JP2010043542A - Fuel injection valve - Google Patents

Fuel injection valve Download PDF

Info

Publication number
JP2010043542A
JP2010043542A JP2008206105A JP2008206105A JP2010043542A JP 2010043542 A JP2010043542 A JP 2010043542A JP 2008206105 A JP2008206105 A JP 2008206105A JP 2008206105 A JP2008206105 A JP 2008206105A JP 2010043542 A JP2010043542 A JP 2010043542A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piston
fuel injection
movement restricting
injection valve
restricting portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008206105A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4888453B2 (en
Inventor
Makoto Iwamuro
誠 岩室
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2008206105A priority Critical patent/JP4888453B2/en
Priority to DE200910028231 priority patent/DE102009028231A1/en
Publication of JP2010043542A publication Critical patent/JP2010043542A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4888453B2 publication Critical patent/JP4888453B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/0603Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using piezoelectric or magnetostrictive operating means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/30Fuel-injection apparatus having mechanical parts, the movement of which is damped
    • F02M2200/304Fuel-injection apparatus having mechanical parts, the movement of which is damped using hydraulic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/70Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger
    • F02M2200/703Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger hydraulic

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel injection valve stabilizing a fuel injection quantity while inhibiting a rise of manufacturing cost. <P>SOLUTION: The fuel injection valve 1 includes an actuator 2 including a piezoelectric element 22 and a displacement take out part 24 transmitting expansion and contraction of the piezoelectric element 22 to an outside, and a valve element 3 actuated by the actuator 2. A movement regulation part 45 regulating movement of the displacement take out part 24 when the piezoelectric element 22 reaches a prescribed expansion quantity is provided at an outside of the actuator 2. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料噴射弁に関する。   The present invention relates to a fuel injection valve.

噴孔を開閉する弁要素の駆動を制御するアクチュエータとして、ピエゾ素子を利用した燃料噴射弁が知られている。アクチュエータは、板状のピエゾ素子を複数枚、板厚方向に積層させることにより形成されるスタック、およびそのスタックの一方の端部に電圧を印加することにより伸縮するピエゾ素子の変位をアクチュエータの外部に取り出し、その変位を弁要素に伝達する変位取出部を備えている。   A fuel injection valve using a piezo element is known as an actuator that controls driving of a valve element that opens and closes a nozzle hole. An actuator is a stack formed by laminating a plurality of plate-like piezoelectric elements in the thickness direction, and the displacement of the piezoelectric element that expands and contracts by applying a voltage to one end of the stack is external to the actuator. And a displacement extracting portion for transmitting the displacement to the valve element.

しかしながら、ピエゾ素子の伸長時、慣性により必要以上に伸長することによりピエゾ素子が振動する。その振動は、変位取出部を介して弁要素にまで伝達される。弁要素にピエゾ素子にて発生した振動が伝達されると、弁要素の閉弁時の位置が安定せず、燃料噴射量が安定しないという問題が発生する。   However, when the piezo element is extended, the piezo element is vibrated by extending more than necessary due to inertia. The vibration is transmitted to the valve element via the displacement extraction portion. If the vibration generated by the piezo element is transmitted to the valve element, the position of the valve element when it is closed is not stable and the fuel injection amount is not stable.

例えば、特許文献1や特許文献2には、アクチュエータのケーシングの内部に設けられる積層されたピエゾ素子の一方の端部にショックを吸収するダンピングエレメントや、積層されるピエゾ素子間にピエゾ素子の機械振動を吸収する吸収層を設けることにより、振動を抑制する構造が開示されている。
欧州特許出願公開第1647703号明細書 国際公開第2006/131106号パンフレット
For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose a damping element that absorbs shock at one end of a stacked piezo element provided inside an actuator casing, and a piezo element machine between stacked piezo elements. A structure that suppresses vibration by providing an absorption layer that absorbs vibration is disclosed.
European Patent Application No. 1647703 International Publication No. 2006/131106 Pamphlet

しかしながら、上記各文献1、2に開示されているアクチュエータでは、振動を吸収する部材がアクチュエータ内部に収容される構造となっているため、アクチュエータの構造が複雑となり、アクチュエータのコストが上昇する。このため、このアクチュエータを使用した燃料噴射弁の製造コストが上昇してしまう。   However, the actuators disclosed in each of the documents 1 and 2 have a structure in which a member that absorbs vibration is accommodated inside the actuator, so that the structure of the actuator becomes complicated and the cost of the actuator increases. For this reason, the manufacturing cost of the fuel injection valve using this actuator will rise.

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、製造コストの上昇を抑制しつつ、燃料噴射量を安定させることができる燃料噴射弁を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a fuel injection valve capable of stabilizing the fuel injection amount while suppressing an increase in manufacturing cost.

請求項1に記載の発明は、燃料を噴射する燃料噴射弁において、噴孔が形成されているハウジングと、ハウジングに収容され、噴孔を開閉する弁要素と、弁要素の開閉動作を制御するアクチュエータと、を備え、アクチュエータは、電圧を印加することにより伸縮するピエゾ素子、およびピエゾ素子の伸縮する際の変位をアクチュエータの外部に取り出し、弁要素に伝達する変位取出部を有し、アクチュエータの外部には、ピエゾ素子が所定の伸長量に達したときに、変位取出部の移動を規制する移動規制部が設けられていることを特徴としている。   According to a first aspect of the present invention, in a fuel injection valve that injects fuel, a housing in which an injection hole is formed, a valve element that is accommodated in the housing and opens and closes the injection hole, and an opening and closing operation of the valve element is controlled. An actuator, and the actuator has a piezoelectric element that expands and contracts when a voltage is applied, and a displacement extraction unit that extracts a displacement when the piezoelectric element expands and contracts to the outside of the actuator and transmits the displacement to the valve element. The outside is characterized in that a movement restricting portion for restricting the movement of the displacement extracting portion when the piezoelectric element reaches a predetermined extension amount is provided.

この発明によれば、ピエゾ素子に所定の電圧を印加し、ピエゾ素子が所定の伸長量に達したときに、変位取出部の移動を規制する移動規制部がアクチュエータの外部に設けられているため、該素子が所定の伸長量以上に伸びてしまうこと抑制することができる。これにより、該素子の伸長時、慣性により所定の伸長量以上に伸びてしまうことにより発生する該素子の振動が抑えられ、変位取出部に伝達されるのを極力抑えることができる。   According to the present invention, the movement restricting portion that restricts the movement of the displacement extracting portion when the predetermined voltage is applied to the piezoelectric element and the piezoelectric element reaches the predetermined extension amount is provided outside the actuator. The element can be prevented from extending beyond a predetermined extension amount. As a result, when the element is extended, vibration of the element that is generated due to inertia exceeding the predetermined extension amount is suppressed, and transmission to the displacement extraction portion can be suppressed as much as possible.

該素子の伸長時における変位取出部の振動が抑えられるので、弁要素の動作を安定させることができ、ひいては噴射量を安定させることができる。また、この移動規制部は、アクチュエータの外部に設けられているため、ピエゾ素子の伸長時の振動を吸収する部材をアクチュエータ内に設ける従来技術に比べ、アクチュエータの構造を簡単とすることができ、ひいては、燃料噴射弁の製造コストの上昇を抑制することができる。これにより、製造コストの上昇を抑制しつつ、燃料噴射量を安定させることができる燃料噴射弁を提供することができる。   Since the vibration of the displacement extraction portion when the element is extended can be suppressed, the operation of the valve element can be stabilized, and consequently the injection amount can be stabilized. In addition, since this movement restricting portion is provided outside the actuator, the structure of the actuator can be simplified compared to the conventional technique in which a member that absorbs vibration during expansion of the piezo element is provided in the actuator. As a result, an increase in the manufacturing cost of the fuel injection valve can be suppressed. Thereby, it is possible to provide a fuel injection valve capable of stabilizing the fuel injection amount while suppressing an increase in manufacturing cost.

請求項2に記載の発明は、弁要素は、変位取出部の変位を液圧に変換する液圧発生部、および液圧発生部にて発生した液圧を駆動源とし、噴孔を開閉する弁部材を備えており、液圧発生部は、ピストン、およびピストンを軸方向に摺動可能に支持し、ピストンとの間に液圧室を形成するシリンダを有し、移動規制部材は、ピストンとシリンダとの間に設けられていることを特徴としている。   According to the second aspect of the present invention, the valve element opens and closes the nozzle hole using the hydraulic pressure generating unit that converts the displacement of the displacement extracting unit into the hydraulic pressure, and the hydraulic pressure generated at the hydraulic pressure generating unit as a drive source. The hydraulic pressure generating unit includes a piston and a cylinder that slidably supports the piston in the axial direction and forms a hydraulic pressure chamber between the piston and the movement restricting member. It is characterized by being provided between the cylinder and the cylinder.

変位取出部の変位を液圧発生部にて液圧に変換し、変換した液圧を駆動源として弁部材を駆動させる弁要素を備える燃料噴射弁においては、液圧発生部のピストンの振動により発生する液圧の脈動が弁部材の駆動の安定性を損ねる原因の一つとなる。   In a fuel injection valve having a valve element that converts the displacement of the displacement extraction portion into a hydraulic pressure at the hydraulic pressure generation portion and drives the valve member using the converted hydraulic pressure as a drive source, the vibration is caused by the vibration of the piston of the hydraulic pressure generation portion. The pulsation of the generated hydraulic pressure is one of the causes that impairs the driving stability of the valve member.

この発明によれば、液圧発生部のピストンとシリンダとの間に移動規制部を設けているため、アクチュエータの変位取出部の振動を抑制するとともに、直に液圧室内の液圧の脈動を抑制することができる。これにより、液圧で駆動する弁部材の動作を安定させることができ、燃料噴射量を安定させることができる。   According to this invention, since the movement restricting portion is provided between the piston and the cylinder of the hydraulic pressure generating portion, the vibration of the displacement extracting portion of the actuator is suppressed and the pulsation of the hydraulic pressure in the hydraulic pressure chamber is directly caused. Can be suppressed. Thereby, the operation of the valve member driven by the hydraulic pressure can be stabilized, and the fuel injection amount can be stabilized.

請求項3に記載の発明は、移動規制部は、ピストン、またはシリンダのいずれか一方に固定されていることを特徴としている。   The invention according to claim 3 is characterized in that the movement restricting portion is fixed to either the piston or the cylinder.

この発明によれば、移動規制部はピストンまたはシリンダのいずれか一方に固定されているので、移動規制部がピストンおよびシリンダの移動を規制していない状態のとき、移動規制部がピストンとシリンダとの間で浮遊して、ピストンまたはシリンダに衝突することによる騒音の発生を防ぐことができる。   According to the present invention, since the movement restricting portion is fixed to either the piston or the cylinder, when the movement restricting portion does not restrict the movement of the piston and the cylinder, the movement restricting portion includes the piston and the cylinder. It is possible to prevent generation of noise due to floating between the cylinders and colliding with the piston or the cylinder.

請求項4に記載の発明は、移動規制部は、ピストン、またはシリンダのいずれか一方と一体に形成されていることを特徴としている。   The invention according to claim 4 is characterized in that the movement restricting portion is formed integrally with either the piston or the cylinder.

この発明によれば、移動規制部はピストンまたはシリンダのいずれか一方と一体に形成されているので、移動規制部がピストンおよびシリンダの移動を規制していない状態のとき、移動規制部がピストンとシリンダとの間で浮遊して、ピストンまたはシリンダに衝突することによる騒音の発生を防ぐことができる。また、移動規制部を別部品として設ける必要がなくなるため、液圧発生部の構造を簡単にすることができる。   According to this invention, since the movement restricting portion is formed integrally with either the piston or the cylinder, when the movement restricting portion does not restrict the movement of the piston and the cylinder, the movement restricting portion is connected to the piston. It is possible to prevent generation of noise due to floating with the cylinder and colliding with the piston or the cylinder. Further, since it is not necessary to provide the movement restricting part as a separate part, the structure of the hydraulic pressure generating part can be simplified.

請求項5に記載の発明は、移動規制部は、液圧発生部の液圧室内に収容されていることを特徴としている。   The invention according to claim 5 is characterized in that the movement restricting portion is accommodated in the hydraulic pressure chamber of the hydraulic pressure generating portion.

ここで、移動規制部が変位取出部の移動を規制すべく、ピストンまたはシリンダのいずれか一方に衝突する際、少なからず騒音が発生するという問題が発生するおそれがある。   Here, when the movement restricting portion collides with either the piston or the cylinder so as to restrict the movement of the displacement extracting portion, there is a possibility that a problem that noise is generated is generated.

この問題に対し、請求項5に記載の発明によれば、移動規制部は、液圧発生部の液圧室内に収容されているため、移動規制部がピストンまたはシリンダに衝突する際の騒音を極力燃料噴射弁の外部に放出させないようにすることができる。   With respect to this problem, according to the invention described in claim 5, since the movement restricting portion is housed in the hydraulic pressure chamber of the hydraulic pressure generating portion, the noise when the movement restricting portion collides with the piston or the cylinder is reduced. As much as possible, it can be prevented from being discharged outside the fuel injection valve.

請求項6に記載の発明では、移動規制部の弾性係数は、ピストンまたはシリンダのうち、移動規制部が衝突するいずれか一方の弾性係数よりも低いことを特徴としている。   The invention according to claim 6 is characterized in that the elastic coefficient of the movement restricting portion is lower than the elastic coefficient of any one of the piston or cylinder that the movement restricting portion collides.

この発明によれば、移動規制部の弾性係数は、ピストンまたはシリンダのうち、移動規制部と衝突するいずれか一方の弾性係数よりも低いので、移動規制部とピストンまたはシリンダとが衝突する際に発生する騒音を極力抑えることができる。   According to this invention, since the elastic coefficient of the movement restricting portion is lower than the elastic coefficient of any one of the piston or cylinder that collides with the movement restricting portion, when the movement restricting portion and the piston or cylinder collide. The generated noise can be suppressed as much as possible.

ここでいう弾性係数とは、移動規制部の材料自体の弾性係数を意味していることはもちろん、ピストンまたはシリンダと衝突する際の移動規制部の捩れや撓みを伴う形状の変化による弾性係数も含んでいる。   The elastic coefficient here means not only the elastic coefficient of the material itself of the movement restricting part, but also the elastic coefficient due to the shape change accompanied by twisting or bending of the movement restricting part when colliding with the piston or the cylinder. Contains.

請求項7に記載の発明は、移動規制部は、ハウジングに固定され、直接、変位取出部の移動を規制することを特徴としている。   The invention described in claim 7 is characterized in that the movement restricting portion is fixed to the housing and directly restricts the movement of the displacement extracting portion.

この発明によれば、液圧発生部よりも体格の大きい部材であるハウジングに、移動規制部を固定しているため、移動規制部を液圧発生部に組み付ける、または液圧発生部に形成する場合に比べ、製造コストの上昇を極力抑えることができる。   According to this invention, since the movement restricting portion is fixed to the housing which is a member having a larger physique than the hydraulic pressure generating portion, the movement restricting portion is assembled to the hydraulic pressure generating portion or formed in the hydraulic pressure generating portion. Compared to the case, an increase in manufacturing cost can be suppressed as much as possible.

請求項8に記載の発明では、移動規制部の弾性係数は、移動規制部が衝突する変位取出部の弾性係数よりも低いことを特徴としている。   The invention according to claim 8 is characterized in that the elastic coefficient of the movement restricting portion is lower than the elastic coefficient of the displacement extracting portion with which the movement restricting portion collides.

この発明によれば、移動規制部の弾性係数は、移動規制部と衝突する変位取出部の弾性係数よりも低いので、移動規制部と変位取出部とが衝突する際に発生する騒音を極力抑えることができる。   According to this invention, since the elastic coefficient of the movement restricting portion is lower than the elastic coefficient of the displacement extracting portion that collides with the movement restricting portion, the noise generated when the movement restricting portion and the displacement extracting portion collide is suppressed as much as possible. be able to.

請求項6と同様に、ここでいう弾性係数とは、移動規制部の材料自体の弾性係数を示すとともに、移動規制部が、ピストンまたはシリンダと衝突する際に形状が変化することによる弾性係数も含んでいる。   As in the sixth aspect, the elastic coefficient here indicates the elastic coefficient of the material of the movement restricting portion itself, and the elastic coefficient due to the change in shape when the movement restricting portion collides with the piston or the cylinder. Contains.

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1および図2は、第1実施形態における燃料噴射弁1の断面図である。図1における燃料噴射弁1は、噴孔57を閉弁した状態を示し、図2における燃料噴射弁1は、噴孔57を開弁した状態を示している。燃料噴射弁1は、図示しない内燃機関の各気筒に直接燃料を供給可能に取付けられている。
(First embodiment)
1 and 2 are cross-sectional views of the fuel injection valve 1 in the first embodiment. The fuel injection valve 1 in FIG. 1 shows a state where the injection hole 57 is closed, and the fuel injection valve 1 in FIG. 2 shows a state where the injection hole 57 is opened. The fuel injection valve 1 is attached so that fuel can be directly supplied to each cylinder of an internal combustion engine (not shown).

燃料噴射弁1は、アクチュエータ2および弁要素3を備えている。アクチュエータ2および弁要素3は、棒状のハウジング5内に軸方向に並んで収容されている。   The fuel injection valve 1 includes an actuator 2 and a valve element 3. The actuator 2 and the valve element 3 are accommodated in a rod-shaped housing 5 side by side in the axial direction.

ハウジング5は、アクチュエータ2および弁要素3の一部を収容するホルダボデー51、および弁要素3の一部を収容するノズルボデー55から構成されている。   The housing 5 includes a holder body 51 that houses a part of the actuator 2 and the valve element 3, and a nozzle body 55 that houses a part of the valve element 3.

ホルダボデー51は、内部に空洞を有する筒状に形成されており、上端部52(ノズルボデー55とは反対側の端部)は塞がっている。上端部52にてアクチュエータ2の上端部を支持している。アクチュエータ2の下端部には、弁要素3が配置されている。下端部は開口しており、ノズルボデー55が接続されている。ホルダボデー51の側壁部53には、ホルダボデー51内部に燃料を供給する吸入口54が形成されている。   The holder body 51 is formed in a cylindrical shape having a cavity inside, and the upper end 52 (the end opposite to the nozzle body 55) is closed. The upper end portion 52 supports the upper end portion of the actuator 2. A valve element 3 is disposed at the lower end of the actuator 2. The lower end is open and the nozzle body 55 is connected. A suction port 54 for supplying fuel into the holder body 51 is formed in the side wall 53 of the holder body 51.

ノズルボデー55は、内部に空洞を有する筒状に形成されており、下端部56(ホルダボデー51とは反対側)は塞がっている。ノズルボデー55の空洞は、ホルダボデー51の空洞と繋がっている。下端部56には、ノズルボデー55の内部とノズルボデー55の外部とを連通する噴孔57が形成されている。ホルダボデー51の内部に流入した燃料は、ノズルボデー55の内部に流入し、噴孔57を介して、噴射される。噴孔57は、弁要素3にて開閉が制御される。   The nozzle body 55 is formed in a cylindrical shape having a hollow inside, and the lower end portion 56 (the side opposite to the holder body 51) is closed. The cavity of the nozzle body 55 is connected to the cavity of the holder body 51. The lower end portion 56 is formed with a nozzle hole 57 that communicates the inside of the nozzle body 55 and the outside of the nozzle body 55. The fuel that has flowed into the holder body 51 flows into the nozzle body 55 and is injected through the injection holes 57. The opening and closing of the nozzle hole 57 is controlled by the valve element 3.

アクチュエータ2は、ピエゾスタック21、固定部材23、変位取出部24、ダイヤフラム25およびケーシング26等から構成されている。ピエゾスタック21は、複数の板状のピエゾ素子22を板厚方向に積み重ねて形成されるものであり、筒状に形成されているケーシング26内に収容される。ピエゾスタック21は、図1に示すように燃料噴射弁1の外部より電圧が印加されると、印加された電圧の大きさに応じてピエゾ素子22の板厚方向に伸長し、電圧の印加が解除されるとピエゾ素子22は収縮し、ほぼ電圧が印加される前の状態にまで戻る。   The actuator 2 includes a piezo stack 21, a fixing member 23, a displacement extraction portion 24, a diaphragm 25, a casing 26, and the like. The piezo stack 21 is formed by stacking a plurality of plate-like piezo elements 22 in the plate thickness direction, and is housed in a cylindrical casing 26. As shown in FIG. 1, when a voltage is applied from the outside of the fuel injection valve 1, the piezo stack 21 extends in the thickness direction of the piezo element 22 in accordance with the magnitude of the applied voltage. When released, the piezo element 22 contracts and returns almost to the state before the voltage is applied.

固定部材23は、ケーシング26の一方の端部に固定されている。固定部材23の内側は、ピエゾスタック21の弁要素3とは反対側の一方の端部を支持する。固定部材23の外側は、ホルダボデー51の上端部52に支持される。   The fixing member 23 is fixed to one end of the casing 26. The inner side of the fixing member 23 supports one end of the piezo stack 21 opposite to the valve element 3. The outer side of the fixing member 23 is supported by the upper end portion 52 of the holder body 51.

変位取出部24は、ケーシング26の内周側に軸方向に摺動可能に支持されている。変位取出部24は、ピエゾスタック21の他方の端部に支持されている。変位取出部24の弁要素3側の端部は、ケーシング26の端部よりも下方に突き出ている。変位取出部24の下端部は、弁要素3の一部である液圧発生部36に常に当接している。   The displacement extraction portion 24 is supported on the inner peripheral side of the casing 26 so as to be slidable in the axial direction. The displacement extraction part 24 is supported by the other end of the piezo stack 21. The end of the displacement extraction portion 24 on the valve element 3 side protrudes downward from the end of the casing 26. The lower end portion of the displacement extraction portion 24 is always in contact with a hydraulic pressure generation portion 36 that is a part of the valve element 3.

ダイヤフラム25は、環状に形成され、ケーシング26の変位取出部24側の端部に固定されている。ダイヤフラム25の外周側の端部は、ケーシング26の端部に固定され、内周側の端部は、変位取出部24の側壁に常に当接している。これにより、変位取出部24が軸方向に往復移動しても、ケーシング26の内部にケーシング26の外部に満たされている燃料が侵入することを抑制することができる。   The diaphragm 25 is formed in an annular shape and is fixed to an end portion of the casing 26 on the displacement extraction portion 24 side. The outer peripheral end of the diaphragm 25 is fixed to the end of the casing 26, and the inner peripheral end is always in contact with the side wall of the displacement extracting portion 24. Thereby, even if the displacement extraction part 24 reciprocates in an axial direction, it can suppress that the fuel with which the exterior of the casing 26 was filled in the inside of the casing 26 penetrate | invades.

アクチュエータ2のピエゾスタック21に所定の電圧が印加されると、印加された電圧の大きさに応じてピエゾスタック21が所定の長さ伸長する。ピエゾスタック21の上方は、固定部材23にて移動が規制されているため、ピエゾスタック21が伸長すると、ピエゾスタック21の変位取出部24が当接されている他方の端部が下方に伸長量に応じた分だけ移動する。それに伴い、ピエゾスタック21の伸長量に応じた分だけ、変位取出部24も下方に移動する。   When a predetermined voltage is applied to the piezo stack 21 of the actuator 2, the piezo stack 21 extends a predetermined length according to the magnitude of the applied voltage. Since the movement of the upper portion of the piezo stack 21 is restricted by the fixing member 23, when the piezo stack 21 is extended, the other end of the piezo stack 21 with which the displacement extraction portion 24 is in contact is extended downward. Move by the amount corresponding to. Along with this, the displacement extraction unit 24 also moves downward by an amount corresponding to the extension amount of the piezo stack 21.

その後、電圧の印加を解除するとピエゾスタック21は収縮し、ほぼ電圧が印加される前の状態まで戻る。それに伴い、変位取出部24ももとの位置に移動する。   Thereafter, when the application of the voltage is released, the piezo stack 21 contracts and returns almost to the state before the voltage is applied. Along with this, the displacement extraction unit 24 also moves to the original position.

アクチュエータ2の下方に配置されている弁要素3は、弁部材31、および液圧発生部36などから構成されている。   The valve element 3 disposed below the actuator 2 includes a valve member 31 and a hydraulic pressure generator 36.

弁部材31は、先端32がノズルボデー55の下端部の内壁に離着座することにより、噴孔57からの燃料の噴射、非噴射を制御する。弁部材31は、筒状に形成されている。弁部材31は、先端32に向かうほど外径が小さくなっており、途中、段差部33、34が二箇所形成されている。弁部材31の段差部33と、段差部34との間の側壁がノズルボデー55の内壁に軸方向に摺動可能に支持されている。弁部材31の内部には、上端部から下側の段差部34付近にかけて軸方向に延びる通路35が形成されている。先端32側の通路35は、下側の段差部34の側壁と連通している。   The valve member 31 controls the injection and non-injection of fuel from the injection hole 57 by the tip 32 being seated on the inner wall of the lower end portion of the nozzle body 55. The valve member 31 is formed in a cylindrical shape. The outer diameter of the valve member 31 decreases toward the tip 32, and two stepped portions 33 and 34 are formed in the middle. A side wall between the stepped portion 33 of the valve member 31 and the stepped portion 34 is supported on the inner wall of the nozzle body 55 so as to be slidable in the axial direction. A passage 35 extending in the axial direction is formed in the valve member 31 from the upper end portion to the vicinity of the lower step portion 34. The passage 35 on the distal end 32 side communicates with the side wall of the lower step portion 34.

ノズルボデー55は、弁部材31の上端部との間に、上側の段差部33を取り囲むような収容室58を形成している。収容室58には、内装シリンダ47、スプリング48が収容されている。内装シリンダ47は、段差部33よりも上側の弁部材31の側壁を軸方向に摺動可能に支持する。内装シリンダ47の上端部は、後述するシリンダ39の下端部の外壁に当接する。スプリング48は、収容室58の底部と内装シリンダ47の下端部との間に配置され、常に内装シリンダ47を上方に付勢する。   The nozzle body 55 forms an accommodation chamber 58 that surrounds the upper stepped portion 33 between the upper end portion of the valve member 31. An interior cylinder 47 and a spring 48 are accommodated in the accommodation chamber 58. The internal cylinder 47 supports the side wall of the valve member 31 above the step portion 33 so as to be slidable in the axial direction. The upper end portion of the interior cylinder 47 abuts on the outer wall of the lower end portion of a cylinder 39 described later. The spring 48 is disposed between the bottom of the storage chamber 58 and the lower end of the interior cylinder 47, and always urges the interior cylinder 47 upward.

内装シリンダ47がシリンダ39の下端部の外壁に当接すると、通路35と収容室58とが区画される。ノズルボデー55は、下側の段差部34よりも下側に燃料溜り室59を形成する。   When the internal cylinder 47 comes into contact with the outer wall of the lower end portion of the cylinder 39, the passage 35 and the storage chamber 58 are partitioned. The nozzle body 55 forms a fuel reservoir chamber 59 below the lower step 34.

通路35の上側から流入した燃料は、通路35を通って、燃料溜り室59に排出される。弁部材31にて噴孔57が閉弁されている状態では、燃料溜り室59に流入した燃料は、そこに留まる。弁部材31にて噴孔57が開弁されると、燃料溜り室59内の燃料が噴孔57を介して外部に噴射される。通路35の上側には、弁部材31を閉弁方向に付勢するスプリング49が収容されている。   The fuel that has flowed in from the upper side of the passage 35 passes through the passage 35 and is discharged into the fuel reservoir 59. In a state where the nozzle hole 57 is closed by the valve member 31, the fuel that has flowed into the fuel reservoir 59 remains there. When the injection hole 57 is opened by the valve member 31, the fuel in the fuel reservoir chamber 59 is injected outside through the injection hole 57. A spring 49 for biasing the valve member 31 in the valve closing direction is accommodated on the upper side of the passage 35.

通路35には、ホルダボデー51に流入した燃料が流入する。収容室58には、後述する液圧発生部36にて発生した液圧が流入する。上側の段差部33には、液圧発生部36にて発生した液圧が作用する。   The fuel that has flowed into the holder body 51 flows into the passage 35. The hydraulic pressure generated by the hydraulic pressure generator 36 described later flows into the storage chamber 58. The hydraulic pressure generated by the hydraulic pressure generator 36 acts on the upper step 33.

液圧発生部36は、弁部材31とアクチュエータ2との間に配置され、アクチュエータ2の変位取出部24の変位量を拡大する機構である。液圧発生部36は、ピストン37、シリンダ39、スリットスプリング44、および移動規制部45などから構成されている。   The hydraulic pressure generating unit 36 is a mechanism that is disposed between the valve member 31 and the actuator 2 and increases the amount of displacement of the displacement extracting unit 24 of the actuator 2. The hydraulic pressure generating unit 36 includes a piston 37, a cylinder 39, a slit spring 44, a movement restricting unit 45, and the like.

ピストン37は、柱状に形成され、上端部の外壁が変位取出部24に当接して配置される。ピストン37の下端部側は、底部41を有する筒状に形成されているシリンダ39に軸方向に摺動可能に収容されている。シリンダ39は、ピストン37の下端部、つまり頂部との間に液圧室46を形成する。シリンダ39は、ノズルボデー55の上端部に支持され、ホルダボデー51に収容されている。   The piston 37 is formed in a columnar shape, and the outer wall of the upper end portion is disposed in contact with the displacement extraction portion 24. The lower end side of the piston 37 is accommodated in a cylinder 39 formed in a cylindrical shape having a bottom 41 so as to be slidable in the axial direction. The cylinder 39 forms a hydraulic chamber 46 between the lower end portion of the piston 37, that is, the top portion. The cylinder 39 is supported on the upper end portion of the nozzle body 55 and is accommodated in the holder body 51.

液圧室46には常に燃料が充填されており、ピストン37が下方に移動することにより、液圧室46の容積が小さくなり、液圧室46の圧力が高まる。ピストン37が上方に移動すると、液圧室46内の圧力は低くなる。液圧室46には、ピストン37が上方に移動する際の液圧室46と液圧発生部36の周囲との間に発生する液圧差により、ピストン37とシリンダ39との摺動隙間などを介して燃料が充填される。   The hydraulic chamber 46 is always filled with fuel, and when the piston 37 moves downward, the volume of the hydraulic chamber 46 is reduced and the pressure of the hydraulic chamber 46 is increased. When the piston 37 moves upward, the pressure in the hydraulic chamber 46 decreases. The hydraulic pressure chamber 46 has a sliding gap between the piston 37 and the cylinder 39 due to a hydraulic pressure difference generated between the hydraulic pressure chamber 46 and the periphery of the hydraulic pressure generating portion 36 when the piston 37 moves upward. Via which the fuel is filled.

シリンダ39の下端部には、液圧室46と収容室58とを連通する第一連通路42と、弁部材31の通路35と外部とを連通する第二連通路43とが形成されている。図1では、第一連通路42と第二連通路43とが接続されているように見えるが、第一連通路42と第二連通路43は接続されていない。   A lower end portion of the cylinder 39 is formed with a first series passage 42 that communicates the fluid pressure chamber 46 and the storage chamber 58 and a second communication passage 43 that communicates the passage 35 of the valve member 31 and the outside. . In FIG. 1, the first series passage 42 and the second communication path 43 appear to be connected, but the first series path 42 and the second communication path 43 are not connected.

シリンダ39の周囲には、スリットスプリング44が配置されている。スリットスプリング44は、公知の構成で、例えば筒状の部材に周方向に延びるスリットを複数形成することによりバネ特性を発揮する。スリットスプリング44の上端部は、ピストン37に支持され、下端部はシリンダ39に支持される。スリットスプリング44は、燃料噴射弁1に収容された状態で、シリンダ39とピストン37とを常に引き離す方向に付勢している。スリットスプリング44は、ピストン37および変位取出部24を介してピエゾスタック21に予備荷重を付与している。予備荷重は、ピエゾスタック21が伸長する際の妨げとならない程度に設定されている。   A slit spring 44 is disposed around the cylinder 39. The slit spring 44 has a known configuration and exhibits spring characteristics by, for example, forming a plurality of slits extending in the circumferential direction on a cylindrical member. The upper end portion of the slit spring 44 is supported by the piston 37 and the lower end portion is supported by the cylinder 39. The slit spring 44 urges the cylinder 39 and the piston 37 in a direction that always separates them while being accommodated in the fuel injection valve 1. The slit spring 44 applies a preload to the piezo stack 21 via the piston 37 and the displacement extraction portion 24. The preliminary load is set to such an extent that it does not hinder the piezo stack 21 from extending.

ピストン37が下方に移動すると、液圧室46内の燃料の圧力が上昇する。その圧力は、第一連通を通って収容室58に流入し、弁部材31の上側の段差部33に作用する。   When the piston 37 moves downward, the pressure of the fuel in the hydraulic chamber 46 increases. The pressure flows into the accommodation chamber 58 through the first series, and acts on the stepped portion 33 on the upper side of the valve member 31.

次に、弁部材31の開閉動作の仕組みについて説明する。   Next, the mechanism of the opening / closing operation of the valve member 31 will be described.

弁部材31の開閉動作は、吸入口54から燃料噴射弁1内に供給される燃料の圧力、液圧発生部36にて発生した燃料の圧力を受けることにより発生する力や、スプリング49の付勢力の釣り合いによって決定される。   The opening / closing operation of the valve member 31 includes the pressure of the fuel supplied from the suction port 54 into the fuel injection valve 1, the force generated by the pressure of the fuel generated by the hydraulic pressure generator 36, and the attachment of the spring 49. Determined by the balance of power.

弁部材31には、段差部33に燃料の圧力が作用することによって上方に向かう力(以下、「上方の力」という)が発生する。上方の力は、燃料の圧力が作用する段差部33の受圧面積、および収容室58内の燃料の圧力によって定まる。   In the valve member 31, an upward force (hereinafter referred to as “upward force”) is generated when the fuel pressure acts on the step portion 33. The upward force is determined by the pressure receiving area of the stepped portion 33 on which the fuel pressure acts and the fuel pressure in the storage chamber 58.

そして、弁部材31には、通路35に燃料の圧力が作用すること、およびスプリング49の付勢力によって下方に向かう力(以下、「下方の力」という)が発生する。下方の力は、燃料の圧力が作用する通路35内の受圧面積、通路35内の燃料の圧力、およびスプリング49の付勢力によって定まる。   In the valve member 31, fuel pressure acts on the passage 35 and a downward force (hereinafter referred to as “downward force”) is generated by the biasing force of the spring 49. The downward force is determined by the pressure receiving area in the passage 35 where the fuel pressure acts, the pressure of the fuel in the passage 35, and the biasing force of the spring 49.

上方の力が下方の力よりも勝ったとき、弁部材31は開弁方向に移動し、下方の力が上方の力よりも勝ったとき、弁部材31は閉弁方向に移動する。   When the upper force wins over the lower force, the valve member 31 moves in the valve opening direction, and when the lower force wins over the upper force, the valve member 31 moves in the valve closing direction.

燃料溜り室59および通路35内の燃料の圧力は、吸入口54から流入する燃料の圧力とほぼ同じであり、ほぼ一定の値を示している。収容室58内の燃料の圧力は、アクチュエータ2を作動される液圧発生部36により意図的に上昇、下降させられる。収容室58内の燃料の圧力は、アクチュエータ2を作動させ、ピストン37を下方に移動させることにより、燃料溜り室59や通路35内の燃料の圧力よりも高くすることができる。収容室58内の燃料の圧力が高まり、上方の力が下方の力よりも勝ると、弁部材31は開弁方向に移動する。   The pressure of the fuel in the fuel reservoir 59 and the passage 35 is substantially the same as the pressure of the fuel flowing in from the suction port 54, and shows a substantially constant value. The pressure of the fuel in the storage chamber 58 is intentionally increased or decreased by the hydraulic pressure generator 36 that operates the actuator 2. The pressure of the fuel in the storage chamber 58 can be made higher than the pressure of the fuel in the fuel pool chamber 59 and the passage 35 by operating the actuator 2 and moving the piston 37 downward. When the pressure of the fuel in the storage chamber 58 increases and the upper force exceeds the lower force, the valve member 31 moves in the valve opening direction.

次に、燃料噴射弁1の動作について図1〜図3に基づき説明する。図3は、燃料噴射弁1の動作を説明するためのタイムチャートである。図3(a)は、図示しない制御装置からアクチュエータ2に送信される駆動パルスの状態を示している。図中、ONの状態のときに、アクチュエータ2に所定の電圧が印加され、OFFの状態のときに、アクチュエータ2への所定の電圧の印加が終了する。図3(b)は、ピストン37の変位を示している。図中、ゼロの状態は、ピストン37が上方に位置している状態を示している。図3(c)は、液圧室46内の燃料の圧力の状体を示している。図3(d)は、弁部材31のリフト量を示している。   Next, operation | movement of the fuel injection valve 1 is demonstrated based on FIGS. 1-3. FIG. 3 is a time chart for explaining the operation of the fuel injection valve 1. FIG. 3A shows a state of drive pulses transmitted from the control device (not shown) to the actuator 2. In the drawing, a predetermined voltage is applied to the actuator 2 when it is in the ON state, and the application of the predetermined voltage to the actuator 2 is completed when it is in the OFF state. FIG. 3B shows the displacement of the piston 37. In the figure, the zero state indicates a state where the piston 37 is positioned above. FIG. 3C shows the fuel pressure state in the hydraulic chamber 46. FIG. 3D shows the lift amount of the valve member 31.

時刻t1、つまりパルスがOFFからONに切替わるまでは、ピストン37の位置は、上方にある(図3(b)参照)。このため、液圧室46の燃料の圧力は、弁部材31の通路35の燃料の圧力とほぼ同じ圧力となっている(図3(c)参照)。この状態では、弁部材31に発生する上方の力は、下方の力よりも低いため、弁部材31の先端32は、ノズルボデー55に着座した状態を維持し、噴孔57から燃料は噴射されない。   Until time t1, that is, until the pulse is switched from OFF to ON, the position of the piston 37 is upward (see FIG. 3B). For this reason, the pressure of the fuel in the hydraulic pressure chamber 46 is substantially the same as the pressure of the fuel in the passage 35 of the valve member 31 (see FIG. 3C). In this state, since the upward force generated in the valve member 31 is lower than the downward force, the tip 32 of the valve member 31 is kept seated on the nozzle body 55 and fuel is not injected from the injection hole 57.

時刻t1となりパルスがONとなると、ピストン37は、変位取出部24によって下方に移動させられる。そして、ピストン37が下方に押されるとともに、液圧室46の燃料の圧力が上昇し始める。   When the pulse is turned on at time t1, the piston 37 is moved downward by the displacement extraction portion 24. Then, the piston 37 is pushed downward, and the fuel pressure in the hydraulic chamber 46 begins to rise.

液圧室46の燃料の圧力がある程度上昇し、時刻t2となると、高まった圧力が上側の段差部33に作用するため、弁部材31に発生する上方の力が下方の力よりも勝る。これにより、弁部材31が開弁方向にリフトし始める。弁部材31が開弁方向にリフトすると、図2に示すように、燃料溜り室59内の燃料が噴孔57より噴射される(図2参照)。   When the fuel pressure in the hydraulic pressure chamber 46 rises to some extent and time t2 is reached, the increased pressure acts on the upper step portion 33, so the upper force generated in the valve member 31 is superior to the lower force. Thereby, the valve member 31 begins to lift in the valve opening direction. When the valve member 31 is lifted in the valve opening direction, as shown in FIG. 2, the fuel in the fuel reservoir 59 is injected from the injection hole 57 (see FIG. 2).

時刻t2から時刻t3までは、ピストン37の位置が下方に向かうに従い、液圧室46の圧力が若干低下する。これは、弁部材31が上方にリフトし、収容室58内の容積が広くなるためである。   From time t2 to time t3, the pressure in the hydraulic chamber 46 slightly decreases as the position of the piston 37 moves downward. This is because the valve member 31 is lifted upward and the volume in the storage chamber 58 is increased.

時刻t3となりパルスがONからOFFに切替わると、液圧室46内の燃料の圧力およびスリットスプリング44の付勢力により、ピストン37は上方に移動し始める。この時点では、弁部材31のリフトは開弁状態を維持したままとなっている。   When the pulse is switched from ON to OFF at time t3, the piston 37 starts to move upward due to the fuel pressure in the hydraulic chamber 46 and the biasing force of the slit spring 44. At this time, the lift of the valve member 31 remains in the open state.

時刻t3から時刻t4までは、ピストン37の位置が上方に向かうに従い、液圧室46の圧力が通路35内の燃料の圧力よりも低くなる。   From time t3 to time t4, as the position of the piston 37 moves upward, the pressure in the hydraulic chamber 46 becomes lower than the pressure of the fuel in the passage 35.

時刻t4となり液圧室46内の燃料の圧力が所定の値まで低くなると、弁部材31に発生する下方の力が上方の力よりも勝る。これにより、弁部材31が閉弁方向に移動し始める。その後、弁部材31の先端32がノズルボデー55に着座し、噴孔57からの燃料噴射が停止する(図1参照)。   When the pressure of the fuel in the hydraulic pressure chamber 46 is lowered to a predetermined value at time t4, the downward force generated in the valve member 31 is superior to the upward force. Thereby, the valve member 31 begins to move in the valve closing direction. Thereafter, the tip 32 of the valve member 31 is seated on the nozzle body 55, and fuel injection from the injection hole 57 is stopped (see FIG. 1).

次に、本実施形態の特徴部分について、図4および図5に基づいて詳細に説明する。   Next, the characteristic part of this embodiment is demonstrated in detail based on FIG. 4 and FIG.

図4は、本実施形態の特徴構成を有する液圧発生部36を拡大した図であり、アクチュエータ2が収縮している状態を示している。図5は、液圧発生部36を拡大した図であり、アクチュエータ2を伸長している状態を示している。   FIG. 4 is an enlarged view of the hydraulic pressure generator 36 having the characteristic configuration of the present embodiment, and shows a state where the actuator 2 is contracted. FIG. 5 is an enlarged view of the hydraulic pressure generation unit 36 and shows a state where the actuator 2 is extended.

本実施形態では、液圧発生部36のシリンダ39の上端部40(ピストン37の段差部38と対向する部位)と、ピストン37の段差部38との間には、ピストン37の下方への移動を規制する移動規制部45が設けられている。   In the present embodiment, the piston 37 moves downward between the upper end portion 40 of the cylinder 39 of the hydraulic pressure generating portion 36 (the portion facing the stepped portion 38 of the piston 37) and the stepped portion 38 of the piston 37. A movement restricting portion 45 for restricting the movement is provided.

移動規制部45は、ピストン37よりも弾性係数の低い金属材料により、環状に形成されている。図4に示すように、移動規制部45の一方の端部は、シリンダ39の上端部40に溶接などにより固定されている。   The movement restricting portion 45 is formed in an annular shape from a metal material having a lower elastic coefficient than the piston 37. As shown in FIG. 4, one end of the movement restricting portion 45 is fixed to the upper end portion 40 of the cylinder 39 by welding or the like.

移動規制部45の他方の端部と、この端部と対向するピストン37の段差部38との間には、図4に示す状態(アクチュエータ2が収縮している状態)で、所定間隔L分だけ隙間が形成されている。上記所定間隔Lは、図5に示すように、アクチュエータ2に所定の電圧を印加したときの変位取出部24の移動量とほぼ同じ間隔となっている。   Between the other end of the movement restricting portion 45 and the stepped portion 38 of the piston 37 facing this end, the state shown in FIG. 4 (the state in which the actuator 2 is contracted) is a predetermined distance L. Only gaps are formed. As shown in FIG. 5, the predetermined interval L is substantially the same as the movement amount of the displacement extraction portion 24 when a predetermined voltage is applied to the actuator 2.

これによれば、アクチュエータ2に所定の電圧を印加し、ピエゾ素子22が印加される電圧の大きさに応じた所定の伸長量に達したとき、つまりピストン37および変位取出部24が所定量移動したとき、移動規制部45にてピストン37および変位取出部24のこれ以上の移動が規制される。アクチュエータ2に所定の電圧を印加したときのピエゾ素子22の慣性による余分な伸長が制限される。このようにして、ピエゾスタック21の振動が抑制される。   According to this, when a predetermined voltage is applied to the actuator 2 and a predetermined extension amount corresponding to the magnitude of the voltage applied to the piezo element 22 is reached, that is, the piston 37 and the displacement extracting portion 24 move by a predetermined amount. When this occurs, the movement restricting portion 45 restricts further movement of the piston 37 and the displacement extracting portion 24. Extra extension due to the inertia of the piezoelectric element 22 when a predetermined voltage is applied to the actuator 2 is limited. In this way, the vibration of the piezo stack 21 is suppressed.

次に、上記特徴部分が奏する作用効果について、図6から図9に基づいて詳細に説明する。   Next, the effect which the said characteristic part show | plays is demonstrated in detail based on FIGS. 6-9.

図6は、移動規制部45を有する本実施形態の燃料噴射弁1におけるタイムチャートである。タイムチャートの項目は、図3と同じであるため説明は省略する。図7は、移動規制部45を有する本実施形態の燃料噴射弁1におけるt−q特性図である。   FIG. 6 is a time chart in the fuel injection valve 1 of the present embodiment having the movement restricting portion 45. The items in the time chart are the same as those in FIG. FIG. 7 is a tq characteristic diagram of the fuel injection valve 1 according to this embodiment having the movement restricting portion 45.

図8は、移動規制部45が無い比較例の燃料噴射弁1におけるタイムチャートである。タイムチャートの項目は、図3と同じであるため説明は省略する。図9は、移動規制部45が無い比較例の燃料噴射弁1におけるt−q特性図である。   FIG. 8 is a time chart in the fuel injection valve 1 of the comparative example without the movement restricting portion 45. The items in the time chart are the same as those in FIG. FIG. 9 is a tq characteristic diagram of the fuel injection valve 1 of the comparative example in which the movement restricting portion 45 is not provided.

まず、比較例の燃料噴射弁から説明する。比較例の燃料噴射弁について説明する際、本実施形態の燃料噴射弁と共通した部材については、本実施形態の燃料噴射弁と同じ部材名および番号を使用して説明する。   First, the fuel injection valve of the comparative example will be described. When describing the fuel injection valve of the comparative example, members common to the fuel injection valve of the present embodiment will be described using the same member names and numbers as those of the fuel injection valve of the present embodiment.

図8(a)に示すように、パルスのON時間を比較的短くした場合について説明する。図8(b)に示すように、パルスが時刻t1でONに切替わると、ピストン37は変位取出部24に押されて下方に移動し始める。それに伴い、図8(c)に示すように、液圧室46の燃料の圧力がピストン37の移動とともに上昇し始める。   As shown in FIG. 8A, a case where the pulse ON time is relatively short will be described. As shown in FIG. 8B, when the pulse is switched to ON at time t1, the piston 37 is pushed by the displacement extraction portion 24 and starts to move downward. Along with this, as shown in FIG. 8C, the fuel pressure in the hydraulic chamber 46 begins to rise as the piston 37 moves.

液圧室46の燃料の圧力がある程度上昇し、時刻t2となると、高まった圧力が段差部33に作用し、弁部材31が開弁方向にリフトし始める(図8(d)参照)。ところが、比較例における液圧発生部36には、移動規制部45が無いため、ピストン37の移動は規制されずに振動する。これは、ピエゾ素子22が慣性により余分に伸長することにより発生する振動が変位取出部24を介してピストン37に伝達されるためである。   When the fuel pressure in the hydraulic pressure chamber 46 rises to some extent and at time t2, the increased pressure acts on the step portion 33, and the valve member 31 begins to lift in the valve opening direction (see FIG. 8D). However, since the hydraulic pressure generating part 36 in the comparative example does not have the movement restricting part 45, the movement of the piston 37 vibrates without being restricted. This is because vibration generated when the piezo element 22 is excessively extended due to inertia is transmitted to the piston 37 via the displacement extraction portion 24.

このピストン37の振動は、液圧発生部36の液圧室46の燃料の圧力にも伝達され、液圧室46内の燃料の圧力が脈動する。この圧力の脈動は時間が経過すると治まるが、この比較例のように、パルスのON時間が比較的短い場合では、圧力の脈動が治まる前にONからOFFに切替えられる(図8(a)および(c)参照)。   The vibration of the piston 37 is also transmitted to the pressure of the fuel in the hydraulic chamber 46 of the hydraulic pressure generator 36, and the pressure of the fuel in the hydraulic chamber 46 pulsates. This pressure pulsation subsides with time, but when the pulse ON time is relatively short as in this comparative example, the pressure pulsation is switched from ON to OFF before the pressure pulsation subsides (FIG. 8A and FIG. 8). (See (c)).

液圧室46の圧力脈動が治まる前にパルスがOFF状態に切替わると、切替わるときの液圧室46の圧力の状態によって、弁部材31の閉弁応答性が変化する。図8(d)に示すように弁部材31の閉弁時期がパルスの切替わりタイミングに応じたタイミングとならなくなる。これにより、図9に示すように、パルスのON時間tと燃料噴射量qとの関係が比例の関係とならず、燃料噴射量が安定しなくなる。   If the pulse is switched to the OFF state before the pressure pulsation of the hydraulic chamber 46 is subsided, the valve closing response of the valve member 31 changes depending on the pressure state of the hydraulic chamber 46 at the time of switching. As shown in FIG. 8D, the valve closing timing of the valve member 31 does not become the timing corresponding to the switching timing of the pulses. As a result, as shown in FIG. 9, the relationship between the pulse ON time t and the fuel injection amount q is not a proportional relationship, and the fuel injection amount becomes unstable.

図8(a)に示すように、パルスのONからOFFへの切替えタイミングを時刻t3、t4、t5と徐々に遅くした場合、つまり、パルスのON時間を徐々に長くした場合、その時刻のピストン37の動作によって弁部材31の閉弁時期が変化してしまう。   As shown in FIG. 8A, when the switching timing of the pulse from ON to OFF is gradually delayed at times t3, t4, and t5, that is, when the ON time of the pulse is gradually increased, the piston at that time The valve closing timing of the valve member 31 is changed by the operation of 37.

例えば、切替えタイミングが時刻t4よりも早い時刻t3では、ピストン37は、下方へ向かって移動中である。このため、このタイミングにてパルスがOFFとなっても、ピストン37は慣性により下降し続け、液圧室46の圧力は直ぐには下降せずに、少し上昇した後、下降する。切り替えタイミングの次に遅い時刻t4を基準にすると、一点鎖線で示す時刻t3における液圧室46の圧力曲線は、実線で示す時刻t4における圧力曲線に近づく(図8(c)中の一点鎖線参照)。   For example, at time t3 when the switching timing is earlier than time t4, the piston 37 is moving downward. For this reason, even if the pulse is turned OFF at this timing, the piston 37 continues to drop due to inertia, and the pressure in the hydraulic chamber 46 does not drop immediately but rises slightly and then drops. Based on time t4, which is the next later than the switching timing, the pressure curve of the hydraulic chamber 46 at time t3 indicated by the one-dot chain line approaches the pressure curve at time t4 indicated by the solid line (see the one-dot chain line in FIG. 8C). ).

一方、切替えタイミングが時刻t4よりも遅い時刻t5では、ピストン37は、時刻t3の場合とは異なり上方へ向かって移動中である。このため、このタイミングにてパルスがOFFとなると、ピストン37は慣性により上昇し続け、液圧室46の圧力は比較的早く下降する。二点鎖線で示す時刻t5における液圧室46の圧力曲線は、実線で示す時刻t4における圧力曲線に近づく(図8(c)中の二点鎖線参照。)
このため、図9に示すように、パルスのON時間が比較的短いときは、ON時間が長いときと比べると、ON時間tと燃料噴射量qとの関係が比例の関係とならず、アイドリング時などの微小燃料噴射量を必要とするときの燃料噴射量が安定しない。
On the other hand, at time t5 when the switching timing is later than time t4, the piston 37 is moving upward unlike the case of time t3. For this reason, when the pulse is turned OFF at this timing, the piston 37 continues to rise due to inertia, and the pressure in the hydraulic chamber 46 falls relatively quickly. The pressure curve of the hydraulic chamber 46 at time t5 indicated by the two-dot chain line approaches the pressure curve at time t4 indicated by the solid line (see the two-dot chain line in FIG. 8C).
Therefore, as shown in FIG. 9, when the ON time of the pulse is relatively short, the relationship between the ON time t and the fuel injection amount q is not a proportional relationship compared to when the ON time is long. The fuel injection amount when a minute fuel injection amount is required is not stable.

一方、本実施形態では、ピストン37とシリンダ39との間に移動規制部45を設けるよってピストン37が所定量移動したときに、その移動を規制しているため、ピエゾ素子22の慣性による余分な伸長を変位取出部24を介して制限することができる。これによれば、変位取出部24を介して伝達されるピストン37への振動が抑制されるため(図6(b)参照)、液圧室46内の圧力の脈動が安定するまでの時間を短くすることができる(図6(c)参照)。   On the other hand, in this embodiment, since the movement restricting portion 45 is provided between the piston 37 and the cylinder 39 to restrict the movement of the piston 37 when the piston 37 moves by a predetermined amount, extra movement due to the inertia of the piezo element 22 is caused. Elongation can be restricted via the displacement extraction part 24. According to this, since the vibration to the piston 37 transmitted through the displacement extraction portion 24 is suppressed (see FIG. 6B), the time until the pressure pulsation in the hydraulic chamber 46 is stabilized is increased. It can be shortened (see FIG. 6C).

これによれば、微小燃料を噴射する目的で、パルスをOFFに切替える時期を早めても、切替える時期には既に液圧室46内の圧力は既に安定している。このため、図6(d)に示すように、弁部材31の閉弁時期をパルスのON時間に応じた時期とすることができる。その結果、図7に示すように、ON時間が比較的短いときであっても、燃料噴射量qをON時間tに対応した量とすることができ、燃料噴射量が安定する。   According to this, even if the timing of switching the pulse to OFF is advanced for the purpose of injecting the minute fuel, the pressure in the hydraulic pressure chamber 46 is already stable at the timing of switching. For this reason, as shown in FIG.6 (d), the valve closing timing of the valve member 31 can be made into the timing according to the ON time of the pulse. As a result, as shown in FIG. 7, even when the ON time is relatively short, the fuel injection amount q can be set to an amount corresponding to the ON time t, and the fuel injection amount is stabilized.

ここで、ピエゾ素子22が余分に伸長することによるピエゾスタック21の振動を抑制するものとして、ピエゾスタック21に付与する予備荷重を増大させておくことが考えられる。本実施形態では、予備荷重は、主に液圧発生部36のスリットスプリング44の付勢力を変更することにより達成できる。   Here, in order to suppress the vibration of the piezo stack 21 due to excessive extension of the piezo elements 22, it is conceivable to increase the preload applied to the piezo stack 21. In the present embodiment, the preliminary load can be achieved mainly by changing the urging force of the slit spring 44 of the hydraulic pressure generator 36.

しかしながら、ピエゾ素子22の余分な伸長を抑制すべく、予備荷重を増大させておくと、前述したようにピエゾスタック21の伸長量自体が極端に小さくなってしまい、変位取出部24の変位量が小さくなる。これでは、液圧発生部36のピストン37を十分に移動させることができなくなり、液圧室46内に弁部材31を開弁方向に移動させるだけの燃料の圧力が発生させられない。   However, if the preliminary load is increased in order to suppress the excessive extension of the piezo element 22, the extension amount of the piezo stack 21 itself becomes extremely small as described above, and the displacement amount of the displacement extraction portion 24 is reduced. Get smaller. In this case, the piston 37 of the fluid pressure generating unit 36 cannot be moved sufficiently, and the fuel pressure sufficient to move the valve member 31 in the valve opening direction cannot be generated in the fluid pressure chamber 46.

本実施形態では、ピエゾ素子22が印加した電圧の大きさに応じた伸長量に達するまでは、移動規制部45は、ピエゾ素子22の伸長を妨げないようピストン37の移動を規制しないようになっている。このことにより、ピエゾスタック21の十分な伸長量を確保しつつ、伸長した後の振動を効果的に抑制することができるのである。   In the present embodiment, the movement restricting portion 45 does not restrict the movement of the piston 37 so as not to prevent the expansion of the piezoelectric element 22 until the expansion amount according to the magnitude of the voltage applied by the piezoelectric element 22 is reached. ing. As a result, vibration after stretching can be effectively suppressed while securing a sufficient amount of stretching of the piezo stack 21.

アクチュエータ2の変位取出部24の変位を燃料の圧力に変化する液圧発生部36と、液圧発生部36にて発生した燃料の圧力を駆動源とする弁部材31を備える本実施形態のような燃料噴射弁1においては、液圧発生部36のピストン37の慣性による振動にて液圧室46内の燃料の圧力に脈動が発生する可能性がある。この脈動は、弁部材31の駆動の安定性を損ねる可能性がある。   As in the present embodiment, a hydraulic pressure generating unit 36 that changes the displacement of the displacement extracting unit 24 of the actuator 2 to a fuel pressure, and a valve member 31 that uses the fuel pressure generated by the hydraulic pressure generating unit 36 as a drive source. In such a fuel injection valve 1, there is a possibility that pulsation may occur in the pressure of the fuel in the hydraulic pressure chamber 46 due to vibration due to the inertia of the piston 37 of the hydraulic pressure generating portion 36. This pulsation may impair the driving stability of the valve member 31.

本実施形態では、この液圧発生部36のピストン37とシリンダ39との間に移動規制部45を設けているため、上述した液圧室46内での燃料の圧力脈動を直に抑制することができる。これにより、変位取出部24の振動を抑制するとともに、燃料の圧力の脈動を効果的に抑制することができる。   In this embodiment, since the movement restricting portion 45 is provided between the piston 37 and the cylinder 39 of the fluid pressure generating portion 36, the pressure pulsation of the fuel in the fluid pressure chamber 46 described above is directly suppressed. Can do. Thereby, while suppressing the vibration of the displacement extraction part 24, the pulsation of the pressure of a fuel can be suppressed effectively.

本実施形態では、移動規制部45はピストン37よりも弾性係数の低い金属材料により形成されている。これによれば、移動規制部45がピストン37に衝突する際の、衝撃音を極力抑えることができる。また、ピストン37の摩耗も抑制することができる。   In the present embodiment, the movement restricting portion 45 is formed of a metal material having a lower elastic coefficient than the piston 37. According to this, the impact sound when the movement restricting portion 45 collides with the piston 37 can be suppressed as much as possible. Further, wear of the piston 37 can be suppressed.

また、図10に示すように、移動規制部45は、シリンダ39ではなく、ピストン37に固定されていても良い。このことによる作用効果は上述のものと全く同じである。ピストン37に固定される場合では、移動規制部45は、シリンダ39よりも弾性係数の低い金属材料により形成するのが好ましい。   As shown in FIG. 10, the movement restricting portion 45 may be fixed to the piston 37 instead of the cylinder 39. The effect by this is completely the same as the above-mentioned thing. In the case of being fixed to the piston 37, the movement restricting portion 45 is preferably formed of a metal material having a lower elastic coefficient than that of the cylinder 39.

また、移動規制部45は、金属製に限らない。移動規制部45は、ピストン37の移動を規制する際に当接するピストン37またはシリンダ39の弾性係数よりも低いゴムなどの材料であっても良い。   Moreover, the movement control part 45 is not restricted to metal. The movement restricting portion 45 may be made of a material such as rubber having a lower elastic coefficient than the piston 37 or the cylinder 39 that contacts when the movement of the piston 37 is restricted.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。第1実施形態と実質的に同一構成部分に同一符号を付し、説明を省略する。ここでは、第2実施形態の特徴的な部分についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. Components that are substantially the same as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Here, only characteristic parts of the second embodiment will be described.

第2実施形態では、第1実施形態のように移動規制部45をシリンダ39の上端部40とピストン37の段差部38との間に設けるのではなく、図11および図12に示すように、液圧室46内に設けている。   In the second embodiment, the movement restricting portion 45 is not provided between the upper end portion 40 of the cylinder 39 and the stepped portion 38 of the piston 37 as in the first embodiment, but as shown in FIGS. It is provided in the hydraulic chamber 46.

図11では、液圧室46の中央部部分に板状の移動規制部45aを設けている。移動規制部45aとピストン37との隙間は、第1実施形態の隙間Lと同じ大きさとしている。また、図12に示すように、液圧室46に設ける移動規制部45bをリング状のものとしても良い。この場合、液圧室46に接続される第一連通路42の開口部を塞がない形状とする必要がある。この移動規制部45aとピストン37との隙間も、第1実施形態の隙間Lと同じ大きさとしている。   In FIG. 11, a plate-like movement restricting portion 45 a is provided in the central portion of the hydraulic chamber 46. The clearance between the movement restricting portion 45a and the piston 37 is the same size as the clearance L in the first embodiment. Further, as shown in FIG. 12, the movement restricting portion 45b provided in the hydraulic chamber 46 may be a ring-shaped member. In this case, it is necessary to make the opening of the first series passage 42 connected to the hydraulic pressure chamber 46 so as not to be blocked. The clearance between the movement restricting portion 45a and the piston 37 is also the same size as the clearance L in the first embodiment.

これらの図11、12に示す実施形態によれば、移動規制部45a、45bが液圧室46内に設けられているため、移動規制部45a、45bとピストン37またはシリンダ39とが当接する際の衝撃音が外部に漏れにくくなる。移動規制部45a、45bの材質を、ピストン37の移動を規制する際に当接するピストン37またはシリンダ39の弾性係数よりも低い材質とすることにより、さらに衝撃音を小さくすることができる。   According to the embodiment shown in FIGS. 11 and 12, since the movement restricting portions 45a and 45b are provided in the hydraulic pressure chamber 46, the movement restricting portions 45a and 45b and the piston 37 or the cylinder 39 come into contact with each other. The impact sound is difficult to leak outside. By making the material of the movement restricting portions 45a and 45b lower than the elastic coefficient of the piston 37 or the cylinder 39 that abuts when restricting the movement of the piston 37, the impact sound can be further reduced.

また、移動規制部45a、45bは、第1実施形態でも述べたように、ピストン37またはシリンダ39のいずれか一方に固定されていれば良い。   Further, as described in the first embodiment, the movement restricting portions 45a and 45b may be fixed to either the piston 37 or the cylinder 39.

(第3実施形態)
次に、第3実施形態について説明する。第1実施形態と実質的に同一構成部分に同一符号を付し、説明を省略する。ここでは、第3実施形態の特徴的な部分についてのみ説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described. Components that are substantially the same as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Here, only the characteristic part of the third embodiment will be described.

第3実施形態では、第1、第2実施形態のように、移動規制部45、45a、45bを環状または板状に形成するのではなく、図13に示すように、移動規制部自体が、ピストン37の移動を規制する際に変形する形状、例えば板ばねとして作用するように移動規制部45cを形成している。   In the third embodiment, instead of forming the movement restricting portions 45, 45a, 45b in an annular or plate shape as in the first and second embodiments, as shown in FIG. The movement restricting portion 45c is formed so as to act as a shape that deforms when restricting the movement of the piston 37, for example, a leaf spring.

移動規制部45cをこのように形成することにより、使用する材料の弾性係数を高めつつ、移動規制部45cの弾性係数の低くすることができる。その結果、移動規制部45cと、ピストン37またはシリンダ39とが当接する際の衝撃音を小さくするとともに、移動規制部45c自体の摩耗の進みを遅らせることができる。   By forming the movement restricting portion 45c in this way, the elastic modulus of the movement restricting portion 45c can be lowered while increasing the elastic modulus of the material to be used. As a result, it is possible to reduce the impact sound when the movement restricting portion 45c comes into contact with the piston 37 or the cylinder 39, and to delay the progress of wear of the movement restricting portion 45c itself.

(第4実施形態)
次に、第4実施形態について説明する。第1実施形態と実質的に同一構成部分に同一符号を付し、説明を省略する。ここでは、第4実施形態の特徴的な部分についてのみ説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described. Components that are substantially the same as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Here, only the characteristic part of the fourth embodiment will be described.

第1から第3実施形態では、移動規制部45、45a〜cをピストン37およびシリンダ39と別体としているのに対し、第4実施形態では、図14、図15に示すように移動規制部45d、45eをピストン37またはシリンダ39の一部として形成している。   In the first to third embodiments, the movement restricting portions 45, 45a to c are separate from the piston 37 and the cylinder 39, whereas in the fourth embodiment, as shown in FIGS. 45d and 45e are formed as part of the piston 37 or the cylinder 39.

図14は、移動規制部45dをシリンダ39の上端部40の一部として一体に形成している例を示している。シリンダ39は、上端部40と、対向するピストン37の段差部38との間の隙間がLとなるようにその寸法が定められている。   FIG. 14 shows an example in which the movement restricting portion 45 d is integrally formed as a part of the upper end portion 40 of the cylinder 39. The dimensions of the cylinder 39 are determined so that the gap between the upper end portion 40 and the stepped portion 38 of the opposing piston 37 is L.

図15は、移動規制部45eをピストン37の段差部38の一部として一体に形成している例を示している。ピストン37は、段差部38と、対向するシリンダ39の上端部40との間の隙間がLとなるようにその寸法が定められている。   FIG. 15 shows an example in which the movement restricting portion 45 e is integrally formed as a part of the step portion 38 of the piston 37. The piston 37 is dimensioned such that the gap between the stepped portion 38 and the upper end portion 40 of the opposing cylinder 39 is L.

これによれば、移動規制部45d、45eを別部品として用意する必要がなくなるため、燃料噴射弁1の部品点数が減り、製造コストの上昇を抑えることができる。   According to this, since it becomes unnecessary to prepare the movement restricting portions 45d and 45e as separate parts, the number of parts of the fuel injection valve 1 is reduced, and an increase in manufacturing cost can be suppressed.

(第5実施形態)
次に、第5実施形態について説明する。第1実施形態と実質的に同一構成部分に同一符号を付し、説明を省略する。ここでは、第5実施形態の特徴的な部分についてのみ説明する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment will be described. Components that are substantially the same as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Here, only the characteristic part of the fifth embodiment will be described.

第5実施形態では、第1から第4とは異なり、図16に示すように、移動規制部45fをホルダボデー51の内壁から変位取出部24に向かって突出するように形成している。この移動規制部45fは、変位取出部24の移動を直接規制する。移動規制部45fは、変位取出部24が下方にLだけ移動したときに当接する位置に形成されている。   In the fifth embodiment, unlike the first to fourth, as shown in FIG. 16, the movement restricting portion 45 f is formed so as to protrude from the inner wall of the holder body 51 toward the displacement extracting portion 24. The movement restricting portion 45f directly restricts the movement of the displacement extracting portion 24. The movement restricting portion 45f is formed at a position where the displacement extracting portion 24 contacts when the displacement extracting portion 24 moves downward by L.

この構成によれば、液圧発生部36よりも部品が大きいホルダボデー51に移動規制部45fを形成しているため、移動規制部を液圧発生部36に組み付ける、または移動規制部を液圧発生部36に形成する場合に比べ、製造コストの上昇を極力抑えることができ、ひいては燃料噴射弁1の製造コストの上昇を抑えることができる。また、この構成によれば、液圧発生部36を持たない形式の燃料噴射弁にも適用することができる。   According to this configuration, since the movement restricting portion 45f is formed in the holder body 51 having larger parts than the hydraulic pressure generating portion 36, the movement restricting portion is assembled to the hydraulic pressure generating portion 36, or the movement restricting portion is generated by the hydraulic pressure. Compared with the case of forming in the portion 36, an increase in manufacturing cost can be suppressed as much as possible, and an increase in manufacturing cost of the fuel injection valve 1 can be suppressed. Moreover, according to this structure, it is applicable also to the fuel injection valve of the type which does not have the hydraulic pressure generation part 36.

本発明の第1実施形態による燃料噴射弁の閉弁状態を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the valve closing state of the fuel injection valve by 1st Embodiment of this invention. 図1に示す燃料噴射弁の開弁状態を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the valve opening state of the fuel injection valve shown in FIG. 図1に示す燃料噴射弁の動作原理を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating the principle of operation of the fuel injection valve shown in FIG. 図1に示す燃料噴射弁が閉弁状態にあるときの要部を拡大した断面図である。It is sectional drawing to which the principal part when the fuel injection valve shown in FIG. 1 exists in a valve closing state was expanded. 図1に示す燃料噴射弁が開弁状態にあるときの要部を拡大した断面図である。It is sectional drawing to which the principal part when the fuel injection valve shown in FIG. 1 is a valve opening state was expanded. 図1に示す燃料噴射弁の実際の動作を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the actual operation | movement of the fuel injection valve shown in FIG. 図1に示す燃料噴射弁のt−q特性図である。It is a tq characteristic view of the fuel injection valve shown in FIG. 比較例における燃料噴射弁の動作を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows operation | movement of the fuel injection valve in a comparative example. 比較例における燃料噴射弁のt−q特性図である。It is a tq characteristic view of a fuel injection valve in a comparative example. 第1実施形態の変形例による燃料噴射弁の要部を拡大した断面図である。It is sectional drawing to which the principal part of the fuel injection valve by the modification of 1st Embodiment was expanded. 第2実施形態による燃料噴射弁の要部を拡大した断面図である。It is sectional drawing to which the principal part of the fuel injection valve by 2nd Embodiment was expanded. 第2実施形態の変形例による燃料噴射弁の要部を拡大した断面図である。It is sectional drawing to which the principal part of the fuel injection valve by the modification of 2nd Embodiment was expanded. 第3実施形態による燃料噴射弁の要部を拡大した断面図である。It is sectional drawing to which the principal part of the fuel injection valve by 3rd Embodiment was expanded. 第4実施形態による燃料噴射弁の要部を拡大した断面図である。It is sectional drawing to which the principal part of the fuel injection valve by 4th Embodiment was expanded. 第4実施形態の変形例による燃料噴射弁の要部を拡大した断面図である。It is sectional drawing to which the principal part of the fuel injection valve by the modification of 4th Embodiment was expanded. 第5実施形態による燃料噴射弁の要部を拡大した断面図である。It is sectional drawing to which the principal part of the fuel injection valve by 5th Embodiment was expanded.

符号の説明Explanation of symbols

1 燃料噴射弁、2 アクチュエータ、3 弁要素、5 ハウジング、21 ピエゾスタック、22 ピエゾ素子、23 固定部材、24 変位取出部、26 ケーシング、31 弁部材(弁要素)、36 液圧発生部(弁要素)、37 ピストン、39 シリンダ、44 スリットスプリング、45 移動規制部、46 液圧室、47 内装シリンダ、48 スプリング、49 スプリング、51 ホルダボデー(ハウジング)、55 ノズルボデー(ハウジング)、57 噴孔、58 収容室、59 燃料溜り室   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel injection valve, 2 Actuator, 3 Valve element, 5 Housing, 21 Piezo stack, 22 Piezo element, 23 Fixed member, 24 Displacement extraction part, 26 Casing, 31 Valve member (valve element), 36 Fluid pressure generation part (Valve) Element), 37 piston, 39 cylinder, 44 slit spring, 45 movement restricting part, 46 hydraulic chamber, 47 internal cylinder, 48 spring, 49 spring, 51 holder body (housing), 55 nozzle body (housing), 57 nozzle hole, 58 Containment chamber, 59 Fuel reservoir

Claims (8)

燃料を噴射する燃料噴射弁において、
噴孔が形成されているハウジングと、
前記ハウジングに収容され、前記噴孔を開閉する弁要素と、
前記弁要素の開閉動作を制御するアクチュエータと、を備え、
前記アクチュエータは、電圧を印加することにより伸縮するピエゾ素子、および前記ピエゾ素子の伸縮する際の変位を前記アクチュエータの外部に取り出し、前記弁要素に伝達する変位取出部を有し、
前記アクチュエータの外部には、前記ピエゾ素子が所定の伸長量に達したときに、前記変位取出部の移動を規制する移動規制部が設けられていることを特徴とする燃料噴射弁。
In a fuel injection valve that injects fuel,
A housing in which a nozzle hole is formed;
A valve element housed in the housing and opening and closing the nozzle hole;
An actuator for controlling the opening and closing operation of the valve element,
The actuator has a piezo element that expands and contracts by applying a voltage, and a displacement extraction unit that takes out a displacement when the piezo element expands and contracts to the outside of the actuator and transmits the displacement to the valve element.
A fuel injection valve characterized in that a movement restricting portion for restricting movement of the displacement extracting portion when the piezoelectric element reaches a predetermined extension amount is provided outside the actuator.
前記弁要素は、前記変位取出部の変位を液圧に変換する液圧発生部、および前記液圧発生部にて発生した液圧を駆動源とし、前記噴孔を開閉する弁部材を備えており、
前記液圧発生部は、ピストン、および前記ピストンを軸方向に摺動可能に支持し、前記ピストンとの間に液圧室を形成するシリンダを有し、
前記移動規制部材は、前記ピストンと前記シリンダとの間に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射弁。
The valve element includes a hydraulic pressure generating unit that converts the displacement of the displacement extracting unit into a hydraulic pressure, and a valve member that opens and closes the nozzle hole using a hydraulic pressure generated in the hydraulic pressure generating unit as a drive source. And
The fluid pressure generating unit includes a piston and a cylinder that supports the piston so as to be slidable in the axial direction, and forms a fluid pressure chamber between the piston and the piston.
The fuel injection valve according to claim 1, wherein the movement restricting member is provided between the piston and the cylinder.
前記移動規制部は、前記ピストン、または前記シリンダのいずれか一方に固定されていることを特徴とする請求項2に記載の燃料噴射弁。   The fuel injection valve according to claim 2, wherein the movement restricting portion is fixed to either the piston or the cylinder. 前記移動規制部は、前記ピストン、または前記シリンダのいずれか一方と一体に形成されていることを特徴とする請求項2に記載の燃料噴射弁。   The fuel injection valve according to claim 2, wherein the movement restricting portion is formed integrally with either the piston or the cylinder. 前記移動規制部は、前記液圧発生部の前記液圧室内に収容されていることを特徴とする請求項2から4のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。   The fuel injection valve according to any one of claims 2 to 4, wherein the movement restricting portion is accommodated in the hydraulic pressure chamber of the hydraulic pressure generating portion. 前記移動規制部の弾性係数は、前記ピストンまたは前記シリンダのうち、前記移動規制部が衝突するいずれか一方の弾性係数よりも低いことを特徴とする請求項2から5のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。   6. The elastic coefficient of the movement restricting portion is lower than an elastic coefficient of any one of the piston and the cylinder with which the movement restricting portion collides. 6. Fuel injection valve. 前記移動規制部は、前記ハウジングに固定され、直接、前記変位取出部の移動を規制することを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射弁。   The fuel injection valve according to claim 1, wherein the movement restricting portion is fixed to the housing and directly restricts the movement of the displacement extracting portion. 前記移動規制部の弾性係数は、前記移動規制部が衝突する前記変位取出部の弾性係数よりも低いことを特徴とする請求項7に記載の燃料噴射弁。   8. The fuel injection valve according to claim 7, wherein an elastic coefficient of the movement restricting portion is lower than an elastic coefficient of the displacement extraction portion with which the movement restricting portion collides.
JP2008206105A 2008-08-08 2008-08-08 Fuel injection valve Expired - Fee Related JP4888453B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008206105A JP4888453B2 (en) 2008-08-08 2008-08-08 Fuel injection valve
DE200910028231 DE102009028231A1 (en) 2008-08-08 2009-08-04 Injector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008206105A JP4888453B2 (en) 2008-08-08 2008-08-08 Fuel injection valve

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010043542A true JP2010043542A (en) 2010-02-25
JP4888453B2 JP4888453B2 (en) 2012-02-29

Family

ID=41821398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008206105A Expired - Fee Related JP4888453B2 (en) 2008-08-08 2008-08-08 Fuel injection valve

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4888453B2 (en)
DE (1) DE102009028231A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008075618A (en) * 2006-09-25 2008-04-03 Nissan Motor Co Ltd Screw compressor system
JP2008151049A (en) * 2006-12-19 2008-07-03 Nippon Soken Inc Fuel injection valve

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004050224A1 (en) 2004-10-15 2006-04-20 Robert Bosch Gmbh actuator module
DE102005026717B4 (en) 2005-06-09 2016-09-15 Epcos Ag Piezoelectric multilayer component

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008075618A (en) * 2006-09-25 2008-04-03 Nissan Motor Co Ltd Screw compressor system
JP2008151049A (en) * 2006-12-19 2008-07-03 Nippon Soken Inc Fuel injection valve

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009028231A1 (en) 2010-04-15
JP4888453B2 (en) 2012-02-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4325589B2 (en) Common rail injector
JP4167230B2 (en) Fuel injection device
JP4294671B2 (en) Fuel injection device
JP4297879B2 (en) Injector
ITMI20081598A1 (en) INJECTOR WITH HYDRAULIC ATTENUATOR
JP5257216B2 (en) Fuel injection valve
JP4952737B2 (en) Common rail injector
JP4888453B2 (en) Fuel injection valve
JP2008215207A (en) Fuel injection valve
JP6978948B2 (en) Fuel injection device and fuel injection system
JP4023804B2 (en) Injector for internal combustion engine
JP4968180B2 (en) Injector
JP4131251B2 (en) Fuel injection device
JP4780127B2 (en) Fuel injection device
JP6145649B2 (en) Fuel injection valve
JP2004176656A (en) Fuel injection valve
JP2010019147A (en) Fuel injection valve
US10519909B2 (en) Valve for metering a fluid
JP3903875B2 (en) Injector
JP2011122467A (en) Injector
JP2010185377A (en) Fuel injection valve
JP4656455B2 (en) Fuel injection device
JP4140184B2 (en) Fuel injection device
JP2013500432A (en) Fuel injector
JP2010236375A (en) Fuel injection valve

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20091202

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101130

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110131

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110315

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110603

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20110610

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110830

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111027

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111115

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111128

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4888453

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141222

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees