JP2734132B2 - Unit injector - Google Patents
Unit injectorInfo
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- JP2734132B2 JP2734132B2 JP1287445A JP28744589A JP2734132B2 JP 2734132 B2 JP2734132 B2 JP 2734132B2 JP 1287445 A JP1287445 A JP 1287445A JP 28744589 A JP28744589 A JP 28744589A JP 2734132 B2 JP2734132 B2 JP 2734132B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はユニットインジェクタに関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a unit injector.
機関により駆動されるプランジャと、燃料で満たされ
かつプランジャにより加圧される燃料加圧室と、燃料加
圧室内の燃料圧に応動してこの燃料圧が予め定められた
圧力を越えたときに開弁するニードルと、燃料加圧室内
の燃料を溢流させる燃料溢流通路と、アクチュエータに
よって駆動されかつ燃料溢流通路内に配置された溢流弁
とを具備し、溢流弁が燃料溢流通路を遮断したときに燃
料噴射が行われるユニットインジェクタが公知である
（実開昭61−187965号公報参照）。このようにアクチュ
エータによって噴射燃料を制御するようにしたユニット
インジェクタにおいては溢流弁が開弁したときにできる
だけ早く燃料加圧室内の燃料を溢流させてできるだけ早
く燃料加圧室内の燃料圧を低下させ、それによってでき
るだけ早くニードルが閉弁するように通常燃料溢流通路
の流れ抵抗をできるだけ小さくしている。更にこのユニ
ットインジェクタのようにアクチュエータとして応答性
のよいピエゾ圧電素子を用いると溢流弁が急速度で開弁
するために燃料加圧室内の燃料圧は急激に低下せしめら
れる。A plunger driven by the engine, a fuel pressurized chamber filled with fuel and pressurized by the plunger, and when the fuel pressure exceeds a predetermined pressure in response to the fuel pressure in the fuel pressurized chamber. A needle for opening the valve, a fuel overflow passage for overflowing fuel in the fuel pressurization chamber, and an overflow valve driven by the actuator and disposed in the fuel overflow passage; A unit injector in which fuel is injected when a flow passage is shut off is known (see Japanese Utility Model Laid-Open No. 61-187965). In the unit injector in which the injection fuel is controlled by the actuator as described above, the fuel in the fuel pressurizing chamber overflows as soon as the overflow valve opens, and the fuel pressure in the fuel pressurizing chamber decreases as soon as possible. In order to close the needle as soon as possible, the flow resistance of the fuel overflow path is normally minimized. Further, when a piezo element having good response is used as an actuator as in the unit injector, the overflow valve opens at a rapid speed, so that the fuel pressure in the fuel pressurizing chamber is rapidly reduced.
ところでこのようなユニットインジェクタでは通常ニ
ードルはばね力により閉弁状態に保持され、ニードルの
外周面上に形成された円錐状のニードル受圧面に高圧の
燃料圧を作用させることによりニードルを持ち上げて燃
料噴射が行われる。次いで溢流弁が開弁して燃料加圧室
内の燃料圧が急激に低下せしめられるとそれと同時にニ
ードル受圧面に作用する燃料圧も急激に低下するのでニ
ードルがばね力により閉弁方向に移動してノズル口を閉
鎖せしめる。ところがこのように燃料加圧室内の燃料圧
が急激に低下せしめられるとニードル受圧面からノズル
口間のニードル周りに充填されていた高圧の燃料全体が
燃料加圧室に向けて移動し、その結果ノズル口近くのニ
ードル周りの圧力が一時的にかなり低い圧力、例えば大
気圧以下に低下してしまう。ところがこのようにノズル
口近くのニードル周りの圧力がかなり低い圧力となると
ノズル口近くのニードル周りには多数の微少な気泡が発
生する。従って次にニードルが開弁せしめられたときに
は最初にこれらの気泡を含んだ燃料が噴出せしめられる
ために燃料噴射率の立上りが悪くなるという問題を生ず
る。By the way, in such a unit injector, the needle is usually kept in a closed state by a spring force, and the needle is lifted by applying a high fuel pressure to a conical needle pressure receiving surface formed on the outer peripheral surface of the needle to raise the fuel. An injection is performed. Next, when the overflow valve is opened and the fuel pressure in the fuel pressurizing chamber is rapidly decreased, the fuel pressure acting on the needle pressure receiving surface is also rapidly decreased at the same time, so that the needle moves in the valve closing direction by the spring force. To close the nozzle opening. However, when the fuel pressure in the fuel pressurizing chamber is suddenly reduced in this way, the entire high-pressure fuel filled around the needle between the nozzle orifice from the needle pressure receiving surface moves toward the fuel pressurizing chamber, and as a result, The pressure around the needle near the nozzle opening temporarily drops to a much lower pressure, for example, below atmospheric pressure. However, when the pressure around the needle near the nozzle opening becomes a considerably low pressure as described above, many small bubbles are generated around the needle near the nozzle opening. Therefore, when the needle is opened next time, the fuel containing these bubbles is ejected first, which causes a problem that the rising of the fuel injection rate is deteriorated.
また、ニードルはそれ自身の慣性によりおよび周囲と
の摩擦によって応答性がさほどよくなく、従ってニード
ル受圧面に作用する燃料圧が急激に低下してもニードル
がノズル口をただちに閉弁せず、暫らくしてからニード
ルがノズル口を閉弁する。従ってニードル受圧面に作用
する燃料圧が急激に低下して燃焼室内の圧力よりも低く
なるとニードルが閉弁するまでの間に燃焼室内の燃焼ガ
スがノズル口を介してニードル周りに流入するという問
題がある。In addition, the response of the needle is not so good due to its own inertia and friction with the surroundings. Therefore, even if the fuel pressure acting on the needle pressure receiving surface drops rapidly, the needle does not close the nozzle port immediately, and After a while, the needle closes the nozzle port. Therefore, if the fuel pressure acting on the needle pressure receiving surface drops rapidly and becomes lower than the pressure in the combustion chamber, the combustion gas in the combustion chamber flows around the needle through the nozzle port before the needle closes. There is.
これに対して特開昭61−72869号公報には燃料加圧室
からニードルに至る燃料通路内に燃料加圧室からニード
ルに向けてのみ流通可能な逆止弁を配置したユニットイ
ンジェクタが開示されている。このユニットインジェク
タでは溢流弁が開弁して燃料加圧室内の燃料圧が低下す
ると逆止弁が閉弁するためにニードル周りの燃料圧が高
圧に維持される。その結果、ニードル周りに多数の微少
な気泡が発生することがないので燃料噴射率の立上りが
悪化することがなく、また燃焼ガスがニードル周りに流
入するのを阻止することができる。On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-72869 discloses a unit injector in which a check valve which can flow only from the fuel pressurizing chamber to the needle is disposed in a fuel passage from the fuel pressurizing chamber to the needle. ing. In this unit injector, when the overflow valve opens and the fuel pressure in the fuel pressurization chamber decreases, the check valve closes, so that the fuel pressure around the needle is maintained at a high pressure. As a result, a large number of minute air bubbles are not generated around the needle, so that the rise of the fuel injection rate does not deteriorate and the combustion gas can be prevented from flowing around the needle.
しかしながらこのようにニードル周りの燃料圧が高圧
に維持されると溢流弁が開弁しても燃料がノズル口から
流出し続けるために燃料の噴射切れが悪くなるという問
題を生ずる、即ち、溢流弁が開弁した後も燃料がノズル
口から流出せしめられるとニードル周りの燃料圧が次第
に低下し、このように燃料圧が低下した状態でも燃料が
ノズル口から流出せしめられる。その結果、燃料が十分
に微粒化せしめられず、斯くしてスモークを発生するこ
とになる。However, if the fuel pressure around the needle is maintained at a high pressure, the fuel continues to flow out of the nozzle port even if the overflow valve is opened. If the fuel is allowed to flow out of the nozzle port even after the flow valve is opened, the fuel pressure around the needle gradually decreases, and the fuel can flow out of the nozzle port even in such a state where the fuel pressure is reduced. As a result, the fuel is not sufficiently atomized, thus producing smoke.
上記問題点を解決するために本発明によれば 機関により駆動されるプランジャと、燃料で満たされ
かつプランジャにより加圧される燃料加圧室と、燃料加
圧室内の燃料圧に応動して燃料圧が予め定められた圧力
を越えたときに開弁するニードルと、燃料加圧室内の燃
料を溢流させる燃料溢流通路と、アクチュエータによっ
て駆動されかつ燃料溢流通路内に配置された溢流弁とを
具備し、溢流弁が燃料溢流通路を遮断したときに燃料噴
射が行われるユニットインジェクタにおいて、燃料加圧
室からニードルに至る燃料通路内に平坦な端面を有する
仕切壁を配置すると共に仕切壁の中央部に仕切壁を貫通
する弁ポートを形成し、仕切壁に対しニードル側に位置
する燃料通路内に燃料加圧室からニードルに向けてのみ
流通可能な逆止弁を配置し、逆止弁が燃料通路の径より
も小さな径を有して燃料通路の軸線に対し横方向に移動
可能な弁体と、弁ポートを閉鎖するために弁体の平坦な
端面を仕切壁の平坦な端面上に押圧する圧縮ばねからな
り、弁体の中央部に弁体を貫通しかつ弁ポートよりも流
路面積が小さい絞り通路を形成し、弁体が燃料通路の軸
線に対し横方向に最もずれたときでも絞り通路が弁ポー
ト内に連通するように弁ポートの径を定めている。According to the present invention, there is provided a plunger driven by an engine, a fuel pressurized chamber filled with fuel and pressurized by the plunger, and a fuel responsive to fuel pressure in the fuel pressurized chamber. A needle that opens when the pressure exceeds a predetermined pressure, a fuel overflow passage that overflows fuel in the fuel pressurization chamber, and an overflow that is driven by the actuator and disposed in the fuel overflow passage. A unit injector having a valve, wherein fuel is injected when the overflow valve shuts off the fuel overflow passage, wherein a partition wall having a flat end surface is arranged in the fuel passage from the fuel pressurizing chamber to the needle. A valve port that penetrates the partition wall is formed at the center of the partition wall, and a check valve that can only flow from the fuel pressurizing chamber to the needle is disposed in a fuel passage located on the needle side with respect to the partition wall. And reverse A stop valve having a diameter smaller than the diameter of the fuel passage and movable in a direction transverse to the axis of the fuel passage, and a flat end face of the valve body for closing the valve port is formed by a flat wall of the partition wall. It is formed of a compression spring that presses on the end surface, forms a throttle passage that penetrates the valve body at the center of the valve body and has a smaller flow passage area than the valve port, and the valve body is most transverse to the axis of the fuel passage. The diameter of the valve port is determined so that the throttle passage communicates with the inside of the valve port even when the valve port is displaced.
溢流弁が開弁すると逆止弁がただちに閉弁し、ニード
ル周りの燃料は逆止弁の弁体に形成された絞り通路を通
って燃料加圧室内に流入する。When the overflow valve opens, the check valve closes immediately, and the fuel around the needle flows into the fuel pressurizing chamber through the throttle passage formed in the valve body of the check valve.
第１図、第４図および第５図を参照すると、１はハウ
ジング本体、２はその先端部にノズル口３を形成したノ
ズル、４はスペーサ、５はスリーブ、６はこれらノズル
２、スペーサ４、スイーブ５をハウジング本体１に固締
するためのノズルホルダを夫々示す。ノズル２内にはノ
ズル口３の開閉制御を行うニードル７が摺動可能に挿入
され、ニードル７の頂部は加圧ピン８を介してスプリン
グリテーナ９に連結される。このスプリングリテーナ９
は圧縮ばね10により常時下方に向けて押圧され、この押
圧力は加圧ピン８を介してニードル７に伝えられる。従
ってニードル７は圧縮ばね10によって常時閉弁方向に付
勢されることになる。1, 4 and 5, reference numeral 1 denotes a housing main body, 2 denotes a nozzle having a nozzle port 3 formed at the tip thereof, 4 denotes a spacer, 5 denotes a sleeve, 6 denotes these nozzles 2 and spacer 4 , A nozzle holder for fastening the sweep 5 to the housing body 1 is shown. A needle 7 for controlling opening and closing of the nozzle port 3 is slidably inserted into the nozzle 2, and the top of the needle 7 is connected to a spring retainer 9 via a pressure pin 8. This spring retainer 9
Is constantly pressed downward by the compression spring 10, and this pressing force is transmitted to the needle 7 via the pressing pin 8. Therefore, the needle 7 is normally urged by the compression spring 10 in the valve closing direction.
一方、ハウジング本体１内にはニードル７と共軸的に
プランジャ孔11が形成され、このプランジャ孔11内にプ
ランジャ12が摺動可能に挿入される。プランジャ12の上
端部はタペット13に連結され、このタペット13は圧縮ば
ね14により常時上方に向けて付勢される。このタペット
13は機関駆動のカム（図示せず）により上下動せしめら
れ、それによってプランジャ12がプランジャ孔11内にお
いて上下動せしめられる。一方、プランジャ12下方のプ
ランジャ孔11内にはプランジャ12の下端面12aによって
画定された燃料加圧室15が形成される。On the other hand, a plunger hole 11 is formed coaxially with the needle 7 in the housing body 1, and a plunger 12 is slidably inserted into the plunger hole 11. The upper end of the plunger 12 is connected to a tappet 13, which is constantly urged upward by a compression spring 14. This tappet
13 is moved up and down by a cam (not shown) driven by the engine, whereby the plunger 12 is moved up and down in the plunger hole 11. On the other hand, a fuel pressurizing chamber 15 defined by a lower end surface 12a of the plunger 12 is formed in the plunger hole 11 below the plunger 12.
一方、ハウジング本体１とスリーブ５の間にはスペー
サ16が挿入され、このスペーサ16はノズルホルダ６によ
ってハウジング本体１に固締される。第２図に示される
ようにこのスペーサ16はプランジャ孔11内を延びる筒状
部16aを有し、この筒状部16aの頂部に形成された仕切壁
には弁ポート16bが形成される。筒状部16a内には弁ポー
ト16bの開閉制御を行う弁体16cが挿入され、この弁体16
cは圧縮ばね16dのばね力によって通常弁ポート16bを閉
鎖せしめる。従って弁ポート16bと弁体16cは逆止弁16e
を構成することがわかる。また、弁体16c内には弁ポー
ト16bよりも流路面積が小さい絞り通路16fが形成され
る。従ってこれら逆止弁16eと絞り通路16fとは並列配置
されていることがわかる。On the other hand, a spacer 16 is inserted between the housing body 1 and the sleeve 5, and the spacer 16 is fastened to the housing body 1 by the nozzle holder 6. As shown in FIG. 2, the spacer 16 has a cylindrical portion 16a extending inside the plunger hole 11, and a valve port 16b is formed on a partition wall formed at the top of the cylindrical portion 16a. A valve body 16c for controlling the opening and closing of the valve port 16b is inserted into the cylindrical portion 16a.
c normally closes the valve port 16b by the spring force of the compression spring 16d. Therefore, the valve port 16b and the valve body 16c are connected to the check valve 16e.
It turns out that it comprises. A throttle passage 16f having a smaller flow passage area than the valve port 16b is formed in the valve body 16c. Therefore, it is understood that the check valve 16e and the throttle passage 16f are arranged in parallel.
燃料加圧室15はこれらの並列配置された逆止弁16eお
よび絞り通路16fを介して燃料通路17（第２図および第
５図）に連結される。この燃料通路17は第５図に示され
るようにニードルが加圧室18に連結され、このニードル
加圧室18はニードル７周りの環状燃料通路19を介してノ
ズル口３に連結される。また、プランジャ孔11の内壁面
上には第４図に示すようにプランジャ12が上方位置にあ
るときに燃料加圧室15内に開口する燃料供給ポート20が
形成され、この燃料供給ポート20から燃料加圧室15内に
２〜3kg/cm2程度のフィード圧の燃料が供給される。こ
の燃料供給ポート20は燃料供給ポート20から直角方向に
延びる燃料排出通路20aおよび開弁圧が２〜3kg/cm2程度
のリリーフ弁（図示せず）を介して例えば燃料タンク
（図示せず）に接続される。また、第４図に示されるよ
うにプランジャ孔11に対して燃料供給ポート20と反対側
には燃料供給ポート20の穿設作業上必然的に形成される
燃料ポート21が形成され、この燃料ポート21の外端部は
盲栓22によって閉鎖される。この燃料ポート21は燃料供
給ポート20と共軸的に延びてプランジャ孔11内に開口す
る。プランジャ孔11の内壁面上には燃料供給ポート20か
ら燃料ポート21に向けて延びる円周溝23が形成される。
従ってプランジャ12が下降してプランジャ12が燃料供給
ポート20および燃料ポート21を閉鎖したときに燃料供給
ポート20と燃料ポート21とは円周溝23を介して互いに連
通せしめられ、従って燃料ポート21内の燃料圧は燃料供
給ポート20内と同じフィード圧に維持される。ニードル
７を押圧するための圧縮ばね10を収容する圧縮ばね収容
室24は燃料返戻通路25を介して燃料供給ポート20に連結
され、圧縮ばね収容室24内に漏洩した燃料は燃料返戻通
路25を介して燃料供給ポート20内に返戻される。一方、
プランジャ下端面12aよりもわずかばかり上方のプラン
ジャ12の外周面上には円周溝26が形成され、この円周溝
26はプランジャ12内に穿設された燃料逃し孔27を介して
燃料加圧室15内に連通せしめられる。The fuel pressurizing chamber 15 is connected to a fuel passage 17 (FIGS. 2 and 5) via a check valve 16e and a throttle passage 16f arranged in parallel. As shown in FIG. 5, the fuel passage 17 has a needle connected to a pressurizing chamber 18, and the needle pressurizing chamber 18 is connected to the nozzle port 3 through an annular fuel passage 19 around the needle 7. On the inner wall surface of the plunger hole 11, there is formed a fuel supply port 20 which opens into the fuel pressurizing chamber 15 when the plunger 12 is at the upper position, as shown in FIG. Fuel having a feed pressure of about 2 to 3 kg / cm 2 is supplied into the fuel pressurizing chamber 15. The fuel supply port 20 is, for example, a fuel tank (not shown) via a fuel discharge passage 20a extending in a direction perpendicular to the fuel supply port 20 and a relief valve (not shown) having a valve opening pressure of about 2 to 3 kg / cm 2. Connected to. Further, as shown in FIG. 4, a fuel port 21 which is inevitably formed for drilling the fuel supply port 20 is formed on the side opposite to the fuel supply port 20 with respect to the plunger hole 11. The outer end of 21 is closed by blind plug 22. The fuel port 21 extends coaxially with the fuel supply port 20 and opens into the plunger hole 11. A circumferential groove 23 extending from the fuel supply port 20 to the fuel port 21 is formed on the inner wall surface of the plunger hole 11.
Therefore, when the plunger 12 is lowered and the plunger 12 closes the fuel supply port 20 and the fuel port 21, the fuel supply port 20 and the fuel port 21 are connected to each other through the circumferential groove 23. Is maintained at the same feed pressure as in the fuel supply port 20. A compression spring housing chamber 24 for housing the compression spring 10 for pressing the needle 7 is connected to the fuel supply port 20 via a fuel return passage 25, and the fuel leaking into the compression spring housing chamber 24 is supplied to the fuel return passage 25. Returned to the fuel supply port 20 via on the other hand,
A circumferential groove 26 is formed on the outer peripheral surface of the plunger 12 slightly above the lower end surface 12a of the plunger.
Numeral 26 communicates with the fuel pressurizing chamber 15 through a fuel escape hole 27 formed in the plunger 12.
一方、ハウジング本体１内にはプランジャ孔11内の側
方近傍において横方向に延びる摺動孔30が形成され、こ
の摺動孔30内には溢流弁31が摺動可能に挿入される。第
１図および第３図に示されるように摺動孔30は互いに共
軸的に配置された小径孔32と大径孔33からなり、これら
小径孔32と大径孔33の間には小径孔32および大径孔33の
共通軸線に対してほぼ垂直をなす段部34が形成される。
この段部34と小径孔32との接続部には環状をなす弁座35
が形成される。一方、溢流弁31は小径孔32内に位置する
小径部36と大径孔33内に位置する大径部37からなる。小
径部36の外端部には小径孔32の内壁面と密封的に接触す
る第１の環状嵌合部38が形成され、大径部37の外端部に
は大径孔33の内壁面と密封的に接触する第２の環状嵌合
部39が形成される。これら第１環状嵌合部38と第２環状
嵌合部39間の溢流弁31の外周面上には弁座35上に着座可
能な環状弁部40が形成される。環状弁部40と第１環状嵌
合部38間の溢流弁31の外周面周りには環状の加圧燃料導
入室41が形成され、環状弁部40と第２環状嵌合部39間の
溢流弁31の外周面周りには環状の燃料溢流室42が形成さ
れる。第３図に示されるように燃料溢流室42を画定する
大径部37の外周面の径は小径孔32の径よりも大きく形成
されており、従って燃料溢流室42の容積はかなり小さく
形成されている。小径孔32の外端部は盲栓43により閉鎖
されており、盲栓43と溢流弁31との間には溢流弁背圧室
44が形成される。この溢流弁背圧室44内には溢流弁31の
環状弁部40を弁座35から引き離す方向、即ち溢流弁31を
開弁方向に向けて付勢する圧縮ばね45が挿入される。溢
流弁31の大径部37内には半径方向に延びて燃料溢流室42
内に開口する燃料通路46が形成され、小径部36内には軸
線方向に延びて溢流弁背圧室44内に開口する燃料通路47
が形成される。これらの燃料通路46,47は溢流弁31内に
おいて互いに連通しており、従って溢流弁背圧室44は燃
料通路46,47を介して燃料溢流室42に連通する、第２環
状嵌合部39側の溢流弁31の端面48の中央部には燃料通路
46の近傍まで延びる凹溝49が形成される。このように溢
流弁31内には凹溝49および燃料通路46,47が形成されて
いるので溢流弁31の質量はかなり小さくなる。On the other hand, a sliding hole 30 extending in the lateral direction is formed in the housing body 1 near the side of the plunger hole 11, and an overflow valve 31 is slidably inserted into the sliding hole 30. As shown in FIGS. 1 and 3, the sliding hole 30 comprises a small-diameter hole 32 and a large-diameter hole 33 which are coaxially arranged with each other, and a small-diameter hole is provided between the small-diameter hole 32 and the large-diameter hole 33. A step 34 that is substantially perpendicular to the common axis of the hole 32 and the large diameter hole 33 is formed.
An annular valve seat 35 is provided at the connection between the step portion 34 and the small-diameter hole 32.
Is formed. On the other hand, the overflow valve 31 includes a small diameter portion 36 located in the small diameter hole 32 and a large diameter portion 37 located in the large diameter hole 33. At the outer end of the small-diameter portion 36, a first annular fitting portion 38 that is in sealing contact with the inner wall surface of the small-diameter hole 32 is formed, and at the outer end of the large-diameter portion 37, the inner wall surface of the large-diameter hole 33 is formed. A second annular fitting portion 39 is formed which is in sealing contact with the second annular fitting portion 39. An annular valve portion 40 that can be seated on the valve seat 35 is formed on the outer peripheral surface of the overflow valve 31 between the first annular fitting portion 38 and the second annular fitting portion 39. An annular pressurized fuel introduction chamber 41 is formed around the outer peripheral surface of the overflow valve 31 between the annular valve portion 40 and the first annular fitting portion 38, and is formed between the annular valve portion 40 and the second annular fitting portion 39. An annular fuel overflow chamber 42 is formed around the outer peripheral surface of the overflow valve 31. As shown in FIG. 3, the diameter of the outer peripheral surface of the large-diameter portion 37 defining the fuel overflow chamber 42 is formed larger than the diameter of the small-diameter hole 32. Therefore, the volume of the fuel overflow chamber 42 is considerably small. Is formed. The outer end of the small diameter hole 32 is closed by a blind plug 43, and an overflow valve back pressure chamber is provided between the blind plug 43 and the overflow valve 31.
44 is formed. A compression spring 45 that urges the annular valve portion 40 of the overflow valve 31 away from the valve seat 35, that is, biases the overflow valve 31 in the valve opening direction, is inserted into the overflow valve back pressure chamber 44. . A fuel overflow chamber 42 extends radially in the large diameter portion 37 of the overflow valve 31.
A fuel passage 46 is formed in the small-diameter portion 36 and extends in the axial direction and opens in the overflow valve back pressure chamber 44.
Is formed. These fuel passages 46 and 47 communicate with each other in the overflow valve 31, so that the overflow valve back pressure chamber 44 communicates with the fuel overflow chamber 42 through the fuel passages 46 and 47, and a second annular fitting. A fuel passage is provided at the center of the end face 48 of the overflow valve 31 on the joint 39 side.
A concave groove 49 extending to the vicinity of 46 is formed. As described above, since the concave groove 49 and the fuel passages 46 and 47 are formed in the overflow valve 31, the mass of the overflow valve 31 is considerably reduced.
第５図に示されるようにハウジング本体１内には燃料
加圧室15から斜め上方に延びて常時加圧燃料導入室41内
に開口する燃料溢流路50が形成される。この燃料溢流路
50は常時燃料加圧室15に連通しており、従って加圧燃料
導入室41は常時燃料加圧室15に連通している。また、第
７図に示されるように溢流弁背圧室44は燃料通路51を介
して垂直方向に延びる燃料通路52に連結され、この燃料
通路52の下端部は第４図に示すように燃料ポート21に連
結される。また、第７図に示されるように燃料溢流室42
は燃料流出通路53に連結され、この燃料流出通路53から
流出した燃料は例えば燃料タンク（図示せず）へ返戻さ
れる。As shown in FIG. 5, a fuel overflow channel 50 is formed in the housing body 1 and extends obliquely upward from the fuel pressurizing chamber 15 and always opens into the pressurized fuel introducing chamber 41. This fuel overflow channel
50 is always in communication with the fuel pressurization chamber 15, and thus the pressurized fuel introduction chamber 41 is always in communication with the fuel pressurization chamber 15. As shown in FIG. 7, the overflow valve back pressure chamber 44 is connected to a vertically extending fuel passage 52 through a fuel passage 51, and the lower end of the fuel passage 52 has a lower end as shown in FIG. Connected to fuel port 21. In addition, as shown in FIG.
Is connected to a fuel outflow passage 53, and the fuel flowing out of the fuel outflow passage 53 is returned to, for example, a fuel tank (not shown).
第１図および第３図に示されるように摺動孔30の大径
孔33の外端部にはロッド60を案内支持するロッドガイド
61が嵌着され、このロッドガイド61はその内部にロッド
孔62を具備する。ロッド60はロッド孔62内に摺動可能に
挿入された中空円筒状の小径部63と、大径孔33内に摺動
可能に挿入された大径部64からなり、大径部64の端面が
溢流弁31の端面48に当接せしめられる。ロッドガイド61
の内端部とロッド60の大径部64間にはロッド背圧室65が
形成される。大径部64と反対側のロッド60の端部には小
径部63の端面63aにより画定された圧力制御室66が形成
される。この圧力制御室66の上方にはアクチュエータ70
が配置される。第１図および第３図に示されるようにロ
ッド60は中空円筒状をなしており、従ってロッド60の質
量はかなり小さくなる。As shown in FIGS. 1 and 3, a rod guide for guiding and supporting the rod 60 is provided at the outer end of the large diameter hole 33 of the slide hole 30.
The rod guide 61 has a rod hole 62 therein. The rod 60 includes a hollow cylindrical small-diameter portion 63 slidably inserted into a rod hole 62 and a large-diameter portion 64 slidably inserted into a large-diameter hole 33. Is brought into contact with the end face 48 of the overflow valve 31. Rod guide 61
A rod back pressure chamber 65 is formed between the inner end of the rod 60 and the large diameter portion 64 of the rod 60. At the end of the rod 60 opposite to the large diameter portion 64, a pressure control chamber 66 defined by an end surface 63a of the small diameter portion 63 is formed. An actuator 70 is provided above the pressure control chamber 66.
Is arranged. As shown in FIGS. 1 and 3, the rod 60 has a hollow cylindrical shape, so that the mass of the rod 60 is considerably reduced.
第１図および第６図に示されるようにアクチュエータ
70はハウジング本体１と一体形成されかつその内部にピ
ストン孔71を形成したアクチュエータハウジング72と、
ピストン孔71内に摺動可能に挿入されたピストン73と、
アクチュエータハウジング72の頂部を覆う端板74と、端
板74をアクチュエータハウジング72の頂部に固定するた
めの端板ホルダ75と、端板74の上端部を覆う合成樹脂製
キャップ76とを具備する。ピストン73と端板74間には多
数の圧電素子板を積層したピエゾ圧電素子77が挿入さ
れ、ピストン73下方のピストン孔71内にはピストン73の
下端面によって画定された可変容積室78が形成される。
この可変容積室78は燃料通路79を介して圧力制御室66に
連通する。ピストン73とアクチュエータハウジング72間
には環状の冷却室80が形成され、この冷却室80内にはピ
ストン73を常時上方に向けて付勢する圧縮ばね81が挿入
される。ピエゾ圧電素子77に電荷をチャージするとピエ
ゾ圧電素子77は軸方向に伸長し、その結果可変容積室78
の容積が減少する。一方、ピエゾ圧電素子77にチャージ
された電荷をディスチャージするとピエゾ圧電素子77は
軸方向に収縮し、その結果可変容積室78の容積が増大す
る。Actuator as shown in FIGS. 1 and 6
70 is an actuator housing 72 integrally formed with the housing body 1 and having a piston hole 71 formed therein;
A piston 73 slidably inserted into the piston hole 71,
An end plate 74 for covering the top of the actuator housing 72, an end plate holder 75 for fixing the end plate 74 to the top of the actuator housing 72, and a synthetic resin cap 76 for covering the upper end of the end plate 74 are provided. A piezo-electric element 77 in which a number of piezoelectric element plates are stacked is inserted between the piston 73 and the end plate 74, and a variable volume chamber 78 defined by the lower end surface of the piston 73 is formed in a piston hole 71 below the piston 73. Is done.
The variable volume chamber 78 communicates with the pressure control chamber 66 via a fuel passage 79. An annular cooling chamber 80 is formed between the piston 73 and the actuator housing 72, and a compression spring 81 that constantly urges the piston 73 upward is inserted into the cooling chamber 80. When charge is applied to the piezoelectric element 77, the piezoelectric element 77 extends in the axial direction, and as a result, the variable volume chamber 78
Volume is reduced. On the other hand, when the electric charge charged in the piezoelectric element 77 is discharged, the piezoelectric element 77 contracts in the axial direction, and as a result, the volume of the variable volume chamber 78 increases.
第６図に示されるようにハウジング本体１には逆止弁
82が挿入される。この逆止弁82は弁ポート83の開閉制御
をするボール84と、ボール84のリフト量を規制するロッ
ド85と、ボール84およびロッド85を常時下方に向けて押
圧する圧縮ばね86とを具備し、従って弁ポート83は通常
ボール84によって閉鎖される。逆止弁82の弁ポート83は
燃料流入通路87を介して例えば低圧燃料ポンプ（図示せ
ず）に連結され、２〜3kg/cm2の低圧の燃料が燃料流入
通路87から供給される。逆止弁82は可変容積室78内に向
けてのみ流通可能であり、従って可変容積室78内の燃料
圧が２〜3kg/cm2よりも低下すると燃料が逆止弁82を介
して可変容積室78内に補給される。従って可変容積室78
内は常時燃料によって満たされている。一方、第６図に
示されるように冷却室80の下端部は燃料流入通路88を介
して例えば低圧燃料ポンプ（図示せず）に連結され、２
〜3kg/cm2の低圧の燃料が燃料流入通路88から冷却室80
内に供給される。この燃料によってピエゾ圧電素子77が
冷却される。また、第４図に示されるように冷却室80の
下端部は燃料流出通路89を介して燃料供給ポート20に連
結され、この燃料供給ポート20内に冷却室80から燃料供
給ポート20に向けてのみ流通可能な逆止弁90が配置され
る。この逆止弁90は弁ポート91の開閉制御をするボール
92と、ボール92のリフト量を規制するロッド93と、ボー
ル92およびロッド93を常時上方に向けて押圧する圧縮ば
ね94からなる。冷却室80内の燃料はピエゾ圧電素子77を
冷却した後、燃料流出通路89を介して燃料供給ポート20
に供給される。また、第１図および第３図に示されるよ
うに冷却室80の下端部は燃料通路95を介してロッド背圧
室65に連結され、従ってロッド背圧室65は２〜3kg/cm2
の燃料で満たされる。As shown in FIG. 6, the housing body 1 has a check valve.
82 is inserted. The check valve 82 includes a ball 84 that controls opening and closing of the valve port 83, a rod 85 that regulates the lift of the ball 84, and a compression spring 86 that constantly presses the ball 84 and the rod 85 downward. Thus, valve port 83 is normally closed by ball 84. The valve port 83 of the check valve 82 is connected to, for example, a low-pressure fuel pump (not shown) via a fuel inflow passage 87, and low-pressure fuel of 2 to 3 kg / cm 2 is supplied from the fuel inflow passage 87. The check valve 82 can only flow toward the inside of the variable volume chamber 78, so that when the fuel pressure in the variable volume chamber 78 drops below 2 to 3 kg / cm 2 , the fuel is It is replenished in the room 78. Therefore, the variable volume chamber 78
The inside is always filled with fuel. On the other hand, as shown in FIG. 6, the lower end of the cooling chamber 80 is connected to a low-pressure fuel pump (not shown) through a fuel inflow passage 88, for example.
Low-pressure fuel of ~ 3 kg / cm 2 flows from the fuel inflow passage 88 to the cooling chamber 80.
Supplied within. The piezo element 77 is cooled by this fuel. As shown in FIG. 4, the lower end of the cooling chamber 80 is connected to the fuel supply port 20 through a fuel outflow passage 89. A check valve 90 that can only flow is arranged. This check valve 90 is a ball that controls opening and closing of the valve port 91.
The ball 92 includes a rod 93 that regulates the lift of the ball 92 and a compression spring 94 that constantly presses the ball 92 and the rod 93 upward. After the fuel in the cooling chamber 80 cools the piezoelectric element 77, the fuel is supplied to the fuel supply port 20 through the fuel outlet passage 89.
Supplied to As shown in FIGS. 1 and 3, the lower end of the cooling chamber 80 is connected to the rod back pressure chamber 65 through the fuel passage 95, so that the rod back pressure chamber 65 is 2-3 kg / cm 2.
Filled with fuel.
前述したように燃料は燃料流入通路88を介して冷却室
80内に供給され、次いでこの燃料はピエゾ圧電素子77を
冷却した後、燃料流出通路89および逆止弁90を介して燃
料供給ポート20内に供給される。第４図に示すようにプ
ランジャ12が上方位置にあるときには燃料供給ポート20
から燃料加圧室15内に燃料が供給され、従ってこのとき
には燃料加圧室15内は２〜3kg/cm2程度の低圧になって
いる。一方、このときピエゾ圧電素子77は最大収縮位置
にあり、このとき可変容積室78および圧力制御室66内の
燃料圧は２〜3kg/cm2程度の低圧になっている。従って
このとき溢流弁31は圧縮ばね45のばね力により第１図お
よび第３図において右方に移動して環状弁部40が弁座35
から離れている、即ち溢流弁31が開弁している。従って
燃料加圧室15内の低圧の燃料は一方では燃料溢流路50お
よび加圧燃料導入室41を介して燃料溢流室42内に供給さ
れ、他方では燃料通路52,51、溢流弁背圧室44および溢
流弁31内の燃料通路47,46を介して燃料溢流室42内に供
給され、燃料溢流室42内に供給された燃料は燃料流出通
路53から排出される。従ってこのとき加圧燃料導入室4
1、燃料溢流室42および溢流弁背圧室44内も２〜3kg/cm2
の低圧の燃料で満たされている。As described above, the fuel flows into the cooling chamber through the fuel inflow passage 88.
The fuel is supplied into the fuel supply port 20 through the fuel outflow passage 89 and the check valve 90 after cooling the piezoelectric element 77. When the plunger 12 is in the upper position as shown in FIG.
The fuel is supplied into the fuel pressurizing chamber 15 from the fuel pressurizing chamber 15, so that the pressure in the fuel pressurizing chamber 15 is low at about 2 to 3 kg / cm 2 at this time. On the other hand, at this time, the piezoelectric element 77 is at the maximum contraction position, and at this time, the fuel pressure in the variable volume chamber 78 and the pressure control chamber 66 is a low pressure of about 2 to 3 kg / cm 2 . Therefore, at this time, the overflow valve 31 is moved rightward in FIGS. 1 and 3 by the spring force of the compression spring 45, and the annular valve portion 40 is moved to the valve seat 35.
, That is, the overflow valve 31 is open. Therefore, the low-pressure fuel in the fuel pressurizing chamber 15 is supplied to the fuel overflow chamber 42 through the fuel overflow channel 50 and the pressurized fuel introduction chamber 41 on the one hand, and the fuel passages 52 and 51 and the overflow valve The fuel is supplied into the fuel overflow chamber 42 through the back pressure chamber 44 and the fuel passages 47 and 46 in the overflow valve 31, and the fuel supplied into the fuel overflow chamber 42 is discharged from the fuel outflow passage 53. Therefore, at this time, the pressurized fuel introduction chamber 4
1.The inside of the fuel overflow chamber 42 and the overflow valve back pressure chamber 44 are also 2-3 kg / cm 2.
Is filled with low pressure fuel.
次いでプランジャ12が下降すると燃料供給ポート20お
よび燃料ポート21がプランジャ12によって閉鎖される溢
流弁31が開弁しているために燃料加圧室15内の燃料は燃
料溢流路50、溢流弁22の加圧燃料導入室41を介して燃料
溢流室42内に流出する。従ってこのときも燃料加圧室15
内の燃料圧は２〜3kg/cm2程度の低圧となっている。Next, when the plunger 12 descends, the fuel in the fuel pressurization chamber 15 is released from the fuel overflow channel 50 by the overflow valve 31 in which the fuel supply port 20 and the fuel port 21 are closed by the plunger 12. It flows out into the fuel overflow chamber 42 via the pressurized fuel introduction chamber 41 of the valve 22. Therefore, the fuel pressurization chamber 15
The internal fuel pressure is as low as about 2 to 3 kg / cm 2 .
次いで燃料噴射を開始すべくピエゾ圧電素子77に電荷
がチャージされるとピエゾ圧電素子77は軸線方向に伸長
し、その結果ピストン73が下降するために可変容積室78
および圧力制御室66内の燃料圧が急激に上昇する。圧力
制御室66内の燃料圧が上昇するとロッド60が第１図およ
び第３図において左方に移動するためにそれに伴って溢
流弁31も左方に移動し、溢流弁31の環状弁部40が弁座35
に当接して溢流弁31が閉弁せしめられる。溢流弁31が閉
弁すると燃料加圧室15内の燃料圧はプランジャ12の下降
運動により急速に上昇し、その結果逆止弁16eが開弁し
て燃料加圧室15内の高圧の燃料がニードル加圧室18内に
送り込まれる。第２図からわかるように弁ポート16bの
流路面積は大きく、従ってこのとき逆止弁16eが大きな
流れ抵抗となることはないので燃料加圧室15内の燃料圧
が上昇するとそれに伴なってニードル加圧室18内の燃料
圧も上昇する。次いで燃料加圧室15内の燃料圧が予め定
められた圧力、端部1500kg/cm2以上の一定圧を越えると
ニードル７が開弁してノズル口３から燃料が噴射され
る。このとき燃料溢流路50を介して溢流弁31の加圧燃料
導入室41内にも高圧が加わるが加圧燃料導入室41の軸方
向両端面の受圧面積が等しいためにこの高圧によって溢
流弁31に駆動力が作用しない。Next, when electric charge is charged in the piezoelectric element 77 to start fuel injection, the piezoelectric element 77 extends in the axial direction, and as a result, the piston 73 moves down, so that the variable volume chamber 78 is moved.
And the fuel pressure in the pressure control chamber 66 sharply increases. When the fuel pressure in the pressure control chamber 66 rises, the rod 60 moves to the left in FIGS. 1 and 3, so that the overflow valve 31 also moves to the left, and the annular valve of the overflow valve 31 Part 40 is valve seat 35
And the overflow valve 31 is closed. When the overflow valve 31 is closed, the fuel pressure in the fuel pressurizing chamber 15 rises rapidly due to the downward movement of the plunger 12, and as a result, the check valve 16e opens, and the high-pressure fuel in the fuel pressurizing chamber 15 is opened. Is sent into the needle pressurizing chamber 18. As can be seen from FIG. 2, the flow passage area of the valve port 16b is large, so that the check valve 16e does not have a large flow resistance at this time. The fuel pressure in the needle pressurizing chamber 18 also increases. Next, when the fuel pressure in the fuel pressurizing chamber 15 exceeds a predetermined pressure and a fixed pressure of 1500 kg / cm 2 or more, the needle 7 opens and fuel is injected from the nozzle port 3. At this time, high pressure is also applied to the pressurized fuel introduction chamber 41 of the overflow valve 31 via the fuel overflow channel 50, but since the pressure receiving areas at both axial end surfaces of the pressurized fuel introduction chamber 41 are equal, the high pressure overflows. No driving force acts on the flow valve 31.
次いで燃料噴射を停止すべくピエゾ圧電素子77にチャ
ージされた電荷がディスチャージされるとピエゾ圧電素
子77が収縮する。その結果、ピストン73が圧縮ばね81の
ばね力により上昇せしめられるために可変容積室78およ
び圧力制御室66内の燃料圧が低下する。前述したように
ロッド60および溢流弁31の質量は小さく、従って圧力制
御室66内の燃料圧が低下するとロッド60および溢流弁31
が圧縮ばね45のばね力によりただちに第１図および第３
図において右方に移動し、溢流弁31の環状弁部40が弁座
35から離れて溢流弁31が即座に開弁する。溢流弁31が開
弁すると燃料加圧室15内の高圧の燃料が燃料溢流路50お
よび加圧燃料導入室41を介して燃料溢流室42内に噴出
し、その結果燃料加圧室15内の燃料圧は急速に低下す
る。燃料加圧室15内の燃料圧が低下すると逆止弁16eは
はただちに閉弁し、斯くして燃料通路17およびニードル
加圧室18内の燃料は絞り通路16fを介して燃料加圧室15
内に流入する。その結果、燃料通路17およびニードル加
圧室18内の燃料が比較的ゆっくりと燃料加圧室15内に流
入するためにニードル加圧室18および環状燃料通路19内
の燃料圧が比較的ゆっくりと低下する。ところでニード
ル７はニードル加圧室18内の燃料圧が或る程度低下する
とノズル口３を閉弁するがこのときニードル加圧室18お
よび環状燃料通路19内の燃料圧は比較的高く、即ち燃焼
室（図示せず）内の圧力よりも高くなっており、従って
燃焼室内の燃焼ガスがノズル口３を介して環状燃料通路
19内に流入するのが阻止される。また、ニードル加圧室
18内の燃料圧が比較的ゆっくりと低下するために環状燃
料通路19内の燃料全体がニードル加圧室18内に向けて移
動することがなく、斯くして環状燃料通路19内において
微少な気泡が発生するのが阻止される。また、ニードル
加圧室18内の燃料圧がゆっくりではあるが低下するので
ニードル３は比較的早く閉弁し、斯くして良好な燃料噴
射切れを確保することができる。即ち、ニードル加圧室
18の燃料圧をあまり急激に低下せしめると燃料の噴射切
れはよくなるが燃焼ガスがノズル口３内に流入すること
になり、これに対してニードル加圧室18の燃料圧があま
りゆっくりと低下せしめると燃焼ガスがノズル口３内に
流入することはないが燃料の噴射切れが悪くなる。従っ
て絞り通路16fの流路面積は燃焼ガスがノズル口３内に
流入しない範囲でできるだけ早くニードル加圧室18内の
燃料圧が低下するように定められている。Next, when the electric charge charged in the piezoelectric element 77 is discharged to stop the fuel injection, the piezoelectric element 77 contracts. As a result, since the piston 73 is raised by the spring force of the compression spring 81, the fuel pressure in the variable volume chamber 78 and the pressure control chamber 66 decreases. As described above, the mass of the rod 60 and the overflow valve 31 is small, so that when the fuel pressure in the pressure control chamber 66 decreases, the rod 60 and the overflow valve 31
1 and 3 immediately due to the spring force of the compression spring 45.
It moves to the right in the figure, and the annular valve portion 40 of the overflow valve 31 is a valve seat.
The overflow valve 31 opens immediately away from 35. When the overflow valve 31 is opened, high-pressure fuel in the fuel pressurization chamber 15 is jetted into the fuel overflow chamber 42 via the fuel overflow channel 50 and the pressurized fuel introduction chamber 41, and as a result, the fuel pressurization chamber The fuel pressure in 15 drops rapidly. When the fuel pressure in the fuel pressurizing chamber 15 decreases, the check valve 16e closes immediately, and the fuel in the fuel passage 17 and the needle pressurizing chamber 18 passes through the fuel pressurizing chamber 15 via the throttle passage 16f.
Flows into. As a result, since the fuel in the fuel passage 17 and the needle pressurizing chamber 18 flows into the fuel pressurizing chamber 15 relatively slowly, the fuel pressure in the needle pressurizing chamber 18 and the annular fuel passage 19 becomes relatively slow. descend. By the way, the needle 7 closes the nozzle port 3 when the fuel pressure in the needle pressurizing chamber 18 decreases to a certain degree. At this time, the fuel pressure in the needle pressurizing chamber 18 and the annular fuel passage 19 is relatively high, that is, Higher than the pressure in the chamber (not shown), so that the combustion gases in the combustion chamber
It is prevented from flowing into 19. Needle pressurization chamber
Since the fuel pressure in the annular fuel passage 18 decreases relatively slowly, the entire fuel in the annular fuel passage 19 does not move toward the needle pressurizing chamber 18, and thus the small bubbles in the annular fuel passage 19 Is prevented from occurring. In addition, since the fuel pressure in the needle pressurizing chamber 18 decreases slowly but decreases, the needle 3 closes relatively quickly, so that good fuel injection can be ensured. That is, the needle pressurizing chamber
If the fuel pressure at 18 is decreased too rapidly, the fuel injection will be better, but the combustion gas will flow into the nozzle port 3, whereas the fuel pressure in the needle pressurizing chamber 18 will decrease too slowly. Then, the combustion gas does not flow into the nozzle port 3 but the fuel injection is poor. Accordingly, the flow passage area of the throttle passage 16f is determined so that the fuel pressure in the needle pressurizing chamber 18 decreases as soon as possible within a range in which the combustion gas does not flow into the nozzle port 3.
一方、溢流弁31が開弁して加圧燃料室15内の加圧燃料
が燃料溢流室42内に噴出すると燃料溢流室42の容積が小
さいために燃料溢流室42内の燃料圧は一時的にかなり高
圧となる。前述したように溢流弁31の大径部37の端面48
と燃料溢流室42間には第２環状嵌合部39が形成されてい
るので燃料溢流室42内に発生した高圧が溢流弁31の大径
部37の端面48に作用しない。その結果、燃料溢流室42内
に発生した高圧は摺動孔30の大径孔33の断面積から小径
孔32の断面積を差引いた面積に対して溢流弁31の開弁方
向にのみ作用し、斯くして溢流弁31燃料溢流室42内に発
生した高圧によって開弁方向に付勢されることになる。
また燃料溢流室42内に高圧の燃料が噴出するとこの高圧
燃料の一部は溢流弁31内の燃料通路46を介して燃料通路
47から溢流弁背圧室44内に噴出する。このように燃料通
路47から高圧の燃料が噴出すると噴出作用の反力により
溢流弁31には開弁方向の付勢力が作用することになる。
また、高圧燃料が溢流弁背圧室44内に噴出すると溢流弁
背圧室44内の燃料圧が上昇し、その結果溢流弁背圧室44
内の燃料圧によって溢流弁31には開弁方向の付勢力が作
用する。このように溢流弁31が開弁すると燃料溢流室42
内の圧力上昇、燃料通路47からの燃料噴出作用および溢
流弁背圧室44内の圧力上昇によって溢流弁31に開弁方向
の付勢力が作用するために溢流弁31の環状弁部40が弁座
35を離れるや否や溢流弁31は急速に開弁せしめられ、更
に溢流弁31は一旦開弁すると開弁状態に保持される。従
って溢流弁31が開弁すると燃料加圧室15内の燃料圧が連
続的に急速に低下するためにニードル加圧室18内の燃料
圧も連続的に低下し、斯くしてすみやかに燃料噴射が停
止せしめられる。一方、溢流弁31を開弁するためにピエ
ゾ圧電素子77が収縮せしめられて可変容積室78の燃料圧
が低下せしめられたときに可変容積室78の燃料圧が燃料
流入通路87（第６図）内の燃料圧よりも低くなれば逆止
弁82を介して低圧の燃料が可変容積室78内に補給され
る。On the other hand, when the overflow valve 31 is opened and the pressurized fuel in the pressurized fuel chamber 15 is ejected into the fuel overflow chamber 42, the fuel in the fuel overflow chamber 42 is small because the volume of the fuel overflow chamber 42 is small. The pressure temporarily becomes quite high. As described above, the end face 48 of the large diameter portion 37 of the overflow valve 31
Since the second annular fitting portion 39 is formed between the fuel overflow chamber 42 and the fuel overflow chamber 42, the high pressure generated in the fuel overflow chamber 42 does not act on the end face 48 of the large diameter portion 37 of the overflow valve 31. As a result, the high pressure generated in the fuel overflow chamber 42 is only in the valve opening direction of the overflow valve 31 with respect to the area obtained by subtracting the sectional area of the small diameter hole 32 from the sectional area of the large diameter hole 33 of the sliding hole 30. Accordingly, the overflow valve 31 is urged in the valve opening direction by the high pressure generated in the fuel overflow chamber 42.
When high-pressure fuel is ejected into the fuel overflow chamber 42, part of the high-pressure fuel is supplied to the fuel passage 46 through the fuel passage 46 in the overflow valve 31.
It gushes from the overflow valve back pressure chamber 44 from 47. When high-pressure fuel is ejected from the fuel passage 47 in this way, a biasing force in the valve opening direction acts on the overflow valve 31 due to the reaction force of the ejection action.
Further, when high-pressure fuel is ejected into the overflow valve back pressure chamber 44, the fuel pressure in the overflow valve back pressure chamber 44 increases, and as a result, the overflow valve back pressure chamber 44
A biasing force in the valve opening direction acts on the overflow valve 31 due to the fuel pressure inside. When the overflow valve 31 is thus opened, the fuel overflow chamber 42
Due to the pressure increase in the inside, the fuel ejection from the fuel passage 47 and the pressure increase in the overflow valve back pressure chamber 44, the overflow valve 31 is biased in the valve opening direction, so that the annular valve portion of the overflow valve 31 40 is the valve seat
Immediately after leaving 35, the overflow valve 31 is quickly opened, and once the overflow valve 31 is once opened, it is maintained in the open state. Therefore, when the overflow valve 31 is opened, the fuel pressure in the fuel pressurizing chamber 15 decreases continuously and rapidly, so that the fuel pressure in the needle pressurizing chamber 18 also decreases continuously. The injection is stopped. On the other hand, when the piezoelectric element 77 is contracted to open the overflow valve 31 and the fuel pressure in the variable volume chamber 78 is reduced, the fuel pressure in the variable volume chamber 78 is reduced by the fuel inflow passage 87 (6th When the fuel pressure becomes lower than the fuel pressure in the figure, low-pressure fuel is supplied into the variable volume chamber 78 via the check valve 82.
次いでプランジャ12が更に下降するとプランジャ12の
外周面上に形成された円周溝26が燃料供給ポート20およ
び燃料ポート21に連通する。このとき通常溢流弁31は開
弁しているが何らかの原因でもって溢流弁31が閉弁して
いるとすると燃料加圧室15内の燃料圧は依然として高く
なっており、従って円周溝26が燃料供給ポート20および
燃料ポート21に連通すると燃料加圧室15内の高圧の燃料
が燃料逃し孔27および円周溝26を介して燃料供給ポート
20および燃料ポート21内に噴出する。このとき燃料供給
ポート20および燃料ポート21内に噴出した高圧の燃料は
逆止弁90が設けられているために冷却室80内に流入せ
ず、この高圧燃料は燃料通路51,52を介して溢流弁背圧
室44内に流入し、更に溢流弁31内の燃料通路46,47を介
して燃料溢流室42内に流入する。その結果、溢流弁背圧
室46,47および燃料溢流室42内が高圧となるために溢流
弁31には強力な開弁方向の力が作用し、斯くして溢流弁
31が強制的に開弁せしめられる。従って円周溝26は溢流
弁31が何らかの原因で閉弁状態に保持せしめられるのを
阻止するフェイルセーフの役目を果している。Next, when the plunger 12 is further lowered, the circumferential groove 26 formed on the outer peripheral surface of the plunger 12 communicates with the fuel supply port 20 and the fuel port 21. At this time, the overflow valve 31 is normally open, but if the overflow valve 31 is closed for some reason, the fuel pressure in the fuel pressurizing chamber 15 is still high, and therefore the circumferential groove When the fuel supply port 26 communicates with the fuel supply port 20 and the fuel port 21, the high-pressure fuel in the fuel pressurizing chamber 15 passes through the fuel release hole 27 and the circumferential groove 26 to the fuel supply port.
Spouts into 20 and fuel port 21. At this time, the high-pressure fuel ejected into the fuel supply port 20 and the fuel port 21 does not flow into the cooling chamber 80 because the check valve 90 is provided, and the high-pressure fuel passes through the fuel passages 51 and 52. It flows into the overflow valve back pressure chamber 44 and further flows into the fuel overflow chamber 42 via the fuel passages 46 and 47 in the overflow valve 31. As a result, the pressure in the overflow valve back pressure chambers 46, 47 and the fuel overflow chamber 42 becomes high, so that a strong force in the valve opening direction acts on the overflow valve 31.
31 is forcibly opened. Therefore, the circumferential groove 26 serves as a fail safe for preventing the overflow valve 31 from being kept closed for some reason.
次いでプランジャ12が上昇して上端位置まで戻り、再
び下降を開始する。Next, the plunger 12 moves up, returns to the upper end position, and starts lowering again.
本発明によれば第２図に示されるように、燃料加圧室
15からニードル７に至る燃料通路内に平坦な端面を有す
る仕切壁が配置されると共に仕切壁の中央部に仕切壁を
貫通する弁ポート16bが形成され、仕切壁に対しニード
ル７側に位置する燃料通路内に燃料加圧室15からニード
ル７に向けてのみ流通可能な逆止弁16eが配置され、逆
止弁16eが燃料通路の径よりも小さな径を有して燃料通
路の軸線に対し横方向に移動可能な弁体16cと、弁ポー
ト16bを閉鎖するために弁体16cの平坦な端面を仕切壁の
平坦な端面上に押圧する圧縮ばね16dからなり、弁体16c
の中央部に弁体16cを貫通しかつ弁ポート16bよりも流路
面積が小さい絞り通路16fが形成され、弁体16cが燃料通
路の軸線に対し横方向に最もずれたときでも絞り通路16
fが弁ポート16b内に連通するように弁ポート16bの径が
定められている。According to the present invention, as shown in FIG.
A partition wall having a flat end face is disposed in a fuel passage extending from 15 to the needle 7, and a valve port 16b penetrating the partition wall is formed at the center of the partition wall, and is located on the needle 7 side with respect to the partition wall. A non-return valve 16e that can only flow from the fuel pressurizing chamber 15 toward the needle 7 is disposed in the fuel passage, and the non-return valve 16e has a smaller diameter than the diameter of the fuel passage and is positioned with respect to the axis of the fuel passage. The valve body 16c includes a valve body 16c that can be moved in the lateral direction, and a compression spring 16d that presses a flat end surface of the valve body 16c onto a flat end surface of the partition wall to close the valve port 16b.
A throttle passage 16f penetrating the valve body 16c and having a smaller flow area than the valve port 16b is formed in the center of the throttle passage 16f, and even when the valve body 16c is most displaced laterally with respect to the fuel passage axis, the throttle passage 16 is formed.
The diameter of the valve port 16b is determined so that f communicates with the inside of the valve port 16b.
即ち、逆止弁16eは周囲の燃料通路内壁面と接触して
いないので溢流弁31が開弁すると逆止弁16eはただちに
閉弁し、ニードル７周りの燃料は絞り通路16fを介して
燃料加圧室15内に流入する。その結果、ニードル７周り
の燃料圧が比較的ゆっくりと低下するので良好な燃料の
噴射切れを確保しつつニードル７周りの燃料通路内に燃
焼ガスが流入するのを阻止することができ、しかもニー
ドル７周りの燃料通路内に微少な気泡が発生するのを阻
止することができる。That is, since the check valve 16e is not in contact with the inner wall surface of the surrounding fuel passage, when the overflow valve 31 opens, the check valve 16e closes immediately, and the fuel around the needle 7 passes through the throttle passage 16f. It flows into the pressurizing chamber 15. As a result, since the fuel pressure around the needle 7 decreases relatively slowly, it is possible to prevent combustion gas from flowing into the fuel passage around the needle 7 while ensuring good fuel injection. It is possible to prevent micro bubbles from being generated in the fuel passage around the fuel cell 7.
第１図は第５図のＩ−Ｉ線に沿ってみたユニットインジ
ェクタの側面断面図、第２図は第１図の一部の拡大側面
断面図、第３図は第１図の一部の拡大側面断面図、第４
図は第５図のIV−IV線に沿ってみた側面断面図、第５図
は第１図のＶ−Ｖ線に沿ってみた側面断面図、第６図は
第１図および第７図のVI−VI線に沿ってみた側面断面
図、第７図は第１図のVII−VII線に沿ってみた平面断面
図である。 ３…ノズル口、７…ニードル、11…プランジャ孔、12…
プランジャ、15…燃料加圧室、16e…逆止弁、16f…絞り
通路、31…溢流弁、77…ピエゾ圧電素子。1 is a side sectional view of the unit injector taken along the line II of FIG. 5, FIG. 2 is an enlarged side sectional view of a part of FIG. 1, and FIG. Enlarged side sectional view, fourth
5 is a side sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 5, FIG. 5 is a side sectional view taken along the line VV in FIG. 1, and FIG. 6 is a sectional view of FIG. 1 and FIG. FIG. 7 is a side sectional view taken along line VI-VI, and FIG. 7 is a plan sectional view taken along line VII-VII in FIG. 3 ... Nozzle port, 7 ... Needle, 11 ... Plunger hole, 12 ...
Plunger, 15: fuel pressurizing chamber, 16e: check valve, 16f: throttle passage, 31: overflow valve, 77: piezoelectric element.
Claims (1)
で満たされかつプランジャにより加圧される燃料加圧室
と、燃料加圧室内の燃料圧に応動して該燃料圧が予め定
められた圧力を越えたときに開弁するニードルと、燃料
加圧室内の燃料を溢流させる燃料溢流通路と、アクチュ
エータによって駆動されかつ該燃料溢流通路内に配置さ
れた溢流弁とを具備し、溢流弁が燃料溢流通路を遮断し
たときに燃料噴射が行われるユニットインジェクタにお
いて、燃料加圧室からニードルに至る燃料通路内に平坦
な端面を有する仕切壁を配置すると共に該仕切壁の中央
部に仕切壁を貫通する弁ポートを形成し、仕切壁に対し
ニードル側に位置する燃料通路内に燃料加圧室からニー
ドルに向けてのみ流通可能な逆止弁を配置し、該逆止弁
が燃料通路の径よりも小さな径を有して燃料通路の軸線
に対し横方向に移動可能な弁体と、上記弁ポートを閉鎖
するために該弁体の平坦な端面を仕切壁の平坦な端面上
に押圧する圧縮ばねからなり、該弁体の中央部に弁体を
貫通しかつ該弁ポートよりも流路面積が小さい絞り通路
を形成し、弁体が燃料通路の軸線に対し横方向に最もず
れたときでも該絞り通路が弁ポート内に連通するように
弁ポートの径を定めたユニットインジェクタ。A plunger driven by an engine, a fuel pressurization chamber filled with fuel and pressurized by the plunger, and a fuel pressure which is responsive to a fuel pressure in the fuel pressurization chamber, is set to a predetermined pressure. A needle that opens when the pressure exceeds the pressure limit, a fuel overflow passage that overflows fuel in the fuel pressurization chamber, and an overflow valve that is driven by an actuator and disposed in the fuel overflow passage. In a unit injector in which fuel injection is performed when an overflow valve shuts off a fuel overflow passage, a partition having a flat end surface is arranged in a fuel passage from a fuel pressurizing chamber to a needle, and a center of the partition wall is provided. Forming a valve port that penetrates the partition wall in the portion, and disposing a check valve that can only flow from the fuel pressurizing chamber toward the needle in the fuel passage located on the needle side with respect to the partition wall; Is the diameter of the fuel passage A valve body having a small diameter and movable transversely to the axis of the fuel passage, and a compression for pressing a flat end face of the valve body onto a flat end face of the partition wall to close the valve port. A throttle passage which is formed of a spring, penetrates the valve body at the center of the valve body, and has a smaller flow area than the valve port, is formed even when the valve body is most displaced in the lateral direction with respect to the fuel passage axis. A unit injector in which the diameter of the valve port is determined such that the throttle passage communicates with the inside of the valve port.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1287445A JP2734132B2 (en) | 1989-11-06 | 1989-11-06 | Unit injector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1287445A JP2734132B2 (en) | 1989-11-06 | 1989-11-06 | Unit injector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03149344A JPH03149344A (en) | 1991-06-25 |
| JP2734132B2 true JP2734132B2 (en) | 1998-03-30 |
Family
ID=17717418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP1287445A Expired - Fee Related JP2734132B2 (en) | 1989-11-06 | 1989-11-06 | Unit injector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2734132B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1989
- 1989-11-06 JP JP1287445A patent/JP2734132B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03149344A (en) | 1991-06-25 |
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