JP2000179424A - Variable nozzle hole type fuel injection nozzle - Google Patents

Variable nozzle hole type fuel injection nozzle

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JP2000179424A
JP2000179424A JP10375275A JP37527598A JP2000179424A JP 2000179424 A JP2000179424 A JP 2000179424A JP 10375275 A JP10375275 A JP 10375275A JP 37527598 A JP37527598 A JP 37527598A JP 2000179424 A JP2000179424 A JP 2000179424A
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Japan
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valve
injection hole
needle valve
nozzle
drive shaft
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JP10375275A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Hasegawa
敏行 長谷川
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Bosch Corp
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Zexel Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable nozzle hole type fuel injection nozzle which can be adapted to an accumulation type fuel injection system adopting a common rail, prevent fuel leakage from a solenoid valve for a needle valve for lifting the needle valve, and improve processability of a precisely processed part. SOLUTION: A hydraulic command piston 19 and a solenoid valve 28 for a needle valve are arranged for controlling a needle valve 6. A rotary valve 26 is rotated by a drive shaft 25 for varying a sectional area of an injection hole 15. In such a variable injection hole type fuel injection nozzle, the hydraulic command piston 19 is operated for energizing the needle valve 6 in a closing direction, and the solenoid valve 28 is operated for controlling the back pressure of the hydraulic command piston 19. An armature of the solenoid valve 28 for the needle valve and the drive shaft 25 are made of an integrated member, that is, a valve shaft 33 of a two-way valve.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は可変噴孔型燃料噴射
ノズルにかかるもので、とくにディーゼルエンジンその
他の内燃機関などに燃料を霧化状態で供給するための燃
料噴射ノズルであって、各噴射ごとの噴孔面積を可変と
することができる可変噴孔型燃料噴射ノズルに関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable injection hole type fuel injection nozzle, and more particularly to a fuel injection nozzle for supplying fuel to a diesel engine or other internal combustion engines in an atomized state. The present invention relates to a variable injection hole type fuel injection nozzle capable of making the injection hole area variable for each nozzle.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディーゼルエンジンその他の内燃機関に
用いられる、蓄圧配管(コモンレール)を有する燃料噴
射装置用の燃料噴射ノズル、あるいはエンジンの燃焼回
数だけ燃料の圧送を行うジャーク式燃料噴射装置用の燃
料噴射ノズルにロータリーバルブ方式の噴孔可変機構を
備えて、ノズルボディにおける噴孔の開口断面積(噴孔
断面積)を可変とし、適正な噴霧特性を実現することに
よりエンジンの性能向上を図る燃料噴射システムが開発
されつつある。たとえば、特開平9−280134号あ
るいは特開平10−110661号などがある。
2. Description of the Related Art A fuel injection nozzle for a fuel injection device having a pressure accumulation pipe (common rail) used for a diesel engine or other internal combustion engines, or a fuel for a jerk type fuel injection device for pumping fuel by the number of combustions of the engine. A fuel that improves engine performance by providing a variable injection hole variable mechanism of the rotary valve type in the injection nozzle, making the opening cross-sectional area (injection hole cross-sectional area) of the injection hole variable in the nozzle body, and realizing appropriate spray characteristics. Injection systems are being developed. For example, there are JP-A-9-280134 and JP-A-10-110661.

【0003】しかしながら、上記コモンレール式の燃料
噴射ノズルに噴孔可変機構を備えたものは、いまだ存在
していない。すなわち、従来のコモンレール用燃料噴射
システムの場合には、燃料噴射量は、おもにコモンレー
ルからの噴射圧力および噴射期間のふたつのパラメータ
ーのみで決定されることから、全エンジン運転領域に対
して詳細な制御を行うことができないという問題があ
る。ここで、噴孔面積を可変とし制御パラメーターを増
やすことによって、より詳細な噴射量制御を行うことが
できる。また、低噴射量の場合であっても、噴孔を絞る
ことができるため、噴射期間の長い高圧燃料噴射が可能
となり、エンジン燃焼に適した噴霧パターンを形成する
ことができるが、コモンレールの圧力の開閉制御を行う
アクチュエータ、および噴孔可変機構を駆動する電磁弁
を燃料噴射ノズル部分に備え付ける適正な構成が開発さ
れていないという問題がある。
However, there has not yet been any of the above-mentioned common rail type fuel injection nozzles provided with an injection hole variable mechanism. That is, in the case of the conventional common rail fuel injection system, the fuel injection amount is determined mainly by only the two parameters of the injection pressure from the common rail and the injection period. There is a problem that can not be performed. Here, by making the injection hole area variable and increasing the control parameters, more detailed injection amount control can be performed. In addition, even when the injection amount is low, the injection holes can be narrowed, so that high-pressure fuel injection with a long injection period can be performed, and a spray pattern suitable for engine combustion can be formed. There is a problem that an appropriate configuration for providing an actuator for controlling the opening and closing of the fuel injection valve and an electromagnetic valve for driving the injection hole variable mechanism in the fuel injection nozzle portion has not been developed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
諸問題にかんがみなされたもので、コモンレールを採用
した蓄圧式燃料噴射システムに適用することができる可
変噴孔型燃料噴射ノズルを提供することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems and provides a variable injection hole type fuel injection nozzle applicable to a pressure accumulating type fuel injection system employing a common rail. That is the task.

【0005】また本発明は、噴孔の開閉操作を行うニー
ドル弁のリフト制御を行うニードル弁用電磁弁部分から
の燃料漏れを防止可能な可変噴孔型燃料噴射ノズルを提
供することを課題とする。
Another object of the present invention is to provide a variable injection hole type fuel injection nozzle capable of preventing fuel leakage from a solenoid valve portion for a needle valve which performs lift control of a needle valve for opening and closing an injection hole. I do.

【0006】また本発明は、ニードル弁のリフト制御を
行う背圧室およびニードル弁用電磁弁のシート部を一体
の部品(ハウジングボディ)に形成することにより、精
密加工部の加工作業性を改善可能な可変噴孔型燃料噴射
ノズルを提供することを課題とする。
Further, the present invention improves the workability of the precision machining section by forming the back pressure chamber for controlling the lift of the needle valve and the seat portion of the solenoid valve for the needle valve as an integral part (housing body). It is an object to provide a variable injection hole type fuel injection nozzle that can be used.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、ニー
ドル弁を制御する油圧コマンドピストンおよびニードル
弁用電磁弁を設けること、さらに、このニードル弁用電
磁弁のアーマチュア、およびロータリーバルブのドライ
ブシャフトを弁体として一体化して単一のドライブシャ
フトとすることに着目したもので、所定の噴孔断面積を
有する噴孔およびこの噴孔につながるシート面を形成し
たノズルボディと、このノズルボディ内に往復動可能に
設けるとともに、上記シート面からリフトすることによ
り上記噴孔から燃料を噴射可能とするニードル弁と、上
記噴孔との相対位置を調節可能なロータリーバルブと、
このロータリーバルブを回動させるたとえばロータリー
ソレノイドなどのアクチュエータと、このアクチュエー
タの駆動力を上記ロータリーバルブに伝達するドライブ
シャフトと、を有し、このドライブシャフトを介して上
記アクチュエータにより上記ロータリーバルブを回動さ
せて上記噴孔の上記噴孔断面積を変化させることができ
る可変噴孔型燃料噴射ノズルであって、上記ニードル弁
を閉弁方向に付勢する油圧コマンドピストンと、この油
圧コマンドピストンの背圧を制御するたとえばリニアー
ソレノイドなどを有するニードル弁用電磁弁と、を有す
るとともに、このニードル弁用電磁弁のアーマチュアお
よび上記ドライブシャフトは、これを一体の部材として
構成したことを特徴とする可変噴孔型燃料噴射ノズルで
ある。
That is, the present invention provides a hydraulic command piston for controlling a needle valve and a solenoid valve for a needle valve, and further comprises an armature for the solenoid valve for a needle valve and a drive shaft for a rotary valve. It focuses on integrating into a single drive shaft as a valve body. The nozzle body has a nozzle hole having a predetermined nozzle hole cross-sectional area and a seat surface connected to the nozzle hole. A needle valve that is provided so as to be able to reciprocate and is capable of injecting fuel from the injection hole by lifting from the seat surface, and a rotary valve that can adjust a relative position of the injection hole,
An actuator such as a rotary solenoid for rotating the rotary valve; and a drive shaft for transmitting a driving force of the actuator to the rotary valve. The rotary valve is rotated by the actuator via the drive shaft. A variable injection hole type fuel injection nozzle capable of changing the injection hole cross-sectional area of the injection hole, the hydraulic command piston for urging the needle valve in a valve closing direction, and a back of the hydraulic command piston. A solenoid valve for a needle valve having, for example, a linear solenoid for controlling the pressure, and wherein the armature of the solenoid valve for the needle valve and the drive shaft are formed as an integral member. It is a hole-type fuel injection nozzle.

【0008】上記油圧コマンドピストンに燃料圧力を作
用可能な背圧室に連通するオリフィスと、上記ドライブ
シャフトが通るリーク孔と、上記ニードル弁用電磁弁の
上記アーマチュアがシートするシート部と、を単一のハ
ウジングボディに形成することができる。
An orifice communicating with a back pressure chamber capable of applying fuel pressure to the hydraulic command piston, a leak hole through which the drive shaft passes, and a seat portion of the needle valve solenoid valve seated by the armature are simply provided. It can be formed in one housing body.

【0009】本発明による可変噴孔型燃料噴射ノズルに
おいては、ロータリーバルブのドライブシャフトおよび
ニードル弁用電磁弁のアーマチュアを一体化して単一の
ドライブシャフトとして、ロータリーバルブにアクチュ
エータからの操作力を伝達して噴孔を可変とし、また、
ニードル弁用電磁弁によりニードル弁を開閉操作するよ
うにしたので、噴孔の開閉機能および噴孔断面積の可変
機構をともに兼ね備えることが可能となり、コモンレー
ルなど蓄圧装置を備えた燃料噴射システムであっても、
燃料噴射ノズル自体で噴孔の開閉を可能とするととも
に、噴孔の断面積を可変としてエンジンの燃焼に適した
噴霧特性を得ることができる。
In the variable injection hole type fuel injection nozzle according to the present invention, the drive shaft of the rotary valve and the armature of the solenoid valve for the needle valve are integrated into a single drive shaft to transmit the operating force from the actuator to the rotary valve. To make the injection hole variable,
Since the needle valve is operated to be opened and closed by the solenoid valve for the needle valve, it is possible to have both the opening and closing function of the injection hole and the variable mechanism of the injection hole cross-sectional area, and the fuel injection system has a pressure accumulator such as a common rail. Even
The fuel injection nozzle itself can open and close the injection hole, and can vary the cross-sectional area of the injection hole to obtain spray characteristics suitable for engine combustion.

【0010】さらに、油圧コマンドピストンの背圧室の
入口部に連通するオリフィスと、ドライブシャフトが通
るリーク孔と、ニードル弁用電磁弁のシート部と、を単
一のハウジングボディに形成すれば、これらの精密加工
部を作りやすくすることができ、このハウジングボディ
をノズルホルダー(ノズルハウジング)部分と分離して
これを独立に加工可能であり、ニードル弁用電磁弁部分
のみを分離して試作することができるため、燃料噴射ノ
ズルの仕様変更を短期間で達成することができる。
Further, if an orifice communicating with the inlet of the back pressure chamber of the hydraulic command piston, a leak hole through which the drive shaft passes, and a seat portion of the solenoid valve for a needle valve are formed in a single housing body, These precision processing parts can be easily made, and this housing body can be separated from the nozzle holder (nozzle housing) part and processed independently. Only the solenoid valve part for the needle valve is separated and prototyped. Therefore, the specification change of the fuel injection nozzle can be achieved in a short time.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施の形態による
可変噴孔型燃料噴射ノズル1を図1ないし図4にもとづ
き説明する。図1は、可変噴孔型燃料噴射ノズル1の断
面図であって、可変噴孔型燃料噴射ノズル1は、ノズル
ハウジング2と、ノズルハウジング2に取り付けたノズ
ルボディ3、ハウジングボディ4およびソレノイドハウ
ジング5と、ノズルボディ3内に往復摺動するニードル
弁6と、噴孔可変機構7と、を有する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A variable injection hole type fuel injection nozzle 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a sectional view of a variable injection hole type fuel injection nozzle 1. The variable injection hole type fuel injection nozzle 1 includes a nozzle housing 2, a nozzle body 3, a housing body 4, and a solenoid housing attached to the nozzle housing 2. 5, a needle valve 6 that reciprocates in the nozzle body 3, and an injection hole variable mechanism 7.

【0012】可変噴孔型燃料噴射ノズル1には、燃料タ
ンク8から燃料ポンプ9により高圧燃料を蓄圧したコモ
ンレール10からの高圧燃料を燃料導入部11から供給
可能としてある。すなわち、コモンレール10からの圧
送燃料を導入する燃料導入部11をハウジングボディ4
に形成するとともに、ノズルボディ3まで燃料通路12
を形成し、燃料溜まり室13においてニードル弁6に圧
力を作用可能としてある。
A high-pressure fuel from a common rail 10 in which high-pressure fuel is accumulated from a fuel tank 8 by a fuel pump 9 can be supplied to the variable injection hole type fuel injection nozzle 1 from a fuel introduction unit 11. That is, the fuel introduction unit 11 for introducing the fuel to be pumped from the common rail 10 is connected to the housing body 4.
And a fuel passage 12 extending to the nozzle body 3.
Is formed, and pressure can be applied to the needle valve 6 in the fuel storage chamber 13.

【0013】図2は、図1のII部分拡大断面図、図3
は、図2のIII−III線拡大断面図であって、可変
噴孔型燃料噴射ノズル1は、ホールノズルタイプであ
り、そのノズルボディ3の先端部にホール14を形成
し、ホール14の周壁に複数個(たとえば5個)の噴孔
15を等角度間隔で形成してある。
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a part II of FIG.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2, in which the variable injection hole type fuel injection nozzle 1 is a hole nozzle type, in which a hole 14 is formed at a tip end of a nozzle body 3; A plurality of (for example, five) injection holes 15 are formed at equal angular intervals.

【0014】ニードル弁6は、そのシート部16がノズ
ルボディ3の噴孔15につながるシート面17にシート
することによって、燃料導入部11からの燃料通路12
と噴孔15とを遮断している。燃料溜まり室13(図
1)においてニードル弁6の受圧部18が燃料圧力を受
けるようになっている。ニードル弁6は、その上流側端
部において油圧コマンドピストン19に当接し、油圧コ
マンドピストン19はバルブスプリング20の付勢力に
よってニードル弁6をノズルボディ3のシート面17に
シートさせている。バルブスプリング20の付勢力に抗
してニードル弁6がリフトすれば噴孔15から燃料を噴
射可能とする。
The needle valve 6 has a seat portion 16 which seats on a seat surface 17 which is connected to the injection hole 15 of the nozzle body 3.
And the injection hole 15 are shut off. The pressure receiving portion 18 of the needle valve 6 receives the fuel pressure in the fuel storage chamber 13 (FIG. 1). The needle valve 6 abuts a hydraulic command piston 19 at its upstream end, and the hydraulic command piston 19 causes the needle valve 6 to seat on the seat surface 17 of the nozzle body 3 by the urging force of a valve spring 20. When the needle valve 6 is lifted against the urging force of the valve spring 20, fuel can be injected from the injection hole 15.

【0015】油圧コマンドピストン19は、その上端部
分においてハウジングボディ4との間に背圧室21を形
成し、背圧室21は、燃料通路12との間を小径のオリ
フィス22によりこれを連通してある。油圧コマンドピ
ストン19の上端面を受圧面23とし、受圧面23はそ
の受圧面積23Sをニードル弁6の受圧部18の受圧面
積18Sより大きくしてある。
The hydraulic command piston 19 forms a back pressure chamber 21 at the upper end thereof with the housing body 4, and the back pressure chamber 21 communicates with the fuel passage 12 through a small diameter orifice 22. It is. The upper end surface of the hydraulic command piston 19 is a pressure receiving surface 23, and the pressure receiving surface 23 has a pressure receiving area 23 S larger than the pressure receiving area 18 S of the pressure receiving portion 18 of the needle valve 6.

【0016】図1に示すように、噴孔可変機構7は、ロ
ータリーソレノイド24(ロータリーバルブ用アクチュ
エータ)と、ロータリーソレノイド24に取り付けたド
ライブシャフト25と、ロータリーバルブ26と、を有
する。ロータリーソレノイド24は、ドライブシャフト
25を介して所定の角度にロータリーバルブ26を回動
させるためのもので、回転角度検出器27を設けてあ
る。
As shown in FIG. 1, the variable injection hole mechanism 7 has a rotary solenoid 24 (rotary valve actuator), a drive shaft 25 attached to the rotary solenoid 24, and a rotary valve 26. The rotary solenoid 24 is for rotating the rotary valve 26 to a predetermined angle via the drive shaft 25, and is provided with a rotation angle detector 27.

【0017】ロータリーソレノイド24とハウジングボ
ディ4との間の前記ソレノイドハウジング5には、ニー
ドル弁用電磁弁28を二方弁として設けてある。ニード
ル弁用電磁弁28は、油圧コマンドピストン19の背圧
(背圧室21内の圧力)を制御するものであって、リニ
アーソレノイド29(ニードル弁用アクチュエータ)
と、電磁弁コア30と、上記ドライブシャフト25と、
バルブスプリング31と、を有する。
A solenoid valve 28 for a needle valve is provided in the solenoid housing 5 between the rotary solenoid 24 and the housing body 4 as a two-way valve. The needle valve solenoid valve 28 controls the back pressure of the hydraulic command piston 19 (the pressure in the back pressure chamber 21), and is a linear solenoid 29 (needle valve actuator).
An electromagnetic valve core 30, the drive shaft 25,
A valve spring 31.

【0018】ドライブシャフト25は、ロータリーソレ
ノイド24およびリニアーソレノイド29を貫通するア
クチュエータ側シャフト部32と、二方弁バルブシャフ
ト部33(ニードル弁用電磁弁28のアーマチュア)
と、ロータリーバルブ26まで延びるドライブシャフト
部34と、からこれを一体的に構成する。ロータリーバ
ルブ26は、ドライブシャフト部34まで長く延びる回
動用連結部35と、円錐状本体部分であるロータリーバ
ルブ部36と、からこれを一体的に構成する。
The drive shaft 25 includes an actuator-side shaft portion 32 penetrating the rotary solenoid 24 and the linear solenoid 29, and a two-way valve shaft portion 33 (the armature of the needle valve solenoid valve 28).
And a drive shaft portion 34 extending to the rotary valve 26, so as to be integrally formed. The rotary valve 26 is integrally formed by a rotary connecting portion 35 extending long to the drive shaft portion 34 and a rotary valve portion 36 which is a conical main body.

【0019】二方弁バルブシャフト部33の先端シート
部37は、ハウジングボディ4の背圧室21に連通する
リーク孔38の出口部分におけるシート部39にシート
し、リーク孔38を開閉可能である。すなわち、リニア
ーソレノイド29の励磁によりバルブスプリング31の
付勢力に抗して二方弁バルブシャフト部33(ドライブ
シャフト25)が電磁弁コア30方向(図1中上方)に
吸引されてリフトすると、リーク孔38が開放され、背
圧室21内の燃料がリーク孔38およびリーク通路40
を通って低圧部分(燃料タンク8)部分に還流される。
なお、リーク孔38部分のドライブシャフト25のドラ
イブシャフト部34との間の流路断面積は、オリフィス
22の流路断面積よりこれを大きくし、リーク孔38が
開放されたときに背圧室21はリーク孔38およびリー
ク通路40を介して低圧化されるとともに、燃料通路1
2からニードル弁6の受圧部18は高圧状態が維持され
ているようにする。
The front end seat portion 37 of the two-way valve shaft portion 33 is seated on a seat portion 39 at an outlet portion of a leak hole 38 communicating with the back pressure chamber 21 of the housing body 4 so that the leak hole 38 can be opened and closed. . That is, when the two-way valve shaft portion 33 (drive shaft 25) is attracted toward the solenoid valve core 30 (upward in FIG. 1) and lifted against the urging force of the valve spring 31 by the excitation of the linear solenoid 29, the leakage occurs. The hole 38 is opened, and the fuel in the back pressure chamber 21 flows through the leak hole 38 and the leak passage 40.
The fuel is returned to the low-pressure portion (fuel tank 8) through the passage.
The cross-sectional area of the flow passage between the portion of the leak hole 38 and the drive shaft portion 34 of the drive shaft 25 is set to be larger than the cross-sectional area of the flow passage of the orifice 22, and the back pressure chamber is opened when the leak hole 38 is opened. The pressure in the fuel passage 21 is reduced through the leak hole 38 and the leak passage 40 and
From 2 the pressure receiving portion 18 of the needle valve 6 is maintained in a high pressure state.

【0020】図2に示すように、ロータリーバルブ26
のロータリーバルブ部36は、ニードル弁6の下部に位
置してホール14内部においてシート面17にシート可
能な、下流側に先細りとしたほぼ円錐状を呈し、噴孔1
5を閉鎖可能なシート円弧部41と、シート円弧部41
の間であって噴孔15に連通可能な可変用溝部42とを
(図示の例ではそれぞれ5個づつ)有する。
As shown in FIG.
The rotary valve portion 36 is located below the needle valve 6 and can seat on the seat surface 17 inside the hole 14.
5, a seat circular arc portion 41 capable of closing the seat 5;
(In the example shown, five in each case) that can communicate with the injection hole 15.

【0021】ニードル弁6のシート時あるいはリフト時
に、ロータリーバルブ部36はその軸線のまわりに回転
可能であり、ロータリーバルブ部36のシート円弧部4
1が噴孔15に対向位置すれば噴孔15を閉鎖し、可変
用溝部42が噴孔15に臨めばニードル弁6のリフトに
より燃料通路12と噴孔15とが可変用溝部42を介し
て連通可能となる。
When the needle valve 6 is seated or lifted, the rotary valve portion 36 is rotatable about its axis, and the seat circular arc portion 4 of the rotary valve portion 36 is rotated.
When the nozzle 1 faces the injection hole 15, the injection hole 15 is closed. When the variable groove 42 faces the injection hole 15, the fuel passage 12 and the injection hole 15 are moved through the variable groove 42 by the lift of the needle valve 6. Communication becomes possible.

【0022】図3に示すように、ロータリーバルブ部3
6を時計方向あるいは反時計方向に回動させることによ
り、ノズルボディ3における噴孔15に対するロータリ
ーバルブ部36の可変用溝部42の相対位置を可変とし
て、噴孔15の開孔度(開孔断面積)を可変可能であ
る。
As shown in FIG.
By rotating the nozzle 6 clockwise or counterclockwise, the relative position of the variable groove portion 42 of the rotary valve portion 36 with respect to the injection hole 15 in the nozzle body 3 is changed, and the opening degree of the injection hole 15 Area) can be changed.

【0023】なお前記ハウジングボディ4に、前記燃料
導入部11、オリフィス22およびリーク孔38やリー
ク通路40、さらに背圧室21を形成するとともに、ノ
ズルハウジング2内の油圧コマンドピストン15の外周
部に通ずるリターン燃料出口43を形成する。
In the housing body 4, the fuel introduction portion 11, the orifice 22, the leak hole 38, the leak passage 40, and the back pressure chamber 21 are formed, and the outer periphery of the hydraulic command piston 15 in the nozzle housing 2 is formed. A communicating return fuel outlet 43 is formed.

【0024】図4は、ドライブシャフト25およびロー
タリーバルブ26が係合する部分の要部拡大断面図であ
って、ドライブシャフト25のドライブシャフト部34
の先端部に形成した回動用連結凸部44と、ロータリー
バルブ26の回動用連結部35の先端部に形成した回動
用連結凹部45とを係合させて、軸方向の遊びおよび回
転方向の一体化を確保するとともに、回動用連結部35
の先端部と油圧コマンドピストン19のスプリングシー
ト面46との間にコイルスプリング47を配置する。か
くして、ロータリーバルブ26をドライブシャフト25
の軸方向、より具体的には、ロータリーバルブ26のロ
ータリーバルブ部36がホール14ないしノズルボディ
3のシート面17に所定の押圧力でシート可能とする。
FIG. 4 is an enlarged sectional view of a main part of a portion where the drive shaft 25 and the rotary valve 26 are engaged.
Of the rotary connecting portion 35 of the rotary valve 26 and the rotary connecting concave portion 45 formed at the distal end of the rotary connecting portion 35 of the rotary valve 26 to form axial play and rotational integration. And the rotation connecting portion 35.
The coil spring 47 is disposed between the tip of the hydraulic command piston 19 and the spring seat surface 46 of the hydraulic command piston 19. Thus, the rotary valve 26 is connected to the drive shaft 25.
More specifically, the rotary valve portion 36 of the rotary valve 26 can seat the hole 14 or the seat surface 17 of the nozzle body 3 with a predetermined pressing force.

【0025】こうした構成の可変噴孔型燃料噴射ノズル
1ないし噴孔可変機構7において、ロータリーソレノイ
ド24の励磁によりドライブシャフト25を所定の角度
だけ回動する。また、リニアーソレノイド29の励磁に
より二方弁バルブシャフト部33をリーク孔38のシー
ト部39からリフトさせ、背圧室21内の圧力をリーク
孔38およびリーク通路40を介して低圧側(燃料タン
ク8)に逃がし、ニードル弁6をリフトさせる。リニア
ーソレノイド29の消磁により二方弁バルブシャフト部
33をリーク孔38のシート部39にシートさせ、オリ
フィス22からの燃料圧力により背圧室21内の圧力を
上昇させ、ニードル弁6をシート面17にシートさせて
燃料噴射を終了させる。
In the variable injection hole type fuel injection nozzle 1 or the injection hole variable mechanism 7 having such a configuration, the drive shaft 25 is rotated by a predetermined angle by the excitation of the rotary solenoid 24. Further, the two-way valve shaft portion 33 is lifted from the seat portion 39 of the leak hole 38 by excitation of the linear solenoid 29, and the pressure in the back pressure chamber 21 is reduced through the leak hole 38 and the leak passage 40 to the low pressure side (fuel tank). 8) and lift the needle valve 6. The demagnetization of the linear solenoid 29 causes the two-way valve shaft portion 33 to seat in the seat portion 39 of the leak hole 38, the fuel pressure from the orifice 22 increases the pressure in the back pressure chamber 21, and causes the needle valve 6 to seat the seat surface 17. To terminate the fuel injection.

【0026】かくして、ロータリーバルブ26を回動す
るためのドライブシャフト25のとくに二方弁バルブシ
ャフト部33を、ニードル弁6の操作のためのニードル
弁用電磁弁28のアーマチュアとして兼用するようにし
たので、ロータリーバルブ26およびニードル弁6をと
もに駆動可能として、エンジンの燃焼に適した噴霧特性
を任意に得ることができる。とくに、コモンレール10
などを採用した蓄圧式燃料噴射装置に噴孔可変機構7を
組み合わせることができる。
Thus, the drive shaft 25 for rotating the rotary valve 26, particularly the two-way valve shaft portion 33, is also used as an armature of the needle valve solenoid valve 28 for operating the needle valve 6. Therefore, both the rotary valve 26 and the needle valve 6 can be driven, and spray characteristics suitable for engine combustion can be arbitrarily obtained. In particular, common rail 10
The injection hole variable mechanism 7 can be combined with the accumulator type fuel injection device adopting the above.

【0027】さらに、ハウジングボディ4をノズルハウ
ジング2などから分割して単一の別部材とすることによ
り、オリフィス22およびリーク孔38、さらにリーク
孔38の出口部分におけるシート部39など精密加工を
必要とする部分を作り易くすることができる。
Further, since the housing body 4 is divided from the nozzle housing 2 and the like into a single separate member, precision processing of the orifice 22, the leak hole 38, and the sheet portion 39 at the outlet of the leak hole 38 is required. Can be easily made.

【0028】またドライブシャフト25としては、既述
のように、少なくとも、アクチュエータ側シャフト部3
2と、二方弁バルブシャフト部33とからこれを一体的
に構成しているので、シート部39における燃料のシー
ル性を向上することができ、リターン燃料量を低減する
ことができる。
As described above, the drive shaft 25 has at least the actuator side shaft portion 3.
2 and the two-way valve shaft portion 33, which are integrally formed, so that the sealing performance of the fuel in the seat portion 39 can be improved, and the return fuel amount can be reduced.

【0029】なお、油圧コマンドピストン19とロータ
リーバルブ26との間にコイルスプリング47を介在さ
せてあるので、油圧コマンドピストン19内を貫通する
ドライブシャフト25およびロータリーバルブ26をそ
の軸方向には事実上一体とすることができ、ロータリー
バルブ26とくにそのロータリーバルブ部36のホール
14部分における不安定さを解消することができる。
Since the coil spring 47 is interposed between the hydraulic command piston 19 and the rotary valve 26, the drive shaft 25 and the rotary valve 26 penetrating through the hydraulic command piston 19 are substantially displaced in the axial direction. It can be integrated, and the instability in the rotary valve 26, particularly in the hole 14 portion of the rotary valve portion 36 can be eliminated.

【0030】さらにコイルスプリング47は、ノズルボ
ディ3のホール14内にはなく、ホール14から離れた
回動用連結部35の先端上流部分にあるので、ホール1
4ないしニードル弁5の先端部分から噴孔11に至る空
間部分において燃料の流れに不足の影響を与える可能性
がある乱れを生ずるおそれはない。
Further, since the coil spring 47 is not in the hole 14 of the nozzle body 3 but in the upstream portion of the tip of the rotation connecting portion 35 distant from the hole 14, the hole 1
There is no risk of turbulence that may affect the fuel flow in the space from the tip of the needle valve 4 to the injection hole 11.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ニードル
弁を閉弁方向に付勢する油圧コマンドピストンの背圧を
制御するとともに、ニードル弁用電磁弁のアーマチュア
およびドライブシャフトを一体の部材として構成したの
で、蓄圧式の燃料噴射装置に噴孔可変機構を装備するこ
とが可能となるとともに、精密加工部分の加工容易性を
向上させることができる。
As described above, according to the present invention, the back pressure of the hydraulic command piston for urging the needle valve in the valve closing direction is controlled, and the armature of the solenoid valve for the needle valve and the drive shaft are integrated. As a result, it is possible to equip the accumulator type fuel injection device with the injection hole variable mechanism, and it is possible to improve the ease of machining the precision machining part.

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

【図1】本発明の実施の形態による可変噴孔型燃料噴射
ノズル1の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a variable injection hole type fuel injection nozzle 1 according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のII部分拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view of a part II of FIG.

【図3】図2のIII−III線拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along line III-III of FIG. 2;

【図4】同、ドライブシャフト25およびロータリーバ
ルブ26が係合する部分の要部拡大断面図である。
FIG. 4 is an enlarged sectional view of a main part of a portion where the drive shaft 25 and the rotary valve 26 are engaged.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 可変噴孔型燃料噴射ノズル(実施の形態、図1) 2 ノズルハウジング 3 ノズルボディ 4 ハウジングボディ 5 ソレノイドハウジング 6 ニードル弁 7 噴孔可変機構 8 燃料タンク 9 燃料ポンプ 10 コモンレール 11 燃料導入部 12 燃料通路 13 燃料溜まり室 14 ホール 15 噴孔 16 ニードル弁6のシート部 17 ノズルボディ3のシート面 18 ニードル弁6の受圧部 18S 受圧部18の受圧面積(18S<23S) 19 油圧コマンドピストン 20 バルブスプリング 21 背圧室 22 オリフィス 23 油圧コマンドピストン19の受圧面 23S 受圧面23の受圧面積 24 ロータリーソレノイド(ロータリーバルブ用アク
チュエータ) 25 ドライブシャフト 26 ロータリーバルブ 27 回転角度検出器 28 ニードル弁用電磁弁 29 リニアーソレノイド(ニードル弁用アクチュエー
タ) 30 電磁弁コア 31 バルブスプリング 32 ドライブシャフト25のアクチュエータ側シャフ
ト 33 ドライブシャフト25の二方弁バルブシャフト部
(ニードル弁用電磁弁28のアーマチュア) 34 ドライブシャフト25のドライブシャフト部 35 ロータリーバルブ26の回動用連結部 36 ロータリーバルブ26のロータリーバルブ部 37 二方弁バルブシャフト部33の先端シート部 38 リーク孔 39 リーク孔38の出口部分におけるシート部 40 リーク通路 41 ロータリーバルブ部36のシート円弧部 42 ロータリーバルブ部36の可変用溝部 43 リターン燃料出口 44 ドライブシャフト部34の回動用連結凸部 45 回動用連結部35の回動用連結凹部 46 スプリングシート面 47 コイルスプリング
Reference Signs List 1 variable injection hole type fuel injection nozzle (embodiment, FIG. 1) 2 nozzle housing 3 nozzle body 4 housing body 5 solenoid housing 6 needle valve 7 injection hole variable mechanism 8 fuel tank 9 fuel pump 10 common rail 11 fuel introduction unit 12 fuel Passage 13 Fuel reservoir 14 Hole 15 Injection hole 16 Seat portion of needle valve 6 17 Seat surface of nozzle body 3 18 Pressure receiving portion of needle valve 6 18S Pressure receiving area of pressure receiving portion 18 (18S <23S) 19 Hydraulic command piston 20 Valve spring Reference Signs List 21 back pressure chamber 22 orifice 23 pressure receiving surface of hydraulic command piston 19 23S pressure receiving area of pressure receiving surface 23 24 rotary solenoid (actuator for rotary valve) 25 drive shaft 26 rotary valve 27 rotation angle detector 28 needle Solenoid valve 29 Linear solenoid (actuator for needle valve) 30 Electromagnetic valve core 31 Valve spring 32 Actuator side shaft of drive shaft 25 33 Two-way valve shaft portion of drive shaft 25 (armature of solenoid valve 28 for needle valve) 34 Drive Drive shaft part of shaft 25 35 Rotating connection part of rotary valve 26 Rotary valve part of rotary valve 37 Tip seat part of two-way valve shaft part 33 38 Leak hole 39 Seat part at outlet part of leak hole 38 Leak 40 Passage 41 Seat arc portion of rotary valve portion 42 Variable groove portion of rotary valve portion 43 Return fuel outlet 44 Rotation connection projection of drive shaft portion 45 Rotation connection of rotation connection portion 35 Part 46 spring seat surface 47 a coil spring

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の噴孔断面積を有する噴孔および
この噴孔につながるシート面を形成したノズルボディ
と、 このノズルボディ内に往復動可能に設けるとともに、前
記シート面からリフトすることにより前記噴孔から燃料
を噴射可能とするニードル弁と、 前記噴孔との相対位置を調節可能なロータリーバルブ
と、 このロータリーバルブを回動させるアクチュエータと、 このアクチュエータの駆動力を前記ロータリーバルブに
伝達するドライブシャフトと、を有し、 このドライブシャフトを介して前記アクチュエータによ
り前記ロータリーバルブを回動させて前記噴孔の前記噴
孔断面積を変化させることができる可変噴孔型燃料噴射
ノズルであって、 前記ニードル弁を閉弁方向に付勢する油圧コマンドピス
トンと、 この油圧コマンドピストンの背圧を制御するニードル弁
用電磁弁と、を有するとともに、 このニードル弁用電磁弁のアーマチュアおよび前記ドラ
イブシャフトは、これを一体の部材として構成したこと
を特徴とする可変噴孔型燃料噴射ノズル。
An injection hole having a predetermined injection hole cross-sectional area and a nozzle body having a sheet surface connected to the injection hole; a nozzle body provided reciprocally in the nozzle body, and lifted from the sheet surface. A needle valve capable of injecting fuel from the injection hole, a rotary valve capable of adjusting a relative position with respect to the injection hole, an actuator for rotating the rotary valve, and transmitting a driving force of the actuator to the rotary valve A variable injection hole type fuel injection nozzle capable of changing the injection hole cross-sectional area of the injection hole by rotating the rotary valve by the actuator via the drive shaft. A hydraulic command piston for urging the needle valve in the valve closing direction; A solenoid valve for a needle valve for controlling the back pressure of the needle valve, and the armature of the solenoid valve for the needle valve and the drive shaft are formed as an integral member. Injection nozzle.
【請求項2】 前記油圧コマンドピストンに燃料圧力
を作用可能な背圧室に連通するオリフィスと、 前記ドライブシャフトが通るリーク孔と、 前記ニードル弁用電磁弁の前記アーマチュアがシートす
るシート部と、を単一のハウジングボディに形成したこ
とを特徴とする請求項1記載の可変噴孔型燃料噴射ノズ
ル。
2. An orifice communicating with a back pressure chamber capable of applying fuel pressure to the hydraulic command piston; a leak hole through which the drive shaft passes; and a seat on which the armature of the solenoid valve for a needle valve seats. 2. The variable injection hole type fuel injection nozzle according to claim 1, wherein the fuel injection nozzle is formed in a single housing body.
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