JP2004019551A

JP2004019551A - Fuel injection valve

Info

Publication number: JP2004019551A
Application number: JP2002175572A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kubo; 久保　賢一; Sakae Sato; 佐藤　栄; Hiroaki Nozaki; 野崎　浩明
Original assignee: Bosch Automotive Systems Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 2002-06-17
Filing date: 2002-06-17
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2022-06-17
Also published as: KR20040002576A; CN1469039A; JP3796735B2; KR100607315B1; CN1283918C

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel injection valve capable of improving mechanical strength around an introducing side orifice 20 facing a pressure introducing chamber 22, preventing a valve body 6 from being deformed owing to high pressure fuel from the pressure introducing chamber, preventing the valve body 6 from being deformed corresponding to the high pressurization of fuel, and suitably maintaining injection characteristics. <P>SOLUTION: In the fuel injection valve, a pressure control chamber 19 is shifted from the pressure introducing chamber 22 downward (lower pressure side) to lessen an influence on deformation owing to high pressure. High pressure fuel is supplied from the pressure introducing chamber 22 connected to a high pressure side via an introducing side orifice 20. The pressure control chamber 19 capable of communicating with an orifice for opening and closing connected to a low pressure side is formed on a value body, capable of opening and closing an injection valve by a nozzle needle via a valve piston 5. The pressure control chamber 19 is shifted to a low pressure side from the pressure introducing chamber 22. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃料噴射弁にかかるもので、とくに蓄圧器（コモンレール）などから供給される高圧燃料を所定のタイミングで噴射する燃料噴射弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の燃料噴射弁について図２ないし図４にもとづき概説する。
図２は、燃料噴射弁１の要部拡大断面図であって、燃料噴射弁１は、インジェクターハウジング２と、ノズルボディ３と、ノズルニードル４と、バルブピストン５と、バルブボディ６と、背圧制御部７と、を有する。
【０００３】
インジェクターハウジング２には、その先端部にノズルボディ３を取り付けるとともに、その上方部に高圧燃料導入部８を設ける。この高圧燃料導入部８よりさらに上方部に上記背圧制御部７を設けてある。
燃料タンク９からの燃料を燃料ポンプ１０により高圧として、コモンレール１１（蓄圧器）に蓄え、高圧燃料導入部８から燃料噴射弁１に高圧燃料を供給する。
すなわち、高圧燃料導入部８からインジェクターハウジング２およびノズルボディ３にかけて燃料通路１２を形成し、ノズルニードル４の受圧部４Ａに高圧燃料を供給可能とする。さらに、高圧燃料導入部８から燃料通路１２の一部を図２中上方に延ばして背圧制御部７部分から燃料還流路１３を形成し、燃料タンク９に燃料を還流可能とする。
【０００４】
ノズルボディ３には、その先端部に燃料の噴射孔１４を任意の数だけ形成し、噴射孔１４につながるシート部１５にノズルニードル４の先端部がシートして噴射孔１４を閉鎖し、ノズルニードル４がシート部１５からリフトすることにより噴射孔１４を開放して燃料を噴射可能とする。
【０００５】
ノズルニードル４の上方部には、ノズルニードル４をシート部１５へのシート方向に付勢するノズルスプリング１６を設け、ノズルニードル４に一体のバルブピストン５をさらに上方に延ばしてある。
【０００６】
バルブボディ６は、下方円筒部１７および上方フランジ部１８を有し、下方円筒部１７の上方中央部に制御圧室１９を形成し、バルブピストン５の先端部を下方側からこの制御圧室１９に臨ませる。バルブピストン５は、バルブボディ６の摺動孔６Ａ内を図中上下方向に摺動可能である。
制御圧室１９は、バルブボディ６の下方円筒部１７に形成した導入側オリフィス２０に連通している。
導入側オリフィス２０は、高圧燃料導入部８に連通する圧力導入路２１、およびインジェクターハウジング２とバルブボディ６（下方円筒部１７）との間に形成した環状の圧力導入室２２に連通し、コモンレール１１からの導入圧力を制御圧室１９に供給している。
したがって、制御圧室１９は、導入側オリフィス２０、圧力導入室２２および圧力導入路２１を介して燃料通路１２にも連通している。
【０００７】
なお、圧力導入室２２の下端部（低圧側）には、シールリングなどのシール部材２３を設けて、高圧側の圧力導入室２２とインジェクターハウジング２の低圧側とをシール可能としている。
【０００８】
制御圧室１９は、下方円筒部１７から上方フランジ部１８にかけて形成した開閉用通路２４を介して開閉用オリフィス２５にも連通しており、背圧制御部７のバルブボール２６（制御弁体）が開閉用通路２４を開閉することにより、開閉用オリフィス２５を開閉可能としている。
なお、制御圧室１９におけるバルブピストン５の頂部５Ａの受圧面積は、ノズルニードル４の受圧部４Ａの受圧面積より大きくしてある。
【０００９】
背圧制御部７は、制御圧室１９内の圧力（すなわち、ノズルニードル４の背圧）を制御することによりノズルニードル４のリフト動作を制御するもので、上記バルブボール２６と、バルブボール２６に一体のアーマチュア２７と、マグネット２８と、マグネットコア２９と、バルブスプリング３０と、上述の制御圧室１９と、を有する。
【００１０】
アーマチュア２７は、マグネット２８およびマグネットコア２９に発生する所定の磁束により吸引される。
【００１１】
こうした構成の燃料噴射弁１において、コモンレール１１からの高圧燃料は、高圧燃料導入部８から燃料通路１２を介してノズルニードル４の受圧部４Ａに供給されるとともに、圧力導入路２１、圧力導入室２２および導入側オリフィス２０を介して制御圧室１９におけるバルブピストン５の頂部５Ａに供給される。
したがって、ノズルニードル４は、バルブピストン５を介して制御圧室１９の背圧を受け、ノズルスプリング１６の付勢力と併せて、ノズルボディ３のシート部１５にシートし、噴射孔１４を閉鎖している。
【００１２】
マグネット２８に所定タイミングで駆動信号を供給することにより、マグネット２８はバルブスプリング３０の付勢力に抗してアーマチュア２７を吸引し、バルブボール２６がリフトし開閉用オリフィス２５を解放すると、制御圧室１９の高圧が開閉用オリフィス２５を介し燃料還流路１３を通って燃料タンク９に還流するため、制御圧室１９におけるバルブピストン５の頂部５Ａに作用していた高圧が解放され、ノズルニードル４は受圧部４Ａの高圧によりノズルスプリング１６の付勢力に抗してシート部１５からリフトし、噴射孔１４を解放して燃料を噴射する。
マグネット２８を消磁することにより、バルブボール２６が開閉用オリフィス２５を閉鎖すれば、制御圧室１９内の圧力がバルブピストン５を介してノズルニードル４をそのシート位置（シート部１５）にシートさせ、噴射孔１４を閉鎖し、燃料噴射を終了させる。
【００１３】
しかして、燃料噴射システムの要請から、噴射燃料圧力がより高圧化する傾向にあり、とくに制御圧室１９の周辺において高圧力による諸問題が顕在化する可能性がある。
すなわち、マグネット２８が駆動され開閉用オリフィス２５が開放されたとき、制御圧室１９内は減圧されることになるが、制御圧室１９と導入側オリフィス２０を介して連通している圧力導入室２２は瞬間的にはまだ高圧状態のままであり、この外周側の圧力導入室２２から内周側の制御圧室１９への圧力差によってバルブボディ６が、圧力導入室２２の部分において外方から内方にバルブボディ６の下方円筒部１７および上方フランジ部１８の境界部分の付近で、バルブボディ６は、いわばちょうどその首を締め付けられるようにわずかに変形するという問題がある。
【００１４】
とくに、バルブボディ６は、その下方円筒部１７における導入側オリフィス２０付近の肉厚が薄いため、導入側オリフィス２０部分の機械的強度不足の問題がある。
【００１５】
図３は、圧力導入室２２およびシール部材２３部分の拡大断面図であって、圧力導入室２２およびシール部材２３の内方（中心軸側）に位置するバルブボディ６の下方円筒部１７における摺動孔６Ａとバルブピストン５とは、バルブピストン５の摺動を可能とするように本来わずかな摺動クリアランス３１を設けているものであるが、矢印で示すように、下方円筒部１７がバルブピストン５側に変形することにより（図中実線）、この摺動クリアランス３１が狭くなり、バルブピストン５の摺動（上下動）に不具合を生ずるという問題がある。
さらに、バルブボディ６とインジェクターハウジング２の内壁面２Ａとの間に低圧側クリアランス３２を設けて、シール部材２３をこえてわずかに漏れ出る燃料を低圧側に流すようにしているが、この低圧側クリアランス３２が下方円筒部１７のバルブピストン５側への変形により拡大し、下方円筒部１７とシール部材２３との間から高圧燃料（システム圧）の漏れが増加し、噴射量の変化その他の噴射特性に影響を及ぼすという問題がある。
【００１６】
図４は、バルブボディ６の下方円筒部１７および上方フランジ部１８の変形を誇張して示す概略断面図であって、矢印で示すように、バルブボディ６が圧力導入室２２の部分に位置する下方円筒部１７が中心方向に変形する結果、下方円筒部１７はそのスカート形状が外方に広がるように変形するとともに、上方フランジ部１８の外周部が下方に、かつ開閉用通路２４および開閉用オリフィス２５を形成してある中心部が上方（バルブボール２６側）に変形する（図中実線）。したがって、バルブボール２６の上方フランジ部１８へのシート位置が上方に移動してしまう結果、アーマチュア２７のリフト量が燃料圧力およびバルブボディ６の強度によって変化し、噴射量の変化その他の噴射特性に影響を及ぼすという問題がある。
【００１７】
しかも、それぞれの燃料噴射弁１の固体間で変形および強度のバラツキが発生すると、燃料噴射システム全体の特性にも影響を及ぼすという問題がある。
【００１８】
【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、燃料の高圧化に対応して、バルブボディの変形を防止し、噴射特性を良好に維持可能な燃料噴射弁を提供することを課題とする。
【００１９】
また本発明は、圧力導入室に臨む導入側オリフィスのまわりの機械的強度を増強可能とした燃料噴射弁を提供することを課題とする。
【００２０】
また本発明は、インジェクターハウジング、バルブボディおよびバルブピストンなどの間に形成してある摺動クリアランスおよび低圧側クリアランスなどを適正に維持可能として、バルブピストンの良好な駆動を保障可能とした燃料噴射弁を提供することを課題とする。
【００２１】
また本発明は、圧力導入室からの高圧燃料によるバルブボディの変形を防止し、背圧制御部の制御弁体のシート部分を適正な位置に維持可能としてその駆動を保障可能とした燃料噴射弁を提供することを課題とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、圧力導入室ないしシール部材とバルブピストンの頂部との相対位置関係を工夫して圧力導入室における高圧燃料によりバルブボディの変形を抑制すること、具体的には、圧力導入室のシール部材の位置よりバルブピストンの頂部すなわち、制御圧室の位置を下方（低圧側）にずらせて、高圧による変形に対する影響を少なくすることに着目したもので、高圧側につながる圧力導入室から導入側オリフィスを介して高圧燃料の供給を受けるとともに、低圧側につながる開閉用オリフィスに連通可能な制御圧室をバルブボディに形成し、ノズルニードルを制御するためのバルブピストンをこの制御圧室に臨ませ、上記開閉用オリフィスを制御弁体により開閉して、上記バルブピストンを介した上記ノズルニードルによる噴射孔の開閉作用を可能とした燃料噴射弁であって、上記制御圧室を上記圧力導入室より低圧側に位置させたことを特徴とする燃料噴射弁である。
【００２３】
上記圧力導入室の低圧側にシール部材を設けるとともに、上記バルブボディの摺動孔内における上記バルブピストンの摺動方向に直交する面内において、このシール部材は、上記バルブピストンの摺動に影響を及ぼさない位置にこれを設けることができる。
【００２４】
上記制御圧室と上記導入側オリフィスとを連通する連通路を形成することができる。
【００２５】
上記バルブボディは、下方円筒部および上方フランジ部を有し、この下方円筒部に上記導入側オリフィスおよび上記制御圧室を形成し、上記開閉用オリフィスを有する開閉用通路をこの下方円筒部からこの上方フランジ部にかけて形成するとともに、当該燃料噴射弁のインジェクターハウジングと上記バルブボディのこの下方円筒部との間に上記圧力導入室を形成することができる。
【００２６】
本発明による燃料噴射弁においては、制御圧室を圧力導入室より低圧側に位置させ、圧力導入室の位置よりバルブピストンの頂部を下方（低圧側）にずらせて、高圧による変形に対する影響を少なくするようにしたので、圧力導入室における高圧燃料によりバルブボディの下方円筒部が中心軸方向に変形されることを極力抑制して既述のような諸問題を解消可能であるとともに、バルブピストンの長さを短縮可能として、その応答性など駆動性能を向上することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態による燃料噴射弁４０を図１にもとづき説明する。ただし、図２ないし図４と同様の部分には同一符号を付し、その詳述はこれを省略する。
図１は、燃料噴射弁４０の要部断面図であって、燃料噴射弁４０においては、前述の燃料噴射弁１（図２）と異なる構成は、バルブボディ６およびバルブピストン５の部分である。
すなわち、バルブボディ６に形成する制御圧室１９を従来の燃料噴射弁１の場合より、図中下方に位置させている。
【００２８】
より具体的には、開閉用通路２４を従来より長くして、制御圧室１９を圧力導入室２２ないしそのシール部材２３より、低圧側すなわち、図中下方にずらせてある。
【００２９】
さらに、導入側オリフィス２０と制御圧室１９とを連通可能な細長い連通路４１を形成することにより、制御圧室１９を低圧側に移動させた分だけの通路長さを確保している。
したがって、バルブボディ６の摺動孔６Ａ内におけるバルブピストン５の摺動方向に直交する面内において、圧力導入室２２ないしそのシール部材２３は、背圧制御部７の駆動にともなう制御圧室１９および圧力導入室２２における圧力変化ないし圧力差によってバルブピストン５の摺動に影響を及ぼすことがないような部位に位置することになる。
【００３０】
こうした構成の燃料噴射弁４０においては、導入側オリフィス２０のまわりには、細長い連通路４１のみしか形成されておらず、導入側オリフィス２０が連通路４１を介して制御圧室１９に連通しているので、導入側オリフィス２０のまわりにはバルブボディ６の下方円筒部１７の肉厚があり、この部分の機械的強度を保持可能である。
【００３１】
また、制御圧室１９が、シール部材２３すなわち圧力導入室２２より低圧側にずれているので、バルブボディ６の下方円筒部１７が中心方向に変形せず、したがって、図３において説明したような高圧燃料による影響を受けずにバルブピストン５のバルブボディ６内での摺動を保障することができる。
【００３２】
さらに、導入側オリフィス２０のまわりの部分の機械的強度を確保可能であり、バルブボディ６の下方円筒部１７および上方フランジ部１８の変形が抑制されているので、図４において説明したようなバルブボール２６のシート位置も変動することなく、噴射特性が変化することもない。
【００３３】
しかも、バルブピストン５の長さ自体を従来の燃料噴射弁１の場合より短くすることができるので、燃料噴射弁４０としては、その可動部としてのバルブピストン５の重量を減らすことができ、バルブピストン５の駆動による衝撃力を低減し、その応答性の向上とともに、性能向上による信頼性も確保することができる。
【００３４】
なお、上述のような作用効果を得るために、燃料噴射弁４０全体の構成自体を大きく変更する必要がなく、バルブボディ６およびバルブピストン５部分のみの変更でよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、バルブボディに形成する制御圧室を圧力導入室からずらせたので、圧力導入室における高圧燃料によるバルブボディの変形を防止して、機械的強度および噴射特性を適正レベルに維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による燃料噴射弁４０の要部断面図である。
【図２】燃料噴射弁１の要部拡大断面図である。
【図３】同、圧力導入室２２およびシール部材２３部分の拡大断面図である。
【図４】同、バルブボディ６の下方円筒部１７および上方フランジ部１８の変形を誇張して示す概略断面図である。
【符号の説明】
１　燃料噴射弁（図２）
２　インジェクターハウジング
２Ａ　インジェクターハウジング２の内壁面
３　ノズルボディ
４　ノズルニードル
４Ａ　ノズルニードル４の受圧部
５　バルブピストン
５Ａ　バルブピストン５の頂部
６　バルブボディ
６Ａ　バルブボディ６の摺動孔
７　背圧制御部
８　高圧燃料導入部
９　燃料タンク
１０　燃料ポンプ
１１　コモンレール（蓄圧器）
１２　燃料通路
１３　燃料還流路
１４　噴射孔
１５　シート部
１６　ノズルスプリング
１７　バルブボディ６の下方円筒部
１８　バルブボディ６の上方フランジ部
１９　制御圧室
２０　導入側オリフィス
２１　圧力導入路
２２　環状の圧力導入室
２３　シール部材（シールリング）
２４　開閉用通路
２５　開閉用オリフィス
２６　バルブボール（制御弁体）
２７　アーマチュア
２８　マグネット
２９　マグネットコア
３０　バルブスプリング
３１　バルブボディ６の下方円筒部１７における摺動孔６Ａとバルブピストン５との間の摺動クリアランス
３２　バルブボディ６とインジェクターハウジング２の内壁面２Ａとの間の低圧側クリアランス
４０　燃料噴射弁（実施の形態、図１）
４１　細長い連通路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel injection valve, and more particularly to a fuel injection valve that injects high-pressure fuel supplied from an accumulator (common rail) or the like at a predetermined timing.
[0002]
[Prior art]
A conventional fuel injection valve will be briefly described with reference to FIGS.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the fuel injection valve 1. The fuel injection valve 1 includes an injector housing 2, a nozzle body 3, a nozzle needle 4, a valve piston 5, a valve body 6, and a back. And a pressure control unit 7.
[0003]
The injector housing 2 is provided with a nozzle body 3 at a tip end thereof, and a high-pressure fuel introduction section 8 provided above the nozzle body 3. The back pressure control unit 7 is provided above the high pressure fuel introduction unit 8.
The fuel from the fuel tank 9 is increased in pressure by a fuel pump 10 and stored in a common rail 11 (accumulator), and high-pressure fuel is supplied to the fuel injection valve 1 from a high-pressure fuel introduction unit 8.
That is, a fuel passage 12 is formed from the high-pressure fuel introduction section 8 to the injector housing 2 and the nozzle body 3, so that high-pressure fuel can be supplied to the pressure receiving section 4A of the nozzle needle 4. Further, a part of the fuel passage 12 is extended upward in FIG. 2 from the high-pressure fuel introduction part 8 to form a fuel recirculation path 13 from the back pressure control part 7 so that the fuel can be recirculated to the fuel tank 9.
[0004]
An arbitrary number of fuel injection holes 14 are formed at the tip of the nozzle body 3, and the tip of the nozzle needle 4 is seated on a seat 15 connected to the injection hole 14 to close the injection hole 14. When the needle 4 is lifted from the seat portion 15, the injection hole 14 is opened and fuel can be injected.
[0005]
A nozzle spring 16 for urging the nozzle needle 4 toward the seat portion 15 in the seat direction is provided above the nozzle needle 4, and a valve piston 5 integrated with the nozzle needle 4 is further extended upward.
[0006]
The valve body 6 has a lower cylindrical portion 17 and an upper flange portion 18 and forms a control pressure chamber 19 in the upper central portion of the lower cylindrical portion 17. Face. The valve piston 5 is slidable in the sliding hole 6A of the valve body 6 in the vertical direction in the figure.
The control pressure chamber 19 communicates with an introduction orifice 20 formed in the lower cylindrical portion 17 of the valve body 6.
The introduction-side orifice 20 communicates with a pressure introduction passage 21 communicating with the high-pressure fuel introduction section 8 and an annular pressure introduction chamber 22 formed between the injector housing 2 and the valve body 6 (the lower cylindrical portion 17). The supply pressure from 11 is supplied to the control pressure chamber 19.
Therefore, the control pressure chamber 19 communicates with the fuel passage 12 via the introduction-side orifice 20, the pressure introduction chamber 22, and the pressure introduction passage 21.
[0007]
In addition, a sealing member 23 such as a seal ring is provided at a lower end portion (low pressure side) of the pressure introduction chamber 22 so that the high pressure side pressure introduction chamber 22 and the low pressure side of the injector housing 2 can be sealed.
[0008]
The control pressure chamber 19 also communicates with an opening / closing orifice 25 via an opening / closing passage 24 formed from the lower cylindrical portion 17 to the upper flange portion 18, and a valve ball 26 (control valve body) of the back pressure controller 7. By opening and closing the opening and closing passage 24, the opening and closing orifice 25 can be opened and closed.
The pressure receiving area of the top 5A of the valve piston 5 in the control pressure chamber 19 is larger than the pressure receiving area of the pressure receiving portion 4A of the nozzle needle 4.
[0009]
The back pressure control unit 7 controls the lift operation of the nozzle needle 4 by controlling the pressure in the control pressure chamber 19 (that is, the back pressure of the nozzle needle 4). An armature 27, a magnet 28, a magnet core 29, a valve spring 30, and the above-described control pressure chamber 19 are provided.
[0010]
The armature 27 is attracted by a predetermined magnetic flux generated in the magnet 28 and the magnet core 29.
[0011]
In the fuel injection valve 1 having such a configuration, the high-pressure fuel from the common rail 11 is supplied from the high-pressure fuel introduction section 8 to the pressure receiving section 4A of the nozzle needle 4 via the fuel passage 12, and the pressure introduction path 21 and the pressure introduction chamber. The pressure is supplied to the top 5A of the valve piston 5 in the control pressure chamber 19 through the inlet 22 and the orifice 20.
Therefore, the nozzle needle 4 receives the back pressure of the control pressure chamber 19 via the valve piston 5 and seats on the seat portion 15 of the nozzle body 3 together with the urging force of the nozzle spring 16 to close the injection hole 14. ing.
[0012]
By supplying a drive signal to the magnet 28 at a predetermined timing, the magnet 28 attracts the armature 27 against the urging force of the valve spring 30, and the valve ball 26 lifts to release the opening / closing orifice 25. Since the high pressure of 19 flows back to the fuel tank 9 through the fuel recirculation passage 13 through the opening / closing orifice 25, the high pressure acting on the top 5A of the valve piston 5 in the control pressure chamber 19 is released, and the nozzle needle 4 becomes The high pressure of the pressure receiving portion 4A lifts the seat portion 15 against the urging force of the nozzle spring 16, releases the injection holes 14, and injects fuel.
When the valve ball 26 closes the opening / closing orifice 25 by demagnetizing the magnet 28, the pressure in the control pressure chamber 19 causes the nozzle needle 4 to seat at the seat position (seat portion 15) via the valve piston 5. Then, the injection holes 14 are closed to terminate the fuel injection.
[0013]
However, due to the demand of the fuel injection system, the pressure of the injected fuel tends to be higher, and various problems due to the high pressure may become apparent particularly around the control pressure chamber 19.
That is, when the magnet 28 is driven and the opening / closing orifice 25 is opened, the pressure inside the control pressure chamber 19 is reduced, but the pressure introduction chamber communicating with the control pressure chamber 19 via the introduction-side orifice 20 is formed. 22 is momentarily still in the high pressure state, and the pressure difference from the outer pressure introduction chamber 22 to the inner pressure control chamber 19 causes the valve body 6 to move outward in the pressure introduction chamber 22. Near the boundary between the lower cylindrical portion 17 and the upper flange portion 18 of the valve body 6, there is a problem that the valve body 6 is slightly deformed so that the neck can be tightened.
[0014]
In particular, since the valve body 6 has a small thickness near the introduction-side orifice 20 in the lower cylindrical portion 17, there is a problem that the mechanical strength of the introduction-side orifice 20 is insufficient.
[0015]
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the pressure introduction chamber 22 and the seal member 23, and shows a slide in the lower cylindrical portion 17 of the valve body 6 located inside (the center axis side) of the pressure introduction chamber 22 and the seal member 23. The movement hole 6A and the valve piston 5 are originally provided with a slight sliding clearance 31 so that the valve piston 5 can slide, but as shown by an arrow, the lower cylindrical portion 17 is Deformation to the piston 5 side (solid line in the figure) causes a problem that the sliding clearance 31 becomes narrower, which causes a problem in sliding (vertical movement) of the valve piston 5.
Further, a low-pressure side clearance 32 is provided between the valve body 6 and the inner wall surface 2A of the injector housing 2 so that fuel slightly leaking beyond the seal member 23 flows to the low-pressure side. The clearance 32 expands due to the deformation of the lower cylindrical portion 17 toward the valve piston 5, the leakage of high-pressure fuel (system pressure) increases between the lower cylindrical portion 17 and the seal member 23, and changes in the injection amount and other injections There is a problem of affecting the characteristics.
[0016]
FIG. 4 is an exaggerated schematic cross-sectional view showing the deformation of the lower cylindrical portion 17 and the upper flange portion 18 of the valve body 6, and the valve body 6 is located in the pressure introduction chamber 22 as indicated by the arrow. As a result of the lower cylindrical portion 17 being deformed in the center direction, the lower cylindrical portion 17 is deformed so that its skirt shape expands outward, and the outer peripheral portion of the upper flange portion 18 is lowered, and the opening / closing passage 24 and the opening / closing passage 24 are formed. The central portion forming the orifice 25 is deformed upward (toward the valve ball 26) (solid line in the figure). Therefore, the seat position of the valve ball 26 on the upper flange portion 18 moves upward, and as a result, the lift amount of the armature 27 changes depending on the fuel pressure and the strength of the valve body 6, and changes in the injection amount and other injection characteristics. There is a problem that affects.
[0017]
In addition, when the deformation and the strength of each fuel injection valve 1 vary, the characteristics of the entire fuel injection system are affected.
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and has as its object to provide a fuel injection valve capable of preventing deformation of a valve body and maintaining good injection characteristics in response to a higher pressure of fuel. And
[0019]
Another object of the present invention is to provide a fuel injection valve capable of increasing mechanical strength around an introduction-side orifice facing a pressure introduction chamber.
[0020]
Further, the present invention provides a fuel injection valve capable of properly maintaining a sliding clearance and a low-pressure side clearance formed between an injector housing, a valve body, a valve piston, and the like, thereby ensuring good driving of the valve piston. The task is to provide
[0021]
The present invention also provides a fuel injection valve that prevents deformation of a valve body due to high-pressure fuel from a pressure introduction chamber, and that can maintain the seat portion of a control valve body of a back pressure control unit at an appropriate position to ensure its operation. The task is to provide
[0022]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention devises the relative positional relationship between the pressure introduction chamber or the sealing member and the top of the valve piston to suppress the deformation of the valve body by the high-pressure fuel in the pressure introduction chamber. It focuses on shifting the top of the valve piston, that is, the position of the control pressure chamber downward (low pressure side) from the position of the seal member to reduce the influence on deformation due to high pressure, and is introduced from the pressure introduction chamber connected to the high pressure side. A high-pressure fuel is supplied through the side orifice, and a control pressure chamber that can communicate with the opening / closing orifice connected to the low pressure side is formed in the valve body, and a valve piston for controlling the nozzle needle faces this control pressure chamber. The opening / closing orifice is opened / closed by a control valve body, and the injection hole formed by the nozzle needle through the valve piston. A possible and the fuel injection valve opening and closing action, a fuel injection valve, characterized in that the control pressure chamber was positioned on the low pressure side of the pressure introducing chamber.
[0023]
A seal member is provided on the low pressure side of the pressure introduction chamber, and the seal member affects the sliding of the valve piston in a plane orthogonal to the sliding direction of the valve piston in the sliding hole of the valve body. This can be provided in a position that does not affect
[0024]
A communication passage communicating the control pressure chamber with the introduction-side orifice can be formed.
[0025]
The valve body has a lower cylindrical portion and an upper flange portion. The lower cylindrical portion is provided with the introduction-side orifice and the control pressure chamber, and an opening / closing passage having the opening / closing orifice is formed from the lower cylindrical portion. The pressure introducing chamber can be formed between the injector housing of the fuel injection valve and the lower cylindrical portion of the valve body while being formed over the upper flange portion.
[0026]
In the fuel injection valve according to the present invention, the control pressure chamber is positioned on the low pressure side from the pressure introduction chamber, and the top of the valve piston is shifted downward (low pressure side) from the position of the pressure introduction chamber to reduce the influence on deformation due to high pressure. As a result, the lower cylindrical portion of the valve body is prevented from being deformed in the direction of the central axis by the high-pressure fuel in the pressure introduction chamber as much as possible, and the above-described problems can be solved. By shortening the length, driving performance such as responsiveness can be improved.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, a fuel injection valve 40 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. However, the same parts as those in FIGS. 2 to 4 are denoted by the same reference numerals, and the detailed description thereof will be omitted.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a fuel injection valve 40. In the fuel injection valve 40, a configuration different from the above-described fuel injection valve 1 (FIG. 2) is a valve body 6 and a valve piston 5. .
That is, the control pressure chamber 19 formed in the valve body 6 is positioned lower in the drawing than in the case of the conventional fuel injection valve 1.
[0028]
More specifically, the opening / closing passage 24 is made longer than before, and the control pressure chamber 19 is shifted to a lower pressure side, that is, downward in the figure, from the pressure introduction chamber 22 or the seal member 23 thereof.
[0029]
Further, by forming a slender communication passage 41 which can communicate the introduction-side orifice 20 and the control pressure chamber 19, a passage length is secured by the amount by which the control pressure chamber 19 is moved to the low pressure side.
Therefore, in a plane orthogonal to the sliding direction of the valve piston 5 in the sliding hole 6A of the valve body 6, the pressure introducing chamber 22 or the sealing member 23 thereof is controlled by the control pressure chamber 19 accompanying the driving of the back pressure control unit 7. In addition, it is located at a position where the pressure change or pressure difference in the pressure introducing chamber 22 does not affect the sliding of the valve piston 5.
[0030]
In the fuel injection valve 40 having such a configuration, only the elongated communication path 41 is formed around the introduction-side orifice 20, and the introduction-side orifice 20 communicates with the control pressure chamber 19 via the communication path 41. Therefore, the thickness of the lower cylindrical portion 17 of the valve body 6 is provided around the introduction-side orifice 20, and the mechanical strength of this portion can be maintained.
[0031]
Further, since the control pressure chamber 19 is shifted toward the lower pressure side from the seal member 23, that is, the pressure introduction chamber 22, the lower cylindrical portion 17 of the valve body 6 does not deform in the center direction, and therefore, as described in FIG. The sliding of the valve piston 5 in the valve body 6 can be guaranteed without being affected by the high-pressure fuel.
[0032]
Further, since the mechanical strength of the portion around the introduction-side orifice 20 can be ensured and the deformation of the lower cylindrical portion 17 and the upper flange portion 18 of the valve body 6 is suppressed, the valve as described in FIG. The seat position of the ball 26 does not change, and the injection characteristics do not change.
[0033]
Moreover, since the length itself of the valve piston 5 can be made shorter than that of the conventional fuel injection valve 1, the weight of the valve piston 5 as a movable portion of the fuel injection valve 40 can be reduced, The impact force due to the driving of the piston 5 can be reduced, and the responsiveness can be improved and the reliability due to the improved performance can be secured.
[0034]
In order to obtain the above-described effects, it is not necessary to largely change the configuration of the entire fuel injection valve 40, and only the valve body 6 and the valve piston 5 may be changed.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the control pressure chamber formed in the valve body is shifted from the pressure introduction chamber, deformation of the valve body due to high-pressure fuel in the pressure introduction chamber is prevented, and mechanical strength and injection characteristics are reduced. It can be maintained at an appropriate level.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a main part of a fuel injection valve 40 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of the fuel injection valve 1.
FIG. 3 is an enlarged sectional view of a pressure introduction chamber 22 and a seal member 23 in the same manner.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing exaggerated deformation of a lower cylindrical portion 17 and an upper flange portion 18 of the valve body 6;
[Explanation of symbols]
1. Fuel injection valve (Fig. 2)
2 Injector housing 2A Inner wall surface 3 of injector housing 2 Nozzle body 4 Nozzle needle 4A Pressure receiving part 5 of nozzle needle 4 Valve piston 5A Top part of valve piston 5 Valve body 6A Sliding hole 7 of valve body 6 Back pressure control part 8 High pressure Fuel introduction unit 9 Fuel tank 10 Fuel pump 11 Common rail (pressure accumulator)
REFERENCE SIGNS LIST 12 fuel passage 13 fuel recirculation passage 14 injection hole 15 seat portion 16 nozzle spring 17 lower cylindrical portion of valve body 6 upper flange portion 19 of valve body 6 control pressure chamber 20 introduction-side orifice 21 pressure introduction passage 22 annular pressure introduction chamber 23 Seal member (seal ring)
24 Opening / closing passage 25 Opening / closing orifice 26 Valve ball (control valve element)
27 Armature 28 Magnet 29 Magnet core 30 Valve spring 31 Sliding clearance 32 between sliding hole 6A in lower cylindrical portion 17 of valve body 6 and valve piston 5 Between valve body 6 and inner wall surface 2A of injector housing 2 Low pressure side clearance 40 of fuel injection valve (Embodiment, FIG. 1)
41 Slender communication passage

Claims

A high-pressure fuel is supplied from the pressure introduction chamber connected to the high pressure side through the introduction side orifice, and a control pressure chamber that can communicate with the opening / closing orifice connected to the low pressure side is formed in the valve body,
A valve piston for controlling the nozzle needle faces this control pressure chamber,
A fuel injection valve that opens and closes the opening / closing orifice by a control valve body to enable an opening / closing operation of an injection hole by the nozzle needle via the valve piston,
A fuel injection valve, wherein the control pressure chamber is located on a lower pressure side than the pressure introduction chamber.

A seal member is provided on the low pressure side of the pressure introduction chamber,
In a plane perpendicular to the sliding direction of the valve piston in the sliding hole of the valve body, the seal member is provided at a position that does not affect the sliding of the valve piston. The fuel injection valve according to claim 1.

2. The fuel injection valve according to claim 1, wherein a communication passage communicating the control pressure chamber and the introduction-side orifice is formed.

The valve body has a lower cylindrical portion and an upper flange portion,
Forming the introduction-side orifice and the control pressure chamber in the lower cylindrical portion;
An opening / closing passage having the opening / closing orifice is formed from the lower cylindrical portion to the upper flange portion,
The fuel injection valve according to claim 1, wherein the pressure introduction chamber is formed between an injector housing of the fuel injection valve and the lower cylindrical portion of the valve body.