JP2001221132A - Fuel injection nozzle - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関（以下、
内燃機関を「エンジン」という）の燃料噴射ノズルに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an internal combustion engine (hereinafter referred to as "internal combustion engine").
An internal combustion engine is referred to as an “engine”).
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、ノズルボディにバルブニード
ルを往復移動可能に収容し、バルブニードルの当接部が
ノズルボディに形成した弁座部に着座ならびに弁座部か
ら離座することにより、噴孔から噴射する燃料を断続す
るエンジン用燃料噴射弁の燃料噴射ノズルが知られてい
る。2. Description of the Related Art Conventionally, a valve needle is accommodated in a nozzle body so as to be reciprocally movable, and a contact portion of the valve needle is seated on a valve seat formed on the nozzle body and is separated from the valve seat, thereby injecting. 2. Description of the Related Art There is known a fuel injection nozzle of an engine fuel injection valve for intermitting fuel injected from a hole.
【０００３】このような燃料噴射ノズルにおいては、燃
料消費量の低減、排気エミッション効率の向上、エンジ
ン運転の安定性等の観点から、噴孔から噴射される「燃
料の微粒化」が重要な要素である。特に、筒内直接噴射
式エンジン用燃料噴射弁の燃料噴射ノズルの場合、噴霧
を形成する燃料微粒子の粒径がエンジンから排出される
黒煙に対し大きな影響をおよぼすため、「燃料の微粒
化」は最も重要な要素の１つである。微粒化を促進する
方法として、例えば噴孔径を小さくすることが考えられ
るが、噴孔径が小さくなると流路面積が小さくなり噴射
率が低下するため、噴射期間が長くなり、逆に排出され
る黒煙が増加することが懸念される。[0003] In such a fuel injection nozzle, "atomization of fuel" injected from the injection hole is an important factor from the viewpoints of reduction of fuel consumption, improvement of exhaust emission efficiency, stability of engine operation, and the like. It is. In particular, in the case of a fuel injection nozzle of a fuel injection valve for an in-cylinder direct injection type engine, since the particle size of the fuel fine particles forming the spray has a great effect on the black smoke discharged from the engine, "fuel atomization" Is one of the most important factors. As a method of promoting atomization, for example, it is conceivable to reduce the diameter of the injection hole. However, as the diameter of the injection hole decreases, the flow path area decreases and the injection rate decreases. There is a concern that smoke will increase.
【０００４】そこで、例えば特開昭５５−９３９６１
号公報および特開昭５７−１１６１５３号公報に開示
されるように、高圧燃料供給ポンプからインジェクタに
供給された燃料をバルブニードル内部に通路を設けて小
型化を図り、また噴孔を切り替え噴霧形状を可変にしよ
うとする技術が提案されている。さらに、特表平９−
５０９７１７号公報に開示されるように、噴孔開閉部材
が弾性変形することにより噴孔を開閉する技術が提案さ
れている。Accordingly, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-93961
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 57-116153 and JP-A-57-116153, the fuel supplied from the high-pressure fuel supply pump to the injector is reduced in size by providing a passage inside the valve needle, and the injection hole is switched by changing the injection hole. There is proposed a technique for making variable. Furthermore, Table 9-
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 509717, a technique for opening and closing the injection hole by elastically deforming the injection hole opening / closing member has been proposed.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】特開昭５５−９３９
６１号公報に開示される燃料噴射ノズルにおいては、バ
ルブニードル中心軸に上部の高圧部からシート上流まで
燃料通路を貫通させ、燃料通路をボディ側に形成しない
ことで小径小型化を図っている。しかしながら、シート
上流までのバルブニードル内燃料通路としているので、
噴射圧による開弁力を得るため、バルブニードルガイド
上部の径を小さくする形状としている。このため、異径
部の同軸度を確保する加工精度が必要となる。さらに閉
弁時は、燃料圧力による開弁力が大きくなるため、常時
圧力を供給するコモンレール式噴射系では閉弁できず、
間欠して噴射圧力を発生する列型噴射装置でしか使用す
ることができないという欠点を有する。Problems to be Solved by the Invention JP-A-55-939
In the fuel injection nozzle disclosed in JP-A-61-61, the fuel passage is made to penetrate from the upper high pressure portion to the seat upstream with respect to the central axis of the valve needle, and the fuel passage is not formed on the body side, thereby reducing the diameter and size. However, because it is a fuel passage in the valve needle up to the seat upstream,
In order to obtain a valve opening force by the injection pressure, the diameter of the upper part of the valve needle guide is reduced. For this reason, processing accuracy for ensuring the coaxiality of the different diameter portions is required. Furthermore, when the valve is closed, the valve opening force due to the fuel pressure increases, so the common rail injection system that constantly supplies pressure cannot close the valve,
It has the disadvantage that it can only be used in row injectors that generate injection pressure intermittently.
【０００６】また、特開昭５７−１１６１５３号公報
に開示される燃料噴射ノズルにおいては、ノズルサック
室に噴孔を形成し、スプール形式にしたバルブニードル
の先端部をサック内壁に摺動させ、高圧燃料の油密を保
ちバルブニードル下端で噴孔を開閉して開孔面積を変化
させようとしている。そして、シート下流からバルブニ
ードル外周部を経由してサック中心軸の燃料通路に開孔
させて燃料通路をサック室へ連通させている。しかしな
がら、サック部とガイド部が異径であるため、同軸度を
確保する加工が困難である。さらに、サック部の中心軸
通路はその断面積を充分確保するため、サック径に対し
て小さくない通路径にする必要がある。通路内径から受
ける燃料圧での歪みが大きく、バルブニードルサック外
径変化が大きくなり疲労強度を確保できないという欠点
がある。さらにまた、外径変化を見込むとボディ側のサ
ック内径とバルブニードルサック外径間の隙間を大きく
とる必要があり、高圧燃料はこの拡大された隙間から漏
れ、閉弁時にバルブニードルで閉塞されているはずの噴
孔から漏れていくという問題がある。In the fuel injection nozzle disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 57-116153, an injection hole is formed in a nozzle sack chamber, and a tip end of a spool type valve needle is slid on an inner wall of the sack. The injection hole is opened and closed at the lower end of the valve needle while keeping the oil tightness of the high-pressure fuel, and the opening area is being changed. The fuel passage is opened from the downstream of the seat to the fuel passage on the center axis of the sack through the outer periphery of the valve needle to communicate the fuel passage with the sac chamber. However, since the sack portion and the guide portion have different diameters, it is difficult to perform processing for securing coaxiality. Further, in order to ensure a sufficient cross-sectional area of the central shaft passage of the sack portion, it is necessary to make the passage diameter smaller than the sac diameter. Distortion due to fuel pressure received from the inner diameter of the passage is large, and the change in the outer diameter of the valve needle sack is large, so that there is a disadvantage that fatigue strength cannot be secured. Furthermore, in view of the change in the outer diameter, it is necessary to increase the gap between the inner diameter of the sack on the body side and the outer diameter of the valve needle sack, and high-pressure fuel leaks from the enlarged gap and is blocked by the valve needle when the valve is closed. There is a problem that it leaks from the nozzle hole where it should be.
【０００７】さらに、特表平９−５０９７１７号公報
に開示される燃料噴射ノズルにおいては、ばねとバルブ
ニードルを一体化して弾性材により噴孔を開閉制御しよ
うとしている。しかしながら、高圧時に油密を維持する
ことが困難であり、噴孔開閉面積が圧力に依存するとい
う欠点がある。Further, in the fuel injection nozzle disclosed in Japanese Patent Publication No. 9-509717, a spring and a valve needle are integrated to control the opening and closing of the injection hole with an elastic material. However, it is difficult to maintain oil tightness at high pressure, and there is a disadvantage that the injection hole opening / closing area depends on pressure.
【０００８】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであり、簡単な構成で燃料漏れを防止す
るとともに、エンジンの運転状態に応じた噴霧を供給
し、ＮＯｘ、黒煙、ＨＣを低減し燃費、出力を向上させ
る燃料噴射ノズルを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and it is possible to prevent fuel leakage with a simple structure, to supply a spray corresponding to the operating state of an engine, and to obtain NOx, black smoke, It is an object of the present invention to provide a fuel injection nozzle that reduces HC and improves fuel efficiency and output.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
燃料噴射ノズルによると、ノズルボディは、軸方向に延
びた縦孔を形成する周壁を貫通してこの周壁の外周面に
開口する噴孔を有し、バルブニードルは、ノズルボディ
の縦孔に往復移動可能に収容され、縦孔内をリフトする
ことで噴孔に連通可能な燃料流路を有するので、燃料流
路をバルブニードル中心軸上に設け、噴孔をバルブニー
ドル外径で開閉制御する内開式のインジェクタに本発明
を適用することができる。したがって、バルブニードル
の摺動面が外部に露出することがないため、バルブニー
ドルの摺動面に未燃焼燃料であるカーボンデポジットが
付着することを防止することができる。According to the fuel injection nozzle of the first aspect of the present invention, the nozzle body penetrates the peripheral wall forming the axially extending vertical hole and opens to the outer peripheral surface of the peripheral wall. The valve needle has an injection hole, and the valve needle is reciprocally housed in the vertical hole of the nozzle body, and has a fuel flow path that can communicate with the injection hole by lifting in the vertical hole. The present invention can be applied to an inward-opening type injector which is provided on a central axis and controls opening and closing of an injection hole by an outer diameter of a valve needle. Therefore, since the sliding surface of the valve needle is not exposed to the outside, it is possible to prevent carbon deposit, which is unburned fuel, from adhering to the sliding surface of the valve needle.
【００１０】さらに変形手段は、バルブニードルの当接
部がノズルボディの縦孔の下端部に当接したとき、燃料
流路の内壁を弾性変形させるので、バルブニードルの外
壁を径方向に拡大させることが可能となる。このため、
当接部の当接時に縦孔の内壁とバルブニードルの外壁と
の隙間を小さくすることが可能となる。したがって、簡
単な構成で高圧燃料が低圧部に漏れることを防止し、噴
孔からの燃料漏れを防止して排ガス中の有害成分を低減
することができる。[0010] Further, when the contact portion of the valve needle contacts the lower end of the vertical hole of the nozzle body, the deforming means elastically deforms the inner wall of the fuel flow path, so that the outer wall of the valve needle is enlarged in the radial direction. It becomes possible. For this reason,
It is possible to reduce the gap between the inner wall of the vertical hole and the outer wall of the valve needle at the time of contact of the contact portion. Therefore, it is possible to prevent high-pressure fuel from leaking to the low-pressure portion with a simple configuration, prevent fuel leakage from the injection hole, and reduce harmful components in exhaust gas.
【００１１】本発明の請求項２記載の燃料噴射ノズルに
よると、変形手段は、当接部の当接時にバルブニードル
の外壁を径方向に拡大させるので、縦孔の内壁とバルブ
ニードルの外壁との隙間を小さくすることが可能とな
る。したがって、簡単な構成で高圧燃料が低圧部に漏れ
ることを防止し、噴孔からの燃料漏れを防止して排ガス
中の有害成分を低減することができる。According to the fuel injection nozzle of the second aspect of the present invention, the deforming means expands the outer wall of the valve needle in the radial direction when the abutting portion is in contact with the fuel injection nozzle. Can be reduced. Therefore, it is possible to prevent high-pressure fuel from leaking to the low-pressure portion with a simple configuration, prevent fuel leakage from the injection hole, and reduce harmful components in exhaust gas.
【００１２】本発明の請求項３記載の燃料噴射ノズルに
よると、変形手段は、当接部の当接時に縦孔の内壁とバ
ルブニードルの外壁との隙間を小さくする。したがっ
て、簡単な構成で高圧燃料が低圧部に漏れることを防止
し、噴孔からの燃料漏れを防止して排ガス中の有害成分
を低減することができる。According to the fuel injection nozzle of the third aspect of the present invention, the deforming means reduces the gap between the inner wall of the vertical hole and the outer wall of the valve needle when the abutting portion contacts. Therefore, it is possible to prevent high-pressure fuel from leaking to the low-pressure portion with a simple configuration, prevent fuel leakage from the injection hole, and reduce harmful components in exhaust gas.
【００１３】本発明の請求項４記載の燃料噴射ノズルに
よると、変形手段は、当接部の当接時にバルブニードル
に負荷される荷重と、燃料流路内の燃料圧力とによりバ
ルブニードルの外壁を径方向に拡大させる。したがっ
て、簡単な構成で高圧燃料が低圧部に漏れることを防止
し、噴孔からの燃料漏れを防止して排ガス中の有害成分
を低減することができる。According to the fuel injection nozzle of the fourth aspect of the present invention, the deforming means is configured so that the outer wall of the valve needle is formed by the load applied to the valve needle when the abutting portion abuts and the fuel pressure in the fuel flow path. In the radial direction. Therefore, it is possible to prevent high-pressure fuel from leaking to the low-pressure portion with a simple configuration, prevent fuel leakage from the injection hole, and reduce harmful components in exhaust gas.
【００１４】本発明の請求項５記載の燃料噴射ノズルに
よると、バルブニードルは、縦孔の内壁とバルブニード
ルの外壁との隙間が小さくなった後、噴孔を閉塞する。
したがって、高圧燃料が低圧部に漏れることを防止し、
噴孔からの燃料漏れを防止して排ガス中の有害成分を低
減するとともに、バルブニードルの潤滑と冷却を良好に
して燃料噴射ノズルにデポジットや焼き付きが発生する
ことを防止することができる。According to the fuel injection nozzle of the fifth aspect of the present invention, the valve needle closes the injection hole after the gap between the inner wall of the vertical hole and the outer wall of the valve needle becomes smaller.
Therefore, high pressure fuel is prevented from leaking to the low pressure part,
It is possible to prevent fuel leakage from the injection hole to reduce harmful components in the exhaust gas, and to improve the lubrication and cooling of the valve needle to prevent deposits and seizure from occurring in the fuel injection nozzle.
【００１５】本発明の請求項６記載の燃料噴射ノズルに
よると、当接部は、バルブニードルのリフト応答性を最
適にするための所定面積の当接端面を有する。したがっ
て、高圧燃料が低圧部に漏れることを防止し、噴孔から
の燃料漏れを防止して排ガス中の有害成分を低減すると
ともに、バルブニードルの潤滑と冷却を良好にして燃料
噴射ノズルにデポジットや焼き付きが発生することを防
止することができる。According to the fuel injection nozzle of the present invention, the contact portion has a contact end surface having a predetermined area for optimizing the lift response of the valve needle. Therefore, high-pressure fuel is prevented from leaking to the low-pressure part, fuel leakage from the injection hole is reduced, and harmful components in the exhaust gas are reduced. The occurrence of image sticking can be prevented.
【００１６】本発明の請求項７記載の燃料噴射ノズルに
よると、ノズルボディは、複数の噴孔で１つの噴霧を形
成する噴孔群を有し、バルブニードルは、エンジンの運
転条件に応じて噴孔群の開口面積を制御する。このた
め、噴孔群の複数の噴孔から噴射された燃料の噴霧は積
極的な衝突を起こすことなく１つの噴霧を形成する。１
つの噴霧を形成することにより、各噴孔から噴射された
燃料は個々に噴霧を形成することがなく、エンジンの燃
焼室内に形成される噴霧の数が過剰となることが防止さ
れる。また、各噴孔から噴射された燃料の噴霧が積極的
な衝突を起こさないため、噴霧の粒子同士が合体し粒径
が増大することがなく、燃料の微粒化が促進される。し
たがって、噴霧はエンジン燃焼室内の空気と十分に混合
されるので、燃料の完全燃焼が促進され、エンジンから
のＮＯｘ，ＨＣ、黒煙の排出を低減することができる。According to the fuel injection nozzle of the present invention, the nozzle body has a group of injection holes that form one spray with a plurality of injection holes, and the valve needle is adapted to the operating conditions of the engine. Controls the opening area of the injection hole group. For this reason, the fuel spray injected from the plurality of injection holes of the injection hole group forms one spray without aggressive collision. 1
By forming one spray, the fuel injected from each injection hole does not individually form a spray, thereby preventing the number of sprays formed in the combustion chamber of the engine from becoming excessive. Further, since the fuel spray injected from each of the injection holes does not cause a positive collision, the atomization of the fuel is promoted without the particles of the spray being united and the particle diameter increasing. Therefore, since the spray is sufficiently mixed with the air in the engine combustion chamber, complete combustion of the fuel is promoted, and the emission of NOx, HC and black smoke from the engine can be reduced.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
複数の実施例を図面に基づいて説明する。 （第１実施例）本発明をディーゼルエンジン用の燃料噴
射ノズルに適用した第１実施例を図１、図２および図３
に示す。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention; (First Embodiment) FIGS. 1, 2 and 3 show a first embodiment in which the present invention is applied to a fuel injection nozzle for a diesel engine.
Shown in
【００１８】図３に示すインジェクタ１００は、図示し
ないディーゼルエンジンの燃焼室内に段階的に燃料を噴
射するインジェクタであって、インジェクタボディ１１
１、リテーニングナット１１４、チップパッキン１１
３、燃料噴射ノズル１からなる外郭形成部材を備えてい
る。インジェクタ１００は、インジェクタボディ１１
１、チップパッキン１１３および燃料噴射ノズル１がリ
テーニングナット１１４により固定されている。インジ
ェクタ１００はエンジンの回転数、負荷、燃料、吸入空
気、冷却水の温度、圧力の入力に従いコントロールされ
た圧力源からの高圧燃料によって駆動される。An injector 100 shown in FIG. 3 is an injector for injecting fuel step by step into a combustion chamber of a diesel engine (not shown).
1. Retaining nut 114, Tip packing 11
3. An outer shell forming member including the fuel injection nozzle 1 is provided. The injector 100 includes the injector body 11
1, tip packing 113 and fuel injection nozzle 1 are fixed by retaining nut 114. The injector 100 is driven by high-pressure fuel from a pressure source controlled according to the input of the engine speed, load, fuel, intake air, temperature of coolant, and pressure.
【００１９】インジェクタボディ１１１は、燃料通路１
５０に接続される燃料通路１５１を有しており、軸方向
に貫通するスプリング室１２３、第１ピストン室１２５
および第２ピストン室１２６が形成されている。燃料通
路１５０は、高圧燃料を蓄圧している図示しないコモン
レールに連通している。燃料通路１５１は、チップパッ
キン１１３に形成される燃料通路１５２を経由して後述
するノズルボディ３に形成される燃料通路３１に連通し
ている。スプリング室１２３内には、スプリング１１
５、スペーサ１１６およびプレッシャーピン１１９の小
径部１１９ａが収容されている。スプリング１１５は、
一方の端部が後述するプレッシャーピン１１９に当接
し、他方の端部がスペーサ１１６に当接している。スプ
リング１１５はプレッシャーピン１１９を図３に示す下
方向、すなわち閉弁方向に付勢している。第１ピストン
室１２５内には第１ピストン１２４が摺動自在に嵌挿さ
れ、第２ピストン室１２７内には第２ピストン１２７が
摺動自在に嵌挿されている。閉弁時において、第１ピス
トン１２４および第２ピストン１２７が距離ｈ１を保つ
ように、第２ピストン１２７の位置が規定されている。
上記の距離ｈ１は後述するバルブニードル２の第１リフ
ト量となる。第１ピストン室１２５内であって、第１ピ
ストン１２４と第２ピストン１２７との間には第１制御
室１６０が形成されている。第２ピストン室１２７内で
あって、第２ピストン１２７の反第１ピストン側には第
２制御室１６５が形成されている。第１制御室１６０
は、第１入口絞り１６１および燃料通路１５０を経由し
てコモンレールに連通しており、第１出口絞り１６２お
よび制御弁１３０を経由して燃料タンク１０３に連通可
能に接続されている。また第２制御室１６５は、第２入
口絞り１６６および燃料通路１５０を経由してコモンレ
ールに連通しており、第２出口絞り１６７および制御弁
１３０を経由して燃料タンク１０３に連通可能に接続さ
れている。The injector body 111 is connected to the fuel passage 1
A spring chamber 123 and a first piston chamber 125 which have a fuel passage 151 connected to the
And a second piston chamber 126. The fuel passage 150 communicates with a common rail (not shown) that stores high-pressure fuel. The fuel passage 151 communicates with a later-described fuel passage 31 formed in the nozzle body 3 via a fuel passage 152 formed in the tip packing 113. In the spring chamber 123, the spring 11
5. The small diameter portion 119a of the spacer 116 and the pressure pin 119 is housed. The spring 115
One end is in contact with a pressure pin 119 described later, and the other end is in contact with the spacer 116. The spring 115 urges the pressure pin 119 in the downward direction shown in FIG. 3, that is, in the valve closing direction. The first piston 124 is slidably fitted in the first piston chamber 125, and the second piston 127 is slidably fitted in the second piston chamber 127. When the valve is closed, the position of the second piston 127 is defined so that the first piston 124 and the second piston 127 keep the distance h1.
The distance h1 is a first lift amount of the valve needle 2 described later. A first control chamber 160 is formed in the first piston chamber 125 and between the first piston 124 and the second piston 127. A second control chamber 165 is formed in the second piston chamber 127 on the side opposite to the first piston of the second piston 127. First control room 160
Is connected to the common rail via the first inlet throttle 161 and the fuel passage 150, and is connected to the fuel tank 103 via the first outlet throttle 162 and the control valve 130. The second control chamber 165 communicates with the common rail via a second inlet throttle 166 and a fuel passage 150, and is connected to the fuel tank 103 via a second outlet throttle 167 and a control valve 130. ing.
【００２０】燃料噴射ノズル１は、ノズルボディ３と、
ノズルボディ３の内部に軸方向に往復移動可能に収容さ
れるバルブニードル２とから構成される。図１に示すよ
うに、ノズルボディ３は、内部に案内孔３０、燃料供給
孔３１、燃料溜り１１が形成され、先端部の近傍に噴孔
群４０が形成されている。またノズルボディ３は、案内
孔３０の先端部にバルブニードル２の当接部２４と当接
する弁座部３８を有しており、弁座部３８の先端部側に
はサック室１６が形成されている。The fuel injection nozzle 1 has a nozzle body 3 and
And a valve needle 2 housed inside the nozzle body 3 so as to be able to reciprocate in the axial direction. As shown in FIG. 1, the nozzle body 3 has a guide hole 30, a fuel supply hole 31, and a fuel reservoir 11 formed therein, and a group of injection holes 40 formed near the distal end. In addition, the nozzle body 3 has a valve seat 38 at the distal end of the guide hole 30 to be in contact with the contact portion 24 of the valve needle 2, and the suck chamber 16 is formed at the distal end of the valve seat 38. ing.
【００２１】縦孔としての案内孔３０は、ノズルボディ
３の内部に軸方向に延びており、一方の端部がノズルボ
ディ３の開口端３９に接続しており、他方の端部側に弁
座部３８が設けられている。案内孔３０の内壁は、ノズ
ルボディ３の開口端３９近傍から弁座部３８近傍まで概
略同一内径に形成されている。The guide hole 30 as a vertical hole extends axially inside the nozzle body 3, one end is connected to the open end 39 of the nozzle body 3, and the other end is provided with a valve. A seat 38 is provided. The inner wall of the guide hole 30 has substantially the same inner diameter from the vicinity of the opening end 39 of the nozzle body 3 to the vicinity of the valve seat 38.
【００２２】燃料供給孔３１は、ノズルボディ３の軸方
向に傾斜して形成されており、一端は燃料溜り１１に接
続され、他端は図３に示すチップパッキン１１３に形成
される燃料通路１５２に接続されている。The fuel supply hole 31 is formed so as to be inclined in the axial direction of the nozzle body 3. One end is connected to the fuel reservoir 11, and the other end is a fuel passage 152 formed in the tip packing 113 shown in FIG. It is connected to the.
【００２３】図２に示すように、案内孔３０の内壁面に
形成されている噴孔群４０は同一径または径の異なる第
１噴孔３６および第２噴孔３７の２個の噴孔あるいは噴
孔群を有しており、ノズルボディ３の内外を連通するよ
うにノズルボディ３の周方向に複数形成されている。第
１噴孔３６および第２噴孔３７は、案内孔３０の内壁面
に入口部が開口している。As shown in FIG. 2, the injection hole group 40 formed on the inner wall surface of the guide hole 30 has two injection holes of the first injection hole 36 and the second injection hole 37 having the same diameter or different diameters. It has a group of injection holes, and a plurality of nozzle holes are formed in the circumferential direction of the nozzle body 3 so as to communicate inside and outside of the nozzle body 3. The first injection hole 36 and the second injection hole 37 have openings at the inner wall surface of the guide hole 30.
【００２４】バルブニードル２は、ノズルボディ３の案
内孔３０内を往復移動可能である。バルブニードル２は
小径部２４、第１大径部２５、第１中径部２６、第２大
径部２７および第２中径部２８を有しており、内部に燃
料通路室２１、燃料通路孔２２および２３が形成されて
いる。また、小径部２４と第１大径部２５との間には肩
部２９が形成されている。第１大径部２５は外径が最も
大きく、第１大径部２５、および第１大径部２５と等し
いかより小さい外径を有する第２大径部２７がそれぞれ
案内孔３０の内壁を摺動することが可能である。第１中
径部２６は外径が最も小さく、第２中径部２８は、第１
中径部２６よりも外径が大きく、第２大径部２７よりも
外径が小さい。図２に示すように、第２中径部２８は制
御端４１に接続しており、バルブニードル２の先端に弁
座部３８と当接する当接部２４が形成されている。The valve needle 2 can reciprocate in a guide hole 30 of the nozzle body 3. The valve needle 2 has a small diameter portion 24, a first large diameter portion 25, a first medium diameter portion 26, a second large diameter portion 27, and a second medium diameter portion 28, and has a fuel passage chamber 21, a fuel passage Holes 22 and 23 are formed. A shoulder 29 is formed between the small diameter portion 24 and the first large diameter portion 25. The first large diameter portion 25 has the largest outer diameter, and the first large diameter portion 25 and the second large diameter portion 27 having an outer diameter equal to or smaller than the first large diameter portion 25 respectively cover the inner wall of the guide hole 30. It is possible to slide. The first middle diameter portion 26 has the smallest outer diameter, and the second middle diameter portion 28 has the first diameter.
The outer diameter is larger than the middle diameter part 26 and smaller than the second large diameter part 27. As shown in FIG. 2, the second middle diameter portion 28 is connected to the control end 41, and the contact portion 24 that contacts the valve seat 38 is formed at the tip of the valve needle 2.
【００２５】バルブニードル２の外壁面の一部は、ノズ
ルボディ３の燃料溜り１１から燃料通路室２１へ高圧燃
料を給送するための燃料通路３２が形成されている。燃
料通路３２に連通する燃料通路室２１は燃料通路孔２２
に接続している。燃料通路孔２２は燃料通路室２１およ
び燃料通路孔２３に接続し、燃料通路孔２３は燃料通路
孔２２およびサック室１６に接続している。燃料通路孔
２３は燃料通路孔２２よりも内径が拡大している。ここ
で、燃料通路室２１、燃料通路孔２２および２３は燃料
流路を構成している。A part of the outer wall surface of the valve needle 2 is formed with a fuel passage 32 for supplying high-pressure fuel from the fuel reservoir 11 of the nozzle body 3 to the fuel passage chamber 21. The fuel passage chamber 21 communicating with the fuel passage 32 has a fuel passage hole 22.
Connected to The fuel passage hole 22 is connected to the fuel passage chamber 21 and the fuel passage hole 23, and the fuel passage hole 23 is connected to the fuel passage hole 22 and the sack chamber 16. The inner diameter of the fuel passage hole 23 is larger than that of the fuel passage hole 22. Here, the fuel passage chamber 21 and the fuel passage holes 22 and 23 constitute a fuel passage.
【００２６】バルブニードル２とノズルボディ３との間
に形成される隙間は、案内孔３０の内壁と第１大径部２
５との隙間３５が最も小さく、案内孔３０の内壁と第２
大径部２７との隙間３４が隙間３５に等しいか隙間３５
よりも大きく、案内孔３０の内壁と第２中径部２８との
隙間３３が隙間３４よりも大きい。隙間３５および３４
は数μｍ程度の隙間である。隙間３３については、図２
の２点鎖線で示すように閉弁時、すなわち当接部２４が
弁座部３８と当接したとき、燃料通路孔２３内の燃料圧
力により第２中径部２８が弾性変形し径方向に拡大して
第２噴孔３７近傍の内壁と制御端４１との隙間３３が隙
間３４と同程度となるように、バルブニードル２の燃料
通路孔２３の内径ｒ11と第２中径部２８の外径ｒ12とが
設定されている。なお、図２においては、説明を容易に
するために隙間が誇張されて示されている。A gap formed between the valve needle 2 and the nozzle body 3 is formed between the inner wall of the guide hole 30 and the first large diameter portion 2.
5 is the smallest, and the inner wall of the guide hole 30 and the second
The gap 34 with the large diameter portion 27 is equal to the gap 35 or the gap 35
The gap 33 between the inner wall of the guide hole 30 and the second middle diameter portion 28 is larger than the gap 34. Gaps 35 and 34
Is a gap of about several μm. The gap 33 is shown in FIG.
As shown by the two-dot chain line, when the valve is closed, that is, when the contact portion 24 comes into contact with the valve seat portion 38, the second middle diameter portion 28 is elastically deformed by the fuel pressure in the fuel passage hole 23 and is radially deformed. The inner diameter r 11 of the fuel passage hole 23 of the valve needle 2 and the second middle diameter portion 28 are enlarged so that the gap 33 between the inner wall near the second injection hole 37 and the control end 41 is substantially equal to the gap 34. an outer diameter r 12 is set. In FIG. 2, the gap is exaggerated for ease of explanation.
【００２７】バルブニードル２は、図３に示すプレッシ
ャーピン１１９を介してスプリング１１５により図１の
下方向、つまり閉弁方向に付勢されている。バルブニー
ドル２の当接部２４がノズルボディ３の弁座部３８に着
座しているとき、（ｈ１＋ｈ２）の距離、つまりバルブ
ニードル２の最大リフト量となる距離だけノズルボディ
３の開口端３９よりバルブニードル２の肩部２９は凹ん
でいる。The valve needle 2 is urged in a downward direction in FIG. 1, that is, in a valve closing direction by a spring 115 via a pressure pin 119 shown in FIG. When the contact portion 24 of the valve needle 2 is seated on the valve seat 38 of the nozzle body 3, the distance from the opening end 39 of the nozzle body 3 is the distance of (h1 + h2), that is, the maximum lift amount of the valve needle 2. The shoulder 29 of the valve needle 2 is concave.
【００２８】上記の構成により、図示しない高圧ポンプ
より供給される高圧燃料は、コモンレールおよび燃料通
路１５０を介してインジェクタボディ１１１内の燃料通
路１５１、ノズルボディ３内の燃料供給孔３１、燃料溜
り１１、燃料通路３２、バルブニードル２内の燃料通路
室２１、燃料通路孔２２および２３を経由し、バルブニ
ードル２の当接部２４とノズルボディ３の弁座部３８と
の間を経由してノズルボディ３の周壁に開孔し、複数群
形成される第１噴孔３６および第２噴孔３７へ供給され
る。With the above configuration, high-pressure fuel supplied from a high-pressure pump (not shown) is supplied to the fuel passage 151 in the injector body 111, the fuel supply hole 31 in the nozzle body 3, the fuel reservoir 11 through the common rail and the fuel passage 150. Through the fuel passage 32, the fuel passage chamber 21 in the valve needle 2, the fuel passage holes 22 and 23, and between the contact portion 24 of the valve needle 2 and the valve seat 38 of the nozzle body 3. Holes are opened in the peripheral wall of the body 3 and supplied to the first injection holes 36 and the second injection holes 37 formed in a plurality of groups.
【００２９】次に、燃料噴射ノズル１の作動について説
明する。 (1) コモンレールから燃料通路１５０を経由してインジ
ェクタ１００に供給される高圧燃料は、第２入口絞り１
６６を介して第２制御室１６５へ供給され、第２出口絞
り１６７を介して制御弁１３０に供給される。また、イ
ンジェクタ１００に供給された高圧燃料は、第１入口絞
り１６１を介して第１制御室１６０へ供給され、第１出
口絞り１６２を介して制御弁１３０に供給される。さら
に、燃料通路１５１を介して燃料噴射ノズル１へ供給さ
れた高圧燃料は燃料供給孔３１、燃料溜り１１、燃料通
路３２、燃料通路室２１、燃料通路孔２２および２３を
経由してサック室１６まで充満される。制御弁１３０が
第１位置１３０ａにあるとき、第１制御室１６０および
第２制御室１６５は燃料タンク１０３へ解放される通路
を閉じられている。このとき、第１制御室１６０および
第２制御室１６５内はコモンレールから供給される燃料
の圧力に保持されており、第１ピストン１２４および第
２ピストン１２７を下方へ押し付けている。第１ピスト
ン１２４は、プレッシャーピン１１９をスプリング１１
５とともに下方へ付勢しバルブニードル２の当接部２４
をノズルボディ３の弁座部３８に押し付け当接させてい
る。つまり無噴射状態である。このとき、図２の２点鎖
線で示すように、バルブニードル２の燃料通路孔２３の
内壁に負荷する燃料圧力がバルブニードル２の燃料通路
孔２３の内壁を外方向に拡大させ、第２中径部２８を弾
性変形させて径方向に拡大させ、隙間３３を特に制御端
４１近傍で小さくする。燃料通路孔２２の内壁に負荷す
る燃料圧力も燃料通路孔２２の内壁を拡大させるように
働くが、燃料通路孔２２の内径は燃料通路孔２３の内径
よりも小さく、第２大径部２７をほとんど径方向に拡大
させない。この結果、燃料通路３２の高圧燃料が隙間３
４を通過して隙間３３に充満してくるが、径方向に拡大
変位した制御端４１が第２噴孔３７を閉塞し第１噴孔３
６および第２噴孔３７からの燃料漏れを防止する。また
隙間３３の燃料はバルブニードル２の潤滑と冷却の役割
を果たしている。Next, the operation of the fuel injection nozzle 1 will be described. (1) The high-pressure fuel supplied from the common rail to the injector 100 via the fuel passage 150 is supplied to the second inlet throttle 1
The air is supplied to the second control chamber 165 via the second outlet 66, and is supplied to the control valve 130 via the second outlet throttle 167. The high-pressure fuel supplied to the injector 100 is supplied to the first control chamber 160 via the first inlet throttle 161, and is supplied to the control valve 130 via the first outlet throttle 162. Further, the high-pressure fuel supplied to the fuel injection nozzle 1 through the fuel passage 151 passes through the fuel supply hole 31, the fuel reservoir 11, the fuel passage 32, the fuel passage chamber 21, the fuel passage holes 22 and 23, and the suck chamber 16. Charged up to. When the control valve 130 is at the first position 130a, the first control chamber 160 and the second control chamber 165 have their passages opened to the fuel tank 103 closed. At this time, the inside of the first control chamber 160 and the second control chamber 165 is maintained at the pressure of the fuel supplied from the common rail, and presses the first piston 124 and the second piston 127 downward. The first piston 124 connects the pressure pin 119 to the spring 11
5 and the contact portion 24 of the valve needle 2
Is pressed against the valve seat 38 of the nozzle body 3 to make contact therewith. That is, there is no injection. At this time, as shown by the two-dot chain line in FIG. 2, the fuel pressure applied to the inner wall of the fuel passage hole 23 of the valve needle 2 causes the inner wall of the fuel passage hole 23 of the valve needle 2 to expand outward, and the second medium The diameter portion 28 is elastically deformed to expand in the radial direction, and the gap 33 is reduced particularly near the control end 41. The fuel pressure applied to the inner wall of the fuel passage hole 22 also acts to enlarge the inner wall of the fuel passage hole 22, but the inner diameter of the fuel passage hole 22 is smaller than the inner diameter of the fuel passage hole 23, and the second large-diameter portion 27 Almost no radial expansion. As a result, the high-pressure fuel in the fuel passage 32 passes through the gap 3
4, the gap 33 is filled, but the control end 41, which has been displaced in the radial direction, closes the second injection hole 37 and closes the first injection hole 3.
6 and the second injection hole 37 are prevented from leaking. The fuel in the gap 33 plays the role of lubricating and cooling the valve needle 2.
【００３０】(2) 図示しないコンピュータにより、制御
弁１３０が第２位置１３０ｂになるように電気アクチュ
エータ１３５に通電されると第１制御室１６０の高圧燃
料が第１出口絞り１６２を介してタンク１０３へ排出さ
れ、第１入口絞り１６１から流入する燃料と均衡した圧
力まで第１制御室１６０の圧力を低下させる。バルブニ
ードル２の当接部２４をノズルボディ３の弁座部３８に
押接する力が減少し、バルブニードル２の当接部２４の
内側に負荷される燃料圧力によって発生する力が、スプ
リング１１５の設定荷重と第１ピストン１２４に負荷さ
れる第１制御室１６０の燃料圧力との合力に打ち勝つ
と、バルブニードル２は開弁方向に押し上げられる。バ
ルブニードル２のリフトによりサック室１６および燃料
通路孔２３内の燃料圧力は、バルブニードル２のリフト
によるサック室１６の体積増加、および燃料噴射とコモ
ンレールから供給される燃料量の差分に応じて低下す
る。上記の燃料圧力の低下によりバルブニードル２の第
２中径部２８は、図２の実線で示すように縮径し、隙間
３３を広げる。隙間３３内の燃料は、噴孔３６および３
７から流出する燃料流によって生じる吸引力により噴孔
３６および３７へ流れ込む。さらに、高圧燃料は燃料噴
射の度に燃料通路３２、隙間３４、隙間３３、第１噴孔
３６および第２噴孔３７へと流れ、停滞することなくバ
ルブニードル２の潤滑と冷却の役割を果たす。このと
き、第２制御室１６５は高圧を保持し、かつ第２ピスト
ン１２７の外径はバルブニードル２の第１大径部２５の
外径より大きいために閉弁方向の力が勝り、第１ピスト
ン１２４は第２ピストン１２７の下端面に当接して動き
を止める。これにより、バルブニードル２も開弁運動を
停止する。この第１リフトの距離がｈ１であり、当接部
２４を弁座部３８から解放し、バルブニードル２の制御
端４１が第２噴孔３７を閉塞するリフト量に設定されて
いる。この結果、第１噴孔３６からのみ燃料は噴射さ
れ、第１噴孔３６の径が小さいことから微粒化しやす
く、かつ噴射率と到達距離の小さい噴霧が形成される。
この第１リフトは、エンジンの低中速、低中負荷時に使
用され、微粒化した噴霧で可燃混合気を成層化した最適
な状態を形成して燃費、排ガス、騒音を改善することが
できる。(2) When the electric actuator 135 is energized by a computer (not shown) so that the control valve 130 is in the second position 130b, the high-pressure fuel in the first control chamber 160 is supplied to the tank 103 via the first outlet throttle 162. And the pressure in the first control chamber 160 is reduced to a pressure balanced with the fuel flowing from the first inlet throttle 161. The force for pressing the contact portion 24 of the valve needle 2 against the valve seat 38 of the nozzle body 3 decreases, and the force generated by the fuel pressure applied inside the contact portion 24 of the valve needle 2 causes the force of the spring 115 to be reduced. When the combined force of the set load and the fuel pressure of the first control chamber 160 applied to the first piston 124 is overcome, the valve needle 2 is pushed up in the valve opening direction. The lift of the valve needle 2 causes the fuel pressure in the sac chamber 16 and the fuel passage hole 23 to decrease according to the increase in the volume of the sack chamber 16 due to the lift of the valve needle 2 and the difference between the fuel injection and the amount of fuel supplied from the common rail. I do. Due to the decrease in the fuel pressure, the diameter of the second middle diameter portion 28 of the valve needle 2 is reduced as shown by a solid line in FIG. The fuel in the gap 33 is injected into the injection holes 36 and 3
The fuel flows into the injection holes 36 and 37 due to the suction force generated by the fuel flow flowing out of the nozzle 7. Further, the high-pressure fuel flows into the fuel passage 32, the gap 34, the gap 33, the first injection hole 36, and the second injection hole 37 every time the fuel is injected, and plays a role of lubrication and cooling of the valve needle 2 without stagnation. . At this time, the second control chamber 165 maintains a high pressure, and the outer diameter of the second piston 127 is larger than the outer diameter of the first large-diameter portion 25 of the valve needle 2, so that the force in the valve closing direction prevails, and the first The piston 124 comes into contact with the lower end surface of the second piston 127 and stops moving. Thereby, the valve needle 2 also stops the valve opening movement. The distance of the first lift is h1, the contact amount is released from the valve seat 38, and the control amount 41 of the valve needle 2 is set to a lift amount that closes the second injection hole 37. As a result, the fuel is injected only from the first injection hole 36, and since the diameter of the first injection hole 36 is small, atomization is easy, and a spray having a small injection rate and a short reach is formed.
The first lift is used when the engine is at a low to medium speed and a low to medium load, and is capable of improving fuel efficiency, exhaust gas, and noise by forming an optimum state in which a combustible mixture is stratified by atomized spray.
【００３１】(3) コンピュータより制御弁１３０に最大
リフトを指令すると、電気アクチュエータ１３５の力に
より制御弁１３０が第３位置１３０ｃに移動する。この
とき第１制御室１６０および第２制御室１６５は共にそ
れぞれ第１出口絞り１６２および第２出口絞り１６７と
制御弁１３０を介してタンク１０３に連通され、第１制
御室１６０および第２制御室１６５の圧力は低下する。
バルブニードル２は第１大径部２５に負荷される燃料圧
力により押し上げられて、バルブニードル２の肩部２９
がチップパッキン１１３の下端面に当接するまで移動上
昇し停止する。この停止位置がバルブニードル２の最大
リフト距離（ｈ１＋ｈ２）になる。このとき、バルブニ
ードル２の制御端４１は第２噴孔３７を導通させ、第１
噴孔３６および第２噴孔から燃料を噴射する。小噴孔径
である第１噴孔３６および第２噴孔３７から噴射される
燃料は微粒化され、第１噴孔３６および第２噴孔３７の
噴霧は合体して到達距離は大きくなり、かつ噴射率が高
いものとなる。これにより、高負荷、高速のエンジン運
転状態において噴射期間を短かくでき、燃料と空気との
混合を短時間で促進できるため、黒煙の発生を押さえて
出力を向上することができる。(3) When a maximum lift is commanded from the computer to the control valve 130, the control valve 130 is moved to the third position 130c by the force of the electric actuator 135. At this time, both the first control chamber 160 and the second control chamber 165 are connected to the tank 103 via the first outlet throttle 162 and the second outlet throttle 167 and the control valve 130, respectively, and the first control chamber 160 and the second control chamber The pressure at 165 drops.
The valve needle 2 is pushed up by the fuel pressure applied to the first large diameter portion 25, and the shoulder portion 29 of the valve needle 2 is pushed up.
Moves up and stops until it contacts the lower end surface of the tip packing 113. This stop position is the maximum lift distance (h1 + h2) of the valve needle 2. At this time, the control end 41 of the valve needle 2 makes the second injection hole 37 conductive,
Fuel is injected from the injection hole 36 and the second injection hole. The fuel injected from the first injection hole 36 and the second injection hole 37 having a small injection hole diameter is atomized, and the sprays of the first injection hole 36 and the second injection hole 37 are united to increase the reach, and The injection rate is high. As a result, the injection period can be shortened in a high-load, high-speed engine operating state, and the mixing of fuel and air can be promoted in a short time, so that the generation of black smoke can be suppressed and the output can be improved.
【００３２】(4) バルブニードル２の第１リフト状態あ
るいは最大リフト状態から、制御弁１３０への通電を停
止すると、制御弁１３０は第１制御室１６０および第２
制御室１６５とタンク１０３への戻り通路を閉鎖し、第
１入口絞り１６１および第２入口絞り１６６から第１制
御室１６０および第２制御室１６５へ高圧燃料が充満さ
れる。第１リフト状態においては、第１制御室１６０の
昇圧により第１ピストン１２４を下方に押す力がバルブ
ニードル２の第１大径部２５を押し上げる力より勝り、
バルブニードル２を下降させ当接部２４をノズルボディ
３の当接部３８に押接させ閉弁する。最大リフト状態に
おいては、第１制御室１６０および第２制御室１６５に
高圧燃料が充満されていく。このとき、第１ピストン１
２４の上端が第２ピストン１２７の下端、つまり第１制
御室１６０側で当接しており、第２ピストン１２７に負
荷される燃料圧力を受ける面積は第２制御室１６５側が
第１制御室１６０側よりも大きくなっているので、第１
ピストン１２４を押し下げながら第２ピストン１２７が
下方に駆動される。バルブニードル２が最大リフト状態
よりｈ２だけ下降すると、第１ピストン１２４は第２ピ
ストン１２７から離れて第１リフト状態の閉弁と同様に
閉弁していく。(4) When the power supply to the control valve 130 is stopped from the first lift state or the maximum lift state of the valve needle 2, the control valve 130 turns off the first control chamber 160 and the second control chamber 160.
The return passage to the control chamber 165 and the tank 103 is closed, and the first control chamber 160 and the second control chamber 165 are filled with the high-pressure fuel from the first inlet throttle 161 and the second inlet throttle 166. In the first lift state, the force that pushes the first piston 124 downward by the pressure increase of the first control chamber 160 exceeds the force that pushes up the first large-diameter portion 25 of the valve needle 2,
The valve needle 2 is lowered, and the contact portion 24 is pressed against the contact portion 38 of the nozzle body 3 to close the valve. In the maximum lift state, the first control chamber 160 and the second control chamber 165 are filled with high-pressure fuel. At this time, the first piston 1
The upper end of the second piston 127 abuts on the lower end of the second piston 127, that is, the first control chamber 160 side, and the area receiving the fuel pressure applied to the second piston 127 is the second control chamber 165 side on the first control chamber 160 side. Is larger than the first
While pushing down the piston 124, the second piston 127 is driven downward. When the valve needle 2 descends by h2 from the maximum lift state, the first piston 124 separates from the second piston 127 and closes in the same manner as the valve close in the first lift state.
【００３３】以上説明した本発明の第１実施例において
は、リフト距離ｈ１および（ｈ１＋ｈ２）の２段階制御
が可能なインジェクタ１００にリフトに応じて開孔する
噴孔の開口面積を可変する燃料噴射ノズル１に適用した
ことにより、エンジン運転状態に応じた噴霧と噴射率を
安定して決定できる。したがって、ＮＯｘ、黒煙、ＨＣ
を低減し燃費、出力を向上させることができる。In the first embodiment of the present invention described above, the fuel injection in which the opening area of the injection hole opened according to the lift is varied in the injector 100 capable of controlling the lift distance h1 and (h1 + h2) in two stages. By applying to the nozzle 1, the spray and the injection rate according to the engine operating state can be determined stably. Therefore, NOx, black smoke, HC
And fuel efficiency and output can be improved.
【００３４】さらに第１実施例においては、バルブニー
ドル２とノズルボディ３との隙間３３を燃料圧力に応じ
て変化させることで、高圧燃料が低圧部に漏れることを
防止し、噴孔群４０からの燃料漏れを防止して排ガス中
の有害成分を低減するとともに、バルブニードル２の潤
滑と冷却を良好にして燃料噴射ノズル１にデポジットや
焼き付きが発生することを防止することができる。Further, in the first embodiment, the gap 33 between the valve needle 2 and the nozzle body 3 is changed according to the fuel pressure to prevent the high pressure fuel from leaking to the low pressure portion. In addition to preventing fuel leakage and reducing harmful components in exhaust gas, it is possible to improve the lubrication and cooling of the valve needle 2 and prevent the fuel injection nozzle 1 from depositing or burning.
【００３５】さらにまた、第１実施例においては、漏れ
燃料回収用の通路を形成する必要がなく、噴孔群４０の
開口面積を可変にする燃料噴射ノズル１の構造を簡略に
して製造コストを低減することができる。Further, in the first embodiment, it is not necessary to form a passage for collecting leaked fuel, and the structure of the fuel injection nozzle 1 for making the opening area of the injection hole group 40 variable is simplified to reduce the manufacturing cost. Can be reduced.
【００３６】（第２実施例）本発明の第２実施例を図４
および図５に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分
に同一符号を付し、説明を省略する。(Second Embodiment) FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention.
And FIG. The same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment, and the description is omitted.
【００３７】第２実施例においては、図１に示す第１実
施例のバルブニードル２の第２大径部２７を先端部まで
延ばし、ノズルボディ３の弁座部３８に角度１８０°よ
りも大きい円錐角度をもたせ、バルブニードル２の制御
端４１をバルブニードル２のシート２４が弁座部３８に
着座したときに第１噴孔３６および第２噴孔３７を閉塞
するようにし、バルブニードル２の第１大径部２５に燃
料通路を形成したものである。In the second embodiment, the second large diameter portion 27 of the valve needle 2 of the first embodiment shown in FIG. 1 is extended to the distal end, and the valve seat 38 of the nozzle body 3 has an angle larger than 180 °. The control end 41 of the valve needle 2 is provided with a conical angle so that the first injection hole 36 and the second injection hole 37 are closed when the seat 24 of the valve needle 2 is seated on the valve seat 38. The first large diameter portion 25 has a fuel passage formed therein.
【００３８】図４に示すように、燃料噴射ノズル５０
は、ノズルボディ５３と、ノズルボディ５３の内部に軸
方向に往復移動可能に収容されるバルブニードル４２と
から構成される。ノズルボディ５３は、案内孔３０の先
端部にバルブニードル４２の当接部４４と当接する弁座
部５８を有している。この弁座部５８は、後述するくさ
び効果を発揮することが可能なように、角度１８０°よ
りも大きい円錐角度で形成されている。As shown in FIG. 4, the fuel injection nozzle 50
Is composed of a nozzle body 53 and a valve needle 42 housed inside the nozzle body 53 so as to be able to reciprocate in the axial direction. The nozzle body 53 has a valve seat 58 at the distal end of the guide hole 30, which is in contact with the contact 44 of the valve needle 42. The valve seat portion 58 is formed with a conical angle larger than 180 ° so that a wedge effect described later can be exerted.
【００３９】バルブニードル４２は、案内孔３０内を往
復移動可能であり、第１大径部４５、第１中径部４６お
よび第２大径部４７を有している。第１大径部４５は外
径が最も大きく、第１大径部４５、および第１大径部４
５と等しいかより小さい外径を有する第２大径部４７が
それぞれ案内孔３０の内壁を摺動することが可能であ
る。第１大径部４５の外壁面の一部は、燃料通路３２へ
高圧燃料を給送するための燃料通路４３が形成されてい
る。第１中径部４６は第２大径部４７よりも外径が小さ
い。図５に示すように、第１中径部４７は制御端４１に
接続しており、バルブニードル４２の先端に弁座部５８
と当接する当接部４４が形成されている。The valve needle 42 can reciprocate in the guide hole 30 and has a first large diameter portion 45, a first middle diameter portion 46, and a second large diameter portion 47. The first large diameter portion 45 has the largest outer diameter, and the first large diameter portion 45 and the first large diameter portion 4
The second large diameter portions 47 having an outer diameter equal to or smaller than 5 can slide on the inner wall of the guide hole 30, respectively. A fuel passage 43 for supplying high-pressure fuel to the fuel passage 32 is formed on a part of the outer wall surface of the first large diameter portion 45. The first middle diameter portion 46 has a smaller outer diameter than the second large diameter portion 47. As shown in FIG. 5, the first middle diameter portion 47 is connected to the control end 41, and a valve seat 58 is provided at the tip of the valve needle 42.
The contact portion 44 is formed so as to be in contact with the contact portion 44.
【００４０】バルブニードル４２とノズルボディ５３と
の間に形成される隙間は、案内孔３０の内壁と第１大径
部４５との隙間３５が最も小さく、案内孔３０の内壁と
第２大径部４７との隙間３４が隙間３５に等しいか隙間
３５よりも大きい。隙間３４については、図５の２点鎖
線で示すように閉弁時、すなわち当接部４４が弁座部５
８と当接したとき、くさび効果による力で第２大径部４
７が弾性変形し径方向に拡大して制御端４１が第１噴孔
３６および第２噴孔３７を閉塞することが可能なよう
に、バルブニードル４２の燃料通路孔２３の内径ｒ21と
第２大径部４７の外径ｒ22とが設定されている。なお、
図５においては、説明を容易にするために隙間が誇張さ
れて示されている。In the gap formed between the valve needle 42 and the nozzle body 53, the gap 35 between the inner wall of the guide hole 30 and the first large diameter portion 45 is the smallest, and the gap between the inner wall of the guide hole 30 and the second large diameter is large. The gap 34 with the portion 47 is equal to or larger than the gap 35. As shown by the two-dot chain line in FIG.
8 and the second large diameter portion 4 by the force of the wedge effect
The inner diameter r 21 of the fuel passage hole 23 of the valve needle 42 and the second end 7 are elastically deformed and expanded in the radial direction so that the control end 41 can close the first injection hole 36 and the second injection hole 37. 2 and the outer diameter r 22 of the large diameter portion 47 is set. In addition,
In FIG. 5, the gap is exaggerated for ease of explanation.
【００４１】第２実施例においては、隙間３４は数μｍ
程度と小さく、内径ｒ21と外径ｒ22との差が比較的大き
くので、燃料通路孔２３内の燃料圧力により第２大径部
４７が径方向に拡大する寸法は隙間３４よりも小さい。
しかしながら、バルブニードル４２の当接部４４がノズ
ルボディ５３の弁座部５８に着座するとき、スプリング
と受圧面積差に働く燃料圧力との合力による閉弁力が弁
座部５８から当接部４４にくさび効果として働き、バル
ブニードル４２の第２大径部４７が弾性変形し径方向に
拡大する。第２大径部４７の径方向の拡大により隙間３
４は小さくなり、制御端４１は案内孔３０の内壁に当接
し、第１噴孔３６および第２噴孔３７を閉塞する。バル
ブニードル４２の開弁指令時においては、開弁力が閉弁
力よりも大きくなるため、くさび効果による第２大径部
４７の径方向の拡大はなくなり、制御端４１は案内孔３
０の内壁から離れて開弁動作を支障なく行うことができ
る。また、燃料噴射は制御端４１が第１噴孔３６を導通
させてから行われるため、バルブニードル４２の微少リ
フトの不安定領域を使用せず、安定した微少噴射量制御
が可能であることと、第１噴孔３６を導通させるまでの
リフトを使い、第１制御室の圧力を制御弁から逃がす期
間を長くすることができるため、コモンレールの燃料圧
力を下げるための期間の要求があるときには減圧を速く
できる。さらに、バルブニードル４２の第１大径部４５
の燃料通路４３に高圧燃料を通過させるため、漏れ燃料
の回収が不要となる。In the second embodiment, the gap 34 is several μm.
Since the difference between the inner diameter r 21 and the outer diameter r 22 is relatively large, the dimension in which the second large diameter portion 47 expands in the radial direction due to the fuel pressure in the fuel passage hole 23 is smaller than the gap 34.
However, when the contact portion 44 of the valve needle 42 is seated on the valve seat 58 of the nozzle body 53, the valve closing force due to the resultant force of the spring and the fuel pressure acting on the pressure receiving area difference is applied from the valve seat 58 to the contact portion 44. Acting as a wedge effect, the second large diameter portion 47 of the valve needle 42 elastically deforms and expands in the radial direction. Due to the radial expansion of the second large diameter portion 47, the gap 3
4 becomes smaller, the control end 41 abuts on the inner wall of the guide hole 30, and closes the first injection hole 36 and the second injection hole 37. When the valve needle 42 is commanded to open, the valve opening force is greater than the valve closing force, so that the second large diameter portion 47 does not expand in the radial direction due to the wedge effect.
The valve opening operation can be performed without any trouble from the inner wall of the valve. In addition, since the fuel injection is performed after the control end 41 conducts the first injection hole 36, it is possible to control the minute injection amount stably without using the unstable region of the minute lift of the valve needle 42. By using the lift until the first injection hole 36 is made conductive, the period during which the pressure in the first control chamber is released from the control valve can be extended, so that there is a demand for a period for lowering the fuel pressure of the common rail. Can be faster. Further, the first large diameter portion 45 of the valve needle 42
Since the high-pressure fuel passes through the fuel passage 43, the recovery of the leaked fuel becomes unnecessary.
【００４２】以上説明した第２実施例においては、くさ
び効果による力を利用することにより、簡単な構成で高
圧燃料が低圧部に漏れることを防止し、噴孔群４０から
の燃料漏れを防止して排ガス中の有害成分を低減するこ
とができる。In the second embodiment described above, the high-pressure fuel is prevented from leaking to the low-pressure portion with a simple structure by utilizing the force due to the wedge effect, and the fuel leakage from the injection hole group 40 is prevented. As a result, harmful components in the exhaust gas can be reduced.
【００４３】（第３実施例）本発明の第３実施例を図６
および図７に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分
に同一符号を付し、説明を省略する。(Third Embodiment) FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention.
And FIG. The same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment, and the description is omitted.
【００４４】第３実施例においては、図１に示す第１実
施例のバルブニードル２の燃料通路孔２２を上下に延長
し、燃料通路孔２２の途中部に燃料通路孔２２の内径よ
りも大きな内径をもつ燃料通路室を形成したものであ
る。In the third embodiment, the fuel passage hole 22 of the valve needle 2 of the first embodiment shown in FIG. 1 is extended up and down, and the middle of the fuel passage hole 22 is larger than the inner diameter of the fuel passage hole 22. A fuel passage chamber having an inner diameter is formed.
【００４５】図６に示すように、燃料噴射ノズル７０
は、ノズルボディ３の内部に軸方向に往復移動可能に収
容されるバルブニードル６２を備えている。バルブニー
ドル６２は、案内孔３０内を往復移動可能であり、第１
大径部６５、第１中径部６６および第２大径部６７を有
している。第１大径部６５は外径が最も大きく、第１大
径部６５、および第１大径部６５と等しいかより小さい
外径を有する第２大径部６７がそれぞれ案内孔３０の内
壁を摺動することが可能である。第１大径部６５は、燃
料通路室２１に接続する燃料通路７５が内部に形成され
ている。第１中径部６６は、第２大径部６７よりも外径
が小さく、燃料通路室２１に接続する燃料通路孔７２、
および燃料通路孔７２に接続する燃料通路室７３が内部
に形成されている。第２大径部６７は、燃料通路室７３
およびサック室１６に接続する燃料通路孔７４が内部に
形成されている。ここで、燃料通路７５、燃料通路孔７
２、燃料通路室７３および燃料通路孔７４は燃料流路を
構成している。As shown in FIG. 6, the fuel injection nozzle 70
Is provided with a valve needle 62 housed inside the nozzle body 3 so as to be able to reciprocate in the axial direction. The valve needle 62 can reciprocate in the guide hole 30,
It has a large diameter portion 65, a first medium diameter portion 66 and a second large diameter portion 67. The first large diameter portion 65 has the largest outer diameter, and the first large diameter portion 65 and the second large diameter portion 67 having an outer diameter equal to or smaller than the first large diameter portion 65 respectively cover the inner wall of the guide hole 30. It is possible to slide. The first large diameter portion 65 has a fuel passage 75 connected to the fuel passage chamber 21 formed therein. The first middle diameter portion 66 has a smaller outer diameter than the second large diameter portion 67, and has a fuel passage hole 72 connected to the fuel passage chamber 21,
A fuel passage chamber 73 connected to the fuel passage hole 72 is formed therein. The second large-diameter portion 67 includes a fuel passage chamber 73.
Further, a fuel passage hole 74 connected to the suck chamber 16 is formed therein. Here, the fuel passage 75, the fuel passage hole 7
2. The fuel passage chamber 73 and the fuel passage hole 74 constitute a fuel passage.
【００４６】バルブニードル６２とノズルボディ３との
間に形成される隙間は、案内孔３０の内壁と第１大径部
６５との隙間３５が最も小さく、案内孔３０の内壁と第
２大径部６７との隙間６４が隙間３５に等しいか隙間３
５よりも大きい。隙間３３については、図７の２点鎖線
で示すように閉弁時、すなわち当接部２４が弁座部３８
と当接したとき、燃料通路室７３内の燃料圧力により第
１中径部６６が弾性変形し径方向に拡大して隙間６３を
部分的に小さくすることが可能なように、バルブニード
ル６２の燃料通路室７３の内径ｒ31と第１中径部６６の
外径ｒ32とが設定されている。なお、図７においては、
説明を容易にするために隙間が誇張されて示されてい
る。In the gap formed between the valve needle 62 and the nozzle body 3, the gap 35 between the inner wall of the guide hole 30 and the first large diameter portion 65 is the smallest, and the gap between the inner wall of the guide hole 30 and the second large diameter is large. The gap 64 with the part 67 is equal to the gap 35 or the gap 3
Greater than 5. As shown by a two-dot chain line in FIG.
When the valve needle 62 contacts the valve needle 62, the first middle diameter portion 66 is elastically deformed by the fuel pressure in the fuel passage chamber 73 and expands in the radial direction to partially reduce the gap 63. An inner diameter r 31 of the fuel passage chamber 73 and an outer diameter r 32 of the first middle diameter portion 66 are set. In FIG. 7,
The gaps are exaggerated for ease of explanation.
【００４７】第３実施例においては、第２噴孔３７付近
では燃料通路孔７４の内径が小さいため、第２大径部６
７の径方向に拡大する寸法は小さく所定の隙間６４を保
持し、燃料通路室７３内の燃料圧力により第１中径部６
６が径方向に拡大して隙間６３を部分的に小さくする。
これにより、隙間６４に直接高圧燃料が負荷されること
を防止している。さらに、燃料通路７５の内壁に負荷さ
れる燃料圧力により第１大径部６５が径方向に僅かに拡
大して隙間３５を所定寸法より僅かに小さくし、高圧燃
料が隙間３５より洩れることを低減する。In the third embodiment, since the inner diameter of the fuel passage hole 74 is small near the second injection hole 37, the second large diameter portion 6
7 has a small dimension that expands in the radial direction, holds a predetermined gap 64, and controls the first medium diameter portion 6 by the fuel pressure in the fuel passage chamber 73.
6 expands in the radial direction to partially reduce the gap 63.
This prevents the high pressure fuel from being directly applied to the gap 64. Further, the fuel pressure applied to the inner wall of the fuel passage 75 causes the first large-diameter portion 65 to slightly expand in the radial direction to make the gap 35 slightly smaller than a predetermined size, thereby reducing leakage of high-pressure fuel from the gap 35. I do.
【００４８】上記第３実施例においても、簡単な構成で
高圧燃料が低圧部に漏れることを防止し、噴孔群４０か
らの燃料漏れを防止して排ガス中の有害成分を低減する
ことができる。Also in the third embodiment, the high pressure fuel can be prevented from leaking to the low pressure portion with a simple structure, and the fuel leakage from the injection hole group 40 can be prevented to reduce harmful components in the exhaust gas. .
【００４９】（第４実施例）本発明の第４実施例を図８
および図９に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分
に同一符号を付し、説明を省略する。(Fourth Embodiment) FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention.
And FIG. The same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment, and the description is omitted.
【００５０】第４実施例においては、図１に示す第１実
施例のバルブニードル２の第２中径部２８先端を大径に
し、閉弁時に制御端４１が第１噴孔３６および第２噴孔
３７を遮断し、ノズルボディ３の弁座部３８を平面形状
にしたものである。In the fourth embodiment, the tip of the second middle diameter portion 28 of the valve needle 2 of the first embodiment shown in FIG. 1 is made large in diameter, and when the valve is closed, the control end 41 is connected to the first injection hole 36 and the second injection hole 36. The injection hole 37 is shut off, and the valve seat 38 of the nozzle body 3 has a planar shape.
【００５１】図８に示すように、燃料噴射ノズル９０
は、ノズルボディ９３と、ノズルボディ９３の内部に軸
方向に往復移動可能に収容されるバルブニードル８２と
から構成される。ノズルボディ９３は、案内孔３０の先
端部にバルブニードル８２の当接部８４と当接する弁座
部９８を有している。As shown in FIG. 8, the fuel injection nozzle 90
Is composed of a nozzle body 93 and a valve needle 82 housed inside the nozzle body 93 so as to be able to reciprocate in the axial direction. The nozzle body 93 has a valve seat 98 at the distal end of the guide hole 30 that comes into contact with the contact portion 84 of the valve needle 82.
【００５２】バルブニードル８２は、第２中径部２８の
先端に第２中径部２８よりも外径が大きい第３大径部８
９が形成されている。図９に示すように、第３大径部８
９は制御端４１に接続しており、バルブニードル８２の
先端に弁座部９８と当接する当接部８４が形成されてい
る。案内孔３０の内壁と第３大径部８９との間に形成さ
れる隙間９４は隙間３３よりも小さい。図９の２点鎖線
で示すように閉弁時、すなわち当接部８４が弁座部９８
と当接したとき、燃料通路孔２３内の燃料圧力により第
２中径部２８および第３大径部８９が弾性変形し径方向
に拡大して制御端４１が第１噴孔３６および第２噴孔３
７を閉塞することが可能である。なお、図９において
は、説明を容易にするために隙間が誇張されて示されて
いる。The valve needle 82 has a third large diameter portion 8 having a larger outer diameter than the second middle diameter portion 28 at the tip of the second middle diameter portion 28.
9 are formed. As shown in FIG. 9, the third large diameter portion 8
Reference numeral 9 is connected to the control end 41, and a contact portion 84 is formed at the tip of the valve needle 82 so as to contact the valve seat 98. The gap 94 formed between the inner wall of the guide hole 30 and the third large diameter portion 89 is smaller than the gap 33. As shown by the two-dot chain line in FIG.
The second medium diameter portion 28 and the third large diameter portion 89 are elastically deformed by the fuel pressure in the fuel passage hole 23 and expanded in the radial direction, so that the control end 41 becomes the first injection hole 36 and the second injection hole 36. Injection hole 3
It is possible to close 7. In FIG. 9, the gap is exaggerated for ease of explanation.
【００５３】第４実施例においては、第３大径部８９の
燃料圧力により径方向に拡大する寸法を比較的小さくし
ても第１噴孔３６および第２噴孔３７を閉塞することが
可能である。さらに、隙間３３に燃料が潤滑冷却用に充
満すること、ならびにノズルボディ９３の弁座部９８を
平面形状にすることで噴孔位置をノズルボディ９３の先
端部に近い部分に設定することができる。In the fourth embodiment, the first injection hole 36 and the second injection hole 37 can be closed even if the size of the third large-diameter portion 89 radially expanded by the fuel pressure is relatively small. It is. Further, by filling the gap 33 with fuel for lubricating and cooling, and by forming the valve seat 98 of the nozzle body 93 into a planar shape, the injection hole position can be set to a portion near the tip of the nozzle body 93. .
【００５４】上記第４実施例においても、簡単な構造で
高圧燃料が低圧部に漏れることを防止し、噴孔群４０か
らの燃料漏れを防止して排ガス中の有害成分を低減する
ことができる。Also in the fourth embodiment, the high pressure fuel can be prevented from leaking to the low pressure portion with a simple structure, and the fuel leakage from the injection hole group 40 can be prevented to reduce harmful components in the exhaust gas. .
【００５５】（第５実施例）本発明の第５実施例を図１
０、図１１および図１２に示す。第４実施例と実質的に
同一構成部分に同一符号を付し、説明を省略する。(Fifth Embodiment) FIG. 1 shows a fifth embodiment of the present invention.
0, shown in FIG. 11 and FIG. The same reference numerals are given to the same components as those in the fourth embodiment, and the description is omitted.
【００５６】第５実施例においては、図８に示す第４実
施例のバルブニードル８２の下端に当接部を設け、ノズ
ルボディ９３の内底面をくさび効果が発揮できるよう
に、角度１８０°よりも大きい円錐角度で形成したもの
である。In the fifth embodiment, an abutting portion is provided at the lower end of the valve needle 82 of the fourth embodiment shown in FIG. 8, and the inner bottom surface of the nozzle body 93 is formed at an angle of 180 ° so that a wedge effect can be exerted. Are also formed with a large cone angle.
【００５７】図１０に示すように、燃料噴射ノズル１１
０は、ノズルボディ１０３と、ノズルボディ１０３の内
部に軸方向に往復移動可能に収容されるバルブニードル
１０２とから構成される。ノズルボディ１０３は、案内
孔３０の先端部にバルブニードル１０２の当接部１０４
と当接する円錐面１０８を有している。この円錐面１０
８は、後述するくさび効果を発揮することが可能なよう
に、角度１８０°よりも大きい円錐角度で形成されてい
る。As shown in FIG. 10, the fuel injection nozzle 11
Reference numeral 0 denotes a nozzle body 103 and a valve needle 102 housed in the nozzle body 103 so as to be able to reciprocate in the axial direction. The nozzle body 103 has an abutting portion 104 of the valve needle 102 at the tip of the guide hole 30.
Has a conical surface 108 that abuts on the surface. This conical surface 10
8 is formed with a conical angle larger than 180 ° so that a wedge effect described later can be exerted.
【００５８】バルブニードル１０２は、先端にノズルボ
ディ１０３の円錐面１０８と当接する当接部１０４を有
している。図１２に示すように、当接部１０４は扇状に
複数個形成されており、各当接部１０４の間には燃料通
路孔２３に連通する燃料通路１０５が形成されている。
当接部１０４の当接端面は、バルブニードル１０２のリ
フト応答性を最適にするように所定面積で形成されてい
る。The valve needle 102 has an abutting portion 104 at the tip which abuts on the conical surface 108 of the nozzle body 103. As shown in FIG. 12, a plurality of contact portions 104 are formed in a fan shape, and a fuel passage 105 communicating with the fuel passage hole 23 is formed between each contact portion 104.
The contact end surface of the contact portion 104 is formed with a predetermined area so as to optimize the lift response of the valve needle 102.
【００５９】図１１の２点鎖線で示すように閉弁時、す
なわち当接部１０４が円錐面１０８と当接したとき、く
さび効果による力で第２中径部２８および第３大径部８
９が弾性変形し径方向に拡大して制御端４１が第１噴孔
３６および第２噴孔３７を閉塞することが可能である。
なお、図１１においては、説明を容易にするために隙間
が誇張されて示されている。As shown by the two-dot chain line in FIG. 11, when the valve is closed, that is, when the abutting portion 104 comes into contact with the conical surface 108, the force due to the wedge effect causes the second middle diameter portion 28 and the third large diameter portion 8 to move.
9 elastically deforms and expands in the radial direction, so that the control end 41 can close the first injection hole 36 and the second injection hole 37.
In FIG. 11, the gap is exaggerated for ease of explanation.
【００６０】第５実施例においては、燃料圧力とスプリ
ングによる閉弁力をくさび効果で第３大径部８９を径方
向に拡大する力に変え、閉弁時のみ第１噴孔３６および
第２噴孔３７を閉塞するようにしている。バルブニード
ル１０２の当接部１０４は高い加工精度が要求されず加
工が容易であり、バルブニードル１０２の閉弁位置は当
接部１０４の高さで調整可能である。また高圧燃料は、
閉弁時に図１２に示す燃料通路１０５によって制御端４
１まで充満している。したがって、バルブニードル１０
２の潤滑と冷却を良好にして燃料噴射ノズル１１０にデ
ポジットや焼き付きが発生することを防止することがで
きる。In the fifth embodiment, the fuel pressure and the valve closing force of the spring are changed to a force for expanding the third large diameter portion 89 in the radial direction by a wedge effect, and only when the valve is closed, the first injection hole 36 and the second injection hole 36 are closed. The injection hole 37 is closed. The contact portion 104 of the valve needle 102 does not require high processing accuracy and can be easily processed. The valve closing position of the valve needle 102 can be adjusted by the height of the contact portion 104. High pressure fuel
When the valve is closed, the control end 4 is controlled by the fuel passage 105 shown in FIG.
Up to 1 Therefore, the valve needle 10
2 can be improved in lubrication and cooling to prevent the fuel injection nozzle 110 from depositing or burning.
【００６１】上記第５実施例においても、簡単な構造で
高圧燃料が低圧部に漏れることを防止し、噴孔群４０か
らの燃料漏れを防止して排ガス中の有害成分を低減する
ことができる。Also in the fifth embodiment, the high-pressure fuel can be prevented from leaking to the low-pressure portion with a simple structure, and the fuel leak from the injection hole group 40 can be prevented to reduce harmful components in the exhaust gas. .
【００６２】以上説明した本発明の複数の実施例におい
ては、エンジン運転状態に応じて開孔する噴孔の開口面
積を切り換えて燃料噴射、噴霧形成を行うことによりＮ
Ｏｘ、黒煙、ＨＣを低減し、燃費、出力の向上を図るこ
とができる。さらに、バルブニードルとノズルボディと
の隙間を可変にすることで、高圧燃料が低圧部に漏れる
ことを防止し、噴孔群４０からの燃料漏れを防止して排
ガス中の有害成分を低減するとともに、バルブニードル
の潤滑と冷却を良好にして燃料噴射ノズルにデポジット
や焼き付きが発生することを防止することができる。In the embodiments of the present invention described above, the fuel injection and the spray formation are performed by switching the opening area of the injection hole to be opened in accordance with the engine operating state.
Ox, black smoke, and HC can be reduced, and fuel efficiency and output can be improved. Furthermore, by making the gap between the valve needle and the nozzle body variable, high-pressure fuel is prevented from leaking to the low-pressure portion, fuel leakage from the injection hole group 40 is prevented, and harmful components in exhaust gas are reduced. This makes it possible to improve the lubrication and cooling of the valve needle, thereby preventing the fuel injection nozzle from depositing or burning.
【００６３】上記複数の実施例では、コモンレール形式
のインジェクタに本発明の燃料噴射ノズルを適用した
が、公知の各方式のインジェクタ、例えば蓄正式の電気
−油圧サーボ式インジェクタ、電気力によりバルブニー
ドルを直接駆動する方式のインジェクタ等に適用できる
ことはもちろんである。また、ディーゼルエンジン用の
燃料噴射ノズルに本発明の燃料噴射ノズルを適用した
が、ガソリンエンジン用の燃料噴射弁に本発明の燃料噴
射ノズルを適用することは可能である。In the above-described embodiments, the fuel injection nozzle of the present invention is applied to the common rail type injector. However, the injector of each known type, for example, the accumulative electric-hydraulic servo type injector, and the valve needle which is electrically driven, is used. Needless to say, the present invention can be applied to a directly driven injector or the like. Further, the fuel injection nozzle of the present invention is applied to a fuel injection nozzle for a diesel engine, but the fuel injection nozzle of the present invention can be applied to a fuel injection valve for a gasoline engine.
【図１】本発明の第１実施例による燃料噴射ノズルを示
す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a fuel injection nozzle according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１の主要部拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG.
【図３】本発明の第１実施例による燃料噴射ノズルを適
用したインジェクタを示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing an injector to which the fuel injection nozzle according to the first embodiment of the present invention is applied.
【図４】本発明の第２実施例による燃料噴射ノズルを示
す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a fuel injection nozzle according to a second embodiment of the present invention.
【図５】図４の主要部拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of a main part of FIG. 4;
【図６】本発明の第３実施例による燃料噴射ノズルを示
す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a fuel injection nozzle according to a third embodiment of the present invention.
【図７】図６の主要部拡大図である。FIG. 7 is an enlarged view of a main part of FIG. 6;
【図８】本発明の第４実施例による燃料噴射ノズルを示
す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing a fuel injection nozzle according to a fourth embodiment of the present invention.
【図９】図８の主要部拡大図である。FIG. 9 is an enlarged view of a main part of FIG.
【図１０】本発明の第５実施例による燃料噴射ノズルを
示す断面図である。FIG. 10 is a sectional view illustrating a fuel injection nozzle according to a fifth embodiment of the present invention.
【図１１】図１０の主要部拡大図である。FIG. 11 is an enlarged view of a main part of FIG. 10;
【図１２】図１１のXII−XII線断面図である。FIG. 12 is a sectional view taken along line XII-XII of FIG. 11;
１ 燃料噴射ノズル ２ バルブニードル ３ ノズルボディ ２１ 燃料通路室（燃料流路） ２２、２３ 燃料通路孔（燃料流路） ２４ 当接部 ２７ 第２大径部 ２８ 第２中径部 ３０ 案内孔（縦孔） ３３、３４ 隙間 ３６ 第１噴孔 ３７ 第２噴孔 ３８ 弁座部 ４０ 噴孔群 １００ インジェクタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel injection nozzle 2 Valve needle 3 Nozzle body 21 Fuel passage chamber (fuel passage) 22, 23 Fuel passage hole (fuel passage) 24 Contact part 27 Second large diameter part 28 Second medium diameter part 30 Guide hole ( Vertical hole) 33, 34 Gap 36 First injection hole 37 Second injection hole 38 Valve seat 40 Injection hole group 100 Injector
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 依田 稔之 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 佐々木 覚 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 竹内 久晴 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3G066 AA02 AA07 AB02 AC09 BA02 BA16 BA22 BA24 BA25 BA26 BA35 CC06T CC10 CC14 CC18 CC26 CD06 CD30 CE13 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Toshiyuki Yoda 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Prefecture Inside Denso Corporation (72) Inventor Satoru Saki 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Prefecture Denso Corporation (72) Inventor Hisaharu Takeuchi 1-1-1 Showa-cho, Kariya-shi, Aichi F-term in DENSO Corporation (reference) 3G066 AA02 AA07 AB02 AC09 BA02 BA16 BA22 BA24 BA25 BA26 BA35 CC06T CC10 CC14 CC18 CC26 CD06 CD30 CE13
Claims (7)
通して前記周壁の外周面に開口する噴孔を有するノズル
ボディと、 前記縦孔に往復移動可能に収容され、前記縦孔内をリフ
トすることで前記噴孔に連通可能な燃料流路を有するバ
ルブニードルと、 前記バルブニードルに設けられ、前記縦孔の下端部に当
接可能な当接部と、 前記当接部の当接時に前記燃料流路の内壁を弾性変形さ
せる変形手段と、 を備えることを特徴とする燃料噴射ノズル。1. A nozzle body having an injection hole penetrating a peripheral wall forming a vertical hole extending in an axial direction and opening to an outer peripheral surface of the peripheral wall, the nozzle body being reciprocally housed in the vertical hole, and being accommodated in the vertical hole. A valve needle having a fuel flow path capable of communicating with the injection hole by lifting the inside thereof; a contact portion provided on the valve needle, capable of contacting a lower end portion of the vertical hole; And a deforming means for elastically deforming the inner wall of the fuel flow path at the time of contact.
圧力により前記バルブニードルの外壁を径方向に拡大さ
せることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射ノズル。2. The fuel injection nozzle according to claim 1, wherein the deforming means expands an outer wall of the valve needle in a radial direction by a fuel pressure in the fuel flow path.
外壁との隙間を小さくすることを特徴とする請求項２記
載の燃料噴射ノズル。3. The fuel injection nozzle according to claim 2, wherein said deforming means reduces a gap between an inner wall of said vertical hole and said outer wall.
前記バルブニードルに負荷される荷重と、前記燃料流路
内の燃料圧力とにより前記バルブニードルの外壁を径方
向に拡大させることを特徴とする請求項１、２または３
記載の燃料噴射ノズル。4. The deformation means expands an outer wall of the valve needle in a radial direction by a load applied to the valve needle at the time of contact of the contact portion and a fuel pressure in the fuel flow path. 4. The method according to claim 1, wherein:
A fuel injection nozzle as described.
と前記外壁との隙間が小さくなった後に前記噴孔を閉塞
することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載
の燃料噴射ノズル。5. The fuel according to claim 1, wherein the valve needle closes the injection hole after a gap between the inner wall and the outer wall of the vertical hole becomes smaller. Injection nozzle.
フト応答性を最適にするための所定面積の当接端面を有
することを特徴とする請求項５記載の燃料噴射ノズル。6. The fuel injection nozzle according to claim 5, wherein the contact portion has a contact end surface having a predetermined area for optimizing a lift response of the valve needle.
１つの噴霧を形成する噴孔群を有し、前記バルブニード
ルは、内燃機関の運転条件に応じて前記噴孔群の開口面
積を制御することを特徴とする請求項１〜６のいずれか
一項記載の燃料噴射ノズル。7. The nozzle body has an injection hole group that forms one spray with the plurality of injection holes, and the valve needle has an opening area of the injection hole group according to operating conditions of an internal combustion engine. The fuel injection nozzle according to any one of claims 1 to 6, wherein the fuel injection nozzle is controlled.
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|---|---|---|---|---|
| JP2010236536A (en) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Waertsilae Switzerland Ltd | Fuel injector of internal combustion engine |
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2000
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