JP2012197739A - Fuel injection valve - Google Patents

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JP2012197739A
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JP2011063105A
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Jiro Takagi
二郎 高木
Yasushi Ito
泰志 伊藤
Shiro Tanno
史朗 丹野
Akira Michikawauchi
亮 道川内
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Toyota Motor Corp
Soken Inc
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Nippon Soken Inc
Toyota Motor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel injection valve for applying a proper damper action to a needle part that is switchably operated for fuel injection, in the fuel injection valve of an internal combustion engine.SOLUTION: The fuel injection valve includes: an injection valve body having a fuel injection hole for injecting fuel of the internal combustion engine; a fuel chamber, which is formed inside the injection valve body, and which communicates with the fuel injection hole; a fuel passage for supplying the fuel to the fuel chamber; and the needle part, which is movably arranged in the axial direction inside the injection valve body, and which opens and closes the fuel injection hole. The fuel injection valve is provided with: a damper chamber, which communicates with the fuel passage, and the volume of which is varied according to the switching action of the fuel injection hole of the needle part to thereby apply the damper action to the needle part through the fuel from the fuel passage; and a flow path resistance variable means for changing the resistance to the movement of the fuel between the damper chamber and the fuel passage according to the switching action of the needle part.

Description

本発明は、内燃機関の燃料噴射弁に関する。   The present invention relates to a fuel injection valve for an internal combustion engine.

内燃機関の燃料噴射弁には、要求された出力を適切に発揮し、また、好適な燃料の燃焼を実現するために、必要とされる燃料を的確に噴射することが求められる。一般に、燃料噴射弁は、その弁本体の内部で燃料噴孔の開閉を行うニードル部が上下移動する構成となっている。このとき、ニードル部が噴孔を閉じる際にその弁座に衝突して発生する反発力で、ニードル部が跳ね上がるバウンスが発生し、余計な燃料噴射を引き起こし、排気状態の悪化が懸念される。一方で、バウンスを抑制すべくニードル部の移動速度をいたずらに遅くすると、適切な燃料噴射の実現が難しくなる。   A fuel injection valve of an internal combustion engine is required to properly inject a required fuel in order to appropriately exhibit a required output and realize a suitable fuel combustion. In general, a fuel injection valve is configured such that a needle portion that opens and closes a fuel injection hole moves up and down inside the valve body. At this time, when the needle portion closes the nozzle hole, the repulsive force generated by colliding with the valve seat causes a bounce that the needle portion jumps up, causing extra fuel injection, and there is a concern that the exhaust state will deteriorate. On the other hand, if the moving speed of the needle portion is slowed down to suppress bounce, it becomes difficult to achieve proper fuel injection.

そこで、このバウンスを抑制する技術として、ニードル部の開閉時の速度を落とすことなくバウンスを抑制する技術が開発されている(たとえば、特許文献1を参照)。当該技術では、ニードル部側の突出したショルダー部と弁本体側の拡大孔部とでダンパー室を形成し、そのダンパー室内の流路面積をニードル部の移動方向に沿って変化させる構成が採用されている。   Therefore, as a technique for suppressing the bounce, a technique for suppressing the bounce without reducing the speed at the time of opening and closing the needle portion has been developed (see, for example, Patent Document 1). In this technology, a configuration is adopted in which a damper chamber is formed by the protruding shoulder portion on the needle portion side and the enlarged hole portion on the valve body side, and the flow passage area in the damper chamber is changed along the moving direction of the needle portion. ing.

特開2002−22050号公報JP 2002-22050 A

内燃機関の燃料噴射弁は、好適な燃料の燃焼を実現するために、燃料に比較的高い圧力がかけられた状態で燃料噴射を行う。そのため、燃料噴射弁を開弁する際は、燃料噴射弁の内外の圧力差が開弁するためのニードル部に作用するため、閉弁するときと比べて大きな駆動力を要することになる。言い換えれば、燃料噴射弁の開弁時と閉弁時とでは、ニードル部に作用する圧力環境が大きく異なる。したがって、上記の先行技術のようにニードル部と噴射弁本体の間にダンパー機能を有するダンパー室を設けたとしても、そのダンパー機能が単一である場合には、すなわち燃料噴射弁の開弁動作、閉弁動作にかかわらず同じダンパー機能を発揮する構成である場合には、必ずしも適切なダンパー作用をニードル部に付与することができず、ニードル部の動きを好適な状態とすることが難しくなる。   A fuel injection valve of an internal combustion engine performs fuel injection in a state where a relatively high pressure is applied to the fuel in order to achieve suitable fuel combustion. Therefore, when the fuel injection valve is opened, a pressure difference between the inside and outside of the fuel injection valve acts on the needle portion for opening the valve, so that a larger driving force is required than when the fuel injection valve is closed. In other words, the pressure environment acting on the needle portion differs greatly between when the fuel injection valve is opened and when it is closed. Therefore, even if a damper chamber having a damper function is provided between the needle portion and the injection valve body as in the above prior art, if the damper function is single, that is, the valve opening operation of the fuel injection valve In the case of a configuration that exhibits the same damper function regardless of the valve closing operation, it is not always possible to impart an appropriate damper action to the needle part, and it becomes difficult to make the movement of the needle part suitable. .

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、内燃機関の燃料噴射弁において燃料噴射のために開閉動作するニードル部に対して好適なダンパー作用を付与する燃料噴射弁を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a fuel injection valve that imparts a suitable damper action to a needle portion that opens and closes for fuel injection in a fuel injection valve of an internal combustion engine. Objective.

本発明においては、上記課題を解決するために、燃料噴射弁の本体に備えられ、燃料噴孔の開閉を行うニードル部に対してダンパー作用を付与するダンパー室を該本体内に設けるとともに、ダンパー室と燃料通路との間の燃料の流れに対する抵抗を、ニードル部の開閉動作に応じて変更させる構成とした。ダンパー室はその内部に燃料を収容し、その燃料を介してニードル弁にダンパー作用を付与するものであることを踏まえて、そのダンパー室と外部とをつなぐ流路での抵抗を変更させることで、ニードル弁の開弁動作時、閉弁動作時のそれぞれに応じた適切なダンパー作用を、ニードル部に付与することが可能となる。   In the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, a damper chamber is provided in the main body of the fuel injection valve and imparts a damper action to the needle portion that opens and closes the fuel injection hole. The resistance to the fuel flow between the chamber and the fuel passage is changed according to the opening / closing operation of the needle portion. The damper chamber contains fuel inside and gives a damper action to the needle valve via the fuel. By changing the resistance in the flow path connecting the damper chamber and the outside, It is possible to impart an appropriate damper action to the needle portion according to each of the needle valve opening operation and the valve closing operation.

詳細には、本発明は、内燃機関の燃料噴射弁であって、内燃機関の燃料を噴射する燃料噴孔を有する噴射弁本体と、前記噴射弁本体の内部に形成され、前記燃料噴孔に連通する燃料室と、前記燃料室に燃料を供給する燃料通路と、前記噴射弁本体の内部をその軸方向に移動可能に配置され、前記燃料噴孔の開閉を行うニードル部と、前記燃料通路と連通するダンパー室であって、前記ニードル部の前記燃料噴孔の開閉動作に応じてその容積が変動し、該燃料通路からの燃料を介して該ニードル部に対しダンパー作用を付与するダンパー室と、前記ダンパー室と前記燃料通路との間の燃料の移動に対する抵抗を、前記ニードル部の開閉動作に応じて変更させる流路抵抗変更手段と、を備える。   More specifically, the present invention relates to a fuel injection valve for an internal combustion engine, the injection valve body having a fuel injection hole for injecting fuel of the internal combustion engine, and the fuel injection hole formed inside the injection valve body. A fuel chamber that communicates with the fuel chamber; a fuel passage that supplies fuel to the fuel chamber; a needle portion that is disposed so as to be movable in the axial direction within the injection valve body; and the fuel passage, and the fuel passage. A damper chamber that communicates with the needle portion, the volume of the needle portion changing according to the opening and closing operation of the fuel injection hole of the needle portion, and imparting a damper action to the needle portion via the fuel from the fuel passage And a flow path resistance changing means for changing a resistance against the movement of the fuel between the damper chamber and the fuel passage according to an opening / closing operation of the needle portion.

本発明に係る燃料噴射弁は、噴射弁本体の内部にニードル部がその軸方向に移動することで、燃料噴孔の開閉動作が行われ、それにより燃料の噴射が実現される。ここで、燃料噴射弁に備えられたダンパー室は、燃料通路と連通することで該通路と燃料の授受が可能となるように構成されている。そのため、ダンパー室に収容される燃料から受ける圧力が、ニードル部に対するダンパー作用として現れることになる。このダンパー作用は、ニードル部の移動速度に応じて該ニードル部に作用するものであるから、特に開閉動作時のニードル部のバウンス抑制に有用である。   In the fuel injection valve according to the present invention, the needle portion moves in the axial direction inside the injection valve main body, whereby the fuel injection hole is opened and closed, thereby realizing fuel injection. Here, the damper chamber provided in the fuel injection valve is configured to be able to exchange fuel with the passage by communicating with the fuel passage. Therefore, the pressure received from the fuel stored in the damper chamber appears as a damper action on the needle portion. Since this damper action acts on the needle part according to the moving speed of the needle part, it is particularly useful for suppressing bounce of the needle part during the opening / closing operation.

なお、上記のとおり、内燃機関の燃料噴射弁においては、加圧された燃料が噴射されることから、ニードル弁の開動作時は、その閉動作時と比べて大きな圧力が係る環境下で噴射弁体内部を移動しなければならない。そのため、従来技術に係る燃料噴射弁のようにダンパー室のダンパー作用が単一的である場合には、そのダンパー作用を圧力環境の異なる開動作時と閉動作時の両方に好適に合わせることは困難とされる。しかし、本発明に係る燃料噴射弁では、流路抵抗変更手段を備えることで、ダンパー室と燃料通路との間で行われる燃料の授受、移動に対する抵抗を、ニードル部の開閉動作に応じて変更させることが可能となる。すなわち、本発明によれば、流路抵抗変更手段が上記抵抗を変更することで、ニードル部が開動作を行っているときと、閉動作を行っているときのそれぞれで、各動作に適した流路抵抗を設定し、ダンパー室のダンパー作用を多様化させることが可能となる。その結果、燃料噴射のためのニードル部の好適な移動速度と、該ニードル部のバウンス抑制とを両立することが可能となる。   As described above, in the fuel injection valve of the internal combustion engine, pressurized fuel is injected. Therefore, when the needle valve is opened, the injection is performed in an environment where a larger pressure is applied than when the needle valve is closed. Must move inside the disc. Therefore, when the damper action of the damper chamber is single like the fuel injection valve according to the prior art, the damper action can be suitably matched to both the opening operation and the closing operation with different pressure environments. It is difficult. However, in the fuel injection valve according to the present invention, by providing the flow resistance change means, the resistance to the transfer and transfer of fuel performed between the damper chamber and the fuel passage is changed according to the opening / closing operation of the needle portion. It becomes possible to make it. That is, according to the present invention, the flow path resistance changing means changes the resistance, so that it is suitable for each operation when the needle portion performs an opening operation and when the needle portion performs a closing operation. It is possible to set the flow path resistance and diversify the damper action of the damper chamber. As a result, it is possible to achieve both a suitable moving speed of the needle portion for fuel injection and suppression of bounce of the needle portion.

ここで、上記の燃料噴射弁において、前記ニードル部が前記燃料噴孔の開動作を行うとき前記ダンパー室の容積は増大し、該ニードル部が該燃料噴孔の閉動作を行うとき該ダンパー室の容積は減少するように形成され、そして、前記ニードル部が前記燃料噴孔の閉動作を行うとき、前記流路抵抗変更手段は、該ニードル部が該燃料噴孔の開動作を行うときと比べて、前記燃料通路と前記ダンパー室との間の抵抗を低下させるようにしてもよい。すなわち、ニードル部が燃料噴孔の閉動作を行うときダンパー室の容積が減少するように形成されることで、ダンパー室内の燃料によって効果的なダンパー作用がニードル部に及ぼされ、以て、閉動作時のバウンスを効果的に抑制し得る。そして、このような構成において、閉動作時に燃料通路とダンパー室間の抵抗が低下されることから、閉動作時のニードル部の移動速度がいたずらに低下するのを回避することが可能となる。この点は、単位時間当たりに高頻度で燃料噴射を行う必要のある燃料噴射弁において、極めて重要な事項であり、高性能な燃料噴射とバウンス抑制の両立を図ることが可能となる。   Here, in the fuel injection valve, the volume of the damper chamber increases when the needle portion opens the fuel injection hole, and the damper chamber increases when the needle portion closes the fuel injection hole. And when the needle portion performs the closing operation of the fuel injection hole, the flow path resistance changing means is configured such that the needle portion performs the opening operation of the fuel injection hole. In comparison, the resistance between the fuel passage and the damper chamber may be reduced. That is, when the needle portion is formed so that the volume of the damper chamber decreases when the fuel injection hole is closed, an effective damper action is exerted on the needle portion by the fuel in the damper chamber. Bounce during operation can be effectively suppressed. In such a configuration, since the resistance between the fuel passage and the damper chamber is reduced during the closing operation, it is possible to prevent the movement speed of the needle portion during the closing operation from being reduced unnecessarily. This is an extremely important matter in a fuel injection valve that needs to perform fuel injection at a high frequency per unit time, and it is possible to achieve both high-performance fuel injection and bounce suppression.

ここで、上記の燃料噴射弁において、前記流路抵抗変更手段は、前記燃料通路と前記ダンパー室とをオリフィス通路で連通するオリフィス部を、該燃料通路と該ダンパー室との間に複数並行して備えてもよい。この場合、前記ニードル部が前記燃料噴孔の閉動作を行うとき、前記流路抵抗変更手段は、該ニードル部が該燃料噴孔の開動作を行うときと比べて、前記複数のオリフィス部のうち燃料が流通可能となる有効オリフィス部の数を増加させることで、前記燃料通路と前記ダンパー室との間の抵抗を低下させる。ここで言う有効
オリフィス部とは、ダンパー室と燃料通路との間を燃料が流通可能な状態とすることでニードル部に対してダンパー作用を付与することが可能なオリフィス部を指す。このように複数のオリフィス部のうち有効オリフィス部の数を、ニードル部の開動作時と閉動作時とで異ならしめることで、それぞれの動作に適したダンパー作用の形成が可能となる。
Here, in the fuel injection valve, the flow path resistance changing means includes a plurality of orifice portions that communicate the fuel passage and the damper chamber with an orifice passage in parallel between the fuel passage and the damper chamber. You may prepare. In this case, when the needle portion performs the closing operation of the fuel injection hole, the flow path resistance changing means has the plurality of orifice portions compared to when the needle portion performs the opening operation of the fuel injection hole. Among them, the resistance between the fuel passage and the damper chamber is reduced by increasing the number of effective orifice portions through which the fuel can flow. The term “effective orifice portion” as used herein refers to an orifice portion that can impart a damper action to the needle portion by allowing fuel to flow between the damper chamber and the fuel passage. Thus, by making the number of effective orifice portions out of the plurality of orifice portions different between the opening operation and the closing operation of the needle portion, it is possible to form a damper action suitable for each operation.

また、上記の燃料噴射弁において、前記流路抵抗変更手段は、前記複数のオリフィス部の一部に対して、該オリフィス部が有するオリフィス通路を付勢手段によって塞ぐように付勢された閉塞部材を有してもよい。この場合、前記ニードル部が前記燃料噴孔の閉動作を行うときは、前記ダンパー室と前記燃料通路内の燃料の圧力差によって前記付勢手段の付勢力に抗して前記閉塞部材による前記オリフィス通路の閉塞状態が解消され、前記ニードル部が前記燃料噴孔の開動作を行うときは、前記付勢手段の付勢力によって前記閉塞部材による前記オリフィス通路の閉塞状態が維持される。すなわち、付勢手段と閉塞部材を用いて付勢手段による付勢力とダンパー室と燃料通路内の燃料の圧力差によって生じる力とのバランスを利用することで、ニードル部の開閉動作に応じて、オリフィス通路の閉塞状態を機械的に切り替えることが可能となる。このような機械的な切替動作を行う構成は、高頻度でニードル弁の開閉動作を行う燃料噴射弁において確実なダンパー作用の切替を実現するためにも有用な構成と考えられる。   Further, in the fuel injection valve, the flow path resistance changing means is a blocking member that is urged so as to block the orifice passage of the orifice portion by a urging means with respect to a part of the plurality of orifice portions. You may have. In this case, when the needle portion performs the closing operation of the fuel injection hole, the orifice by the closing member resists the urging force of the urging means due to the pressure difference between the damper chamber and the fuel in the fuel passage. When the closed state of the passage is eliminated and the needle portion opens the fuel injection hole, the closed state of the orifice passage by the closing member is maintained by the biasing force of the biasing means. That is, by utilizing the balance between the urging force by the urging means using the urging means and the closing member and the force generated by the pressure difference between the fuel in the damper chamber and the fuel passage, according to the opening / closing operation of the needle portion, It is possible to mechanically switch the closed state of the orifice passage. Such a structure for performing the mechanical switching operation is considered to be a useful structure for realizing reliable switching of the damper action in the fuel injection valve that frequently opens and closes the needle valve.

ここで、上述までの燃料噴射弁において、前記ニードル部は、前記燃料噴孔側のノズル部と、該ノズル部と分離して構成され前記ダンパー室からダンパー作用を受けるピストン部とを有し、更に、前記ノズル部と前記ピストン部は、前記ニードル部の移動方向に沿って両部の端部間に所定距離の空隙が存在するように遊嵌された状態で連結手段によって連結されている構成を採用してもよい。このような構成により、特にニードル部が閉動作を行う際に燃料噴孔を有する噴射弁本体側との接触によって受ける反発力で、先ず燃料噴孔から離れた方に位置するピストン部が反発させることが可能となる。このピストン部は、連結手段による連結部位での上記所定距離分だけ、ノズル部から離れることが可能であるから、少なくともこの所定距離分の反発分はピストン部が反発力を吸収する結果となり、燃料噴孔側に位置するノズル部の反発量を可及的に抑制することができる。もちろん、ノズル部とピストン部が遊嵌されているとはいえ連結手段による連結状態がある限り、ニードル部としての一体性は失われず、ニードル部の移動による燃料噴射の実現には支障はない。   Here, in the fuel injection valve described above, the needle part includes a nozzle part on the fuel injection hole side, and a piston part configured separately from the nozzle part and receiving a damper action from the damper chamber, Further, the nozzle part and the piston part are connected by a connecting means in a loosely fitted state so that a gap of a predetermined distance exists between the end parts of both parts along the moving direction of the needle part. May be adopted. With such a configuration, the piston portion located at a position away from the fuel injection hole is first repelled by the repulsive force received by contact with the injection valve main body side having the fuel injection hole particularly when the needle portion performs the closing operation. It becomes possible. Since this piston part can be separated from the nozzle part by the predetermined distance at the connection part by the connecting means, at least the repulsion part of the predetermined distance results in the piston part absorbing the repulsive force, and the fuel. The repulsion amount of the nozzle portion located on the nozzle hole side can be suppressed as much as possible. Of course, as long as the nozzle part and the piston part are loosely fitted, as long as there is a connection state by the connection means, the integrity as the needle part is not lost, and there is no problem in realizing the fuel injection by the movement of the needle part.

なお、上記燃料噴射弁において、前記ピストン部を、前記ノズル部より重く形成することで、該ピストン部の慣性力を該ノズル部より大きくすることができ、以てピストン部による反発力の吸収度合いを高めることが可能となる。この結果、ニードル部の閉動作時のバウンスを効果的に抑制することができる。   In the fuel injection valve, by forming the piston part heavier than the nozzle part, the inertial force of the piston part can be made larger than the nozzle part, and thus the degree of absorption of the repulsive force by the piston part. Can be increased. As a result, it is possible to effectively suppress bounce when the needle portion is closed.

本発明によれば、内燃機関の燃料噴射弁において燃料噴射のために開閉動作するニードル部に対して好適なダンパー作用を付与する燃料噴射弁を提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the fuel injection valve which provides a suitable damper effect | action with respect to the needle part which opens and closes for fuel injection in the fuel injection valve of an internal combustion engine.

本発明の実施例に係る燃料噴射弁の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the fuel injection valve which concerns on the Example of this invention. 図1に示す燃料噴射弁のニードル部を構成するコマンドピストンとノズルニードルを連結するコネクタの概略構成図およびその連結部位近傍の拡大図である。It is the schematic block diagram of the connector which connects the command piston and nozzle needle which comprise the needle part of the fuel injection valve shown in FIG. 1, and the enlarged view of the connection site | part vicinity. 図1に示す燃料噴射弁における開閉動作時の、ダンパー室および燃料通路近傍の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of a damper chamber and the fuel passage vicinity at the time of the opening / closing operation | movement in the fuel injection valve shown in FIG. 図1に示す燃料噴射弁での開閉動作時のコマンドピストンのリフト量の時間推移を示す図である。It is a figure which shows the time transition of the lift amount of the command piston at the time of the opening / closing operation | movement with the fuel injection valve shown in FIG. 図2に示す連結部位を有する燃料噴射弁と参考例に係る燃料噴射弁での開閉動作時のコマンドピストンのリフト量、ノズルニードルのリフト量、噴射率の時間推移を示す図である。It is a figure which shows the time transition of the lift amount of a command piston, the lift amount of a nozzle needle, and the injection rate at the time of opening / closing operation | movement with the fuel injection valve which has a connection part shown in FIG. 2, and the fuel injection valve which concerns on a reference example.

以下、本発明に係る燃料噴射弁の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。   Hereinafter, specific embodiments of the fuel injection valve according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施例に係る燃料噴射弁1の概略構成を示す図である。燃料噴射弁1は内燃機関に搭載され、燃焼室での燃焼に供される燃料を噴射する。ここで、燃料噴射弁1の本体は、第一ボデーB1、第二ボデーB2、第三ボデーB3、第四ボデーB4を含んで形成され、各ボデーB1−B4は図示されない締結手段によって締結されている。まず、第一ボデーB1においては、燃料噴射弁1のニードル部を構成するノズルニードル10が、第一ボデーB1の中央部に軸方向に延在する中空部分に挿入されており、その中空部分と第一ボデーB1との間にできる間隙によって燃料通路13が形成される。燃料通路13は、その近位端側(燃料噴射弁1の先端部側)で第一ボデーB1のシート部11に設けられた燃料噴孔12とつながる。また、燃料通路13の遠位端側には上記中空部分が部分的に拡径されて形成された燃料溜り14が設けられている。この燃料溜り14には、燃料通路15が接続され、該燃料通路15には後述する燃料通路16、36が接続されることで、燃料入口17からの加圧された燃料の供給を受ける。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a fuel injection valve 1 according to an embodiment of the present invention. The fuel injection valve 1 is mounted on an internal combustion engine and injects fuel to be used for combustion in a combustion chamber. Here, the main body of the fuel injection valve 1 is formed including the first body B1, the second body B2, the third body B3, and the fourth body B4, and each body B1-B4 is fastened by fastening means (not shown). Yes. First, in the first body B1, the nozzle needle 10 constituting the needle portion of the fuel injection valve 1 is inserted into a hollow portion extending in the axial direction at the central portion of the first body B1, and the hollow portion and A fuel passage 13 is formed by a gap formed between the first body B1 and the first body B1. The fuel passage 13 is connected to the fuel injection hole 12 provided in the seat portion 11 of the first body B1 on the proximal end side (the tip end side of the fuel injection valve 1). A fuel reservoir 14 formed by partially expanding the hollow portion is provided on the distal end side of the fuel passage 13. A fuel passage 15 is connected to the fuel reservoir 14, and fuel passages 16 and 36, which will be described later, are connected to the fuel passage 15, so that pressurized fuel is supplied from the fuel inlet 17.

このような構成によりノズルニードル10がシート部11に着座しているときは燃料噴孔12が塞がれることで、加圧された燃料が燃料通路13や燃料溜り14等に封入され、後述する磁気回路60の作動によりノズルニードル10が上昇すると封入されていた燃料が燃料噴孔12から噴出される。なお、本明細書における「上昇」、「下降」の記載は、図1に示す状態でのニードル部(ノズルニードル10と後述するコマンドピストン30で構成される)の方向に基づいた移動動作を表現するものであり、絶対的な方向への移動を「上昇」、「下降」と記載しているのではない。また、本明細書における「遠位」、「近位」の表現についても同様に、図1に示す状態において、燃料噴射弁の噴孔側を「近位」、後述する磁気回路側を「遠位」と相対的に記載しているものである。   With such a configuration, when the nozzle needle 10 is seated on the seat portion 11, the fuel injection hole 12 is closed, so that pressurized fuel is sealed in the fuel passage 13, the fuel reservoir 14, and the like, which will be described later. When the nozzle needle 10 is raised by the operation of the magnetic circuit 60, the enclosed fuel is ejected from the fuel injection hole 12. In addition, the description of “up” and “down” in this specification expresses a movement operation based on the direction of the needle portion (comprising a nozzle needle 10 and a command piston 30 described later) in the state shown in FIG. The movement in the absolute direction is not described as “up” or “down”. Similarly, the expressions “distal” and “proximal” in the present specification also indicate that the injection hole side of the fuel injection valve is “proximal” and the magnetic circuit side described later is “distant” in the state shown in FIG. "Relatively".

ここで、第一ボデーB1の遠位端側であって第二ボデーB2に隣接する部位に第一スプリング室20が設けられており、そこには、その中央に位置するノズルニードル10側に設けられたプレート23に一端が固定され、第一ボデーB1側に設けられたストッパ21にもう一端が固定された第一スプリング22が配置されている。この構成により、ノズルニードル10は、プレート23を介して第一スプリング22からシート部11方向への付勢力を受けている。   Here, a first spring chamber 20 is provided at a portion adjacent to the second body B2 on the distal end side of the first body B1, and provided on the nozzle needle 10 side located in the center thereof. A first spring 22 having one end fixed to the plate 23 and the other end fixed to a stopper 21 provided on the first body B1 side is disposed. With this configuration, the nozzle needle 10 receives an urging force in the direction of the seat portion 11 from the first spring 22 via the plate 23.

次に、第二ボデーB2にはその中央に貫通部25が設けられ、貫通部25では、上記ノズルニードル10と、該ノズルニードル10とは別体で形成され燃料噴射弁1のニードル部を構成するコマンドピストン30とがコネクタ33によって連結されている。図2(b)に示すように、ノズルニードル10の遠位端側はフランジ10aと首部10bによってくびれた形状となっており、同様にコマンドピストン30の近位端側もフランジ30aと首部30bによってくびれた形状となっている。そして、コネクタ33は、図2(a)に示すように、ノズルニードル10の首部10bがスライドして嵌まり込む溝33bと、コマンドピストン30の首部30bがスライドして嵌まり込む溝33aが設けられており、各溝に各首部が嵌め込まれることで、図2(b)、図2(c)に示す連結状態が形成される。   Next, the second body B2 is provided with a penetrating portion 25 at the center thereof. The penetrating portion 25 is formed separately from the nozzle needle 10 and the nozzle needle 10 and constitutes the needle portion of the fuel injection valve 1. The command piston 30 is connected by a connector 33. As shown in FIG. 2B, the distal end side of the nozzle needle 10 is constricted by a flange 10a and a neck portion 10b. Similarly, the proximal end side of the command piston 30 is also formed by a flange 30a and a neck portion 30b. It has a constricted shape. 2A, the connector 33 is provided with a groove 33b into which the neck portion 10b of the nozzle needle 10 slides and fits, and a groove 33a into which the neck portion 30b of the command piston 30 slides and fits. As shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c), each neck portion is fitted into each groove.

この連結状態において、ノズルニードル10のフランジ10aとコマンドピストン30のフランジ30aは常時接触している状態とはならず、図2(b)に示すように最大で所
定距離を有するギャップ(間隙)が形成され、且つ両フランジ間の距離はニードル部の上昇、下降による開閉動作に応じて変更可能となるように遊嵌された状態となっている。そして、図2(b)は、ノズルニードル10のフランジ10aとコマンドピストン30のフランジ30aのギャップが最大となる状態を示しており、図2(c)は、ノズルニードル10のフランジ10aとコマンドピストン30のフランジ30aが接触した状態を示している。なお、このコネクタ33によるノズルニードル10とコマンドピストン30の連結の詳細については後述する。
In this connected state, the flange 10a of the nozzle needle 10 and the flange 30a of the command piston 30 are not always in contact with each other, and a gap (gap) having a maximum predetermined distance as shown in FIG. The distance between the two flanges is formed so as to be loosely fitted so as to be changeable according to an opening / closing operation caused by raising and lowering of the needle portion. FIG. 2B shows a state where the gap between the flange 10a of the nozzle needle 10 and the flange 30a of the command piston 30 is maximized, and FIG. 2C shows the flange 10a of the nozzle needle 10 and the command piston. The state which 30 flanges 30a contacted is shown. The details of the connection between the nozzle needle 10 and the command piston 30 by the connector 33 will be described later.

また、第二ボデーB2には、上記燃料通路16が設けられている。   The fuel passage 16 is provided in the second body B2.

次に、第三ボデーB3には、その中央にコマンドピストン30が嵌めこまれ、またその近位端側に第二ボデーB2の貫通部25とつながる第二スプリング室34が設けられている。第二スプリング室34には、一端がコネクタ33側に接続され、もう一端が第三ボデーB3側に接続された第二スプリング35が配置されている。この構成により、コマンドピストン30は、第二スプリング35からシート部11方向への付勢力を受けている。更には、コネクタ33による連結状態が図2(c)に示すようにフランジ10aとフランジ30aが接触している場合には、ノズルニードル10も、第二スプリング35からシート部11方向への付勢力を受ける。なお、上述した第一スプリング室20と第二スプリング室34は燃料通路36につながっており、燃料噴射弁1の作動時には燃料で満たされることになる。   Next, in the third body B3, a command piston 30 is fitted in the center thereof, and a second spring chamber 34 connected to the penetrating portion 25 of the second body B2 is provided on the proximal end side thereof. The second spring chamber 34 is provided with a second spring 35 having one end connected to the connector 33 side and the other end connected to the third body B3 side. With this configuration, the command piston 30 receives a biasing force from the second spring 35 toward the seat portion 11. Further, when the flange 10a and the flange 30a are in contact with each other as shown in FIG. 2 (c), the nozzle needle 10 is also biased from the second spring 35 toward the seat portion 11 as shown in FIG. Receive. The first spring chamber 20 and the second spring chamber 34 described above are connected to the fuel passage 36 and are filled with fuel when the fuel injection valve 1 is operated.

更に、第三ボデーB3の遠位端側には窪んだ空間として形成される環状部41が設けられ、そこにコマンドピストン30の遠位端側が拡径された円板部40が嵌まり込むことで、環状部41と円板部40により閉空間としてのダンパー室42が形成される。このダンパー室42の容積は、磁気回路60の駆動でコマンドピストン30が上昇、下降することで、変動する構成となっている。また、ダンパー室42の下部には第一オリフィス通路43を有する第一オリフィスブロック44が設けられ、ダンパー室42は燃料通路45を経て燃料通路36へと接続されている。この構成により、第一オリフィスブロック44が、燃料通路45を介したダンパー室42と燃料通路36との間の燃料の授受を計量する。更に、ダンパー室42の下部には第二オリフィス通路46を有する第二オリフィスブロック47が設けられ、ダンパー室42は燃料通路51を経て燃料通路36へと接続されている。ここで、第二オリフィスブロック47の下部空間(第二オリフィス通路46と燃料通路51との接続部位近傍の空間)50には、第三スプリング49によって第二オリフィスブロック47側に付勢された弁プレート48が設けられている。この構成により、第二オリフィスブロック47が、燃料通路51を介したダンパー室42と燃料通路36との間の燃料の授受を計量するとともに、弁プレート48は、第二オリフィスブロック47に計量されたダンパー室42から燃料通路51を介しての燃料通路36への燃料の移動を許可し、その逆方向の燃料の移動を遮る。   Further, an annular portion 41 formed as a hollow space is provided on the distal end side of the third body B3, and the disk portion 40 whose diameter is expanded on the distal end side of the command piston 30 is fitted therein. Thus, the annular portion 41 and the disc portion 40 form a damper chamber 42 as a closed space. The volume of the damper chamber 42 varies as the command piston 30 moves up and down by driving the magnetic circuit 60. A first orifice block 44 having a first orifice passage 43 is provided below the damper chamber 42, and the damper chamber 42 is connected to the fuel passage 36 through the fuel passage 45. With this configuration, the first orifice block 44 measures the transfer of fuel between the damper chamber 42 and the fuel passage 36 via the fuel passage 45. Further, a second orifice block 47 having a second orifice passage 46 is provided below the damper chamber 42, and the damper chamber 42 is connected to the fuel passage 36 through the fuel passage 51. Here, a valve urged toward the second orifice block 47 by a third spring 49 is provided in a lower space (a space near the connection portion between the second orifice passage 46 and the fuel passage 51) 50 of the second orifice block 47. A plate 48 is provided. With this configuration, the second orifice block 47 measures the transfer of fuel between the damper chamber 42 and the fuel passage 36 via the fuel passage 51, and the valve plate 48 is measured to the second orifice block 47. The movement of the fuel from the damper chamber 42 to the fuel passage 36 via the fuel passage 51 is permitted, and the movement of the fuel in the opposite direction is blocked.

また、第三ボデーB3の環状部41の縁部には、該環状部41に突出するようにストッパプレート52が設けられている。このストッパプレート52には、コマンドピストン30の円板部40が干渉し、コマンドピストン30の上昇量が規制され、ダンパー室42の最大容積が画定されるとともに、コマンドピストン30に連結されるノズルニードルの上昇量も規制されることになる。   A stopper plate 52 is provided at the edge of the annular portion 41 of the third body B3 so as to protrude from the annular portion 41. The disc plate portion 40 of the command piston 30 interferes with the stopper plate 52, the amount of ascent of the command piston 30 is restricted, the maximum volume of the damper chamber 42 is defined, and the nozzle needle connected to the command piston 30 The amount of increase will also be regulated.

次に、第四ボデーB4には、磁気回路60が収容されている。磁気回路60はコマンドピストン30に締結されたアマーチャ61と、固定リング66によって第四ボデーB4側に固定された内部ステータ62、外周ステータ63、ボビン64、コイル65から構成され、図示しない外部駆動電源からの電力供給によりコイル65が通電されることで、アマーチャ61が内部ステータ62に吸引され、アマーチャ61に締結されたコマンドピスト
ン30、コネクタ33を介して、ノズルニードル10へ上昇力が伝達される。また、第四ボデーB4は磁気回路60からの磁束の漏れを低減し、該磁気回路の性能を高めるために、非磁性体材料で形成されるのが好ましい。そして、第四ボデーB4の内部の、磁気回路60の下部には空間67が設けられ、図示しない燃料通路を介して燃料入口17と連通している。
Next, the magnetic circuit 60 is accommodated in the fourth body B4. The magnetic circuit 60 includes an armature 61 fastened to the command piston 30, an internal stator 62 fixed to the fourth body B 4 side by a fixing ring 66, an outer peripheral stator 63, a bobbin 64, and a coil 65. When the coil 65 is energized by supplying power from the armature 61, the armature 61 is attracted to the internal stator 62, and the ascending force is transmitted to the nozzle needle 10 via the command piston 30 and the connector 33 fastened to the armature 61. . The fourth body B4 is preferably formed of a non-magnetic material in order to reduce leakage of magnetic flux from the magnetic circuit 60 and improve the performance of the magnetic circuit. A space 67 is provided in the lower part of the magnetic circuit 60 inside the fourth body B4, and communicates with the fuel inlet 17 via a fuel passage (not shown).

ここで、燃料噴射弁1のニードル部を構成するコマンドピストン30の上昇、下降動作について、図3に基づいて説明する。図3(a)はコマンドピストン30が上昇している際の、ダンパー室42近傍の状態を示す図である。磁気回路60の駆動によりコマンドピストン30が上昇し、その結果、円板部40が上昇することでダンパー室42の容積も増加していく過程にある。このようにダンパー室42の容積が増加すると、その内部の圧力は低下するため、ダンパー室42内と燃料通路51や下部空間50内の圧力差によって、弁プレート48が第三スプリング49の付勢力も相まって第二オリフィス通路46を塞いだ状態が維持される。この結果、コマンドピストン30の上昇時には、ダンパー室42と燃料通路36等の外部との燃料の流れは、第一オリフィスブロック44のみによって計量されることになる。   Here, the raising and lowering operations of the command piston 30 constituting the needle portion of the fuel injection valve 1 will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a view showing a state in the vicinity of the damper chamber 42 when the command piston 30 is raised. The command piston 30 is lifted by the drive of the magnetic circuit 60, and as a result, the volume of the damper chamber 42 is increased by the disk portion 40 being lifted. When the volume of the damper chamber 42 increases in this manner, the pressure inside the damper chamber 42 decreases, so that the valve plate 48 is biased by the third spring 49 due to the pressure difference between the damper chamber 42 and the fuel passage 51 or the lower space 50. In combination, the state where the second orifice passage 46 is blocked is maintained. As a result, when the command piston 30 is raised, the fuel flow between the damper chamber 42 and the outside of the fuel passage 36 and the like is measured only by the first orifice block 44.

一方で、図3(b)はコマンドピストン30が下降している際の、ダンパー室42近傍の状態を示す図である。磁気回路60による励磁磁界が解消すると第一スプリング22および第二スプリング35の付勢力により、コマンドピストン30は下降し、その結果、円板部40が下降することでダンパー室42の容積が減少していく過程にある。このようにダンパー室42の容積が減少すると、その内部の圧力が増加し燃料通路51や下部空間50内の圧力よりも高くなるため、弁プレート48が第三スプリング49の付勢力に抗して開いた状態となる。この結果、コマンドピストン30の下降時には、ダンパー室42と燃料通路36等の外部との燃料の流れは、第一オリフィスブロック44と第二オリフィスブロック47の両者によって計量されることになる。   On the other hand, FIG. 3B is a view showing a state in the vicinity of the damper chamber 42 when the command piston 30 is lowered. When the exciting magnetic field by the magnetic circuit 60 is eliminated, the command piston 30 is lowered by the urging force of the first spring 22 and the second spring 35. As a result, the volume of the damper chamber 42 is reduced by lowering the disk portion 40. It is in the process of going. When the volume of the damper chamber 42 decreases in this way, the internal pressure increases and becomes higher than the pressure in the fuel passage 51 and the lower space 50, so that the valve plate 48 resists the urging force of the third spring 49. Opened. As a result, when the command piston 30 is lowered, the fuel flow between the damper chamber 42 and the outside of the fuel passage 36 and the like is measured by both the first orifice block 44 and the second orifice block 47.

このように構成されるダンパー室42を有する燃料噴射弁1では、コマンドピストン30が上昇している際は、その際に生じる上述したダンパー室42周辺の圧力環境に適した燃料通路36からダンパー室42への燃料の流れに対する抵抗を形成するために第一オリフィスブロック44を調整すればよい。すなわち、ダンパー室42の容積増加に伴うダンパー室42と燃料通路36との圧力差の変動を、上昇時のニードル部のバウンス抑制や移動速度の観点から第一オリフィス通路43のオリフィス面積等を調整すればよい。一方で、コマンドピストン30が下降している際は、その際に生じる上述したダンパー室42周辺の圧力環境に適したダンパー室42から燃料通路36への燃料の流れに対する抵抗を形成するために主に第二オリフィスブロック47を調整すればよい。すなわち、ダンパー室42の容積減少に伴うダンパー室42と燃料通路36との圧力差の変動を、下降時のニードル部のバウンス抑制や移動速度の観点から、第一オリフィス通路43のオリフィス面積等を踏まえて第二オリフィス通路46のオリフィス面積等を調整すればよい。   In the fuel injection valve 1 having the damper chamber 42 configured as described above, when the command piston 30 is raised, the damper chamber is formed from the fuel passage 36 suitable for the pressure environment around the damper chamber 42 generated at that time. The first orifice block 44 may be adjusted to create a resistance to fuel flow to 42. In other words, the fluctuation of the pressure difference between the damper chamber 42 and the fuel passage 36 due to the increase in the volume of the damper chamber 42 is adjusted, and the orifice area of the first orifice passage 43 is adjusted from the viewpoint of suppressing bounce of the needle portion at the time of rising and the moving speed. do it. On the other hand, when the command piston 30 is lowered, it is mainly used to form a resistance against the fuel flow from the damper chamber 42 to the fuel passage 36, which is suitable for the pressure environment around the damper chamber 42 described above. The second orifice block 47 may be adjusted. That is, the fluctuation of the pressure difference between the damper chamber 42 and the fuel passage 36 due to the decrease in the volume of the damper chamber 42 is determined by reducing the orifice area of the first orifice passage 43, etc. Based on this, the orifice area and the like of the second orifice passage 46 may be adjusted.

一般に、内燃機関のように加圧された燃料を噴射する燃料噴射弁では、その内部に高圧の燃料を封止した状態からニードル部が上昇(開動作)することで、燃料噴孔からの燃料噴射が行われる。そのため、ニードル部の上昇時には、スプリング等の付勢力に抗する力、シート部の面積に燃料圧力と燃料噴射弁の外部圧力の圧力差を乗じて算出される力、およびニードル部自体を加速させるための力の総和を、磁気回路が発揮する必要がある。この開動作のための力の総和を「開弁力」という。一方で、ニードル部の下降時には、基本的には、スプリング等の付勢力によって下降(閉動作)が行われる。この閉動作のための力の総和を「閉弁力」という。このように、開弁力と閉弁力には大きな差があるため、何れかの力を基準にしてダンパー室内とその外部との間の燃料の流れの抵抗を決定すると、他方の力が作用してニードル部を作動させるときにダンパー作用が弱すぎてバウンスを適
切に抑制することができなくなったり、いたずらにダンパー作用が強くなりニードル部の移動速度の低下につながったりする。
In general, in a fuel injection valve that injects pressurized fuel as in an internal combustion engine, the needle portion rises (opens) from a state in which high-pressure fuel is sealed inside, so that the fuel from the fuel injection hole Injection is performed. Therefore, when the needle part is raised, the force against the urging force of a spring or the like, the force calculated by multiplying the area of the seat part by the pressure difference between the fuel pressure and the external pressure of the fuel injection valve, and the needle part itself are accelerated. It is necessary for the magnetic circuit to exhibit the total force for The sum of forces for this opening operation is called “valve opening force”. On the other hand, when the needle portion is lowered, the lowering (closing operation) is basically performed by an urging force such as a spring. The total force for this closing operation is called “valve closing force”. Thus, since there is a large difference between the valve opening force and the valve closing force, if the resistance of the fuel flow between the damper chamber and the outside is determined based on one of the forces, the other force acts. Then, when the needle portion is operated, the damper action is too weak to suppress the bounce appropriately, or the damper action becomes unnecessarily strong, leading to a decrease in the moving speed of the needle portion.

しかし、上記のとおり、本発明に係る燃料噴射弁1では、ニードル部の閉動作時と開動作時とのそれぞれに応じて第一オリフィス通路43のオリフィス面積等や第二オリフィス通路46のオリフィス面積等を調整できることから、燃料噴射弁全体として好適な動作を実現可能とするものである。ここで、図4(a)には、本発明に係る燃料噴射弁1におけるコマンドピストンのリフト量の推移を示し、図4(b)には、従来技術に係る燃料噴射弁におけるコマンドピストンのリフト量の推移を示す。これらの場合の閉弁力は開弁力の1/4という条件であり、また、本発明に係る燃料噴射弁1では、閉弁時のオリフィス面積(合計)は開弁時のオリフィス面積の2倍であり(すなわち、第一オリフィス通路43のオリフィス面積=第二オリフィス通路46のオリフィス面積)、従来技術に係る燃料噴射弁では、図1に示す燃料噴射弁においてダンパー室42と燃料通路36との間に第一オリフィス通路43のみが配置されている構成(すなわち、閉弁時のオリフィス面積と開弁時のオリフィス面積は変わらない構成)となっている。   However, as described above, in the fuel injection valve 1 according to the present invention, the orifice area of the first orifice passage 43 and the orifice area of the second orifice passage 46 according to each of the closing operation and the opening operation of the needle portion. Therefore, it is possible to realize a preferable operation as the whole fuel injection valve. Here, FIG. 4A shows the transition of the lift amount of the command piston in the fuel injection valve 1 according to the present invention, and FIG. 4B shows the lift of the command piston in the fuel injection valve according to the prior art. Shows the change in quantity. The valve closing force in these cases is a condition of 1/4 of the valve opening force. In the fuel injection valve 1 according to the present invention, the orifice area (total) at the time of closing is 2 of the orifice area at the time of opening. 1 (ie, the orifice area of the first orifice passage 43 = the orifice area of the second orifice passage 46). In the fuel injection valve according to the prior art, in the fuel injection valve shown in FIG. In this configuration, only the first orifice passage 43 is disposed between them (that is, the orifice area when the valve is closed and the orifice area when the valve is opened are not changed).

図4(b)に示すように、従来技術に係る燃料噴射弁では、閉弁力が弱まる下降時にコマンドピストンの速度(リフト量の傾き)が上昇時の半分程度に低下し、速やかな閉弁動作が阻害されている。一方で、図4(a)に示すように、本発明に係る燃料噴射弁1では、閉弁力が弱まる下降時であってもコマンドピストンの速度を上昇時と同程度にできるため、速やかな閉動作が担保されている。このように本発明に係る燃料噴射弁1では、閉動作時と開動作時のそれぞれに適した、ダンパー室42と燃料通路36との間の燃料抵抗を調整できることから、各動作に適したダンパー作用の付与が実現される。   As shown in FIG. 4B, in the fuel injection valve according to the prior art, the speed of the command piston (inclination of the lift amount) decreases to about half of that when the valve closing force is lowered, and the valve closes quickly. Operation is hindered. On the other hand, as shown in FIG. 4 (a), in the fuel injection valve 1 according to the present invention, the speed of the command piston can be made the same as that at the time of rising even when the valve closing force is weakened. The closing action is guaranteed. As described above, in the fuel injection valve 1 according to the present invention, the fuel resistance between the damper chamber 42 and the fuel passage 36, which is suitable for each of the closing operation and the opening operation, can be adjusted. Application of action is realized.

ここで、上記図2に示したように、燃料噴射弁1のニードル部は、ノズルニードル10とコマンドピストン30で構成され、両者は、コネクタ33によって最大で所定距離のギャップを有した状態で連結されている。そして、ノズルニードル10は、コマンドピストン30と比べて軽量に形成されている。このように構成されるニードル部を有する燃料噴射弁1で、ニードル部の閉動作が行われた場合、コネクタ33内では、ノズルニードル10のフランジ10aとコマンドピストン30のフランジ30aが接触した状態で下降し、ノズルニードル10の先端側がシート部11と衝突する。このとき、慣性力の違いから、重量の重いコマンドピストン30の方が先に、反発力によりバウンスする。コマンドピストン30とノズルニードル10とは分離した個別の構造体であることから、当初コマンドピストン30がバウンスしている間は、ノズルニードル10は燃料圧力や第一スプリング22の付勢力等によってシート部11に接触した状態とされる。この状態は、コネクタ33内で設定された上記の所定距離のギャップ分だけコマンドピストン30がノズルニードル10から離れるまで維持される。そのため、好ましくは、ギャップに関する所定距離は、想定されるコマンドピストン30のバウンスの大きさ以上に設定される。その値は、燃料噴射弁1の具体的な構成や、要求される燃料噴射の具体的な態様に応じて変化するが、例えば、20〜50μmの大きさのギャップが挙げられる。   Here, as shown in FIG. 2, the needle portion of the fuel injection valve 1 is composed of the nozzle needle 10 and the command piston 30, and both are connected by a connector 33 with a gap of a predetermined distance at the maximum. Has been. The nozzle needle 10 is lighter than the command piston 30. In the fuel injection valve 1 having the needle portion configured as described above, when the needle portion is closed, the flange 10a of the nozzle needle 10 and the flange 30a of the command piston 30 are in contact with each other in the connector 33. The tip of the nozzle needle 10 collides with the sheet portion 11. At this time, due to the difference in inertia force, the heavier command piston 30 bounces first due to the repulsive force. Since the command piston 30 and the nozzle needle 10 are separate structures, while the command piston 30 is initially bounced, the nozzle needle 10 is seated by the fuel pressure, the urging force of the first spring 22, and the like. 11 is brought into contact. This state is maintained until the command piston 30 is separated from the nozzle needle 10 by the gap of the predetermined distance set in the connector 33. Therefore, preferably, the predetermined distance related to the gap is set to be equal to or larger than the assumed bounce size of the command piston 30. The value varies depending on the specific configuration of the fuel injection valve 1 and the specific aspect of the required fuel injection, and includes a gap of 20 to 50 μm, for example.

ここで、図5(a)に、本発明に係る燃料噴射弁1(上記ギャップを有する形態)におけるコマンドピストンのリフト量、ノズルニードルのリフト量、噴射率の推移を示し、図5(b)には、従来技術に係る燃料噴射弁(本発明のようでニードル部が分離された構成ではなく、一体的に構成されているもの、すなわちギャップの存在が無い構成)におけるコマンドピストンのリフト量、ノズルニードルのリフト量、噴射率の推移を示す。図5からも明らかなように、本発明のようにニードル部にギャップを備えることで、閉弁時のノズルニードルのバウンスを抑制でき、以て二次噴射の発生を確実に回避することができる。   Here, FIG. 5A shows the transition of the lift amount of the command piston, the lift amount of the nozzle needle, and the injection rate in the fuel injection valve 1 according to the present invention (the configuration having the gap), and FIG. Includes a lift amount of a command piston in a fuel injection valve according to the prior art (a configuration in which the needle portion is not separated as in the present invention, but is configured integrally, that is, a configuration in which there is no gap), Changes in the lift amount and injection rate of the nozzle needle are shown. As is clear from FIG. 5, by providing a gap in the needle portion as in the present invention, it is possible to suppress the bounce of the nozzle needle when the valve is closed, and thus it is possible to reliably avoid the occurrence of secondary injection. .

1・・・・燃料噴射弁
10・・・・ノズルニードル
11・・・・シート部
12・・・・燃料噴孔
13、15、16、36、45、51・・・・燃料通路
20・・・・第一スプリング室
22・・・・第一スプリング
30・・・・コマンドピストン
33・・・・コネクタ
40・・・・円板部
41・・・・環状部
42・・・・ダンパー室
43・・・・第一オリフィス通路
44・・・・第一オリフィスブロック
46・・・・第二オリフィス通路
47・・・・第二オリフィスブロック
48・・・・弁プレート
49・・・・第三スプリング
60・・・・磁気回路
B1・・・・第一ボデー
B2・・・・第二ボデー
B3・・・・第三ボデー
B4・・・・第四ボデー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fuel injection valve 10 ... Nozzle needle 11 ... Seat part 12 ... Fuel injection hole 13, 15, 16, 36, 45, 51 ... Fuel passage 20 ... ··· First spring chamber 22 ··· First spring 30 ··· command piston 33 ··· connector 40 · · · disk portion 41 · · · annular portion 42 · · · damper chamber 43・ ・ ・ ・ First orifice passage 44 ・ ・ ・ ・ First orifice block 46 ・ ・ ・ ・ Second orifice passage 47 ・ ・ ・ ・ Second orifice block 48 ・ ・ ・ ・ Valve plate 49 ・ ・ ・ ・ Third spring 60 ... Magnetic circuit B1 ... First body B2 ... Second body B3 ... Third body B4 ... Fourth body

Claims (6)

内燃機関の燃料を噴射する燃料噴孔を有する噴射弁本体と、
前記噴射弁本体の内部に形成され、前記燃料噴孔に連通する燃料室と、
前記燃料室に燃料を供給する燃料通路と、
前記噴射弁本体の内部をその軸方向に移動可能に配置され、前記燃料噴孔の開閉を行うニードル部と、
前記燃料通路と連通するダンパー室であって、前記ニードル部の前記燃料噴孔の開閉動作に応じてその容積が変動し、該燃料通路からの燃料を介して該ニードル部に対しダンパー作用を付与するダンパー室と、
前記ダンパー室と前記燃料通路との間の燃料の移動に対する抵抗を、前記ニードル部の開閉動作に応じて変更させる流路抵抗変更手段と、
を備える燃料噴射弁。
An injection valve body having a fuel injection hole for injecting fuel of an internal combustion engine;
A fuel chamber formed inside the injection valve body and communicating with the fuel injection hole;
A fuel passage for supplying fuel to the fuel chamber;
A needle portion that is arranged so as to be movable in the axial direction inside the injection valve body, and that opens and closes the fuel injection hole;
A damper chamber communicating with the fuel passage, the volume of which changes according to the opening and closing operation of the fuel injection hole of the needle portion, and imparts a damper action to the needle portion through the fuel from the fuel passage A damper chamber,
A flow path resistance changing means for changing a resistance to the movement of the fuel between the damper chamber and the fuel passage according to an opening / closing operation of the needle portion;
A fuel injection valve comprising:
前記ニードル部が前記燃料噴孔の開動作を行うとき前記ダンパー室の容積は増大し、該ニードル部が該燃料噴孔の閉動作を行うとき該ダンパー室の容積は減少し、
前記ニードル部が前記燃料噴孔の閉動作を行うとき、前記流路抵抗変更手段は、該ニードル部が該燃料噴孔の開動作を行うときと比べて、前記燃料通路と前記ダンパー室との間の抵抗を低下させる、
請求項1に記載の燃料噴射弁。
The volume of the damper chamber increases when the needle portion performs the opening operation of the fuel injection hole, and the volume of the damper chamber decreases when the needle portion performs the operation of closing the fuel injection hole,
When the needle portion performs the closing operation of the fuel injection hole, the flow path resistance changing means is less than that when the needle portion performs the opening operation of the fuel injection hole. Reduce the resistance between,
The fuel injection valve according to claim 1.
前記流路抵抗変更手段は、前記燃料通路と前記ダンパー室とをオリフィス通路で連通するオリフィス部を、該燃料通路と該ダンパー室との間に複数並行して備え、
前記ニードル部が前記燃料噴孔の閉動作を行うとき、前記流路抵抗変更手段は、該ニードル部が該燃料噴孔の開動作を行うときと比べて、前記複数のオリフィス部のうち燃料が流通可能となる有効オリフィス部の数を増加させることで、前記燃料通路と前記ダンパー室との間の抵抗を低下させる、
請求項2に記載の燃料噴射弁。
The flow path resistance changing means includes a plurality of orifice portions in parallel between the fuel passage and the damper chamber, the orifice portion communicating the fuel passage and the damper chamber with an orifice passage,
When the needle portion performs the closing operation of the fuel injection hole, the flow path resistance changing means is configured so that the fuel of the plurality of orifice portions is more fuel than when the needle portion performs the opening operation of the fuel injection hole. Reducing the resistance between the fuel passage and the damper chamber by increasing the number of effective orifices that can be circulated;
The fuel injection valve according to claim 2.
前記流路抵抗変更手段は、前記複数のオリフィス部の一部に対して、該オリフィス部が有するオリフィス通路を付勢手段によって塞ぐように付勢された閉塞部材を有し、
前記ニードル部が前記燃料噴孔の閉動作を行うときは、前記ダンパー室と前記燃料通路内の燃料の圧力差によって前記付勢手段の付勢力に抗して前記閉塞部材による前記オリフィス通路の閉塞状態が解消され、
前記ニードル部が前記燃料噴孔の開動作を行うときは、前記付勢手段の付勢力によって前記閉塞部材による前記オリフィス通路の閉塞状態が維持される、
請求項3に記載の燃料噴射弁。
The flow path resistance changing means has a closing member urged so as to close an orifice passage of the orifice part by a urging means with respect to a part of the plurality of orifice parts.
When the needle portion closes the fuel injection hole, the orifice passage is closed by the closing member against the urging force of the urging means due to a pressure difference between the damper chamber and the fuel in the fuel passage. The condition is resolved,
When the needle portion performs the opening operation of the fuel injection hole, the closed state of the orifice passage by the closing member is maintained by the biasing force of the biasing means.
The fuel injection valve according to claim 3.
前記ニードル部は、前記燃料噴孔側のノズル部と、該ノズル部と分離して構成され前記ダンパー室からダンパー作用を受けるピストン部とを有し、
前記ノズル部と前記ピストン部は、前記ニードル部の移動方向に沿って両部の端部間に所定距離の空隙が存在するように遊嵌された状態で連結手段によって連結されている、
請求項1から請求項4の何れか一項に記載の燃料噴射弁。
The needle part has a nozzle part on the fuel injection hole side, and a piston part configured separately from the nozzle part and receiving a damper action from the damper chamber,
The nozzle part and the piston part are connected by a connecting means in a loosely fitted state so that a gap of a predetermined distance exists between the end parts of both parts along the moving direction of the needle part,
The fuel injection valve according to any one of claims 1 to 4.
前記ピストン部は、前記ノズル部より重く形成される、
請求項5に記載の燃料噴射弁。
The piston part is formed heavier than the nozzle part.
The fuel injection valve according to claim 5.
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