JP3906534B2

JP3906534B2 - Fuel injection nozzle

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Publication number: JP3906534B2
Application number: JP30270097A
Authority: JP
Inventors: 栄次伊藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-11-05
Filing date: 1997-11-05
Publication date: 2007-04-18
Anticipated expiration: 2017-11-05
Also published as: JPH11141434A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料ポンプより圧送された燃料を内燃機関へ噴射する燃料噴射ノズルに関するもので、特にニードルが燃料噴射口を閉じる着座時に発生するニードルのジャンピングを抑える技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ニードルが燃料噴射口を閉じるべく、ニードルがノズルボディに着座する際に発生するニードルのジャンピングを抑える技術として、特開昭５９−１９０４７２号公報に開示された技術が知られている。
この技術は、図７に示すように、ニードルＪ1 の上端（燃料噴射口とは異った側の端部）に大径のピストンＪ2 を設けるとともに、ノズルボディＪ3 にピストンＪ2 の外径とほぼ同寸の摺動壁Ｊ4 を設け、ピストンＪ2 の下側（燃料噴射側）の摺動壁Ｊ4 内にピストンＪ2 の動きをダンプするダンパ室Ｊ5 （燃料が充填された室）を設けたものである。そして、ピストンＪ2 の側面の下側に、ダンパ室Ｊ5 に連通する切欠Ｊ6 が設けられ、また摺動壁Ｊ4 の上側に、ピストンＪ2 との間に空隙を形成するための径大部Ｊ7 が設けられたものである。
【０００３】
上記のごとく設けられた従来の燃料噴射ノズルは、ニードルＪ1 とともにピストンＪ2 が上側（燃料噴射口を開く方向）に所定量以上に移動すると、ピストンＪ2 の外周の切欠Ｊ6 の上端が径大部Ｊ7 の空隙に連通して、ダンパ室Ｊ5 が開放されてピストンＪ2 のダンプが解除されるもので、逆に、ニードルＪ1 が下側（燃料噴射口を閉じる方向）に移動する際は、ピストンＪ2 の移動途中でピストンＪ2 の切欠Ｊ6 と、径大部Ｊ7 による空隙との連通が遮断されることとなり、ニードルＪ1 およびピストンＪ2 の動きがダンプされるものである。
この結果、ニードルＪ1 が燃料噴射口を閉じる際、ニードルＪ1 がノズルボディＪ3 に着座する寸前からニードルＪ1 の動きがダンプされるため、ニードルＪ1 の着座時に生じるジャンピングが抑えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記に示した従来の燃料噴射ノズルでは、ダンプの解除位置および開始位置は、切欠Ｊ6 の上端位置と、径大部Ｊ7 の下端位置とによって設定されるわけであるが、ニードルＪ1 の着座部分を基準として、切欠Ｊ6 の上端までの距離と、径大部Ｊ7 の下端までの距離とを測定して、その距離差を調節する必要がある。ニードルＪ1 の着座部分を基準として、切欠Ｊ6 の上端までの距離と、径大部Ｊ7 の下端までの距離とを、容易に且つ高い精度で測定するのは困難であり、ダンプ距離の調節が困難であった。
【０００５】
また、燃料噴射ノズルには、高い精度の弁性能が要求される。しかしながら、従来の技術では、ニードルＪ1 のダンパ効果が常に弁性能に付加されることとなる。このため、燃料噴射ノズルに求められる弁性能のチェックが困難となり、弁性能にバラツキが生じやすい。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ニードルが燃料噴射口を閉じる着座時におけるニードルのジャンピングを抑えるとともに、ノズル体格に制限されることなくダンプ距離の調節と弁性能のチェックが容易な燃料噴射ノズルの提供にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１の手段〕
請求項１を採用することにより、次の作用と効果を奏する。
（燃料の供給圧力の上昇時の作用）
燃料噴射ノズルに噴射燃料が供給されると、燃料の供給圧力によってニードルへ燃料噴射口が開く方向の力が発生する。供給圧力の上昇に伴い、ニードルおよびピストンに加わる供給圧力の力が、第１付勢手段の付勢力よりも大きくなると、第１付勢手段の付勢力に打ち勝ってニードルおよびピストンが燃料噴射口を開く方向へ移動する。
【０００８】
この移動量がプレリフト量に達すると、ニードルおよびピストンには、第１付勢手段の付勢力の他に、第２付勢手段の付勢力が、バネ座、バネ座押圧部材を介して加えられる。そして、供給圧力がさらに上昇し、ニードルおよびピストンに加わる供給圧力の力が、第１付勢手段と第２付勢手段との付勢力よりも大きくなると、ニードルおよびピストンが、さらに燃料噴射口を開く方向へ移動する。
【０００９】
ここで、ニードルおよびピストンが燃料噴射口を開く方向へ移動する際、その移動量がプレリフト量に達するまでの間は、連通路がバネ座によって閉じられた状態となるため、第１ダンパ室が外部と閉塞状態となってピストンおよびニードルの動きをダンプするが、ダンパ効果を発生する範囲がニードルおよびピストンの立ち上がり部分であるため、ピストンおよびニードルに与えるダンパ効果は小さい。そして、ニードルおよびピストンの移動量がプレリフト量よりも大きくなると、ピストンがバネ座押圧部材を押圧して、バネ座がチップパッキングから離れる。つまり、連通路が開かれる。この結果、第１ダンパ室が開放され、第１ダンパ室によるピストンのダンパ効果がなくなる。
【００１０】
なお、ニードルおよびピストンが燃料噴射口を開く方向へ移動する際、第２ダンパ室は逃がし孔を介して常にノズルホルダ内のバネ室に連通しているため、逃がし孔の径により第２ダンパ室によるピストンのダンパ効果を可変でき、ノズルリフトの立ち上がり特性を変更できる。
【００１１】
（燃料の供給圧力の下降時の作用）
燃料の供給圧力が下降し、ニードルおよびピストンが燃料噴射口を閉じる方向へ移動する際、ニードルおよびピストンの移動量がプレリフト量まで低下するまでの間は、第１、第２付勢手段の付勢力によって、ニードルおよびピストンが燃料噴射口を閉じる方向へ移動する。この時、バネ座押圧部材によってバネ座がチップパッキングから離されて連通路が開かれた状態となる。この結果、第１ダンパ室が開放された状態となり、ニードルおよびピストンは、ダンパ効果に阻害されることなく、燃料噴射口を閉じる方向へ移動する。
【００１２】
ニードルおよびピストンの移動量がプレリフト量よりも小さくなると、第２付勢手段の付勢力がなくなる。また、バネ座がチップパッキングに当接し、連通路が閉じられた状態となる。このため、第１ダンパ室がダンパ効果を発生して、移動速度ののったピストンおよびニードルの動きをダンプする。この結果、ニードルがノズルボディに着座する際の速度が抑えられて、ニードルのジャンピングが抑えられる。
【００１３】
（請求項１の効果）
上記の作用で示したように、ニードルがノズルボディに着座する際のジャンピングが抑えられる。
プレリフト量を測定するのみで、ダンプ距離が測定できる。つまり、プレリフト量を調節するのみで、ダンプ距離が調節できるため、従来に比較してダンプ距離の調節が容易になる。
【００１４】
弁性能のチェック時に、容易にダンパ効果が発生しないようにできる。具体的な一例を示すと、ノズルボディ単品とニードル単品とでは、ダンパ効果が発生しない。このように、ダンパ効果の影響を受けることなく弁性能をチェックできるため、高い精度で弁性能をチェックでき、弁性能に優れ、且つ弁性能のバラツキの少ない燃料噴射ノズルを作成できる。
【００１５】
ここで、例えば、連通路をチップパッキングの端面に開口させた場合、第１ダンパ室の圧力を開放するための連通路の開口面積を大きくするには、連通路の断面積を大きく確保する必要が生じ、適用できるチップパッキング径に制限が生じてしまう。
しかるにこの請求項１の発明では、連通路はバネ座側において、面取り部に開口して設けられている。このため、第１ダンパ室の圧力を開放するための連通路の開口面積は、（面取り部の外径）×π×（最大リフト量−プレリフト量）と充分確保でき、適用できるノズル体格の制限を受けなくなる。つまり、チップパッキング径が小径でも、第１ダンパ室の圧力を開放するための連通路の開口面積を大きくできる。即ち、小径の燃料噴射ノズル〜大径の燃料噴射ノズルまで、上記の効果を得ることができる。
【００１６】
〔請求項２の手段〕
請求項２を採用し、バネ座押圧部材をバネ座と一体に設けることで、部品点数が減るとともに、組付けも容易となる。このため、燃料噴射ノズルの製造コストを抑えることができる。
【００１７】
〔請求項３の手段〕
請求項３を採用し、バネ座押圧部材をピストンと一体に設けることで、プレリフト量が、バネ座が当接するチップパッキングの座面と、バネ座押圧部材との差で測定できる。つまり、プレリフト量の測定が容易となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を３つの実施例および変形例に基づき説明する。
〔第１実施例〕
図１ないし図４は第１実施例を示すもので、図２は燃料噴射ノズルの断面図である。
本実施例の燃料噴射ノズル１は、図示しないディーゼルエンジンの各気筒毎に取り付けられ、図示しない燃料ポンプから圧送された燃料を、直接燃焼室内に霧状に噴射する直接噴射タイプのもので、ニードル２を収容するノズルボディ３、第１、第２付勢手段４、５を収容するノズルホルダ６、ノズルボディ３とノズルホルダ６との間に配置されたチップパッキング７、このチップパッキング７を介してノズルボディ３とノズルホルダ６とを固定するリテーニングナット８から構成される。
【００１９】
ノズルボディ３は、先端部（図示下側）に、燃料を噴射するための燃料噴射口１１を１つまたは複数備える。このノズルボディ３の内部には、棒状のニードル２を摺動自在に保持するための摺動孔１２が形成されている。この摺動孔１２の中間部位には、孔径が広げられた油だまり１３が設けられている。また、ノズルボディ３には、図示上端面（チップパッキング７との当接面）から油だまり１３へ延びる燃料送出路１４が設けられている。なお、この燃料送出路１４は、ノズルホルダ６の燃料供給路１５（後述する）と、チップパッキング７の燃料中継路１６（後述する）と連通して、燃料通路を構成する。
【００２０】
ニードル２は、ノズルボディ３の摺動孔１２内において摺動自在に保持される棒状のもので、先端部（図示下側）がノズルボディ３内に着座、離脱して、燃料噴射口１１を閉塞、開放するものである。ニードル２は、油だまり１３の図示下側（燃料噴射口１１側）が小径に設けられ、油だまり１３の図示上側（ノズルホルダ６側）が大径に設けられている。また、油だまり１３の図示上側部分には、段差による受圧部１７が形成されている。そして、油だまり１３に供給される燃料の圧力が上昇すると、上昇圧力を受圧部１７で受けて、ニードル２を図示上側へ移動する力に変換する。
【００２１】
ニードル２の小径部２ａ（受圧部１７より図示下側）の外径寸法は、ノズルボディ３の摺動孔１２の内径寸法より小さく設けられ、摺動孔１２と小径部２ａとの間で供給燃料が容易に流れるように設けられている。また、ニードル２の大径部２ｂ（受圧部１７より図示上側）の外径寸法は、摺動孔１２の内径寸法より僅かに小さく設けられ、摺動孔１２内でニードル２がふらつくことなく摺動するように設けられている。
【００２２】
ニードル２の燃料噴射口１１とは異なった側（図示上側端部）には、ニードル２の外径寸法よりも大径のピストン１８が一体に設けられている。このピストン１８は、チップパッキング７の大径穴（後述する）の内部に収容されるもので、第１、第２付勢手段４、５の付勢力をニードル２へ伝えるとともに、第１、第２ダンパ室（後述する）のダンパ効果を受けてニードル２の動きを抑制するものである。
【００２３】
ノズルホルダ６は、内部に第１付勢手段４および第２付勢手段５を収容する円筒状のバネ室２１が設けられている。このバネ室２１は、中間の段差２２より図示下側の内径寸法が、図示上側の内径寸法よりも大きく設けられている。また、ノズルホルダ６には、燃料ポンプから圧送された燃料の供給を受ける接続部２３が設けられている。この接続部２３の内部、およびバネ室２１の周囲には、供給された燃料を、チップパッキング７の燃料中継路１６（後述する）、ノズルボディ３の燃料送出路１４を介して、油だまり１３へ送るための燃料供給路１５が設けられている。さらに、ノズルホルダ６の図示上側には、バネ室２１に導かれた燃料を燃料タンク（図示しない）へ戻すための燃料逃がし通路２４が設けられている。
【００２４】
第１付勢手段４は、燃料噴射口１１が閉じる方向にニードル２を常に付勢するもので、第１バネ２５とプレッシャピン２６とから構成される。第１バネ２５は、バネ室２１の段差２２より図示上側に配置される圧縮コイルバネで、その付勢力は、図示上側に配置された第１シム２７の厚みで調節される。プレッシャピン２６は、第１バネ２５の付勢力をピストン１８を介してニードル２に伝えるロッドで、図示上端に第１バネ２５の付勢力を受けるフランジ２８を備える。このプレッシャピン２６は、図示上側がバネ室２１内に設けられたスペーサ２９によって摺動自在に保持されるとともに、図示下端がバネ座３１（後述する）およびバネ座押圧部材３２（後述する）の内部で摺動自在に保持される。なお、スペーサ２９は、第２付勢手段５の第２バネ３３（後述する）の作用で、段差２２に押し付けられた状態でバネ室２１内に配置されたものである。
【００２５】
第２付勢手段５は、ニードル２が燃料噴射口１１を開く方向への移動量が、あらかじめ設定されたプレリフト量（後述する）より多い場合に燃料噴射口１１を閉じる方向にニードル２を付勢するもので、第２バネ３３、バネ座３１、このバネ座３１と一体に設けられたバネ座押圧部材３２から構成される。第２バネ３３は、バネ室２１の段差２２より図示下側に配置される圧縮コイルバネで、その付勢力は、第２バネ３３の図示上側に配置された第２シム３４の厚みで調節される。
【００２６】
バネ座３１は、第２バネ３３の図示下側に配置されて第２バネ３３の付勢力を受けるリング体で、内部にプレッシャピン２６が挿通されるものである。また、バネ座３１は、図１に示すように、図示下面がチップパッキング７の図示上面に当接した状態でチップパッキング７に形成された連通路３５（後述する）を閉じる。
【００２７】
バネ座押圧部材３２は、上述のように、本実施例ではバネ座３１と一体に設けられている。このバネ座押圧部材３２は、図１に示すように、ニードル２が燃料噴射口１１を閉じた状態で、図示下端からピストン１８まで離されて設けられており、バネ座押圧部材３２の図示下端からピストン１８の図示上端までの距離が、プレリフト量ＰＬとなる。つまり、ニードル２およびピストン１８が、図示上側に移動し、移動量がプレリフト量ＰＬに達すると、ピストン１８がバネ座押圧部材３２に当接し、第２バネ３３の付勢力が、ピストン１８を介してニードル２へ伝えられる。なお、ピストン１８がバネ座押圧部材３２に当接した状態で、ニードル２およびピストン１８が図示上側に移動すると、バネ座押圧部材３２の移動とともにバネ座３１も図示上側へ移動し、バネ座３１がチップパッキング７の図示上面から離れる。
【００２８】
チップパッキング７は、ノズルボディ３とノズルホルダ６との間に配置されたものであるため、ノズルボディ３の燃料送出路１４と、ノズルホルダ６の燃料供給路１５とを連通するための燃料中継路１６が設けられている。このチップパッキング７は、内部の図示下側にピストン１８を収容する大径穴３６が形成されており、また図示上側にはプレッシャピン２６とバネ座押圧部材３２が挿通される小径穴３７が形成されている。
【００２９】
大径穴３６の軸方向寸法は、ピストン１８の軸方向寸法より大きく設けられている。そして、大径穴３６と小径穴３７との段差によって最大リフト量ＭＬを決定する規制面３８が構成される。このように設けられることにより、ニードル２が燃料噴射口１１を閉じた状態で、規制面３８とピストン１８とは離されて設けられており、規制面３８とピストン１８の図示上端までの距離が、最大リフト量ＭＬとなる。つまり、ニードル２およびピストン１８が、図示上側に移動し、ピストン１８がチップパッキング７の規制面３８に当接すると、ニードル２の移動量が最大リフト量ＭＬに達したこととなる。
【００３０】
大径穴３６の内径寸法は、ピストン１８の外径寸法よりも、僅かに大径に設けられ、大径穴３６とピストン１８との間から、燃料が容易に通過しないように設けられている。このため、大径穴３６内においてピストン１８の図示下方に形成される第１ダンパ室３６ａ内の体積は、後述する連通路３５を閉じた状態では、容易に体積変化ができなくなり、結果的にピストン１８の動きをダンプするように作用する。
一方、大径穴３６内においてピストン１８の図示上方に形成される第２ダンパ室３６ｂ内は、逃がし孔４１を介してバネ室２１内に常に連通しており、ピストン１８の上昇時に第２ダンパ室３６ｂに溜まった燃料を排出すうように設けられている。
【００３１】
なお、第１、第２ダンパ室３６ａ、３６ｂ内には燃料が充填される。これは、油だまり１３の燃料圧力が、燃料逃がし通路２４側の圧力よりも高いためで、油だまり１３の燃料が、ニードル２と摺動孔１２との間を通って、大径穴３６、小径穴３７、バネ室２１を介して燃料逃がし通路２４に伝えられる。この結果、第１、第２ダンパ室３６ａ、３６ｂ内には常に燃料が充填された状態となる。
【００３２】
チップパッキング７のバネ座３１が着座する着座面と、小径穴３７との角には、面取り加工が施されて面取り部４２が形成されている。そして、チップパッキング７には、面取り部４２と第１ダンパ室３６ａとを連通する連通路３５が形成されている。
この連通路３５は、上下方向に延びる連通孔３５ａと、チップパッキング７の図示下側で連通孔３５ａと第１ダンパ室３６ａとを接続する連通溝３５ｂ（図３参照）とで構成される。そして、バネ座３１がチップパッキング７に着座した状態では、連通路３５の図示上側の出口開口である面取り部４２がバネ座３１によって閉じられ、第１ダンパ室３６ａが容易に体積変化ができなくなって、ピストン１８の動きがダンプされる。また、バネ座３１がチップパッキング７から離れた状態では、連通路３５の図示上側の出口開口である面取り部４２が開かれ、結果的に第１ダンパ室３６ａの容積変化が容易となって、第１ダンパ室３６ａによるピストン１８のダンパ効果がなくなる。
なお、図３の符号４３は、ノズルボディ３、チップパッキング７、ノズルホルダ６の位置決めおよび回転を防止するノックピン（図示しない）が挿通されるピン孔である。
【００３３】
〔実施例の作動〕
次に、上記実施例の作動を、図４を用いて説明する。
（燃料の供給圧力の上昇時の作用）
燃料ポンプが燃料噴射のために燃料を圧送すると、圧送された燃料が、燃料供給路１５、燃料中継路１６、燃料送出路１４を介して油だまり１３に供給される。すると、油だまり１３に供給される燃料の圧力をニードル２の受圧部１７が受け、ニードル２に燃料噴射口１１が開く方向の力が発生する。供給圧力の上昇に伴い、ニードル２およびピストン１８に加わる力が、第１付勢手段４の付勢力よりも大きくなると（図４のａ参照）、第１付勢手段４の付勢力に打ち勝ってニードル２およびピストン１８が燃料噴射口１１を開く方向へ移動する（図４のａからｂ参照）。この結果、燃料噴射口１１が開き始め、油だまり１３に圧送された燃料が燃料噴射口１１より燃焼室内へ噴射される。
【００３４】
ニードル２の移動量がプレリフト量ＰＬに達すると（図４のｂ参照）、ニードル２およびピストン１８には、第１付勢手段４の付勢力の他に、第２付勢手段５の付勢力が、バネ座３１、バネ座押圧部材３２を介して加えられる。そして、供給圧力がさらに上昇し、ニードル２およびピストン１８に加わる供給圧力の力が、第１付勢手段４と第２付勢手段５との付勢力よりも大きくなると（図４のｃ参照）、ニードル２およびピストン１８が、さらに燃料噴射口１１を開く方向へ移動する（図４のｃからｄ参照）。この結果、燃料噴射口１１が更に開き、燃料噴射口１１より燃焼室内へ噴射される燃料噴射量が増加する。
【００３５】
ニードル２の移動量が最大リフト量ＭＬに達すると、ピストン１８の端部が、大径穴３６の規制面３８に当接する（図４のｄ参照）。このため、油だまり１３に供給される燃料圧力が更に上昇しても、ニードル２およびピストン１８のリフトは停止した状態となる（図４のｄからｅ参照）。この結果、燃料噴射口１１の開度は一定となり、一定（最大）の燃料が、燃料噴射口１１より燃焼室内へ噴射される。
【００３６】
ここで、ニードル２およびピストン１８の移動量がプレリフト量ＰＬに達するまでの間は（図４のａからｂ参照）、連通路３５がバネ座３１によって閉じられた状態となる。このため、第１ダンパ室３６ａが外部と閉塞状態となってピストン１８の動きをダンプする。しかし、ダンパ効果を発生する範囲がニードル２およびピストン１８の立ち上がり部分であるため、ピストン１８およびニードル２に与えるダンパ効果は小さい。そして、ニードル２およびピストン１８の移動量がプレリフト量ＰＬよりも大きくなると（図４のｂ以降参照）、ピストン１８がバネ座押圧部材３２を押圧して、バネ座３１がチップパッキング７から離れて、連通路３５が開かれる。この結果、第１ダンパ室３６ａが開放され、第１ダンパ室３６ａによるピストン１８のダンパ効果がなくなり、ニードル２およびピストン１８は素早く最大リフト量ＭＬに移動できる。
【００３７】
なお、ニードル２およびピストン１８が燃料噴射口１１を開く方向へ移動する際、第２ダンパ室３６ｂは逃がし孔４１を介して常にバネ室２１に連通しているため、逃がし孔４１の径により第２ダンパ室３６ｂによるピストン１８のダンパ効果を可変できる。この第１実施例では、後述する第２実施例に比較して逃がし孔４１の径が大きく設けられており、図４に示すように速くニードル２が上昇する特性となっている。
【００３８】
（燃料の供給圧力の下降時の作用）
油だまり１３に供給される燃料の圧力が下降し、ニードル２およびピストン１８が燃料噴射口１１を閉じる方向へ移動する際、ニードル２およびピストン１８の移動量がプレリフト量ＰＬまで低下するまでの間は（図４のｅからｆ参照）、第１、第２付勢手段４、５の付勢力によって、燃料噴射口１１を閉じる方向へ移動する。この下降初期では、バネ座押圧部材３２によってバネ座３１がチップパッキング７から離され、連通路３５が開かれた状態である。このため、第１ダンパ室３６ａは開放された状態であり、第１ダンパ室３６ａによるピストン１８へのダンパ効果は発生せず、ニードル２およびピストン１８は、第１、第２付勢手段４、５の付勢力によって燃料噴射口１１が閉じる方向へ移動する。
【００３９】
ニードル２およびピストン１８の移動量がプレリフト量ＰＬよりも小さくなると（図４のｆからｇ参照）、第２付勢手段５の付勢力がなくなる。また、バネ座３１がチップパッキング７に当接し、連通路３５が閉じられる。このため、第１ダンパ室３６ａがダンパ効果を発生して、図４のｆ〜ｅの間で移動速度の速くなったピストン１８の動きをダンプする。このため、ピストン１８とともにニードル２がノズルボディ３に着座する際の速度が抑えられる（図４の破線α参照）。この結果、ニードル２がノズルボディ３に着座して、ニードル２が燃料噴射口１１を閉じる際（図４のｇ参照）、参照例の実線βに示すようにニードル２がジャンピングすることがない。
【００４０】
〔実施例の効果〕
本実施例の燃料噴射ノズル１は、上記の作用で示したように、ニードル２が燃料噴射口１１を閉じる方向へ移動する際、移動量がプレリフト量ＰＬよりも小さくなると第１ダンパ室３６ａがダンパ効果を発生してピストン１８の動きをダンプし、ニードル２の着座速度を減速する。この結果、ニードル２がノズルボディ３に着座する際のジャンピングをほぼゼロに抑えることができる。
【００４１】
プレリフト量ＰＬを測定するのみで、ダンプ距離が測定できる。つまり、本実施例では、プレリフト量ＰＬは、チップパッキング７の軸方向寸法Ａ、バネ座押圧部材３２の軸方向寸法Ｂ、ノズルボディ３からのピストン１８の突出寸法Ｃ（ニードル２が燃料噴射口１１を閉じた状態）をダイヤルゲージ等で測定し、次式、ＰＬ＝Ａ−Ｂ−Ｃで求められる。このように、本実施例ではプレリフト量ＰＬを容易に求めることができるため、ダンプ距離の調節を従来に比較して容易に行うことができる。
なお、この第１実施例では、バネ座押圧部材３２をバネ座３１と一体に設けているため、部品点数が減り、且つ組付けも容易となる。このため、燃料噴射ノズル１の製造コストを抑えることができる。
【００４２】
ニードル２単品とノズルボディ３単品とで、弁性能のチェックを行うことで、ダンパ効果の影響を受けずに弁性能がチェックできる。つまり、従来に比較して、容易にダンパ効果が発生しないようにして、弁性能をチェックできる。このため、高い精度で弁性能をチェックでき、弁性能に優れ、且つ弁性能のバラツキの少ない燃料噴射ノズル１を作成できる。
【００４３】
連通路３５は、バネ座３１側において、面取り部４２に開口して設けられている。このため、第１ダンパ室３６ａの圧力を開放するための連通孔３５ａの開口面積は、（面取り部４２の外径）×π×（最大リフト量ＭＬ−プレリフト量ＰＬ）と充分確保でき、適用できるチップパッキング７の外径制限を受けなくなる。つまり、チップパッキング７が小径でも、第１ダンパ室３６ａの圧力を開放するための開口面積を大きくできる。即ち、小径の燃料噴射ノズル１から大径の燃料噴射ノズル１まで本発明を適用でき、上記の効果を得ることができる。
【００４４】
〔第２実施例〕
図５は第２実施例を示すもので、ニードル２のリフト量を説明するタイムチャートである（符号は第１実施例参照）。
この第２実施例は、上記の第１実施例に比較して逃がし孔４１の径を十分小さく設けたものである。
このように設けることにより、上記の実施例と同様の効果を得ることができるとともに、ニードル２およびピストン１８が燃料噴射口１１を開く方向へ移動する際における第２ダンパ室３６ｂによるピストン１８へのダンパ効果を大きくでき、図５の実線に示すようにゆっくりとニードル２が上昇する特性となり、騒音の低減および排気ガスの浄化が可能になる。
【００４５】
〔第３実施例〕
図６は第３実施例を示すもので、燃料噴射ノズル１の要部断面図である。
この第３実施例は、ニードル２とピストン１８とを別体に設けるとともに、ピストン１８とバネ座押圧部材３２とを一体に設けたものである。
このように設けることにより、上記の実施例と同様の効果を得ることができるとともに、プレリフト量ＰＬが、チップパッキング７の図示上面と、バネ座押圧部材３２の図示上面との段差距離で測定できる。つまり、この第３実施例では、第１実施例に比較して、更にプレリフト量ＰＬ（ダンプ距離）の測定が容易になり、調節が更に容易になる。
【００４６】
〔変形例〕
バネ座押圧部材３２をバネ座３１、またはピストン１８と一体に設けた例を示したが、バネ座押圧部材３２を、他の部材と別体に設けても良い。なお、バネ座押圧部材３２を、他の部材と別体に設けることによっても、第２実施例と同様、チップパッキング７の端面と、バネ座押圧部材３２の端面との段差距離で、プレリフト量ＰＬ（ダンプ距離）を測定できる。
上記の実施例では、直接噴射タイプの燃料噴射ノズルに本発明を適用した例を示したが、副燃焼室タイプの燃料噴射ノズルに本発明を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】燃料噴射ノズルの要部断面図である（第１実施例）。
【図２】燃料噴射ノズルの断面図である（第１実施例）。
【図３】チップパッキングの下面図である（第１実施例）。
【図４】ニードルのリフト量を説明するタイムチャートである（第１実施例）。
【図５】ニードルのリフト量を説明するタイムチャートである（第２実施例）。
【図６】燃料噴射ノズルの要部断面図である（第３実施例）。
【図７】燃料噴射ノズルの要部断面図である（従来例）。
【符号の説明】
１燃料噴射ノズル
２ニードル
３ノズルボディ
４第１付勢手段
５第２付勢手段
６ノズルホルダ
７チップパッキング
１１燃料噴射口
１８ピストン
２１バネ室
２２段差
３１バネ座
３２バネ座押圧部材
３５連通路
３６大径穴
３７小径穴
３６ａ第１ダンパ室
３６ｂ第２ダンパ室
４１逃がし孔
４２面取り部
ＰＬプレリフト量[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel injection nozzle that injects fuel pumped from a fuel pump into an internal combustion engine, and more particularly to a technique for suppressing needle jumping that occurs when a needle is seated to close a fuel injection port.
[0002]
[Prior art]
As a technique for suppressing the jumping of the needle that occurs when the needle is seated on the nozzle body so that the needle closes the fuel injection port, a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-190472 is known.
In this technique, as shown in FIG. 7, a large-diameter piston J2 is provided at the upper end of the needle J1 (the end on the side different from the fuel injection port), and the outer diameter of the piston J2 is almost equal to the nozzle body J3. A sliding wall J4 of the same size is provided, and a damper chamber J5 (chamber filled with fuel) for dumping the movement of the piston J2 is provided in the sliding wall J4 on the lower side (fuel injection side) of the piston J2. is there. A notch J6 communicating with the damper chamber J5 is provided below the side surface of the piston J2, and a large-diameter portion J7 for forming a gap with the piston J2 is provided above the sliding wall J4. It is what was done.
[0003]
In the conventional fuel injection nozzle provided as described above, the upper end of the notch J6 on the outer periphery of the piston J2 is positioned at the large diameter portion J7 when the piston J2 moves upward (in the direction to open the fuel injection port) together with the needle J1. The damper chamber J5 is opened and the dump of the piston J2 is released. When the needle J1 moves downward (in the direction of closing the fuel injection port), the piston J2 During the movement, the communication between the notch J6 of the piston J2 and the gap by the large diameter portion J7 is cut off, and the movements of the needle J1 and the piston J2 are dumped.
As a result, when the needle J1 closes the fuel injection port, the movement of the needle J1 is dumped immediately before the needle J1 is seated on the nozzle body J3, so that jumping that occurs when the needle J1 is seated is suppressed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional fuel injection nozzle shown above, the dump release position and start position are set by the upper end position of the notch J6 and the lower end position of the large diameter portion J7. As a reference, it is necessary to measure the distance to the upper end of the notch J6 and the distance to the lower end of the large diameter portion J7, and adjust the distance difference. It is difficult to measure the distance to the upper end of the notch J6 and the distance to the lower end of the large diameter part J7 easily and with high accuracy, and the adjustment of the dump distance is difficult with reference to the seating part of the needle J1. Met.
[0005]
The fuel injection nozzle is required to have a highly accurate valve performance. However, in the prior art, the damper effect of the needle J1 is always added to the valve performance. For this reason, it is difficult to check the valve performance required for the fuel injection nozzle, and the valve performance tends to vary.
[0006]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to suppress the jumping of the needle when the needle is seated to close the fuel injection port, and to adjust the dump distance and the valve without being limited by the nozzle physique. The object is to provide a fuel injection nozzle whose performance can be easily checked.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
[Means of Claim 1]
By adopting claim 1, the following actions and effects can be obtained.
(Operation when fuel supply pressure increases)
When the injected fuel is supplied to the fuel injection nozzle, a force in the direction of opening the fuel injection port to the needle is generated by the supply pressure of the fuel. When the supply pressure force applied to the needle and the piston becomes larger than the urging force of the first urging means as the supply pressure increases, the urging force of the first urging means is overcome and the needle and the piston move the fuel injection port. Move in the opening direction.
[0008]
When the amount of movement reaches the pre-lift amount, the urging force of the second urging means is applied to the needle and the piston via the spring seat and the spring seat pressing member in addition to the urging force of the first urging means. . When the supply pressure further increases and the force of the supply pressure applied to the needle and the piston becomes larger than the urging force of the first urging means and the second urging means, the needle and the piston further move the fuel injection port. Move in the opening direction.
[0009]
Here, when the needle and the piston move in the direction to open the fuel injection port, the communication path is closed by the spring seat until the movement amount reaches the pre-lift amount. The piston and needle move in a closed state with the outside to dump the movement of the piston and the needle. However, since the range in which the damper effect is generated is the rising portion of the needle and the piston, the damper effect applied to the piston and the needle is small. When the movement amount of the needle and the piston becomes larger than the pre-lift amount, the piston presses the spring seat pressing member, and the spring seat moves away from the tip packing. That is, the communication path is opened. As a result, the first damper chamber is opened, and the piston damper effect by the first damper chamber is lost.
[0010]
When the needle and piston move in the direction to open the fuel injection port, the second damper chamber is always in communication with the spring chamber in the nozzle holder through the escape hole, so that the second damper chamber has a diameter depending on the diameter of the escape hole. The damper effect of the piston can be varied, and the rise characteristic of the nozzle lift can be changed.
[0011]
(Operation when fuel supply pressure is lowered)
When the fuel supply pressure decreases and the needle and piston move in the direction of closing the fuel injection port, the first and second urging means are applied until the movement amount of the needle and piston decreases to the pre-lift amount. Due to the force, the needle and the piston move in a direction to close the fuel injection port. At this time, the spring seat is separated from the tip packing by the spring seat pressing member, and the communication path is opened. As a result, the first damper chamber is opened, and the needle and the piston move in the direction of closing the fuel injection port without being disturbed by the damper effect.
[0012]
When the movement amount of the needle and the piston is smaller than the pre-lift amount, the urging force of the second urging means is lost. Further, the spring seat comes into contact with the chip packing, and the communication path is closed. For this reason, the first damper chamber generates a damper effect and dumps the movement of the piston and the needle with the moving speed. As a result, the speed at which the needle is seated on the nozzle body is suppressed, and the jumping of the needle is suppressed.
[0013]
(Effect of Claim 1)
As shown by the above action, jumping when the needle is seated on the nozzle body is suppressed.
The dump distance can be measured only by measuring the prelift amount. In other words, since the dump distance can be adjusted only by adjusting the prelift amount, the dump distance can be easily adjusted as compared with the conventional art.
[0014]
When checking the valve performance, the damper effect can be prevented from occurring easily. As a specific example, the damper effect does not occur between the single nozzle body and the single needle. Thus, since the valve performance can be checked without being affected by the damper effect, the valve performance can be checked with high accuracy, and the fuel injection nozzle having excellent valve performance and less variation in valve performance can be created.
[0015]
Here, for example, when the communication path is opened at the end face of the chip packing, in order to increase the opening area of the communication path for releasing the pressure of the first damper chamber, it is necessary to ensure a large cross-sectional area of the communication path. As a result, the applicable chip packing diameter is limited.
However, according to the first aspect of the present invention, the communication path is provided open to the chamfered portion on the spring seat side. For this reason, the opening area of the communication path for releasing the pressure in the first damper chamber can be sufficiently ensured as (outer diameter of the chamfered portion) × π × (maximum lift amount−prelift amount), and the limit of the applicable nozzle size No longer receive. That is, even if the chip packing diameter is small, the opening area of the communication path for releasing the pressure in the first damper chamber can be increased. That is, the above effect can be obtained from a small diameter fuel injection nozzle to a large diameter fuel injection nozzle.
[0016]
[Means of claim 2]
By adopting claim 2 and providing the spring seat pressing member integrally with the spring seat, the number of parts is reduced and the assembly is facilitated. For this reason, the manufacturing cost of the fuel injection nozzle can be suppressed.
[0017]
[Means of claim 3]
By adopting claim 3 and providing the spring seat pressing member integrally with the piston, the pre-lift amount can be measured by the difference between the seat surface of the tip packing with which the spring seat abuts and the spring seat pressing member. That is, the prelift amount can be easily measured.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described based on three examples and modifications.
[First embodiment]
1 to 4 show a first embodiment, and FIG. 2 is a sectional view of a fuel injection nozzle.
The fuel injection nozzle 1 of this embodiment is a direct injection type that is attached to each cylinder of a diesel engine (not shown) and injects fuel pumped from a fuel pump (not shown) directly into the combustion chamber in the form of a mist. 2, a nozzle holder 6 for housing the first and second urging means 4, 5, a tip packing 7 disposed between the nozzle body 3 and the nozzle holder 6, And a retaining nut 8 for fixing the nozzle body 3 and the nozzle holder 6.
[0019]
The nozzle body 3 includes one or a plurality of fuel injection ports 11 for injecting fuel at the distal end portion (lower side in the drawing). Inside the nozzle body 3, a slide hole 12 is formed for holding the rod-like needle 2 so as to be slidable. An oil sump 13 having an enlarged hole diameter is provided at an intermediate portion of the sliding hole 12. Further, the nozzle body 3 is provided with a fuel delivery path 14 extending from the upper end surface (the contact surface with the chip packing 7) to the oil sump 13. The fuel delivery path 14 communicates with a fuel supply path 15 (described later) of the nozzle holder 6 and a fuel relay path 16 (described later) of the tip packing 7 to constitute a fuel path.
[0020]
The needle 2 is a rod-like member that is slidably held in the sliding hole 12 of the nozzle body 3, and the tip end portion (the lower side in the drawing) is seated in and disengaged from the nozzle body 3, so that the fuel injection port 11 is opened. It closes and opens. In the needle 2, the lower side (the fuel injection port 11 side) of the oil sump 13 is provided with a small diameter, and the upper side of the oil sump 13 (nozzle holder 6 side) is provided with a large diameter. Further, a pressure receiving portion 17 is formed on the upper portion of the oil sump 13 in the figure by a step. When the pressure of the fuel supplied to the oil sump 13 rises, the rising pressure is received by the pressure receiving portion 17 and converted into a force that moves the needle 2 upward in the figure.
[0021]
The outer diameter of the small-diameter portion 2a of the needle 2 (the lower side of the pressure receiving portion 17 in the drawing) is smaller than the inner diameter of the sliding hole 12 of the nozzle body 3, and is supplied between the sliding hole 12 and the small-diameter portion 2a. It is provided so that the fuel flows easily. The outer diameter of the large diameter portion 2b (the upper side of the pressure receiving portion 17 in the drawing) of the needle 2 is slightly smaller than the inner diameter of the sliding hole 12, and the needle 2 does not slide in the sliding hole 12. It is provided to move.
[0022]
A piston 18 having a larger diameter than the outer diameter of the needle 2 is integrally provided on the side of the needle 2 different from the fuel injection port 11 (upper end in the drawing). The piston 18 is accommodated in a large-diameter hole (described later) of the tip packing 7, and transmits the urging force of the first and second urging means 4, 5 to the needle 2, and the first, first, The movement of the needle 2 is suppressed by receiving a damper effect of a two damper chamber (described later).
[0023]
The nozzle holder 6 is provided with a cylindrical spring chamber 21 that accommodates the first biasing means 4 and the second biasing means 5 therein. The spring chamber 21 is provided with an inner diameter dimension on the lower side of the intermediate step 22 larger than an inner diameter dimension on the upper side of the figure. Further, the nozzle holder 6 is provided with a connection portion 23 for receiving supply of fuel pumped from the fuel pump. In the connection portion 23 and around the spring chamber 21, the supplied fuel is supplied to an oil sump 13 via a fuel relay path 16 (described later) of the tip packing 7 and a fuel delivery path 14 of the nozzle body 3. A fuel supply path 15 is provided for delivery to the vehicle. Further, a fuel escape passage 24 for returning the fuel guided to the spring chamber 21 to a fuel tank (not shown) is provided on the upper side of the nozzle holder 6 in the figure.
[0024]
The first urging means 4 always urges the needle 2 in the direction in which the fuel injection port 11 is closed, and includes a first spring 25 and a pressure pin 26. The first spring 25 is a compression coil spring disposed on the upper side of the step with respect to the step 22 of the spring chamber 21, and the urging force thereof is adjusted by the thickness of the first shim 27 disposed on the upper side of the drawing. The pressure pin 26 is a rod that transmits the urging force of the first spring 25 to the needle 2 via the piston 18, and includes a flange 28 that receives the urging force of the first spring 25 at the upper end in the figure. The upper side of the pressure pin 26 is slidably held by a spacer 29 provided in the spring chamber 21, and the lower end of the pressure pin 26 is a spring seat 31 (described later) and a spring seat pressing member 32 (described later). It is slidably held inside. The spacer 29 is disposed in the spring chamber 21 while being pressed against the step 22 by the action of a second spring 33 (described later) of the second urging means 5.
[0025]
The second urging means 5 attaches the needle 2 in the direction to close the fuel injection port 11 when the amount of movement of the needle 2 in the direction to open the fuel injection port 11 is larger than a preset pre-lift amount (described later). It comprises a second spring 33, a spring seat 31, and a spring seat pressing member 32 provided integrally with the spring seat 31. The second spring 33 is a compression coil spring disposed below the step 22 of the spring chamber 21, and its biasing force is adjusted by the thickness of the second shim 34 disposed above the second spring 33. .
[0026]
The spring seat 31 is a ring body that is disposed on the lower side of the second spring 33 and receives the urging force of the second spring 33, and into which the pressure pin 26 is inserted. Further, as shown in FIG. 1, the spring seat 31 closes a communication path 35 (described later) formed in the chip packing 7 in a state where the lower surface in the drawing is in contact with the upper surface in the drawing of the chip packing 7.
[0027]
As described above, the spring seat pressing member 32 is provided integrally with the spring seat 31 in this embodiment. As shown in FIG. 1, the spring seat pressing member 32 is provided to be separated from the lower end of the drawing to the piston 18 with the needle 2 closing the fuel injection port 11. To the upper end of the piston 18 in the figure is the pre-lift amount PL. That is, when the needle 2 and the piston 18 move upward in the figure and the movement amount reaches the pre-lift amount PL, the piston 18 comes into contact with the spring seat pressing member 32, and the urging force of the second spring 33 is applied via the piston 18. Is transmitted to the needle 2. When the needle 2 and the piston 18 move upward in the figure with the piston 18 in contact with the spring seat pressing member 32, the spring seat 31 also moves upward in the drawing along with the movement of the spring seat pressing member 32. Is away from the upper surface of the chip packing 7 shown in the figure.
[0028]
Since the tip packing 7 is disposed between the nozzle body 3 and the nozzle holder 6, the fuel relay for communicating the fuel delivery path 14 of the nozzle body 3 and the fuel supply path 15 of the nozzle holder 6. A path 16 is provided. The chip packing 7 is formed with a large-diameter hole 36 for accommodating the piston 18 on the lower side in the figure, and a small-diameter hole 37 through which the pressure pin 26 and the spring seat pressing member 32 are inserted. Has been.
[0029]
The axial dimension of the large-diameter hole 36 is larger than the axial dimension of the piston 18. A regulating surface 38 that determines the maximum lift amount ML is configured by the step between the large diameter hole 36 and the small diameter hole 37. By being provided in this way, the regulation surface 38 and the piston 18 are separated from each other with the needle 2 closing the fuel injection port 11, and the distance between the regulation surface 38 and the upper end of the piston 18 in the figure is increased. The maximum lift amount ML is obtained. That is, when the needle 2 and the piston 18 move upward in the drawing and the piston 18 contacts the restriction surface 38 of the chip packing 7, the movement amount of the needle 2 reaches the maximum lift amount ML.
[0030]
The inner diameter dimension of the large-diameter hole 36 is slightly larger than the outer diameter dimension of the piston 18, so that fuel does not easily pass between the large-diameter hole 36 and the piston 18. . For this reason, the volume in the first damper chamber 36a formed below the piston 18 in the large-diameter hole 36 cannot be easily changed in a state where the communication passage 35 described later is closed. It acts to dump the movement of the piston 18.
On the other hand, the inside of the second damper chamber 36b formed above the piston 18 in the large-diameter hole 36 is always in communication with the spring chamber 21 via the escape hole 41, and the second damper 18 is raised when the piston 18 is raised. It is provided to discharge the fuel accumulated in the chamber 36b.
[0031]
The first and second damper chambers 36a and 36b are filled with fuel. This is because the fuel pressure in the oil sump 13 is higher than the pressure on the fuel escape passage 24 side, so that the fuel in the oil sump 13 passes between the needle 2 and the sliding hole 12, the large-diameter hole 36, It is transmitted to the fuel escape passage 24 through the small diameter hole 37 and the spring chamber 21. As a result, the first and second damper chambers 36a and 36b are always filled with fuel.
[0032]
A chamfered portion 42 is formed by chamfering the corner between the seating surface on which the spring seat 31 of the chip packing 7 is seated and the small diameter hole 37. The chip packing 7 is formed with a communication path 35 that communicates the chamfered portion 42 and the first damper chamber 36a.
The communication path 35 includes a communication hole 35 a extending in the vertical direction, and a communication groove 35 b (see FIG. 3) that connects the communication hole 35 a and the first damper chamber 36 a on the lower side of the chip packing 7. When the spring seat 31 is seated on the chip packing 7, the chamfered portion 42, which is the outlet opening on the upper side of the communication path 35, is closed by the spring seat 31, and the volume of the first damper chamber 36 a cannot be easily changed. Thus, the movement of the piston 18 is dumped. Further, in a state where the spring seat 31 is separated from the chip packing 7, the chamfered portion 42 which is the outlet opening on the upper side of the communication path 35 is opened, and as a result, the volume change of the first damper chamber 36a is facilitated. The damper effect of the piston 18 by the first damper chamber 36a is lost.
3 is a pin hole through which a knock pin (not shown) for preventing the positioning and rotation of the nozzle body 3, the tip packing 7, and the nozzle holder 6 is inserted.
[0033]
[Operation of Example]
Next, the operation of the above embodiment will be described with reference to FIG.
(Operation when fuel supply pressure increases)
When the fuel pump pumps fuel for fuel injection, the pumped fuel is supplied to the oil sump 13 via the fuel supply path 15, the fuel relay path 16, and the fuel delivery path 14. Then, the pressure of the fuel supplied to the oil sump 13 is received by the pressure receiving portion 17 of the needle 2, and a force in the direction in which the fuel injection port 11 opens is generated at the needle 2. When the force applied to the needle 2 and the piston 18 becomes larger than the urging force of the first urging means 4 as the supply pressure increases (see FIG. 4a), the urging force of the first urging means 4 is overcome. The needle 2 and the piston 18 move in a direction to open the fuel injection port 11 (see a to b in FIG. 4). As a result, the fuel injection port 11 starts to open, and the fuel pumped to the oil sump 13 is injected from the fuel injection port 11 into the combustion chamber.
[0034]
When the movement amount of the needle 2 reaches the pre-lift amount PL (see b in FIG. 4), the urging force of the second urging means 5 is applied to the needle 2 and the piston 18 in addition to the urging force of the first urging means 4. Is added via the spring seat 31 and the spring seat pressing member 32. When the supply pressure further rises and the force of the supply pressure applied to the needle 2 and the piston 18 becomes larger than the urging force of the first urging means 4 and the second urging means 5 (see c in FIG. 4). Further, the needle 2 and the piston 18 further move in a direction to open the fuel injection port 11 (see c to d in FIG. 4). As a result, the fuel injection port 11 is further opened, and the fuel injection amount injected from the fuel injection port 11 into the combustion chamber is increased.
[0035]
When the movement amount of the needle 2 reaches the maximum lift amount ML, the end portion of the piston 18 comes into contact with the restriction surface 38 of the large-diameter hole 36 (see d in FIG. 4). For this reason, even if the fuel pressure supplied to the oil sump 13 further increases, the lift of the needle 2 and the piston 18 is stopped (see d to e in FIG. 4). As a result, the opening of the fuel injection port 11 becomes constant, and a constant (maximum) fuel is injected from the fuel injection port 11 into the combustion chamber.
[0036]
Here, until the movement amount of the needle 2 and the piston 18 reaches the pre-lift amount PL (see a to b in FIG. 4), the communication path 35 is closed by the spring seat 31. Therefore, the first damper chamber 36a is closed with the outside to dump the movement of the piston 18. However, since the range in which the damper effect is generated is the rising portion of the needle 2 and the piston 18, the damper effect given to the piston 18 and the needle 2 is small. When the movement amount of the needle 2 and the piston 18 becomes larger than the pre-lift amount PL (see b and after in FIG. 4), the piston 18 presses the spring seat pressing member 32 and the spring seat 31 moves away from the tip packing 7. The communication path 35 is opened. As a result, the first damper chamber 36a is opened, the damper effect of the piston 18 by the first damper chamber 36a is lost, and the needle 2 and the piston 18 can quickly move to the maximum lift amount ML.
[0037]
When the needle 2 and the piston 18 move in the direction to open the fuel injection port 11, the second damper chamber 36 b is always in communication with the spring chamber 21 via the escape hole 41, so The damper effect of the piston 18 by the two damper chambers 36b can be varied. In the first embodiment, the diameter of the escape hole 41 is larger than that in the second embodiment described later, and the needle 2 rises faster as shown in FIG.
[0038]
(Operation when fuel supply pressure is lowered)
When the pressure of the fuel supplied to the oil sump 13 decreases and the needle 2 and the piston 18 move in the direction to close the fuel injection port 11, the movement amount of the needle 2 and the piston 18 decreases to the prelift amount PL. (See e to f in FIG. 4), the urging force of the first and second urging means 4 and 5 moves the fuel injection port 11 in the closing direction. At the beginning of the lowering, the spring seat 31 is separated from the chip packing 7 by the spring seat pressing member 32 and the communication path 35 is opened. Therefore, the first damper chamber 36a is in an open state, and the damper effect on the piston 18 by the first damper chamber 36a does not occur. The needle 2 and the piston 18 are connected to the first and second biasing means 4, The urging force 5 moves the fuel injection port 11 in the closing direction.
[0039]
When the moving amount of the needle 2 and the piston 18 becomes smaller than the prelift amount PL (see f to g in FIG. 4), the urging force of the second urging means 5 is lost. Further, the spring seat 31 contacts the chip packing 7 and the communication path 35 is closed. For this reason, the first damper chamber 36a generates a damper effect, and dumps the movement of the piston 18 whose movement speed has increased between fe in FIG. For this reason, the speed when the needle 2 is seated on the nozzle body 3 together with the piston 18 is suppressed (see the broken line α in FIG. 4). As a result, when the needle 2 is seated on the nozzle body 3 and the needle 2 closes the fuel injection port 11 (see g in FIG. 4), the needle 2 does not jump as shown by the solid line β in the reference example.
[0040]
[Effects of Examples]
In the fuel injection nozzle 1 of the present embodiment, as shown in the above-described operation, when the needle 2 moves in the direction of closing the fuel injection port 11, the first damper chamber 36a is opened when the movement amount becomes smaller than the prelift amount PL. A damper effect is generated to dump the movement of the piston 18 and reduce the seating speed of the needle 2. As a result, jumping when the needle 2 is seated on the nozzle body 3 can be suppressed to almost zero.
[0041]
The dump distance can be measured only by measuring the prelift amount PL. That is, in the present embodiment, the prelift amount PL includes the axial dimension A of the tip packing 7, the axial dimension B of the spring seat pressing member 32, and the projecting dimension C of the piston 18 from the nozzle body 3 (the needle 2 is the fuel injection port). 11 is closed) is measured with a dial gauge or the like, and is calculated by the following formula, PL = A−B−C. Thus, in the present embodiment, the prelift amount PL can be easily obtained, so that the dump distance can be easily adjusted as compared with the conventional case.
In the first embodiment, since the spring seat pressing member 32 is provided integrally with the spring seat 31, the number of parts is reduced and the assembly is facilitated. For this reason, the manufacturing cost of the fuel injection nozzle 1 can be suppressed.
[0042]
By checking the valve performance with the single needle 2 and the single nozzle body 3, the valve performance can be checked without being affected by the damper effect. That is, the valve performance can be checked so that the damper effect does not easily occur as compared with the conventional case. For this reason, the fuel injection nozzle 1 which can check valve performance with high accuracy, is excellent in valve performance, and has little variation in valve performance can be created.
[0043]
The communication path 35 is provided open to the chamfered portion 42 on the spring seat 31 side. For this reason, the opening area of the communication hole 35a for releasing the pressure of the first damper chamber 36a can be sufficiently secured as (outer diameter of the chamfered portion 42) × π × (maximum lift amount ML−prelift amount PL). The outer diameter limit of the possible chip packing 7 is not received. That is, even if the chip packing 7 has a small diameter, the opening area for releasing the pressure in the first damper chamber 36a can be increased. That is, the present invention can be applied from the small-diameter fuel injection nozzle 1 to the large-diameter fuel injection nozzle 1, and the above-described effects can be obtained.
[0044]
[Second Embodiment]
FIG. 5 shows a second embodiment and is a time chart for explaining the lift amount of the needle 2 (see the first embodiment for the reference numerals).
In the second embodiment, the diameter of the escape hole 41 is sufficiently small as compared with the first embodiment.
By providing in this way, it is possible to obtain the same effect as in the above-described embodiment, and to the piston 18 by the second damper chamber 36b when the needle 2 and the piston 18 move in the direction to open the fuel injection port 11. The damper effect can be increased, and as shown by the solid line in FIG. 5, the needle 2 slowly rises, and noise can be reduced and exhaust gas can be purified.
[0045]
[Third embodiment]
FIG. 6 shows a third embodiment and is a cross-sectional view of the main part of the fuel injection nozzle 1.
In the third embodiment, the needle 2 and the piston 18 are provided separately, and the piston 18 and the spring seat pressing member 32 are provided integrally.
By providing in this way, the same effects as in the above embodiment can be obtained, and the prelift amount PL can be measured by a step distance between the illustrated upper surface of the tip packing 7 and the illustrated upper surface of the spring seat pressing member 32. . That is, in the third embodiment, the prelift amount PL (dump distance) can be further easily measured and adjusted more easily than the first embodiment.
[0046]
[Modification]
Although an example in which the spring seat pressing member 32 is provided integrally with the spring seat 31 or the piston 18 has been shown, the spring seat pressing member 32 may be provided separately from other members. Note that, by providing the spring seat pressing member 32 separately from the other members, the pre-lift amount at the step distance between the end surface of the tip packing 7 and the end surface of the spring seat pressing member 32 is the same as in the second embodiment. PL (dump distance) can be measured.
In the above embodiments, the present invention is applied to a direct injection type fuel injection nozzle. However, the present invention may be applied to a sub-combustion chamber type fuel injection nozzle.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a fuel injection nozzle (first embodiment).
FIG. 2 is a sectional view of a fuel injection nozzle (first embodiment).
FIG. 3 is a bottom view of the chip packing (first embodiment).
FIG. 4 is a time chart for explaining a lift amount of a needle (first embodiment).
FIG. 5 is a time chart for explaining a lift amount of a needle (second embodiment).
FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of a fuel injection nozzle (third embodiment).
FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part of a fuel injection nozzle (conventional example).
[Explanation of symbols]
1 Fuel injection nozzle
2 Needle
3 Nozzle body
4 First urging means
5 Second biasing means
6 Nozzle holder
7 Chip packing
11 Fuel injection port
18 piston
21 Spring chamber
22 steps
31 Spring seat
32 Spring seat pressing member
35 communication path
36 Large diameter hole
37 Small hole
36a First damper chamber
36b Second damper chamber
41 Relief hole
42 Chamfer
PL pre-lift amount

Claims

(A) a nozzle body having a fuel injection port for injecting fuel;
(B) a needle that is movably held inside the nozzle body and moves in a direction to open the fuel injection port according to a fuel supply pressure;
(C) a nozzle holder that supports the nozzle body;
(D) first biasing means that is accommodated in the nozzle holder and biases the needle in a direction to close the fuel injection port;
(E) The needle is energized in the direction in which the fuel injection port is closed when the amount of movement of the needle in the direction in which the needle opens the fuel injection port is larger than a preset pre-lift amount. A second fuel injection nozzle comprising:
(F) The needle includes a piston that receives the urging force of the first and second urging means on a side different from the fuel injection port,
(G) A large-diameter hole slightly larger than the outer diameter of the piston is provided on the nozzle body side between the nozzle body and the nozzle holder, and the large-diameter hole and a step are provided on the nozzle holder side. And a second damper on a side different from the fuel injection port of the piston by the piston accommodated in the large diameter hole. Chip packing is provided in which the chamber is formed,
(H) the second biasing means includes a spring seat pressed against the chip packing;
(I) A spring seat pressing member is provided in the small-diameter hole to transmit the movement amount of the piston to the spring seat when the needle movement amount is larger than the pre-lift amount to separate the spring seat from the tip packing. ,
(J) The tip packing includes a chamfered portion chamfered between a seating surface of the spring seat and the small-diameter hole, a communication path communicating the chamfered portion and the first damper chamber, A fuel injection nozzle comprising a relief hole that communicates a spring chamber and the second damper chamber.

The fuel injection nozzle of claim 1.
The fuel injection nozzle, wherein the spring seat pressing member is provided integrally with the spring seat.

The fuel injection nozzle of claim 1.
The fuel injection nozzle, wherein the spring seat pressing member is provided integrally with the piston.