JP2010174853A

JP2010174853A - Fuel injection valve

Info

Publication number: JP2010174853A
Application number: JP2009021479A
Authority: JP
Inventors: Norio Yamamoto; 則夫山本
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-02-02
Filing date: 2009-02-02
Publication date: 2010-08-12
Anticipated expiration: 2029-02-02
Also published as: JP5146342B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel injection valve reducing energy of an electromagnetic drive part 6. <P>SOLUTION: A diaphragm 7 collapsed by rise of a fuel pressure for reducing set load of a spring 5 is disposed on a supporting point on an upper side of the spring 5. During cranking until initial explosion, the fuel pressure is low and the diaphragm 7 is in an expanded state. As load in the valve closing direction applied to a needle 4 is high, the needle 4 is not lifted by effect of the initial explosion. After an engine is started, the diaphragm 7 is completely collapsed by rise of the fuel pressure and the load in the valve closing direction applied to the needle 4 is reduced. However, the needle 4 is not lifted by an effect of combustion. During normal operation after start of the engine, since the load in the valve closing direction is reduced, energy of the electromagnetic drive part 6 is reduced. With the same amount of energy consumption as before, even when the fuel pressure is increased, the fuel injection valve is stably operated to open and close. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、電磁駆動部の発生する磁気吸引力によってニードルを噴孔が開かれる側（開弁側）に駆動する構造を採用する燃料噴射弁に関し、特にエンジン（燃料の燃焼エネルギーにより回転出力を発生させる内燃機関）の気筒内に直接燃料を噴射する直噴式の燃料噴射弁に関する。 The present invention relates to a fuel injection valve that employs a structure in which a needle is driven to a side where a nozzle hole is opened (valve opening side) by a magnetic attractive force generated by an electromagnetic drive unit. The present invention relates to a direct injection type fuel injection valve that directly injects fuel into a cylinder of an internal combustion engine to be generated.

エンジンのクランキング中における初爆（最初の完全爆発）では、気筒内において非常に高い燃焼圧（例えば、８ＭＰａ）が発生する。これは、初爆に至るまでに失火によって気筒内に未燃焼燃料が残留することと、クランキング中は通常のエンジン運転時に比較して燃料噴射量が増量されていることによるものである。 In the first explosion (first complete explosion) during engine cranking, a very high combustion pressure (for example, 8 MPa) is generated in the cylinder. This is due to the fact that unburned fuel remains in the cylinder due to misfire before the first explosion, and that the fuel injection amount is increased during cranking compared to normal engine operation.

燃料噴射弁は、吸入行程中における僅かな時間内に噴孔を開いて燃料噴射するものであり、爆発行程（燃料の燃焼行程）など他の行程中は噴孔が閉じている必要がある。
即ち、直噴エンジンでは、初爆による異常高圧が噴孔を介してニードルに作用しても、ニードルが初爆から受ける圧力によってリフト（開弁）するのを防ぐ必要がある。 The fuel injection valve opens the injection hole within a short time during the intake stroke and injects the fuel, and the injection hole needs to be closed during other strokes such as an explosion stroke (fuel combustion stroke).
That is, in the direct injection engine, even if an abnormally high pressure due to the first explosion acts on the needle through the nozzle hole, it is necessary to prevent the needle from being lifted (opened) by the pressure received from the first explosion.

ここで、ニードルは、スプリングと、加圧供給される高圧燃料の燃圧によって、閉弁方向（ニードルが噴孔を閉じる方向）に付勢される。
しかし、クランキング中は、燃料の加圧が不足している状態であるため、初爆の発生時は、スプリングのセット荷重のみでニードルがリフトするのを防ぐ必要がある。このため、スプリングには、初爆を受けてもニードルのリフトを防ぐことのできる大きなセット荷重が与えられている。 Here, the needle is biased in the valve closing direction (the direction in which the needle closes the nozzle hole) by the spring and the fuel pressure of the high-pressure fuel supplied under pressure.
However, during cranking, the pressure of fuel is insufficient, so when the first explosion occurs, it is necessary to prevent the needle from being lifted only by the set load of the spring. For this reason, the spring is given a large set load that can prevent the needle from lifting even if it receives the first explosion.

初爆が起こった後の通常運転時（通常のエンジン燃焼運転時）では、エンジン回転数の上昇に伴い、燃料噴射弁に与えられる燃料圧力が所定の目標圧力（例えば、４ＭＰａ）に上昇する。
これにより、ニードルに付与される閉弁方向の荷重は、スプリングによる大きなセット荷重に加え、高圧燃料の燃圧が加わる。 During normal operation after the first explosion (normal engine combustion operation), the fuel pressure applied to the fuel injection valve rises to a predetermined target pressure (for example, 4 MPa) as the engine speed increases.
Thereby, the load in the valve closing direction applied to the needle is added with the fuel pressure of the high-pressure fuel in addition to the large set load by the spring.

このため、通常運転時に噴孔を開弁させるには、スプリングによる大きなセット荷重と、高圧燃料の燃圧によるニードルの付勢力との「合力」に打ち勝つ非常に大きなリフトアップ力をニードルに与える必要がある。
この非常に大きなリフトアップ力は、電磁駆動部が発生するものであるため、従来の燃料噴射弁では、電磁駆動部が大型化するとともに、噴孔の開弁毎に電磁駆動部が大きなエネルギーを消費する不具合があった。 For this reason, in order to open the nozzle hole during normal operation, it is necessary to give the needle a very large lift-up force that overcomes the “combined force” of the large set load by the spring and the urging force of the needle by the fuel pressure of the high-pressure fuel. is there.
Since this extremely large lift-up force is generated by the electromagnetic drive unit, in the conventional fuel injection valve, the electromagnetic drive unit becomes large and the electromagnetic drive unit generates a large amount of energy every time the nozzle hole is opened. There was a bug to consume.

特開２００７−０１６７６９号公報JP 2007-016769 A

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、（ｉ）電磁駆動部の小型化および低エネルギー化を図る燃料噴射弁の提供、（ｉｉ）あるいは、従来と同等のエネルギー消費であれば、従来よりも高い燃料圧力を供給しても安定して開閉動作できる燃料噴射弁の提供にある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and its purpose is to provide (i) a fuel injection valve for reducing the size and energy of the electromagnetic drive unit, (ii) or equivalent to the conventional one. In terms of energy consumption, the present invention is to provide a fuel injection valve that can be stably opened and closed even when a fuel pressure higher than that in the past is supplied.

上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用する。
○燃料噴射弁は、加圧された高圧燃料が供給される内部の燃料供給部と外部を連通する噴孔を有するノズルボディと、噴孔を開閉可能なニードルと、噴孔を閉じる方向にニードルを付勢するスプリングと、噴孔を開く方向にニードルを駆動する電磁駆動部とを具備し、加圧供給された高圧燃料がニードルに対して噴孔を閉じる方向に作用する。
○燃料噴射弁は、高圧燃料の燃圧上昇時にスプリングのセット長を長くし、高圧燃料の燃圧減少時にスプリングのセット長を短くするセット荷重変更手段を備える。 In order to achieve the above object, the present invention adopts the following configuration.
The fuel injection valve has a nozzle body that has an injection hole that communicates with an internal fuel supply unit to which pressurized high-pressure fuel is supplied, a needle that can open and close the injection hole, and a needle that closes the injection hole. And an electromagnetic drive unit that drives the needle in the direction of opening the nozzle hole, and the high pressure fuel supplied under pressure acts on the needle in the direction of closing the nozzle hole.
The fuel injection valve includes a set load changing means that lengthens the spring set length when the fuel pressure of the high-pressure fuel rises and shortens the spring set length when the fuel pressure of the high-pressure fuel decreases.

本発明は、上記の構成を採用することにより、以下の作用を奏する。
○エンジンの初爆が発生するクランキング中は、燃料圧力が上昇していない。このため、燃料噴射弁では、セット荷重変更手段の作用によりスプリングのセット長が短くなり、スプリングのセット荷重が大きくなる。
このように、クランキング中はセット荷重が大きくなったスプリングの作用により、強く閉弁方向に付勢される。このため、クランキング中に初爆が発生しても、スプリングのセット荷重のみでニードルがリフトするのを防ぐことができる。 The present invention exhibits the following effects by adopting the above configuration.
○ The fuel pressure does not rise during cranking when the first explosion of the engine occurs. For this reason, in the fuel injection valve, the set length of the spring is shortened by the action of the set load changing means, and the set load of the spring is increased.
In this way, during cranking, the valve is strongly biased in the valve closing direction by the action of the spring having a large set load. For this reason, even if the first explosion occurs during cranking, it is possible to prevent the needle from being lifted only by the set load of the spring.

○エンジンの初爆後、エンジンが通常運転に転じて燃料圧力が上昇する。すると、燃料噴射弁では、セット荷重変更手段の作用によりスプリングのセット長が長くなり、スプリングのセット荷重が小さくなる。
このため、通常運転時は、高圧燃料の燃圧がニードルを閉弁方向に付勢しても、スプリングのセット荷重が小さくなることにより、通常運転時に噴孔を開弁させる際に必要となるニードルのリフトアップ力が従来より小さくなる。これにより、電磁駆動部の小型化および低エネルギー化を図ることができる。あるいは、従来と同等のエネルギー消費であれば、従来よりも高い燃料圧力を供給しても安定して燃料噴射弁を開閉動作することができる。 ○ After the first explosion of the engine, the engine starts normal operation and the fuel pressure rises. Then, in the fuel injection valve, the set length of the spring is increased by the action of the set load changing means, and the set load of the spring is reduced.
For this reason, during normal operation, even if the fuel pressure of the high-pressure fuel urges the needle in the valve closing direction, the needle required to open the nozzle hole during normal operation is reduced by reducing the set load of the spring. The lift-up force is smaller than before. Thereby, size reduction and low energy of an electromagnetic drive part can be achieved. Or if it is the energy consumption equivalent to the past, even if it supplies fuel pressure higher than before, a fuel injection valve can be opened and closed stably.

燃料噴射弁の要部断面図である（実施例１）。It is principal part sectional drawing of a fuel injection valve (Example 1). 燃料噴射弁の作動説明図である（実施例１）。(Example 1) which is operation | movement explanatory drawing of a fuel injection valve. ニードルに加わる閉弁方向の荷重と、燃料噴射弁に与えられる燃料圧力との関係を示すグラフである（実施例１）。7 is a graph showing the relationship between the load in the valve closing direction applied to the needle and the fuel pressure applied to the fuel injection valve (Example 1). 燃料噴射弁の概略図、および要部分解図である（実施例２）。It is the schematic of a fuel injection valve, and the principal part exploded view (Example 2).

図１〜図３を参照して［発明を実施するための形態］を説明する。
燃料噴射弁は、加圧された高圧燃料が供給される内部の燃料供給部（ノズル孔１）と外部を連通する噴孔２を有するノズルボディ３と、噴孔２を開閉可能なニードル４と、噴孔２を閉じる方向にニードル４を付勢するスプリング５と、噴孔２を開く方向にニードル４を駆動する電磁駆動部６とを具備し、加圧供給された高圧燃料がニードル４に対して噴孔２を閉じる方向に作用する。
この燃料噴射弁は、高圧燃料の燃圧上昇時にスプリング５のセット長を長くし、高圧燃料の燃圧減少時にスプリング５のセット長を短くするセット荷重変更手段（例えば、燃圧上昇によりつぶれるダイヤフラム７など）を有する。 [Mode for Carrying Out the Invention] will be described with reference to FIGS.
The fuel injection valve includes a nozzle body 3 having an internal fuel supply part (nozzle hole 1) to which pressurized high-pressure fuel is supplied and an injection hole 2 communicating with the outside, and a needle 4 capable of opening and closing the injection hole 2. And a spring 5 for urging the needle 4 in the direction to close the nozzle hole 2 and an electromagnetic drive unit 6 for driving the needle 4 in the direction to open the nozzle hole 2. In contrast, it acts in the direction of closing the nozzle hole 2.
This fuel injection valve is a set load changing means that lengthens the set length of the spring 5 when the fuel pressure of the high-pressure fuel rises and shortens the set length of the spring 5 when the fuel pressure of the high-pressure fuel decreases (for example, the diaphragm 7 that collapses due to the fuel pressure rise) Have

次に、燃料噴射弁１の具体的な一例を、図１〜図３を参照して説明する。なお、以下の実施例において、上記［発明を実施するための形態］と同一符号は、同一機能物を示すものである。
〔燃料噴射弁の主要構成〕
燃料噴射弁は、直噴エンジンに搭載されるものであり、例えばガソリン等の燃料をエンジンの気筒内（燃焼室内）に直接噴射供給するものであって、各気筒毎に搭載される。 Next, a specific example of the fuel injection valve 1 will be described with reference to FIGS. In the following embodiments, the same reference numerals as those in the above-mentioned [Mode for Carrying Out the Invention] denote the same functional objects.
[Main components of the fuel injection valve]
The fuel injection valve is mounted on a direct injection engine. For example, fuel such as gasoline is directly injected into a cylinder (combustion chamber) of the engine and is mounted on each cylinder.

燃料噴射弁には、燃料ポンプにより加圧された高圧燃料が、燃料供給管を介して供給される。
ここで、燃料ポンプは、燃料タンクから燃料噴射弁に燃料を導く燃料供給管の途中に配置されるものであり、燃料タンク内の燃料を吸引する低圧ポンプと、この低圧ポンプで吸引された低圧（例えば、０．数ＭＰａ）の燃料を高圧（例えば、数ＭＰａ〜十数ＭＰａ）に加圧して燃料噴射弁に向けて圧送する高圧ポンプとを備える。また、燃料ポンプは、燃料噴射弁に向けて吐出される燃料の圧力を、所定の目標圧力（例えば、４ＭＰａ）に調圧する調圧装置（プレッシャレギュレータ等）を備えている。 A high pressure fuel pressurized by a fuel pump is supplied to the fuel injection valve via a fuel supply pipe.
Here, the fuel pump is arranged in the middle of a fuel supply pipe that guides fuel from the fuel tank to the fuel injection valve. The fuel pump sucks the fuel in the fuel tank, and the low pressure sucked by the low pressure pump. A high-pressure pump that pressurizes the fuel at a high pressure (for example, several MPa to several tens of MPa) and feeds the fuel toward the fuel injection valve. The fuel pump also includes a pressure regulator (such as a pressure regulator) that regulates the pressure of the fuel discharged toward the fuel injection valve to a predetermined target pressure (for example, 4 MPa).

燃料噴射弁は、略円筒形状を呈するものであり、一端側から燃料を受け、内部の燃料通路を経由して他端から燃料を噴射する。なお、以下では燃料供給を受ける一端側を「上側」と称し、燃料を噴射する他端側を「下側」と称して説明するが、この上下方向は説明のためのものであって、限定されるものではない。
燃料噴射弁は、燃料の噴射と停止を実行する噴射ノズル１１、この噴射ノズル１１に閉弁力（燃料噴射を停止させる力）を付与する閉弁力付与手段１２、この閉弁力付与手段１２の閉弁力に抗して開弁力（燃料噴射を実行させる力）を付与する電磁駆動部６、および筒状ハウジング１３などを備えており、上端から筒状ハウジング１３の内部に流入した燃料は、噴射ノズル１１の下端に向けて供給される。 The fuel injection valve has a substantially cylindrical shape, receives fuel from one end side, and injects fuel from the other end via an internal fuel passage. In the following description, one end side that receives fuel supply is referred to as “upper side”, and the other end side that injects fuel is referred to as “lower side”, but this vertical direction is for explanation and is limited. Is not to be done.
The fuel injection valve includes an injection nozzle 11 that performs injection and stop of fuel, a valve closing force applying unit 12 that applies a valve closing force (power to stop fuel injection) to the injection nozzle 11, and a valve closing force applying unit 12. Provided with an electromagnetic drive unit 6 that applies a valve opening force (power for executing fuel injection) against the valve closing force of the cylinder, a cylindrical housing 13, and the like, and fuel that has flowed into the cylindrical housing 13 from the upper end Is supplied toward the lower end of the injection nozzle 11.

（噴射ノズル１１の説明）
噴射ノズル１１は、エンジンに固定されるノズルボディ３と、可動部材であるニードル４とを含んで構成されている。
ノズルボディ３は、燃料噴射弁の下部（筒状ハウジング１３の下部）に固定されるものである。このノズルボディ３の軸中心には、上方から下方へ向けて燃料を導くノズル孔１が穿設されており、ノズル孔１の下端に設けられた弁座の内側には、ノズルボディ３の先端部から気筒内に向けて燃料を噴射するための噴孔２が形成されている。なお、ノズル孔１は、噴孔２への燃料供給部に相当するものである。
ここで、ノズルボディ３は、１つの部材で構成するものであっても良いし、ノズルボディ３の先端部（ニードル４が着座する部分）だけを耐摩耗性に優れた材料で別に設け、溶接等で結合するものであっても良い。 (Description of injection nozzle 11)
The injection nozzle 11 includes a nozzle body 3 that is fixed to the engine and a needle 4 that is a movable member.
The nozzle body 3 is fixed to the lower part of the fuel injection valve (lower part of the cylindrical housing 13). A nozzle hole 1 for guiding fuel from the upper side to the lower side is formed in the axial center of the nozzle body 3, and the tip of the nozzle body 3 is located inside the valve seat provided at the lower end of the nozzle hole 1. An injection hole 2 for injecting fuel from the portion toward the inside of the cylinder is formed. The nozzle hole 1 corresponds to a fuel supply unit to the nozzle hole 2.
Here, the nozzle body 3 may be composed of a single member, or only the tip of the nozzle body 3 (the part on which the needle 4 is seated) is separately provided with a material having excellent wear resistance, and welded. For example, they may be combined.

ノズル孔１は、ニードル４との間にノズル室（燃料通路）を形成して、上方から供給された高圧燃料を弁座側へ導くものである。
噴孔２は、弁座の内側（下流側）の上面に入口が開口して、ノズルボディ３の先端部を貫通して設けられ、出口がノズルボディ３の先端部の外面に開口している。この噴孔２は、要求される燃料の噴霧の形状、方向、数などに応じて、その大きさ、噴孔軸線の方向、噴孔配列等が決定されるものであり、噴孔２の開口面積が開弁時の流量を規定するものである。 The nozzle hole 1 forms a nozzle chamber (fuel passage) with the needle 4 and guides the high-pressure fuel supplied from above to the valve seat side.
The nozzle hole 2 is provided with an inlet opening on the inner surface (downstream side) of the valve seat, penetrating the tip of the nozzle body 3, and an outlet opening on the outer surface of the tip of the nozzle body 3. . The nozzle hole 2 has its size, the direction of the nozzle hole axis, the nozzle hole arrangement, etc. determined according to the required shape, direction, number of fuel sprays, etc. The area defines the flow rate when the valve is opened.

ニードル４は、上下方向へ延びるシャフト形状を呈するものであり、ノズル孔１の中心部において上下方向へ移動可能に支持されている。
具体的に、ニードル４の上端は、上下方向に摺動自在に支持された可動コア１４（電磁駆動部６におけるアーマチャ）の中心に結合されて、ニードル４の上端がノズル孔１の中心部において上下方向へ移動可能に支持されている。一方、ニードル４の下端には、図示しない大径摺動部が形成されており、この大径摺動部とノズル孔１の内周面との間に摺動クリアランスが設けられ、ニードル４の下端がノズル孔１の中心部において上下方向へ移動可能に支持されている。なお、大径摺動部の一部には、外周面の一部をカットした形状の面取部が設けられ、大径摺動部の上側の燃料を、大径摺動部の下側へ導くように設けられている。 The needle 4 has a shaft shape extending in the vertical direction, and is supported at the center of the nozzle hole 1 so as to be movable in the vertical direction.
Specifically, the upper end of the needle 4 is coupled to the center of a movable core 14 (an armature in the electromagnetic drive unit 6) that is slidably supported in the vertical direction, and the upper end of the needle 4 is at the center of the nozzle hole 1. It is supported so as to be movable in the vertical direction. On the other hand, a large-diameter sliding portion (not shown) is formed at the lower end of the needle 4, and a sliding clearance is provided between the large-diameter sliding portion and the inner peripheral surface of the nozzle hole 1. A lower end is supported at the center of the nozzle hole 1 so as to be movable in the vertical direction. A part of the large-diameter sliding part is provided with a chamfered part in which a part of the outer peripheral surface is cut, and the fuel on the upper side of the large-diameter sliding part is transferred to the lower side of the large-diameter sliding part. It is provided to guide.

ニードル４の下端には、ノズル孔１の下端に設けられた弁座に着座可能なシート部が設けられている。このシート部が弁座に着座することにより、ノズル孔１と噴孔２との連通が遮断され、シート部が弁座から離座することにより、ノズル孔１と噴孔２とが連通して、燃料が噴孔２から噴射される。
ここで、弁座とシート部との当接部（着座部分）には、シート部が弁座に着座した際に噴射を停止するための線シール部（油密機能部）が設けられている。
なお、シート部の形状は、略円錐台形状に限られるものではなく、略円錐形状、あるいは略半球状など、線シールが可能な形状であればいずれの形状であっても良い。また、弁座とシート部のシール方法としては、線シールに限らず、円錐面の当接でシールするものであっても良い。 A seat portion that can be seated on a valve seat provided at the lower end of the nozzle hole 1 is provided at the lower end of the needle 4. When the seat portion is seated on the valve seat, the communication between the nozzle hole 1 and the nozzle hole 2 is interrupted, and when the seat portion is separated from the valve seat, the nozzle hole 1 and the nozzle hole 2 communicate with each other. The fuel is injected from the nozzle hole 2.
Here, a contact portion (seat portion) between the valve seat and the seat portion is provided with a line seal portion (oil-tight function portion) for stopping injection when the seat portion is seated on the valve seat. .
Note that the shape of the seat portion is not limited to a substantially truncated cone shape, and may be any shape as long as the shape can be sealed, such as a substantially conical shape or a substantially hemispherical shape. Further, the sealing method of the valve seat and the seat portion is not limited to the line seal, but may be a seal by conical contact.

（閉弁力付与手段１２の説明）
閉弁力付与手段１２は、圧縮コイルよりなるスプリング５による付勢力と、燃料噴射弁の内部に供給される燃圧による付勢力とにより、ニードル４を下方へ押し付けて、シート部を弁座に着座させる力（閉弁力）を発生するものであり、この閉弁力付与手段１２の詳細は、後述する。 (Description of valve closing force applying means 12)
The valve closing force applying means 12 presses the needle 4 downward by the urging force by the spring 5 made of a compression coil and the urging force by the fuel pressure supplied to the inside of the fuel injection valve, and seats the seat portion on the valve seat. The force (valve closing force) to be generated is generated, and details of the valve closing force applying means 12 will be described later.

（電磁駆動部６の説明）
電磁駆動部６は、磁力によってニードル４を上方（開弁方向）に駆動するものであり、通電により磁力を発生する円筒形状に巻回されたコイル１５、このコイル１５の内周に配置されて上下方向へ摺動自在に支持される可動コア１４、この可動コア１４を上方へ磁気吸引するための磁路を形成する固定子を備える。 (Description of electromagnetic drive unit 6)
The electromagnetic drive unit 6 drives the needle 4 upward (in the valve opening direction) by a magnetic force, and is disposed on the inner periphery of the coil 15 wound in a cylindrical shape that generates a magnetic force when energized. A movable core 14 slidably supported in the vertical direction and a stator that forms a magnetic path for magnetically attracting the movable core 14 upward are provided.

先ず、固定子を説明する。
固定子は、筒状ハウジング１３の下部を利用したものであり、筒状ハウジング１３の他に、非磁性筒１６、この非磁性筒１６の下部において可動コア１４と径方向の磁気の受け渡しを行なう磁気受渡筒（図示しない）、可動コア１４を上方へ磁気吸引する磁気吸引筒１８、ヨーク１９などにより構成される。なお、固定子を構成する部材のうち、非磁性筒１６を除く他の部材（筒状ハウジング１３、径方向の磁気受渡筒、磁気吸引筒１８、ヨーク１９）は、全て磁性体金属（例えば、鉄など）によって形成されるものである。 First, the stator will be described.
The stator uses the lower part of the cylindrical housing 13, and in addition to the cylindrical housing 13, the magnetic core 16 and the lower core of the nonmagnetic cylinder 16 perform radial magnetic transfer with the movable core 14. A magnetic delivery cylinder (not shown), a magnetic suction cylinder 18 that magnetically attracts the movable core 14 upward, a yoke 19 and the like are configured. Of the members constituting the stator, all members other than the non-magnetic cylinder 16 (the cylindrical housing 13, the radial magnetic transfer cylinder, the magnetic suction cylinder 18, and the yoke 19) are all magnetic metal (for example, Iron etc.).

非磁性筒１６と磁気受渡筒は、ともに筒状ハウジング１３と同径の筒体であり、筒状ハウジング１３の下部に連接して非磁性筒１６が配置され、その下部に磁気受渡筒が連接して配置され、非磁性筒１６と磁気受渡筒の内周面において可動コア１４を上下方向へ摺動自在に支持するものである。
非磁性筒１６は、非磁性材料（非磁性金属、樹脂等）によって設けられ、固定子に生じる磁路を可動コア１４に通過させる部材である。 The non-magnetic cylinder 16 and the magnetic delivery cylinder are both cylinders having the same diameter as the cylindrical housing 13, and the non-magnetic cylinder 16 is arranged in a manner connected to the lower part of the cylindrical housing 13, and the magnetic delivery cylinder is connected to the lower part thereof. The movable core 14 is slidably supported in the vertical direction on the inner peripheral surfaces of the nonmagnetic cylinder 16 and the magnetic delivery cylinder.
The nonmagnetic cylinder 16 is a member that is provided with a nonmagnetic material (nonmagnetic metal, resin, or the like) and allows a magnetic path generated in the stator to pass through the movable core 14.

磁気受渡筒は、その内周面と可動コア１４の外周面との間にサイドギャップを形成させる部材であり、可動コア１４の下側の外周面を覆って、可動コア１４と径方向の磁束の受け渡しを行なうものである。なお、可動コア１４の下側は、磁気受渡筒と径方向の磁気の受け渡しのみを行うものであり、軸方向（上下方向）への磁気の受け渡しを行なわないものである。
ここで、磁気受渡筒は、ノズルボディ３の一部で構成されるものであっても良いし、ノズルボディ３とは別の部材で設け、溶接などでノズルボディ３等に結合するものであっても良い。 The magnetic delivery cylinder is a member that forms a side gap between the inner peripheral surface of the movable core 14 and the outer peripheral surface of the movable core 14, covers the lower outer peripheral surface of the movable core 14, and the magnetic flux in the radial direction with the movable core 14. Is to be delivered. Note that the lower side of the movable core 14 performs only the radial magnetic transfer with the magnetic transfer cylinder, and does not perform the magnetic transfer in the axial direction (vertical direction).
Here, the magnetic delivery tube may be configured by a part of the nozzle body 3, or may be provided as a member different from the nozzle body 3 and coupled to the nozzle body 3 by welding or the like. May be.

磁気吸引筒１８は、筒状ハウジング１３の内周面に結合された筒状を呈し、磁気吸引筒１８の下面と可動コア１４の上面との間にメインギャップ（磁気吸引ギャップ）を形成する部材である。即ち、コイル１５が通電されると、可動コア１４が磁気吸引筒１８に磁気吸引されるものである。
ヨーク１９は、コイル１５の外周を覆って、コイル１５の外周に磁路を形成する部材であり、コイル１５が通電されると、ヨーク１９→筒状ハウジング１３→磁気吸引筒１８→可動コア１４→磁気受渡筒→再びヨーク１９に戻る磁気経路（磁束の流れ方向は逆であっても良い）が形成される。 The magnetic attraction cylinder 18 has a cylindrical shape coupled to the inner peripheral surface of the cylindrical housing 13 and forms a main gap (magnetic attraction gap) between the lower surface of the magnetic attraction cylinder 18 and the upper surface of the movable core 14. It is. That is, when the coil 15 is energized, the movable core 14 is magnetically attracted to the magnetic attracting cylinder 18.
The yoke 19 is a member that covers the outer periphery of the coil 15 and forms a magnetic path in the outer periphery of the coil 15. When the coil 15 is energized, the yoke 19 → the cylindrical housing 13 → the magnetic suction cylinder 18 → the movable core 14. → Magnetic transfer tube → Magnetic path (returning magnetic flux direction may be reversed) returning to the yoke 19 is formed.

〔実施例１の背景〕
エンジンのクランキング中における初爆では、通常運転時に比較して気筒内において非常に高い燃焼圧（例えば、８ＭＰａ）が発生する。この時、燃料噴射弁は、噴孔２が閉じている必要がある。
ニードル４は、閉弁力付与手段１２により、閉弁方向（下方）へ付勢される。閉弁力付与手段１２は、上述したように、スプリング５による付勢力と、燃料噴射弁の内部に供給された燃圧による付勢力とにより、ニードル４を下方へ押し付けて、シート部を弁座に着座させる閉弁力を発生するものである。 [Background of Example 1]
In the first explosion during cranking of the engine, a very high combustion pressure (for example, 8 MPa) is generated in the cylinder as compared with the normal operation. At this time, the fuel injection valve needs to have the nozzle hole 2 closed.
The needle 4 is biased in the valve closing direction (downward) by the valve closing force applying means 12. As described above, the valve closing force applying means 12 presses the needle 4 downward by the urging force of the spring 5 and the urging force of the fuel pressure supplied to the inside of the fuel injection valve, and the seat portion is used as the valve seat. The valve closing force to be seated is generated.

しかし、クランキング中（初爆が起こる以前）は、燃料ポンプによる燃料の加圧が不足状態であるため、初爆の発生時では、スプリング５のセット荷重のみでニードル４がリフトするのを防ぐ必要がある。このため、スプリング５には、初爆を受けてもリフトを防ぐことのできる大きなセット荷重が与えられる。 However, during cranking (before the first explosion occurs), fuel pressurization by the fuel pump is insufficient, so that at the time of the first explosion, the needle 4 is prevented from being lifted only by the set load of the spring 5. There is a need. For this reason, the spring 5 is given a large set load that can prevent a lift even if it receives an initial explosion.

このことを、図３を参照して具体的に説明する。ここで、この図３中における荷重Ｘ１は、初爆時にニードル４のリフト防止に必要なニードル４の閉弁方向荷重を示し、荷重Ｘ２は、通常運転中における燃焼爆発時（初爆に比較して低い爆発圧）にニードル４のリフト防止に必要なニードル４の閉弁方向荷重を示すものである。
初爆の発生時は、上述したように、スプリング５のセット荷重のみでニードル４がリフトするのを防ぐ必要がある。このため、スプリング５には、初爆を受けてもリフトを防ぐことのできるように、スプリング５のセット荷重は、燃料圧力が無い状態（燃圧＝０）において、ニードル４に加わる閉弁方向荷重が荷重Ｘ１を満足するように設定される。 This will be specifically described with reference to FIG. Here, the load X1 in FIG. 3 indicates the load in the valve closing direction of the needle 4 necessary for preventing the lift of the needle 4 at the first explosion, and the load X2 is a combustion explosion during normal operation (compared to the first explosion). (Low explosion pressure) indicates the valve closing direction load of the needle 4 necessary for preventing the needle 4 from being lifted.
When the first explosion occurs, it is necessary to prevent the needle 4 from being lifted only by the set load of the spring 5 as described above. For this reason, the set load of the spring 5 is the load in the valve closing direction applied to the needle 4 in the state where there is no fuel pressure (fuel pressure = 0) so that the lift can be prevented even if it receives the first explosion. Is set so as to satisfy the load X1.

初爆後の通常運転時では、エンジン回転数の上昇に伴い、燃料噴射弁に与えられる燃料圧力が目標圧力Ａに上昇する（例えば、４ＭＰａ）。
これにより、ニードル４の閉弁方向荷重は、図３の破線αに示すように、スプリング５による大きなセット荷重に加え、高圧燃料の燃圧が加わる。即ち、通常運転時には、燃料圧力が目標圧力Ａに上昇することで、ニードル４に加わる閉弁方向荷重がＸ３に上昇する。 During normal operation after the first explosion, the fuel pressure applied to the fuel injection valve increases to the target pressure A (for example, 4 MPa) as the engine speed increases.
Thereby, the valve closing direction load of the needle 4 is added with the fuel pressure of the high pressure fuel in addition to the large set load by the spring 5, as shown by the broken line α in FIG. That is, during normal operation, the fuel pressure rises to the target pressure A, so that the valve closing direction load applied to the needle 4 rises to X3.

このため、従来の技術を用いて通常運転時に噴孔２を開弁させるには、スプリング５による大きなセット荷重と、高圧燃料の燃圧によるニードル４の付勢力との合力（荷重Ｘ３）に打ち勝つ非常に大きなリフトアップ力をニードル４に与える必要がある。
この非常に大きなリフトアップ力は、電磁駆動部６が発生するものであるため、従来の燃料噴射弁では、電磁駆動部６が大型化するとともに、噴孔２の開弁毎に電磁駆動部６が大きなエネルギーを消費する不具合があった。 For this reason, in order to open the nozzle hole 2 during normal operation using conventional technology, an emergency that overcomes the resultant force (load X3) of the large set load by the spring 5 and the urging force of the needle 4 by the fuel pressure of the high-pressure fuel It is necessary to apply a large lift-up force to the needle 4.
Since this very large lift-up force is generated by the electromagnetic drive unit 6, in the conventional fuel injection valve, the electromagnetic drive unit 6 is enlarged and the electromagnetic drive unit 6 is opened each time the nozzle hole 2 is opened. There was a problem that consumed a lot of energy.

〔実施例１の特徴〕
実施例１の燃料噴射弁は、上記の不具合を解決するために、高圧燃料の燃圧上昇時にスプリング５のセット長を長くし、高圧燃料の燃圧減少時にスプリング５のセット長を短くするセット荷重変更手段を備えるものである。 [Features of Example 1]
In order to solve the above-described problem, the fuel injection valve of the first embodiment increases the set length of the spring 5 when the fuel pressure of the high-pressure fuel rises and shortens the set length of the spring 5 when the fuel pressure of the high-pressure fuel decreases. Means are provided.

以下において、実施例１におけるセット荷重変更手段を説明する。
セット荷重変更手段は、スプリング５の作用点（可動コア１４とスプリング５の当接点）とは反対側にあるスプリング５の支持点（後述する）の位置を、燃圧に応じて変更するものである。
このセット荷重変更手段は、スプリング５を支持する固定部材２１（スプリングセットコネクタ）に設けられ、スプリング５の配置側（下方）に向かって膨出するダイヤフラム７であり、このダイヤフラム７の膨出部にスプリング５の支持点（ダイヤフラム７と連接コア２２との当接点）が設けられている。そして、ダイヤフラム７は、一方の面（下方の面）のみが燃圧を受けるものであり、ダイヤフラム７が燃圧で変形することにより、スプリング５のセット荷重が変更されるものである。
なお、固定部材２１は、磁気吸引筒１８の上方より磁気吸引筒１８の内部に圧入等の固定技術で固定された金属部品であり、固定部材２１の圧入量によってスプリング５に基本となるセット荷重を付与している。 Hereinafter, the set load changing means in the first embodiment will be described.
The set load changing means changes the position of a support point (described later) of the spring 5 on the side opposite to the operating point of the spring 5 (the contact point between the movable core 14 and the spring 5) according to the fuel pressure. .
This set load changing means is a diaphragm 7 provided on a fixing member 21 (spring set connector) that supports the spring 5 and bulges toward the arrangement side (downward) of the spring 5. A support point of the spring 5 (a contact point between the diaphragm 7 and the connecting core 22) is provided. Only one surface (lower surface) of the diaphragm 7 receives the fuel pressure, and the set load of the spring 5 is changed by the diaphragm 7 being deformed by the fuel pressure.
The fixing member 21 is a metal part that is fixed to the inside of the magnetic suction cylinder 18 from above the magnetic suction cylinder 18 by a fixing technique such as press-fitting. Is granted.

具体的に、セット荷重変更手段を説明する。
このセット荷重変更手段は、上述したように、固定部材２１に設けられたダイヤフラム７である。このダイヤフラム７は、固定部材２１との間に、体積変化する容積室（例えば、空気などの気体室、あるいは弾性変形可能なゴムや発泡樹脂などの樹脂材料の充填室など）を形成するものである。なお、この容積室には、空気や所定圧ガスなどの気体、あるいは圧縮変形可能なゴムや発泡樹脂などが入れられている。 Specifically, the set load changing means will be described.
This set load changing means is the diaphragm 7 provided on the fixing member 21 as described above. The diaphragm 7 forms a volume chamber (for example, a gas chamber such as air or a filling chamber of a resin material such as elastically deformable rubber or foamed resin) between the fixed member 21 and the diaphragm 7. is there. In this volume chamber, a gas such as air or a predetermined pressure gas, or a compressible and deformable rubber or foamed resin is placed.

固定部材２１には、下方に向かって突出する筒状のボス部が形成されている。また、このボス部の内側には、下方に向かって開口する凹部が形成されている。
一方、ダイヤフラム７は、ドーム形状を呈した金属バネであり、内径がボス部の周囲に被せられた状態で、ダイヤフラム７の内周面とボス部の外周面とが、全周にわたり溶接技術等により液密にシールされている。
そして、ダイヤフラム７と固定部材２１とで囲まれた空間によって容積室が形成される。 The fixing member 21 is formed with a cylindrical boss that protrudes downward. Moreover, the recessed part opened toward the downward direction is formed inside this boss | hub part.
On the other hand, the diaphragm 7 is a metal spring having a dome shape, and the inner peripheral surface of the diaphragm 7 and the outer peripheral surface of the boss portion are welded over the entire circumference in a state where the inner diameter is covered around the boss portion. It is sealed in a liquid-tight manner.
A volume chamber is formed by a space surrounded by the diaphragm 7 and the fixing member 21.

ダイヤフラム７の下面は、燃圧を受ける面であるとともに、連接コア２２を介してスプリング５から付勢力を受ける。なお、連接コア２２は、スプリング５に当接する円柱体であり、下面にスプリング５の内部に挿入配置される支持部を備える。 The lower surface of the diaphragm 7 is a surface that receives fuel pressure and receives a biasing force from the spring 5 through the connecting core 22. The connecting core 22 is a cylindrical body that abuts against the spring 5, and includes a support portion that is inserted and disposed inside the spring 5 on the lower surface.

ダイヤフラム７は、スプリング５の付勢力だけでは（非運転時）、図２（ａ）に示すように、上下方向へ圧縮変形しないように設けられている。
しかるに、燃料ポンプから高圧燃料の供給を受ける状態では（通常運転時）、図２（ｂ）に示すように、ダイヤフラム７が完全につぶれた状態になるように設けられている。 The diaphragm 7 is provided so as not to be compressed and deformed in the vertical direction as shown in FIG. 2 (a) only by the urging force of the spring 5 (during non-operation).
However, in a state where high-pressure fuel is supplied from the fuel pump (during normal operation), the diaphragm 7 is provided so as to be completely crushed as shown in FIG.

燃料ポンプの作動に伴う燃圧と、ニードル４に加わる閉弁方向荷重との関係（ただし、ニードル４が噴孔２を塞いだ状態）を、図３の実線βを参照して説明する。
（ｉ）エンジンのクランキング中、初爆が起こるまでは、燃圧が低く、ダイヤフラム７は下側に向けて凸に膨らんだ状態になっており、ダイヤフラム７の膨らみによってスプリング５が図２に示す上下長Ｙだけ短くなり、スプリング５のセット荷重が大きくなることで、ニードル４に加わる閉弁方向荷重が図３中（１）に高まっている。 The relationship between the fuel pressure accompanying the operation of the fuel pump and the load in the valve closing direction applied to the needle 4 (however, the state where the needle 4 closes the nozzle hole 2) will be described with reference to the solid line β in FIG.
(I) During the cranking of the engine, the fuel pressure is low until the first explosion occurs, and the diaphragm 7 bulges downward toward the lower side, and the spring 5 is shown in FIG. As the vertical length Y is shortened and the set load of the spring 5 is increased, the valve closing direction load applied to the needle 4 is increased to (1) in FIG.

（ｉｉ）初爆が起こり、エンジンが始動すると、エンジン回転数の上昇に伴い、燃料噴射弁に供給される燃圧が上昇する。この燃圧の上昇に伴い、ダイヤフラム７が圧縮変形する。即ち、ダイヤフラム７における下方に向かう凸の膨らみ量が小さくなる。これにより、スプリング５が図２に示す上下長Ｙだけ長くなり、スプリング５のセット荷重が小さくなることで、燃圧の上昇に反して、ニードル４に加わる閉弁方向荷重が図３中（１）から図３中（２）に向かって低下する。 (Ii) When the first explosion occurs and the engine starts, the fuel pressure supplied to the fuel injection valve increases as the engine speed increases. As the fuel pressure rises, the diaphragm 7 is compressed and deformed. In other words, the amount of convex bulge going downward in the diaphragm 7 is reduced. As a result, the spring 5 becomes longer by the vertical length Y shown in FIG. 2 and the set load of the spring 5 becomes smaller, so that the valve closing direction load applied to the needle 4 against the increase in fuel pressure is (1) in FIG. To (2) in FIG.

（ｉｉｉ）エンジンの始動後、燃料ポンプが安定作動して燃料噴射弁に供給される燃圧が所定の目標圧力Ａ（４ＭＰａ）に達すると、ダイヤフラム７が完全に上下方向につぶれた状態になる。これにより、スプリング５が最大に伸びて、スプリング５のセット荷重が最小状態になり、ニードル４に加わる閉弁方向荷重が図３中（２）付近まで下がる。 (Iii) After the engine is started, when the fuel pump operates stably and the fuel pressure supplied to the fuel injection valve reaches a predetermined target pressure A (4 MPa), the diaphragm 7 is completely collapsed in the vertical direction. Thereby, the spring 5 extends to the maximum, the set load of the spring 5 becomes the minimum state, and the valve closing direction load applied to the needle 4 is reduced to the vicinity of (2) in FIG.

（ｉｖ）燃料噴射弁に供給する燃圧を目標圧力Ａよりも、さらに目標圧力Ｂへ高めると、ダイヤフラム７が完全に上下方向につぶれた状態（スプリング５が最大に伸びて、スプリング５のセット荷重が最小状態）から燃圧が上昇することで、ニードル４に加わる閉弁方向荷重が図３中（２）から上昇する。 (Iv) When the fuel pressure supplied to the fuel injection valve is further increased from the target pressure A to the target pressure B, the diaphragm 7 is completely collapsed in the vertical direction (the spring 5 extends to the maximum, and the set load of the spring 5 As the fuel pressure increases from the minimum state, the valve closing direction load applied to the needle 4 increases from (2) in FIG.

次に、燃料噴射弁の作動を説明する。
＜クランキング中の作動説明＞
初爆時までは、燃料ポンプの発生する燃圧が低く、上記（ｉ）で説明したように、ダイヤフラム７が膨らんだ状態になっており、ニードル４に加わる閉弁方向荷重が図３中（１）に高まっている。
この状態で、コイル１５の通電が開始されると、磁力により可動コア１４が上方へ磁気吸引される。そして、可動コア１４を上方へ駆動する磁気吸引力が、ニードル４に加わる閉弁方向荷重（１）に打ち勝つと、可動コア１４が上方に移動し、可動コア１４に結合されているニードル４がリフトアップを開始する。そして、ニードル４が弁座から離座すると、ノズル孔１と噴孔２とが連通し、ノズル孔１に供給された高圧燃料が噴孔２から噴射する。
コイル１５の通電が停止されると、可動コア１４を上方へ磁気吸引していた磁力が消える。すると、主にスプリング５の付勢力により可動コア１４とニードル４が下降を開始する。そして、ニードル４が下降して弁座に着座すると、ノズル孔１と噴孔２の連通が遮断されて、噴孔２からの燃料噴射が停止する。 Next, the operation of the fuel injection valve will be described.
<Operation description during cranking>
Until the first explosion, the fuel pressure generated by the fuel pump is low, and as described in (i) above, the diaphragm 7 is inflated, and the valve closing load applied to the needle 4 is shown in FIG. ).
In this state, when energization of the coil 15 is started, the movable core 14 is magnetically attracted upward by the magnetic force. When the magnetic attraction force that drives the movable core 14 overcomes the valve closing direction load (1) applied to the needle 4, the movable core 14 moves upward, and the needle 4 coupled to the movable core 14 moves. Start lifting up. When the needle 4 is separated from the valve seat, the nozzle hole 1 and the injection hole 2 communicate with each other, and the high-pressure fuel supplied to the nozzle hole 1 is injected from the injection hole 2.
When energization of the coil 15 is stopped, the magnetic force that magnetically attracted the movable core 14 disappears. Then, the movable core 14 and the needle 4 start to descend mainly by the urging force of the spring 5. When the needle 4 is lowered and seated on the valve seat, the communication between the nozzle hole 1 and the injection hole 2 is cut off, and fuel injection from the injection hole 2 is stopped.

クランキング中に初爆が発生すると、初爆に至るまでに失火によって気筒内に未燃焼燃料が残留することと、クランキング中は通常のエンジン運転時に比較して燃料噴射量が増量されていることにより、気筒内には非常に高い燃焼圧（例えば、８ＭＰａ）が発生する。
この初爆時には、上述したように、ニードル４に加わる閉弁方向荷重が図３中（１）に高まっているため、初爆により気筒内に非常に高い燃焼圧が発生しても、初爆の影響でニードル４がリフトすることがない。 If the first explosion occurs during cranking, unburned fuel remains in the cylinder due to misfire until the first explosion, and the fuel injection amount is increased during cranking compared to normal engine operation As a result, a very high combustion pressure (for example, 8 MPa) is generated in the cylinder.
As described above, the valve closing direction load applied to the needle 4 is increased to (1) in FIG. 3 at the time of the first explosion, so even if a very high combustion pressure is generated in the cylinder due to the first explosion, The needle 4 is not lifted by the influence of the above.

＜通常運転中の作動説明＞
エンジンの始動後、燃料ポンプが安定作動して燃料噴射弁に所定の目標圧力Ａ（４ＭＰａ）が供給される状態では、上記（ｉｉｉ）で説明したように、ダイヤフラム７が完全につぶれた状態になっており、ニードル４に加わる閉弁方向荷重が図３中（２）へ低下している。
この状態で、コイル１５の通電が開始されると、磁力により可動コア１４が上方へ磁気吸引される。そして、可動コア１４を上方へ駆動する磁気吸引力が、ニードル４に加わる閉弁方向荷重（２）に打ち勝つと、可動コア１４が上方に移動し、可動コア１４に結合されているニードル４がリフトアップを開始する。そして、図２（ｃ）に示すように、ニードル４が弁座から離座すると、ノズル孔１と噴孔２とが連通し、ノズル孔１に供給された高圧燃料が噴孔２から噴射する。
コイル１５の通電が停止されると、可動コア１４を上方へ磁気吸引していた磁力が消える。すると、主にスプリング５の付勢力により可動コア１４とニードル４が下降を開始する。そして、ニードル４が下降して弁座に着座すると、ノズル孔１と噴孔２の連通が遮断されて、噴孔２からの燃料噴射が停止する。 <Description of operation during normal operation>
After the engine is started, when the fuel pump is stably operated and a predetermined target pressure A (4 MPa) is supplied to the fuel injection valve, the diaphragm 7 is completely collapsed as described in (iii) above. The valve closing direction load applied to the needle 4 is reduced to (2) in FIG.
In this state, when energization of the coil 15 is started, the movable core 14 is magnetically attracted upward by the magnetic force. When the magnetic attraction force that drives the movable core 14 overcomes the valve closing direction load (2) applied to the needle 4, the movable core 14 moves upward, and the needle 4 coupled to the movable core 14 is moved. Start lifting up. Then, as shown in FIG. 2C, when the needle 4 is separated from the valve seat, the nozzle hole 1 and the injection hole 2 communicate with each other, and the high-pressure fuel supplied to the nozzle hole 1 is injected from the injection hole 2. .
When energization of the coil 15 is stopped, the magnetic force that magnetically attracted the movable core 14 disappears. Then, the movable core 14 and the needle 4 start to descend mainly by the urging force of the spring 5. When the needle 4 is lowered and seated on the valve seat, the communication between the nozzle hole 1 and the injection hole 2 is cut off, and fuel injection from the injection hole 2 is stopped.

通常運転中に発生する燃焼爆発の気筒内圧力は、初爆時より低い。このため、ニードル４に加わる閉弁方向荷重が図３中（２）まで低下していても、通常運転中に発生する燃焼爆発の影響でニードル４がリフトすることがない。 The pressure in the cylinder of the combustion explosion that occurs during normal operation is lower than that at the first explosion. For this reason, even if the valve closing direction load applied to the needle 4 is reduced to (2) in FIG. 3, the needle 4 is not lifted by the influence of the combustion explosion generated during the normal operation.

〔実施例１の効果〕
実施例１の燃料噴射弁は、上述したように、エンジンの初爆が発生するクランキング中（燃圧が低い状態）は、スプリング５のセット長が短くなり、スプリング５のセット荷重が大きくなる。このため、クランキング中に初爆が発生しても、スプリング５のセット荷重のみでニードル４がリフトするのを防ぐことができる。 [Effect of Example 1]
In the fuel injection valve of the first embodiment, as described above, during cranking in which the first explosion of the engine occurs (in a state where the fuel pressure is low), the set length of the spring 5 is shortened and the set load of the spring 5 is increased. For this reason, even if the first explosion occurs during cranking, it is possible to prevent the needle 4 from being lifted only by the set load of the spring 5.

また、通常運転中（燃圧が目標圧力Ａの時）は、スプリング５のセット長が長くなり、スプリング５のセット荷重が小さくなる。これにより、通常運転時におけるニードル４の閉弁方向荷重を小さくでき、電磁駆動部６の小型化および低エネルギー化を図ることができる。
さらに、従来と同等のエネルギー消費であれば、燃圧を目標圧力Ａより大きな目標圧力Ｂに高めても、ニードル４に加わる閉弁方向荷重が従来技術より少ない図３中（３）で済むため、燃料噴射弁を安定して開閉動作することができる。 Further, during normal operation (when the fuel pressure is the target pressure A), the set length of the spring 5 becomes long and the set load of the spring 5 becomes small. Thereby, the valve closing direction load of the needle 4 during normal operation can be reduced, and the electromagnetic drive unit 6 can be reduced in size and energy.
Furthermore, if the energy consumption is the same as that of the prior art, even if the fuel pressure is increased to a target pressure B greater than the target pressure A, the load in the valve closing direction applied to the needle 4 can be reduced by (3) in FIG. The fuel injection valve can be stably opened and closed.

図４を参照して実施例２を説明する。なお、この実施例２において上記実施例１と同一符号は、同一機能物を示すものである。
この実施例２のダイヤフラム７は、実施例１におけるスプリング５の機能（ニードル４にセット荷重を与える機能Ｆ１）と、実施例１におけるダイヤフラム７の機能（燃圧により変形してセット荷重を変更する機能Ｆ２）との両方の機能を果たすものである。 Embodiment 2 will be described with reference to FIG. In addition, in this Example 2, the same code | symbol as the said Example 1 shows the same function thing.
The diaphragm 7 of the second embodiment has the function of the spring 5 in the first embodiment (function F1 for applying a set load to the needle 4) and the function of the diaphragm 7 in the first embodiment (function to change the set load by deformation due to fuel pressure). F2) and both functions.

実施例２では、１つのダイヤフラム７によって、ニードル４にセット荷重を与える機能Ｆ１と、燃圧により変形してセット荷重を変更する機能Ｆ２とを果たすべく、ダイヤフラム７の厚みが部分的に異なるように設けられている。
具体的に、この実施例２のダイヤフラム７は、ニードル４にセット荷重を与える機能Ｆ１を発生するべく外周側の厚みＴ１が厚く設けられ、燃圧により変形してセット荷重を変更する機能Ｆ２を発生するべく中央付近の厚みＴ２が薄く設けられている（Ｔ１＞Ｔ２）。 In the second embodiment, the thickness of the diaphragm 7 is partially different so that the function F1 for applying a set load to the needle 4 by one diaphragm 7 and the function F2 for changing the set load by deformation by the fuel pressure are achieved. Is provided.
Specifically, the diaphragm 7 according to the second embodiment is provided with a thicker outer peripheral thickness T1 to generate a function F1 that applies a set load to the needle 4, and generates a function F2 that is deformed by the fuel pressure to change the set load. As much as possible, the thickness T2 near the center is set as thin as possible (T1> T2).

この実施例２では、実施例１で示したスプリング５と連接コア２２を廃止することができるため、部品点数の低減によってコストを抑えることができるとともに、燃料噴射弁を小型化することが可能になる。 In the second embodiment, since the spring 5 and the connecting core 22 shown in the first embodiment can be eliminated, the cost can be reduced by reducing the number of parts, and the fuel injection valve can be downsized. Become.

上記の実施例１では、スプリング５の支持点の位置をダイヤフラム７で変更する例を示したが、スプリング５の作用点の位置をダイヤフラム７を用いて変更しても良い。具体的には、可動コア１４とスプリング５との間にダイヤフラム７を配置しても良い。
上記実施例では、セット荷重変更手段としてダイヤフラム７を用いる例を示したが、燃圧上昇により圧縮されてつぶれる他の部材（例えば、ベローズ等）を用いても良い。
上記実施例では、ガソリンエンジンの燃料噴射弁に本発明を適用する例を示したが、ディーゼルエンジンなど、他のエンジンの燃料噴射弁に本発明を適用しても良い。 In the first embodiment, the example in which the position of the support point of the spring 5 is changed by the diaphragm 7 is shown. However, the position of the action point of the spring 5 may be changed by using the diaphragm 7. Specifically, the diaphragm 7 may be disposed between the movable core 14 and the spring 5.
In the above-described embodiment, an example in which the diaphragm 7 is used as the set load changing means has been described. However, other members (for example, bellows) that are compressed and crushed by an increase in fuel pressure may be used.
In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a fuel injection valve of a gasoline engine has been described. However, the present invention may be applied to a fuel injection valve of another engine such as a diesel engine.

１ノズル孔（燃料供給部）
２噴孔
３ノズルボディ
４ニードル
５スプリング
６電磁駆動部
７ダイヤフラム（セット荷重変更手段）
２１固定部材
1 Nozzle hole (fuel supply part)
2 Injection hole 3 Nozzle body 4 Needle 5 Spring 6 Electromagnetic drive unit 7 Diaphragm (set load changing means)
21 Fixing member

Claims

A nozzle body (3) having an internal fuel supply section (1) to which pressurized high-pressure fuel is supplied and an injection hole (2) communicating with the outside;
A needle (4) capable of opening and closing the nozzle hole (2);
A spring (5) for urging the needle (4) in a direction to close the nozzle hole (2);
An electromagnetic drive unit (6) for driving the needle (4) in a direction to open the nozzle hole (2) by magnetic force,
In the fuel injection valve in which the high-pressure fuel supplied under pressure urges the needle (4) in the direction of closing the nozzle hole (2),
This fuel injection valve has a set load changing means (7) that lengthens the set length of the spring (5) when the fuel pressure of the high-pressure fuel rises and shortens the set length of the spring (5) when the fuel pressure of the high-pressure fuel decreases. The fuel injection valve characterized by the above-mentioned.

The fuel injection valve according to claim 1, wherein
The fuel injection valve according to claim 1, wherein the set load changing means (7) changes the position of the support point opposite to the operating point of the spring (5) according to the fuel pressure.

The fuel injection valve according to claim 2,
The set load changing means (7) is a diaphragm (7) provided on a fixing member (21) for supporting the spring (5) and bulging toward the arrangement side of the spring (5),
A support point of the spring (5) is provided on the bulging portion of the diaphragm (7),
The fuel injection valve according to claim 1, wherein the set load of the spring (5) is changed by the diaphragm (7) being deformed by a fuel pressure.

The fuel injection valve according to claim 3,
The diaphragm (7) is a fuel injection valve characterized in that only one surface receives fuel pressure.