JP2007132327A - Fuel injection nozzle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関用の燃料噴射ノズルに関する。 The present invention relates to a fuel injection nozzle for an internal combustion engine.
従来、アウタニードルの内側にインナニードルを備える同軸2重ニードル式(以下、2ニードル式と呼ぶ)の燃料噴射ノズルが知られている。
例えば、特許文献1に記載された燃料噴射ノズルは、図7に示す様に、第1の噴孔100を開閉するインナニードル110と、第2の噴孔120を開閉するアウタニードル130とを有し、インナニードル110がアウタニードル130より先にリフトして第1の噴孔100より燃料を噴射した後、アウタニードル130がリフトして第2の噴孔120より燃料を噴射する構成である。
2. Description of the Related Art Conventionally, a coaxial double needle type (hereinafter referred to as “two needle type”) fuel injection nozzle having an inner needle inside an outer needle is known.
For example, the fuel injection nozzle described in
また、アウタニードル130には、閉弁時に第2の噴孔120の上流側シート面に着座する上シート部131の他に、第2の噴孔120の下流側シート面に着座する下シート部132が設けられ、この下シート部132で第2の噴孔120の下流側(第1の噴孔100と第2の噴孔120との間)をシールすることにより、インナニードル110とアウタニードル130との摺動隙間から流れ出る燃料、あるいはアウタニードル130の外側に形成される燃料通路140から連通孔150を通ってアウタニードル130の内側へ流れ込む燃料が第2の噴孔120より流出する燃料リークを防止している。
In addition, the
一方、特許文献2に記載された燃料噴射ノズルは、図8に示す様に、第1の噴孔200を開閉するインナニードル210と、第2の噴孔220を開閉するアウタニードル230と、両ニードル210、230間に配置される環状の分割スリーブ240とを有し、この分割スリーブ240が第2の噴孔220の下流側をシールすることにより、第2の噴孔220からの燃料リークを防止している。
ところが、特許文献1に示される燃料噴射ノズルは、アウタニードル130に設けられた2か所のシート部131、132で第2の噴孔120の上流側と下流側を同時にシールするためには、高精度な加工が必要となる。つまり、シート部の摩耗を抑制するため、高硬度な材料が望まれる中で、2か所のシート部131、132が同時にシート面に着座できる様に加工することは、加工公差を考慮すると極めて困難であり、実際には、下シート部132に弾性を持たせたバネ構造を採用する必要がある。このため、加工が複雑になり、コストアップを招くと共に、耐久性の点でも問題が生じる。
However, in the fuel injection nozzle shown in
また、特許文献2に示される燃料噴射ノズルでは、アウタニードル230と分割スリーブ240とが摺動する構成であり、両者間に潤滑のために燃料を通す必要があるため、摺動抵抗を上げずに燃料リークを防止することは困難である。つまり、アウタニードル230と分割スリーブ240の円滑な動作を保証するためには、両者間の摺動隙間をある程度確保して摺動抵抗を小さくする必要がある。この場合、アウタニードル230と分割スリーブ240との摺動隙間を通る燃料が多くなるため、結果的に第2の噴孔220からの燃料リークが発生する。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、簡易な構成によって噴孔からの燃料リークを確実に防止できる燃料噴射ノズルを提供することにある。
Further, in the fuel injection nozzle shown in
The present invention has been made based on the above circumstances, and an object thereof is to provide a fuel injection nozzle that can reliably prevent fuel leakage from the injection hole with a simple configuration.
(請求項1の発明)
本発明は、上流側に第1の噴孔、下流側に第2の噴孔を有すると共に、第1の噴孔の上流側に第1のシート面、第1の噴孔と第2の噴孔との間に第2のシート面を形成するノズルボディと、このノズルボディの内部に往復動自在に収容され、第1の噴孔を開閉する円筒形状のアウタニードルと、このアウタニードルの内側に摺動自在に挿入され、第2の噴孔を開閉するインナニードルとを有し、アウタニードルがインナニードルに先行してリフトする燃料噴射ノズルであって、アウタニードルは、第1の噴孔を閉じる閉弁時に、第1のシート面に着座して第1の噴孔の上流側を閉じる第1ピースと、この第1ピースの先端部に中間部材を介して取り付けられ、第2のシート面に着座して第1の噴孔の下流側を閉じる第2ピースとで構成され、第1ピースは、先端部の内周側に内径を拡大した拡大内径部が形成され、中間部材は、第1ピース及び第2ピースより撓り性あるいは弾性が良好となる機械的性質を有し、拡大内径部に嵌め込まれる環状体であり、第2ピースと共に第1ピースと一体に可動することを特徴とする。
(Invention of Claim 1)
The present invention has a first nozzle hole on the upstream side and a second nozzle hole on the downstream side, and the first sheet surface, the first nozzle hole and the second nozzle on the upstream side of the first nozzle hole. A nozzle body that forms a second sheet surface between the nozzle body, a cylindrical outer needle that is reciprocally accommodated in the nozzle body, and that opens and closes the first injection hole, and an inner side of the outer needle And a fuel injection nozzle that has an inner needle that opens and closes the second nozzle hole, and the outer needle lifts ahead of the inner needle, the outer needle having the first nozzle hole A first piece that is seated on the first seat surface and closes the upstream side of the first nozzle hole when the valve is closed, and is attached to the tip of the first piece via an intermediate member, A second piece that sits on the surface and closes the downstream side of the first nozzle hole, One piece is formed with an enlarged inner diameter portion having an inner diameter enlarged on the inner peripheral side of the tip portion, and the intermediate member has mechanical properties that are more flexible or elastic than the first piece and the second piece, It is an annular body fitted into the enlarged inner diameter portion, and is characterized in that it can move integrally with the first piece together with the second piece.
上記の構成によれば、アウタニードルの閉弁時に、第2ピースが第1のシート面に着座して第1の噴孔の下流側を閉じることにより、アウタニードルとインナニードルとの間に設けられる摺動隙間と第1の噴孔との間が液密に遮断される。その結果、前記摺動隙間を通って第1の噴孔より燃料がリークすることを防止できる。
また、第2ピースは、中間部材を介して第1ピースに取り付けられ、その中間部材が第1ピース及び第2ピースより撓り性あるいは弾性が良好となる機械的性質を有しているため、第1ピースと第2ピースとが同時に着座できない場合に、その着座タイミングのずれを吸収できる。
According to the above configuration, when the outer needle is closed, the second piece sits on the first seat surface and closes the downstream side of the first nozzle hole, thereby providing between the outer needle and the inner needle. The gap between the sliding gap and the first nozzle hole is liquid-tightly blocked. As a result, it is possible to prevent fuel from leaking from the first nozzle hole through the sliding gap.
In addition, the second piece is attached to the first piece via the intermediate member, and the intermediate member has mechanical properties that are more flexible or elastic than the first piece and the second piece. When the first piece and the second piece cannot be seated at the same time, the difference in seating timing can be absorbed.
例えば、第2ピースが第2のシート面に着座した時点で、第1ピースが未だ第1のシート面に着座できない場合には、第1ピースに対して中間部材が撓むことで、第1ピースと第2ピースとの着座タイミングのずれを吸収でき、第1の噴孔の上流側と下流側とを隙間無く閉じることができる。この場合、先の公知技術(特許文献1)の様に、アウタニードルにバネ構造を持たせるための複雑な加工を行う必要がなく、第1ピースの先端部に撓り性あるいは弾性を有する中間部材を介して第2ピースを取り付けるだけの簡易な構成によって燃料リークを防止できるので、製造コストを低減でき、且つ耐久性に優れた燃料噴射ノズルを提供できる。 For example, when the first piece cannot be seated on the first seat surface when the second piece is seated on the second seat surface, the intermediate member bends relative to the first piece, so that the first piece The difference in seating timing between the piece and the second piece can be absorbed, and the upstream side and the downstream side of the first nozzle hole can be closed without a gap. In this case, unlike the prior art (Patent Document 1), it is not necessary to perform complicated processing for providing the outer needle with a spring structure, and the intermediate portion having flexibility or elasticity at the tip portion of the first piece. Since a fuel leak can be prevented by a simple configuration in which the second piece is attached via the member, a manufacturing cost can be reduced and a fuel injection nozzle excellent in durability can be provided.
(請求項2の発明)
請求項1に記載した燃料噴射ノズルにおいて、第1ピースに形成される拡大内径部は、第1ピースの先端に向かって内径が次第に小さくなる逆テーパ形状に設けられ、中間部材は、拡大内径部にテーパ嵌合して取り付けられることを特徴とする。
上記の構成によれば、第1ピースの拡大内径部に中間部材をテーパ嵌合するだけの簡易な構成により、アウタニードルのリフト時、つまり第1ピースがリフトした時に、中間部材と第2ピースが取り残されることなく、第1ピースと一体にリフトできる。
(Invention of Claim 2)
2. The fuel injection nozzle according to
According to the above configuration, when the outer needle is lifted, that is, when the first piece is lifted, the intermediate member and the second piece are simply configured by simply taper-fitting the intermediate member to the enlarged inner diameter portion of the first piece. Can be lifted together with the first piece without being left behind.
(請求項3の発明)
本発明は、上流側に第1の噴孔、下流側に第2の噴孔を有すると共に、第1の噴孔の上流側に第1のシート面、第1の噴孔と第2の噴孔との間に第2のシート面を形成するノズルボディと、このノズルボディの内部に往復動自在に収容され、第1の噴孔を開閉する円筒形状のアウタニードルと、このアウタニードルの内側に摺動自在に挿入され、第2の噴孔を開閉するインナニードルとを有し、アウタニードルがインナニードルに先行してリフトする燃料噴射ノズルであって、アウタニードルは、第1の噴孔を閉じる閉弁時に、第1のシート面に着座して第1の噴孔の上流側を閉じる第1ピースと、この第1ピースの先端部に取り付けられて第1ピースと一体に可動し、第2のシート面に着座して第1の噴孔の下流側を閉じる第2ピースとで構成され、第1ピースは、先端部の内周側に内径を拡大した拡大内径部が形成され、第2ピースは、拡大内径部に嵌め込まれる環状体であり、第1ピースより撓り性あるいは弾性が良好となる機械的性質を有し、且つ少なくとも第2のシート面に対向する表面に硬化処理が施されていることを特徴とする。
(Invention of Claim 3)
The present invention has a first nozzle hole on the upstream side and a second nozzle hole on the downstream side, and the first sheet surface, the first nozzle hole and the second nozzle on the upstream side of the first nozzle hole. A nozzle body that forms a second sheet surface between the nozzle body, a cylindrical outer needle that is reciprocally accommodated in the nozzle body, and that opens and closes the first injection hole, and an inner side of the outer needle And a fuel injection nozzle that has an inner needle that opens and closes the second nozzle hole, and the outer needle lifts ahead of the inner needle, the outer needle having the first nozzle hole A first piece that is seated on the first seat surface and closes the upstream side of the first nozzle hole, and is attached to the tip of the first piece and moves integrally with the first piece. With the second piece seated on the second seat surface and closing the downstream side of the first nozzle hole The first piece is formed with an enlarged inner diameter portion whose inner diameter is enlarged on the inner peripheral side of the tip portion, and the second piece is an annular body fitted into the enlarged inner diameter portion and is more flexible or more flexible than the first piece. It is characterized in that it has mechanical properties that give good elasticity, and at least a surface facing the second sheet surface is subjected to a curing treatment.
上記の構成によれば、アウタニードルの閉弁時に、第2ピースが第1のシート面に着座して第1の噴孔の下流側を閉じることにより、アウタニードルとインナニードルとの間に設けられる摺動隙間と第1の噴孔との間が液密に遮断される。その結果、前記摺動隙間を通って第1の噴孔より燃料がリークすることを防止できる。
また、第2ピースは、第1ピースより撓り性あるいは弾性が良好となる機械的性質を有しているため、第1ピースと第2ピースとが同時に着座できない場合に、その着座タイミングのずれを吸収できる。
According to the above configuration, when the outer needle is closed, the second piece sits on the first seat surface and closes the downstream side of the first nozzle hole, thereby providing between the outer needle and the inner needle. The gap between the sliding gap and the first nozzle hole is liquid-tightly blocked. As a result, it is possible to prevent fuel from leaking from the first nozzle hole through the sliding gap.
In addition, since the second piece has a mechanical property that makes it more flexible or elastic than the first piece, if the first piece and the second piece cannot be seated at the same time, the seating timing shifts. Can be absorbed.
例えば、第2ピースが第2のシート面に着座した時点で、第1ピースが未だ第1のシート面に着座できない場合には、第1ピースに対して第2ピースが撓むことで、第1ピースと第2ピースとの着座タイミングのずれを吸収でき、第1の噴孔の上流側と下流側とを隙間無く閉じることができる。
この場合、先の公知技術(特許文献1)の様に、アウタニードルにバネ構造を持たせるための複雑な加工を行う必要がなく、第1ピースの先端部に撓り性あるいは弾性を有する第2ピースを取り付けるだけの簡易な構成によって燃料リークを防止できるので、製造コストを低減でき、且つ耐久性に優れた燃料噴射ノズルを提供できる。
また、一般に撓り性あるいは弾性を有する金属は、硬度が低く、耐摩耗性に欠けるが、本発明では、第2ピースの表面に硬化処理(例えば、焼入れ)が施されるため、耐摩耗性が向上する。
For example, when the first piece cannot be seated on the first seat surface when the second piece is seated on the second seat surface, the second piece bends with respect to the first piece. The difference in seating timing between the one piece and the second piece can be absorbed, and the upstream side and the downstream side of the first nozzle hole can be closed without a gap.
In this case, unlike the prior art (Patent Document 1), there is no need to perform complicated processing for providing the outer needle with a spring structure, and the tip of the first piece has flexibility or elasticity. Since a fuel leak can be prevented by a simple configuration in which only two pieces are attached, a manufacturing cost can be reduced, and a fuel injection nozzle excellent in durability can be provided.
In general, a metal having flexibility or elasticity has low hardness and lacks abrasion resistance. However, in the present invention, since the surface of the second piece is subjected to a curing treatment (for example, quenching), abrasion resistance is obtained. Will improve.
(請求項4の発明)
請求項3に記載した燃料噴射ノズルにおいて、第1ピースに形成される拡大内径部は、第1ピースの先端に向かって内径が次第に小さくなる逆テーパ形状に設けられ、第2ピースは、拡大内径部にテーパ嵌合して取り付けられることを特徴とする。
上記の構成によれば、第1ピースの拡大内径部に第2ピースをテーパ嵌合するだけの簡易な構成により、アウタニードルのリフト時、つまり第1ピースがリフトした時に、第2ピースが取り残されることなく、第1ピースと一体にリフトできる。
(Invention of Claim 4)
4. The fuel injection nozzle according to
According to the above configuration, the second piece is left behind when the outer needle is lifted, that is, when the first piece is lifted, by a simple configuration in which the second piece is taper-fitted to the enlarged inner diameter portion of the first piece. The first piece can be lifted together without being lifted.
(請求項5の発明)
請求項3または4に記載した燃料噴射ノズルにおいて、第2ピースは、反シート側の端部が拡大内径部に嵌め込まれる嵌合部として設けられ、その嵌合部より先端側には、拡大内径部の内周面と第2ピースの外周面との間に隙間が確保されていることを特徴とする。 この場合、第1ピースの先端部が、前記隙間分だけ内側(第2ピース側)へ撓むことができるため、アウタニードルの閉弁時に、第1のシート面に対する第1ピースの密着度が向上する。
(Invention of Claim 5)
5. The fuel injection nozzle according to
(請求項6の発明)
請求項1〜5に記載した何れかの燃料噴射ノズルにおいて、アウタニードルは、第2ピースが第1の噴孔の下流側を閉じた後、第1ピースが第1の噴孔の上流側を閉じることを特徴とする。
この場合、第1ピースが第1のシート面に着座するより、第2ピースの方が先に第2のシート面に着座することで、第1の噴孔の下流側を確実に閉じることができる。その後、第1ピースより撓り性あるいは弾性が良好な部品(請求項1の発明では中間部材、請求項2の発明では第2ピース)が撓むことにより、第1ピースが第1のシート面に着座して第1の噴孔の上流側を閉じることができる。
(Invention of Claim 6)
6. The fuel injection nozzle according to
In this case, the second piece is seated on the second seat surface first, rather than the first piece seated on the first seat surface, so that the downstream side of the first nozzle hole can be reliably closed. it can. After that, a part having better flexibility or elasticity than the first piece (the intermediate member in the invention of
(請求項7の発明)
請求項6に記載した燃料噴射ノズルにおいて、第2ピースの内径側には、アウタニードルの閉弁時に、第2ピースの先端部が第2のシート面に沿ってシート位置を移動できる逃げ代が確保されていることを特徴とする。
この場合、第2ピースが第2のシート面に着座した後、その第2ピースの先端部が第2のシート面に沿ってシート位置を内径側へ移動することにより、第1ピースが第1のシート面に着座して、第1の噴孔の上流側を確実に閉じることができる。
(Invention of Claim 7)
In the fuel injection nozzle according to
In this case, after the second piece is seated on the second sheet surface, the tip of the second piece moves along the second sheet surface toward the inner diameter side so that the first piece becomes the first piece. It is possible to securely close the upstream side of the first nozzle hole.
本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the following examples.
図1は燃料噴射ノズルの先端部を示す半断面図である。
本実施例の燃料噴射ノズルは、例えば、ディーゼル機関用のインジェクタに用いられるもので、ノズルボディ1とニードル(後述する)とで構成される。
ノズルボディ1には、径方向の中央部を長手方向(図示上下方向)に穿設された縦孔2と、この縦孔2に通じる噴孔(第1の噴孔3と第2の噴孔4)等が設けられている。
縦孔2の下端部には、円錐状のテーパ面が形成され、更にテーパ面の下流端よりサック室2aが凹設されている。
第1の噴孔3は、テーパ面を形成しているノズルボディ1の先端壁部を貫通して設けられ、第2の噴孔4は、サック室2aを形成しているノズルボディ1の先端壁部を貫通して設けられている。つまり、第1の噴孔3の方が第2の噴孔4より図示上方(上流側)に位置している。
FIG. 1 is a half sectional view showing the tip of the fuel injection nozzle.
The fuel injection nozzle of the present embodiment is used for, for example, an injector for a diesel engine, and includes a
The
A conical tapered surface is formed at the lower end of the
The
ニードルは、第1の噴孔3を開閉するためのアウタニードル5と、第2の噴孔4を開閉するためのインナニードル6とで構成され、円筒形状を有するアウタニードル5の内側にインナニードル6が同軸に且つ摺動自在に挿入されている。
アウタニードル5は、縦孔2の内部に往復動自在に収容され、図示しないスプリングにより閉弁方向(図示下方)に付勢されている。このアウタニードル5は、第1の噴孔3を閉じる閉弁時に、第1の噴孔3より上流側のテーパ面(以下、第1のシート面7と呼ぶ)に着座して、第1の噴孔3の上流側を液密に閉じる第1ピース5Aと、この第1ピース5Aの先端部に中間部材5Cを介して取り付けられ、第1の噴孔3より下流側のテーパ面(以下、第2のシート面8と呼ぶ)に着座して、第1の噴孔3の下流側を液密に閉じる第2ピース5Bとで構成される。
The needle is composed of an
The
第1ピース5Aは、アウタニードル5の主体(本体)を構成し、先端部(図示下端部)が円錐状に設けられると共に、その先端部の外周にシートライン(以下、上シート5aと呼ぶ)が形成され、この上シート5aが第1のシート面7に着座して、縦孔2と第1ピース5Aとの間に形成される燃料通路9と第1の噴孔3との間を液密に遮断する。また、先端部の内周側には、内径を拡大した拡大内径部10が形成され、この拡大内径部10が第1ピース5Aの先端まで形成されている。なお、拡大内径部10は、図示上端から下端に向かって、内径が若干小さくなる逆テーパ形状に設けられている。
中間部材5Cは、第1ピース5Aの拡大内径部10にテーパ嵌合する環状体であり、第1ピース5Aと一体に可動する。この中間部材5Cは、第1ピース5A及び第2ピース5Bより撓り性あるいは弾性が良好となる機械的性質を有している。
The
The
第2ピース5Bは、中間部材5Cと同じく環状体であり、第1ピース5Aと同一金属(例えば、高速度工具鋼)によって形成され、中間部材5Cの下端部に接着あるいは溶接等により固定されている。この第2ピース5Bは、先端部が第1ピース5Aの上シート5aより図示下方へ突き出ており、その先端部の外周にシートライン(以下、下シート5bと呼ぶ)が形成され、この下シート5bが第2のシート面8に着座して、第1の噴孔3の下流側を液密に閉じることができる。但し、第1ピース5Aの上シート5aが第1のシート面7に着座するタイミングより、第2ピース5Bの下シート5bが第2のシート面8に着座するタイミングの方が若干早くなる様に設けられている。第1ピース5Aの上シート5a及び第2ピース5Bの下シート5bは、第1ピース5Aの先端部に中間部材5Cを介して第2ピース5Bを組み付けた後、両シート5a、5bを加工しても良い。
The
インナニードル6は、アウタニードル5の内側に所定のクリアランス(摺動隙間)を有して摺動自在に挿入され、図示しないスプリング(アウタニードル5を付勢するスプリングとは別のスプリング)により閉弁方向(図示下方)に付勢されている。このインナニードル6は、先端部(図示下端部)の外周にシートライン(以下、内シート6aと呼ぶ)が形成され、この内シート6aが第2のシート面8に着座して、前述の燃料通路9と第2の噴孔4との間を液密に遮断する。
なお、内シート6aの外径(シート径と呼ぶ)は、アウタニードル5の内周を摺動する摺動部6bの外径より小さく設けられている。また、シート径の上流側には、シート径と同一径の小径部6cが設けられ、この小径部6cと摺動部6bとの間にテーパ状の段差6dが設けられている。
The
The outer diameter of the
次に、燃料噴射ノズルの作動を説明する。
本実施例の燃料噴射ノズルは、アウタニードル5がインナニードル6に先行してリフトする。このアウタニードル5のリフトにより、第1ピース5Aの上シート5aが第1のシート面7から離れると、燃料通路9に供給される燃料が第1の噴孔3より噴射される。この時、中間部材5Cを介して第1ピース5Aに取り付けられる第2ピース5Bは、第1ピース5Aの拡大内径部10に中間部材5Cがテーパ嵌合しているため、第1ピース5Aのリフト時に取り残されることはなく、第1ピース5Aと一体にリフトする。
Next, the operation of the fuel injection nozzle will be described.
In the fuel injection nozzle of the present embodiment, the
アウタニードル5が所定のリフト量まで到達すると、アウタニードル5に続いてインナニードル6がリフトすることにより、燃料通路9からサック室2aに流れ込んだ燃料が第2の噴孔4より噴射される。
その後、所定の噴射量が得られると、インナニードル6がアウタニードル5に先行して閉弁する。つまり、インナニードル6の内シート6aが第2のシート面8に着座して、第2の噴孔4の上流側を閉じることにより、第2の噴孔4からの噴射が終了する。
When the
Thereafter, when a predetermined injection amount is obtained, the
続いて、アウタニードル5が第1の噴孔3を閉弁する。この時、先ず第2ピース5Bの下シート5bが第2のシート面8に着座して第1の噴孔3の下流側を閉弁する。この時点で、第1ピース5Aの上シート5aは、未だ第1のシート面7に着座していない。
続いて、第1ピース5Aの上シート5aが第1のシート面7に着座して、第1の噴孔3の上流側を閉弁する。この時、第2ピース5Bは、第1ピース5Aに対して中間部材5Cが撓むことにより、第2のシート面8に沿ってシート位置(第2のシート面8に当接する下シート5bの位置) を下流側へ移動することができる。その結果、第1の噴孔3の上流側と下流側とが確実にシールされる。
Subsequently, the
Subsequently, the
(実施例1の効果)
実施例1に記載した燃料噴射ノズルは、アウタニードル5の閉弁時に、第1の噴孔3の下流側が第2ピース5Bの下シート5bによって確実にシールされる。これにより、アウタニードル5とインナニードル6との間に設けられる摺動隙間と第1の噴孔3との間が液密に遮断されるため、摺動隙間を通って第1の噴孔3より燃料が漏れ出ることを防止できる。なお、アウタニードル5の閉弁時には、第2ピース5Bの下シート5bより外側に第1の噴孔3を通じて大気圧が作用し、中間部材5C及び第2ピース5Bの内周側には前記摺動隙間を通じて高圧が作用するため、第1ピース5Aの拡大内径部10に嵌め込まれた中間部材5Cに内周側から高圧が加わり、中間部材5Cを拡大内径部10に押し付ける力が働く。その結果、拡大内径部10と中間部材5Cとの間がシールされるため、拡大内径部10と中間部材5Cとの間から燃料が漏れることはない。
(Effect of Example 1)
In the fuel injection nozzle described in the first embodiment, when the
また、第2ピース5Bは、撓り性あるいは弾性が良好な中間部材5Cを介して第1ピース5Aに取り付けられるため、第2ピース5Bの下シート5bが第2のシート面8に着座した後、第1ピース5Aに対して中間部材5Cが撓むことにより、第2のシート面8に沿ってシート位置を下流側へ移動することができる。つまり、第1ピース5Aの上シート5aが第1のシート面7に着座するタイミングより、第2ピース5Bの下シート5bが第2のシート面8に着座するタイミングを早く設定することで、両者の着座タイミングのずれを吸収でき、第1の噴孔3の上流側と下流側とを確実に閉じることができる。
この場合、第1ピース5Aの先端部に形成された拡大内径部10に、撓り性あるいは弾性を有する中間部材5Cを介して第2ピース5Bを取り付けるだけの簡易な構成によって燃料リークを防止できるので、先の公知技術(特許文献1)と比較して安価であり、且つ耐久性にも優れた燃料噴射ノズルを提供できる。
Further, since the
In this case, fuel leakage can be prevented by a simple configuration in which the
なお、実施例1に示した燃料噴射ノズルは、中間部材5Cを第1ピース5Aの拡大内径部10にテーパ嵌合させることで、第1ピース5Aのリフト時に第2ピース5Bが中間部材5Cと共に取り残されることなく、第1ピース5Aと一体にリフトできる構成であるが、テーパ嵌合以外の手段を採用することもできる。例えば、第1ピース5Aの拡大内径部10に中間部材5Cを接着あるいは接合させても良い。または、スクリュ等で中間部材5Cを第1ピース5Aに固定することも可能である。
In the fuel injection nozzle shown in the first embodiment, the
図2は燃料噴射ノズルの先端部を示す半断面図である。
この実施例2に示す燃料噴射ノズルは、実施例1に記載した中間部材5Cを使用することなく、第2ピース5Bを第1ピース5Aの先端部に直接取り付けた一例である。
具体的には、図2に示す様に、第1ピース5Aの先端部に形成された拡大内径部10に第2ピース5Bがテーパ嵌合している。但し、第2ピース5Bは、実施例1に記載した中間部材5Cと同様に、第1ピース5Aより撓り性あるいは弾性が良好な機械的性質を有している。また、第1ピース5Aの拡大内径部10より図示下方へ突き出る第2ピース5Bの表面(少なくとも、下シート5bとその周辺部…図示太い実線で示す範囲)には、焼入れ等の硬化処理が施されている。
FIG. 2 is a half sectional view showing the tip of the fuel injection nozzle.
The fuel injection nozzle shown in the second embodiment is an example in which the
Specifically, as shown in FIG. 2, the
本実施例では、アウタニードル5が第1の噴孔3を閉弁する時に、先ず、第1ピース5Aの下シート5bが第2のシート面8に着座して第1の噴孔3の下流側を閉弁する〔図3(a)参照〕。この時点で、第1ピース5Aの上シート5aは、未だ第1のシート面7に着座していない。
続いて、第1ピース5Aの上シート5aが第1のシート面7に着座して、第1の噴孔3の上流側を閉弁する。この時、第2ピース5Bは、第1ピース5Aより撓り性あるいは弾性が良好な機械的性質を有しているため、図3(b)に示す様に、下シート5bが第2のシート面8上を下流側(図示矢印a方向)へ移動しながら、第2ピース5Bの先端部がインナニードル6の小径部6c側(図示矢印b方向)へ撓むことができる。その結果、第1の噴孔3の上流側と下流側とが確実にシールされる。
また、一般に撓り性あるいは弾性を有する金属は、硬度が低く、耐摩耗性に欠けるが、本実施例では、第2ピース5Bの下シート5bを含む表面に硬化処理が施されているため、撓り性あるいは弾性を有する金属を第2ピース5Bに使用することができ、且つ耐摩耗性も向上する。
In the present embodiment, when the
Subsequently, the
In general, a metal having flexibility or elasticity has low hardness and lacks wear resistance. However, in this embodiment, the surface including the
図4は燃料噴射ノズルの先端部を示す半断面図である。
この実施例3に示す燃料噴射ノズルは、実施例2と同じく、第2ピース5Bを第1ピース5Aの先端部に直接取り付けた一例であり、且つインナニードル6の内シート6aが摺動部6bと同一径に設けられている。
また、第2ピース5Bの先端部表面(少なくとも、下シート5bとその周辺部…図示太い実線で示す範囲)には、実施例2と同じく、焼入れ等の硬化処理が施されている。
FIG. 4 is a half sectional view showing the tip of the fuel injection nozzle.
The fuel injection nozzle shown in the third embodiment is an example in which the
Also, the surface of the tip of the
本実施例の場合、第2ピース5Bは、第1ピース5Aの拡大内径部10にテーパ嵌合する嵌合部の内径(第1ピース5Aの内径と同一)より、先端側の内径の方が大きく設けられている。これにより、第2ピース5Bの先端側の内周面とインナニードル6の外周面との間には、アウタニードル5とインナニードル6との摺動隙間より大きな隙間Aが確保される。その結果、インナニードル6の内シート6aが摺動部6bと同一径に設けられる構成であっても、第2ピース5Bの下シート5bが第2のシート面8に着座した後、第1ピース5Aの上シート5aが第1のシート面7に着座する際に、第2ピース5Bの先端部が内側(インナニードル6側)へ撓むことができる。
In the case of the present embodiment, the
また、第2ピース5Bの先端側だけでなく、図5に示す様に、第2ピース5Bの全長に渡って、第2ピース5Bの内径を第1ピース5Aの内径より大きく形成して、インナニードル6との間に前記摺動隙間より大きな隙間Aを設定することもできる。
これにより、実施例2と同じく、第1ピース5Aの上シート5aが第1のシート面7に着座するタイミングより、第2ピース5Bの下シート5bが第2のシート面8に着座するタイミングを早く設定することで、両者の着座タイミングのずれを吸収でき、第1の噴孔3の上流側と下流側とを確実に閉じることができる。
Further, as shown in FIG. 5 as well as the front end side of the
Thereby, the timing at which the
図6は燃料噴射ノズルの先端部を示す半断面図である。
この実施例4では、図6に示す様に、第2ピース5Bの反シート側の端部(図示上端部)を第1ピース5Aの拡大内径部10にテーパ嵌合する嵌合部として設けると共に、この嵌合部より先端側には、拡大内径部10の内周面と第2ピース5Bの外周面との間に隙間Bを設けている。また、第1ピース5Aの拡大内径部10より図示下方へ突き出る第2ピース5Bの表面(少なくとも、下シート5bとその周辺部…図示太い実線で示す範囲)には、実施例2と同じく、焼入れ等の硬化処理が施されている。
この場合、第1ピース5Aの先端部が前記隙間B分だけ内側(第2ピース5B側)へ変形可能となるため、第1のシート面7に対する上シート5aの密着度が向上する。
FIG. 6 is a half sectional view showing the tip of the fuel injection nozzle.
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 6, the end portion (the upper end portion in the drawing) of the
In this case, the front end portion of the
つまり、第1ピース5Aが第1の噴孔3を確実に閉じるためには、上シート5aが全周に渡って隙間無く第1のシート面7に当接する必要がある。しかし、例えば、上シート5aの真円度の精度が低い場合、あるいは第1ピース5Aが傾いている場合等には、上シート5aが第1のシート面7に着座した時に、両者間に僅かながら隙間が生じることがある。この場合、第1ピース5Aの上シート5aが第1のシート面7に着座した後、第1ピース5Aの先端部が内側へ変形することにより、上シート5aが全周に渡って第1のシート面7に当接することができる。その結果、両者間の隙間が消滅して、第1の噴孔3の上流側を確実に閉じることができる。
That is, in order for the
1 ノズルボディ
3 第1の噴孔
4 第2の噴孔
5 アウタニードル
5A 第1ピース
5B 第2ピース
5C 中間部材
6 インナニードル
7 第1のシート面
8 第2のシート面
10 第1ピースの拡大内径部
B 拡大内径部の内周面と第2ピースの外周面との間の隙間
DESCRIPTION OF
Claims (7)
このノズルボディの内部に往復動自在に収容され、前記第1の噴孔を開閉する円筒形状のアウタニードルと、
このアウタニードルの内側に摺動自在に挿入され、前記第2の噴孔を開閉するインナニードルとを有し、
前記アウタニードルが前記インナニードルに先行してリフトする燃料噴射ノズルであって、
前記アウタニードルは、前記第1の噴孔を閉じる閉弁時に、前記第1のシート面に着座して前記第1の噴孔の上流側を閉じる第1ピースと、この第1ピースの先端部に中間部材を介して取り付けられ、前記第2のシート面に着座して前記第1の噴孔の下流側を閉じる第2ピースとで構成され、
前記第1ピースは、先端部の内周側に内径を拡大した拡大内径部が形成され、
前記中間部材は、前記第1ピース及び前記第2ピースより撓り性あるいは弾性が良好となる機械的性質を有し、前記拡大内径部に嵌め込まれる環状体であり、前記第2ピースと共に前記第1ピースと一体に可動することを特徴とする燃料噴射ノズル。 The first nozzle hole is provided upstream, the second nozzle hole is provided downstream, and the first sheet surface, the first nozzle hole, and the second nozzle hole are provided upstream of the first nozzle hole. A nozzle body that forms a second sheet surface therebetween,
A cylindrical outer needle that is reciprocally accommodated in the nozzle body and opens and closes the first nozzle hole;
An inner needle that is slidably inserted inside the outer needle and opens and closes the second nozzle hole;
A fuel injection nozzle in which the outer needle lifts ahead of the inner needle;
The outer needle includes a first piece that sits on the first seat surface and closes the upstream side of the first nozzle hole when the valve is closed to close the first nozzle hole, and a tip portion of the first piece. And a second piece seated on the second seat surface and closing the downstream side of the first nozzle hole,
The first piece is formed with an enlarged inner diameter portion with an inner diameter enlarged on the inner peripheral side of the tip portion,
The intermediate member is an annular body having a mechanical property that is more flexible or elastic than the first piece and the second piece, and is fitted into the enlarged inner diameter portion, and the second piece together with the second piece. A fuel injection nozzle that is movable integrally with one piece.
前記第1ピースに形成される前記拡大内径部は、前記第1ピースの先端に向かって内径が次第に小さくなる逆テーパ形状に設けられ、
前記中間部材は、前記拡大内径部にテーパ嵌合して取り付けられることを特徴とする燃料噴射ノズル。 The fuel injection nozzle according to claim 1,
The enlarged inner diameter portion formed in the first piece is provided in an inversely tapered shape in which the inner diameter gradually decreases toward the tip of the first piece,
The fuel injection nozzle, wherein the intermediate member is attached to the enlarged inner diameter portion by taper fitting.
このノズルボディの内部に往復動自在に収容され、前記第1の噴孔を開閉する円筒形状のアウタニードルと、
このアウタニードルの内側に摺動自在に挿入され、前記第2の噴孔を開閉するインナニードルとを有し、
前記アウタニードルが前記インナニードルに先行してリフトする燃料噴射ノズルであって、
前記アウタニードルは、前記第1の噴孔を閉じる閉弁時に、前記第1のシート面に着座して前記第1の噴孔の上流側を閉じる第1ピースと、この第1ピースの先端部に取り付けられて前記第1ピースと一体に可動し、前記第2のシート面に着座して前記第1の噴孔の下流側を閉じる第2ピースとで構成され、
前記第1ピースは、先端部の内周側に内径を拡大した拡大内径部が形成され、
前記第2ピースは、前記拡大内径部に嵌め込まれる環状体であり、前記第1ピースより撓り性あるいは弾性が良好となる機械的性質を有し、且つ少なくとも前記第2のシート面に対向する表面に硬化処理が施されていることを特徴とする燃料噴射ノズル。 The first nozzle hole is provided upstream, the second nozzle hole is provided downstream, and the first sheet surface, the first nozzle hole, and the second nozzle hole are provided upstream of the first nozzle hole. A nozzle body that forms a second sheet surface therebetween,
A cylindrical outer needle that is reciprocally accommodated in the nozzle body and opens and closes the first nozzle hole;
An inner needle that is slidably inserted inside the outer needle and opens and closes the second nozzle hole;
A fuel injection nozzle in which the outer needle lifts ahead of the inner needle;
The outer needle includes a first piece that sits on the first seat surface and closes the upstream side of the first nozzle hole when the valve closes the first nozzle hole, and a tip portion of the first piece. And a second piece that moves integrally with the first piece, sits on the second seat surface, and closes the downstream side of the first nozzle hole,
The first piece is formed with an enlarged inner diameter portion with an inner diameter enlarged on the inner peripheral side of the tip portion,
The second piece is an annular body that is fitted into the enlarged inner diameter portion, has a mechanical property that is more flexible or elastic than the first piece, and faces at least the second sheet surface. A fuel injection nozzle characterized in that the surface is subjected to a curing treatment.
前記第1ピースに形成される前記拡大内径部は、前記第1ピースの先端に向かって内径が次第に小さくなる逆テーパ形状に設けられ、
前記第2ピースは、前記拡大内径部にテーパ嵌合して取り付けられることを特徴とする燃料噴射ノズル。 The fuel injection nozzle according to claim 3,
The enlarged inner diameter portion formed in the first piece is provided in an inversely tapered shape in which the inner diameter gradually decreases toward the tip of the first piece,
The fuel injection nozzle, wherein the second piece is attached to the enlarged inner diameter portion by taper fitting.
前記第2ピースは、反シート側の端部が前記拡大内径部に嵌め込まれる嵌合部として設けられ、その嵌合部より先端側には、前記拡大内径部の内周面と前記第2ピースの外周面との間に隙間が確保されていることを特徴とする燃料噴射ノズル。 The fuel injection nozzle according to claim 3 or 4,
The second piece is provided as a fitting portion in which an end portion on the side opposite to the sheet is fitted into the enlarged inner diameter portion, and an inner peripheral surface of the enlarged inner diameter portion and the second piece are provided at a tip side from the fitting portion. A fuel injection nozzle characterized in that a gap is secured between the outer peripheral surface of the fuel injection nozzle.
前記アウタニードルは、前記第2ピースが前記第1の噴孔の下流側を閉じた後、前記第1ピースが前記第1の噴孔の上流側を閉じることを特徴とする燃料噴射ノズル。 The fuel injection nozzle according to any one of claims 1 to 5,
The fuel injection nozzle, wherein the outer needle closes the upstream side of the first nozzle hole after the second piece closes the downstream side of the first nozzle hole.
前記第2ピースの内径側には、前記アウタニードルの閉弁時に、前記第2ピースの先端部が前記第2のシート面に沿ってシート位置を内径側へ移動できる逃げ代が確保されていることを特徴とする燃料噴射ノズル。
The fuel injection nozzle according to claim 6,
On the inner diameter side of the second piece, when the outer needle is closed, a clearance is secured so that the tip of the second piece can move the seat position to the inner diameter side along the second seat surface. A fuel injection nozzle characterized by that.
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