JP3864328B2

JP3864328B2 - Fuel passage seal structure of fuel injection valve

Info

Publication number: JP3864328B2
Application number: JP2001338402A
Authority: JP
Inventors: 邦彦橋本; 一孝飯岡
Original assignee: Bosch Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 2001-11-02
Filing date: 2001-11-02
Publication date: 2006-12-27
Anticipated expiration: 2021-11-02
Also published as: JP2003139014A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃料噴射弁の燃料通路シール構造にかかるもので、とくに蓄圧器（コモンレール）などから供給される高圧燃料を所定のタイミングで噴射する燃料噴射弁の燃料通路シール構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の燃料噴射弁およびその燃料通路シール構造について図７にもとづき概説する。
図７は、燃料噴射弁１の要部断面図であって、燃料噴射弁１は、インジェクターハウジング２（第１のボディ）と、ノズルボディ３（第２のボディ）と、ノズルニードル４と、背圧制御部５と、を有する。
【０００３】
インジェクターハウジング２に２個以上の第１の位置決め穴６を、ノズルボディ３に同数の第２の位置決め穴７をそれぞれ形成し、第１の位置決め穴６および第２の位置決め穴７に挿入した位置決めピン８により互いの位置を合わせて、インジェクターハウジング２の先端部にノズルボディ３をノズルナット９により取り付けるとともに、その上方部に背圧制御部５を設けている。
燃料タンク１０からの燃料を燃料ポンプ１１により高圧としてコモンレール１２（蓄圧器）に蓄え、燃料噴射弁１に高圧燃料を供給する。
すなわち、インジェクターハウジング２に第１の燃料通路１３を、ノズルボディ３に第２の燃料通路１４を形成し、ノズルニードル４の受圧部４Ａに対向して燃料溜まり室１５を形成し、ここにコモンレール１２からの高圧燃料を常時供給可能とする。
さらに、第１の燃料通路１３の一部を図中上方に延ばして、背圧制御部５部分から燃料還流路１６を形成し、燃料タンク１０に燃料を還流可能とする。燃料還流路１６は、後述するスプリング室１９（第１の摺動孔）などとともに燃料のリーク通路を形成している。
【０００４】
ノズルボディ３には、その先端部に燃料の噴射孔１７を任意の数だけ形成し、噴射孔１７につながるシート部１８にノズルニードル４の先端部がシートして噴射孔１７を閉鎖し、ノズルニードル４がシート部１８からリフトすることにより噴射孔１７を開放して燃料を噴射可能とする。
【０００５】
ノズルニードル４の上方部におけるインジェクターハウジング２の中心部にはスプリング室１９（第１の摺動孔）を形成して、スプリングシート２０と、ノズルニードル４をシート部１８へのシート方向に付勢するノズルスプリング２１と、スプリングシート２０に上方から当接するバルブピストン２２と、を設けている。
バルブピストン２２を背圧制御部５が制御して、すなわち、ノズルニードル４の背圧を制御することにより、スプリングシート２０を介してノズルニードル４のシートおよびリフトを制御する。
ノズルニードル４の上部は、ノズルボディ３のクリアランスシール孔２３（第２の摺動孔）内を摺動可能となっている。なお、上記スプリング室１９は、低圧側の前記燃料還流路１６に連通し、ノズルボディ３はそのクリアランスシール孔２３において高圧側（燃料溜まり室１５）と低圧側（スプリング室１９）とを分離している。
【０００６】
インジェクターハウジング２は、その底面においてその長さ方向に直交する第１のシール面２４を有し、ノズルボディ３は、その上面においてその長さ方向に直交する第２のシール面２５を有する。
ノズルナット９を所定のシート締付け力で締め付けることにより第１のシール面２４および第２のシール面２５が所定の面圧を確保し、互いの間に高圧シール面２６を形成して、高圧燃料が通過する第１の燃料通路１３および第２の燃料通路１４から燃料噴射弁１外に燃料が漏れないようにしている。燃料漏れが発生した場合には、エンジンオイル中に燃料が混入し、潤滑性が低下するなどの問題がある。
【０００７】
図８は、インジェクターハウジング２部分の底面図であって、第１の燃料通路１３および一対の第１の位置決め穴６の相対的な位置を示している。
すなわち図示のように、スプリング室１９（インジェクターハウジング２）の中心１９Ｃと第１の燃料通路１３の中心１３Ｃとを結ぶ直線Ｘに対して左右対称な位置に一対の第１の位置決め穴６をそれぞれ形成してある。
【０００８】
こうした構成の燃料噴射弁１において、第１のシール面２４および第２のシール面２５による高圧シール面２６において、ノズルナット９の締付け力を増加させることにより、シール性を向上させることが一般に行われている。
しかしながら、第１の燃料通路１３および第２の燃料通路１４の内部圧力が著しく高くなると、ノズルナット９の締付け力の増加だけでは対処することが困難で、さらにインジェクターハウジング２およびノズルボディ３について既存の材料や熱処理の改良を行っても、材料強度上、高圧シール面２６における許容面圧が制限され、燃料漏れの危険性があるという問題がある。
とくに、コモンレール１２を有するタイプの燃料噴射弁１は、従来のジャーク式燃料噴射弁ないしそのノズルボディとは異なって、その高圧部（第１の燃料通路１３、第２の燃料通路１４および燃料溜まり室１５）にコモンレール１２からのレール圧が加圧されているため、高圧噴射に対応して高圧シール面２６のシール面圧を増加させることが必要である。この高圧シール面２６からの燃料漏れは燃料噴射弁１外部への燃料漏れにつながるため、確実なシールが必要である。
【０００９】
なお、この種の燃料噴射弁については、特開平７−３１７６３１号、特開平８−１６５９６５号および特開平９−２４２６４９号などがある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上のような諸問題にかんがみなされたもので、インジェクターハウジングなどの第１のボディとノズルボディなどの第２のボディとの間におけるシール面圧を増強して、燃料漏れを確実に防止することができるようにした燃料噴射弁の燃料通路シール構造を提供することを課題とする。
【００１１】
また本発明は、ノズルナットのサイズや締付け力を変えずにシール面圧を向上可能な燃料噴射弁の燃料通路シール構造を提供することを課題とする。
【００１２】
また本発明は、シール面における接合面の均等化を図って、面圧分布を安定させ、目標面圧を確実なものとして燃料漏れに対する安全度を向上させた燃料噴射弁の燃料通路シール構造を提供することを課題とする。
【００１３】
また本発明は、燃料噴射弁ないしエンジンの性能には影響せずに、燃料通路部分のシール性能を向上可能な燃料噴射弁の燃料通路シール構造を提供することを課題とする。
【００１４】
また本発明は、従来からの燃料噴射弁についてとくにインジェクターハウジングやノズルボディなどに大幅な変更を加えることなく、簡便な手段により、高圧燃料の漏れを防止可能な燃料噴射弁の燃料通路シール構造を提供することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、インジェクターハウジングなどの第１のボディとノズルボディなどの第２のボディとの間のシール面において、高圧の燃料通路およびシール面の外縁部を除いた領域に、すなわち中心側において、わずかに浅いマイクロ凹部を所定面積にわたって形成することに着目したもので、高圧燃料の第１の燃料通路を形成してあるとともにこの第１の燃料通路のまわりを囲む第１のシール面を有する第１のボディと、この第１のシール面に対向する第２のシール面を有するとともに上記第１の燃料通路に連通して上記高圧燃料の噴射孔に上記高圧燃料を供給可能とする第２の燃料通路を形成してある第２のボディと、を有する燃料噴射弁の燃料通路シール構造であって、上記第１のボディの上記第１のシール面あるいは上記第２のボディの上記第２のシール面の少なくともいずれか一方において、上記第１の燃料通路および上記第２の燃料通路と、上記第１のボディおよび上記第２のボディのそれぞれの外縁部と、を避けて、わずかに浅いマイクロ凹部を所定面積にわたって形成したことを特徴とする燃料噴射弁の燃料通路シール構造である。
【００１６】
上記マイクロ凹部は、上記ボディの中心を通る直線に対してこれを対称形とすることができる。このボディの中心を通る直線は、ボディの半径方向における直線や軸方向における直線であってもよく、また、対象形としても線対称あるいは回転対称であってもよい。
【００１７】
上記第１のボディおよび上記第２のボディを位置決め用穴に挿入した位置決めピンにより互いの位置を決めるようにするとともに、上記位置決め用穴に相当する直径を有する追加穴を上記シール面に形成することにより、上記マイクロ凹部を対称形とすることができる。
【００１８】
上記追加穴を上記燃料通路の反対側に形成することにより、互いに直交する直線の少なくともいずれか一方に対して上記マイクロ凹部の形状を対称にすることができる。
【００１９】
本発明による燃料噴射弁の燃料通路シール構造においては、インジェクターハウジングなどの第１のボディとノズルボディなどの第２のボディとの間のシール面において、高圧の燃料通路およびシール面の外縁部を除いた領域に、わずかに浅いマイクロ凹部を所定面積にわたって形成したので、第１のボディおよび第２のボディを所定の締付けトルクにより密接させたときに、密接面積が従来より少なくなるため、同じ締付けトルクでもシール面圧を増強させて、シール性能を向上させることができる。
【００２０】
なお、位置決め用穴と同等の直径を有する追加穴を形成して、互いに直交する直線に対して上記マイクロ凹部の形状をそれぞれ対称にすることができるようにすれば、シール面全面において接合面の密接圧力を均等化し、燃料漏れの安全度をさらに向上させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の第１の実施の形態による燃料噴射弁の燃料通路シール構造３０を図１および図２にもとづき説明する。ただし、図７および図８と同様の部分には同一符号を付し、その詳述はこれを省略する。
図１は、燃料噴射弁１の燃料通路シール構造３０におけるインジェクターハウジング２部分の要部拡大断面図、図２は、同、インジェクターハウジング２の底面図であって、燃料通路シール構造３０は、たとえばインジェクターハウジング２の底面（第１のシール面２４）において第１の燃料通路１３およびインジェクターハウジング２の外縁部２Ａ（すなわち、第１のシール面２４および第２のシール面２５の外縁部）、さらに一対の第１の位置決め用穴６を除いた領域に、ごく浅いマイクロ凹部３１を所定形状および面積で対称形に形成してある。
【００２２】
すなわち、マイクロ凹部３１は、インジェクターハウジング２の外縁部２Ａとスプリング室１９（第１の摺動孔）との間において、その最外縁部が第１の燃料通路１３、一対の第１の位置決め穴６およびインジェクターハウジング２の外縁部２Ａに至ることなく、これらを避け、スプリング室１９のまわりに、スプリング室１９の中心１９Ｃと第１の燃料通路１３の中心１３Ｃとを通る直線Ｘに対して対称にこれを形成してある。
また、マイクロ凹部３１は、中心１９Ｃにおいて直線Ｘに直交する直線Ｙと直線Ｘとにより四分割された扇状領域２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃおよび２４Ｄにそれぞれ位置して中心１９Ｃから外方に放射状に向かった、ほぼ同等の面積を有する放射状凹部３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃおよび３１Ｄからなっている。
【００２３】
したがって、第１のシール面２４は、上述のようなほぼ放射形状のマイクロ凹部３１と、第１のシール面２４におけるマイクロ凹部３１のまわりを囲むマイクロ凹部３１以外の圧接シール面３２と、からなり、圧接シール面３２に第１の燃料通路１３および一対の第１の位置決め穴６が開口位置することになる。
【００２４】
マイクロ凹部３１の大きさは、エンドミルなどによる加工最小限界の、深さがたとえば０．０１３ｍｍ程度のごく微細な凹部とするが、ノズルナット９の締付け力および燃料の圧力などに応じて設計するものとする。
【００２５】
こうした構成の燃料噴射弁の燃料通路シール構造３０において、ノズルナット９よる所定の締付け軸力でのインジェクターハウジング２およびノズルボディ３の締め付けによって、インジェクターハウジング２の第１のシール面２４およびノズルボディ３の第２のシール面２５は互いに密接して高圧シール面２６を形成することになるが、第１のシール面２４および第２のシール面２５において、より面積が小さい圧接シール面３２の部分のみが第２のシール面２５に圧接することになるので、従来のものよりシール面圧が増強され、同じ締付けトルクであっても第１の燃料通路１３および第２の燃料通路１４部分のシール性能を向上させることができる。
【００２６】
さらに、直線Ｘに対してマイクロ凹部３１を対称としたので、シール面圧のバランスを均等にして、燃料漏れに対する安全度を上げることができるとともに、エンドミルなどによるプログラミング加工が容易となって、単純かつ簡単な構成で燃料の高圧化にともなう燃料漏れに対処することができる。
なお、マイクロ凹部３１については、直線Ｘに加えて直線Ｙに対してもこれを対称形（線対称）とすることもできるし、直線Ｘおよび直線Ｙに直交する直線（スプリング室１９の中心１９Ｃ、すなわち、インジェクターハウジング２ないしノズルボディ３などのボディの中心を通る直線）のまわりにこれを対称形（回転対称）としてもよい。
【００２７】
図３は、本発明の第２の実施の形態による燃料噴射弁の燃料通路シール構造４０におけるインジェクターハウジング２部分の要部拡大断面図、図４は、同、インジェクターハウジング２の底面図であって、燃料通路シール構造４０は、燃料通路シール構造３０（図２）におけるよりさらに対称性を増したマイクロ凹部４１をインジェクターハウジング２の第１のシール面２４（底面）に形成してあるとともに、一対の第１の位置決め穴６に加えて、第１の位置決め穴６と同一の直径を有する追加穴６Ａを第１の燃料通路１３の反対側に形成してある。
【００２８】
すなわち、マイクロ凹部４１は、前記直線Ｘに対して対称形であり、扇状領域２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃおよび２４Ｄにおいてそれぞれほぼ同等の面積を有する扇状凹部４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃおよび４１Ｄからなっている。
【００２９】
なお、追加穴６Ａは、第１の燃料通路１３とは反対側の直線Ｘ上であって、他の一対の第１の位置決め穴６の中間位置に位置している。
また、追加穴６Ａの位置および大きさは、マイクロ凹部４１およびその扇状凹部４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃおよび４１Ｄの位置ないし形状および大きさに合わせて、マイクロ凹部４１の形状が直線Ｘおよび直線Ｙに対してともに対称形であってもよく、好ましくは、扇状領域２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃおよび２４Ｄにおいてそれぞれ均等な面積を有するものであれば、これを任意に設計可能である。
もちろんマイクロ凹部４１は、マイクロ凹部３１の場合と同様に、直線Ｘに加えて直線Ｙに対してもこれを対称形（線対称）とすることもできるし、直線Ｘおよび直線Ｙに直交する直線（スプリング室１９の中心１９Ｃ、すなわち、インジェクターハウジング２ないしノズルボディ３などのボディの中心を通る直線）のまわりにこれを対称形（回転対称）としてもよい。
【００３０】
したがって、第１のシール面２４は、上述のようなほぼ円形ないし鼓形状のマイクロ凹部４１と、第１のシール面２４におけるマイクロ凹部４１のまわりを囲むマイクロ凹部４１以外の圧接シール面４２と、からなり、圧接シール面４２に第１の燃料通路１３および追加穴６Ａが位置し、マイクロ凹部４１内に他の一対の第１の位置決め穴６が位置することになる。
【００３１】
こうした構成の燃料噴射弁の燃料通路シール構造４０において、図１および図２に示した燃料通路シール構造３０と同様に、ノズルナット９よる所定の締付け軸力でのインジェクターハウジング２およびノズルボディ３の締め付けによって、インジェクターハウジング２の第１のシール面２４およびノズルボディ３の第２のシール面２５は互いに密接して高圧シール面２６を形成することになるが、第１のシール面２４および第２のシール面２５において、より面積が小さい圧接シール面４２の部分のみが第２のシール面２５に圧接することになるので、従来のものよりシール面圧が増強され、同じ締付けトルクであっても第１の燃料通路１３および第２の燃料通路１４部分のシール性能を向上させることができる。
【００３２】
さらに、直線Ｘに対してマイクロ凹部４１を対称とするとともに、直線Ｙに対してもマイクロ凹部４１を対称に近い形状としてあるので、シール面圧のバランスを第１のシール面２４においてさらに均等にして、燃料漏れに対する安全度を上げることができるとともに、エンドミルなどによるプログラミング加工が容易となって、単純かつ簡単な構成で燃料の高圧化にともなう燃料漏れに対処することができる。
【００３３】
図５は、それぞれの扇状領域２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄにおけるインジェクターハウジング２とノズルボディ３との間の接触面積のグラフ、図６は、同、インジェクターハウジング２の第１のシール面２４およびノズルボディ３の第２のシール面２５における研磨時の平面度、ないし必要な加工量のグラフである。
図５に示すように、追加穴６Ａがない場合（点線）には、追加穴６Ａがある場合（実線）に比較して、扇状領域２４Ａ、２４Ｂより扇状領域２４Ｃ、２４Ｄの方が接触面積が多くなる。
したがって、追加穴６Ａを形成した方が、より均一なシール面圧を得ることができる。
【００３４】
また、図６に示すように、追加穴６Ａがない場合（点線）には、追加穴６Ａがある場合（実線）に比較して、扇状領域２４Ｃ、２４Ｄより扇状領域２４Ａ、２４Ｂの方研磨時の平面度を落として上記接触面積を減少させる必要があり、追加穴６Ａがある場合（実線）の方がシール面２４、２５における加工量を一定化して、平均高さをほぼ一定とすることができる。
したがって、追加穴６Ａを形成した方が、加工処理をより均一化することができる。
【００３５】
なお、上述のような本発明におけるマイクロ凹部３１（図２）およびマイクロ凹部４１（図４）は、ノズルボディ３の上面側（第２のシール面２５）にこれを形成することもできる。
【００３６】
また、マイクロ凹部３１およびマイクロ凹部４１は、ノズルボディ３など燃料噴射ノズルと接合するボディを有する製品はもちろん、第１の燃料通路１３および第２の燃料通路１４のような互いに連通する高圧燃料通路を接合する部分、さらには高圧燃料をシールするための一般的な材料および熱処理を施した部品に採用可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、インジェクターハウジングあるいはノズルボディのシール面に両部材の接触を中心側において回避するマイクロ凹部を形成したので、シール面圧を増強可能として、燃料漏れに対する安全度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による燃料噴射弁の燃料通路シール構造３０におけるインジェクターハウジング２部分の要部拡大断面図である。
【図２】同、インジェクターハウジング２の底面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態による燃料噴射弁の燃料通路シール構造４０におけるインジェクターハウジング２部分の要部拡大断面図である。
【図４】同、インジェクターハウジング２の底面図である。
【図５】同、それぞれの扇状領域２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄにおけるインジェクターハウジング２とノズルボディ３との間の接触面積のグラフである。
【図６】同、インジェクターハウジング２の第１のシール面２４およびノズルボディ３の第２のシール面２５における研磨時の平面度、ないし必要な加工量のグラフである。
【図７】従来からの燃料噴射弁１の要部断面図である。
【図８】同、インジェクターハウジング２部分の底面図である。
【符号の説明】
１燃料噴射弁（図７）
２インジェクターハウジング（第１のボディ）
２Ａインジェクターハウジング２の外縁部（すなわち、第１のシール面２４および第２のシール面２５の外縁部、図２、図４）
３ノズルボディ（第２のボディ）
４ノズルニードル
４Ａノズルニードル４の受圧部
５背圧制御部
６第１の位置決め穴
６Ａ追加穴（図４）
７第２の位置決め穴
８位置決めピン
９ノズルナット
１０燃料タンク
１１燃料ポンプ
１２コモンレール（蓄圧器）
１３第１の燃料通路
１３Ｃ第１の燃料通路１３の中心（図２、図４、図８）
１４第２の燃料通路
１５燃料溜まり室
１６燃料還流路（リーク通路）
１７噴射孔
１８シート部
１９スプリング室（リーク通路、第１の摺動孔）
１９Ｃスプリング室１９の中心（図２、図４、図８）
２０スプリングシート
２１ノズルスプリング
２２バルブピストン
２３クリアランスシール孔（第２の摺動孔）
２４第１のシール面
２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄ扇状領域（図２、図４）
２５第２のシール面
２６高圧シール面
３０燃料噴射弁１の燃料通路シール構造（第１の実施の形態、図１、図２）
３１マイクロ凹部
３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ放射状凹部（図２）
３２圧接シール面
４０燃料噴射弁１の燃料通路シール構造（第２の実施の形態、図３、図４）
４１マイクロ凹部
４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄ扇状凹部（図４）
４２圧接シール面
Ｘスプリング室１９の中心１９Ｃと第１の燃料通路１３の中心１３Ｃとを通る直線（図２、図４、図８）
Ｙ中心１９Ｃにおいて直線Ｘに直交する直線（図２、図４、図８）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel passage seal structure for a fuel injection valve, and more particularly to a fuel passage seal structure for a fuel injection valve that injects high-pressure fuel supplied from a pressure accumulator (common rail) or the like at a predetermined timing.
[0002]
[Prior art]
A conventional fuel injection valve and its fuel passage seal structure will be outlined with reference to FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view of the main part of the fuel injection valve 1. The fuel injection valve 1 includes an injector housing 2 (first body), a nozzle body 3 (second body), a nozzle needle 4, And a back pressure control unit 5.
[0003]
Positioning in which two or more first positioning holes 6 are formed in the injector housing 2 and the same number of second positioning holes 7 are formed in the nozzle body 3 and are inserted into the first positioning holes 6 and the second positioning holes 7, respectively. The positions of the pins 8 are aligned with each other, the nozzle body 3 is attached to the tip of the injector housing 2 with a nozzle nut 9, and the back pressure control unit 5 is provided above the nozzle body 3.
The fuel from the fuel tank 10 is stored in the common rail 12 (pressure accumulator) as high pressure by the fuel pump 11, and high pressure fuel is supplied to the fuel injection valve 1.
That is, a first fuel passage 13 is formed in the injector housing 2, a second fuel passage 14 is formed in the nozzle body 3, and a fuel reservoir chamber 15 is formed opposite to the pressure receiving portion 4A of the nozzle needle 4, and a common rail is formed there. The high-pressure fuel from 12 can always be supplied.
Further, a part of the first fuel passage 13 is extended upward in the drawing to form a fuel recirculation passage 16 from the back pressure control portion 5 portion so that fuel can be recirculated to the fuel tank 10. The fuel return path 16 forms a fuel leak path together with a spring chamber 19 (first sliding hole) described later.
[0004]
The nozzle body 3 is formed with an arbitrary number of fuel injection holes 17 at the tip thereof, and the tip of the nozzle needle 4 is seated on the sheet portion 18 connected to the injection hole 17 to close the injection hole 17. When the needle 4 is lifted from the seat portion 18, the injection hole 17 is opened and fuel can be injected.
[0005]
A spring chamber 19 (first sliding hole) is formed in the central portion of the injector housing 2 above the nozzle needle 4 to urge the spring seat 20 and the nozzle needle 4 toward the seat portion 18 in the seat direction. And a valve piston 22 that abuts against the spring seat 20 from above.
By controlling the valve piston 22 by the back pressure control unit 5, that is, by controlling the back pressure of the nozzle needle 4, the seat and lift of the nozzle needle 4 are controlled via the spring seat 20.
The upper part of the nozzle needle 4 can slide in the clearance seal hole 23 (second sliding hole) of the nozzle body 3. The spring chamber 19 communicates with the fuel return passage 16 on the low pressure side, and the nozzle body 3 separates the high pressure side (fuel reservoir chamber 15) and the low pressure side (spring chamber 19) at the clearance seal hole 23. ing.
[0006]
The injector housing 2 has a first seal surface 24 orthogonal to the length direction on the bottom surface, and the nozzle body 3 has a second seal surface 25 orthogonal to the length direction on the top surface.
By tightening the nozzle nut 9 with a predetermined seat tightening force, the first seal surface 24 and the second seal surface 25 ensure a predetermined surface pressure, and a high-pressure seal surface 26 is formed between the first and second high-pressure fuels. The fuel is prevented from leaking out of the fuel injection valve 1 from the first fuel passage 13 and the second fuel passage 14 through which the fuel gas passes. When fuel leakage occurs, there is a problem that fuel is mixed into engine oil and lubricity is lowered.
[0007]
FIG. 8 is a bottom view of the injector housing 2 and shows the relative positions of the first fuel passage 13 and the pair of first positioning holes 6.
That is, as shown in the figure, the pair of first positioning holes 6 are respectively provided at positions symmetrical to the straight line X connecting the center 19C of the spring chamber 19 (injector housing 2) and the center 13C of the first fuel passage 13. It is formed.
[0008]
In the fuel injection valve 1 having such a configuration, the sealing performance is generally improved by increasing the tightening force of the nozzle nut 9 at the high-pressure seal surface 26 formed by the first seal surface 24 and the second seal surface 25. It has been broken.
However, when the internal pressures of the first fuel passage 13 and the second fuel passage 14 become extremely high, it is difficult to cope with the increase in the tightening force of the nozzle nut 9 alone, and the injector housing 2 and the nozzle body 3 already exist. Even if the material and heat treatment are improved, there is a problem that the allowable surface pressure on the high-pressure seal surface 26 is limited due to material strength, and there is a risk of fuel leakage.
In particular, the fuel injection valve 1 having the common rail 12 is different from the conventional jerk type fuel injection valve or its nozzle body in its high-pressure portion (first fuel passage 13, second fuel passage 14 and fuel reservoir). Since the rail pressure from the common rail 12 is pressurized in the chamber 15), it is necessary to increase the seal surface pressure of the high pressure seal surface 26 corresponding to the high pressure injection. Since the fuel leakage from the high-pressure seal surface 26 leads to fuel leakage to the outside of the fuel injection valve 1, a reliable seal is necessary.
[0009]
Examples of this type of fuel injection valve include JP-A-7-317631, JP-A-8-165965, and JP-A-9-242649.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been considered in view of the above-mentioned problems. The seal surface pressure between the first body such as the injector housing and the second body such as the nozzle body is increased to ensure fuel leakage. It is an object of the present invention to provide a fuel passage seal structure for a fuel injection valve that can be prevented.
[0011]
Another object of the present invention is to provide a fuel passage seal structure for a fuel injection valve that can improve the seal surface pressure without changing the size or tightening force of the nozzle nut.
[0012]
Further, the present invention provides a fuel passage seal structure for a fuel injection valve that achieves equalization of the joint surface at the seal surface, stabilizes the surface pressure distribution, ensures the target surface pressure, and improves safety against fuel leakage. The issue is to provide.
[0013]
Another object of the present invention is to provide a fuel passage seal structure for a fuel injection valve that can improve the sealing performance of the fuel passage portion without affecting the performance of the fuel injection valve or the engine.
[0014]
Further, the present invention provides a fuel passage seal structure for a fuel injection valve that can prevent leakage of high-pressure fuel by simple means without significantly changing the injector housing, nozzle body, etc., with respect to a conventional fuel injection valve. The issue is to provide.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention provides a seal surface between a first body such as an injector housing and a second body such as a nozzle body in a region excluding the high pressure fuel passage and the outer edge of the seal surface, that is, on the center side. Focusing on the formation of a slightly shallow micro-recess over a predetermined area, a first fuel passage for high-pressure fuel is formed, and a first seal surface surrounding the first fuel passage is provided. A second body having a first sealing surface and a second sealing surface facing the first sealing surface, and communicating with the first fuel passage so that the high pressure fuel can be supplied to the injection hole of the high pressure fuel; A fuel passage seal structure for a fuel injection valve having a second body in which a fuel passage is formed, wherein the first seal surface of the first body or the second seal face In at least one of the second sealing surfaces of the di, avoid the first fuel passage and the second fuel passage and the outer edge portions of the first body and the second body. Thus, the fuel passage seal structure of the fuel injection valve is characterized in that a slightly shallow micro concave portion is formed over a predetermined area.
[0016]
The micro recess may be symmetrical with respect to a straight line passing through the center of the body. The straight line passing through the center of the body may be a straight line in the radial direction of the body or a straight line in the axial direction, and the target shape may be line symmetric or rotationally symmetric.
[0017]
The positions of the first body and the second body are determined by positioning pins inserted into the positioning holes, and an additional hole having a diameter corresponding to the positioning hole is formed in the sealing surface. Thus, the micro concave portion can be made symmetrical.
[0018]
By forming the additional hole on the opposite side of the fuel passage, the shape of the micro concave portion can be made symmetrical with respect to at least one of the straight lines orthogonal to each other.
[0019]
In the fuel passage sealing structure of the fuel injection valve according to the present invention, the high pressure fuel passage and the outer edge of the sealing surface are provided on the seal surface between the first body such as the injector housing and the second body such as the nozzle body. Since a slightly shallow micro-recess is formed in the removed area over a predetermined area, when the first body and the second body are brought into close contact with each other with a predetermined tightening torque, the close contact area is smaller than in the conventional case. The sealing performance can be improved by increasing the sealing surface pressure even with torque.
[0020]
In addition, if an additional hole having a diameter equivalent to that of the positioning hole is formed so that the shape of the micro concave portion can be made symmetrical with respect to the straight lines orthogonal to each other, the joint surface is entirely formed on the seal surface. The close pressure can be equalized and the safety of fuel leakage can be further improved.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, a fuel passage seal structure 30 for a fuel injection valve according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. However, the same parts as those in FIGS. 7 and 8 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a main portion of an injector housing 2 portion in a fuel passage seal structure 30 of the fuel injection valve 1, and FIG. 2 is a bottom view of the injector housing 2. The fuel passage seal structure 30 is, for example, The first fuel passage 13 and the outer edge 2A of the injector housing 2 (that is, the outer edges of the first seal surface 24 and the second seal surface 25) on the bottom surface (first seal surface 24) of the injector housing 2, and In a region excluding the pair of first positioning holes 6, a very shallow micro concave portion 31 is formed symmetrically with a predetermined shape and area.
[0022]
That is, the micro concave portion 31 is located between the outer edge portion 2A of the injector housing 2 and the spring chamber 19 (first sliding hole), and the outermost edge portion is the first fuel passage 13 and the pair of first positioning holes. 6 and the outer edge 2 </ b> A of the injector housing 2 are avoided, and these are symmetric with respect to the straight line X passing through the center 19 </ b> C of the spring chamber 19 and the center 13 </ b> C of the first fuel passage 13 around the spring chamber 19. This is formed.
Further, the micro concave portions 31 are respectively located in the fan-shaped regions 24A, 24B, 24C, and 24D that are divided into four by the straight line Y and the straight line X orthogonal to the straight line X at the center 19C, and are directed radially outward from the center 19C. The radial recesses 31A, 31B, 31C and 31D have substantially the same area.
[0023]
Accordingly, the first seal surface 24 includes the substantially concave micro-recess 31 as described above, and the pressure-contact seal surface 32 other than the micro-recess 31 surrounding the micro-recess 31 in the first seal surface 24. Thus, the first fuel passage 13 and the pair of first positioning holes 6 are opened at the pressure contact seal surface 32.
[0024]
The size of the micro concave portion 31 is a very small concave portion having a depth of, for example, about 0.013 mm, which is the minimum processing limit by an end mill or the like, but designed according to the tightening force of the nozzle nut 9 and the fuel pressure. And
[0025]
In the fuel passage seal structure 30 of the fuel injection valve having such a configuration, the first seal surface 24 and the nozzle body 3 of the injector housing 2 are tightened by tightening the injector housing 2 and the nozzle body 3 with a predetermined tightening axial force by the nozzle nut 9. The second seal surface 25 is in close contact with each other to form the high-pressure seal surface 26, but only the portion of the pressure seal surface 32 having a smaller area in the first seal surface 24 and the second seal surface 25. Is in pressure contact with the second seal surface 25, so that the seal surface pressure is enhanced compared to the conventional one, and the sealing performance of the first fuel passage 13 and the second fuel passage 14 is the same even with the same tightening torque. Can be improved.
[0026]
Further, since the micro concave portion 31 is symmetric with respect to the straight line X, the balance of the seal surface pressure can be made uniform, the safety against fuel leakage can be increased, and the programming process by an end mill or the like is facilitated. In addition, it is possible to cope with fuel leakage accompanying the increase in fuel pressure with a simple configuration.
In addition to the straight line X, the micro concave portion 31 can be symmetric (line symmetric) with respect to the straight line Y, or a straight line orthogonal to the straight line X and the straight line Y (the center 19C of the spring chamber 19). That is, it may be symmetrical (rotationally symmetric) around a straight line passing through the center of the body such as the injector housing 2 or the nozzle body 3.
[0027]
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the injector housing 2 part in the fuel passage seal structure 40 of the fuel injection valve according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a bottom view of the injector housing 2. The fuel passage seal structure 40 is formed with a micro concave portion 41 having further increased symmetry on the first seal surface 24 (bottom surface) of the injector housing 2 as compared with the fuel passage seal structure 30 (FIG. 2). In addition to the first positioning hole 6, an additional hole 6 A having the same diameter as the first positioning hole 6 is formed on the opposite side of the first fuel passage 13.
[0028]
That is, the micro concave portion 41 is symmetric with respect to the straight line X, and includes fan-shaped concave portions 41A, 41B, 41C, and 41D having substantially the same area in each of the fan-shaped regions 24A, 24B, 24C, and 24D.
[0029]
The additional hole 6 </ b> A is located on the straight line X opposite to the first fuel passage 13 and at an intermediate position between the other pair of first positioning holes 6.
Further, the position and size of the additional hole 6A are set so that the shape of the micro concave portion 41 is relative to the straight line X and the straight line Y in accordance with the position, shape and size of the micro concave portion 41 and its fan-shaped concave portions 41A, 41B, 41C and 41D. Both of them may be symmetrical. Preferably, the fan-shaped regions 24A, 24B, 24C and 24D can be arbitrarily designed as long as they have equal areas.
Of course, as in the case of the micro concave portion 31, the micro concave portion 41 can be symmetric (line symmetric) with respect to the straight line Y in addition to the straight line X, or a straight line orthogonal to the straight line X and the straight line Y. This may be symmetrical (rotational symmetry) around (the center 19C of the spring chamber 19, that is, a straight line passing through the center of the body such as the injector housing 2 or the nozzle body 3).
[0030]
Therefore, the first sealing surface 24 includes the substantially circular or drum-shaped micro concave portion 41 as described above, and the pressure sealing surface 42 other than the micro concave portion 41 surrounding the micro concave portion 41 in the first sealing surface 24; The first fuel passage 13 and the additional hole 6A are located on the pressure seal surface 42, and the other pair of first positioning holes 6 are located in the micro concave portion 41.
[0031]
In the fuel passage seal structure 40 of the fuel injection valve having such a configuration, similarly to the fuel passage seal structure 30 shown in FIGS. 1 and 2, the injector housing 2 and the nozzle body 3 with a predetermined tightening axial force by the nozzle nut 9. By tightening, the first sealing surface 24 of the injector housing 2 and the second sealing surface 25 of the nozzle body 3 are in close contact with each other to form a high-pressure sealing surface 26. In the seal surface 25, only the portion of the pressure contact seal surface 42 having a smaller area is in pressure contact with the second seal surface 25, so that the seal surface pressure is increased as compared with the conventional one, and even with the same tightening torque. The sealing performance of the first fuel passage 13 and the second fuel passage 14 can be improved.
[0032]
Further, since the micro concave portion 41 is symmetric with respect to the straight line X and the micro concave portion 41 is also nearly symmetrical with respect to the straight line Y, the balance of the seal surface pressure is made more uniform on the first seal surface 24. As a result, the degree of safety against fuel leakage can be increased, and programming by an end mill or the like can be facilitated, and the fuel leakage accompanying the increase in fuel pressure can be dealt with with a simple and simple configuration.
[0033]
FIG. 5 is a graph of the contact area between the injector housing 2 and the nozzle body 3 in each of the fan-shaped regions 24A, 24B, 24C, and 24D. FIG. 6 is a graph showing the first sealing surface 24 and the nozzle of the injector housing 2 in FIG. 4 is a graph of the flatness at the time of polishing on the second seal surface 25 of the body 3 or a required processing amount.
As shown in FIG. 5, when the additional hole 6A is not present (dotted line), the fan-shaped regions 24C and 24D have a contact area that is larger than the fan-shaped regions 24A and 24B as compared to the case where the additional hole 6A is present (solid line). Become more.
Therefore, a more uniform sealing surface pressure can be obtained by forming the additional hole 6A.
[0034]
In addition, as shown in FIG. 6, when there is no additional hole 6A (dotted line), the fan-shaped regions 24A and 24B are more polished than the fan-shaped regions 24C and 24D compared to the case where the additional hole 6A is present (solid line). When the additional hole 6A is present (solid line), the processing amount in the sealing surfaces 24 and 25 should be made constant, and the average height should be made almost constant. Can do.
Therefore, it is possible to make the processing more uniform by forming the additional hole 6A.
[0035]
In addition, the micro recessed part 31 (FIG. 2) and the micro recessed part 41 (FIG. 4) in this invention as mentioned above can also be formed in the upper surface side (2nd sealing surface 25) of the nozzle body 3. FIG.
[0036]
The micro concave portion 31 and the micro concave portion 41 are not only products having a body joined to the fuel injection nozzle such as the nozzle body 3 but also the high pressure fuel passages communicating with each other such as the first fuel passage 13 and the second fuel passage 14. It is possible to employ a general material for sealing a high-pressure fuel and a heat-treated part.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the micro concave portion that avoids contact between the two members on the center side is formed on the seal surface of the injector housing or the nozzle body, so that the seal surface pressure can be increased and the safety against fuel leakage is increased. Can be improved.
[Brief description of the drawings]
1 is an enlarged cross-sectional view of a main part of an injector housing 2 portion in a fuel passage seal structure 30 of a fuel injection valve according to a first embodiment of the present invention;
2 is a bottom view of the injector housing 2. FIG.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of an injector housing 2 portion in a fuel passage seal structure 40 of a fuel injection valve according to a second embodiment of the present invention.
4 is a bottom view of the injector housing 2. FIG.
FIG. 5 is a graph of the contact area between the injector housing 2 and the nozzle body 3 in each of the fan-shaped regions 24A, 24B, 24C, and 24D.
FIG. 6 is a graph of the flatness or required processing amount at the time of polishing in the first seal surface 24 of the injector housing 2 and the second seal surface 25 of the nozzle body 3;
7 is a cross-sectional view of a main part of a conventional fuel injection valve 1. FIG.
FIG. 8 is a bottom view of the injector housing 2 portion.
[Explanation of symbols]
1 Fuel injection valve (Fig. 7)
2 Injector housing (first body)
2A The outer edge of the injector housing 2 (ie, the outer edges of the first sealing surface 24 and the second sealing surface 25, FIGS. 2 and 4)
3 Nozzle body (second body)
4 Nozzle needle 4A Pressure receiving portion 5 of nozzle needle 4 Back pressure control portion 6 First positioning hole 6A Additional hole (FIG. 4)
7 Second positioning hole 8 Positioning pin 9 Nozzle nut 10 Fuel tank 11 Fuel pump 12 Common rail (pressure accumulator)
13 1st fuel passage 13C Center of the 1st fuel passage 13 (Drawing 2, 4, and 8)
14 Second fuel passage 15 Fuel reservoir chamber 16 Fuel return passage (leak passage)
17 injection hole 18 seat part 19 spring chamber (leak passage, first sliding hole)
19C The center of the spring chamber 19 (FIGS. 2, 4, and 8)
20 Spring seat 21 Nozzle spring 22 Valve piston 23 Clearance seal hole (second sliding hole)
24 1st sealing surface 24A, 24B, 24C, 24D Fan-shaped area | region (FIG. 2, FIG. 4)
25 Second seal surface 26 High-pressure seal surface 30 Fuel passage seal structure of the fuel injection valve 1 (first embodiment, FIGS. 1 and 2)
31 Micro recess 31A, 31B, 31C, 31D Radial recess (FIG. 2)
32 Pressure seal surface 40 Fuel passage seal structure of fuel injection valve 1 (second embodiment, FIGS. 3 and 4)
41 Micro recessed part 41A, 41B, 41C, 41D Fan-shaped recessed part (FIG. 4)
42 Pressure seal surface X A straight line passing through the center 19C of the spring chamber 19 and the center 13C of the first fuel passage 13 (FIGS. 2, 4, and 8)
Y A straight line orthogonal to the straight line X at the center 19C (FIGS. 2, 4, and 8)

Claims

A low pressure spring chamber is formed in the center of the spring chamber, and a first fuel passage for high pressure fuel is formed on the outer peripheral side of the spring chamber, and a first seal surface surrounding the first fuel passage is formed. A first body having a second sealing surface opposed to the first sealing surface and communicating with the first fuel passage so that the high-pressure fuel can be supplied to the injection hole of the high-pressure fuel. A fuel passage sealing structure for a fuel injection valve, the second body having two fuel passages formed therein,
At least one of the first seal surface of the first body and the second seal surface of the second body, the first fuel passage and the second fuel passage, and the first Avoiding the outer edges of each of the body and the second body, and forming a slightly shallow micro recess over a predetermined area in communication with the spring chamber,
The seal surface facing the fuel passage is divided by a first straight line connecting the center of the spring chamber and the center of the fuel passage, and a second straight line orthogonal to the first straight line at the center of the spring chamber. Forming a pressure seal surface other than the micro concave portion surrounding the micro concave portion so as to be symmetric with respect to the center of the spring chamber;
Fuel in the fuel injection valve, wherein the pressure contact seal surface other than the micro-concave portion divided by the first straight line and the second straight line to form the pressure contact seal surface so as to have the same area, respectively Passage seal structure.

While positioning the first body and the second body with a positioning pin inserted into the positioning hole,
2. The fuel passage seal structure for a fuel injection valve according to claim 1, wherein the micro concave portion is made symmetrical by forming an additional hole having a diameter corresponding to the positioning hole in the sealing surface.

By forming the additional hole on the opposite side of the fuel passage, at least one of a straight line connecting the center of the spring chamber and the center of the fuel passage and a straight line orthogonal to the straight line at the center of the spring chamber. The fuel passage seal structure for a fuel injection valve according to claim 2, wherein the shape of the micro concave portion is symmetrical with respect to the fuel injection valve.

A low pressure spring chamber is formed in the center of the spring chamber, and a first fuel passage for high pressure fuel is formed on the outer peripheral side of the spring chamber, and a first seal surface surrounding the first fuel passage is formed. A first body having a second sealing surface opposed to the first sealing surface and communicating with the first fuel passage so that the high-pressure fuel can be supplied to the injection hole of the high-pressure fuel. A fuel injection valve having a second body forming two fuel passages,
At least one of the first seal surface of the first body and the second seal surface of the second body, the first fuel passage and the second fuel passage, and the first Avoiding the outer edges of each of the body and the second body, and forming a slightly shallow micro recess over a predetermined area in communication with the spring chamber,
The seal surface facing the fuel passage is divided by a first straight line connecting the center of the spring chamber and the center of the fuel passage, and a second straight line orthogonal to the first straight line at the center of the spring chamber. Forming a pressure seal surface other than the micro concave portion surrounding the micro concave portion so as to be symmetric with respect to the center of the spring chamber;
The fuel passage seal structure, characterized in that the pressure contact seal surface other than the micro-concave portion divided by the first straight line and the second straight line to form the pressure contact seal surface so as to have the same area, respectively Fuel injection valve provided.