JP2008038761A - Fuel injection nozzle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a deposit from growing on an inner wall of a second nozzle port 11, for example, even if low load operation continues, in a nozzle 1 of a variable nozzle port type. <P>SOLUTION: The nozzle 1 is constituted by partially recessing a second seat part 31 in a recessed shape, by boring a plurality of vertical grooves 38 crossing with the second seat part 31 in a second needle 7 so that a fuel flow passage 34 always communicates with a fuel flow passage 35. Thus, even if the second seat part 31 is seated on a second seated part 32, when a first needle 6 leaves from a sheet surface 9, a very small quantity of fuel flows in the fuel flow passage 35 from the fuel flow passage 34 by passing through a part recessed in a recess shape, and is injected from the second nozzle port 11. Thus, the low load operation continues, and even if only the first needle 6 continues a state of repeating seating-leaving between the needle and the seat surface 9, since the very small quantity of fuel is injected even from the second nozzle port 11, the deposit is prevented from growing on the inner wall of the second nozzle port 11. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンジンに燃料を噴射供給する燃料噴射ノズルに関する。   The present invention relates to a fuel injection nozzle that injects and supplies fuel to an engine.

〔従来の技術〕
従来より、低回転域での噴霧微粒化や、高回転域での高噴射率化を促進するため、開放される噴孔数を噴射量に応じて変更することができる可変噴孔式の燃料噴射ノズルが公知である。
[Conventional technology]
Conventionally, a variable injection hole type fuel that can change the number of injection holes to be opened according to the injection amount in order to promote atomization in the low rotation region and high injection rate in the high rotation region. Injection nozzles are known.

従来の可変噴孔式の燃料噴射ノズル100は、例えば図7〜図9に示すように、筒状に設けられ、軸方向に変位する第1ニードル101と、第1ニードル101の内周に摺動自在に支持され、軸方向に変位する第2ニードル102と、第1、第2ニードル101、102を収容するボディ103とを備える。   A conventional variable injection hole type fuel injection nozzle 100 is provided in a cylindrical shape as shown in FIGS. 7 to 9, for example, and slides on the inner periphery of the first needle 101 in the axial direction. A second needle 102 that is movably supported and is displaced in the axial direction, and a body 103 that houses the first and second needles 101 and 102 are provided.

また、ボディ103の先端部内側に設けられたシート面104に、第1、第2ニードル101、102により開閉される第1、第2噴孔105、106が、燃料の流れる方向に対し上流側から順次に開口している。そして、第1ニードル101は、第1噴孔105の開口部よりも上流側でシート面104に離着することで第1噴孔105を開閉し、第2ニードル102は、第1噴孔105の開口部よりも下流側、かつ第2噴孔106の開口部よりも上流側でシート面104に離着することで第2噴孔106を開閉する。   Further, the first and second injection holes 105 and 106 opened and closed by the first and second needles 101 and 102 on the seat surface 104 provided inside the front end portion of the body 103 are upstream of the fuel flow direction. Open sequentially. The first needle 101 opens and closes the first nozzle hole 105 by being attached to and detached from the seat surface 104 on the upstream side of the opening of the first nozzle hole 105, and the second needle 102 is opened to the first nozzle hole 105. The second injection hole 106 is opened and closed by being attached to and detached from the seat surface 104 on the downstream side of the opening part and on the upstream side of the opening part of the second injection hole 106.

ところで、第1、第2ニードル101、102の軸方向への変位および燃料噴射は、以下に説明するように、背圧室(図示せず)の燃料の圧力(背圧)を増減することで行われる。   By the way, the axial displacement and fuel injection of the first and second needles 101 and 102 are achieved by increasing or decreasing the fuel pressure (back pressure) in the back pressure chamber (not shown) as will be described below. Done.

つまり、第1、第2ニードル101、102の後端側には、第1、第2噴孔105、106を閉鎖する方向に第1、第2ニードル101、102に圧力を及ぼす燃料が流出入する背圧室が形成されている。一方、第1ニードル101の先端側の領域α(図7参照)に入り込んだ燃料は、第1ニードル101に対し第1噴孔105を開放する方向に、常時、圧力を及ぼしている(以下、第1、第2噴孔105、106を閉鎖する方向を閉方向と呼び、第1、第2噴孔105、106を開放する方向を開方向と呼ぶ)。   That is, fuel that exerts pressure on the first and second needles 101 and 102 flows in and out of the rear end side of the first and second needles 101 and 102 in a direction to close the first and second nozzle holes 105 and 106. A back pressure chamber is formed. On the other hand, the fuel that has entered the region α (see FIG. 7) on the distal end side of the first needle 101 is constantly exerting pressure in the direction of opening the first injection hole 105 with respect to the first needle 101 (hereinafter referred to as “the first needle 101”). The direction in which the first and second nozzle holes 105 and 106 are closed is referred to as the closing direction, and the direction in which the first and second nozzle holes 105 and 106 are opened is referred to as the opening direction.

そして、背圧室から燃料が排出されて背圧が低減すると、第1ニードル101において、開方向に作用する付勢力が、閉方向に作用する付勢力よりも強くなり、第1ニードル101がシート面104から離座する。この結果、図8に示すように、燃料は、第1噴孔105から噴射されるとともに、第2ニードル102の先端側の領域βに流れ込み、第2ニードル102に対し開方向に圧力を及ぼすようになる。   When the fuel is discharged from the back pressure chamber and the back pressure is reduced, the urging force acting in the opening direction in the first needle 101 becomes stronger than the urging force acting in the closing direction, and the first needle 101 is seated. Separate from the surface 104. As a result, as shown in FIG. 8, the fuel is injected from the first injection hole 105, flows into the region β on the tip side of the second needle 102, and exerts pressure on the second needle 102 in the opening direction. become.

そして、さらに背圧室から燃料が排出されて背圧が低減すると、第2ニードル102においても、開方向に作用する付勢力が、閉方向に作用する付勢力よりも強くなり、第2ニードル102がシート面104から離座する。この結果、図9に示すように、燃料は、第1、第2噴孔105、106の両方から噴射される。   When the fuel is further discharged from the back pressure chamber and the back pressure is reduced, the urging force acting in the opening direction also in the second needle 102 becomes stronger than the urging force acting in the closing direction. Is separated from the seat surface 104. As a result, as shown in FIG. 9, the fuel is injected from both the first and second injection holes 105 and 106.

以上により、可変噴孔式の燃料噴射ノズル100では、要求される噴射量に応じて背圧室からの燃料の排出時間が操作され、開放される噴孔数が可変する(例えば、特許文献1参照)。   As described above, in the variable injection hole type fuel injection nozzle 100, the discharge time of the fuel from the back pressure chamber is operated according to the required injection amount, and the number of the injection holes to be opened is changed (for example, Patent Document 1). reference).

しかし、この可変噴孔式の燃料噴射ノズル100によれば、例えば、アイドル運転のように、要求される噴射量が少ない低負荷運転が続くと、第1噴孔105のみから燃料が噴射され、第2噴孔106から燃料が噴射されない状態が続く。このため、高温の燃焼ガスが第2噴孔106の内壁や外側の開口部の周縁に接触してデポジットが生成され、このデポジットが成長して第2噴孔106を閉塞する虞がある。
特開2002−276509号公報
However, according to the variable injection hole type fuel injection nozzle 100, for example, when low load operation with a small injection amount required is continued as in idle operation, fuel is injected only from the first injection hole 105, The state where fuel is not injected from the second injection hole 106 continues. For this reason, there is a possibility that high-temperature combustion gas contacts the inner wall of the second injection hole 106 and the peripheral edge of the outer opening to generate deposits, and the deposits grow and block the second injection holes 106.
JP 2002-276509 A

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、可変噴孔式の燃料噴射ノズルにおいて、例えば低負荷運転が続いても、第2噴孔の内壁や外部開口部の周縁にデポジットが成長するのを防止することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a variable injection hole type fuel injection nozzle, for example, even if the low load operation continues, the inner wall and the outside of the second injection hole. This is to prevent deposits from growing on the periphery of the opening.

〔請求項1の手段〕
請求項1に記載の燃料噴射ノズルは、筒状に設けられ、軸方向に変位する第1ニードルと、第1ニードルの内周に摺動自在に支持され、軸方向に変位する第2ニードルと、第1、第2ニードルを収容し、第1、第2ニードルとともに先端に向かい燃料が流れる燃料流路を内部に形成するボディとを備える。また、ボディの先端部内側に設けられたシート面に、第1ニードルにより開閉される第1噴孔、および第2ニードルにより開閉される第2噴孔が、燃料の流れる方向に対し上流側から順次に開口し、第1ニードルは、第1噴孔の開口部よりも上流側でシート面に離着することで第1噴孔を開閉し、第2ニードルは、第1噴孔の開口部よりも下流側、かつ第2噴孔の開口部よりも上流側でシート面に離着することで第2噴孔を開閉する。
[Means of Claim 1]
The fuel injection nozzle according to claim 1 is provided in a cylindrical shape, and includes a first needle that is displaced in the axial direction, a second needle that is slidably supported on the inner periphery of the first needle, and that is displaced in the axial direction. And a body that accommodates the first and second needles and forms a fuel flow path in which fuel flows together with the first and second needles toward the tip. Further, a first injection hole opened and closed by the first needle and a second injection hole opened and closed by the second needle are formed on the seat surface provided inside the front end portion of the body from the upstream side in the fuel flow direction. The first needle opens and closes the first nozzle hole by being attached to and detached from the seat surface upstream of the opening of the first nozzle hole, and the second needle is the opening of the first nozzle hole. The second nozzle hole is opened and closed by being attached to and detached from the seat surface further downstream than the opening of the second nozzle hole.

そして、この燃料噴射ノズルによれば、シート面に着座する第2ニードルの部位を第2シート部、第2シート部に着座されるシート面上の部位を第2被シート部と定義すると、第2被シート部よりも下流側の燃料流路と第2被シート部よりも上流側の燃料流路とが常に連通するように、第2シート部および第2被シート部の少なくとも一方が部分的に凹状に窪んでいる。   According to the fuel injection nozzle, when the second needle portion seated on the seat surface is defined as the second seat portion, and the portion on the seat surface seated on the second seat portion is defined as the second seat portion, At least one of the second seat portion and the second seat portion is partially arranged so that the fuel passage on the downstream side of the second seat portion and the fuel passage on the upstream side of the second seat portion always communicate with each other. It is recessed in a concave shape.

これにより、第2シート部が第2被シート部に着座していても、第1ニードルがシート面から離座すると、微量の燃料が凹状に窪む部分を通過して第2噴孔から噴射される。このため、例えば低負荷運転が続き、第1ニードルのみがシート面との間で離着を繰り返す状態が続いても、第1噴孔から燃料が噴射されるたびに、第2噴孔からも微量の燃料が噴射される。このため、低負荷運転が続いても、第2噴孔の内壁や外部開口部の周縁にデポジットが成長するのを防止することができる。   As a result, even if the second seat portion is seated on the second seat portion, if the first needle is separated from the seat surface, a small amount of fuel passes through the recessed portion and is injected from the second nozzle hole. Is done. For this reason, for example, even if the low load operation continues and only the first needle repeats separation and attachment with the seat surface, each time fuel is injected from the first injection hole, A small amount of fuel is injected. For this reason, it is possible to prevent deposits from growing on the inner wall of the second nozzle hole and the peripheral edge of the outer opening even when the low load operation continues.

〔請求項2の手段〕
請求項2に記載の燃料噴射ノズルによれば、第2ニードルには、第2シート部に交差する複数の縦溝が穿設され、複数の縦溝が第2シート部に交差することで、第2シート部が部分的に凹状に窪んでいる。
複数の縦溝により、第2ニードルがシート面から離座したときに、第2噴孔に向かう燃料の流れを乱すことができる。このため、第2噴孔から行われる通常の燃料噴射において、燃料の霧化状態を向上できる。また、第2ニードルがシート面に着座する際、縦溝に残る燃料が潤滑剤として機能するので、第2シート部の摩耗を緩和することができる。
[Means of claim 2]
According to the fuel injection nozzle of claim 2, the second needle is provided with a plurality of longitudinal grooves intersecting the second seat portion, and the plurality of longitudinal grooves intersecting the second seat portion, The second sheet portion is partially recessed in a concave shape.
The plurality of vertical grooves can disturb the fuel flow toward the second nozzle hole when the second needle is separated from the seat surface. For this reason, in the normal fuel injection performed from the 2nd injection hole, the atomization state of fuel can be improved. Further, when the second needle is seated on the seat surface, the fuel remaining in the longitudinal groove functions as a lubricant, so that wear of the second seat portion can be reduced.

〔請求項3の手段〕
請求項3に記載の燃料噴射ノズルによれば、第2ニードルには、複数の縦溝に交差するとともに、第2ニードルがシート面に着座しているときに第2噴孔の開口部に重なる横溝が穿設されている。
これにより、第2ニードルがシート面に着座しているときに、縦溝の位置と第2噴孔の開口部の位置とが重なっていなくても、縦溝に流入した燃料が、横溝を通って確実に第2噴孔から噴射される。このため、低負荷運転が続いても、第2噴孔の内壁や外部開口部の周縁にデポジットが成長するのを確実に防止することができる。
[Means of claim 3]
According to the fuel injection nozzle of claim 3, the second needle intersects with the plurality of longitudinal grooves and overlaps the opening of the second injection hole when the second needle is seated on the seat surface. A transverse groove is drilled.
As a result, when the second needle is seated on the seat surface, even if the position of the longitudinal groove and the position of the opening of the second injection hole do not overlap, the fuel that has flowed into the longitudinal groove passes through the lateral groove. It is surely injected from the second nozzle hole. For this reason, it is possible to reliably prevent deposits from growing on the inner wall of the second nozzle hole and the peripheral edge of the outer opening even when the low load operation continues.

〔請求項4の手段〕
請求項4に記載の燃料噴射ノズルによれば、ボディには、第2噴孔の開口部と第2被シート部とを接続する溝が穿設され、溝を第2被シート部に接続することで、第2被シート部が部分的に凹状に窪んでいる。
これにより、第2被シート部よりも下流側の燃料流路と第2被シート部よりも上流側の燃料流路とを連通させるための加工を、極めて狭い範囲に限定することができる。つまり、第2噴孔の開口部と第2被シート部との間のように、極めて狭い範囲を穿設するだけで、第2被シート部よりも下流側の燃料流路と第2被シート部よりも上流側の燃料流路とを常に連通させることができる。
[Means of claim 4]
According to the fuel injection nozzle of claim 4, the body is provided with a groove for connecting the opening of the second injection hole and the second sheet-receiving portion, and the groove is connected to the second sheet-receiving portion. Thus, the second sheet portion is partially recessed in a concave shape.
Thereby, the process for connecting the fuel flow path downstream of the second seated portion and the fuel flow path upstream of the second seated portion can be limited to a very narrow range. That is, the fuel flow path and the second seated sheet on the downstream side of the second seated portion are simply formed by drilling a very narrow range, such as between the opening of the second nozzle hole and the second seated portion. It is possible to always communicate with the fuel flow path upstream of the portion.

最良の形態1の燃料噴射ノズルは、筒状に設けられ、軸方向に変位する第1ニードルと、第1ニードルの内周に摺動自在に支持され、軸方向に変位する第2ニードルと、第1、第2ニードルを収容し、第1、第2ニードルとともに先端に向かい燃料が流れる燃料流路を内部に形成するボディとを備える。また、ボディの先端部内側に設けられたシート面に、第1ニードルにより開閉される第1噴孔、および第2ニードルにより開閉される第2噴孔が、燃料の流れる方向に対し上流側から順次に開口し、第1ニードルは、第1噴孔の開口部よりも上流側でシート面に離着することで第1噴孔を開閉し、第2ニードルは、第1噴孔の開口部よりも下流側、かつ第2噴孔の開口部よりも上流側でシート面に離着することで第2噴孔を開閉する。   The fuel injection nozzle of the best mode 1 is provided in a cylindrical shape, a first needle that is displaced in the axial direction, a second needle that is slidably supported on the inner periphery of the first needle, and that is displaced in the axial direction. And a body that accommodates the first and second needles and forms a fuel flow path in which fuel flows together with the first and second needles toward the tip. Further, a first injection hole opened and closed by the first needle and a second injection hole opened and closed by the second needle are formed on the seat surface provided inside the front end portion of the body from the upstream side in the fuel flow direction. The first needle opens and closes the first nozzle hole by being attached to and detached from the seat surface upstream of the opening of the first nozzle hole, and the second needle is the opening of the first nozzle hole. The second nozzle hole is opened and closed by being attached to and detached from the seat surface further downstream than the opening of the second nozzle hole.

そして、この燃料噴射ノズルによれば、シート面に着座する第2ニードルの部位を第2シート部、第2シート部に着座されるシート面上の部位を第2被シート部と定義すると、第2被シート部よりも下流側の燃料流路と第2被シート部よりも上流側の燃料流路とが常に連通するように、第2シート部および第2被シート部の少なくとも一方が部分的に凹状に窪んでいる。   According to the fuel injection nozzle, when the second needle portion seated on the seat surface is defined as the second seat portion, and the portion on the seat surface seated on the second seat portion is defined as the second seat portion, At least one of the second seat portion and the second seat portion is partially arranged so that the fuel passage on the downstream side of the second seat portion and the fuel passage on the upstream side of the second seat portion always communicate with each other. It is recessed in a concave shape.

また、この燃料噴射ノズルによれば、第2ニードルには、第2シート部に交差する複数の縦溝が穿設され、複数の縦溝が第2シート部に交差することで、第2シート部が部分的に凹状に窪んでいる。
さらに、第2ニードルには、複数の縦溝に交差するとともに、第2ニードルがシート面に着座しているときに第2噴孔の開口部に重なる横溝が穿設されている。
According to the fuel injection nozzle, the second needle is provided with a plurality of longitudinal grooves intersecting the second seat portion, and the plurality of longitudinal grooves intersecting the second seat portion, whereby the second seat The part is partially recessed in a concave shape.
Further, the second needle has a transverse groove that intersects the plurality of longitudinal grooves and overlaps the opening of the second injection hole when the second needle is seated on the seat surface.

最良の形態2の燃料噴射ノズルによれば、ボディには、第2噴孔の開口部と第2被シート部とを接続する溝が穿設され、溝を第2被シート部に接続することで、第2被シート部が部分的に凹状に窪んでいる。   According to the fuel injection nozzle of the best mode 2, the body is provided with a groove connecting the opening of the second injection hole and the second sheet-receiving portion, and the groove is connected to the second sheet-receiving portion. Thus, the second sheet portion is partially recessed in a concave shape.

〔実施例1の構成〕
実施例1の燃料噴射ノズル(以下、ノズルとする)1の構成を、図1〜図3を用いて説明する。
まず、ノズル1の全体を、図1を用いて説明する。ノズル1は、例えば、周知の電磁弁2とともにインジェクタ3を構成し、燃料を高圧状態で蓄圧するコモンレール4から、高圧の燃料の分配を受け、分配された燃料をエンジン(図示せず)の気筒内に噴射供給する。
[Configuration of Example 1]
A configuration of a fuel injection nozzle (hereinafter referred to as a nozzle) 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
First, the entire nozzle 1 will be described with reference to FIG. The nozzle 1 constitutes, for example, an injector 3 together with a known solenoid valve 2, receives high-pressure fuel distribution from a common rail 4 that accumulates fuel in a high-pressure state, and distributes the distributed fuel to a cylinder of an engine (not shown). It is injected into the inside.

このノズル1は、筒状に設けられ、軸方向に変位する第1ニードル6と、第1ニードル6の内周に摺動自在に支持され、軸方向に変位する第2ニードル7と、第1、第2ニードル6、7を収容するボディ8とを備える。   The nozzle 1 is provided in a cylindrical shape, and includes a first needle 6 that is displaced in the axial direction, a second needle 7 that is slidably supported on the inner periphery of the first needle 6, and that is displaced in the axial direction. And a body 8 for accommodating the second needles 6 and 7.

そして、ボディ8の先端部内側に設けられたシート面9に、第1、第2ニードル6、7により開閉される第1、第2噴孔10、11が、外周側から順次に開口している。また、第1ニードル6は、第1噴孔10の開口部12よりも外周側でシート面9に離着することで第1噴孔10を開閉し、第2ニードル7は、開口部12よりも内周側、かつ第2噴孔11の開口部13よりも外周側でシート面9に離着することで第2噴孔11を開閉する。   The first and second injection holes 10 and 11 opened and closed by the first and second needles 6 and 7 are sequentially opened from the outer peripheral side on the seat surface 9 provided inside the front end portion of the body 8. Yes. Further, the first needle 6 opens and closes the first nozzle hole 10 by being attached to and detached from the seat surface 9 on the outer peripheral side of the opening 12 of the first nozzle hole 10, and the second needle 7 is opened from the opening 12. Also, the second nozzle hole 11 is opened and closed by being attached to and detached from the seat surface 9 on the inner circumference side and on the outer circumference side of the opening 13 of the second nozzle hole 11.

第1、第2ニードル6、7の後端側には、第1、第2噴孔10、11を閉鎖する方向に第1、第2ニードル6、7に圧力を及ぼす燃料が流出入する背圧室16が形成されている(以下、第1、第2噴孔10、11を閉鎖する方向を閉方向と呼び、第1、第2噴孔10、11を開放する方向を開方向と呼び、背圧室16の燃料の圧力を背圧と呼ぶ)。   On the rear end side of the first and second needles 6 and 7, there is a back into which fuel that exerts pressure on the first and second needles 6 and 7 flows in and out in the direction of closing the first and second nozzle holes 10 and 11. A pressure chamber 16 is formed (hereinafter, a direction in which the first and second nozzle holes 10 and 11 are closed is referred to as a closing direction, and a direction in which the first and second nozzle holes 10 and 11 are opened is referred to as an opening direction. The pressure of the fuel in the back pressure chamber 16 is called back pressure).

背圧室16には、燃料流路17を介して、コモンレール4から分配される高圧の燃料が流入する。また、背圧室16から燃料が流出する際に通過する燃料流路18には電磁弁2が介在し、燃料流路18は電磁弁2の作動により開放される。そして、燃料流路17、18には、各々、絞り19、20が設けられている。絞り19、20は、電磁弁2を作動させ背圧室16から燃料を流出させる際に、流出流量が流入流量よりも多くなるように設けられている。   High pressure fuel distributed from the common rail 4 flows into the back pressure chamber 16 via the fuel flow path 17. Further, the electromagnetic valve 2 is interposed in the fuel flow path 18 through which the fuel flows out from the back pressure chamber 16, and the fuel flow path 18 is opened by the operation of the electromagnetic valve 2. The fuel passages 17 and 18 are provided with throttles 19 and 20, respectively. The throttles 19 and 20 are provided so that the outflow rate is larger than the inflow rate when the solenoid valve 2 is operated to cause the fuel to flow out from the back pressure chamber 16.

また、第1、第2ニードル6、7には、各々、第1、第2スプリング22、23が取り付けられている。そして、第1、第2スプリング22、23による付勢力は、背圧による付勢力とともに第1、第2ニードル6、7を閉方向に付勢している。なお、第1スプリング22は、後記するリーク室24に収容され、第2スプリング23は、背圧室16に収容されている。   Further, first and second springs 22 and 23 are attached to the first and second needles 6 and 7, respectively. The urging force by the first and second springs 22 and 23 urges the first and second needles 6 and 7 in the closing direction together with the urging force by the back pressure. The first spring 22 is housed in a leak chamber 24 described later, and the second spring 23 is housed in the back pressure chamber 16.

また、ボディ8には、コモンレール4から分配される高圧の燃料を先端の方に導く燃料流路25が設けられている。さらに、ボディ8は、燃料流路25から導かれた燃料を第1、第2噴孔10、11に導く燃料流路26を、第1ニードル6とともに形成する。
なお、背圧室16や燃料流路26からリークした燃料が流入するリーク室24が、別途設けられ、リーク室24の燃料は、燃料流路27を通じてノズル1の外部に流出する。
The body 8 is provided with a fuel flow path 25 that guides the high-pressure fuel distributed from the common rail 4 toward the tip. Further, the body 8 forms a fuel flow path 26 that guides the fuel guided from the fuel flow path 25 to the first and second injection holes 10 and 11 together with the first needle 6.
A leak chamber 24 into which fuel leaked from the back pressure chamber 16 and the fuel flow path 26 flows is provided separately, and the fuel in the leak chamber 24 flows out of the nozzle 1 through the fuel flow path 27.

次に、ノズル1の先端部分の詳細を、図2および図3を用いて説明する。
ここで、シート面9に着座する第1ニードル6の部位を第1シート部29、第1シート部29に着座されるシート面9上の部位を第1被シート部30とし、シート面9に着座する第2ニードル7の部位を第2シート部31、第2シート部31に着座されるシート面9上の部位を第2被シート部32とする。
Next, details of the tip portion of the nozzle 1 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
Here, a portion of the first needle 6 seated on the seat surface 9 is a first seat portion 29, and a portion on the seat surface 9 seated on the first seat portion 29 is a first seated portion 30. A portion of the second needle 7 to be seated is a second seat portion 31, and a portion on the seat surface 9 to be seated on the second seat portion 31 is a second seated portion 32.

また、第1、第2ニードル6、7がシート面9から離座しているとき(図5参照)、燃料は、燃料流路26を先端に向かって流れ、さらに順次に開口部12、13に向かって流れる。そこで、このような燃料の流れ方向を考慮して、第1被シート部30よりも上流側の流路を既出の燃料流路26とし、第1被シート部30よりも下流側かつ第2被シート部32よりも上流側の流路を燃料流路34とし、第2被シート部32よりも下流側の流路を燃料流路35とする。すなわち、ボディ8は、第1、第2ニードル6、7とともに、先端に向かい燃料が流れる燃料流路26、34、35を内部に形成する。   Further, when the first and second needles 6 and 7 are separated from the seat surface 9 (see FIG. 5), the fuel flows through the fuel flow path 26 toward the tip and further sequentially opens the openings 12 and 13. It flows toward. Therefore, in consideration of the flow direction of the fuel, the flow path on the upstream side of the first seated portion 30 is the fuel flow path 26 described above, and the second covered portion is located on the downstream side of the first seated portion 30. A flow path on the upstream side of the seat portion 32 is a fuel flow path 34, and a flow path on the downstream side of the second seat portion 32 is a fuel flow path 35. That is, the body 8, together with the first and second needles 6, 7, forms fuel passages 26, 34, 35 in which fuel flows toward the tip.

そして、このように燃料流路26、34、35を定義すると、第1、第2噴孔10、11は、各々、燃料流路34、35に接続しており、第1、第2噴孔10、11は、シート面9に上流側から順次に開口している。また、第1ニードル6は、第1シート部29が開口部12よりも上流側の第1被シート部30に離着することで、第1噴孔10を開閉し、第2ニードル7は、第2シート部31が開口部12よりも下流側、かつ開口部13よりも上流側の第2被シート部32に離着することで、第2噴孔11を開閉する。   When the fuel flow paths 26, 34, and 35 are defined in this way, the first and second injection holes 10 and 11 are connected to the fuel flow paths 34 and 35, respectively. 10 and 11 are sequentially opened in the sheet surface 9 from the upstream side. In addition, the first needle 6 opens and closes the first injection hole 10 by the first seat portion 29 being attached to and detached from the first seat portion 30 upstream of the opening 12, and the second needle 7 is The second injection hole 11 is opened and closed by the second sheet portion 31 being separated from the second sheet receiving portion 32 downstream of the opening 12 and upstream of the opening 13.

また、燃料流路26の最先端の領域36は、第1被シート部30の近傍であり、第1ニードル6の先端側の領域36に入り込んだ燃料は、第1ニードル6に対し開方向に、常時、圧力を及ぼしている。   The most advanced region 36 of the fuel flow path 26 is in the vicinity of the first sheet portion 30, and the fuel that has entered the region 36 on the tip side of the first needle 6 is in the opening direction with respect to the first needle 6. , Constantly exerting pressure.

ここで、第2ニードル7の先端部には、図3に示すように、第2シート部31に交差する複数の縦溝38が穿設され、複数の縦溝38が第2シート部31に交差することで、第2シート部31が部分的に凹状に窪んでいる。そして、燃料流路34と燃料流路35とは、第2シート部31が部分的に凹状に窪むことで常に連通している。つまり、第2シート部31が第2被シート部32に着座していても、燃料流路34と燃料流路35とは連通している。   Here, as shown in FIG. 3, a plurality of vertical grooves 38 intersecting the second sheet portion 31 are formed at the distal end portion of the second needle 7, and the plurality of vertical grooves 38 are formed in the second sheet portion 31. By intersecting, the second sheet portion 31 is partially recessed in a concave shape. The fuel flow path 34 and the fuel flow path 35 are always in communication with each other because the second seat portion 31 is partially recessed. That is, even if the second seat portion 31 is seated on the second seat portion 32, the fuel flow path 34 and the fuel flow path 35 are in communication.

さらに、第2ニードル7の先端部には、複数の縦溝38に交差するとともに、第2シート部31が第2被シート部32に着座しているときに開口部13に重なる横溝39が穿設されている。
なお、縦溝38および横溝39は、レーザ加工により簡便に設けることができる。
Further, a transverse groove 39 that intersects the plurality of longitudinal grooves 38 and overlaps the opening 13 when the second seat portion 31 is seated on the second seat portion 32 is formed at the tip of the second needle 7. It is installed.
The vertical grooves 38 and the horizontal grooves 39 can be easily provided by laser processing.

〔実施例1の作用〕
実施例1のノズル1の作用を、図面に基づき説明する。
まず、電磁弁2が作動して背圧室16の燃料がノズル1の外部に流出すると背圧が低減する(図1参照)。これにより、第1ニードル6において、開方向に作用する付勢力(主に、領域36の燃料圧力による付勢力)が、閉方向に作用する付勢力(主に、背圧による付勢力および第1スプリング22による付勢力)よりも強くなり、図4に示すように、第1ニードル6がシート面9から離座する。
[Operation of Example 1]
The operation of the nozzle 1 of the first embodiment will be described with reference to the drawings.
First, when the solenoid valve 2 is operated and the fuel in the back pressure chamber 16 flows out of the nozzle 1, the back pressure is reduced (see FIG. 1). Thereby, in the first needle 6, the urging force acting mainly in the opening direction (mainly the urging force caused by the fuel pressure in the region 36) is changed to the urging force acting mainly in the closing direction (mainly the urging force caused by the back pressure and the first force. The first needle 6 moves away from the seat surface 9 as shown in FIG.

この結果、燃料流路26と燃料流路34および第1噴孔10とが連通し、第1噴孔10から燃料が噴射されるとともに、燃料流路34に流れ込んだ燃料が第2ニードル7に対し開方向に圧力を及ぼすようになる。さらに、微量の燃料が、縦溝38を介して燃料流路34から燃料流路35に流れ込み、第2噴孔11から噴射される。   As a result, the fuel flow path 26 communicates with the fuel flow path 34 and the first injection hole 10, and fuel is injected from the first injection hole 10, and the fuel that has flowed into the fuel flow path 34 is supplied to the second needle 7. On the other hand, pressure is applied in the opening direction. Further, a small amount of fuel flows from the fuel flow path 34 to the fuel flow path 35 through the vertical groove 38 and is injected from the second injection hole 11.

なお、縦溝38に関して、設ける本数、周方向幅a、径方向深さb等(図3(b)参照)は、第1ニードル6がシート面9から離座し、第2ニードル7がシート面9に着座しているときに第2噴孔11から噴射される燃料の流量、および噴射される燃料の圧力に応じて設定される。   Note that the number of the longitudinal grooves 38, the circumferential width a, the radial depth b, and the like (see FIG. 3B) are such that the first needle 6 is separated from the seat surface 9 and the second needle 7 is seated. It is set according to the flow rate of the fuel injected from the second injection hole 11 and the pressure of the injected fuel when seated on the surface 9.

そして、さらに背圧室16から燃料が流出して背圧が低減すると、第2ニードル7においても、開方向に作用する付勢力(主に、領域36および燃料流路34の燃料圧力による付勢力)が、閉方向に作用する付勢力(主に、背圧による付勢力および第1、第2スプリング22、23による付勢力)よりも強くなり、図5に示すように、第2ニードル7もシート面9から離座する。
この結果、燃料流路34と燃料流路35および第2噴孔11とが完全に連通し、第2噴孔11からの燃料の噴射量が大幅に増加する。
When the fuel further flows out from the back pressure chamber 16 and the back pressure is reduced, the urging force acting in the opening direction also on the second needle 7 (mainly the urging force due to the fuel pressure in the region 36 and the fuel flow path 34). ) Is stronger than the urging force acting in the closing direction (mainly the urging force due to the back pressure and the urging force due to the first and second springs 22 and 23), and as shown in FIG. Separate from the seat surface 9.
As a result, the fuel flow path 34, the fuel flow path 35, and the second injection hole 11 are completely communicated, and the amount of fuel injected from the second injection hole 11 is greatly increased.

〔実施例1の効果〕
実施例1のノズル1によれば、燃料流路34と燃料流路35とが常に連通するように、第2シート部31が部分的に凹状に窪んでいる。
これにより、第2シート部31が第2被シート部32に着座していても、第1ニードル6がシート面9から離座すると、微量の燃料が凹状に窪む部分を通過して燃料流路34から燃料流路35に流れ込み、第2噴孔11から噴射される。このため、例えば低負荷運転が続き、第1ニードル6のみがシート面9との間で離着を繰り返す状態が続いても、第1ニードル6がシート面9から離座して第1噴孔10から燃料が噴射されるたびに、第2噴孔11からも微量の燃料が噴射される。この結果、低負荷運転が続いても、第2噴孔11の内壁や外部開口部の周縁にデポジットが成長するのを防止することができる。
[Effect of Example 1]
According to the nozzle 1 of the first embodiment, the second sheet portion 31 is partially recessed in a concave shape so that the fuel flow path 34 and the fuel flow path 35 are always in communication.
Thus, even if the second seat portion 31 is seated on the second seat portion 32, when the first needle 6 is separated from the seat surface 9, a small amount of fuel passes through the recessed portion and flows into the fuel flow. The fuel flows into the fuel passage 35 from the passage 34 and is injected from the second injection hole 11. For this reason, for example, even when the low load operation continues and only the first needle 6 repeats the separation with the seat surface 9, the first needle 6 is separated from the seat surface 9 and the first injection hole Each time fuel is injected from 10, a small amount of fuel is also injected from the second injection hole 11. As a result, it is possible to prevent deposits from growing on the inner wall of the second nozzle hole 11 and the peripheral edge of the outer opening even when the low load operation continues.

また、ノズル1によれば、第2ニードル7に、第2シート部31に交差する複数の縦溝38が穿設され、複数の縦溝38が第2シート部31に交差することで、第2シート部31が部分的に凹状に窪んでいる。
複数の縦溝38により、第2ニードル7がシート面9から離座したときに、第2噴孔11に向かう燃料の流れを乱すことができる。このため、第2噴孔11から行われる通常の燃料噴射において、燃料の霧化状態を向上できる。また、第2ニードル7がシート面9に着座する際、縦溝38に残る燃料が潤滑剤として機能するので、第2シート部31の摩耗を緩和することができる。
Further, according to the nozzle 1, a plurality of vertical grooves 38 intersecting the second sheet portion 31 are formed in the second needle 7, and the plurality of vertical grooves 38 intersect the second sheet portion 31, thereby The two sheet portions 31 are partially recessed in a concave shape.
The plurality of vertical grooves 38 can disturb the fuel flow toward the second injection hole 11 when the second needle 7 is separated from the seat surface 9. For this reason, in the normal fuel injection performed from the 2nd injection hole 11, the atomization state of a fuel can be improved. Further, when the second needle 7 is seated on the seat surface 9, the fuel remaining in the longitudinal groove 38 functions as a lubricant, so that the wear of the second seat portion 31 can be reduced.

また、ノズル1によれば、第2ニードル7には、複数の縦溝38に交差するとともに、第2ニードル7がシート面9に着座しているときに開口部13に重なる横溝39が穿設されている。
これにより、第2ニードル7がシート面9に着座しているときに縦溝38の位置と開口部13の位置とが重なっていなくても、縦溝38に流入した燃料が、横溝39を通って確実に第2噴孔11から噴射される。このため、低負荷運転が続いても、第2噴孔11の内壁や外部開口部の周縁にデポジットが成長するのを確実に防止することができる。
Further, according to the nozzle 1, the second needle 7 has a transverse groove 39 that intersects the plurality of longitudinal grooves 38 and overlaps the opening 13 when the second needle 7 is seated on the seat surface 9. Has been.
Thus, even when the position of the vertical groove 38 and the position of the opening 13 do not overlap when the second needle 7 is seated on the seat surface 9, the fuel that has flowed into the vertical groove 38 passes through the horizontal groove 39. It is surely ejected from the second nozzle hole 11. For this reason, even if the low load operation continues, it is possible to reliably prevent deposits from growing on the inner wall of the second nozzle hole 11 and the peripheral edge of the outer opening.

実施例2のノズル1によれば、図6に示すように、ボディ8には、開口部13と第2被シート部32とを接続する溝41が穿設され、溝41を第2被シート部32に接続することで、第2被シート部32が部分的に凹状に窪んでいる。
これにより、燃料流路34と燃料流路35とを連通させるための加工を、極めて狭い範囲に限定することができる。つまり、開口部13と第2被シート部32との間のように、極めて狭い範囲を穿設するだけで、燃料流路34と燃料流路35とを常に連通させることができる。
According to the nozzle 1 of the second embodiment, as shown in FIG. 6, the body 8 is provided with a groove 41 connecting the opening 13 and the second sheet receiving portion 32, and the groove 41 is formed as the second sheet receiving target. By connecting to the portion 32, the second sheet receiving portion 32 is partially recessed in a concave shape.
Thereby, the process for communicating the fuel flow path 34 and the fuel flow path 35 can be limited to a very narrow range. That is, the fuel flow path 34 and the fuel flow path 35 can always be communicated with each other only by drilling a very narrow range, such as between the opening 13 and the second sheet receiving portion 32.

〔変形例〕
実施例1、2のノズル1によれば、燃料流路34と燃料流路35とを連通させる凹状の窪みは、線状の縦溝38や溝41を穿設することで設けられていたが、このような形態に限定されず、種々の形状の穴を設けることで凹状に窪ませてもよい。
また、実施例1、2のノズル1によれば、第2シート部31および第2被シート部32の少なくとも一方が凹状に窪んでいたが、第2シート部31および第2被シート部32の両方を凹状に窪めて燃料流路34と燃料流路35とを連通させてもよい。
さらに、実施例1のノズル1によれば、横溝39が複数の縦溝38に交差するように穿設されていたが、横溝39を穿設せずに縦溝38の本数を増やしたり縦溝38の周方向幅aを拡大する等して、第2ニードル7がシート面9に着座しているときに縦溝38が開口部13に重なるようにしてもよい。
[Modification]
According to the nozzles 1 of the first and second embodiments, the concave depression that allows the fuel flow path 34 and the fuel flow path 35 to communicate with each other was provided by drilling the linear vertical grooves 38 and the grooves 41. However, the present invention is not limited to such a form, and may be recessed in a concave shape by providing holes of various shapes.
Further, according to the nozzles 1 of Examples 1 and 2, at least one of the second sheet portion 31 and the second sheet receiving portion 32 was recessed in a concave shape, but the second sheet portion 31 and the second sheet receiving portion 32 Both of them may be recessed to allow the fuel flow path 34 and the fuel flow path 35 to communicate with each other.
Furthermore, according to the nozzle 1 of the first embodiment, the horizontal grooves 39 are formed so as to intersect with the plurality of vertical grooves 38. However, the number of the vertical grooves 38 can be increased without forming the horizontal grooves 39 or the vertical grooves can be formed. The vertical groove 38 may overlap the opening 13 when the second needle 7 is seated on the seat surface 9, for example, by enlarging the circumferential width a of 38.

燃料噴射ノズルの全体の構成図である(実施例1)。1 is a configuration diagram of an entire fuel injection nozzle (Example 1). FIG. 第1、第2噴孔が両方とも閉鎖されている状態を示す燃料噴射ノズルの先端の構成図である(実施例1)。(Example 1) which is a block diagram of the front-end | tip of a fuel-injection nozzle which shows the state by which both the 1st, 2nd injection hole is closed. (a)は第2ニードルの先端部を示す構成図であり、(b)は(a)のA−A断面図である(実施例1)。(A) is a block diagram which shows the front-end | tip part of a 2nd needle, (b) is AA sectional drawing of (a) (Example 1). 第2噴孔のみが閉鎖されている状態を示す燃料噴射ノズルの先端の構成図である(実施例1)。(Example 1) which is a block diagram of the front-end | tip of a fuel-injection nozzle which shows the state by which only the 2nd injection hole is closed. 第1、第2噴孔が両方とも開放されている状態を示す燃料噴射ノズルの先端の構成図である(実施例1)。(Example 1) which is a block diagram of the front-end | tip of the fuel-injection nozzle which shows the state by which the 1st, 2nd injection hole is both open | released. (a)は第2噴孔のみが閉鎖されている状態を示す燃料噴射ノズルの先端の構成図であり、(b)は燃料噴射ノズルの先端の要部を示す構成図である(実施例2)。(A) is a block diagram of the front-end | tip of a fuel injection nozzle which shows the state by which only the 2nd injection hole is closed, (b) is a block diagram which shows the principal part of the front-end | tip of a fuel injection nozzle (Example 2). ). 第1、第2噴孔が両方とも閉鎖されている状態を示す燃料噴射ノズルの先端の構成図である(従来例)。It is a block diagram of the front-end | tip of a fuel-injection nozzle which shows the state by which the 1st, 2nd injection hole is both closed (conventional example). 第2噴孔のみが閉鎖されている状態を示す燃料噴射ノズルの先端の構成図である(従来例)。It is a block diagram of the front-end | tip of a fuel-injection nozzle which shows the state by which only the 2nd injection hole is closed (conventional example). 第1、第2噴孔が両方とも開放されている状態を示す燃料噴射ノズルの先端の構成図である(従来例)。It is a block diagram of the front-end | tip of a fuel-injection nozzle which shows the state by which the 1st, 2nd injection hole is both open | released (conventional example).

符号の説明Explanation of symbols

1 ノズル(燃料噴射ノズル)
6 第1ニードル
7 第2ニードル
8 ボディ
9 シート面
10 第1噴孔
11 第2噴孔
12 開口部(第1噴孔の開口部)
13 開口部(第2噴孔の開口部)
26 燃料流路
31 第2シート部
32 第2被シート部
34 燃料流路
35 燃料流路
38 縦溝
39 横溝
41 溝
1 Nozzle (fuel injection nozzle)
6 1st needle 7 2nd needle 8 Body 9 Seat surface 10 1st injection hole 11 2nd injection hole 12 Opening part (opening part of 1st injection hole)
13 opening (opening of 2nd nozzle hole)
26 Fuel channel 31 Second sheet portion 32 Second sheet portion 34 Fuel channel 35 Fuel channel 38 Vertical groove 39 Horizontal groove 41 Groove

Claims (4)

筒状に設けられ、軸方向に変位する第1ニードルと、
この第1ニードルの内周に摺動自在に支持され、軸方向に変位する第2ニードルと、
前記第1ニードルおよび前記第2ニードルを収容し、前記第1ニードルおよび前記第2ニードルとともに先端に向かい燃料が流れる燃料流路を内部に形成するボディとを備え、
このボディの先端部内側に設けられたシート面に、前記第1ニードルにより開閉される第1噴孔、および前記第2ニードルにより開閉される第2噴孔が、燃料の流れる方向に対し上流側から順次に開口し、
前記第1ニードルは、前記第1噴孔の開口部よりも上流側で前記シート面に離着することで前記第1噴孔を開閉し、
前記第2ニードルは、前記第1噴孔の開口部よりも下流側、かつ前記第2噴孔の開口部よりも上流側で前記シート面に離着することで前記第2噴孔を開閉する燃料噴射ノズルにおいて、
前記シート面に着座する前記第2ニードルの部位を第2シート部、この第2シート部に着座される前記シート面上の部位を第2被シート部と定義すると、
この第2被シート部よりも下流側の前記燃料流路と前記第2被シート部よりも上流側の前記燃料流路とが常に連通するように、前記第2シート部および前記第2被シート部の少なくとも一方が部分的に凹状に窪んでいることを特徴とする燃料噴射ノズル。
A first needle provided in a cylindrical shape and displaced in the axial direction;
A second needle that is slidably supported on the inner periphery of the first needle and is displaced in the axial direction;
A body that houses the first needle and the second needle, and that forms a fuel flow path in which fuel flows together with the first needle and the second needle toward the tip,
A first injection hole that is opened and closed by the first needle and a second injection hole that is opened and closed by the second needle are provided upstream of the fuel flow direction on a seat surface provided inside the front end of the body. Open sequentially from
The first needle opens and closes the first nozzle hole by being attached to and detached from the seat surface upstream of the opening of the first nozzle hole,
The second needle opens and closes the second nozzle hole by being attached to and detached from the seat surface downstream of the opening of the first nozzle hole and upstream of the opening of the second nozzle hole. In the fuel injection nozzle,
When the portion of the second needle seated on the seat surface is defined as the second seat portion, and the portion on the seat surface seated on the second seat portion is defined as the second seat portion,
The second sheet portion and the second sheet so that the fuel channel downstream of the second sheet portion and the fuel channel upstream of the second sheet portion are always in communication. A fuel injection nozzle, wherein at least one of the portions is partially recessed in a concave shape.
請求項1に記載の燃料噴射ノズルにおいて、
前記第2ニードルには、前記第2シート部に交差する複数の縦溝が穿設され、
この複数の縦溝が前記第2シート部に交差することで、前記第2シート部が部分的に凹状に窪んでい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 second needle has a plurality of longitudinal grooves that intersect the second seat portion,
The fuel injection nozzle, wherein the plurality of longitudinal grooves intersect the second sheet portion, so that the second sheet portion is partially recessed in a concave shape.
請求項2に記載の燃料噴射ノズルにおいて、
前記第2ニードルには、前記複数の縦溝に交差するとともに、前記第2ニードルが前記シート面に着座しているときに前記第2噴孔の開口部に重なる横溝が穿設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 2,
The second needle has a transverse groove that intersects the plurality of longitudinal grooves and overlaps the opening of the second nozzle hole when the second needle is seated on the seat surface. A fuel injection nozzle characterized by.
請求項1に記載の燃料噴射ノズルにおいて、
前記ボディには、前記第2噴孔の開口部と前記第2被シート部とを接続する溝が穿設され、
この溝を前記第2被シート部に接続することで、前記第2被シート部が部分的に凹状に窪んでい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 body is provided with a groove connecting the opening of the second nozzle hole and the second sheet receiving portion,
By connecting this groove to the second sheet receiving portion, the second sheet receiving portion is partially recessed in a concave shape.
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