JP2010180767A - Fuel injection nozzle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射弁の燃料噴射ノズルに関する。 The present invention relates to a fuel injection nozzle of a fuel injection valve that injects and supplies fuel to an internal combustion engine.
従来、燃料噴射弁の燃料噴射ノズルとして、ノズルボデー内に配設したノズルニードルのリフト量に応じて、ノズルボデーに形成された複数の噴孔を順に開放することで燃料噴射量を可変とするものが知られている。 Conventionally, as a fuel injection nozzle of a fuel injection valve, a fuel injection amount is made variable by sequentially opening a plurality of injection holes formed in the nozzle body in accordance with the lift amount of a nozzle needle disposed in the nozzle body. Are known.
この種の燃料噴射ノズルとしては、ノズルニードルとしてアウタニードルとインナニードルと有する同軸２重ニードル式噴射ノズルがある（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載された燃料噴射ノズルのアウタニードルは、ノズルボデー内を摺動可能に保持されて、ノズルボデーの先端側（長手方向の一端側）に配設された複数の噴孔の一部（第１噴孔群）を開閉するように構成されている。また、インナニードルは、アウタニードル内に摺動可能に保持されて、複数の噴孔の残部（第２噴孔群）を開閉するように構成されている。これより、アウタニードルをリフトさせて第１噴孔群を開放したり、アウタニードルおよびインナニードルをリフトさせて第１、第２噴孔群を開放したりすることで、燃料噴射量を可変させている。
As this type of fuel injection nozzle, there is a coaxial double needle injection nozzle having an outer needle and an inner needle as nozzle needles (for example, Patent Document 1). The outer needle of the fuel injection nozzle described in
ところで、特許文献１に記載の燃料噴射ノズルは、ノズルボデーの先端部（長手方向の一端部）の反対端部（長手方向の他端部）側においてアウタニードルが保持され、アウタニードルの内周においてインナニードルが保持される構成となっている。
By the way, in the fuel injection nozzle described in
このような構成の燃料噴射ノズルでは、一方のニードルのみをリフトさせる場合、一方のニードルは、他方のニードルが支軸として機能するため先端側における軸ずれが生じ難い。しかし、両方のニードルをリフトさせる場合には、アウタニードルが反対端部側でのみ保持される構成であるため、アウタニードルの先端側において軸ずれが生じ易くなる。この場合、アウタニードルとともにインナニードルの先端側にも軸ずれが生じてしまう。 In the fuel injection nozzle having such a configuration, when only one needle is lifted, since the other needle functions as a support shaft, the one needle is unlikely to be displaced on the tip side. However, when both needles are lifted, the outer needle is held only on the opposite end side, and therefore, an axial deviation is likely to occur on the distal end side of the outer needle. In this case, the axial displacement occurs on the tip side of the inner needle together with the outer needle.
各ニードルに軸ずれが生じると、各噴孔から噴射される燃料噴霧にばらつきが生じ、内燃機関の燃焼室内の噴霧の状態が不均一となる。その結果、内燃機関からのＮＯｘ（窒素酸化物）や黒煙（すす）の排出量が増加して排気状態が悪化するといった問題がある。 When an axial deviation occurs in each needle, the fuel spray injected from each nozzle hole varies, and the state of spray in the combustion chamber of the internal combustion engine becomes uneven. As a result, there is a problem that the exhaust amount of NOx (nitrogen oxide) and black smoke (soot) from the internal combustion engine increases and the exhaust state deteriorates.
本発明は上記点に鑑みて、アウタニードルおよびインナニードルにて複数の噴射孔を開閉可能な燃料噴射ノズルにおいて、各ニードルをリフトさせる際に各ニードルの先端側における軸ずれを抑制することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a fuel injection nozzle capable of opening and closing a plurality of injection holes with an outer needle and an inner needle, and to suppress axial misalignment on the tip side of each needle when the needle is lifted. And
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、燃料を噴射する複数の噴孔が先端部に形成されたノズルボデー（１３）と、ノズルボデー（１３）内の先端部の反対端部側にて摺動可能に保持されて複数の噴孔の一部（１３２）を開閉するアウタニードル（１１）と、アウタニードル（１１）内にて摺動可能に保持されて複数の噴孔の残部（１３３）を開閉するインナニードル（１２）とを備え、ノズルボデー（１３）における反対端部側よりも先端側の内周とアウタニードル（１１）の外周との間には、隙間が設けられ、隙間が燃料を溜める燃料溜まり（１４）を構成しており、燃料溜まり（１４）には、燃料溜まり（１４）内の燃料を複数の噴孔に導く燃料通路（１５）が確保されるとともに、アウタニードル（１１）を軸方向への移動可能にしつつ径方向への移動を規制するガイド手段（１１４、１３４）が設けられていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a nozzle body (13) having a plurality of injection holes for injecting fuel formed at the tip, and a side opposite to the tip in the nozzle body (13) An outer needle (11) that is slidably held by the nozzle and opens and closes a part (132) of the plurality of nozzle holes, and a remaining portion of the plurality of nozzle holes that is slidably held in the outer needle (11). An inner needle (12) that opens and closes (133), and a gap is provided between the inner circumference on the tip side of the nozzle body (13) and the outer circumference of the outer needle (11) with respect to the opposite end side, The gap constitutes a fuel reservoir (14) for accumulating fuel, and a fuel passage (15) for guiding the fuel in the fuel reservoir (14) to a plurality of nozzle holes is secured in the fuel reservoir (14). Outer needle (11) in the axial direction Wherein the guide means for restricting the movement in the radial direction while allowing movement (114 and 134) is provided.
これによれば、各ニードル（１１、１２）をノズルボデー（１３）の複数の噴孔を開放するようにリフトさせた場合、燃料溜まり（１４）内に設けられたガイド手段（１１４、１３４）によって、アウタニードル（１１）の径方向への移動を規制されているので、アウタニードル（１１）の先端側における軸ずれを抑制することができる。さらに、インナニードル（１２）は、ガイド手段（１１４、１３４）に保持されたアウタニードル（１１）が支軸として機能するため、先端側における軸ずれが生じ難くなる。 According to this, when each needle (11, 12) is lifted so as to open a plurality of nozzle holes of the nozzle body (13), the guide means (114, 134) provided in the fuel reservoir (14) Since the movement of the outer needle (11) in the radial direction is restricted, it is possible to suppress the axial deviation on the distal end side of the outer needle (11). Furthermore, since the outer needle (11) held by the guide means (114, 134) functions as a support shaft, the inner needle (12) is less likely to be displaced on the tip side.
従って、各ニードル（１１、１２）をノズルボデー（１３）の複数の噴孔を開放するようにリフトさせた場合の各ニードル（１１）の先端側の軸ずれを抑制することができる。 Accordingly, it is possible to suppress axial misalignment on the tip side of each needle (11) when each needle (11, 12) is lifted so as to open the plurality of nozzle holes of the nozzle body (13).
具体的には、請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載の燃料噴射ノズルにおいて、ガイド手段（１１４）をアウタニードル（１１）と一体に構成することができる。
Specifically, as in the invention described in
また、請求項３に記載の発明のように、請求項１に記載の燃料噴射ノズルにおいて、ガイド手段（１３４）をノズルボデー（１３）と一体に構成することができる。なお、請求項中の「一体に構成されている」との記載の意味は、別部品を一体に接合する場合と、一体成形品による場合の両方の意味を包含している。
Further, as in the invention described in claim 3, in the fuel injection nozzle described in
そして、請求項４に記載の発明のように、請求項２に記載の燃料噴射ノズルにおいて、ガイド手段（１１４）の外周には、ノズルボデー（１３）の内周と当接する部位および離間する部位が形成されており、離間する部位とノズルボデー（１３）の内周との間には、アウタニードル（１１）の軸方向に沿って延びる隙間が形成され、隙間にて燃料通路（１５）が構成されるようにしてもよい。
And, as in the invention described in claim 4, in the fuel injection nozzle described in
また、請求項５に記載の発明のように、請求項３に記載の燃料噴射ノズルにおいて、ガイド手段（１３４）の内周には、アウタニードル（１１）の外周と当接する部位および離間する部位が形成されており、離間する部位とアウタニードル（１１）の外周との間には、アウタニードル（１１）の軸方向に沿って延びる隙間が形成され、隙間にて燃料通路（１５）が構成されるようにしてもよい。 Further, as in the fifth aspect of the invention, in the fuel injection nozzle according to the third aspect of the present invention, the inner periphery of the guide means (134) has a portion that contacts and separates from the outer periphery of the outer needle (11). Is formed, and a gap extending along the axial direction of the outer needle (11) is formed between the separated portion and the outer periphery of the outer needle (11), and the fuel passage (15) is configured by the gap. You may be made to do.
さらに、請求項６に記載の発明のように、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の燃料噴射ノズルにおいて、ガイド手段（１１４、１３４）には、アウタニードル（１１）の軸方向に沿って貫通する貫通孔（１１４ｃ）が形成されており、貫通孔（１１４ｃ）にて燃料通路（１５）が構成されるようにしてもよい。
Furthermore, as in the invention described in claim 6, in the fuel injection nozzle described in any one of
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図３に基づいて説明する。図１は、本実施形態の燃料噴射装置の概略構成を示す模式図を示している。なお、説明の都合上、図１の燃料噴射弁１を軸方向断面図で示している。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the fuel injection device of the present embodiment. For convenience of explanation, the
図１に示すように、燃料噴射装置は、図示しないディーゼルエンジン（以下、単に内燃機関と称する。）に燃料を噴射する燃料噴射弁１、後述する燃料噴射ノズル１０の各ニードル１１、１２を駆動するニードル駆動機構２を備えている。また、高圧燃料を蓄える蓄圧器（コモンレール）３、燃料を低圧状態で蓄える燃料タンク４、燃料タンク４から吸上げた燃料を加圧して、燃料通路５ａを介して蓄圧器３に供給するサプライポンプ５、およびニードル駆動機構２、サプライポンプ５等の作動を制御する制御装置（ＥＣＵ）６を備えている。ここで、本実施形態のニードル駆動機構２は、制御弁７およびピエゾ駆動部８からなり、それぞれ制御装置６にて制御される。なお、駆動部はピエゾに限定されるものではない。
As shown in FIG. 1, the fuel injection device drives a
燃料噴射弁１は、開弁時に燃料を噴射する燃料噴射ノズル１０、燃料噴射ノズル１０に燃料を供給する高圧燃料通路２１等が形成されたホルダボデー２０を備えている。
The
燃料噴射ノズル１０は、有底円筒状のノズルボデー１３、ノズルボデー１３内に摺動可能に保持された円筒状のアウタニードル１１、およびアウタニードル１１内に摺動可能に保持された円柱状のインナニードル１２を主な構成要素としている。
The
ノズルボデー１３には、先端部（長手方向の一端部）に円錐状の弁座１３１が形成され、この弁座１３１に高圧燃料を噴射する第１噴孔群１３２、第２噴孔群１３３といった複数の噴孔が開口している。第２噴孔群１３３は、第１噴孔群１３２よりも、弁座１３１の先端側に配置されている。各噴孔群１３２、１３３は、弁座１３１の周回り方向に均等な間隔で配置された複数の噴孔で構成されている。また、ノズルボデー１３の先端部の反対端部（長手方向の他端部）には、ホルダボデー２０が図示しないリテーニングナット等にて油密に固定されている。
The
アウタニードル１１は、ノズルボデー１３内を摺動可能なように、ノズルボデー１３の先端部（長手方向の一端部）の反対端部（長手方向の他端部）側に対応する部位の外径がノズルボデー１３の内径と略同径となるように拡径されている。そして、拡径された部位１１１（以下、第１ガイド部と称する。）の外周面１１１ａに対向するノズルボデー１３の内周面にて、ノズルボデー１３に対してアウタニードル１１が保持される構成としている。なお、ノズルボデー１３の反対端部側における内径をアウタニードル１１の外径と略同径となるように縮径し、この縮径した部位にて、アウタニードル１１が保持される構成としてもよい。
The
インナニードル１２は、アウタニードル１１内を摺動可能なように、その外径がアウタニードル１１の内径と略同径となるように形成されている。そして、インナニードル１２の外周面に対向するアウタニードル１１の外周面にて、アウタニードル１１に対してインナニードル１２が保持される構成としている。
The
アウタニードル１１における噴孔１３２、１３３に対して近い側の先端には、弁座１３１に対して着座・離座することで第１噴孔群１３２を開閉するアウタシート部１１２が形成されている。また、インナニードル１２における噴孔１３２、１３３に対して近い側の先端には、弁座１３１に対して着座・離座することで第２噴孔群１３３を開閉するインナシート部１２１が形成されている。
An
従って、本実施形態では、第１噴孔群１３２が「複数の噴孔の一部」を構成し、第２噴孔群１３３が「複数の噴孔の残部」を構成している。なお、燃料噴射ノズル１０の先端側の詳細については後述する。
Therefore, in the present embodiment, the first
ここで、アウタニードル１１は、第１ガイド部１１１よりも先端側の外径がノズルボデー１３の内径に対して縮径されており、その部位のアウタニードル１１の外周とノズルボデー１３の内周との間には隙間がある。この隙間は、ホルダボデー２０およびノズルボデー１３に形成された高圧燃料通路２１を介して燃料が供給される燃料溜まり１４を構成している。
Here, the outer diameter of the
高圧燃料通路２１は、ニードル駆動部２内の高圧通路２ａを介して蓄圧器３に至る燃料供給通路３ａに連通している。そのため、燃料溜まり１４内には、高圧燃料通路２１および燃料供給通路３ａを介して蓄圧器３内の高圧燃料が供給されるようになっている。燃料溜まり１４に供給された燃料は、ノズルボデー１３の先端側の各噴孔群１３２、１３３に流れる。
The high-
アウタニードル１１の根元側（噴孔に対して遠い側）の端部には、アウタ鍔部１１３が形成されている。このアウタ鍔部１１３における根元側の端面とホルダボデー２０との間には、アウタニードル１１を閉弁方向（第１噴孔群１３２を閉鎖する方向）に付勢する第１スプリング２２が配設されている。
An
また、アウタ鍔部１１３における根元側の端面とホルダボデー２０との間には、制御室２３が形成されている。制御室内２３には、インナニードル１２の根元側（噴孔に対して遠い側）の端部に形成されたインナ鍔部１２２が配置されている。また、制御室２３内には、インナニードル１２を閉弁方向（第２噴孔群１３３を閉鎖する方向）に付勢する第２スプリング２４が配設されている。
Further, a
この制御室２３の油圧は、ニードル駆動装置２の制御弁７にて制御される。本実施形態の制御弁７は、２位置３方弁構造であって、高圧通路２ａから分岐する分岐通路２ｂと、燃料タンク４への燃料排出通路４ａに接続する低圧通路２ｃのいずれか一方を選択的に連通させる。
The hydraulic pressure in the
制御室２３には、制御弁７へ連通する制御通路２５が開口しており、分岐通路２ｂが開放される図示の位置では、蓄圧器３からの高圧燃料が分岐通路２ｂから制御通路２５を経て流入することになる。このため、高圧となる制御室２３内の圧力と第１、第２スプリング２２、２４の付勢力との合力によって、アウタニードル１１およびインナニードル１２の各シート部１１２、１２１が第１、第２噴孔群１３２、１３３に押し付けられて、各ニードル１１、１２が閉弁している。
In the
本実施形態のピエゾ駆動部８は、ピエゾアクチュエータ８１の駆動力にて駆動ピストン８２を変位させ、油圧室８３の圧力を増減することによって制御弁７を駆動する。ピエゾアクチュエータ８１は、例えば、圧電体を積層してなるピエゾスタックを備え、通電によってピエゾスタックを伸長させて変位を発生する。これに伴い、制御弁７の位置が切り換えられ、低圧通路２ｃと制御室２３とが連通すると、制御室２３の圧力が低下するために各ニードル１１、１２が開弁する。
The
ここで、制御装置６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータを備え、マイクロコンピュータは、各種センサ情報等に基づいて内部に記憶された各種処理を実行するように構成されている。 Here, the control device 6 includes a known microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and the microcomputer is configured to execute various processes stored therein based on various sensor information and the like. .
次に、本実施形態の燃料噴射ノズル１０の先端部の構造を図２、図３（ａ）に基づいて説明する。図２は図１の燃料噴射ノズルの先端部の拡大図、図３は図２のＡ−Ａ断面図（径方向断面図）を示している。なお、図２に示す燃料噴射ノズル１は、図３（ａ）のＸ−Ｘ断面で示している。また、図３（ｂ）、図３（ｃ）は、図３（ａ）に対応するもので、後述する第２ガイド部１１４の形状の変型例を示す図である。
Next, the structure of the tip portion of the
図２に示すように、第１噴孔群１３２を閉鎖するアウタニードル１１のアウタシート部１１２は、弁座２２の内周に沿う略円錐状に形成されている。これにより、アウタニードル１１が弁座１３１に着座する際に、燃料溜まり１４内の燃料が第１噴孔群１３２に流出することを防止している。
As shown in FIG. 2, the
第２噴孔群２４を閉鎖するインナニードル１２のインナシート部１２１は、弁座１３１の内周に沿う略円錐状に形成されている。これにより、アウタニードル１１が弁座１３１から離座し、インナニードル１２が弁座１３１に着座する際に、燃料溜まり１４内の燃料が第２噴孔群１３３に流出することを防止している。
The
ここで、上述のように、本実施形態の燃料溜まり１４は、ノズルボデー１３の内周とアウタニードル１１の外周との間の隙間で構成されている。そのため、インナニードル１２のみが弁座１３１から離座して第２噴孔群１３３が開放されたとしても、アウタニードル１１のアウタシート部１１２が燃料溜まり１４と第２噴孔群１３３との間の通路を閉鎖することとなり、燃料溜まり１４内の燃料が第２噴孔群１３３に流出することはない。
Here, as described above, the
また、燃料溜まり１４内には、アウタニードル１１を軸方向に移動可能にしつつ、径方向への移動を規制する第２ガイド部１１４が設けられている。この第２ガイド部１１４は、アウタニードル１１の外周とノズルボデー１３の内周との径方向の間隔を一定に保つとともに、アウタニードル１１がノズルボデー１３内を軸方向への移動可能に保持している。
Further, a
本実施形態では、第２ガイド部１１４をアウタニードル１１の先端側と一体に成形される一体成形品にて構成している。具体的には、本実施形態では、アウタニードル１１の先端側の外径をノズルボデー１３の先端側の内径と略同径となるように拡径し、この拡径した部位にて第２ガイド部１１４が構成されている。
In this embodiment, the
また、図３（ａ）に示すように、第２ガイド部１１４は、その外周にノズルボデー１３の内周に対して当接する部位および離間する部位が形成されている。ここで、第２ガイド部１１４は、ノズルボデー１３の内周径に対応する円筒の外周面の一部を、アウタニードル１１の軸方向に沿って切り欠いて平坦面１１４ａとすることで、ノズルボデー１３に対して離間する部位を形成している。
Moreover, as shown to Fig.3 (a), the site | part which contact | abuts with respect to the inner periphery of the
具体的には、第２ガイド部１１４には、第２ガイド部１１４の周周りに等間隔に３つ当接する部位が形成されており、これら当接する部位にて、アウタニードル１１の径方向への移動が規制されている。なお、当接する部位は、３つ以上形成されていてもよい。
Specifically, the
そして、第２ガイド部１１４における離間する部位とノズルボデー１３との間には、アウタニードル１１の軸方向に沿って延びる隙間が形成されており、この隙間によって、燃料溜まり１４内の燃料を各噴孔群１３２、１３３に供給する燃料通路１５が確保される。
A gap extending along the axial direction of the
従って、第２ガイド部１１４は、燃料溜まり１４内の燃料を各噴孔群１３２、１３３に導く燃料通路１５を確保するとともに、アウタニードル１１を軸方向に移動可能にしつつ径方向への移動を規制するガイド手段として機能する。
Therefore, the
ここで、第２ガイド部１１４は、アウタニードル１１の先端側を拡径した部位で構成するものに限らず、例えば、アウタニードル１１と異なる部材（外周の一部に平坦面が形成された円筒状の部材）をアウタニードル１１の外周に圧入固定する等し、ノズルボデー１３と一体に構成してもよい。
Here, the
次に、上記構成の燃料噴射装置の作動を説明する。サプライポンプ５が内燃機関によって駆動され、燃料タンク４から吸い上げた燃料を高圧にして、燃料通路５ａを介して蓄圧器３に供給する。また、蓄圧器３内の燃料圧力が目標圧力になるように、サプライポンプ５の燃料吐出量が制御回路６により制御される。蓄圧器３内の燃料は、燃料供給通路３ａおよび高圧通路２ａを介して燃料噴射弁１に供給される。
Next, the operation of the fuel injection device having the above configuration will be described. The supply pump 5 is driven by the internal combustion engine to increase the pressure of the fuel sucked from the fuel tank 4 and supplies it to the accumulator 3 through the
燃料噴射弁１の作動は、先ずニードル駆動機構２のピエゾ駆動部８が作動しない状態では、制御弁７が制御室２３と分岐通路２ｂを連通する位置にある。この時、蓄圧器３から制御弁７および制御通路２５を介して制御室２３に高圧燃料が導入されるために、各ニードル１１、１２が閉弁する。
The operation of the
ここで、アウタニードル１１は、高圧となった制御室２３の燃料圧力と第１スプリング２２の合力によってアウタシート部１１２が弁座１３１に押し付けられ、第１噴孔群１３２を閉鎖する。同様に、制御室２３の燃料圧力と第２スプリング２４の合力によって、インナニードル１２のインナシート部１２１が弁座１３１に押し付けられ、第２噴孔群１３３を閉鎖する。
Here, in the
制御装置６からの指令によって、ピエゾ駆動部８のピエゾアクチュエータ８１が通電されて伸長し、駆動ピストン８２が油圧室８３の圧力を上昇させると、制御弁７が制御室２３と低圧通路２ｃとを連通する位置に切り換えられる。
When the
これにより、制御室２３の燃料が制御通路２５を介して排出され、制御室２３の燃料圧力が徐々に低下する。制御室２３の燃料圧力が所定圧を下回ると、アウタニードル１１の先端面に上向きに作用する燃料溜まり１４内の燃料圧力によって、アウタシート部１１２が弁座１３１から離座し、アウタニードル１１がリフトを開始する。これに伴い、第１噴孔群１３２が開放され、第１噴孔群１３２から燃料が噴射される。
As a result, the fuel in the
ここで、アウタニードル１１は、インナニードル１２を支軸とし、さらに、第１、第２ガイド部１１１、１１４にてその両端側が保持されているので、先端側において軸ずれすることなく開弁方向にリフトする。従って、第１噴孔群１３２から噴射される噴霧は均一で良好な燃料状態が得られる。
Here, the
そして、アウタニードル１１がさらにリフトすると、アウタニードル１１の根元側の端面（アウタ鍔部１１３）がインナニードル１２のインナ鍔部１２２に衝突し、インナ鍔部１２２を押し上げる。このため、インナニードル１２のインナシート部１２１が弁座１３１から離座し、インナニードル１２がリフトを開始する。その後は、アウタニードル１１とインナニードル１２とが一体にリフトすることになる。これに伴い、第１噴孔群１３２に加えて第２噴孔群１３３が開放され、第１噴孔群１３２および第２噴孔群１３３から燃料が噴射される。
When the
ここで、各ニードル１１、１２が一体にリフトする場合、インナニードル１２がアウタニードル１１の支軸として機能しなくなるが、アウタニードル１１は、第１、第２ガイド部１１１、１１４にて両端側が保持される。そのため、アウタニードル１１は、先端側にて軸ずれすることなく開弁方向にリフトする。
Here, when the
また、インナニードル１２は、第１、第２ガイド部１１１、１１４にて保持されたアウタニードル１１の内周面で保持されているため軸ずれすることなく開弁方向にリフトする。従って、第１、第２噴孔群１３２、１３３から噴射される噴霧は均一で良好な燃料状態が得られる。
Further, since the
また、噴射停止時には、ピエゾ駆動部８によって、制御弁７を初期位置（制御室２３と分岐通路２ｂとを連通する位置）に切り換え、蓄圧器３から制御弁７および制御通路２５を介して制御室２３に高圧燃料を導入する。制御室２３の圧力が再上昇し、所定圧を超えるとアウタニードル１１およびインナニードル１２が下降する。この際、先ずインナニードル１２がアウタニードル１１の内周面で保持された状態で下降し、インナシート部１２１が弁座１３１に着座して第２噴孔群１３３が閉鎖される。これにより、第２噴孔群１３３からの燃料噴射が停止される。
When the injection is stopped, the
一方、アウタニードル１１は、インナニードル１２のインナ鍔部１２２から離れて、第１、第２ガイド部１１１、１１４にて保持された状態で、さらに下降する。インナニードル１２のインナシート部１２１が弁座１３１に着座して、第１噴孔群１３２が閉鎖される。これにより、第１噴孔群１３２からの燃料噴射が停止される。
On the other hand, the
以上説明したように、本実施形態では、第２ガイド部１１４にてアウタニードル１１の先端側を保持しているので、各ニードル１１、１２を第１、第２噴孔群１３２、１３３を開放するようにリフトさせた場合の各ニードル１１、１２の先端側での軸ずれを抑制することができる。
As described above, in the present embodiment, since the distal end side of the
その結果、各噴孔から噴射される燃料噴霧にばらつきを抑制することができるので、内燃機関からのＮＯｘや黒鉛の排出量を抑制し、排気状態を向上させることができる。 As a result, variations in the fuel spray injected from each nozzle hole can be suppressed, so that the exhaust amount of NOx and graphite from the internal combustion engine can be suppressed and the exhaust state can be improved.
ここで、本実施形態では、第２ガイド部１１４の外周面の平坦面１１４ａとノズルボデー１３の内周との間の隙間によって燃料通路１５を構成しているが、これに限定されない。例えば、図３（ｂ）、図３（ｃ）に示すように、第２ガイド部１１４の外周にアウタニードル１１の軸方向に沿って延びる複数の溝部１１４ｂを形成して、複数の溝部１１４ｂにて燃料通路１５を構成してもよい。
Here, in the present embodiment, the
溝部１１４ｂは、例えば、図３（ｂ）に示すように断面略Ｕ字状の溝としてもよいし、図３（ｃ）に示すように断面略Ｖ字状の溝としてもよい。なお、溝部１１４ｂは、第２ガイド部１１４の周周りに均等に形成されている。
The
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図４、図５に基づいて説明する。上記第１実施形態と同様または均等な部分について同一の符号を付し、その説明を省略する。ここで、図４は、本実施形態の燃料噴射ノズルの先端部の軸方向断面図、図５（ａ）は、図４のＢ−Ｂ断面図である。なお、図５（ｂ）は、図５（ａ）に対応するもので、本実施形態における第２ガイド部１１４の変型例を示す図である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Parts that are the same as or equivalent to those in the first embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. Here, FIG. 4 is an axial sectional view of the tip portion of the fuel injection nozzle of the present embodiment, and FIG. 5A is a sectional view taken along line BB of FIG. FIG. 5B corresponds to FIG. 5A and is a diagram illustrating a modified example of the
図４に示すように、本実施形態の第２ガイド部１１４には、アウタニードル１１の軸方向に貫通する複数の貫通孔１１４ｃが形成されており、この貫通孔１１４ｃにて燃料通路１５が構成されている。
As shown in FIG. 4, the
この貫通孔１１４ｃとしては、図５（ａ）に示すように、周周りに均等に設けた複数の丸孔で構成することができる。なお、貫通孔１１４ｃは、燃料溜まり１４内の燃料を各噴孔群１３２、１３３に導くことができればよく、上述した例に限らず、例えば、図５（ｂ）に示すように、周周りに沿って形成した複数の長孔で構成してもよい。
As shown in FIG. 5A, the through-
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図６、図７に基づいて説明する。上記第１実施形態と同様または均等な部分について同一の符号を付し、その説明を省略する。ここで、図６は、本実施形態の燃料噴射ノズルの先端部の軸方向断面図、図７は、本実施形態の燃料噴射ノズルの先端部の径方向断面図である。なお、図７（ａ）は、図６のＣ−Ｃ断面図であり、図７（ｂ）は図６のＤ−Ｄ断面図である。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Parts that are the same as or equivalent to those in the first embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. Here, FIG. 6 is an axial sectional view of the tip portion of the fuel injection nozzle of the present embodiment, and FIG. 7 is a radial sectional view of the tip portion of the fuel injection nozzle of the present embodiment. 7A is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 6, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG.
図６に示すように、本実施形態では、第１実施形態で説明した第２ガイド部１１４の替わりに、アウタニードル１１を軸方向に移動可能にしつつ径方向への移動を規制するガイド手段としてニードルガイド部１３４が燃料溜まり１４内に設けられている。
As shown in FIG. 6, in this embodiment, instead of the
本実施形態では、ニードルガイド部１３４をノズルボデー１１の先端側と一体に成形される一体成形品にて構成している。具体的には、ノズルボデー１３の先端側の内径をアウタニードル１１の先端側の外径と略同径となるように縮径し、この縮径した部位にてニードルガイド部１３４が構成されている。
In the present embodiment, the
また、図７に示すように、ニードルガイド部１３４は、その外周にアウタニードル１１の外周に対して当接する部位および離間する部位が形成されている。この当接する部位にて、アウタニードル１１の径方向への移動を規制するとともに、離間する部位とアウタニードル１１の外周との隙間にて、燃料通路１５が構成されている。
Further, as shown in FIG. 7, the
具体的には、ニードルガイド部１３４には、ニードルガイド部１３４の内周にアウタニードル１１の軸方向に沿って延びる複数の溝部１３４ａが形成されており、複数の溝部１３４ａにて燃料通路１５を構成している。
Specifically, a plurality of
本実施形態の構成では、各ニードル１１、１２のそれぞれがリフトする際に、第１ガイド部１１１およびニードルガイド部１３４でアウタニードル１１の両端側を保持しているので、各ニードル１１、１２の先端側での軸ずれを抑制することができる。
In the configuration of the present embodiment, when the
従って、本実施形態の燃料噴射ノズル１０の構成によっても、第１実施形態で記載した効果と同様な効果を奏することができる。
Therefore, the structure similar to the effect described in the first embodiment can also be achieved by the configuration of the
なお、ニードルガイド部１３４は、ノズルボデー１３の先端側の内周を縮径した部位で構成するものに限らず、例えば、ノズルボデー１３と異なる部材（内周の一部に複数の溝が形成された部材）を圧入固定する等し、ノズルボデー１３と一体に構成してもよい。また、燃料通路１５は、燃料溜まり１４内の燃料を各噴孔群１３２、１３３に導くことができればよく、例えば、ニードルガイド部１３４にアウタニードル１１の軸方向に沿って貫通する貫通孔を形成し、この貫通孔にて燃料通路を構成するようにしてもよい。
The
（他の実施形態）
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、各請求項の記載文言に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にも及び、かつ、当業者が通常有する知識に基づく改良を適宜付加することができる。例えば、以下のように種々変形可能である。
(Other embodiments)
As mentioned above, although the Example of this invention was described, this invention is not limited to this, Unless it deviates from the range described in each claim, it is not limited to the description word of each claim, and those skilled in the art Improvements based on the knowledge that a person skilled in the art normally has can be added as appropriate to the extent that they can be easily replaced. For example, various modifications are possible as follows.
（１）上述の実施形態の燃料噴射ノズル１０は、アウタニードル１１がリフトした後にインナニードル１２がリフトする構成であるが、これに限定されず、インナニードル１２がリフトした後にアウタニードル１１がリフトする構成であってもよい。
(1) The
（２）上述の実施形態では、各噴孔群１３２、１３３には、ノズルボデー１３の内周面とアウタニードル１１の外周面との間の隙間に形成された燃料溜まり１４内の燃料が供給される構成としているが、これに限定されない。例えば、アウタニードル１１に外周と内周とを連通させる連通孔を設け、この連通孔からインナシート部１２１まで延びる燃料通路をインナニードル１２の外周に確保して、この燃料通路を介して燃料溜まり１４内の燃料を第２噴孔群１３２に供給する構成としてもよい。ここで、インナニードル１２の外周に確保する燃料通路は、例えば、アウタニードルに設けた連通孔からインナシート部１２１まで延びる溝通路で構成することができる。
(2) In the above-described embodiment, the fuel in the
（３）上述の実施形態では、蓄圧器３内の燃料をノズルボデー１３に形成された高圧燃料通路２３ａを介して燃料溜まり１４に導く構成としているが、例えば、アウタニードル１１の反対端部側の拡径した部位（第１ガイド部１１１）に燃料通路を形成し、この燃料通路を高圧燃料通路としてもよい。これによれば、ノズルボデー１３に高圧燃料通路を確保する必要がないため、燃料噴射ノズル１０の径方向の体格の小さくすることができる。なお、この場合の高圧燃料通路は、制御室に連通しないように形成する必要がある。
(3) In the above-described embodiment, the fuel in the pressure accumulator 3 is guided to the
（４）上述の実施形態におけるニードル駆動機構２、例えば制御弁やピエゾ駆動部の構成は、これに限定されるものではなく、他の構成としてもよい。また、ピエゾ駆動部に代えてソレノイドを有する電磁駆動部を用いてもよい。
(4) The configuration of the
（５）上述の実施形態では、燃料噴射ノズル１０をディーゼルエンジン用の燃料噴射弁１に適用した例を説明したが、これに限らず、ディーゼルエンジン以外の燃料噴射弁に適用してもよい。
(5) In the above-described embodiment, the example in which the
１０ 燃料噴射ノズル
１１ アウタニードル
１１４ 第２ガイド部（ガイド手段）
１２ インナニードル
１３ ノズルボデー
１３２ 第１噴孔群（複数の噴孔の一部）
１３３ 第２噴孔群（複数の噴孔の残部）
１３４ ニードルガイド部（ガイド手段）
１４ 燃料溜まり
１５ 燃料通路
DESCRIPTION OF
12
133 2nd nozzle hole group (the remainder of a plurality of nozzle holes)
134 Needle guide (guide means)
14
Claims (6)
前記ノズルボデー（１３）内の先端部の反対端部側にて摺動可能に保持されて前記複数の噴孔の一部（１３２）を開閉するアウタニードル（１１）と、
前記アウタニードル（１１）内にて摺動可能に保持されて前記複数の噴孔の残部（１３３）を開閉するインナニードル（１２）とを備え、
前記ノズルボデー（１３）における前記反対端部側よりも先端側の内周と前記アウタニードル（１１）の外周との間には、隙間が設けられ、前記隙間が燃料を溜める燃料溜まり（１４）を構成しており、
前記燃料溜まり（１４）には、前記燃料溜まり（１４）内の燃料を前記複数の噴孔に導く燃料通路（１５）が確保されるとともに、前記アウタニードル（１１）を軸方向に移動可能にしつつ径方向への移動を規制するガイド手段（１１４、１３４）が設けられていることを特徴とする燃料噴射ノズル。 A nozzle body (13) in which a plurality of nozzle holes for injecting fuel are formed at the tip;
An outer needle (11) that is slidably held on the side opposite to the tip of the nozzle body (13) and opens and closes a part (132) of the plurality of nozzle holes;
An inner needle (12) that is slidably held in the outer needle (11) and opens and closes the remaining portions (133) of the plurality of nozzle holes,
A gap is provided between the inner periphery of the nozzle body (13) on the tip side of the opposite end side and the outer periphery of the outer needle (11), and a fuel reservoir (14) in which the gap accumulates fuel is provided. Configured
In the fuel reservoir (14), a fuel passage (15) for guiding the fuel in the fuel reservoir (14) to the plurality of nozzle holes is secured, and the outer needle (11) is movable in the axial direction. A fuel injection nozzle characterized in that guide means (114, 134) for restricting movement in the radial direction is provided.
前記離間する部位と前記ノズルボデー（１３）の内周との間には、前記アウタニードル（１１）の軸方向に沿って延びる隙間が形成され、前記隙間にて前記燃料通路（１５）が構成されていることを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射ノズル。 On the outer periphery of the guide means (114), there are formed a portion that contacts the inner periphery of the nozzle body (13) and a portion that is separated from the inner periphery,
A gap extending along the axial direction of the outer needle (11) is formed between the separated portion and the inner periphery of the nozzle body (13), and the fuel passage (15) is configured by the gap. The fuel injection nozzle according to claim 2, wherein the fuel injection nozzle is provided.
前記離間する部位と前記アウタニードル（１１）の外周との間には、前記アウタニードル（１１）の軸方向に沿って延びる隙間が形成され、前記隙間にて前記燃料通路（１５）が構成されていることを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射ノズル。 On the inner periphery of the guide means (134), there are formed a part that contacts the outer periphery of the outer needle (11) and a part that is separated from the outer needle (11),
A gap extending along the axial direction of the outer needle (11) is formed between the separated portion and the outer periphery of the outer needle (11), and the fuel passage (15) is configured by the gap. The fuel injection nozzle according to claim 2, wherein the fuel injection nozzle is provided.
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| CN106968857A (en) * | 2017-04-14 | 2017-07-21 | 无锡职业技术学院 | Petrol engine fuel injector nozzle |
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