JP3718985B2 - Fuel injection device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジンに高圧燃料を噴射する燃料噴射装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、燃料噴射時期を電磁弁の開閉によって制御する燃料噴射装置(特願平7−316370号参照)がある。電磁弁は、例えば図8に示すように、バルブボディ100と、このバルブボディ100に摺動自在に支持されるバルブ110とを備える。バルブボディ100には、図示しない制御室より高圧燃料を排出するための排出通路120が形成され、この排出通路120の途中に円錐状のシート面が形成されている。バルブ110は、バルブボディ100に形成された円筒孔に摺動自在に嵌装され、図示しないコイルが通電されるとシート面からリフトして排出通路120を開き、コイルへの通電が停止されるとシート面に着座して排出通路120を閉じる(図8に示す状態)ことができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の電磁弁は、バルブ110の往復運動をバルブボディ100の円筒内周面111によってガイドしているため、バルブボディ100の円筒内周面111とバルブ110との摺動クリアランスに異物が侵入すると、バルブ110の往復運動を阻害することになり、燃料噴射装置の噴射機能に影響を与えるという問題が発生する。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、バルブの摺動不良を防止できる燃料噴射装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
(請求項1の手段)
電磁弁は、バルブボディと弁部材との摺動部に排出通路の一部を成す油路を形成している。この場合、弁部材が弁座からリフトすると、制御室の高圧燃料が油路を通って低圧側へ排出される。これにより、燃料噴射毎にバルブボディと弁部材との摺動部へ燃料が流入するため、その燃料の流速によって摺動部に侵入した異物を洗い流すことができる。
なお、油路は、バルブボディと弁部材との摺動クリアランスより大きく形成されていることは言うまでもない。
【0005】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
(第1実施例)
図2は燃料噴射装置の縦断面図である。
本実施例の燃料噴射装置1は、ディーゼルエンジンに燃料を噴射するもので、図2に示すように、ノズル2、チップパッキン3、ノズルホルダ4、油圧ピストン5、電磁弁6等より構成されている。
【0006】
ノズル2は、図3に示すように、先端に噴孔7を有するノズルボディ8と、このノズルボディ8の内部に摺動自在に支持されるニードル9とから成る。
ノズルボディ8は、その中央部に長孔10が形成され、長孔10の下端部に円錐状のシート面11と、このシート面11に繋がるサックホール12とが形成され、そのサックホール12に複数の噴孔7が開口している。また、このノズルボディ8には、長孔10の途中に燃料溜まり13が形成され、この燃料溜まり13に高圧燃料を導く燃料導入路14が形成されている。
ニードル9は、ノズルボディ8に形成された長孔10に摺動自在に嵌装されている。ニードル9の下端部には、ノズルボディ8のシート面11に着座するシート部15が設けられている。
【0007】
チップパッキン3は、ノズルボディ8とノズルホルダ4との間に挟持され、ニードル9の最大リフト量を規制している。このチップパッキン3には、ノズルボディ8の燃料導入路14に通じる連絡路16が形成されている。
ノズルホルダ4は、その中央部を上下方向に貫通する貫通孔17と、図示しないコモンレールの蓄圧室で蓄圧された高圧燃料が供給される燃料供給路18とが形成されている。この燃料供給路18は、貫通孔17の側方を上下方向に延びて形成され、下端側でチップパッキン3の連絡路16に連通している。
油圧ピストン5は、ノズルホルダ4の貫通孔17に摺動自在に嵌装され、プレッシャピン19を介してニードル9と連結されている。
【0008】
電磁弁6は、燃料の噴射時期を制御するもので、ノズルボディ8の上部に配され、リテーニングナット20によりノズルボディ8に固定されている。
この電磁弁6は、バルブボディ21、このバルブボディ21に支持されるバルブ22、及びこのバルブ22を駆動する電磁式アクチュエータ23等より構成される。なお、電磁式アクチュエータ23は、内蔵されたコイル24への通電状態に応じてバルブ22を駆動する極めて周知の構造であるため、その説明は省略する。
【0009】
バルブボディ21は、ノズルホルダ4の上部に2枚のプレート部材(第1のプレート部材25と第2のプレート部材26)を介して配され、図1に示すように、中央部を円筒孔27、シート面28、及び小孔29が貫通して設けられている。円筒孔27は、バルブボディ21の上端面から下端部まで上下方向に形成されている。シート面28は、円筒孔27の下端面中央部から略円錐状に窪んで形成されている。小孔29は、シート面28からバルブボディ21の下端面までバルブボディ21の底壁部を貫通して形成されている。
また、このバルブボディ21には、図1に示すように、円筒孔27の側方を上下方向に貫通する低圧通路30が形成され、更にバルブボディ21の上端面に外周部のみを残して全体に浅い窪み31が形成されている。なお、低圧通路30は、浅い窪み31が形成されている領域に設けられている。
【0010】
第1のプレート部材25は、図2に示すように、ノズルホルダ4の上端面に当接して配され、中央部にノズルホルダ4の貫通孔17に通じる丸孔(以下、制御室32と呼ぶ)が形成されるとともに、ノズルホルダ4の燃料供給路18に供給された高圧燃料を制御室32に導く燃料通路33及びオリフィス34(図4参照)が形成されている。
第2のプレート部材26は、図2に示すように、第1のプレート部材25とバルブボディ21との間に挟持され、中央部に第1のプレート部材25の制御室32とバルブボディ21に形成された小孔29とを連通するオリフィス35(図4参照)が形成されている。従って、ノズルホルダ4の燃料供給路18に供給された高圧燃料は、第1のプレート部材25の燃料通路33とオリフィス34を通って制御室32へ流入し、制御室32よりオリフィス35を通ってバルブボディ21の小孔29へ流入することができる。なお、第1のプレート部材25に形成されたオリフィス34より第2のプレート部材26に形成されたオリフィス35の方が通路断面積が大きく設定されている(図4参照)。
【0011】
バルブ22は、円盤形状のフランジ部36と、このフランジ部36の中央部に設けられて、バルブボディ21の円筒孔27に摺動自在に嵌挿される摺動部37とを有する。摺動部37の下端部は、略円錐形状に設けられ、その円錐形状の一部に設けられたシート部38がバルブボディ21のシート面28に着座して小孔29と円筒孔27との間を遮断することができる。なお、摺動部37の下端部が略円錐形状を成すことから、シート部38がシート面28に着座した状態(図1に示す状態)で、円筒孔27の下端部に環状の空間39が形成されている。
摺動部37の外周面には、摺動部37の長手方向(図1の上下方向)に延びる複数本の溝が形成され、この溝によって円筒孔27の内周面との間に複数本の油路40を形成している。この油路40は、摺動部37の外周面と円筒孔27の内周面との間に設定される摺動クリアランスより大きく、燃料が流通できる程度の大きさに設定されている。また、油路40は、シート部38がシート面28に着座した状態で、下端が前記環状の空間39に通じ、上端がバルブボディ21の上端面に形成された浅い窪み31に通じている。従って、環状の空間39は、油路40と浅い窪み31を通じて低圧通路30に連通している。
【0012】
次に、本実施例の作動を説明する。
電磁弁6のコイル24への通電オフ時は、バルブ22のシート部38がシート面28に着座しているため、高圧燃料が燃料供給路18と燃料通路33とを通って制御室32及び貫通孔17の上部空間(油圧ピストン5より上部の空間)に供給されている。これにより、制御室32の燃料圧力が閉弁圧以上に保たれるため、ニードル9が油圧ピストン5及びプレッシャピン19を通じて押し下げられ、ニードル9のシート部15がシート面11に着座することで燃料の噴射は行われない。
【0013】
その後、電磁弁6のコイル24が通電されると、バルブ22がリフトしてバルブ22のシート部38がシート面28より離脱することにより、制御室32の高圧燃料がオリフィス35→小孔29→環状の空間39→油路40→浅い窪み31を通って低圧通路30より排出される。その際、燃料供給路18より第1のプレート部材25に形成された燃料通路33とオリフィス34を通じて制御室32へ燃料が流入してくるが、制御室32に対して出口側であるオリフィス35の方が入口側であるオリフィス34より通路断面積が大きく設定してあるため、結果的に制御室32の圧力が低下する。
【0014】
制御室32の燃料圧力が低下して開弁圧まで低下すると、油圧ピストン5及びプレッシャピン19とともにニードル9がリフトしてシート部15がシート面11より離脱することにより、サックホール12に供給された高圧燃料が各噴孔7より噴射される。
続いて、電磁弁6のコイル24への通電が停止されると、再びバルブ22のシート部38がシート面28に着座して小孔29を閉じることにより、高圧燃料が制御室32に充填されて制御室32の燃料圧力が上昇する。制御室32の燃料圧力が閉弁圧以上に達すると、ニードル9が押し下げられ、シート部15がシート面11に着座することで燃料噴射を終了する。
【0015】
(第1実施例の効果)
本実施例では、バルブ22の摺動部37に油路40を設けているため、燃料噴射時、つまりバルブ22のシート部38がシート面28から離脱した時に、制御室32の高圧燃料が油路40を通って低圧側へ排出される。これにより、燃料噴射毎に油路40を燃料が流れるため、その燃料の流速によってバルブボディ21の円筒孔27とバルブ22の摺動部37との間に侵入した異物を洗い流すことができる。この結果、異物の侵入によるバルブ22の摺動不良を防止でき、正常な噴射機能を確保できる。
なお、本実施例では、摺動部37の外周面に溝を形成したが、円筒孔27の内周面に溝を形成して油路40としても良い。
【0016】
(第2実施例)
図5はバルブ22の側面図である。
本実施例は、図5に示すように、バルブ22の摺動部37の外周面に面取り37aを施すことによって油路40を形成した場合の一例である。
【0017】
(第3実施例)
図6はバルブ22の側面図である。
本実施例は、円筒孔27の内周面に摺接するガイド部41を摺動部37の上下方向に分割して設けた場合の一例である。この場合、例えば図6に示すように、摺動部37の上部と下部にそれぞれガイド部41を設け、更にそれぞれのガイド部41に面取り41aを施す(あるいは溝を形成する)ことにより、円筒孔27との接触面積を大幅に低減できるため、異物の侵入を防止できる効果を高めることができる。
【0018】
(第4実施例)
図7はバルブボディ21とバルブ22の断面図である。
本実施例は、図7に示すように、バルブボディ21に環状の空間39と低圧通路30とを連通する連通路42を設けた場合の一例である。第1実施例では、燃料噴射時に制御室32の燃料が油路40を通って低圧通路30へ流れる構成であるが、図7に示す様に環状の空間39より連通路42を通って直接低圧通路30へ排出される構成でも良い。もちろん、この場合でも、全ての燃料が環状の空間39から連通路42を通って低圧通路30へ排出される訳ではなく、一部の燃料は油路40を通って低圧通路30へ排出されるため、油路40を流れる燃料の流速によって異物を洗い流すことができる効果は得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】バルブボディとバルブの断面図である。
【図2】燃料噴射装置の縦断面図である。
【図3】ノズルの断面図である。
【図4】第1のプレート部材と第1のプレート部材の断面図である。
【図5】バルブの側面図である(第2実施例)。
【図6】バルブの側面図である(第3実施例)。
【図7】バルブボディとバルブの断面図である(第4実施例)。
【図8】バルブボディとバルブの断面図である(従来技術)。
【符号の説明】
1 燃料噴射装置
6 電磁弁
7 噴孔
9 ニードル(噴孔開閉部材)
21 バルブボディ
22 バルブ(弁部材)
27 円筒孔
28 シート面(弁座)
29 小孔(排出通路)
30 低圧通路(排出通路)
32 制御室
37 摺動部
40 油路
41 ガイド部
41a 面取り [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel injection device that injects high-pressure fuel into a diesel engine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there has been a fuel injection device (see Japanese Patent Application No. 7-316370) that controls the fuel injection timing by opening and closing an electromagnetic valve. For example, as shown in FIG. 8, the electromagnetic valve includes a
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the conventional solenoid valve guides the reciprocating motion of the
The present invention has been made based on the above circumstances, and an object thereof is to provide a fuel injection device capable of preventing a sliding failure of a valve.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
(Means of Claim 1 )
In the solenoid valve, an oil passage that forms a part of a discharge passage is formed in a sliding portion between the valve body and the valve member. In this case, when the valve member lifts from the valve seat, the high-pressure fuel in the control chamber is discharged to the low-pressure side through the oil passage. Thus, since fuel flows into the sliding portion between the valve body and the valve member every time fuel is injected, foreign matter that has entered the sliding portion can be washed away by the flow rate of the fuel.
Needless to say, the oil passage is formed larger than the sliding clearance between the valve body and the valve member .
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the fuel injection device.
The
[0006]
As shown in FIG. 3, the
The
The
[0007]
The
The
The
[0008]
The
The
[0009]
The
Further, as shown in FIG. 1, the
[0010]
As shown in FIG. 2, the
As shown in FIG. 2, the
[0011]
The
A plurality of grooves extending in the longitudinal direction of the sliding portion 37 (vertical direction in FIG. 1) are formed on the outer peripheral surface of the sliding
[0012]
Next, the operation of this embodiment will be described.
When the energization of the
[0013]
Thereafter, when the
[0014]
When the fuel pressure in the
Subsequently, when the energization of the
[0015]
(Effects of the first embodiment)
In the present embodiment, since the
In the present embodiment, the groove is formed on the outer peripheral surface of the sliding
[0016]
(Second embodiment)
FIG. 5 is a side view of the
In this embodiment, as shown in FIG. 5, the
[0017]
(Third embodiment)
FIG. 6 is a side view of the
The present embodiment is an example of a case where the guide portion 41 that is in sliding contact with the inner peripheral surface of the
[0018]
(Fourth embodiment)
FIG. 7 is a sectional view of the
In this embodiment, as shown in FIG. 7, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a valve body and a valve.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a fuel injection device.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a nozzle.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the first plate member and the first plate member.
FIG. 5 is a side view of a valve (second embodiment).
FIG. 6 is a side view of a valve (third embodiment).
FIG. 7 is a sectional view of a valve body and a valve (fourth embodiment).
FIG. 8 is a cross-sectional view of a valve body and a valve (prior art).
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
21
27
29 Small hole (discharge passage)
30 Low pressure passage (discharge passage)
32 Control room
37 sliding
41 guide section
41a chamfer
Claims (1)
この制御室の圧力変動に伴って噴孔を開閉する噴孔開閉部材と、
前記制御室と低圧側との間を断続する電磁弁とを備えた燃料噴射装置であって、
前記電磁弁は、
前記制御室の高圧燃料を前記低圧側へ排出するための排出通路、及びこの排出通路の途中に設けられた弁座を有するバルブボディと、
このバルブボディに摺動自在に支持され、前記弁座に着座して前記排出通路を閉じ、前記弁座からリフトして前記排出通路を開く弁部材とを備え、
前記バルブボディと前記弁部材との摺動部に前記排出通路の一部を成す油路を形成し、 前記バルブボディには、前記制御室に通じる円筒孔が形成され、
前記弁部材は、前記円筒孔の内径より小さい外径を有する摺動部を有し、この摺動部が前記円筒孔に挿入されると共に、前記摺動部の一端側と他端側とにそれぞれガイド部が設けられて、このガイド部が前記円筒孔の内周面に摺動自在に支持され、且つ、それぞれの前記ガイド部に面取りあるいは溝が形成されて、前記円筒孔の内周面との間に隙間が設けられ、この隙間が前記油路の一部として使用されることを特徴とする燃料噴射装置。A control room to which high pressure fuel is supplied;
A nozzle opening and closing member that opens and closes the nozzle hole in accordance with the pressure fluctuation of the control chamber;
A fuel injection device comprising an electromagnetic valve for intermittently connecting between the control chamber and the low pressure side,
The solenoid valve is
A discharge passage for discharging high-pressure fuel in the control chamber to the low-pressure side, and a valve body having a valve seat provided in the middle of the discharge passage;
A valve member that is slidably supported by the valve body, comprises a valve member that sits on the valve seat and closes the discharge passage, and lifts from the valve seat to open the discharge passage;
An oil passage that forms a part of the discharge passage is formed in a sliding portion between the valve body and the valve member, and a cylindrical hole that communicates with the control chamber is formed in the valve body,
The valve member has a sliding portion having an outer diameter smaller than the inner diameter of the cylindrical hole, and the sliding portion is inserted into the cylindrical hole, and at one end side and the other end side of the sliding portion. Guide portions are provided, the guide portions are slidably supported on the inner peripheral surface of the cylindrical hole, and the guide portions are chamfered or grooved to form an inner peripheral surface of the cylindrical hole. A fuel injection device characterized in that a gap is provided between the two and the gap is used as part of the oil passage .
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JPH11229995A JPH11229995A (en) | 1999-08-24 |
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- 1998-02-10 JP JP02854698A patent/JP3718985B2/en not_active Expired - Fee Related
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