JP2000018133A - インジェクタ - Google Patents

インジェクタ

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JP2000018133A
JP2000018133A JP10184998A JP18499898A JP2000018133A JP 2000018133 A JP2000018133 A JP 2000018133A JP 10184998 A JP10184998 A JP 10184998A JP 18499898 A JP18499898 A JP 18499898A JP 2000018133 A JP2000018133 A JP 2000018133A
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JP
Japan
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needle
hole
fuel
gap
throttle
Prior art date
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Pending
Application number
JP10184998A
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English (en)
Inventor
Tsutomu Fushiya
勉 伏屋
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Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ニードルと穴との加工を容易化し、安定した
噴射特性を得るようにする。 【解決手段】 本発明は、ノズルボディ3内の穴21,
34にニードル4を昇降自在に収容し、これら穴とニー
ドルとの隙間37,38を通じて噴孔16に燃料を導く
インジェクタ1において、上記ニードル4の中間位置に
上記隙間を燃料の通過を許容しない程度に狭めるシール
部35,36を形成し、上記ノズルボディ3又は上記ニ
ードル4の少なくとも一方に、上記シール部35,36
の燃料流れ方向上下流側の上記隙間37,38を連絡す
る絞り通路23を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ン等に適用される燃料噴射用インジェクタに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】ディーゼルエンジンや直噴式ガソリンエ
ンジン等においては、高圧噴射が可能で噴霧微粒化に有
利なコモンレール式燃料噴射装置が用いられる。一般に
コモンレール式燃料噴射装置では高圧ポンプで加圧され
た燃料をコモンレール(蓄圧室)に一旦貯留しておき、
これをインジェクタから所定タイミングで所定量ずつ、
各気筒内に噴射するようになっている。
【0003】インジェクタは、その下端ないし先端に設
けられた噴孔を、ニードル(針弁)の昇降により開閉
し、燃料噴射を実行する。特に、ニードルを高圧燃料中
に浸漬し、いわば浮かせた状態としておいて、ニードル
にバネによる下向き(閉弁方向)の力を付与し、ニード
ル先端部をバルブシートに押し当てて閉弁させておくも
のがある。これにおいてはニードル上端に付加する下向
きの燃圧を圧力制御室(バランスチャンバ)で制御し、
圧力制御室の高圧燃料を適宜リークさせることにより、
ニードルに対する圧力バランスを崩してニードルを上昇
させ、開弁させるようになっている。
【0004】また、ニードルは、インジェクタのノズル
ボディ内の穴に昇降自在に収容される。コモンレールか
ら送られた高圧燃料は、穴とニードルとの隙間を通じて
噴孔に導かれる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、特開平3-39
5 号公報では、噴孔の所定距離上流側で上記隙間を絞
り、この絞り部を通じて噴孔に燃料を導くようにしてい
る。こうすると燃料噴射時に絞り部の燃料流れ方向下流
側が上流側より低圧となり、この差圧を利用して燃料噴
射中、ニードルに閉弁方向の力を与えておくことができ
る。こうなると、燃料噴射終了時には、バネ力に上記閉
弁力を加えてニードルを高速で閉じられ、応答性を高め
られると共に、弱いバネを用いることができるので開弁
速度も上げることができる。
【0006】しかし、このものでは穴とニードルとの隙
間で絞りを作り、流量を規定するため、穴内面とニード
ル表面とを高精度に同軸加工しなければならず、加工が
困難という問題がある。逆に加工が困難だと、安定した
噴射特性を得難くなる。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、ノズルボディ
内の穴にニードルを昇降自在に収容し、これら穴とニー
ドルとの隙間を通じて噴孔に燃料を導くインジェクタに
おいて、上記ニードルの中間位置に上記隙間を燃料の通
過を許容しない程度に狭めるシール部を形成し、上記ノ
ズルボディ又は上記ニードルの少なくとも一方に、上記
シール部の燃料流れ方向上下流側の上記隙間を連絡する
絞り通路を設けたものである。
【0008】ここで、上記絞り通路が上記ニードル内部
にX字状に設けられた絞り孔からなるのが好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基いて説明する。
【0010】図1に示すように、このインジェクタ1
は、燃料供給通路2から供給された燃料が内部に充満す
るノズルボディ3を有する。燃料供給通路2には、図示
しないコモンレールから高圧の燃料が供給され、この高
圧燃料はノズルボディ3内を通って下端の噴孔16に導
かれる。ノズルボディ3の内部には、高圧燃料に浸漬さ
れた状態でニードル4が昇降自在に収容されている。ニ
ードル4は、当該ニードル4に圧入嵌合されたスプリン
グ受け5とノズルボディ3内部に形成された段差部6の
バネ押え7との間に介設されたバネ8によって、閉弁方
向に付勢されている。スプリング受け5とバネ押え7に
は燃料を通過させるための穴(図示せず)が設けられ
る。
【0011】ニードル4の頂面9が圧力制御室10に臨
まされ、圧力制御室10には、燃料供給通路2から供給
された高圧燃料が、ニードル4上端部と保持スリーブ3
0との隙間を通じて常時導かれる。なおこの隙間は所定
の絞りを形成する程度に小さいものとされる。圧力制御
室10内の燃料は、開閉弁11によってリーク穴12か
ら選択的にリークされる。開閉弁11は、通常はバネ等
によって下方へ付勢されてリーク穴12を塞ぎ、圧力制
御室10内の燃圧を保持し、電磁ソレノイド13によっ
て上方へ持ち上げられたときにリーク穴12を開放し、
圧力制御室10内の燃料をリークさせる。
【0012】開閉弁11を閉じたとき、ニードル頂面9
に閉弁方向ないし下向きの燃圧が付与されるので、ニー
ドル4が圧力バランスされ、バネ8の力によってニード
ル4が押し下げられる。こうなると図2に示すように、
ニードル4が弁座15に着座して噴孔16を閉じる。よ
ってこのときは無噴射状態となる。なお厳密にいえば、
ニードル4が図2の如き閉弁位置にあるとき、ニードル
下端において外周側のコーン状受圧面14のみが上向き
の燃圧を受けており、その内周側では燃圧を受けてない
ので、圧力バランス的には若干下向きである。
【0013】一方、開閉弁11を開いたとき、ニードル
頂面9に付与される燃圧が下がるので、圧力バランスが
崩れてニードル4が上昇し、ニードル4が弁座15から
離れて噴孔16が開き、燃料噴射が実行される。
【0014】ニードル4は、図3にも示すように、上部
ニードル4aと下部ニードル4bとに分割されている。
上部ニードル4aと下部ニードル4bとは、対向面に隙
間17を有する半割り円筒状の連結部材18、18で挟
まれて連結されている。詳しくは、半割り円筒状の連結
部材18の上下端部には、鍔状の係合爪19、19がそ
れぞれ形成されており、上部ニードル4aの下端部と下
部ニードル4bの上端部とには、それぞれ周方向に沿っ
て係合溝20、20が形成されており、それら係合溝2
0に係合爪19が係合されて上部ニードル4aと下部ニ
ードル4bとが軸芯を一致させて連結されている。
【0015】連結部材18は、その係合爪19が係合溝
20に係合したとき、図3(b) に示すように、部材1
8、18同士の対向面に隙間17が生じるように成形さ
れている。この隙間17がノズルボディ3内に充満され
た燃料の通路となる。連結部材18、18の外側には、
当該連結部材18、18を結束すると共に、ノズルボデ
ィ3内に形成された上部穴21の内周面に沿って上下方
向に摺動するガイドスリーブ22が被嵌されている。ガ
イドスリーブ22は連結部材18、18の外周側に圧入
固定される。
【0016】ノズルボディ3は、それぞれ筒状に形成さ
れた上部ボディ31と下部ボディ32とをリテーニング
ナット33で互いに組み付けて構成される。上部ボディ
31に上部穴21が、下部ボディ32に下部穴34がそ
れぞれ軸芯に沿って同軸加工され、これら穴21、34
に上部ニードル4a、下部ニードル4bがそれぞれ同軸
挿入される。上部穴21と下部穴34とが本発明の穴を
なす。上部穴21は下部穴34より大径とされる。
【0017】上部穴21と上部ニードル4aとの間、下
部穴34と下部ニードル4bとの間にそれぞれ上部隙間
37、下部隙間38が形成され、燃料供給通路2から供
給された燃料がこれら隙間37,38を順に通じて噴孔
16に導かれるようになっている。これら上部隙間37
及び下部隙間38が本発明の隙間を形成する。
【0018】ここで図3に詳細に示すように、下部ニー
ドル4bの係合溝20の直下の位置において、下部ニー
ドル上端部35及び下部穴上端部36が僅かに拡径さ
れ、これらの互いの隙間が燃料の通過を許容しない程度
に、且つ下部ニードル4bの昇降は許容する程度に狭め
られている。つまり、これら下部ニードル上端部35及
び下部穴上端部36が本発明のシール部をなす。下部穴
上端部36は下部穴34の加工後に別にドリル加工等さ
れ、下部ニードル上端部35の外径に容易且つ高精度で
合わせられるようになっている。
【0019】また、下部ニードル上端部35内部に、本
発明の絞り通路をなす絞り孔23がX字状にドリル加工
されている。絞り孔23の上端は上部隙間37に臨んで
開口され、絞り孔23の下端は下部隙間38に臨んで開
口される。こうして絞り孔23は上部隙間37及び下部
隙間38を連絡する。
【0020】絞り孔23は、上部隙間37の燃料を絞り
つつ下部隙間38に導くものである。これによれば、ニ
ードル4が上昇して燃料噴射が実行されたとき、上部隙
間37から下部隙間38へ流れる燃料が絞り孔23によ
って制限され、しかも下部隙間38のボリュームが上部
隙間37のボリュームに比べ著しく小さいことから、下
部隙間38の内圧を上部隙間37の内圧より低下させら
れ、この差圧を利用してニードル4に下向きの力を付与
できる。よって噴射終了時にニードル4を高応答且つ高
速で閉弁させられ、応答性を向上し、噴射切れを速やか
に行える。
【0021】さて、かかる構成では、ニードル4の中間
位置かつ噴孔16付近において、燃料通路となる隙間
(下部隙間38)を実質上なくし、燃料を通過させない
ようにしたので、流量管理が不要となり、加工が容易と
なる。一方、流量管理は絞り孔23の孔径で行えるの
で、ドリル径の調節のみで済み、流量管理が正確且つ容
易となる。これにより加工バラツキに起因した噴射特性
のバラツキを防止でき、安定した燃料噴射特性を得るこ
とができる。
【0022】特に、かかる構成ではニードル上端部と保
持スリーブ30との間の隙間で圧力制御室10への燃料
導入量を規定するため、隙間を正確にしないといけな
い。また、ニードル下端の弁座15への着座を確実にす
るためには、これらの同軸性も要求される。このような
長手方向両端での高精度、同軸加工の要求に加え、中間
位置でも隙間を作り高精度加工を要求するとなると、加
工が著しく困難となり、上端と中間の隙間の寸法精度が
両立しない虞もある。本実施形態では、このような中間
位置での隙間が不要なので、加工上極めて都合がよい。
【0023】なお、本発明の実施形態は他にも様々考え
られる。絞り通路は必ずしもX字状の絞り孔で形成する
必要はなく、1本の絞り孔で形成してもよいし、3本以
上の絞り孔で形成してもよい。またノズルボディ側に絞
り孔を設けてもよいし、ニードルの外周面或いはノズル
ボディ側の穴の内周面に溝を形成してもよい。本実施形
態では長いニードル4の一軸性を確保するため、ニード
ル4を途中で分割したが、一軸に加工できれば1本物で
も構わない。本発明は上述の如き圧力バランスタイプ以
外のあらゆる種類のインジェクタに適用できる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ニ
ードルと穴との加工が容易になると同時に、絞り通路の
流量管理を容易に行えるという、優れた効果が発揮され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るインジェクタの縦断
面図である。
【図2】インジェクタの先端部を示す縦断面図である。
【図3】インジェクタの要部を示し、(a) は縦断面図、
(b) は(a) のb-b 線断面図である。
【符号の説明】 1 インジェクタ 3 ノズルボディ 4 ニードル 16 噴孔 21 上部穴 23 絞り孔 34 下部穴 35 下部ニードル上端部 36 下部穴上端部 37 上部隙間 38 下部隙間

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ノズルボディ内の穴にニードルを昇降自
    在に収容し、これら穴とニードルとの隙間を通じて噴孔
    に燃料を導くインジェクタにおいて、上記ニードルの中
    間位置に上記隙間を燃料の通過を許容しない程度に狭め
    るシール部を形成し、上記ノズルボディ又は上記ニード
    ルの少なくとも一方に、上記シール部の燃料流れ方向上
    下流側の上記隙間を連絡する絞り通路を設けたことを特
    徴とするインジェクタ。
  2. 【請求項2】 上記絞り通路が上記ニードル内部にX字
    状に設けられた絞り孔からなる請求項1記載のインジェ
    クタ。
JP10184998A 1998-06-30 1998-06-30 インジェクタ Pending JP2000018133A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105332841A (zh) * 2015-11-04 2016-02-17 中国北方发动机研究所(天津) 一种蓄压腔式高压共轨喷油器侧向进油杆

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105332841A (zh) * 2015-11-04 2016-02-17 中国北方发动机研究所(天津) 一种蓄压腔式高压共轨喷油器侧向进油杆

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