JP2010223198A - Fuel injection valve - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the reliability of a piezo actuator while improving energy efficiency in a direct-acting fuel injection valve having a variable displacement magnification which is opened when the piezo actuator extends (i.e., when charged). <P>SOLUTION: Members to be driven 20-24 are driven in the valve closing direction of a nozzle needle 13 when a piezo actuator 14 extends. The displacements of the members to be driven 20-24 are transmitted to the nozzle needle 13 after the directions of the displacements are inverted by two types of levers 25, 26. The two types of levers 25, 26 have different lever ratios. While the piezo actuator 14 extends, at the beginning of the extension of the piezo actuator 14, the nozzle needle 13 is driven in the valve opening direction mainly by the lever having a smaller lever ratio, and at the last of the extension of the piezo actuator 14, the nozzle needle 13 is driven in the valve opening direction by the lever having a larger lever ratio. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料を内燃機関に噴射するための燃料噴射弁に関する。   The present invention relates to a fuel injection valve for injecting fuel into an internal combustion engine.

ピエゾアクチュエータの駆動力を油圧もしくは機械的な機構を介してノズルニードルへ伝えることでノズルニードルを駆動する燃料噴射弁を、直動式と称している。そして、直動式の燃料噴射弁においては、開弁開始時にはノズルニードルを駆動するために大きな力を必要とする。また、開弁後のノズルリフト時には、ノズルニードルを閉弁向きに付勢する圧力とノズルニードルを開弁向きに付勢する圧力とがバランスするため、大きな駆動力は必要がないが、ノズルニードルの大きな変位量を確保する必要がある。   A fuel injection valve that drives a nozzle needle by transmitting a driving force of a piezo actuator to the nozzle needle via a hydraulic or mechanical mechanism is called a direct acting type. In a direct acting fuel injection valve, a large force is required to drive the nozzle needle at the start of valve opening. In addition, when the nozzle is lifted after opening the valve, the pressure that urges the nozzle needle toward the valve closing balances with the pressure that urges the nozzle needle toward the valve opening. It is necessary to secure a large amount of displacement.

特許文献1に示された燃料噴射弁は、直動式の燃料噴射弁であり、電荷を充電してピエゾアクチュエータを伸長させることによりノズルニードルを閉弁向きに駆動し、電荷を放電させてピエゾアクチュエータを収縮させることによりノズルニードルを開弁向きに駆動するようになっている。   The fuel injection valve disclosed in Patent Document 1 is a direct-acting fuel injection valve, which charges a charge and extends a piezo actuator to drive a nozzle needle in a valve closing direction, thereby discharging the charge and discharging the piezo. The nozzle needle is driven in the valve opening direction by contracting the actuator.

また、この特許文献1に示された燃料噴射弁は、開弁開始時の変位拡大率(但し、変位拡大率=ノズルニードルの変位量/ピエゾアクチュエータの伸縮量)よりも開弁後の変位拡大率が大きくなるようにしているため、開弁開始時には大きな駆動力が得られ、開弁後のノズルリフト時にはノズルニードルの大きな変位量を確保することができる。その結果、変位拡大率が一定の燃料噴射弁よりも、ピエゾアクチュエータへの充電エネルギを少なくすることができる。すなわち、エネルギ効率を良くすることができる。   In addition, the fuel injection valve disclosed in Patent Document 1 has a displacement expansion ratio after opening the valve rather than a displacement expansion ratio at the start of the valve opening (where the displacement expansion ratio is the displacement amount of the nozzle needle / the expansion / contraction amount of the piezo actuator). Since the rate is increased, a large driving force can be obtained at the start of the valve opening, and a large displacement amount of the nozzle needle can be ensured at the time of the nozzle lift after the valve opening. As a result, the charging energy to the piezo actuator can be reduced as compared with the fuel injection valve having a constant displacement expansion rate. That is, energy efficiency can be improved.

米国特許第6776354号明細書US Pat. No. 6,776,354

しかしながら、特許文献1に示された燃料噴射弁のように電荷を充電して閉弁させる方式の場合、内燃機関の運転中には、ピエゾアクチュエータが高電圧になっている時間が、ピエゾアクチュエータが低電圧になっている時間よりも長くなるため、ピエゾアクチュエータが絶縁破壊を生じやすく、ピエゾアクチュエータの信頼性(耐久性等)の面で望ましくない。   However, in the case of the method of charging and closing the valve as in the fuel injection valve disclosed in Patent Document 1, during the operation of the internal combustion engine, the time during which the piezoelectric actuator is at a high voltage is Since it is longer than the time during which the voltage is low, the piezo actuator is liable to cause dielectric breakdown, which is undesirable in terms of reliability (durability, etc.) of the piezo actuator.

本発明は上記点に鑑みて、変位拡大率を変化させてエネルギ効率を良くする直動式の燃料噴射弁において、ピエゾアクチュエータの信頼性を向上させ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 improve the reliability of a piezo actuator in a direct-acting fuel injection valve that improves energy efficiency by changing a displacement magnification rate.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、電荷の充放電により伸縮するピエゾアクチュエータ(14)と、ピエゾアクチュエータ(14)の伸長に伴ってノズルニードル(13)の閉弁向きに駆動される被駆動部材(20〜24)と、ピエゾアクチュエータ(14)の伸長に伴う被駆動部材(20〜24)の変位を、向きを反転させてノズルニードル(13)に伝達する2種類のレバー(25、26)とを備え、2種類のレバー(25、26)はレバー比が異なり、ピエゾアクチュエータ(14)が伸長する過程において、ピエゾアクチュエータ(14)の伸長初期には、主としてレバー比が小さい方のレバーによりノズルニードル(13)が開弁向きに駆動され、ピエゾアクチュエータ(14)の伸長後期には、レバー比が大きい方のレバーによりノズルニードル(13)が開弁向きに駆動されるように構成さ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, the piezoelectric actuator (14) that expands and contracts due to charging and discharging of the charge, and the nozzle needle (13) in the valve closing direction as the piezoelectric actuator (14) extends. The driven member (20-24) to be driven and the displacement of the driven member (20-24) accompanying the extension of the piezo actuator (14) are transmitted to the nozzle needle (13) by reversing the direction. Levers (25, 26), and the two types of levers (25, 26) have different lever ratios. In the process of extending the piezoelectric actuator (14), the lever ratio is mainly at the initial stage of expansion of the piezoelectric actuator (14). The nozzle needle (13) is driven in the valve opening direction by the smaller lever, and the lever ratio is large in the later stage of expansion of the piezo actuator (14). Nozzle needle (13) by gastric how levers, characterized in that it is configured to be driven in the valve opening direction.

これによると、開弁開始時の変位拡大率が小さく、開弁後のノズルリフト時の変位拡大率が大きくなる直動式の燃料噴射弁を、ピエゾアクチュエータ(14)の伸長に伴って(すなわち、電荷を充電して)開弁させる方式で実現させているため、エネルギ効率を良くしつつ、ピエゾアクチュエータ(14)の信頼性を向上させることができる。   According to this, a direct-acting fuel injection valve in which the displacement expansion rate at the start of valve opening is small and the displacement expansion rate at the time of nozzle lift after opening the valve is increased as the piezo actuator (14) extends (ie, Therefore, the reliability of the piezo actuator (14) can be improved while improving energy efficiency.

請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の燃料噴射弁において、被駆動部材(20〜24)は、第1シリンダガイド孔(200)が形成された有底筒状の部材であって、ピエゾアクチュエータ(14)にて駆動される第1シリンダ(20)と、第2シリンダガイド孔(210)が形成された有底筒状の部材であって、底部側が第1シリンダガイド孔(200)に摺動自在に挿入されるとともに、第1シリンダ(20)と協同して形成する第1油密室(27)の圧力により駆動される第2シリンダ(21)と、第2シリンダガイド孔(210)に摺動自在に挿入されるとともに、第2シリンダ(21)と協同して形成する第2油密室(28)の圧力により駆動されるピストン(22)とを備えることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the fuel injection valve according to the first aspect, the driven member (20-24) is a bottomed cylindrical member in which the first cylinder guide hole (200) is formed. A bottomed cylindrical member having a first cylinder (20) driven by a piezo actuator (14) and a second cylinder guide hole (210), the first cylinder guide hole ( 200) and a second cylinder guide hole which is slidably inserted and driven by the pressure of the first oil tight chamber (27) formed in cooperation with the first cylinder (20). And a piston (22) that is slidably inserted into (210) and driven by the pressure of the second oil-tight chamber (28) formed in cooperation with the second cylinder (21). .

これによると、第1油密室(27)および第2油密室(28)を備えることにより、ピエゾアクチュエータ(14)とレバー(25、26)の位置の零点補正を行うことができる。換言すると、閉弁状態において、ピエゾアクチュエータ(14)からレバー(25、26)に変位を伝達する経路中のがたをなくすことができる。   According to this, by providing the first oil-tight chamber (27) and the second oil-tight chamber (28), the zero point correction of the positions of the piezo actuator (14) and the levers (25, 26) can be performed. In other words, it is possible to eliminate rattling in the path for transmitting displacement from the piezo actuator (14) to the lever (25, 26) in the valve closed state.

請求項3に記載の発明では、請求項2に記載の燃料噴射弁において、2種類のレバー(25、26)は、所定のレバー比に設定された2個の第1レバーと、第1レバーとは異なるレバー比に設定された2個の第2レバーとを備え、被駆動部材(20〜24)は、中間部が第2シリンダ(21)に当接するとともに、両端部がそれぞれ第1レバーに当接して、第2シリンダ(21)の変位を第1レバーに伝達する第1プレート(23)と、中間部がピストン(22)に当接するとともに、両端部がそれぞれ第2レバーに当接して、ピストン(22)の変位を第2レバーに伝達する第2プレート(24)とを備えることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the fuel injection valve according to the second aspect, the two types of levers (25, 26) include two first levers set to a predetermined lever ratio and a first lever. And two second levers set at different lever ratios, and the driven members (20 to 24) have intermediate portions in contact with the second cylinder (21) and both ends at the first levers. The first plate (23) that transmits the displacement of the second cylinder (21) to the first lever, the intermediate portion contacts the piston (22), and both end portions contact the second lever. And a second plate (24) for transmitting the displacement of the piston (22) to the second lever.

これによると、第1プレート(23)を備えることにより、2個の第1レバー(25、26)の高さ位置を補正することができる。換言すると、閉弁状態において、第1プレート(23)と2個の第1レバー間のがたをなくすことができる。また、第2プレート(24)を備えることにより、2個の第2レバーの高さ位置を補正することができる。換言すると、閉弁状態において、第2プレート(24)と2個の第2レバー間のがたをなくすことができる。   According to this, by providing the first plate (23), the height positions of the two first levers (25, 26) can be corrected. In other words, rattling between the first plate (23) and the two first levers can be eliminated in the valve closed state. Further, by providing the second plate (24), the height positions of the two second levers can be corrected. In other words, rattling between the second plate (24) and the two second levers can be eliminated in the valve closed state.

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.

本発明の第1実施形態に係る燃料噴射弁の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the fuel injection valve which concerns on 1st Embodiment of this invention. (a)は図1の第1プレートの正面図、(b)は(a)の右側面図である。(A) is a front view of the 1st plate of FIG. 1, (b) is a right view of (a). 図1の第1プレートの正面図である。It is a front view of the 1st plate of FIG. 図1の第1てこ式駆動レバーの斜視図である。It is a perspective view of the 1st lever-type drive lever of FIG. 図1の第2てこ式駆動レバーの斜視図である。It is a perspective view of the 2nd lever-type drive lever of FIG. 図1のA−A線に沿う要部の断面図である。It is sectional drawing of the principal part in alignment with the AA of FIG. ノズルニードルに対して開弁向きに作用する荷重とノズルニードルの変位量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the load which acts on a nozzle opening direction with respect to a nozzle needle, and the displacement amount of a nozzle needle. 本発明の第2実施形態に係る燃料噴射弁の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the fuel injection valve which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.

(第1実施形態)
本実施形態の燃料噴射弁は、内燃機関(より詳細にはディーゼルエンジン、図示せず)のシリンダヘッドに装着され、蓄圧器(図示せず)内に蓄えられた高圧燃料を内燃機関の気筒内に噴射するものである。
(First embodiment)
The fuel injection valve of the present embodiment is mounted on a cylinder head of an internal combustion engine (more specifically, a diesel engine, not shown), and high-pressure fuel stored in a pressure accumulator (not shown) is transferred into the cylinder of the internal combustion engine. It is to be sprayed on.

なお、図1において、中心線xよりも左側部分と中心線xよりも右側部分は、示している断面が90度異なっている。   In FIG. 1, the cross section shown in the left part of the center line x is different from that of the right part of the center line x by 90 degrees.

図1に示すように、燃料噴射弁のボデーは、略円筒状のノズルボデー10と略円筒状のピエゾボデー11に分割されており、それらのボデー10、11は噴射弁軸方向に直列に配置されて、略円筒状のリテーニングナット12によって一体的に保持されている。   As shown in FIG. 1, the body of the fuel injection valve is divided into a substantially cylindrical nozzle body 10 and a substantially cylindrical piezo body 11, and these bodies 10 and 11 are arranged in series in the injection valve axial direction. The retaining nut 12 is integrally held by a substantially cylindrical retaining nut 12.

ピエゾボデー11には、蓄圧器から供給される高圧燃料が流通する上流側高圧燃料通路110が形成されている。ノズルボデー10には、上流側高圧燃料通路110を介して供給される高圧燃料をノズルボデー10の先端側まで導く下流側高圧燃料通路100が形成されている。   The piezoelectric body 11 has an upstream high-pressure fuel passage 110 through which high-pressure fuel supplied from the pressure accumulator flows. The nozzle body 10 is formed with a downstream high-pressure fuel passage 100 that guides the high-pressure fuel supplied via the upstream high-pressure fuel passage 110 to the tip end side of the nozzle body 10.

ノズルボデー10の先端側には、下流側高圧燃料通路100を介して供給される高圧燃料を内燃機関の気筒内に噴出させる噴孔101が形成されている。また、ノズルボデー10の先端側には、噴孔101の上流側にボデーシート部102が形成されている。   A nozzle hole 101 through which high-pressure fuel supplied via the downstream high-pressure fuel passage 100 is injected into the cylinder of the internal combustion engine is formed at the tip side of the nozzle body 10. Further, a body sheet portion 102 is formed on the upstream side of the nozzle hole 101 on the tip side of the nozzle body 10.

噴孔101を開閉する略円柱状のノズルニードル13は、ニードルピストン部130がノズルボデー10のノズルボデーガイド孔103に摺動自在に保持されている。ノズルニードル13には、噴孔101側の端部(すなわち先端部)にテーパ状のニードルシート部131が形成されており、ノズルニードル13の往復動に伴ってニードルシート部131がボデーシート部102に接離することにより噴孔101が開閉される。   The substantially cylindrical nozzle needle 13 that opens and closes the nozzle hole 101 has a needle piston portion 130 slidably held in a nozzle body guide hole 103 of the nozzle body 10. The nozzle needle 13 is formed with a tapered needle seat portion 131 at an end portion (that is, a tip portion) on the nozzle hole 101 side, and the needle seat portion 131 becomes the body sheet portion 102 as the nozzle needle 13 reciprocates. The nozzle hole 101 is opened and closed by contacting and separating.

ノズルニードル13の反噴孔側端部(すなわち後端部)は、ノズルボデー10の反噴孔側端面(以下、ノズルボデー後端面という)104から突出しており、このノズルニードル13の反噴孔側端部には、径方向外側に突出するニードルフランジ部132が形成されている。   The end of the nozzle needle 13 on the side opposite to the injection hole (that is, the rear end) protrudes from the end surface on the side opposite to the injection hole 104 of the nozzle body 10 (hereinafter referred to as the nozzle body rear end surface). The part is formed with a needle flange part 132 projecting radially outward.

上流側高圧燃料通路110には、ピエゾ素子が多数積層されて電荷の充放電により伸縮するピエゾアクチュエータ14が収容されている。また、上流側高圧燃料通路110には、被駆動部材を構成する、第1シリンダ20、第2シリンダ21、ピストン22、第1プレート23、および第2プレート24が配置されている。さらに、上流側高圧燃料通路110には、第1レバー25、および第2レバー26が配置されている。   The upstream high-pressure fuel passage 110 houses a piezo actuator 14 in which a large number of piezo elements are stacked and expands and contracts due to charge / discharge. Further, in the upstream high-pressure fuel passage 110, a first cylinder 20, a second cylinder 21, a piston 22, a first plate 23, and a second plate 24 constituting a driven member are arranged. Further, a first lever 25 and a second lever 26 are disposed in the upstream high-pressure fuel passage 110.

第1シリンダ20は有底円筒状であり、第1シリンダ20には第1シリンダガイド孔200が形成されている。第1シリンダ20の底部がピエゾアクチュエータ14に当接しており、第1シリンダ20は、ピエゾアクチュエータ14の伸長に伴ってノズルニードル13の閉弁向き(図1において紙面下向き)に駆動されるようになっている。   The first cylinder 20 has a bottomed cylindrical shape, and a first cylinder guide hole 200 is formed in the first cylinder 20. The bottom of the first cylinder 20 is in contact with the piezo actuator 14, and the first cylinder 20 is driven to close the nozzle needle 13 (downward in the drawing in FIG. 1) as the piezo actuator 14 extends. It has become.

第2シリンダ21は有底円筒状であり、第2シリンダ21には第2シリンダガイド孔210が形成されている。また、第2シリンダ21の開口端部側には、径方向外側に突出する第2シリンダフランジ部211が形成されている。そして、底部側が第1シリンダガイド孔200に摺動自在に挿入され、第2シリンダフランジ部211が第1シリンダガイド孔200から突出している。   The second cylinder 21 has a bottomed cylindrical shape, and a second cylinder guide hole 210 is formed in the second cylinder 21. A second cylinder flange portion 211 that protrudes radially outward is formed on the opening end side of the second cylinder 21. The bottom side is slidably inserted into the first cylinder guide hole 200, and the second cylinder flange portion 211 protrudes from the first cylinder guide hole 200.

ピストン22は円柱状であり、一端側が第2シリンダガイド孔210に摺動自在に挿入され、他端側が第2シリンダガイド孔210から突出している。   The piston 22 has a cylindrical shape, and one end side is slidably inserted into the second cylinder guide hole 210 and the other end side protrudes from the second cylinder guide hole 210.

図1、図2に示すように、第1プレート23は、板状の第1プレート板部230と、第1プレート板部230の中央部に形成された第1プレート貫通孔231と、第1プレート板部230の両端から突出する2本の第1プレート脚部232とを備えている。2本の第1プレート脚部232は、第1プレート板部230に対して垂直に、且つ同じ向きに延びている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the first plate 23 includes a plate-like first plate plate portion 230, a first plate through-hole 231 formed in the central portion of the first plate plate portion 230, and a first plate 23. Two plate leg portions 232 projecting from both ends of the plate plate portion 230 are provided. The two first plate legs 232 extend perpendicularly to the first plate plate 230 and in the same direction.

そして、第1プレート23は、第1プレート板部230が第2シリンダフランジ部211に当接し、第1プレート脚部232がノズルボデー後端面104に向かって延びるように配置されている。また、ピストン22が第1プレート貫通孔231を貫通して第2プレート24側に向かって延びている。   The first plate 23 is disposed such that the first plate plate portion 230 abuts on the second cylinder flange portion 211 and the first plate leg portion 232 extends toward the nozzle body rear end surface 104. Further, the piston 22 extends through the first plate through hole 231 toward the second plate 24 side.

図1、図3に示すように、第2プレート24は、板状の第2プレート板部240と、第2プレート板部240の中央部に形成されたテーパ状の凹部241と、第2プレート板部240の両端から突出する2本の第2プレート脚部242とを備えている。2本の第2プレート脚部242は、第2プレート板部240に対して垂直に、且つ同じ向きに延びている。   As shown in FIGS. 1 and 3, the second plate 24 includes a plate-like second plate plate portion 240, a tapered concave portion 241 formed at the center of the second plate plate portion 240, and a second plate. Two plate leg portions 242 projecting from both ends of the plate portion 240 are provided. The two second plate legs 242 extend perpendicularly to the second plate plate 240 and in the same direction.

そして、第2プレート24は、凹部241にピストン22の先端が侵入し、第2プレート脚部242がノズルボデー後端面104に向かって延びるように配置されている。なお、ピストン22の先端、すなわち、凹部241に当接する部位は、球面状になっている。   The second plate 24 is arranged such that the tip of the piston 22 enters the recess 241 and the second plate leg 242 extends toward the nozzle body rear end face 104. Note that the tip of the piston 22, that is, the part that contacts the recess 241 has a spherical shape.

図1、図4、図6に示すように、第1レバー25は、第1プレート脚部232およびニードルフランジ部132と、ノズルボデー後端面104との間に配置されている。また、第1レバー25は、ノズルニードル13を挟んで対向する位置に2個配置されている。そして、一方の第1レバー25に一方の第1プレート脚部232が当接し、他方の第1レバー25に他方の第1プレート脚部232が当接するようになっている。   As shown in FIGS. 1, 4, and 6, the first lever 25 is disposed between the first plate leg portion 232 and the needle flange portion 132 and the nozzle body rear end surface 104. Further, two first levers 25 are arranged at positions facing each other with the nozzle needle 13 interposed therebetween. One first plate leg 232 abuts on one first lever 25, and the other first plate leg 232 abuts on the other first lever 25.

第1レバー25は直方体であり、ノズルボデー後端面104に対向する面には、ノズルボデー後端面104に当接しててこの支点となる第1レバー支点突起部250が形成されている。第1レバー25における第1プレート脚部232およびニードルフランジ部132に対向する面には、第1プレート脚部232に当接しててこの力点となる第1レバー力点突起部251と、ニードルフランジ部132に当接しててこの作用点となる第1レバー作用点突起部252が形成されている。   The first lever 25 is a rectangular parallelepiped, and a first lever fulcrum protrusion 250 which is in contact with the nozzle body rear end surface 104 and serves as a fulcrum is formed on a surface facing the nozzle body rear end surface 104. On the surface of the first lever 25 facing the first plate leg portion 232 and the needle flange portion 132, a first lever force point projection 251 that abuts on the first plate leg portion 232 and becomes the force point, and a needle flange portion A first lever action point protrusion 252 that is in contact with 132 and serves as this action point is formed.

ここで、第1レバー支点突起部250と第1レバー力点突起部251との間の距離をL1、第1レバー支点突起部250と第1レバー作用点突起部252との間の距離をL2とすると、第1レバー25のレバー比R1は、L2/L1となる。   Here, the distance between the first lever fulcrum protrusion 250 and the first lever force point protrusion 251 is L1, and the distance between the first lever fulcrum protrusion 250 and the first lever action point protrusion 252 is L2. Then, the lever ratio R1 of the first lever 25 is L2 / L1.

図1、図5、図6に示すように、第2レバー26は、第2プレート脚部242およびニードルフランジ部132と、ノズルボデー後端面104との間に配置されている。また、第2レバー26は、ノズルニードル13を挟んで対向する位置に2個配置されている。さらに、第1レバー25と第2レバー26は、ノズルニードル13の周りに90度間隔で交互に配置されている。そして、一方の第2レバー26に一方の第2プレート脚部242が当接し、他方の第2レバー26に他方の第2プレート脚部242が当接するようになっている。   As shown in FIGS. 1, 5, and 6, the second lever 26 is disposed between the second plate leg portion 242 and the needle flange portion 132 and the nozzle body rear end surface 104. Further, two second levers 26 are arranged at positions facing each other with the nozzle needle 13 interposed therebetween. Furthermore, the first lever 25 and the second lever 26 are alternately arranged around the nozzle needle 13 at intervals of 90 degrees. One second plate leg 242 contacts one second lever 26, and the other second plate leg 242 contacts the other second lever 26.

第2レバー26は直方体であり、ノズルボデー後端面104に対向する面には、ノズルボデー後端面104に当接しててこの支点となる第2レバー支点突起部260が形成されている。第2レバー26における第2プレート脚部242およびニードルフランジ部132に対向する面には、第2プレート脚部242に当接しててこの力点となる第2レバー力点突起部261と、ニードルフランジ部132に当接しててこの作用点となる第2レバー作用点突起部262が形成されている。   The second lever 26 is a rectangular parallelepiped, and a second lever fulcrum projection 260 that is in contact with the nozzle body rear end surface 104 and serves as a fulcrum is formed on the surface facing the nozzle body rear end surface 104. On the surface of the second lever 26 facing the second plate leg portion 242 and the needle flange portion 132, a second lever force point projection portion 261 that is in contact with the second plate leg portion 242 and becomes the force point, and a needle flange portion A second lever action point protrusion 262 that is in contact with 132 and serves as this action point is formed.

ここで、第2レバー支点突起部260と第2レバー力点突起部261との間の距離をL3、第2レバー支点突起部260と第2レバー作用点突起部262との間の距離をL4とすると、第2レバー26のレバー比R2は、L4/L3となる。そして、本実施形態では、R1<R2に設定されている。   Here, the distance between the second lever fulcrum protrusion 260 and the second lever force point protrusion 261 is L3, and the distance between the second lever fulcrum protrusion 260 and the second lever action point protrusion 262 is L4. Then, the lever ratio R2 of the second lever 26 is L4 / L3. In this embodiment, R1 <R2 is set.

図1に示すように、第1シリンダ20と第2シリンダ21とによって、第1油密室27が形成されている。また、第2シリンダ21とピストン22とによって、第2油密室28が形成されている。   As shown in FIG. 1, a first oil-tight chamber 27 is formed by the first cylinder 20 and the second cylinder 21. The second oil-tight chamber 28 is formed by the second cylinder 21 and the piston 22.

第1シリンダ20の開口端部側と第2シリンダ21の第2シリンダフランジ部211との間には、第1スプリング29が挟持されている。この第1スプリング29は、第1シリンダ20をピエゾアクチュエータ14に向かって付勢するとともに、第2シリンダ21および第1プレート23をノズルニードル13の閉弁向きに付勢している。   A first spring 29 is sandwiched between the opening end side of the first cylinder 20 and the second cylinder flange portion 211 of the second cylinder 21. The first spring 29 urges the first cylinder 20 toward the piezo actuator 14 and urges the second cylinder 21 and the first plate 23 toward the valve closing direction of the nozzle needle 13.

第2油密室28には第2スプリング30が配置されており、この第2スプリング30は、ピストン22および第2レバー26をノズルニードル13の閉弁向きに付勢している。   A second spring 30 is disposed in the second oil tight chamber 28, and this second spring 30 biases the piston 22 and the second lever 26 toward the valve closing direction of the nozzle needle 13.

次に、上記燃料噴射弁の作動を説明する。図1は燃料噴射弁の閉弁状態を示している。このときには、ピエゾアクチュエータ14は電荷が放電されて収縮している。そして、ノズルニードル13は、ノズルニードル13の後端部に作用する上流側高圧燃料通路110の燃料圧力により閉弁向きに付勢され、ニードルシート部131がボデーシート部102に当接して噴孔101を閉じている。   Next, the operation of the fuel injection valve will be described. FIG. 1 shows a closed state of the fuel injection valve. At this time, the piezoelectric actuator 14 is contracted due to discharge of electric charge. The nozzle needle 13 is urged toward the valve closing direction by the fuel pressure of the upstream high-pressure fuel passage 110 acting on the rear end portion of the nozzle needle 13, and the needle seat portion 131 abuts on the body seat portion 102 and the nozzle hole 101 is closed.

この閉弁状態のときには、第1シリンダ20と第2シリンダ21との摺動部のクリアランスを介して上流側高圧燃料通路110の燃料が第1油密室27に流入する。そして、この第1油密室27の圧力により、第1シリンダ20はピエゾアクチュエータ14に向かって付勢される。また、第1油密室27の圧力により、第2シリンダ21および第1プレート23が第1レバー25に向かって付勢される。これにより、ピエゾアクチュエータ14と第1レバー25の位置の零点補正が行われる。換言すると、ピエゾアクチュエータ14から第1レバー25に変位を伝達する経路中のがたがなくなる。   In the closed state, the fuel in the upstream high-pressure fuel passage 110 flows into the first oil-tight chamber 27 through the clearance of the sliding portion between the first cylinder 20 and the second cylinder 21. The first cylinder 20 is biased toward the piezoelectric actuator 14 by the pressure in the first oil tight chamber 27. Further, the second cylinder 21 and the first plate 23 are biased toward the first lever 25 by the pressure of the first oil-tight chamber 27. Thereby, the zero point correction of the positions of the piezo actuator 14 and the first lever 25 is performed. In other words, the rattling in the path for transmitting the displacement from the piezo actuator 14 to the first lever 25 is eliminated.

同様に、第2シリンダ21とピストン22との摺動部のクリアランスを介して上流側高圧燃料通路110の燃料が第2油密室28に流入する。そして、この第2油密室28の圧力により、ピストン22および第2プレート24が第2レバー26に向かって付勢される。これにより、ピエゾアクチュエータ14と第2レバー26の位置の零点補正が行われる。換言すると、ピエゾアクチュエータ14から第2レバー26に変位を伝達する経路中のがたがなくなる。   Similarly, the fuel in the upstream high-pressure fuel passage 110 flows into the second oil-tight chamber 28 through the clearance of the sliding portion between the second cylinder 21 and the piston 22. The piston 22 and the second plate 24 are biased toward the second lever 26 by the pressure in the second oil tight chamber 28. Thereby, the zero point correction of the positions of the piezo actuator 14 and the second lever 26 is performed. In other words, the rattling in the path for transmitting the displacement from the piezo actuator 14 to the second lever 26 is eliminated.

また、2個の第1レバー25の高さ位置(より詳細には、第1レバー力点突起部251の頂部の高さ位置)がずれていても、そのずれ分に合わせて第1プレート23の姿勢が変化するため、第1プレート23と2個の第1レバー25間のがたがなくなる。   Further, even if the height positions of the two first levers 25 (more specifically, the height position of the top portion of the first lever force point protrusion 251) are shifted, the first plate 23 is adjusted in accordance with the shift amount. Since the posture changes, rattling between the first plate 23 and the two first levers 25 is eliminated.

同様に、2個の第2レバー26の高さ位置(より詳細には、第2レバー力点突起部261の頂部の高さ位置)がずれていても、そのずれ分に合わせて第2プレート24の姿勢が変化するため、第2プレート24と2個の第2レバー26間のがたがなくなる。   Similarly, even if the height positions of the two second levers 26 (more specifically, the height position of the top portion of the second lever force point projection 261) are deviated, the second plate 24 is matched to the deviation. Therefore, the rattling between the second plate 24 and the two second levers 26 is eliminated.

次に、ピエゾアクチュエータ14に電荷が充電されると、ピエゾアクチュエータ14が伸長し、このピエゾアクチュエータ14の伸長に伴って、第1シリンダ20はノズルニードル13の閉弁向きに駆動される。   Next, when the piezo actuator 14 is charged, the piezo actuator 14 expands, and the first cylinder 20 is driven in the valve closing direction of the nozzle needle 13 as the piezo actuator 14 extends.

この第1シリンダ20の移動に伴って第1油密室27の容積が縮小されて第1油密室27の圧力が上昇する。この第1油密室27の圧力上昇により、第2シリンダ21および第1プレート23がノズルニードル13の閉弁向きに駆動される。また、この第2シリンダ21の移動に伴って第2油密室28の容積が縮小されて第2油密室28の圧力が上昇する。この第2油密室28の圧力上昇により、ピストン22および第2プレート24がノズルニードル13の閉弁向きに駆動される。   As the first cylinder 20 moves, the volume of the first oil-tight chamber 27 is reduced and the pressure in the first oil-tight chamber 27 increases. The second cylinder 21 and the first plate 23 are driven in the valve closing direction of the nozzle needle 13 by the pressure increase in the first oil tight chamber 27. As the second cylinder 21 moves, the volume of the second oil-tight chamber 28 is reduced and the pressure in the second oil-tight chamber 28 increases. The piston 22 and the second plate 24 are driven toward the valve closing direction of the nozzle needle 13 by the pressure increase in the second oil tight chamber 28.

そして、第1プレート脚部232により第1レバー力点突起部251が押され、第1レバー25は第1レバー支点突起部250を支点として回動され、第1レバー作用点突起部252を介してノズルニードル13にピエゾアクチュエータ14の駆動力が伝達される。この際、第1レバー25は、第1シリンダ20等の変位を、向きを反転させてノズルニードル13に伝達し、ピエゾアクチュエータ14の伸長に伴ってノズルニードル13を開弁向き(図1において紙面上向き)に付勢する。   Then, the first lever force point protrusion 251 is pushed by the first plate leg 232, and the first lever 25 is rotated with the first lever fulcrum protrusion 250 as a fulcrum, via the first lever action point protrusion 252. The driving force of the piezo actuator 14 is transmitted to the nozzle needle 13. At this time, the first lever 25 transmits the displacement of the first cylinder 20 and the like to the nozzle needle 13 by reversing the direction, and the nozzle needle 13 is opened in the valve opening direction as the piezo actuator 14 extends (in FIG. Energize upward).

また、第2プレート脚部242により第2レバー力点突起部261が押され、第2レバー26は第2レバー支点突起部260を支点として回動され、第2レバー作用点突起部262を介してノズルニードル13にピエゾアクチュエータ14の駆動力が伝達される。この際、第2レバー26は、第1シリンダ20等の変位を、向きを反転させてノズルニードル13に伝達し、ピエゾアクチュエータ14の伸長に伴ってノズルニードル13を開弁向きに付勢する。   Further, the second lever force point projection 261 is pushed by the second plate leg 242, and the second lever 26 is rotated with the second lever fulcrum projection 260 as a fulcrum, via the second lever action point projection 262. The driving force of the piezo actuator 14 is transmitted to the nozzle needle 13. At this time, the second lever 26 transmits the displacement of the first cylinder 20 or the like to the nozzle needle 13 with its direction reversed, and urges the nozzle needle 13 in the valve opening direction as the piezo actuator 14 extends.

このように、ノズルニードル13は、第1レバー25を介して開弁向きに付勢されるとともに、第2レバー26を介して開弁向きに付勢されるが、ピエゾアクチュエータ14が伸長する過程において、ピエゾアクチュエータ14の伸長初期(すなわち、開弁開始時)には、主としてレバー比が小さい第1レバー25を介して伝達される駆動力によりノズルニードル13が開弁向きに駆動される。これにより、ニードルシート部131がボデーシート部102から離れて噴孔101が開かれ、内燃機関の気筒内への燃料噴射が開始される。なお、本実施形態では、開弁開始時の変位拡大率=第1レバー25のレバー比、となる。   As described above, the nozzle needle 13 is urged in the valve opening direction through the first lever 25 and is urged in the valve opening direction through the second lever 26, but the process in which the piezo actuator 14 extends. At the beginning of expansion of the piezo actuator 14 (that is, at the start of valve opening), the nozzle needle 13 is driven in the valve opening direction mainly by the driving force transmitted through the first lever 25 having a small lever ratio. As a result, the needle seat portion 131 is separated from the body seat portion 102 to open the injection hole 101, and fuel injection into the cylinder of the internal combustion engine is started. In the present embodiment, the displacement enlargement ratio at the start of valve opening = the lever ratio of the first lever 25.

開弁開始後、ノズルニードル13の開弁向きへの移動によりレバー比の小さい第1レバー25を介して伝達される駆動力は急激に低下するが、開弁して燃料噴射が開始されると、ニードルシート部131に高圧燃料の圧力が作用するため、ノズルニードル13は小さな力で開弁向きに移動可能になる。したがって、開弁後のノズルリフト時(すなわち、ピエゾアクチュエータ14の伸長後期)には、レバー比が大きい第2レバー26を介して伝達される駆動力によりノズルニードル13を開弁向きへ移動させることが可能となり、第2レバー26を介して伝達される駆動力によりノズルニードル13が全開位置まで駆動される。なお、本実施形態では、開弁後のノズルリフト時の変位拡大率=第2レバー26のレバー比、となる。   After the opening of the valve, the driving force transmitted through the first lever 25 having a small lever ratio is rapidly reduced by the movement of the nozzle needle 13 in the opening direction, but when the valve is opened and fuel injection is started. Since the pressure of the high-pressure fuel acts on the needle seat portion 131, the nozzle needle 13 can move in the valve opening direction with a small force. Therefore, at the time of the nozzle lift after the valve opening (that is, the later stage of expansion of the piezo actuator 14), the nozzle needle 13 is moved in the valve opening direction by the driving force transmitted through the second lever 26 having a large lever ratio. The nozzle needle 13 is driven to the fully open position by the driving force transmitted through the second lever 26. In this embodiment, the displacement enlargement ratio at the time of nozzle lift after the valve opening = the lever ratio of the second lever 26.

その後、ピエゾアクチュエータ14から電荷が放電されると、ピエゾアクチュエータ14が収縮し、第1シリンダ20は第1スプリング29によりピエゾアクチュエータ14側に押し戻される。この第1シリンダ20の移動により第1油密室27の容積が拡大されて第1油密室27の圧力が低下し、第2シリンダ21は、第1シリンダ20の底部側に向かって(すなわち、ノズルニードル13の開弁向きに)駆動される。また、この第2シリンダ21の移動により第2油密室28の容積が拡大されて第2油密室28の圧力が低下し、ピストン22は、第2シリンダ21の底部側に向かって(すなわち、ノズルニードル13の開弁向きに)駆動される。   Thereafter, when the electric charge is discharged from the piezo actuator 14, the piezo actuator 14 contracts, and the first cylinder 20 is pushed back to the piezo actuator 14 side by the first spring 29. The movement of the first cylinder 20 increases the volume of the first oil-tight chamber 27 and the pressure of the first oil-tight chamber 27 decreases, and the second cylinder 21 moves toward the bottom side of the first cylinder 20 (that is, the nozzle Driven in the direction of opening of the needle 13). Further, the movement of the second cylinder 21 expands the volume of the second oil-tight chamber 28 and the pressure of the second oil-tight chamber 28 decreases, and the piston 22 moves toward the bottom side of the second cylinder 21 (that is, the nozzle Driven in the direction of opening of the needle 13).

そして、ノズルニードル13の後端部に作用する高圧燃料の圧力によりノズルニードル13は閉弁向きに駆動され、ニードルシート部131がボデーシート部102に当接して噴孔101が閉じられ、燃料噴射が終了する。   The nozzle needle 13 is driven in the valve closing direction by the pressure of the high pressure fuel acting on the rear end portion of the nozzle needle 13, the needle seat portion 131 comes into contact with the body seat portion 102, the nozzle hole 101 is closed, and the fuel injection Ends.

次に、ピエゾアクチュエータ14に充電した際の、ノズルニードル13に対して開弁向きに作用する荷重(開弁駆動力)とノズルニードル13の変位量とに関する特性について、変位拡大率を変化させる燃料噴射弁の場合の特性と、変位拡大率が一定の燃料噴射弁の場合の特性を説明する。   Next, the fuel that changes the displacement expansion rate with respect to the characteristics related to the load acting on the nozzle needle 13 in the valve opening direction (valve opening driving force) and the displacement amount of the nozzle needle 13 when the piezo actuator 14 is charged. The characteristics in the case of an injection valve and the characteristics in the case of a fuel injection valve with a constant displacement magnification will be described.

図7に示すように、開弁開始時には点aのように大きな荷重が要求され、開弁後のノズルリフト時には点bのようにノズルニードル14の大きな変位量が要求される。   As shown in FIG. 7, a large load is required as indicated by point a at the start of valve opening, and a large displacement amount of the nozzle needle 14 is required as indicated by point b when the nozzle is lifted after the valve is opened.

本実施形態の燃料噴射弁においては、ピエゾアクチュエータ14への充電エネルギを所定値に制御した場合、開弁開始時には変位拡大率が小さいため線cのような大きな荷重が得られる特性となり、開弁後のノズルリフト時には変位拡大率が大きいため線dのようなノズルニードル14の大きな変位量が得られる特性となる。そして、それらの変位拡大率を適宜に設定することにより、点aを通る特性と点bを通る特性とを設定することができる。   In the fuel injection valve of the present embodiment, when the charging energy to the piezo actuator 14 is controlled to a predetermined value, the displacement enlargement rate is small at the start of valve opening, so that a large load such as line c is obtained. At the time of subsequent nozzle lift, since the displacement enlargement ratio is large, a large displacement amount of the nozzle needle 14 as shown by the line d is obtained. And the characteristic which passes the point a and the characteristic which passes the point b can be set by setting those displacement magnification rates suitably.

一方、変位拡大率が一定の燃料噴射弁の場合は、ピエゾアクチュエータへの充電エネルギを本実施形態の場合と同じ値にすると、線eのように、開弁開始時の要求荷重および開弁後のノズルリフト時の要求変位量のいずれも達成できない。そして、変位拡大率が一定の燃料噴射弁において、点a、bをともに通る特性fを得ようとすると、ピエゾアクチュエータへの充電エネルギを本実施形態の場合よりも多くしなければならない。   On the other hand, in the case of a fuel injection valve with a constant displacement expansion rate, if the charging energy for the piezo actuator is set to the same value as in the present embodiment, the required load at the start of valve opening and None of the required displacement during the nozzle lift can be achieved. Then, in the fuel injection valve having a constant displacement expansion rate, when trying to obtain the characteristic f passing through both points a and b, the charging energy for the piezo actuator must be made larger than in the case of this embodiment.

したがって、変位拡大率を変化させる燃料噴射弁の方が、変位拡大率が一定の燃料噴射弁よりも、ピエゾアクチュエータ14への充電エネルギを少なくすることができる。   Therefore, the fuel injection valve that changes the displacement expansion rate can reduce the charging energy to the piezo actuator 14 than the fuel injection valve with a constant displacement expansion rate.

以上述べたように、本実施形態では、開弁開始時の変位拡大率よりも開弁後のノズルリフト時の変位拡大率が大きくなるため、開弁開始時には大きな駆動力が得られ、また、開弁後のノズルリフト時にはノズルニードル13の変位量を十分に確保することができる。その結果、変位拡大率が一定の燃料噴射弁よりも、ピエゾアクチュエータ14への充電エネルギを少なくすることができる。すなわち、エネルギ効率を良くすることができる。   As described above, in this embodiment, since the displacement expansion rate at the time of nozzle lift after the valve opening becomes larger than the displacement expansion rate at the time of opening the valve, a large driving force is obtained at the start of valve opening, A sufficient amount of displacement of the nozzle needle 13 can be secured during the nozzle lift after the valve is opened. As a result, the charging energy to the piezo actuator 14 can be reduced as compared with the fuel injection valve having a constant displacement expansion rate. That is, energy efficiency can be improved.

また、変位拡大率を変化させる直動式の燃料噴射弁を、ピエゾアクチュエータ14の伸長に伴って(すなわち、電荷を充電して)開弁させる方式で実現しているため、エネルギ効率を良くしつつ、ピエゾアクチュエータ14の信頼性を向上させることができる。   Further, since the direct-acting fuel injection valve that changes the displacement expansion rate is realized by opening the piezo actuator 14 with the extension of the piezo actuator 14 (that is, by charging the electric charge), energy efficiency is improved. However, the reliability of the piezo actuator 14 can be improved.

(第2実施形態)
本実施形態は、第1レバー25および第2レバー26の配置が第1実施形態と異なっている。なお、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。また、図8において、中心線xよりも左側部分と中心線xよりも右側部分は、示している断面が90度異なっている。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, the arrangement of the first lever 25 and the second lever 26 is different from the first embodiment. In addition, since it is the same as that of 1st Embodiment regarding others, only a different part is demonstrated. Further, in FIG. 8, the cross section shown in the left part of the center line x and the right part of the center line x are different by 90 degrees.

図8に示すように、レバー比が小さい第1レバー25を第2プレート24によって駆動し、レバー比が大きい第2レバー26を第1プレート23によって駆動するようになっている。   As shown in FIG. 8, the first lever 25 having a small lever ratio is driven by the second plate 24, and the second lever 26 having a large lever ratio is driven by the first plate 23.

そして、開弁開始時には、第1レバー25を介して伝達される駆動力によりノズルニードル13が開弁向きに駆動され、開弁後のノズルリフト時には、第2レバー26を介して伝達される駆動力によりノズルニードル13が全開位置まで駆動される。   When the valve is opened, the nozzle needle 13 is driven in the valve opening direction by the driving force transmitted through the first lever 25. When the nozzle is lifted after the valve is opened, the drive is transmitted through the second lever 26. The nozzle needle 13 is driven to the fully open position by the force.

本実施形態では、開弁開始時の変位拡大率よりも開弁後のノズルリフト時の変位拡大率が大きくなるため、開弁開始時には大きな駆動力が得られ、また、開弁後のノズルリフト時にはノズルニードル13の変位量を十分に確保することができる。その結果、変位拡大率が一定の燃料噴射弁よりも、ピエゾアクチュエータ14への充電エネルギを少なくすることができる。すなわち、エネルギ効率を良くすることができる。   In this embodiment, since the displacement expansion rate at the time of nozzle lift after opening the valve is larger than the displacement expansion rate at the time of starting valve opening, a large driving force can be obtained at the start of valve opening. Sometimes, a sufficient amount of displacement of the nozzle needle 13 can be ensured. As a result, the charging energy to the piezo actuator 14 can be reduced as compared with the fuel injection valve having a constant displacement expansion rate. That is, energy efficiency can be improved.

また、変位拡大率を変化させる直動式の燃料噴射弁を、ピエゾアクチュエータ14の伸長に伴って(すなわち、電荷を充電して)開弁させる方式で実現しているため、エネルギ効率を良くしつつ、ピエゾアクチュエータ14の信頼性を向上させることができる。   Further, since the direct-acting fuel injection valve that changes the displacement expansion rate is realized by opening the piezo actuator 14 with the extension of the piezo actuator 14 (that is, by charging the electric charge), energy efficiency is improved. However, the reliability of the piezo actuator 14 can be improved.

10 ノズルボデー
11 ピエゾボデー
13 ノズルニードル
14 ピエゾアクチュエータ
20 第1シリンダ(被駆動部材)
21 第2シリンダ(被駆動部材)
22 ピストン(被駆動部材)
23 第1プレート23(被駆動部材)
24 第2プレート24(被駆動部材)
25 第1レバー
26 第2レバー
100 下流側高圧燃料通路
101 噴孔
110 上流側高圧燃料通路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Nozzle body 11 Piezo body 13 Nozzle needle 14 Piezo actuator 20 First cylinder (driven member)
21 Second cylinder (driven member)
22 Piston (driven member)
23 1st plate 23 (driven member)
24 Second plate 24 (driven member)
25 First lever 26 Second lever 100 Downstream high-pressure fuel passage 101 Injection hole 110 Upstream high-pressure fuel passage

Claims (3)

高圧燃料が流通する高圧燃料通路(100、110)およびこの高圧燃料通路(100、110)に接続された噴孔(101)がボデー(10、11)に形成され、前記噴孔(101)をノズルニードル(13)の先端面にて開閉する燃料噴射弁であって、
電荷の充放電により伸縮するピエゾアクチュエータ(14)と、
前記ピエゾアクチュエータ(14)の伸長に伴って前記ノズルニードル(13)の閉弁向きに駆動される被駆動部材(20〜24)と、
前記ピエゾアクチュエータ(14)の伸長に伴う前記被駆動部材(20〜24)の変位を、向きを反転させて前記ノズルニードル(13)に伝達する2種類のレバー(25、26)とを備え、
前記2種類のレバー(25、26)はレバー比が異なり、
前記ピエゾアクチュエータ(14)が伸長する過程において、前記ピエゾアクチュエータ(14)の伸長初期には、主としてレバー比が小さい方の前記レバーにより前記ノズルニードル(13)が開弁向きに駆動され、前記ピエゾアクチュエータ(14)の伸長後期には、レバー比が大きい方の前記レバーにより前記ノズルニードル(13)が開弁向きに駆動されるように構成されていることを特徴とする燃料噴射弁。
High pressure fuel passages (100, 110) through which high pressure fuel flows and injection holes (101) connected to the high pressure fuel passages (100, 110) are formed in the body (10, 11). A fuel injection valve that opens and closes at a tip surface of a nozzle needle (13),
A piezo actuator (14) that expands and contracts by charge and discharge of electric charge;
Driven members (20 to 24) driven in the valve closing direction of the nozzle needle (13) as the piezoelectric actuator (14) extends;
Two types of levers (25, 26) for transmitting the displacement of the driven members (20 to 24) accompanying the extension of the piezoelectric actuator (14) to the nozzle needle (13) by reversing the direction;
The two types of levers (25, 26) have different lever ratios,
In the process of extending the piezo actuator (14), at the initial extension of the piezo actuator (14), the nozzle needle (13) is driven in the valve opening direction mainly by the lever having a smaller lever ratio, and the piezo actuator (14) is driven. The fuel injection valve characterized in that the nozzle needle (13) is driven in the valve opening direction by the lever having the larger lever ratio in the later stage of expansion of the actuator (14).
前記被駆動部材(20〜24)は、
第1シリンダガイド孔(200)が形成された有底筒状の部材であって、前記ピエゾアクチュエータ(14)にて駆動される第1シリンダ(20)と、
第2シリンダガイド孔(210)が形成された有底筒状の部材であって、底部側が前記第1シリンダガイド孔(200)に摺動自在に挿入されるとともに、前記第1シリンダ(20)と協同して形成する第1油密室(27)の圧力により駆動される第2シリンダ(21)と、
前記第2シリンダガイド孔(210)に摺動自在に挿入されるとともに、前記第2シリンダ(21)と協同して形成する第2油密室(28)の圧力により駆動されるピストン(22)とを備えることを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射弁。
The driven members (20 to 24) are
A bottomed cylindrical member in which a first cylinder guide hole (200) is formed, the first cylinder (20) driven by the piezo actuator (14);
A bottomed cylindrical member in which a second cylinder guide hole (210) is formed, and a bottom side is slidably inserted into the first cylinder guide hole (200), and the first cylinder (20) A second cylinder (21) driven by the pressure of the first oil-tight chamber (27) formed in cooperation with
A piston (22) that is slidably inserted into the second cylinder guide hole (210) and driven by the pressure of a second oil-tight chamber (28) formed in cooperation with the second cylinder (21); The fuel injection valve according to claim 1, comprising:
前記2種類のレバー(25、26)は、
所定のレバー比に設定された2個の第1レバーと、
前記第1レバーとは異なるレバー比に設定された2個の第2レバーとを備え、
前記被駆動部材(20〜24)は、
中間部が前記第2シリンダ(21)に当接するとともに、両端部がそれぞれ前記第1レバーに当接して、前記第2シリンダ(21)の変位を前記第1レバーに伝達する第1プレート(23)と、
中間部が前記ピストン(22)に当接するとともに、両端部がそれぞれ前記第2レバーに当接して、前記ピストン(22)の変位を前記第2レバーに伝達する第2プレート(24)とを備えることを特徴とする請求項2に記載の燃料噴射弁。
The two types of levers (25, 26)
Two first levers set to a predetermined lever ratio;
Two second levers set to a different lever ratio from the first lever,
The driven members (20 to 24) are
An intermediate portion abuts on the second cylinder (21), and both end portions abut on the first lever, respectively, so that the displacement of the second cylinder (21) is transmitted to the first lever (23). )When,
An intermediate portion abuts on the piston (22), and both end portions abut on the second lever, respectively, and a second plate (24) that transmits the displacement of the piston (22) to the second lever. The fuel injection valve according to claim 2.
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