JP2011012669A - Fuel injection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、供給燃料流路を介して供給源から供給される燃料の噴孔からの噴射が、制御装置からの制御信号に応じて、弁部により制御され、供給燃料流路から供給された燃料の一部が戻し燃料流路に流出される燃料噴射装置に関する。 In the present invention, the injection from the injection hole of the fuel supplied from the supply source via the supply fuel flow path is controlled by the valve unit according to the control signal from the control device, and supplied from the supply fuel flow path The present invention relates to a fuel injection device in which a part of fuel flows out into a return fuel flow path.
従来、弁座部を有する弁ボディと、弁ボディに対して往復変位自在であって、弁座部とともに弁部をなすシート部を有する弁部材と、を備える燃料噴射装置が知られている。この弁部材は、弁ボディに形成された圧力制御室内の燃料から圧力を受ける受圧部をさらに有しており、圧力制御室内の燃料の圧力に応じて変位し、シート部を弁座部に着座自在としている。加えて、圧力制御室と連通する流入側流路部および流出側流路部が弁ボディにはさらに形成されている。この流出側燃料流路には、制御装置からの制御信号に応じて、その連通および遮断を切り替える圧力制御弁が設けられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a fuel injection device is known that includes a valve body having a valve seat portion, and a valve member having a seat portion that can be reciprocally displaced with respect to the valve body and forms a valve portion together with the valve seat portion. The valve member further includes a pressure receiving portion that receives pressure from the fuel in the pressure control chamber formed in the valve body, and is displaced according to the pressure of the fuel in the pressure control chamber, so that the seat portion is seated on the valve seat portion. It is free. In addition, an inflow side flow path portion and an outflow side flow path portion communicating with the pressure control chamber are further formed in the valve body. The outflow side fuel flow path is provided with a pressure control valve that switches between communication and shutoff according to a control signal from the control device.
さらに、特許文献1に開示の燃料噴射装置は、圧力制御室内に、制御室内を変位可能な遮断部材をさらに備えている。この遮断部材は、圧力制御弁による流出側流路部の戻し燃料流路部との連通状態への切り替えによって、燃料の圧力により流入側燃料流路側に付勢される部材である。 Further, the fuel injection device disclosed in Patent Document 1 further includes a blocking member capable of displacing the control chamber in the pressure control chamber. This shut-off member is a member that is biased toward the inflow side fuel flow path by the pressure of the fuel by switching the outflow side flow path section to the return fuel flow path section by the pressure control valve.
以上のような特許文献1の燃料噴射装置によれば、制御装置からの制御信号に応じて圧力制御弁が流出側燃料流路を戻し燃料流路と連通状態に切り替えると、燃料の流出によって圧力制御室内の圧力は低下する。この圧力制御弁による燃料の圧力の制御によれば、圧力制御室内に配置された遮断部材は、流入側燃料流路側に付勢され、流入側燃料流路と圧力制御室との連通を遮断する。流入側燃料流路からの燃料流入の遮断によって圧力制御室の圧力が急速に低下することによれば、弁ボディの圧力制御室側に向けて弁部材は速やかに直線状の往復変位を開始し、シート部を弁座部から離座させることとなるのである。 According to the fuel injection apparatus of Patent Document 1 as described above, when the pressure control valve returns the outflow side fuel flow path and switches to the communication state with the fuel flow path in accordance with the control signal from the control apparatus, The pressure in the control chamber decreases. According to the control of the fuel pressure by the pressure control valve, the shut-off member disposed in the pressure control chamber is urged toward the inflow side fuel flow path side to block communication between the inflow side fuel flow path and the pressure control chamber. . When the pressure in the pressure control chamber rapidly decreases due to the blockage of the fuel inflow from the inflow side fuel flow path, the valve member quickly starts linear reciprocating displacement toward the pressure control chamber side of the valve body. Thus, the seat portion is separated from the valve seat portion.
一方、特許文献2に開示の燃料噴射装置は、円筒状の円筒状部材が設けられる弁ボディと、当該円筒状部材に内嵌されて軸方向に沿って往復変位する弁部材とを備えている。この円筒状部材には、軸方向において当該支持部の弁座部側に位置し、当該円筒状部材の内周部の最小径部よりも径方向外側に位置する逆停止肩部が形成されている。加えて、弁部材には、円筒状部材の内周部に摺動自在に支持される円柱状の摺動部、および円筒状部材の逆停止肩部と軸方向において対向し、当該摺動部よりもシート部側かつ当該摺動部の径方向外側に位置する停止肩部が設けられている。以上の構成では、弁部材は、圧力制御室側への変位によって、円筒状部材の逆停止肩部に停止肩部を当接させることとなるので、当該圧力制御室側への変位を規制されるのである。 On the other hand, the fuel injection device disclosed in Patent Document 2 includes a valve body provided with a cylindrical cylindrical member, and a valve member fitted inside the cylindrical member and reciprocally displaced along the axial direction. . The cylindrical member is formed with a reverse stop shoulder located on the valve seat side of the support portion in the axial direction and located radially outside the smallest diameter portion of the inner peripheral portion of the cylindrical member. Yes. In addition, the valve member includes a columnar sliding portion that is slidably supported on the inner peripheral portion of the cylindrical member, and a reverse stopping shoulder portion of the cylindrical member that faces the valve member in the axial direction. Further, a stop shoulder portion is provided which is positioned on the seat portion side and on the radially outer side of the sliding portion. In the above configuration, the valve member causes the stop shoulder to come into contact with the reverse stop shoulder of the cylindrical member due to the displacement toward the pressure control chamber, so that the displacement toward the pressure control chamber is restricted. It is.
さて、特許文献1に開示のような遮断部材を備える燃料噴射装置では、圧力制御室の圧力低下によって制御室側へ変位を開始した弁部材は、その直線変位を規制され難い。故に、圧力制御室内から受圧する受圧部が、弁部材の変位によって、圧力制御室内で変位自在な遮断部材と接触する事態を生じ得る。この接触により受圧部と遮断部材との間から燃料が一旦追い出されてしまうと、受圧部および遮断部材は、圧力制御室内および弁部周辺の燃料の圧力によって互いに吸着してしまうのである。この吸着によって互いの動きを規制された遮断部材および弁部材は、互いに異なる動作を行うことができなくなる。このような遮断部材および弁部材の一体での動作によれば、具体的には、弁部の開閉が正しく行われない状態、又は、遮断部材が圧力制御室と流入側流路部とを遮断する動作が正しく行われない状態を生じることとなるのである。 Now, in the fuel injection device provided with the blocking member as disclosed in Patent Document 1, the linear displacement of the valve member that has started to be displaced toward the control chamber due to the pressure drop in the pressure control chamber is difficult to be regulated. Therefore, the pressure receiving part that receives pressure from the pressure control chamber may come into contact with the blocking member that is displaceable in the pressure control chamber due to the displacement of the valve member. Once the fuel is expelled from between the pressure receiving portion and the shut-off member by this contact, the pressure receiving portion and the shut-off member are adsorbed to each other by the pressure of the fuel in the pressure control chamber and around the valve portion. The blocking member and the valve member, whose movements are regulated by this adsorption, cannot perform different operations. According to such an integral operation of the shutoff member and the valve member, specifically, the valve portion is not correctly opened or closed, or the shutoff member shuts off the pressure control chamber and the inflow side flow passage portion. As a result, the operation to be performed is not performed correctly.
そこで、特許文献2に開示のように、弁部材の圧力制御室側への変位を規制する構成を、弁ボディおよび弁部材に設けることが考えられる。しかし、特許文献2に開示の構成では、逆停止肩部は、軸方向において当該内周部の弁座部側に位置し、また、停止肩部は、当該軸方向において摺動部よりもシート部側かつ当該摺動部の径方向外側に位置している。そして、円筒状部材および弁部材は、この内周部および摺動部間に実質的に空間を形成していない。故に、弁部材の圧力制御室側への変位により、逆停止肩部および停止肩部間に位置していた燃料は、逆停止肩部および停止肩部のそれぞれに隣接する内周部および摺動部間に追いやられることなく、当該逆停止肩部および停止肩部間に留まったまま圧縮されて、急激な圧力上昇を示す。さらに、逆停止肩部と停止肩部間とが接触した状態から弁部材が弁部側へ変位すると、燃料が供給され難い逆停止肩部および停止肩部間では、急激な圧力低下が生じることとなり、停止部と逆停止部が瞬間的に吸着する可能性がある。以上によれば、特許文献2に開示の構成をそのまま用いた場合、逆停止肩部および停止肩部間の圧力の変動に起因して、弁部材の変位を妨げる力が生じることとなる。故に、遮断部材の設置により獲得されるはずの弁部材を高速変位させる効果が阻害されることとなるのである。 Thus, as disclosed in Patent Document 2, it is conceivable to provide the valve body and the valve member with a configuration that restricts the displacement of the valve member toward the pressure control chamber. However, in the configuration disclosed in Patent Document 2, the reverse stop shoulder is positioned on the valve seat side of the inner peripheral portion in the axial direction, and the stop shoulder is seated more than the sliding portion in the axial direction. It is located on the part side and radially outside the sliding part. The cylindrical member and the valve member do not substantially form a space between the inner peripheral portion and the sliding portion. Therefore, due to the displacement of the valve member to the pressure control chamber side, the fuel located between the reverse stop shoulder and the stop shoulder is caused by the inner peripheral portion and the slide adjacent to the reverse stop shoulder and the stop shoulder, respectively. Compressed while staying between the reverse stop shoulder and the stop shoulder without being driven away between the parts, showing a rapid pressure rise. Furthermore, when the valve member is displaced to the valve side from the state where the reverse stop shoulder and the stop shoulder are in contact with each other, there is a rapid pressure drop between the reverse stop shoulder and the stop shoulder where it is difficult to supply fuel. Thus, there is a possibility that the stop portion and the reverse stop portion are instantaneously adsorbed. According to the above, when the configuration disclosed in Patent Document 2 is used as it is, a force that hinders the displacement of the valve member is generated due to the pressure fluctuation between the reverse stop shoulder and the stop shoulder. Therefore, the effect of high-speed displacement of the valve member that should be obtained by installing the blocking member is hindered.
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、弁部材の高速な変位を確実に実現することができる燃料噴射装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a fuel injection device capable of reliably realizing high-speed displacement of a valve member.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明では、供給燃料流路を介して供給源から供給される燃料の噴孔からの噴射が、制御装置からの制御信号に応じて、弁部により制御され、供給燃料流路から供給された燃料の一部が戻し燃料流路に流出される燃料噴射装置において、供給燃料流路側に連通する流入側燃料流路と、径方向が円筒状部材により区画され、流入側燃料流路から燃料が流入する圧力制御室と、戻し燃料流路に連通し圧力制御室から燃料を流出させる流出側燃料流路と、円筒状部材の流出側燃料流路側とは反対側に設けられ、円筒状部材の内周部の最小径部よりも径方向外側に位置する第一規制部と、制御信号に応じて、圧力制御室と戻し燃料流路との連通および遮断を切り替えることで、圧力制御室内の燃料の圧力を制御する圧力制御弁と、圧力制御室内に変位可能に配置され、流出側燃料流路が戻し燃料流路と連通状態に切り替えられると、流入側燃料流路と圧力制御室との連通を遮断するように、圧力制御室内の燃料の圧力によって流入側燃料流路側に付勢される遮断部材と、圧力制御室の弁部側を区画し圧力制御室内の燃料の圧力を受ける受圧部、および内周部の最小径部において摺動自在な摺動部を有し、受圧部が受ける圧力制御室内の燃料の圧力に応じて円筒状部材の軸方向に往復変位することで、弁部を開閉する弁部材であって、第一規制部と軸方向において対向し、摺動部よりも弁部側かつ当該摺動部の径方向外側に位置し、遮断部材から受圧部が離間した位置で第一規制部に当接することで、圧力制御室側への変位を規制する第一当接部を有する弁部材と、円筒状部材と弁部材との間に形成される空間であって、少なくとも弁部の閉弁状態においては、第一規制部と第一当接部との間に連通し、また、第一規制部と第一当接部が当接状態においては、円筒状部材と弁部材で周囲を区画される空間とを、備え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 injection from the nozzle hole of the fuel supplied from the supply source via the supply fuel flow path is performed according to the control signal from the control device. In the fuel injection device controlled by the unit and in which a part of the fuel supplied from the supply fuel flow path flows out to the return fuel flow path, the inflow side fuel flow path communicating with the supply fuel flow path side and the radial direction are cylindrical A pressure control chamber that is partitioned by members and into which fuel flows from the inflow side fuel flow path, an outflow side fuel flow path that communicates with the return fuel flow path to allow fuel to flow out of the pressure control chamber, and an outflow side fuel flow of the cylindrical member A first restricting portion that is provided on the opposite side of the road side and located radially outside the smallest diameter portion of the inner peripheral portion of the cylindrical member, and a pressure control chamber and a return fuel flow path according to a control signal By switching between communication and shut-off, the fuel pressure in the pressure control chamber is reduced. The pressure control valve to be controlled is disposed so as to be displaceable in the pressure control chamber, and when the outflow side fuel passage is switched to the return fuel passage, the communication between the inflow side fuel passage and the pressure control chamber is cut off. A blocking member that is biased toward the inflow side fuel flow path by the pressure of the fuel in the pressure control chamber, a pressure receiving portion that partitions the valve portion side of the pressure control chamber and receives the fuel pressure in the pressure control chamber, and an inner circumference A valve that opens and closes the valve portion by reciprocating in the axial direction of the cylindrical member according to the fuel pressure in the pressure control chamber received by the pressure receiving portion. A first regulating member that is opposed to the first regulating part in the axial direction, is located on the valve side of the sliding part and radially outside the sliding part, and the pressure receiving part is separated from the blocking member. A first abutting part that regulates displacement to the pressure control chamber side by abutting on the part. A valve member, and a space formed between the cylindrical member and the valve member, and at least in a closed state of the valve portion, communicated between the first restricting portion and the first contact portion, In addition, when the first restricting portion and the first contact portion are in contact with each other, a cylindrical member and a space partitioned by a valve member are provided.
この発明によれば、圧力制御室側へ変位した弁部材は、第一当接部を円筒状部材の内周部の最小径部よりも径方向外側に位置する第一規制部に当接させることにより、遮断部材から受圧部が離間した位置で圧力制御室側への変位が規制される。この弁部材の変位の規制によって、圧力制御室内の燃料の圧力を受ける弁部材の受圧部と、圧力制御室内を変位する遮断部材との接触を回避することによれば、これらの間に常に燃料を介在させることができる。故に、弁部材および遮断部材は、圧力制御室内および弁部周辺の燃料の圧力によって互いに吸着してしまうことなく、それぞれ異なる動作を行うことができる。 According to this invention, the valve member displaced to the pressure control chamber side causes the first abutting portion to abut on the first restricting portion located radially outside the smallest diameter portion of the inner peripheral portion of the cylindrical member. Thereby, the displacement to the pressure control chamber side is regulated at the position where the pressure receiving part is separated from the blocking member. By regulating the displacement of the valve member, the contact between the pressure receiving portion of the valve member that receives the pressure of the fuel in the pressure control chamber and the blocking member that displaces the pressure control chamber is avoided. Can be interposed. Therefore, the valve member and the blocking member can perform different operations without being adsorbed by the pressure of fuel in the pressure control chamber and in the vicinity of the valve portion.
さらに、第一規制部は、円筒状部材の流出側燃料流路側とは反対側且つ内周部の最小径部よりも径方向外側に位置している。また、第一当接部は、円筒状部材の軸方向において第一規制部と対向し、摺動部よりも弁部側かつ当該摺動部の径方向外側に位置している。加えて、円筒状部材と弁部材との間には、弁部の閉弁状態において第一規制部と第一当接部との間に連通する空間が形成されている。以上によれば、弁部材の圧力制御室側への変位した時、円筒状部材と弁部材とで区画された空間が形成されているので、当該空間が第一規制部と第一当接部間に連通することにより、内周部および摺動部間に追いやられるはずの燃料が当該空間へ流れ込む。故に、弁部材の圧力制御室側への変位による第一規制部および第一当接部間の圧力上昇の変動が緩和される。加えて、空間は、第一規制部へ第一当接部が当接した際にも存在し得るため、第一規制部および第一当接部間の圧力上昇の変動の緩和は、弁部材の圧力制御室側への変位が終了するまで実施され得る。また、第一規制部および第一当接部間の圧力は、当該第一規制部および当該第一当接部間が空間中の燃料および供給源から供給される燃料と接するため、空間が形成されていない場合と比較し、全体として高い圧力で分布し得える。そのため弁部材の弁部側への変位の際は、第一規制部と第一当接部が吸着し難くなる。 Further, the first restricting portion is located on the opposite side to the outflow side fuel flow path side of the cylindrical member and on the radially outer side than the minimum diameter portion of the inner peripheral portion. Further, the first abutting portion is opposed to the first restricting portion in the axial direction of the cylindrical member, and is located on the valve portion side with respect to the sliding portion and on the radially outer side of the sliding portion. In addition, a space communicating between the first restricting portion and the first contact portion is formed between the cylindrical member and the valve member when the valve portion is closed. According to the above, since the space defined by the cylindrical member and the valve member is formed when the valve member is displaced toward the pressure control chamber, the space is defined as the first restriction portion and the first contact portion. By communicating in between, the fuel which should be repelled between an inner peripheral part and a sliding part flows into the said space. Therefore, the fluctuation of the pressure increase between the first restricting portion and the first contact portion due to the displacement of the valve member toward the pressure control chamber is reduced. In addition, since the space can exist even when the first abutting portion comes into contact with the first restricting portion, the fluctuation of the pressure increase between the first restricting portion and the first abutting portion can be reduced. It can be carried out until the displacement of the pressure toward the pressure control chamber is completed. Further, the pressure between the first restricting portion and the first abutting portion forms a space because the space between the first restricting portion and the first abutting portion is in contact with the fuel in the space and the fuel supplied from the supply source. Compared with the case where it is not done, it can be distributed at a high pressure as a whole. For this reason, when the valve member is displaced toward the valve portion, the first restricting portion and the first contact portion are difficult to adsorb.
さらに、円筒状部材と弁部材との間に形成される空間は、第一規制部と第一当接部が当接した状態においては、円筒状部材と弁部材とで周囲を区画される。故に、弁部材の弁部側への変位によって、当該空間と連通する第一規制部および第一当接部間に戻り得る。これにより、第一規制部および第一当接部間の圧力の低下する変動が緩和される。以上により、第一規制部および第一当接部間の圧力の変動に起因して生じる弁部材の変位を妨げる力が低減される。 Further, the space formed between the cylindrical member and the valve member is partitioned by the cylindrical member and the valve member when the first restricting portion and the first contact portion are in contact with each other. Therefore, it can return between the 1st control part and 1st contact part which are connected to the said space by the displacement to the valve part side of a valve member. Thereby, the fluctuation | variation in which the pressure between a 1st control part and a 1st contact part falls is relieve | moderated. As described above, the force that hinders the displacement of the valve member caused by the pressure fluctuation between the first restricting portion and the first contact portion is reduced.
したがって、遮断部材の作用が確実に発揮されることとなり、燃料噴射装置は、弁部材の高速変位を確実に実現することができるのである。 Therefore, the action of the blocking member is reliably exhibited, and the fuel injection device can reliably realize the high-speed displacement of the valve member.
請求項2に記載の発明によると、弁部材は、摺動部と第一当接部との間に、空間を形成する凹部を具備し、当該凹部は摺動部の径方向を深さ方向とすることを特徴とする。この発明によれば、摺動部と第一当接部との間に位置する凹部により、第一規制部及び第一当接部の弁部材の変位による圧力変動が緩和される。また当該凹部は、弁部材の圧力制御室側への変位に応じて、円筒状部材の内周部と重畳する領域を拡大させる。これにより、内周部および摺動部間に形成される空間は、第一規制部へ第一当接部が当接するまでに次第に大きくなる。したがって、第一規制部及び第一当接部の弁部材の変位による圧力変動が確実に緩和される。 According to invention of Claim 2, a valve member comprises the recessed part which forms space between a sliding part and a 1st contact part, and the said recessed part is a depth direction in the radial direction of the sliding part. It is characterized by. According to this invention, the pressure fluctuation due to the displacement of the valve member of the first restricting portion and the first abutting portion is mitigated by the recess located between the sliding portion and the first abutting portion. Moreover, the said recessed part expands the area | region which overlaps with the internal peripheral part of a cylindrical member according to the displacement to the pressure control chamber side of a valve member. Thereby, the space formed between the inner peripheral portion and the sliding portion gradually increases until the first contact portion comes into contact with the first restricting portion. Therefore, the pressure fluctuation due to the displacement of the valve member of the first restricting portion and the first contact portion is reliably mitigated.
請求項3に記載の発明によると、凹部は、摺動部と第一当接部との間に、摺動部の周方向において、連続して環状に形成されることを特徴とする。この発明によれば、圧力の変動を緩和する空間が、摺動部の周方向において連続して環状に形成されることとなる。故に、第一規制部および第一当接部間に位置していた燃料は、全ての周方向において、凹部からなる空間に円滑に移動できる。以上により、第一規制部および第一当接部間の圧力の上昇は、円筒状部材と弁部材との間に形成される空間によってさらに確実に緩和される。 According to a third aspect of the present invention, the concave portion is continuously formed in an annular shape between the sliding portion and the first contact portion in the circumferential direction of the sliding portion. According to the present invention, the space for relaxing the pressure fluctuation is continuously formed in an annular shape in the circumferential direction of the sliding portion. Therefore, the fuel located between the first restricting portion and the first contact portion can smoothly move to the space formed by the recesses in all circumferential directions. As described above, the increase in pressure between the first restricting portion and the first contact portion is more reliably mitigated by the space formed between the cylindrical member and the valve member.
また、請求項4に記載の発明によると、凹部は、摺動部と第一当接部との間に、摺動部の周方向において、間隔をあけて複数形成されることを特徴とする。この発明によれば、圧力の変動を緩和する空間が、摺動部と第一当接部との間に、当該摺動部の周方向において間隔をあけて複数形成される。故に、第一規制部および第一当接部間に位置していた燃料は、複数の空間のうちのいずれかに円滑に移動し得る。以上により、第一規制部および第一当接部間の圧力の上昇は、確実に緩和される。 According to the invention of claim 4, a plurality of recesses are formed between the sliding part and the first abutting part at intervals in the circumferential direction of the sliding part. . According to the present invention, a plurality of spaces for reducing pressure fluctuations are formed between the sliding portion and the first contact portion at intervals in the circumferential direction of the sliding portion. Therefore, the fuel located between the first restriction portion and the first contact portion can smoothly move to any one of the plurality of spaces. As described above, an increase in pressure between the first restricting portion and the first contact portion is reliably mitigated.
また、請求項5に記載の発明によると、円筒状部材は、内周部と第一規制部との間に、空間を形成する凹部を具備し、当該凹部は内周部の径方向を深さ方向とすることを特徴とする。この発明によれば、円筒状部材において内周部と第一規制部との間に空間を形成する凹部を具備させることで、当該円筒状部材は、弁部材の摺動部との間に確実に空間を形成できる。故に、圧力の変動を緩和する空間を、簡素な構成で実現できる。 According to the invention described in claim 5, the cylindrical member includes a recess that forms a space between the inner peripheral portion and the first restricting portion, and the concave portion deepens the radial direction of the inner peripheral portion. It is characterized by the vertical direction. According to this invention, the cylindrical member is reliably provided between the sliding portion of the valve member by providing the concave portion that forms a space between the inner peripheral portion and the first restricting portion in the cylindrical member. A space can be formed. Therefore, it is possible to realize a space for reducing fluctuations in pressure with a simple configuration.
請求項6に記載の発明によると、弁部材の往復変位方向に沿う方向に圧力制御室内を変位する遮断部材は、当該弁部材の受圧部との接触を生じ易い。故に、第一規制部および第一当接部によって、遮断部材と受圧部との接触の回避を図る作用は、請求項6に記載の発明において、特に有効に発揮されることとなるのである。 According to the sixth aspect of the present invention, the blocking member that displaces the pressure control chamber in the direction along the reciprocating displacement direction of the valve member is likely to come into contact with the pressure receiving portion of the valve member. Therefore, the effect of avoiding the contact between the blocking member and the pressure receiving portion by the first restricting portion and the first abutting portion is exhibited particularly effectively in the invention described in claim 6.
請求項7に記載の発明によると、弁部材は、全体として円柱状に形成され、第一当接部は、弁部材の外周壁部において第一規制部と軸方向に対向する部分に設けられることを特徴とする。この発明によれば、全体として円柱状に形成される弁部材の外周壁部において第一規制部と軸方向に対向する部分に設けられた第一当接部を、第一規制部に当接させることで、弁部材の変位は規制される。以上によれば、簡素な構成で、確実に弁部材の変位を規制し、弁部材の高速変位を確実に実現できる燃料噴射装置を提供し得るのである。 According to the seventh aspect of the present invention, the valve member is formed in a columnar shape as a whole, and the first contact portion is provided in a portion facing the first restricting portion in the axial direction in the outer peripheral wall portion of the valve member. It is characterized by that. According to the present invention, the first abutting portion provided at the portion facing the first restricting portion in the axial direction in the outer peripheral wall portion of the valve member formed in a columnar shape as a whole contacts the first restricting portion. By doing so, the displacement of the valve member is regulated. According to the above, it is possible to provide a fuel injection device that can reliably regulate the displacement of the valve member with a simple configuration and reliably realize the high-speed displacement of the valve member.
請求項8に記載の発明によると、第一規制部は、円筒状部材の内周壁である内周部の内径を拡大することによって形成され、第一当接部は、弁部材の外周壁部の外径を拡大することによって形成されることを特徴とする。この発明によれば、弁部材は、外周壁部の外径を拡大することによって第一当接部を形成しているので、変位を規制する構成の追加に起因にした、受圧部の大きさの制限を生じない。故に、圧力制御室内の圧力の変動を、確実に受けることができる受圧部を有する弁部材とすることができる。したがって、弁部材は高速な変位速度を維持することができるのである。 According to the invention described in claim 8, the first restricting portion is formed by enlarging the inner diameter of the inner peripheral portion which is the inner peripheral wall of the cylindrical member, and the first contact portion is the outer peripheral wall portion of the valve member. It is formed by enlarging the outer diameter of. According to this invention, since the valve member forms the first contact portion by enlarging the outer diameter of the outer peripheral wall portion, the size of the pressure receiving portion due to the addition of the configuration for regulating the displacement. Does not cause any restrictions. Therefore, it can be set as the valve member which has the pressure receiving part which can receive the fluctuation | variation of the pressure in a pressure control chamber reliably. Therefore, the valve member can maintain a high displacement speed.
請求項9に記載の発明によると、円筒状部材は、第二規制部を有し、遮断部材は、第二規制部に当接することで、弁部材側への変位を規制する第二当接部を有することを特徴とする。この発明によれば、遮断部材は、第二当接部を円筒状部材の有する第二規制部に当接させることにより、弁部材側への変位を規制される。この遮断部材の変位の規制によって、受圧部との接触を確実に防止することができる。このように互いの吸着を未然に防がれた遮断部材と弁部材は、それぞれ異なる動作を確実に行うことができるのである。 According to the ninth aspect of the present invention, the cylindrical member has the second restricting portion, and the blocking member abuts on the second restricting portion to restrict the displacement toward the valve member side. It has the part. According to this invention, the interruption | blocking member is controlled by the 2nd contact part to contact | abut to the 2nd control part which a cylindrical member has, and the displacement to the valve member side is controlled. By restricting the displacement of the blocking member, contact with the pressure receiving portion can be reliably prevented. Thus, the blocking member and the valve member, which are prevented from mutual adsorption, can reliably perform different operations.
請求項10に記載の発明によると、遮断部材は、円盤状に形成され、第二規制部は、円筒状部材の内周壁である内周部に設けられ、第二当接部は、遮断部材の外周部に設けられることを特徴とする。この発明によれば、円盤状に形成される遮断部材の外周部に設けられた第二当接部を、円筒状部材の内周壁である内周部に設けた第二規制部に当接させることで、遮断部材の変位は規制される。以上によれば、遮断部材は、簡素な構成であっても、弁部材側への変位を規制されるとともに、圧力制御室と流入側燃料流路とを遮断する動作を確実に行うことができるのである。
According to the invention described in
請求項11に記載の発明によると、第二規制部は、円筒状部材の内周壁である内周部の内径を拡大することによって形成され、第二当接部は、遮断部材の弁部材側の外周部に形成されることを特徴とする。この発明によれば、遮断部材は、弁部材側の外周部に第二当接部を形成しているので、当該遮断部材の変位を規制する構成の追加に起因にした外径の縮小を要しない。故に、圧力制御室内の燃料による圧力を広い面積で確実に受けて、流入側燃料流路側にさらに強く付勢される遮断部材とすることができる。以上により、遮断部材が確実に流入側燃料流路と圧力制御室との連通を遮断することによれば、弁部材の高速変位がさらに確かなものとなるのである。
According to the invention described in
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する。 Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the overlapping description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol to the corresponding component in each embodiment.
(第一実施形態)
本発明の第一実施形態による燃料噴射装置100が用いられた燃料供給システム10を、図1に示す。尚、本実施形態の燃料噴射装置100は、内燃機関であるディーゼル機関20の燃焼室22内に向けて直接的に燃料を噴射する、所謂、直接噴射式燃料供給システムである。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a
燃料供給システム10は、フィードポンプ12、高圧燃料ポンプ13、コモンレール14、機関制御装置17、および燃料噴射装置100等から構成されている。
The
フィードポンプ12は、電動式のポンプであって、燃料タンク11内に収容されている。フィードポンプ12は、燃料タンク11内に貯留されている燃料に、この燃料の蒸気圧よりも高圧であるフィード圧を与える。このフィードポンプ12は、高圧燃料ポンプ13に燃料配管12aによって接続されており、所定のフィード圧を与えた液相状態の燃料をこの高圧燃料ポンプ13に供給する。尚、燃料配管12aには、調圧弁(図示しない)が設けられており、高圧燃料ポンプ13に供給される燃料の圧力を所定値に保っている。
The
高圧燃料ポンプ13は、ディーゼル機関に取り付けられて、当該ディーゼル機関の出力軸からの動力によって駆動される。高圧燃料ポンプ13は、コモンレール14に燃料配管13aによって接続されており、フィードポンプ12によって供給された燃料にさらに圧力を加えて、該コモンレール14に供給する。加えて、高圧燃料ポンプ13は、機関制御装置17と電気的に接続された電磁弁(図示しない)を有している。この電磁弁の機関制御装置17による開閉の制御によって、高圧燃料ポンプ13からコモンレール14に供給される燃料の圧力は最適に制御される。
The high-
コモンレール14は、クロム・モリブデン鋼等の金属材料からなる管状の部材であり、ディーゼル機関のバンクあたりの気筒数に応じた複数の分岐部14aが形成されている。この分岐部14aは、供給燃料流路14dを形成する燃料配管によって、それぞれ燃料噴射装置100に接続されている。また、燃料噴射装置100と高圧燃料ポンプ13とは、戻し燃料流路14fを形成する燃料配管によって接続されている。この構成によりコモンレール14は、高圧燃料ポンプ13によって高圧な状態で供給された燃料を一時的に蓄え、圧力を保持したまま複数の燃料噴射装置100に供給燃料流路14dを介して分配する。加えて、コモンレール14は、それぞれの端部にコモンレールセンサ14bおよび圧力レギュレータ14cを有している。コモンレールセンサ14bは、機関制御装置17に電気的に接続されており、燃料の圧力および温度を検出して当該機関制御装置17に出力する。圧力レギュレータ14cは、コモンレール14内の燃料の圧力を一定に保持するとともに、余剰分の燃料を減圧して排出する。この圧力レギュレータ14cを通過した余剰分の燃料は、コモンレール14と燃料タンク11との間を接続する燃料配管14e内の流路を介して、当該燃料タンク11へ戻される。
The
燃料噴射装置100は、コモンレール14の分岐部14aを通じて供給される圧力の高められた燃料を噴孔44から噴射する装置である。具体的に、燃料噴射装置100は、供給燃料流路14dを介して高圧燃料ポンプ13から供給される燃料の噴孔44からの噴射が、機関制御装置17からの制御信号に応じて、弁部50により制御される。加えて、この燃料噴射装置100において、供給燃料流路14dから供給された燃料の一部であり、噴孔44からの噴射されなかった余剰分の燃料は、燃料噴射装置100と高圧燃料ポンプ13との間を連通する戻し燃料流路14fに流出され、高圧燃料ポンプ13へと戻される。この燃料噴射装置100は、ディーゼル機関20の燃焼室22の一部を構成するヘッド部材21に設けられる挿入孔に挿入されて、取り付けられている。燃料噴射装置100は、ディーゼル機関20の燃焼室22毎に複数配置され、当該燃焼室22内に向け直接的に燃料を、具体的には160から220メガパスカル(MPa)程度の噴射圧力で噴射する。
The
機関制御装置17は、マイクロコンピュータからなり、上述したコモンレールセンサ14bに加えて、ディーゼル機関20の回転速度を検出する回転速度センサ、スロットル開度を検出するスロットルセンサ、吸入吸気量を検出エアフローセンサ、過給圧を検出する過給圧センサ、冷却水温を検出する水温センサ、および潤滑油の油温を検出する油温センサ等、種々のセンサと電気的に接続されている。機関制御装置17は、これらの各センサからの情報に基づいて、高圧燃料ポンプ13の電磁弁および各燃料噴射装置100の弁部50の開閉を制御するための電気信号を、高圧燃料ポンプ13の電磁弁および各燃料噴射装置100に出力する。
The
次に、図2に基づいて燃料噴射装置100の構成について、さらに説明する。
Next, the configuration of the
燃料噴射装置100は、制御弁駆動部30、弁ボディ40、ノズルニードル60、およびフローティングプレート70を備えている。尚、便宜的に、弁部50側(図2の下方)を燃料噴射装置100の先端側、弁部50とは反対側(図2の上方)を燃料噴射装置100の基端側とする。
The
制御弁駆動部30は、弁ボディ40内に収容されている。この制御弁駆動部30は、ターミナル32、ソレノイド31、固定子36、可動子35、スプリング34、およびバルブシート部材33を有している。ターミナル32は、導電性を備える金属材料によって形成され、一端を弁ボディ40から外部に露出させているとともに、他端をソレノイド31と接続させている。ソレノイド31は、螺旋状に巻設されており、ターミナル32を介して機関制御装置17からのパルス電流の供給を受ける。ソレノイド31は、この電流の供給を受けることで、軸方向に沿って周回する磁界を発生させる。固定子36は、磁性材料によって形成された円筒状の部材であって、ソレノイド31によって発生された磁界内で帯磁する。可動子35は、磁性材料によって形成される二段円柱状の部材であって、固定子36の軸方向先端側に配置されている。可動子35は、帯磁した固定子36によって基端側に吸引される。スプリング34は、金属製の線材を周回状に巻設したコイルスプリングであって、可動子35を固定子36から離間させる方向に付勢している。バルブシート部材33は、弁ボディ40の後述する制御弁座部47aとともに圧力制御弁80を形成している。バルブシート部材33は、可動子35の固定子36とは反対側に設けられて、制御弁座部47aに着座自在である。ソレノイド31による磁界の形成の無い場合、バルブシート部材33は、スプリング34の付勢力によって制御弁座部47aに着座している。ソレノイド31によって磁界が形成された場合、バルブシート部材33は、制御弁座部47aから離座する。
The control
弁ボディ40は、ノズルボディ41、シリンダ56、第一バルブボディ46、第二バルブボディ47、ホルダ48、リテーニングナット49を有している。この弁ボディ40には、高圧燃料ポンプ13およびコモンレール14(図1参照)等と繋がる供給燃料流路14d側に連通する流入側燃料流路52、シリンダ56によって区画され流入側燃料流路52から燃料が流入する圧力制御室53、および戻し燃料流路14fと連通し圧力制御室53から燃料を流出させる流出側燃料流路54が形成されている。これら流入側燃料流路52および流出側燃料流路54の圧力制御室53へ開口する開口端52b,54b(図3参照)は、ともにフローティングプレート70に対して基端側に位置している。
The
ノズルボディ41は、クロム・モリブデン鋼等の金属材料よりなる有底円筒状の部材であって、ノズルニードル収容部43、弁座部45、および噴孔44を有している。ノズルニードル収容部43は、ノズルボディ41の軸方向に沿って形成され、ノズルニードル60を収容する円筒穴である。このノズルニードル収容部43には、高圧燃料ポンプ13およびコモンレール14からの高圧な燃料が供給される。弁座部45は、シリンダ56の軸方向において、当該シリンダ56の圧力制御室53とは反対側に位置するノズルニードル収容部43の先端側の底壁に形成されて、ノズルニードル60の先端と接触自在である。噴孔44は、弁座部45のさらに先端側に位置し、ノズルボディ41の内側から外側に向けて放射状に複数形成された微小な孔部である。この微小な噴孔44を通過することで、高圧な燃料は、微粒化および拡散して空気と混合し易い状態となる。
The
シリンダ56は、金属材料よりなる円筒状の部材であって、ノズルニードル収容部43内に、当該収容部43と同軸となるよう配置され、第一バルブボディ46の先端側に保持されている。このシリンダ56は、基端側で第一バルブボディ46の先端側の壁部とともに圧力制御室53を区画している。加えてシリンダ56の内周壁には、シリンダ内周部59が設けられている。このシリンダ内周部59は、圧力制御室53のシリンダ56の軸方向においてフローティングプレート70と反対側に位置し、ノズルニードル60を軸方向に沿って往復変位自在に摺動させる円筒状の部位である。加えて、ノズルニードル60を修道させる部位は、シリンダ56の内周部59のうち、最も内径が小さい最小径部である。
The
第一バルブボディ46および第二バルブボディ47は、クロム・モリブデン鋼等の金属材料よりなる円柱状の部材である。第二バルブボディ47は、ホルダ48の先端側に保持されるとともに、第一バルブボディ46を先端側で保持している。これら第一バルブボディ46および第二バルブボディ47には、流入側燃料流路52および流出側燃料流路54の一部が設けられている。特に、第二バルブボディ47に形成された流入側燃料流路52および流出側燃料流路54には、各流路の最大流量を規定するための絞り部である流入側絞り流路52aおよび流出側絞り流路54aがそれぞれ設けられている。加えて、第二バルブボディ46aの基端側には、制御弁駆動部30のバルブシート部材33とともに圧力制御弁80を形成する制御弁座部47aが設けられている。この圧力制御弁80は、流出側燃料流路54と戻し燃料流路14fとの連通および遮断を切り替えることで、圧力制御室53内の燃料の圧力を制御することができる。
The
ホルダ48は、クロム・モリブデン鋼等の金属材料よりなる筒状の部材であって、軸方向に沿って形成される縦孔48a,48b、およびソケット部48cを有している。縦孔48aは、流入側燃料流路52の一部であって、第二バルブボディ47に形成されている流入側燃料流路52と連通している。縦孔48bは、先端側で制御弁駆動部30を収容している。加えて、縦孔48bの基端側には、開口端を閉塞するようソケット部48c形成されている。このソケット部48cは、内部に制御弁駆動部30のターミナル32の一端が突出しており、機関制御装置17と接続されたプラグ部(図示しない)と嵌合自在である。このソケット部48cと図示しないプラグ部との接続によれば、機関制御装置17から制御弁駆動部30へのパルス電流の供給が可能となる。
The
リテーニングナット49は、金属材料よりなる二段円筒状の部材であって、ノズルボディ41の一部、第一バルブボディ46、および第二バルブボディ47を収容しつつ、ホルダ48の先端側に螺合されている。加えて、リテーニングナット49は、内周壁部で段差部49aを形成している。この段差部49aは、リテーニングナット49のホルダ48への取り付けによって、ノズルボディ41および第一,第二バルブボディ46a,46bをホルダ48側に付勢する。
The retaining
ノズルニードル60は、高速度工具鋼等の金属材料よって全体として円柱状に形成されて、シート部65、受圧部61、摺動部62、および鍔部材67を有している。シート部65は、ノズルニードル60の先端部に形成されて、弁ボディ40の弁座部45に着座自在である。このシート部65は、ノズルニードル収容部43内に供給される高圧な燃料の噴孔44への連通および遮断を切り替える弁部50を弁座部45とともに構成している。受圧部61は、ノズルニードル60の基端部に形成されて圧力制御室53の弁部50側を区画し、圧力制御室53内の燃料の圧力を受ける。摺動部62は、ノズルニードル60の受圧部61側に位置し、シリンダ56の内周部59の最小径部に対して摺動自在に配置される円柱状の部位である。鍔部材67は、ノズルニードル60の外周壁部に外嵌され、当該ノズルニードル60に保持される環状の部材である。
The
加えて、ノズルニードル60は、リターンスプリング66によって弁部50側に付勢されている。リターンスプリング66は、金属製の線材を周回状に巻設したコイルスプリングであって、先端側を鍔部材67の基端側の面に、基端側をシリンダ56の先端側の端面に、それぞれ着座させている。以上の構成によるノズルニードル60は、受圧部61の受ける圧力制御室53内の燃料の圧力に応じてシリンダ56に対して摺動部62の軸方向に直線状に往復変位することで、シート部65を弁座部45に着座および離座させ、弁部50の開閉を行うこととなる。
In addition, the
フローティングプレート70は、金属材料よりなる円盤状の部材であって、絞り流路71を有している。このフローティングプレート70は、その軸方向をシリンダ56の軸方向と同一方向に向けられた状態で、当該シリンダ56の筒内部である圧力制御室53内に収容されており、ノズルニードル60の往復変位方向に沿う方向に変位可能である。このフローティングプレート70は、流出側燃料流路54と戻し燃料流路14fとが連通状態への切り替えられると、流入側燃料流路52と圧力制御室53との連通を遮断するように、圧力制御室53内の燃料の圧力によって当該流路54側に付勢される。加えて、絞り流路71は、フローティングプレート70の径方向の中央に、軸方向沿って形成されている。フローティングプレート70によって流入側燃料流路52が閉塞されると、圧力制御室53内の燃料は、この絞り流路71を通過して流出側燃料流路54へ流出する。尚、絞り流路71の流路面積は、流出側絞り流路54aの流路面積よりも小さい。
The floating
(特徴部分)
次に、図2〜図4に基づいて燃料噴射装置100の特徴部分について、さらに詳細に説明する。
(Characteristic part)
Next, the characteristic part of the
弁ボディ40は、ニードルストッパ57およびプレートストッパ58をさらに有している。これらのニードルストッパ57およびプレートストッパ58は、具体的には、シリンダ56の内周部59に設けられている。ニードルストッパ57は、シリンダ56において内周部59の弁座部45側に位置し、当該シリンダ56の流出側燃料流路54側とは反対側である部分に設けられており、当該シリンダ56の軸方向において内周部59の先端側に位置している。このニードルストッパ57は、当該シリンダ56の内周部59の内径を拡大することによって形成されており、隣接する最も内径の小さい部分である最小径部の内周面よりも径方向外側に位置している。また、プレートストッパ58は、シリンダ56において内周部59の基端側に位置しており、内周部59の内径を拡大することによって形成されている。
The
ノズルニードル60は、外周壁部に段付部63をさらに有している。この段付部63は、ノズルニードル60の外周壁部の外径を拡大することによって形成されており、摺動部62よりもシート部65側かつ当該摺動部62の径方向外側に位置している。段付部63は、ニードルストッパ57の先端側で、ニードルストッパ57と軸方向において対向して位置している。ノズルニードル60の圧力制御室53側への変位によれば、段付部63は、ニードルストッパ57に接近して、フローティングプレート70から受圧部61が離間した位置で当該ニードルストッパ57に当接することとなる。以上のような段付部63とニードルストッパ57との当接によれば、ノズルニードル60の圧力制御室53側への変位は規制される。
The
加えて、ノズルニードル60は、摺動部62と段付部63との間に、空間90を形成する凹部62aを具備している。この凹部62aは、摺動部62の径方向を深さ方向としており、当該摺動部62の周方向において連続して環状に形成されている。この凹部62aが形成されることで、ノズルニードル60の摺動部62を形成する外周壁部の外径は、内周部59に直接的に接触する部分(図4Φ A1)から、段付部63に向って一旦細くなっている(図4Φ B1)。加えて、凹部62aは、弁部50の閉弁時においても、その基端側を内周部59と径方向に重畳させている。
In addition, the
以上の構成により、シリンダ56およびノズルニードル60は、シリンダ56およびノズルニードル60間に、ニードルストッパ57および段付部63間と連通する空間90を形成する。この空間90は、少なくとも弁部50の閉弁状態においては、ニードルストッパ57と段付部63との間に連通する。また、空間90は、ニードルストッパ57と段付部63が当接状態においては、シリンダ56とノズルニードル60とによって周囲を区画される。以上の構成では、ノズルニードル60の圧力制御室53側への変位において、空間90は、ニードルストッパ57および段付部63間の圧力上昇の変動を緩和することができる。
With the above configuration, the
加えて、摺動部62に凹部62aを形成しているので、空間90は、ノズルニードル60の圧力制御室53側への変位に応じて、その体積が大きくなる。故に、空間90の体積は、弁部50の閉弁時と開弁時では、開弁時の方が大きくなる(図4 二点鎖線参照)。さらに、閉弁時において、空間90は開弁時とは逆にニードルストッパ57および段付部63間の急な圧力低下を緩和する効果があり、内周部59と径方向に重畳する凹部62aの形態により、空間90はノズルニードル60の圧力制御室53側への変位開始時には既に形成されることとなる。故に、空間90による圧力の緩和作用は、ノズルニードル60の変位開始直後から発揮され得る。
In addition, since the
フローティングプレート70は、プレートストッパ58に突き当てて接触させる当接部73をさらに有している。具体的には、フローティングプレート70は、ノズルニードル60側の外周壁部における径方向の外側の縁部を当接部73としている。この当接部73は、プレートストッパ58の基端側で当該ストッパ58と対向して位置しており、フローティングプレート70のノズルニードル60側への変位によって、プレートストッパ58に接近して、当接する。以上のような当接部73とプレートストッパ58との当接によれば、フローティングプレート70のノズルニードル60側への変位は規制される。
The floating
ここで、弁部50を閉弁状態とするノズルニードル60の受圧部61と、第一バルブボディ46と接触状態であるフローティングプレート70との間隙は、当接部73とプレートストッパ58との間隙および段付部63とニードルストッパ57との間隙の総和よりも広く設定されている。以上のような間隙の設定によれば、フローティングプレート70から受圧部61が離間した位置で、ノズルニードル60は圧力制御室53側への変位が規制されることとなる。
Here, the gap between the
加えて、ノズルニードル60とフローティングプレート70との間には、プレートスプリング76が設けられている。プレートスプリング76は、例えば金属製の線材を周回状に巻設したコイルスプリングであって、先端側をノズルニードル60の基端側の面に、基端側をフローティングプレート70の先端側の端面に、それぞれ着座させている。このプレートスプリング76は、フローティングプレート70をノズルニードル60に対して基端側に付勢している。プレートスプリング76の付勢によれば、フローティングプレート70は、当該プレート70の基端側と先端側との間に圧力差が無い場合であっても、流入側燃料流路52側に付勢されて、第一バルブボディ46の先端側の壁部に接触している。
In addition, a
また、第一バルブボディ46および第二バルブボディ47に形成されている流入側燃料流路52および流出側燃料流路54の圧力制御室53への各開口端52b,54bは、フローティングプレート70の中心軸に軸対称となるよう配置されている。具体的には、流出側燃料流路54の開口端54bは、フローティングプレート70の中央に向けて開口しており、絞り流路71と対向している。加えて、流入側燃料流路52の開口端52bは、流出側燃料流路54の開口端54bの周囲に複数開口している。この各開口端52b,54bの配置によれば、フローティングプレート70の軸方向は、シリンダ56の軸方向に対して傾き難くなる。故に、フローティングプレート70は、当接部73をプレートストッパ58に確実に当接させて、変位を規制されることとなる。
Further, the opening ends 52 b and 54 b of the inflow
以上の構成による燃料噴射装置100が、機関制御装置17からの制御信号に応じて弁部50を開閉させ燃料の噴射を行う動作を、図2〜図4に基づいて以下に説明する。
An operation in which the
機関制御装置17のパルス電流に応じて発生するソレノイド31による磁界は、圧力制御弁80を開弁する。これにより戻し燃料流路14fと連通状態となった流出側燃料流路54からの燃料の流出は、圧力制御室53内において、まず流出側燃料流路54の開口端54b付近を減圧させる。プレートスプリング76の付勢力によって、流入側燃料流路52側に付勢され、第一バルブボディ46の先端側の壁部に接触しているフローティングプレート70は、基端側と先端側との間に生じる圧力差によって、流出側燃料流路54の開口端54b側に吸い付けられて、流入側燃料流路52側にさらに強く付勢される。フローティングプレート70に対して流出側燃料流路54と同じ側に開口端52bを備える流入側燃料流路52は、この付勢された当該プレート70によって圧力制御室53との連通を遮断される。流入側燃料流路52からの燃料の流入を遮断された圧力制御室53では、絞り流路71を通過する燃料の流出によって、急速な減圧が生じることとなる。
A magnetic field generated by the
圧力制御室53内の急速な減圧によって、圧力制御室53内の燃料から受圧部61が受ける力とリターンスプリング66の付勢力との総和よりも、ノズルニードル収容部43内の燃料から主にシート部65等が受ける力が上回ることとなったノズルニードル60は、直ちに圧力制御室53側に高速で押し上げられる。圧力制御室53側へ変位するノズルニードル60は、シート部65を弁座部45から離座させて、弁部50を開弁状態とする。
The sheet mainly from the fuel in the nozzle
ノズルニードル60が圧力制御室53側へ変位する時、シリンダ56とノズルニードル60とで区画された空間90が形成されており、当該空間90はニードルストッパ57と段付部63間に連通している。故に、ニードルストッパ57および段付部63間に位置していた内周部59および摺動部62間に追いやられるはずの燃料は、これらニードルストッパ57および段付部63のそれぞれに隣接する内周部59および摺動部62間の空間90へ流れ込む。このように、シリンダ56とノズルニードル60間に空間90を形成することで、ニードルストッパ57および段付部63間の圧力上昇の変動は緩和される。そして、さらに圧力制御室53側への変位を継続するノズルニードル60は、段付部63をニードルストッパ57に当接させることにより、受圧部61のフローティングプレート70への接触を生じる以前に、その変位を規制されることとなる。加えて、この空間90は、ニードルストッパ57と段付部63とが当接した際にも存在し得るため、ニードルストッパ57および段付部63間の圧力上昇の変動の緩和は、ノズルニードル60の圧力制御室53側への変位が終了するまで実施され得る。
When the
機関制御装置17のパルス電流に応じたソレノイド31による磁界の消失によって、圧力制御弁80は閉弁する。これにより戻し燃料流路14fと遮断状態となった流出側燃料流路54からの燃料の流出は停止する。流出側燃料流路54の開口端54b付近へ絞り流路71を通過して燃料が流入することによれば、当該開口端54bへ向うフローティングプレート70の付勢力は、最終的にはプレートスプリング76による付勢力のみとなる。すると、フローティングプレート70は、流入側燃料流路52の開口端52b付近の燃料の圧力によって、ノズルニードル60側へと押し下げられる。ノズルニードル60側へ変位するフローティングプレート70は、当接部73をプレートストッパ58に当接させることにより、ノズルニードル60の受圧部61と接触する以前に、その変位が規制されることとなる。
The
フローティングプレート70のノズルニードル60側への変位によれば、流入側燃料流路52と圧力制御室53とが再び連通する。流入側燃料流路52からの燃料の流入が再開された圧力制御室53では、急速な増圧が生じることとなる。圧力制御室53内の急速な増圧によって、圧力制御室53内の燃料から受圧部61が受ける力とリターンスプリング66による付勢力との総和は、ノズルニードル収容部43内の燃料から主にシート部65等が受ける力を再び上回る。すると、ノズルニードル60は直ちに圧力制御弁80側に高速で押し下げられる。このとき、ニードルストッパ57および段付部63間の圧力は、当該ニードルストッパ57および当該段付部63間が空間90中の燃料および供給燃料流路14dから供給される燃料と接するため、空間90が形成されていない場合と比較し、全体として高い圧力で分布し得える。そのためノズルニードル60の弁部50側への変位の際は、ニードルストッパ57と段付部63とが吸着し難くなる。
According to the displacement of the floating
加えて、シリンダ56とノズルニードル60との間に形成される空間90は、ニードルストッパ57と段付部63とが当接した状態においては、シリンダ56とノズルニードル60とで周囲を区画される。故に、ノズルニードル60の弁部50側への変位により、空間90内に位置していた燃料は、当該空間90と連通するニードルストッパ57および段付部63間に戻り得る。そのため、ニードルストッパ57および段付部63間の圧力低下の変動が緩和される。そして、ノズルニードル60は、シート部65を弁座部45に着座させることで、弁部50を閉弁状態とする。
In addition, the
ここまで説明した第一実施形態では、ノズルニードル60の変位の規制によって、受圧部61と、フローティングプレート70との接触を回避することができる。故に、これらの間に常に燃料を介在させ得るので、ノズルニードル60およびフローティングプレート70は、圧力制御室53内およびノズルニードル収容部43内の燃料の圧力によって互いに吸着してしまうことはない。このような段付部63およびニードルストッパ57の相乗作用によれば、ノズルニードル60およびフローティングプレート70は、上述したような、それぞれ異なる動作を確実に行うことができるのである。
In the first embodiment described so far, the contact between the
さらに、シリンダ56およびノズルニードル60間にニードルストッパ57および段付部63間と連通可能な空間90を形成することで、ニードルストッパ57および段付部63間の圧力の変動を緩和できる。故に、ニードルストッパ57および段付部63間の圧力の変動に起因して生じるノズルニードル60の高速変位を妨げる力を低減できる。
Furthermore, by forming a
したがって、フローティングプレート70の作用が確実に発揮されることとなり、燃料噴射装置100は、ノズルニードル60の高速変位を確実に実現することができるのである。
Therefore, the action of the floating
加えて第一実施形態では、摺動部62の段付部63との間に位置する凹部62aは、ノズルニードル60の圧力制御室53側への変位に応じて、内周部59と重畳する領域を拡大させる。この構成により、ノズルニードル60の圧力制御室53側への変位に応じて、空間90が大きくなるので、ニードルストッパ57および段付部63間に位置していた燃料は、凹部62aからなる当該空間90に円滑に移動できる。故に、ニードルストッパ57および段付部63間の圧力の上昇は、空間90によって確実に緩和される。そして、この効果の向上は、簡素な構成で実現できる。
In addition, in the first embodiment, the
さらに第一実施形態では、凹部62aは、摺動部62の周方向において連続して環状に形成されるので、圧力の変動を緩和する空間90は、摺動部62の周方向において連続して環状に形成されることとなる。故に、ニードルストッパ57および段付部63間に位置していた燃料は、全ての周方向において、摺動部62および内周部59間の空間90に円滑に移動できる。以上により、ニードルストッパ57および段付部63間の圧力の上昇は、内周部59および摺動部62間の空間90によってさらに確実に緩和される。
Furthermore, in the first embodiment, the
また第一実施形態では、ノズルニードル60の外周壁部に設けた段付部63を、シリンダ56の内周部59に設けたニードルストッパ57に当接させることで、簡素な構成でありながら、ノズルニードル60の確実な変位の規制を実現している。さらに、段付部63がノズルニードル60の外周壁部の外径拡大によって形成されることによれば、変位の規制のための構成追加にともなった受圧部61の大きさの制限が引き起こされない。故に、圧力制御室53内の圧力の変動を、ノズルニードル60は受圧部61によって確実に受けることができる。したがって、ノズルニードル60は高速な変位速度を維持することができるのである。
In the first embodiment, the stepped
また加えて第一実施形態では、当接部73およびプレートストッパ58の相乗作用によるフローティングプレート70の変位の規制によっても、当該プレート70およびノズルニードル60は、互いの吸着を未然に防がれることとなる。故に、フローティングプレート70とノズルニードル60とは、それぞれ異なる動作を確実に行うことができるのである。
In addition, in the first embodiment, the
さらに加えて第一実施形態では、当接部73はフローティングプレート70の外周壁部であり、プレートストッパ58はシリンダ56の内周部59に設けられている。故に、簡素な構成でありながら、フローティングプレート70の確実な変位の規制が実現されるのである。加えて、フローティングプレート70のノズルニードル60側の外周壁部に当接部73を形成しているので、当該プレート70は、変位規制のための構成追加に起因にした外径の縮小を要しない。故に、圧力制御室53内の燃料による圧力を広い面積で確実に受けて、流入側燃料流路52側にさらに強く付勢されるフローティングプレート70とすることができるのである。
In addition, in the first embodiment, the
そして、ニードルストッパ57および段付部63によってフローティングプレート70と受圧部61との接触の回避を図る作用は、ノズルニードル60とフローティングプレート70との変位方向が同一であって、受圧部61とフローティングプレート70との接触を生じ易いこの第一実施形態において、特に有効に発揮されるのである。
The action of avoiding contact between the floating
尚、第一実施形態において、機関制御装置17が請求項に記載の「制御装置」に、高圧燃料ポンプ13が請求項に記載の「供給源」に、ノズルニードル60が請求項に記載の「弁部材」に、段付部63が請求項に記載の「第一当接部」に、フローティングプレート70が請求項に記載の「遮断部材」に、当接部73が請求項に記載の「第二当接部」に、シリンダ56が請求項に記載の「円筒状部材」に、ニードルストッパ57が請求項に記載の「第一規制部」に、プレートストッパ58が請求項に記載の「第二規制部」に、内周部59の一部が請求項に記載の「最小径部」に、それぞれ相当する。
In the first embodiment, the
(第二実施形態)
図5および図6に示すように、本発明の第二実施形態は第一実施形態の変形例である。第二実施形態のフローティングプレート270、ノズルニードル260、ならびにバルブボディ246は、第一実施形態のフローティングプレート70、ノズルニードル60、ならびに第一バルブボディ46および第二バルブボディ47に、それぞれ相当する。以下、第二実施形態の構成について詳細に説明する。
(Second embodiment)
As shown in FIGS. 5 and 6, the second embodiment of the present invention is a modification of the first embodiment. The floating
第二実施形態のフローティングプレート270は、第一実施形態のフローティングプレート70のように、プレートスプリング76によって基端側に付勢されていない。加えて、フローティングプレート270は、ノズルニードル260側の外周壁部における径方向の外側の縁部に、フローティングプレート270の径方向に沿って設けられる溝部278を有している。この溝部278は、フローティングプレート270の当接部73と、シリンダ56のプレートストッパ58とが当接した状態で、フローティングプレート270の基端側と先端側とを連通させる燃料流路となる。
The floating
加えて第二実施形態では、圧力制御室53に連通する流入側燃料流路252および流出側燃料流路254の流路形状が簡素化されている。この各燃料流路252,254の簡素化に対応して、第一実施形態で第一バルブボディ46および第二バルブボディ47に相当する構成が、第二実施形態では単一のバルブボディ246に簡素化されている。具体的に、流入側燃料流路252の圧力制御室53への開口端252b、および流出側燃料流路254の圧力制御室53への開口端254bは、互いに隣接しており、フローティングプレート270の中央から偏心した位置に向けてそれぞれ開口している。
In addition, in the second embodiment, the flow path shapes of the inflow side
また第二実施形態のノズルニードル260は、第一実施形態によるノズルニードル60の受圧部61、摺動部62、および段付部63に相当する、受圧部261、摺動部262、段付部263を有している。さらに、摺動部262は、第一実施形態の凹部62aに相当し、摺動部262の周方向において連続して環状に形成される凹部262aを具備している。この凹部262aが形成されることで、ノズルニードル260の摺動部262を形成する外周壁部の外径は、内周部59に直接的に接触する部分(図6 ΦA2)から、段付部263に向って一旦細くなっている(図6 ΦB2)。
Further, the
以上の構成により、シリンダ56およびノズルニードル260は、内周部59および摺動部262間に、ニードルストッパ57および段付部263間と連通する空間290を形成する。ノズルニードル260の圧力制御室53側への変位において、空間290は、ニードルストッパ57および段付部263間の圧力上昇の変動を緩和することができる。
With the above configuration, the
加えて、摺動部262に凹部262aを形成しているので、空間290は、ノズルニードル260の圧力制御室53側への変位に応じて、その体積が大きくなる。故に、空間290の体積は、弁部50(図1参照)の閉弁時と開弁時では、開弁時の方が大きくなる(図6 二点鎖線参照)。さらに、閉弁時において内周部59と径方向に重畳する凹部262aの形態により、空間290はノズルニードル260の圧力制御室53側への変位開始時には既に形成されることとなる。故に、空間290による圧力の緩和作用は、ノズルニードル260の変位開始直後から発揮され得る。
In addition, since the
以上説明した構成の第二実施形態では、流出側燃料流路254が遮断された状態において、フローティングプレート270は、バルブボディ246の内壁部から離間している。この状態から流出側燃料流路254と戻し燃料流路14fとが連通状態に切り替えられると、フローティングプレート270は、流出側燃料流路254の開口端254b付近の減圧によって、当該開口端254b側に吸い寄せられ、変位する。そして、フローティングプレート270は、圧力制御室53の内壁部に接触し、強く付勢されることで流入側燃料流路252と圧力制御室53との連通を遮断することとなる。燃料の流入を遮断された圧力制御室53からは、絞り流路71および当該絞り流路71と対向する開口端254bを通過して燃料が流出する。
In the second embodiment having the configuration described above, the floating
以上によれば、圧力制御室53では急速な減圧が生じ、ノズルニードル260を高速で押し上げることとなる。ノズルニードル260が圧力制御室53側へ変位すると、ニードルストッパ57および段付部263間に位置していた燃料は、これらニードルストッパ57および段付部263のそれぞれに隣接する内周部59および摺動部262間に追いやられる。そこでシリンダ56およびノズルニードル260間にニードルストッパ57および段付部263間と連通可能な空間290を形成することで、ニードルストッパ57および段付部263間の圧力上昇の変動を緩和することができる。そして、ノズルニードル260は、段付部263をニードルストッパ57に当接させることで、受圧部261のフローティングプレート270への接触を生じる以前に、その変位を規制されることとなる。
According to the above, rapid pressure reduction occurs in the
また、流出側燃料流路254と戻し燃料流路14fとの遮断によれば、流出側燃料流路254の開口端254b付近の圧力の回復および、流入側燃料流路252の開口端252b付近の高い圧力によって、フローティングプレート270はノズルニードル260側に押し下げられる。このフローティングプレート270は、当接部73をプレートストッパ58に当接させることにより、変位が規制されることとなる。加えて、溝部278の燃料流路としての作用によれば、プレートストッパ58がフローティングプレート270の変位を規制している場合であっても、フローティングプレート270のノズルニードル260側へ向う燃料の流入は妨げられ難い。故に、ノズルニードル260を圧力制御弁80側に高速で押し下げることが確実にできるのである。
Further, according to the disconnection between the outflow side
このとき、ノズルニードル260の弁部50側への変位により、空間290内に位置していた燃料は、ニードルストッパ57および段付部263間に戻り得る。故に、ニードルストッパ57および段付部263間の圧力が低下する変動が緩和される。そして、ノズルニードル260は、シート部65を弁座部45に着座させることで、弁部50を閉弁状態とする(図2参照)。
At this time, the fuel located in the
以上のように、プレートスプリング76の有無、ならびに流入側燃料流路252および流出側燃料流路254の流路形状にかかわらず、段付部263およびニードルストッパ57による相乗作用は確実に発揮される。加えて、当接部73およびプレートストッパ58の相乗作用も同様に発揮される。さらに、空間290によってニードルストッパ57および段付部263間の圧力の変動も確実に緩和される。したがって、第二実施形態においても、ノズルニードル260の高速変位は確実に実現されるのである。
As described above, the synergistic effect of the stepped
尚、第二実施形態において、ノズルニードル260が請求項に記載の「弁部材」に、段付部263が請求項に記載の「第一当接部」に、フローティングプレート270が請求項に記載の「遮断部材」に、それぞれ相当する。
In the second embodiment, the
(第三実施形態)
図7および図8に示すように、本発明の第三実施形態は第二実施形態の変形例である。第三実施形態による燃料噴射装置300は、第二実施形態のシリンダ56およびノズルニードル260に相当するシリンダ356およびノズルニードル360を備えている。以下、第三実施形態による燃料噴射装置300の構成について詳細に説明する。
(Third embodiment)
As shown in FIGS. 7 and 8, the third embodiment of the present invention is a modification of the second embodiment. The
第三実施形態のシリンダ356は、第二実施形態によるシリンダ56の内周部59およびニードルストッパ57に相当する、内周部359およびニードルストッパ357を有している。
The
また、第三実施形態のノズルニードル360は、第二実施形態によるノズルニードル260の摺動部262および段付部263に相当する、摺動部362および段付部363を有している。この摺動部362は、段付部363と隣接する先端側の端部に、スリット部362aを複数具備している。このスリット部362aは、当該摺動部362の径方向を深さ方向とし、ノズルニードル360の軸方向に沿って形成される凹部であって、摺動部362の周方向において、所定の間隔をあけて複数形成されている。この複数のスリット部362aは、摺動部362の周方向において等間隔で、全周に亘って形成されている(図8参照)。加えて、各スリット部362aの基端側は、弁部50(図2参照)が閉弁した状態において、シリンダ356の内周部359と径方向に重畳している。
Further, the
以上の構成により、シリンダ356およびノズルニードル360は、内周部359および摺動部362間に、ニードルストッパ357および段付部363間と連通する空間390を形成する。ノズルニードル360の圧力制御室53側への変位において、空間390は、ニードルストッパ357および段付部363間の圧力上昇の変動を緩和することができる。
With the above configuration, the
加えて、摺動部362にスリット部362aを形成しているので、空間390は、ノズルニードル360の圧力制御室53側への変位に応じて、その体積が大きくなる。故に、空間390の体積は、弁部50の閉弁時と開弁時では、開弁時の方が大きくなる。さらに、閉弁時において内周部359と径方向に重畳するスリット部362aの形態により、空間390はノズルニードル360の圧力制御室53側への変位開始時には既に形成されることとなる。故に、空間390による圧力の緩和作用は、ノズルニードル360の変位開始直後から発揮され得る。
In addition, since the
ここまで説明した第三実施形態では、ノズルニードル360が圧力制御室53側へ変位すると、ニードルストッパ357および段付部363間に位置していた燃料は、これらのそれぞれに隣接する内周部359および摺動部362間に追いやられる。この内周部359および摺動部362間に空間390を形成することで、ニードルストッパ357および段付部363間の圧力が上昇する変動を緩和することができる。一方、ノズルニードル360の弁部50側への変位によれば、内周部359および摺動部362間の空間390内に位置していた燃料は、ニードルストッパ357および段付部363間に戻り得る。故に、ニードルストッパ357および段付部363間の圧力低下の変動が緩和される。
In the third embodiment described so far, when the
さらに第三実施形態では、摺動部362の周方向に形成される複数のスリット部362aによって、圧力の変動を緩和する空間390が、当該摺動部362の周方向において、所定の間隔をあけて複数形成されることとなる。故に、ニードルストッパ357および段付部363間に位置していた燃料は、全ての周方向において、複数の空間390のうちのいずれかに円滑に移動できる。以上により、ニードルストッパ357および段付部363間の圧力の上昇は、内周部359および摺動部362間の空間390によってさらに確実に緩和される。
Furthermore, in the third embodiment, a
そして、これら複数の空間390は、ノズルニードル360の圧力制御室53側への変位に応じて次第に大きくなる。故に、ニードルストッパ357および段付部363間に位置していた燃料は、空間390にさらに円滑に移動できる。故に、ニードルストッパ357および段付部363間の圧力の変動は、摺動部362のスリット部362aおよび内周部359間の空間390によって確実に緩和される。そして、この効果の向上は、簡素な構成で実現できる。
The plurality of
したがって、第三実施形態においても、空間390の作用発揮によってニードルストッパ357および段付部363間の圧力の変動が確実に緩和されるので、燃料噴射装置300はノズルニードル360の高速変位を実現できるのである。
Therefore, also in the third embodiment, since the fluctuation of the pressure between the
尚、第三実施形態において、シリンダ356が請求項に記載の「円筒状部材」に、ニードルストッパ357が請求項に記載の「第一規制部」に、ノズルニードル360が請求項に記載の「弁部材」に、スリット部362aが請求項に記載の「凹部」に、段付部363が請求項に記載の「第一当接部」に、それぞれ相当する。
In the third embodiment, the
(第四実施形態)
図9および図10に示すように、本発明の第四実施形態は第二実施形態の別の変形例である。第四実施形態による燃料噴射装置400は、第二実施形態のノズルニードル260およびシリンダ56に相当する、ノズルニードル460およびシリンダ456を備えている。以下、第四実施形態による燃料噴射装置400の構成について詳細に説明する。
(Fourth embodiment)
As shown in FIGS. 9 and 10, the fourth embodiment of the present invention is another modification of the second embodiment. The
第四実施形態のノズルニードル460は、第二実施形態によるノズルニードル260の摺動部262および段付部263に相当する、摺動部462および段付部463を有している。この摺動部462の段付部463と隣接する先端側の端部からは、第二実施形態における凹部262aに相当する構成が省略されている。
The
シリンダ456の内周壁部には、第二実施形態の内周部59およびニードルストッパ57に相当する、内周部459およびニードルストッパ457が設けられている。この内周部459は、圧力制御室53の先端側に隣接し、ノズルニードル460を軸方向に沿って往復変位自在に摺動させる円筒状の部位である。ニードルストッパ457は、シリンダ456の内周壁部において内周部459の先端側に位置する部分に設けられている。このニードルストッパ457は、当該シリンダ456の内周壁部の内径を拡大することによって形成されており、隣接する内周部459の内周面よりも径方向外側に位置している。
The inner peripheral wall portion of the
加えて、シリンダ456は、内周部459のうち最も内径が小さい最小径部とニードルストッパ457との間であって、ニードルストッパ457と隣接する先端側の端部に、摺動部462とともに空間490を形成する凹部459aを具備している。この凹部459aは、シリンダ内周部459の径方向を深さ方向とし、内周部459の周方向において連続して環状に形成されている。そして、この凹部459aの形成により、シリンダ456の内周部459を形成する内周壁部の内径は、摺動部462に直接的に接触する部分(図10 ΦB4)から、ニードルストッパ457に向って一旦太くなっている(図10 ΦA4)。また、この凹部459aは、深さ方向である径方向の長さが、ノズルニードル460の軸方向に沿った幅方向の長さよりも短くされている。この凹部459aの形態によれば、空間490の体積を確保しつつ、段付部463が当該空間490内の燃料の圧力を受ける面積を低減することができる。
In addition, the
以上の構成により、シリンダ456およびノズルニードル460間には、ニードルストッパ457および段付部463間と連通する空間490が形成される。故に、ノズルニードル460が圧力制御室53側へ変位すると、ニードルストッパ457および段付部463間に位置していた燃料は、これらのそれぞれに隣接する内周部459および摺動部462間に追いやられ得る。そのため、これらシリンダ456およびノズルニードル460間に空間490を形成することで、ニードルストッパ457および段付部463間の圧力が上昇する変動を緩和することができる(図10 二点鎖線参照)。一方、ノズルニードル460の先端側への変位によれば、空間490内に位置していた燃料は、ニードルストッパ457および段付部463間に戻り得る。故に、ニードルストッパ457および段付部463間の圧力低下の変動が緩和される。
With the above configuration, a
したがって、第四実施形態においても、凹部459aという簡素な構成によって形成できる空間490の圧力変動を緩和する作用の発揮により、ニードルストッパ457および段付部463間の圧力の変動に起因して生じるノズルニードル460の高速変位を妨げる力を低減できる。故に、フローティングプレート270の作用発揮による、ノズルニードル460の高速変位が実現されるのである。
Therefore, also in the fourth embodiment, the nozzle generated due to the pressure fluctuation between the
尚、第四実施形態において、シリンダ456が請求項に記載の「円筒状部材」に、ニードルストッパ457が請求項に記載の「第一規制部」に、ノズルニードル460が請求項に記載の「弁部材」に、段付部463が請求項に記載の「第一当接部」に、それぞれ相当する。
In the fourth embodiment, the
(他の実施形態)
以上、本発明による複数の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。
(Other embodiments)
As mentioned above, although several embodiment by this invention was described, this invention is limited to the said embodiment and is not interpreted and can be applied to various embodiment in the range which does not deviate from the summary.
上記実施形態においては、フローティングプレートの変位方向と、ノズルニードルの変位方向とが同一とされていた。しかし、ノズルニードルの変位方向とは異なる方向に変位自在なフローティングプレートが、圧力制御室内に配置された燃料噴射装置に本発明を適用してもよい。 In the above embodiment, the displacement direction of the floating plate and the displacement direction of the nozzle needle are the same. However, the present invention may be applied to a fuel injection device in which a floating plate that is displaceable in a direction different from the displacement direction of the nozzle needle is disposed in the pressure control chamber.
上記実施形態においては、シリンダ56の内周壁部を拡大することで形成したプレートストッパ58に、フローティングプレート70,270の外周部による当接部73を当接させて、フローティングプレート70,270の変位を規制していた。しかし、ノズルニードル60の変位を規制する形態は、これに限定しない。例えば、「第二当接部」に相当する構成を、外周壁部や基端側の外周部に有するフローティングプレートであってもよい。加えて、「第二規制部」に相当する構成は、シリンダ56に限らず、バルブボディ46a,246やノズルボディ41に設けられていてもよい。さらには、「第二規制部」および「第二当接部」に相当する構成を備えない燃料噴射装置であってもよい。
In the embodiment described above, the
上記実施形態においては、圧力制御室53内の燃料の圧力を制御する圧力制御弁80を開閉する駆動部として、ソレノイド31の電磁力で可動子35を駆動する機構を用いていた。しかし、機関制御装置17からの制御信号に応じて可動し、圧力制御弁80を開閉できる駆動部であれば、ソレノイドを用いた形態以外の、例えばピエゾ素子を用いる形態であってもよい。
In the above-described embodiment, a mechanism for driving the
上記第一〜第三実施形態では、凹部又はスリット部をノズルニードルの摺動部に形成することにより、圧力を緩和させるための空間が形成されていた。また、第四実施形態では、凹部を内周部に形成することにより、圧力を緩和させるための空間が形成されていた。しかし、これらの凹部に相当する構成を、摺動部および内周部がともに具備していてもよい。 In said 1st-3rd embodiment, the space for relieving a pressure was formed by forming a recessed part or a slit part in the sliding part of a nozzle needle. Moreover, in 4th embodiment, the space for relieving a pressure was formed by forming a recessed part in an inner peripheral part. However, both the sliding portion and the inner peripheral portion may have a configuration corresponding to these concave portions.
以上、燃料を燃焼室22に直接的に噴射するディーゼル機関20に用いられる燃料噴射装置に、本発明を適用した例を説明した。しかし、本発明は、ディーゼル機関20に限らず、オットーサイクル機関等の内燃機関に用いられる燃料噴射装置に適用されてもよい。加えて、燃料噴射装置によって噴射される燃料は、軽油に限らず、ガソリン、および液化石油ガス等であってもよい。さらには、外燃機関等の燃料を燃焼させる機関の燃焼室に向けて燃料を噴射する燃料噴射装置に本発明を適用してもよい。
In the above, the example which applied this invention to the fuel-injection apparatus used for the
10 燃料供給システム、11 燃料タンク、12 フィードポンプ、13 高圧燃料ポンプ(供給源)、14 コモンレール、14a 分岐部、14b コモンレールセンサ、14c 圧力レギュレータ、12a,13a,14e 燃料配管、14d 供給燃料流路、14f 戻し燃料流路、17 機関制御装置(制御装置)、20 ディーゼル機関、21 ヘッド部材、22 燃焼室、30 制御弁駆動部、31 ソレノイド、32 ターミナル、33 バルブシート部材、34 スプリング、35 可動子、36 固定子、40 弁ボディ、41 ノズルボディ、43 ノズルニードル収容部、44 噴孔、45 弁座部、46 第一バルブボディ、47 第二バルブボディ、246 バルブボディ、47a 制御弁座部、48 ホルダ、48a,48b 縦孔、48c ソケット部、49 リテーニングナット、49a 段差部、50 弁部、52,252 流入側燃料流路、52a,252b 流入側絞り流路、52b,252b 開口端、53 圧力制御室、54,254 流出側燃料流路、54a,254b 流出側絞り流路、54b,254b 開口端、56,356,456 シリンダ(円筒状部材)、57,357,457 ニードルストッパ(第一規制部)、58 プレートストッパ(第二規制部)、59,359,459 シリンダ内周部(最小径部)、459a 凹部、60,260,360,460 ノズルニードル(弁部材)、61,261 受圧部、62,262,362,462 摺動部、262a 凹部、362a スリット部(凹部)、63,263,363,463 段付部(第一当接部)、65 シート部、66 リターンスプリング、67 鍔部材、70,270 フローティングプレート(遮断部材)、71 絞り流路、73 当接部(第二当接部)、76 プレートスプリング、278 溝部、80 圧力制御弁、90,290,390,490 空間、100,300,400 燃料噴射装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fuel supply system, 11 Fuel tank, 12 Feed pump, 13 High pressure fuel pump (supply source), 14 Common rail, 14a Branch part, 14b Common rail sensor, 14c Pressure regulator, 12a, 13a, 14e Fuel piping, 14d Supply fuel flow path , 14f Return fuel flow path, 17 Engine control device (control device), 20 Diesel engine, 21 Head member, 22 Combustion chamber, 30 Control valve drive unit, 31 Solenoid, 32 Terminal, 33 Valve seat member, 34 Spring, 35 Movable Child, 36 Stator, 40 Valve body, 41 Nozzle body, 43 Nozzle needle housing part, 44 Injection hole, 45 Valve seat part, 46 First valve body, 47 Second valve body, 246 Valve body, 47a Control valve seat part 48 holder, 48a, 48b length , 48c Socket part, 49 Retaining nut, 49a Step part, 50 Valve part, 52, 252 Inlet side fuel flow path, 52a, 252b Inlet side throttle path, 52b, 252b Open end, 53 Pressure control chamber, 54, 254 Outflow side fuel flow path, 54a, 254b Outflow side throttle flow path, 54b, 254b Open end, 56, 356, 456 Cylinder (cylindrical member), 57, 357, 457 Needle stopper (first regulating part), 58 Plate stopper (Second regulating portion), 59, 359, 459 Cylinder inner peripheral portion (minimum diameter portion), 459a concave portion, 60, 260, 360, 460 nozzle needle (valve member), 61, 261 pressure receiving portion, 62, 262, 362 , 462 Sliding part, 262a Recessed part, 362a Slit part (recessed part), 63, 263, 363, 463 Stepped part (first 1 contact portion), 65 seat portion, 66 return spring, 67 flange member, 70, 270 floating plate (blocking member), 71 throttle channel, 73 contact portion (second contact portion), 76 plate spring, 278 Groove, 80 pressure control valve, 90, 290, 390, 490 space, 100, 300, 400 fuel injection device
Claims (11)
前記供給燃料流路側に連通する流入側燃料流路と、
径方向が円筒状部材により区画され、前記流入側燃料流路から燃料が流入する圧力制御室と、
前記戻し燃料流路に連通し前記圧力制御室から燃料を流出させる流出側燃料流路と、
前記円筒状部材の前記流出側燃料流路側とは反対側に設けられ、前記円筒状部材の内周部の最小径部よりも径方向外側に位置する第一規制部と、
前記制御信号に応じて、前記流出側燃料流路と前記戻し燃料流路との連通および遮断を切り替えることで、前記圧力制御室内の燃料の圧力を制御する圧力制御弁と、
前記圧力制御室内に変位可能に配置され、前記流出側燃料流路が前記戻し燃料流路と連通状態に切り替えられると、前記流入側燃料流路と前記圧力制御室との連通を遮断するように、前記圧力制御室内の燃料の圧力によって前記流入側燃料流路側に付勢される遮断部材と、
前記圧力制御室の前記弁部側を区画し前記圧力制御室内の燃料の圧力を受ける受圧部、および前記内周部の前記最小径部において摺動自在な摺動部を有し、前記受圧部が受ける前記圧力制御室内の燃料の圧力に応じて前記円筒状部材の軸方向に往復変位することで、前記弁部を開閉する弁部材であって、前記第一規制部と前記軸方向において対向し、前記摺動部よりも前記弁部側かつ当該摺動部の径方向外側に位置し、前記遮断部材から前記受圧部が離間した位置で前記第一規制部に当接することで、前記圧力制御室側への変位を規制する第一当接部を有する弁部材と、
前記円筒状部材と前記弁部材との間に形成される空間であって、少なくとも前記弁部の閉弁状態においては、前記第一規制部と前記第一当接部との間に連通し、また、前記第一規制部と前記第一当接部が当接状態においては、前記円筒状部材と前記弁部材で周囲を区画される空間とを、備えることを特徴とする燃料噴射装置。 Injection of fuel from a nozzle through a supply fuel flow path is controlled by a valve unit in accordance with a control signal from a control device, and one of the fuel supplied from the supply fuel flow path In the fuel injection device in which the part flows out to the return fuel flow path,
An inflow side fuel flow path communicating with the supply fuel flow path side;
A pressure control chamber having a radial direction defined by a cylindrical member and into which fuel flows from the inflow side fuel flow path;
An outflow side fuel flow path communicating with the return fuel flow path and allowing fuel to flow out of the pressure control chamber;
A first restricting portion that is provided on the opposite side of the cylindrical member to the outflow side fuel flow path side and is located radially outside the minimum diameter portion of the inner peripheral portion of the cylindrical member;
A pressure control valve for controlling the pressure of the fuel in the pressure control chamber by switching communication and blocking between the outflow side fuel flow path and the return fuel flow path in accordance with the control signal;
Displaceably disposed in the pressure control chamber, and when the outflow side fuel passage is switched to the return fuel passage, the communication between the inflow side fuel passage and the pressure control chamber is cut off. A blocking member biased toward the inflow side fuel flow path by the pressure of fuel in the pressure control chamber;
A pressure receiving portion that partitions the valve portion side of the pressure control chamber and receives the pressure of fuel in the pressure control chamber; and a sliding portion that is slidable at the minimum diameter portion of the inner peripheral portion, and the pressure receiving portion A valve member that opens and closes the valve portion by reciprocating in the axial direction of the cylindrical member in accordance with the pressure of the fuel in the pressure control chamber received by the first control portion, facing the first regulating portion in the axial direction. The pressure portion is located on the valve portion side of the sliding portion and on the radially outer side of the sliding portion, and is in contact with the first regulating portion at a position where the pressure receiving portion is separated from the blocking member. A valve member having a first contact portion for restricting displacement toward the control chamber;
A space formed between the cylindrical member and the valve member, and at least in the valve closing state of the valve portion, communicated between the first restricting portion and the first contact portion; In addition, the fuel injection device includes the cylindrical member and a space partitioned by the valve member when the first restricting portion and the first contact portion are in contact with each other.
前記第一当接部は、前記弁部材の外周壁部において前記第一規制部と前記軸方向に対向する部分に設けられることを特徴とする請求項6に記載の燃料噴射装置。 The valve member is formed in a cylindrical shape as a whole,
The fuel injection device according to claim 6, wherein the first contact portion is provided in a portion of the outer peripheral wall portion of the valve member that faces the first restricting portion in the axial direction.
前記第一当接部は、前記弁部材の外周壁部の外径を拡大することによって形成されることを特徴とする請求項7に記載の燃料噴射装置。 The first restricting portion is formed by enlarging an inner diameter of the inner peripheral portion of the cylindrical member,
The fuel injection device according to claim 7, wherein the first contact portion is formed by enlarging an outer diameter of an outer peripheral wall portion of the valve member.
前記遮断部材は、前記第二規制部に当接することで、前記弁部材側への変位を規制する第二当接部を有することを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。 The cylindrical member has a second restricting portion,
The said interruption | blocking member has a 2nd contact part which regulates the displacement to the said valve member side by contact | abutting to said 2nd control part, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Fuel injectors.
前記第二規制部は、前記円筒状部材の前記内周部に設けられ、
前記第二当接部は、前記遮断部材の外周部に設けられることを特徴とする請求項9に記載の燃料噴射装置。 The blocking member is formed in a disc shape,
The second restricting portion is provided on the inner peripheral portion of the cylindrical member,
The fuel injection device according to claim 9, wherein the second contact portion is provided on an outer peripheral portion of the blocking member.
前記第二当接部は、前記遮断部材の前記弁部材側の外周部に形成されることを特徴とする請求項10に記載の燃料噴射装置。 The second restricting portion is formed by enlarging an inner diameter of the inner peripheral portion of the cylindrical member,
The fuel injection device according to claim 10, wherein the second contact portion is formed on an outer peripheral portion of the blocking member on the valve member side.
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