従ってこの場合も円周溝26は溢流
弁31が閉弁状態に保持されることを防止するためのフェ
イルセーフ作用を果たしている。上述したいずれの実施
例においてもプランジャ12には燃料加圧室15内の燃料圧
が1500kg/cm2以上の高圧となるように強力な下向きの駆
動力が与えられる。しかしながら摺動孔30はプランジャ
12の側方に配置されているので摺動孔30が歪むことな
く、斯くして溢流弁31の円滑な摺動作用を確保すること
ができる。また、摺動孔30はプランジャ12の側方におい
て横方向に延びるように配置されているので摺動孔30を
燃料加圧室15に近接して配置することができる。その結
果、燃料溢流路53の長さを短くすることができるので燃
料溢流路53も含めた燃料加圧室15の容積を小さくするこ
とができる。従って燃料加圧室15内の燃料圧を容易に高
圧化することができるので良好な噴射燃料の微粒化を確
保することができる。更に、燃料加圧室15の容積を小さ
くすることができるので溢流弁31が開弁したときに燃料
加圧室15内の燃料圧がただちに低下し、燃料噴射がただ
ちに停止する。従って溢流弁31が開弁した後に低圧下で
燃料噴射が継続することがないのでスモークの発生を抑
制でき、しかも機関出力を向上できると共に燃料消費率
を向上することができる。また、溢流弁31の開閉動作に
応動して燃料噴射量が即座に立上がり、燃料噴射が即座
に停止するので良好なパイロット噴射を行うことができ
る。
Also, in this embodiment, the circumferential groove formed on the plunger 12 is
26 is formed at a position where it communicates with the fuel supply port 20 and the fuel port 21 when the plunger 12 reaches the vicinity of the lowermost position, and therefore the circumferential groove 26 shown in FIGS. 8 and 9 is formed.
Are formed below as compared with the embodiment shown in FIGS. 3 and 4. Further, as shown in FIGS. 9 and 10, the fuel port 21 is connected to the overflow valve back pressure chamber 44 via a pair of fuel passages 101 and 102. When the plunger 12 reaches the vicinity of the lowermost position and the circumferential groove 26 communicates with the fuel supply port 20 and the fuel port 21, the overflow valve 31 is normally open. However, at this time, if the overflow valve 31 is closed for some reason, the fuel pressure in the fuel pressurizing chamber 15 is still high, and therefore the circumferential groove 26 becomes the fuel supply port.
When communicating with 20 and the fuel port 21, high-pressure fuel flows into the fuel supply port 20 and the fuel port 21 through the fuel escape hole 27 and the circumferential groove 26. At this time, since the check valve 90 is provided, the high-pressure fuel that has flowed into the fuel supply port 20 and the fuel port 21 is fed into the overflow valve back pressure chamber 44 through the fuel passages 101 and 102, thus The overflow valve 31 is forcibly opened. Therefore, also in this case, the circumferential groove 26 has a fail-safe function for preventing the overflow valve 31 from being held in the closed state. In any of the above-mentioned embodiments, the plunger 12 is given a strong downward driving force so that the fuel pressure in the fuel pressurizing chamber 15 becomes a high pressure of 1500 kg / cm 2 or more. However, the sliding hole 30
Since it is arranged on the side of 12, the sliding hole 30 is not distorted, and thus the smooth sliding action of the overflow valve 31 can be ensured. Further, since the sliding hole 30 is arranged laterally on the side of the plunger 12, the sliding hole 30 can be arranged close to the fuel pressurizing chamber 15. As a result, the length of the fuel overflow channel 53 can be shortened, so that the volume of the fuel pressurizing chamber 15 including the fuel overflow channel 53 can be reduced. Therefore, the fuel pressure in the fuel pressurizing chamber 15 can be easily increased, and good atomization of the injected fuel can be ensured. Further, since the volume of the fuel pressurizing chamber 15 can be reduced, the fuel pressure in the fuel pressurizing chamber 15 immediately decreases when the overflow valve 31 opens, and the fuel injection immediately stops. Therefore, since the fuel injection does not continue under a low pressure after the overflow valve 31 is opened, it is possible to suppress the generation of smoke and to improve the engine output and the fuel consumption rate. Further, the fuel injection amount immediately rises in response to the opening / closing operation of the overflow valve 31 and the fuel injection immediately stops, so that good pilot injection can be performed.

また、摺動孔30をプランジャ12の側方において横方向に
延びるように形成することによってユニットインジェク
タの横巾を狭くすることができ、更にピエゾ圧電素子77
をその軸線が摺動孔30およびロッド60の共通軸線に対し
てほぼ直角をなすように、即ちプランジャ12とニードル
7の共通軸線に対してほぼ平行をなすように配置するこ
とによってユニットインジェクタの横巾を更に狭くする
ことができる。
Further, by forming the sliding hole 30 so as to extend laterally on the side of the plunger 12, the width of the unit injector can be narrowed, and further, the piezoelectric element 77.
Is arranged so that its axis is substantially perpendicular to the common axis of the sliding hole 30 and the rod 60, that is, substantially parallel to the common axis of the plunger 12 and the needle 7, the side of the unit injector is The width can be further narrowed.

〔考案の効果〕[Effect of device]

燃料溢流室と溢流弁背圧室とを複数の燃料通路を介して
互いに連通せしめることによって燃料溢流室内の燃料圧
が高くなったときに溢流弁に開弁方向の強力な力を作用
させることができる。その結果、燃料噴射を停止すべく
溢流弁が開弁したときに溢流弁を確実に開弁状態に保持
することができる。
By connecting the fuel overflow chamber and the overflow valve back pressure chamber to each other through a plurality of fuel passages, a strong force in the valve opening direction is applied to the overflow valve when the fuel pressure in the fuel overflow chamber becomes high. Can be operated. As a result, when the overflow valve is opened to stop the fuel injection, the overflow valve can be reliably held in the open state.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は第5図のI-I線に沿ってみたユニットインジェ
クタの平面断面図、第2図は第1図の平面図、第3図は
第4図のIII-III線に沿ってみた側面断面図、第4図は
第5図のIV-IV線に沿ってみた側面断面図、第5図は第
4図のV-V線に沿ってみた側面断面図、第6図は第5図
の一部の拡大側面断面図、第7図は第1図および第5図
のVII-VII線に沿って見た側面断面図、第8図はユニッ
トインジェクタの別の実施例を示す側面断面図、第9図
は第8図のIX-IX線に沿ってみた側面断面図、第10図は
第8図のX-X線に沿ってみた平面断面図である。 3……ノズル口、7……ニードル、 11……プランジャ孔、12……プランジャ、 15……燃料加圧室、20……燃料供給ポート、 30……摺動孔、31……溢流弁、 35……弁座、38……第1環状嵌合部、 39……第2環状嵌合部、40……環状弁部、 41……加圧燃料導入室、42……燃料溢流室、 44……溢流弁背圧室、 46,47,51,52,100,101,102……燃料通路、 50……環状溝、60……ロッド、 66……圧力制御室、77……ピエゾ圧電素子、 78……可変容積室。
1 is a plan sectional view of the unit injector taken along line II of FIG. 5, FIG. 2 is a plan view of FIG. 1, and FIG. 3 is a side sectional view taken along line III-III of FIG. Fig. 4 is a side sectional view taken along the line IV-IV in Fig. 5, Fig. 5 is a side sectional view taken along the line VV in Fig. 4, and Fig. 6 is a part of Fig. 5. FIG. 7 is an enlarged side sectional view of FIG. 7, FIG. 7 is a side sectional view taken along the line VII-VII of FIGS. 1 and 5, and FIG. 8 is a side sectional view showing another embodiment of the unit injector. 8 is a side sectional view taken along the line IX-IX in FIG. 8, and FIG. 10 is a plan sectional view taken along the line XX in FIG. 3 ... Nozzle port, 7 ... Needle, 11 ... Plunger hole, 12 ... Plunger, 15 ... Fuel pressurizing chamber, 20 ... Fuel supply port, 30 ... Sliding hole, 31 ... Overflow valve , 35 ... Valve seat, 38 ... First annular fitting part, 39 ... Second annular fitting part, 40 ... Annular valve part, 41 ... Pressurized fuel introducing chamber, 42 ... Fuel overflow chamber , 44 …… Overflow valve back pressure chamber, 46, 47, 51, 52, 100, 101, 102 …… Fuel passage, 50 …… Annular groove, 60 …… Rod, 66 …… Pressure control chamber, 77 …… Piezo piezoelectric element, 78… … Variable volume chamber.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】機関により駆動されるプランジャと、燃料
で満たされかつプランジャにより加圧される燃料加圧室
と、燃料加圧室内の燃料圧に応動して該燃料圧が予め定
められた圧力を越えたときに開弁するニードルと、摺動
孔内に摺動可能に挿入された溢流弁と、該溢流弁を摺動
孔の軸線方向に移動せしめて該燃料加圧室からの燃料の
溢流を制御するアクチュエータとを具備し、該溢流弁が
燃料加圧室からの燃料の溢流を停止したときに燃料噴射
が行われる燃料噴射装置において、上記摺動孔の内壁面
上に環状の弁座を形成し、上記溢流弁の一端部に摺動孔
内周面と密封的に接触する環状嵌合部を形成すると共に
上記溢流弁の外周面上に該環状嵌合部から間隔を隔てて
配置されかつ上記弁座上に着座可能な環状弁部を形成
し、該環状弁部と環状嵌合部間の溢流弁外周面周りに環
状の加圧燃料導入室を形成して該加圧燃料導入室を上記
燃料加圧室に連結すると共に該弁座に関して加圧燃料導
入室と反対側に燃料溢流室を形成し、上記環状嵌合部に
関して加圧燃料導入室と反対側の摺動孔内に環状嵌合部
により画定された溢流弁背圧室を形成して該溢流弁背圧
室内に溢流弁を燃料溢流室に向けて付勢するばねを挿入
し、溢流弁背圧室と燃料溢流室とを溢流弁内に形成され
た燃料通路および溢流弁周りのハウジング内に形成され
た別個の燃料通路を介して互いに連通せしめ、溢流弁の
環状弁部が弁座から離れたときに燃料加圧室内の加圧燃
料を上記加圧燃料導入室を介して燃料溢流室内に溢流せ
しめるようにした燃料噴射装置。
1. A plunger driven by an engine, a fuel pressurizing chamber which is filled with fuel and pressurized by the plunger, and a pressure which is predetermined in response to fuel pressure in the fuel pressurizing chamber. The needle that opens when the temperature exceeds the limit, the overflow valve that is slidably inserted into the sliding hole, and the overflow valve that moves the overflow valve in the axial direction of the sliding hole to remove the overflow valve from the fuel pressurizing chamber. An actuator for controlling the overflow of fuel, wherein the fuel injection device performs fuel injection when the overflow valve stops the overflow of fuel from the fuel pressurizing chamber, the inner wall surface of the sliding hole An annular valve seat is formed on the upper surface of the overflow valve, an annular fitting portion is formed at one end of the overflow valve for sealingly contacting the inner peripheral surface of the slide hole, and the annular fitting is formed on the outer peripheral surface of the overflow valve. An annular valve portion which is arranged at a distance from the joining portion and which can be seated on the valve seat, and An annular pressurized fuel introducing chamber is formed around the outer peripheral surface of the overflow valve between the fitting parts, the pressurized fuel introducing chamber is connected to the fuel pressurizing chamber, and the valve seat is opposite to the pressurized fuel introducing chamber. Side, a fuel overflow chamber is formed on the side, and an overflow valve back pressure chamber defined by the annular fitting portion is formed in the sliding hole on the side opposite to the pressurized fuel introducing chamber with respect to the annular fitting portion. A spring for urging the overflow valve toward the fuel overflow chamber is inserted into the flow valve back pressure chamber so that the overflow valve back pressure chamber and the fuel overflow chamber are connected to the fuel passage and the overflow passage formed in the overflow valve. The pressurized fuel in the fuel pressurizing chamber is introduced when the annular valve portion of the overflow valve is communicated with each other through separate fuel passages formed in the housing around the flow valve, and the pressurized fuel is introduced. A fuel injection device that allows the fuel to overflow into the fuel overflow chamber through the chamber.
JP12269088U 1988-09-21 1988-09-21 Fuel injector Expired - Lifetime JPH0640928Y2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12269088U JPH0640928Y2 (en) 1988-09-21 1988-09-21 Fuel injector
US07/408,147 US5076241A (en) 1988-09-21 1989-09-15 Fuel injection device
GB8921014A GB2224786B (en) 1988-09-21 1989-09-15 A fuel injection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12269088U JPH0640928Y2 (en) 1988-09-21 1988-09-21 Fuel injector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0246067U JPH0246067U (en) 1990-03-29
JPH0640928Y2 true JPH0640928Y2 (en) 1994-10-26

Family

ID=31370855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12269088U Expired - Lifetime JPH0640928Y2 (en) 1988-09-21 1988-09-21 Fuel injector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0640928Y2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0246067U (en) 1990-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4943004A (en) Actuator for a fuel injector
JPH07332193A (en) Fuel injection valve for internal combustion engine
US4958101A (en) Piezoelectric actuator
US5036821A (en) Fuel injection system for an internal combustion engine
US5076241A (en) Fuel injection device
JP2636361B2 (en) Unit injector
JP2785278B2 (en) Piezo actuator
US4917068A (en) Unit injector for an engine
JPH0640931Y2 (en) Fuel injector
JPH0640927Y2 (en) Fuel injector
JPH0640929Y2 (en) Fuel injector
JP2600331B2 (en) Fuel injection device
JPH0640930Y2 (en) Fuel injector
JPH0640926Y2 (en) Fuel injector
JPS6193265A (en) Multi-stage injection nozzle
JP2600330B2 (en) Fuel injection device
JP2734132B2 (en) Unit injector
JP2760040B2 (en) Unit injector fuel supply and discharge device
JP2636388B2 (en) Fuel injection device
JPH0467021B2 (en)
JPH0668263B2 (en) Unit injector
JPH0519574Y2 (en)
JP2722621B2 (en) Unit injector
JPH02233864A (en) Unit injector
JP2658253B2 (en) Unit injector