JP4035809B2

JP4035809B2 - Stress reduction structure at the intersection of high-pressure oil supply passage in fuel injection valve

Info

Publication number: JP4035809B2
Application number: JP2001216044A
Authority: JP
Inventors: 邦彦橋本
Original assignee: Bosch Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 2001-07-16
Filing date: 2001-07-16
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2021-07-16
Also published as: JP2003028030A; CN1397729A; CN100516500C; KR20030007185A; KR100484019B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃料噴射弁における高圧送油路交差部の応力低減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における高圧送油路交差部の応力低減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の要部拡大断面図であって、燃料噴射弁１は、インジェクターハウジング２と、ノズルボディ３と、ノズルニードル４と、バルブピストン５と、バルブボディ６と、背圧制御部７と、を有する。
【０００３】
インジェクターハウジング２には、その先端部にノズルボディ３を取り付けるとともに、その上方部に高圧燃料導入部８を設ける。この高圧燃料導入部８よりさらに上方部に上記背圧制御部７を設けてある。
燃料タンク９からの燃料を燃料ポンプ１０により高圧として、コモンレール１１（蓄圧器）に蓄え、高圧燃料導入部８から燃料噴射弁１に高圧燃料を供給する。
すなわち、高圧燃料導入部８からインジェクターハウジング２およびノズルボディ３にかけて燃料通路１２を形成し、ノズルニードル４の受圧部４Ａに高圧燃料を供給可能とする。さらに、高圧燃料導入部８から燃料通路１２の一部を図７中上方に延ばして背圧制御部７部分から燃料還流路１３を形成し、燃料タンク９に燃料を還流可能とする。
【０００４】
ノズルボディ３には、その先端部に燃料の噴射孔１４を任意の数だけ形成し、噴射孔１４につながるシート部１５にノズルニードル４の先端部がシートして噴射孔１４を閉鎖し、ノズルニードル４がシート部１５からリフトすることにより噴射孔１４を開放して燃料を噴射可能とする。
【０００５】
ノズルニードル４の上方部には、ノズルニードル４をシート部１５へのシート方向に付勢するノズルスプリング１６を設け、ノズルニードル４に一体のバルブピストン５をさらに上方に延ばしてある。
【０００６】
バルブボディ６は、その摺動孔６Ａにおける上方中央部に制御圧室１７を形成し、バルブピストン５の先端部を下方側からこの制御圧室１７に臨ませる。
制御圧室１７は、バルブボディ６に形成した燃料通路１２からの直線的な送油路１８、および送油路１８につながる環状の圧力導入室１９、さらに導入側オリフィス２０に連通している。
したがって、導入側オリフィス２０は、燃料通路１２に連通し、コモンレール１１からの導入圧力を制御圧室１７に供給している。ただし、導入側オリフィス２０は、送油路１８と環状の圧力導入室１９とが合流ないし交差する高圧送油路交差部２１とは半径方向反対側にこれを位置させ、制御圧室１７に供給する高圧の均一化を図り、燃料噴射特性の変化を防止可能としている。
【０００７】
制御圧室１７は、開閉用オリフィス２２にも連通し、開閉用オリフィス２２は背圧制御部７のバルブボール２３（制御弁体）がこれを開閉可能としている。
なお、制御圧室１７におけるバルブピストン５の頂部５Ａの受圧面積は、ノズルニードル４の受圧部４Ａの受圧面積より大きくしてある。
【０００８】
背圧制御部７は、制御圧室１７内の圧力（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ノズルニードル４のリフト動作を制御するもので、上記バルブボール２３と、バルブボール２３に一体のアーマチュア２４と、アーマチュアガイド２５と、マグネット２６と、バルブスプリング２７と、上述の制御圧室１７と、を有する。
【０００９】
アーマチュア２４は、アーマチュアガイド２５により軸方向にガイドされるとともに、マグネット２６により吸引されて、ノズルニードル４のリフト量Ｌ１分の距離だけ上昇する。
なお、バルブピストン５は、間隙Ｌ２の分だけ上昇可能としてあって、ノズルニードル４のリフトを可能としている。
【００１０】
こうした構成の燃料噴射弁１において、コモンレール１１からの高圧燃料は、高圧燃料導入部８から燃料通路１２を介してノズルニードル４の受圧部４Ａに供給されるとともに、燃料通路１２から送油路１８、環状の圧力導入室１９および導入側オリフィス２０を介して制御圧室１７におけるバルブピストン５の頂部５Ａに供給される。
したがって、ノズルニードル４は、バルブピストン５を介して制御圧室１７の背圧を受け、ノズルスプリング１６の付勢力と併せて、ノズルボディ３のシート部１５にシートし、噴射孔１４を閉鎖している。
【００１１】
マグネット２６に所定タイミングで駆動信号を供給することにより、マグネット２６はバルブスプリング２７の付勢力に抗してアーマチュア２４を吸引しバルブボール２３がリフトして開閉用オリフィス２２を解放すると、制御圧室１７の高圧が開閉用オリフィス２２を介し燃料還流路１３を通って燃料タンク９に還流するため、制御圧室１７におけるバルブピストン５の頂部５Ａに作用していた高圧が解放され、ノズルニードル４は受圧部４Ａの高圧によりノズルスプリング１６の付勢力に抗してシート部１５からリフトし、噴射孔１４を解放して燃料を噴射する。
マグネット２６を消磁することにより、バルブボール２３が開閉用オリフィス２２を閉鎖すれば、制御圧室１７内の圧力がバルブピストン５を介してノズルニードル４をそのシート位置（シート部１５）にシートさせ、噴射孔１４を閉鎖し、燃料噴射を終了させる。
【００１２】
しかして、直線状の送油路１８と環状の圧力導入室１９とが合流する高圧送油路交差部２１において、燃料圧力による応力の発生の問題がある。
すなわち、図８は、高圧燃料導入部８部分から高圧送油路交差部２１部分の横拡大断面図、図９は、同、高圧送油路交差部２１部分の横拡大断面図であって、高圧燃料導入部８（その中心線８Ｃ）から直線的につながる送油路１８（その中心線１８Ｃ）が圧力導入室１９の中心線１９Ｃの方向に向かっていて、バルブボディ６の外周壁面６Ｂの法線に直交ないし直接対向しているため、高圧送油路交差部２１に高圧が集中しやすくなり、とくにその隅部２８に応力集中が発生しやすいという問題がある。
【００１３】
この高圧送油路交差部２１ないし隅部２８に過度の応力が発生した場合には、インジェクターハウジング２のこの部分に亀裂２９が発生し、外部への燃料漏れはもちろん、燃料噴射弁１としての性能低下という問題がある。
また、この亀裂２９の発生を防止するためには、炭素鋼などから構成しているインジェクターハウジング２の材料をさらに高強度のものとする必要があって、コストアップにもつながるという問題がある。
さらに、最近の燃料噴射の高圧化にともなって、高圧送油路交差部２１部分におけるこのような問題の解決が望まれるもので、高圧化対策はその重要性を増してきている。
もちろん、燃料の噴射にともなって、高圧送油路交差部２１部分にも燃料圧力の高低による圧力振動が発生し、この圧力振動ないし圧力振幅に対する耐久性も要求される。
【００１４】
なお、この種の燃料噴射弁については、特開平７−３１０６２２号、特開平１１−２１８０６２号などがある。
【００１５】
【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、高圧燃料を供給する送油路から環状の圧力導入室への高圧送油路交差部において発生する応力を低減可能とした燃料噴射弁における高圧送油路交差部の応力低減構造を提供することを課題とする。
【００１６】
また本発明は、高圧燃料の供給部分（高圧送油路交差部）における燃料漏れを防止可能とした燃料噴射弁における高圧送油路交差部の応力低減構造を提供することを課題とする。
【００１７】
また本発明は、燃料の噴射にともなって発生する高圧送油路交差部部分における圧力振動ないし圧力振幅に対する耐久性を確保可能とした燃料噴射弁における高圧送油路交差部の応力低減構造を提供することを課題とする。
【００１８】
また本発明は、従来と同様の強度の材料をインジェクターハウジングに使用可能であって、コストの上昇を抑制可能な燃料噴射弁における高圧送油路交差部の応力低減構造を提供することを課題とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、高圧送油路交差部における送油路と環状の圧力導入室との相対的な位置について偏心構造とすることに着目したもので、燃料の噴射孔を開閉可能なノズルニードルの背圧を制御するための制御圧室を開閉する制御弁体を有し、この制御圧室に連通する環状の圧力導入室を形成し、この制御圧室に高圧燃料を供給するための送油路が、高圧送油路交差部を介してこの圧力導入室に連通されるとともに、上記制御圧室の圧力を上記制御弁体により制御して、上記ノズルニードルによる上記噴射孔の開閉作用を可能とした燃料噴射弁における高圧送油路交差部の応力低減構造であって、上記送油路は、上記圧力導入室の中心線に向かう方向からずれた方向にこれを位置させたことを特徴とする燃料噴射弁における高圧送油路交差部の応力低減構造である。
【００２０】
上記送油路が、上記圧力導入室の上記中心線に向かう方向に対して傾斜していることができる。
【００２１】
上記送油路が、上記圧力導入室の上記中心線に向かう方向に対して偏心していることができる。
【００２２】
上記高圧送油路交差部の上記圧力導入室に、その外周方向に曲面状に突出する膨出部を形成することができる。
【００２３】
本発明による燃料噴射弁における高圧送油路交差部の応力低減構造においては、高圧送油路交差部における送油路と環状の圧力導入室との相対的な位置を偏心的な状態とするなど、送油路を圧力導入室の中心線に向かう方向からずれた方向に位置させたので、この部分で発生する応力を低減させ（約２０％の低減が可能となった）、亀裂が発生するなどの不具合を解消し、燃料噴射弁としての製品寿命を延長するとともに信頼性を向上させることができる。
さらに、インジェクターハウジングの材料の強度をより高強度とする必要がないので、従来通りの材料を採用可能であって、コストの上昇を回避することができる。
【００２４】
【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における高圧送油路交差部の応力低減構造３０を図１ないし図４にもとづき説明する。ただし、図７ないし図９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、高圧送油路交差部の応力低減構造３０を採用した燃料噴射弁１の要部拡大断面図、図２は、図８と同様の、高圧燃料導入部８部分から高圧送油路交差部３１部分の横拡大断面図、図３は、図９と同様の、高圧送油路交差部３１部分の横拡大断面図であって、この応力低減構造３０は、図７に示した燃料噴射弁１とは、その高圧送油路交差部３１の部分における構造のみが異なる。
【００２５】
とくに図２および図３に示すように、前記送油路１８を高圧燃料導入部８から傾斜させ、前記環状の圧力導入室１９の中心線１９Ｃに向かう方向からずれた方向にこれを位置させてある。
すなわち、圧力導入室１９の中心線１９Ｃに向かう高圧燃料導入部８の中心線８Ｃの途中（折曲げ部８Ｄ）から送油路１８を折り曲げ、圧力導入室１９に対して（高圧燃料導入部８の中心線８Ｃに対して）斜めに傾斜角度θをもって交差するようにする。
したがって、高圧送油路交差部３１においては、送油路１８が環状の圧力導入室１９に対して直角に進入ないし位置するのではなく、所定の傾斜角θをもって交差することになる。
【００２６】
図４は、高圧送油路交差部３１における送油路１８が臨む環状の圧力導入室１９の縦（軸方向）拡大断面図であって、圧力導入室１９には高圧送油路交差部３１の部分のみ、その外周方向に曲面状に突出する膨出部３２を形成し、この膨出部３２に送油路１８が交差するようにしている。
【００２７】
こうした構成の高圧送油路交差部３１の応力低減構造３０において、送油路１８から環状の圧力導入室１９に進入する高圧燃料は、とくにその圧力振動を高圧送油路交差部３１におけるバルブボディ６の外周壁面６Ｂに直接、最大の圧力で作用させることなく、環状の圧力導入室１９の円周方向に迂回するようにして導入側オリフィス２０から制御圧室１７に高圧燃料を供給する。
【００２８】
したがって、とくに図３に示すように、高圧送油路交差部３１においては、その鋭角側隅部３３では、送油路１８および圧力導入室１９側からの燃料圧力によりインジェクターハウジング２の壁面に発生する応力が相殺されやすいとともに、その鈍角側隅部３４では応力集中が発生しにくく、いずれにしても過度の応力の発生を抑えることができるため、従来のような亀裂２９（図９）が発生するおそれが低減する。
【００２９】
さらに図４に示すように、環状の圧力導入室１９には高圧送油路交差部３１において外周方向への膨出部３２を形成しているので、高圧送油路交差部３１において容積に余裕をもたせることできるとともに、膨出部３２の形状および送油路１８との相対位置関係を適宜調整することにより、送油路１８の上方隅部３５および下方隅部３６においてともに、送油路１８と圧力導入室１９とを従来より鈍角をもって、ないしはより鋭角度を少なくして交差させることが可能となり、さらに応力集中の発生を抑制することができる。
【００３０】
本発明においては、送油路１８と圧力導入室１９との相対的なずれ構造ないし偏心形態は任意である。
たとえば、図５は、本発明の第２の実施の形態による高圧送油路交差部の応力低減構造４０の、図３と同様の、高圧送油路交差部３１部分の横拡大断面図であって、この応力低減構造４０においては、送油路１８の中心線１８Ｃが高圧燃料導入部８の中心線８Ｃに対して平行であるとともに、第１の偏心値Ｅ１をもって環状の圧力導入室１９の中心線１９Ｃからずれている。
【００３１】
こうした構成の高圧送油路交差部３１の応力低減構造４０においては、直線状の送油路１８が第１の偏心値Ｅ１分だけずれた位置において環状の圧力導入室１９に連通することになり、高圧燃料導入部８さらに送油路１８からの高圧燃料は、その圧力振動をバルブボディ６の外周壁面６Ｂに圧力作用として近接した位置からその中心方向に向かって直接及ぼすものではなく、図１、図２および図３に示した応力低減構造３０と同様に、圧力導入室１９内に面するとくにインジェクターハウジング２おける応力の集中を低減することができる。
したがって、亀裂２９の発生を抑えて、寿命が長く信頼性のある燃料噴射弁１とすることができる。
【００３２】
図６は、本発明の第３の実施の形態による高圧送油路交差部の応力低減構造５０の、図３と同様の、高圧送油路交差部３１部分の横拡大断面図であって、この応力低減構造５０においては、高圧燃料導入部８の前記折曲げ部８Ｄ（図２、図３参照）自体を第２の偏心値Ｅ２をもって圧力導入室１９の中心線１９Ｃからずらせるとともに、送油路１８が圧力導入室１９に対して（高圧燃料導入部８の中心線８Ｃに対して）斜めに傾斜角度θをもって交差するようになっている。
なお第２の偏心値Ｅ２は、第１の偏心値Ｅ１と同じ値でも異なっていてもよい。
【００３３】
こうした構成の高圧送油路交差部３１の応力低減構造５０においても、送油路１８は第２の偏心値Ｅ２および傾斜角度θ分だけずれた位置から環状の圧力導入室１９に交差するように連通することになり、高圧燃料導入部８さらに送油路１８からの高圧燃料は、その圧力振動をバルブボディ６の外周壁面６Ｂに圧力作用として近接した位置からその中心方向に向かって直接及ぼすものではなく、図１、図２および図３に示した応力低減構造３０と同様に、圧力導入室１９内に面するとくにインジェクターハウジング２おける応力の集中を低減することができる。
したがって、亀裂２９の発生を抑えて、寿命が長く信頼性のある燃料噴射弁１とすることができる。
【００３４】
なお、上述の応力低減構造４０（図５）および応力低減構造５０（図６）においては、図４に示した膨出部３２を環状の圧力導入室１９に形成することにより、さらに応力集中の回避を行うこともできる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、高圧送油路交差部において環状の圧力導入室に対し送油路を偏心した状態で交差するようにしたので、この部分における高圧燃料による応力の集中を避け、亀裂の発生を抑制し、信頼性のある寿命の長い燃料噴射弁とすることができる。
【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における高圧送油路交差部の応力低減構造３０を採用した燃料噴射弁１の要部拡大断面図である。
【図２】同、高圧燃料導入部８部分から高圧送油路交差部３１部分の横拡大断面図である。
【図３】同、高圧送油路交差部３１部分の横拡大断面図である。
【図４】同、高圧送油路交差部３１における送油路１８が臨む環状の圧力導入室１９の縦（軸方向）拡大断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態による高圧送油路交差部の応力低減構造４０の、高圧送油路交差部３１部分の横拡大断面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態による高圧送油路交差部の応力低減構造５０の、高圧送油路交差部３１部分の横拡大断面図である。
【図７】燃料噴射弁１の要部拡大断面図である。
【図８】同、高圧燃料導入部８部分から高圧送油路交差部２１部分の横拡大断面図である。
【図９】同、高圧送油路交差部２１部分の横拡大断面図である。
【符号の説明】
１燃料噴射弁（図１、図７）
２インジェクターハウジング
３ノズルボディ
４ノズルニードル
４Ａノズルニードル４の受圧部
５バルブピストン
５Ａバルブピストン５の頂部
６バルブボディ
６Ａバルブボディ６の摺動孔
６Ｂバルブボディ６の外周壁面
７背圧制御部
８高圧燃料導入部
８Ｃ高圧燃料導入部８の中心線
８Ｄ高圧燃料導入部８の折曲げ部（図２、図３、図６）
９燃料タンク
１０燃料ポンプ
１１コモンレール（蓄圧器）
１２燃料通路
１３燃料還流路
１４噴射孔
１５シート部
１６ノズルスプリング
１７制御圧室
１８送油路
１８Ｃ送油路１８の中心線
１９環状の圧力導入室
１９Ｃ圧力導入室１９の中心線
２０導入側オリフィス
２１高圧送油路交差部（図７、図８、図９）
２２開閉用オリフィス
２３バルブボール（制御弁体）
２４アーマチュア
２５アーマチュアガイド
２６マグネット
２７バルブスプリング
２８高圧送油路交差部２１における隅部（図８、図９）
２９亀裂（図９）
３０燃料噴射弁における高圧送油路交差部の応力低減構造（第１の実施の形態、図１）
３１高圧送油路交差部
３２膨出部（図４）
３３高圧送油路交差部３１における鋭角側隅部（図３）
３４高圧送油路交差部３１における鈍角側隅部（図３）
３５送油路１８の上方隅部（図４）
３６送油路１８の下方隅部（図４）
４０燃料噴射弁における高圧送油路交差部の応力低減構造（第２の実施の形態、図５）
５０燃料噴射弁における高圧送油路交差部の応力低減構造（第３の実施の形態、図６）
Ｌ１ノズルニードル４のリフト量（図１、図７）
Ｌ２バルブピストン５が上昇可能な間隙（図１、図７）
θ 送油路１８の中心線１８Ｃに対する傾斜角度（図３、図６）
Ｅ１第１の偏心値（図５）
Ｅ２第２の偏心値（図６）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a stress reduction structure at the intersection of a high-pressure oil supply passage in a fuel injection valve, and in particular, a high-pressure oil supply passage in a fuel injection valve that injects high-pressure fuel supplied from a pressure accumulator (common rail) or the like at a predetermined timing. The present invention relates to a stress reduction structure at an intersection.
[0002]
[Prior art]
A conventional fuel injection valve will be outlined with reference to FIG.
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the fuel injection valve 1. The fuel injection valve 1 includes an injector housing 2, a nozzle body 3, a nozzle needle 4, a valve piston 5, a valve body 6, and a back. Pressure control unit 7.
[0003]
The injector housing 2 is provided with a nozzle body 3 at its tip and a high-pressure fuel introduction part 8 at the upper part thereof. The back pressure control unit 7 is provided above the high pressure fuel introduction unit 8.
The fuel from the fuel tank 9 is made high pressure by the fuel pump 10 and stored in the common rail 11 (pressure accumulator), and the high pressure fuel is supplied from the high pressure fuel introduction part 8 to the fuel injection valve 1.
That is, a fuel passage 12 is formed from the high pressure fuel introduction part 8 to the injector housing 2 and the nozzle body 3 so that the high pressure fuel can be supplied to the pressure receiving part 4A of the nozzle needle 4. Further, a part of the fuel passage 12 is extended upward in FIG. 7 from the high-pressure fuel introduction part 8 to form a fuel return passage 13 from the back pressure control part 7, so that the fuel can be returned to the fuel tank 9.
[0004]
The nozzle body 3 is formed with an arbitrary number of fuel injection holes 14 at the tip thereof, and the tip of the nozzle needle 4 is seated on the sheet portion 15 connected to the injection hole 14 to close the injection hole 14. When the needle 4 is lifted from the seat portion 15, the injection hole 14 is opened and fuel can be injected.
[0005]
A nozzle spring 16 that urges the nozzle needle 4 in the seat direction toward the seat portion 15 is provided above the nozzle needle 4, and a valve piston 5 that is integral with the nozzle needle 4 extends further upward.
[0006]
The valve body 6 forms a control pressure chamber 17 in the upper center portion of the sliding hole 6A, and the tip end portion of the valve piston 5 faces the control pressure chamber 17 from below.
The control pressure chamber 17 communicates with a linear oil feed passage 18 formed in the valve body 6 from the fuel passage 12, an annular pressure introduction chamber 19 connected to the oil feed passage 18, and an introduction-side orifice 20.
Therefore, the introduction-side orifice 20 communicates with the fuel passage 12 and supplies the introduction pressure from the common rail 11 to the control pressure chamber 17. However, the introduction-side orifice 20 is positioned on the opposite side in the radial direction from the high-pressure oil supply passage intersection 21 where the oil supply passage 18 and the annular pressure introduction chamber 19 merge or intersect, and is supplied to the control pressure chamber 17. This makes it possible to make the high pressure uniform and prevent changes in fuel injection characteristics.
[0007]
The control pressure chamber 17 communicates with the opening / closing orifice 22, and the opening / closing orifice 22 can be opened and closed by a valve ball 23 (control valve body) of the back pressure control unit 7.
Note that the pressure receiving area of the top portion 5 </ b> A of the valve piston 5 in the control pressure chamber 17 is larger than the pressure receiving area of the pressure receiving portion 4 </ b> A of the nozzle needle 4.
[0008]
The back pressure control unit 7 controls the lift operation of the nozzle needle 4 by controlling the pressure in the control pressure chamber 17 (that is, the back pressure of the nozzle needle 4). And the armature guide 25, the armature guide 25, the magnet 26, the valve spring 27, and the control pressure chamber 17 described above.
[0009]
The armature 24 is guided in the axial direction by the armature guide 25 and is attracted by the magnet 26 to rise by a distance corresponding to the lift amount L1 of the nozzle needle 4.
The valve piston 5 can be lifted by the gap L2, and the nozzle needle 4 can be lifted.
[0010]
In the fuel injection valve 1 having such a configuration, the high-pressure fuel from the common rail 11 is supplied from the high-pressure fuel introduction portion 8 to the pressure receiving portion 4A of the nozzle needle 4 through the fuel passage 12 and from the fuel passage 12 to the oil feed passage 18. The pressure is supplied to the top 5 A of the valve piston 5 in the control pressure chamber 17 through the annular pressure introduction chamber 19 and the introduction-side orifice 20.
Therefore, the nozzle needle 4 receives the back pressure of the control pressure chamber 17 via the valve piston 5, seats on the seat portion 15 of the nozzle body 3 together with the urging force of the nozzle spring 16, and closes the injection hole 14. ing.
[0011]
By supplying a drive signal to the magnet 26 at a predetermined timing, the magnet 26 attracts the armature 24 against the biasing force of the valve spring 27 and the valve ball 23 is lifted to release the opening / closing orifice 22. 17 is returned to the fuel tank 9 through the fuel return passage 13 via the opening / closing orifice 22, so that the high pressure acting on the top 5A of the valve piston 5 in the control pressure chamber 17 is released, and the nozzle needle 4 is The high pressure of the pressure receiving portion 4A lifts the seat portion 15 against the urging force of the nozzle spring 16, releases the injection hole 14 and injects fuel.
If the valve ball 23 closes the opening / closing orifice 22 by demagnetizing the magnet 26, the pressure in the control pressure chamber 17 causes the nozzle needle 4 to seat at its seat position (seat portion 15) via the valve piston 5. Then, the injection hole 14 is closed and the fuel injection is terminated.
[0012]
Accordingly, there is a problem of the generation of stress due to fuel pressure at the high-pressure oil-feed passage intersection 21 where the linear oil-feed passage 18 and the annular pressure introduction chamber 19 merge.
That is, FIG. 8 is a laterally enlarged cross-sectional view of the high-pressure fuel introduction part 8 part to the high-pressure oil-feeding road intersection 21 part, and FIG. An oil feed passage 18 (its center line 18C) that is linearly connected from the high-pressure fuel introduction portion 8 (its center line 8C) is directed toward the center line 19C of the pressure introduction chamber 19, and is formed on the outer peripheral wall surface 6B of the valve body 6. Since it is orthogonal or directly opposed to the normal line, there is a problem that high pressure tends to concentrate at the high-pressure oil passage crossing portion 21, and stress concentration tends to occur particularly at the corner portion 28.
[0013]
When excessive stress is generated in the high-pressure oil passage crossing portion 21 or the corner portion 28, a crack 29 is generated in this portion of the injector housing 2, and not only fuel leakage to the outside but also the fuel injection valve 1 is achieved. There is a problem of performance degradation.
Further, in order to prevent the occurrence of the crack 29, it is necessary to make the material of the injector housing 2 made of carbon steel or the like higher in strength, leading to a problem that the cost is increased.
Furthermore, with the recent increase in fuel injection pressure, it is desirable to solve such a problem at the high-pressure oil passage crossing 21 portion, and high-pressure measures are becoming increasingly important.
Of course, as the fuel is injected, pressure vibration due to the high and low fuel pressure also occurs at the high-pressure oil passage crossing 21 portion, and durability against this pressure vibration or pressure amplitude is also required.
[0014]
As for this type of fuel injection valve, there are JP-A-7-310622 and JP-A-11-218062.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been considered in view of the above problems, and a fuel injection valve capable of reducing stress generated at the intersection of a high-pressure oil supply passage from an oil supply passage supplying high-pressure fuel to an annular pressure introduction chamber. It is an object of the present invention to provide a stress reduction structure at a crossing portion of a high-pressure oil supply passage.
[0016]
Moreover, this invention makes it a subject to provide the stress reduction structure of the high pressure oil supply path intersection part in the fuel injection valve which can prevent the fuel leak in the supply part (high pressure oil supply path intersection part) of a high pressure fuel.
[0017]
The present invention also provides a stress reduction structure for a high-pressure oil passage crossing portion in a fuel injection valve capable of ensuring durability against pressure vibration or pressure amplitude in a high-pressure oil passage crossing portion generated by fuel injection. The task is to do.
[0018]
Another object of the present invention is to provide a stress reduction structure at the intersection of the high-pressure oil supply passages in a fuel injection valve that can use a material having the same strength as the conventional one for the injector housing and can suppress an increase in cost. To do.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention focuses on the fact that the relative position between the oil feed passage and the annular pressure introduction chamber at the intersection of the high-pressure oil feed passage is an eccentric structure. A control valve body that opens and closes a control pressure chamber for controlling back pressure, forms an annular pressure introduction chamber that communicates with the control pressure chamber, and supplies oil for supplying high-pressure fuel to the control pressure chamber The passage is communicated with the pressure introducing chamber via a high-pressure oil supply passage intersection, and the pressure of the control pressure chamber is controlled by the control valve body so that the nozzle needle can open and close the injection hole. In the fuel injection valve, the stress reducing structure at the intersection of the high-pressure oil supply passages is characterized in that the oil supply passage is positioned in a direction shifted from the direction toward the center line of the pressure introduction chamber. High pressure oil passage crossing in a rotating fuel injection valve A stress reduction structure of.
[0020]
The oil supply passage may be inclined with respect to a direction toward the center line of the pressure introduction chamber.
[0021]
The oil supply path may be eccentric with respect to a direction toward the center line of the pressure introduction chamber.
[0022]
A bulging portion that protrudes in a curved shape in the outer peripheral direction can be formed in the pressure introduction chamber at the intersection of the high-pressure oil passage.
[0023]
In the stress reducing structure of the high pressure oil supply passage intersection in the fuel injection valve according to the present invention, the relative position between the oil supply passage and the annular pressure introduction chamber in the high pressure oil supply passage intersection is made eccentric. Since the oil feed passage is positioned in a direction shifted from the direction toward the center line of the pressure introduction chamber, the stress generated in this portion is reduced (a reduction of about 20% is possible), and a crack is generated. Such problems as above can be eliminated, the product life as a fuel injection valve can be extended, and the reliability can be improved.
Furthermore, since it is not necessary to make the strength of the material of the injector housing higher, conventional materials can be used, and an increase in cost can be avoided.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, a stress reduction structure 30 at the intersection of the high-pressure oil supply passages in the fuel injection valve according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. However, the same parts as those in FIGS. 7 to 9 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 part of a fuel injection valve 1 adopting a stress reduction structure 30 at a high-pressure oil passage crossing portion, and FIG. 2 is the same as FIG. FIG. 3 is a laterally enlarged cross-sectional view of the intersection 31 portion, and FIG. 3 is a laterally enlarged sectional view of the high-pressure oil passage crossing 31 portion similar to FIG. 9. The stress reducing structure 30 is the fuel shown in FIG. The injection valve 1 is different only in the structure of the high-pressure oil passage crossing portion 31.
[0025]
In particular, as shown in FIGS. 2 and 3, the oil feeding passage 18 is inclined from the high-pressure fuel introduction portion 8 and is positioned in a direction shifted from the direction toward the center line 19 </ b> C of the annular pressure introduction chamber 19. is there.
That is, the oil feed passage 18 is bent from the middle (folded portion 8D) of the center line 8C of the high pressure fuel introduction portion 8 toward the center line 19C of the pressure introduction chamber 19 to the pressure introduction chamber 19 (high pressure fuel introduction portion 8). With respect to the center line 8C) at an inclination angle θ.
Therefore, in the high pressure oil supply passage intersection 31, the oil supply passage 18 does not enter or be positioned at right angles to the annular pressure introduction chamber 19 but intersects with a predetermined inclination angle θ.
[0026]
FIG. 4 is an enlarged vertical (axial direction) cross-sectional view of the annular pressure introduction chamber 19 where the oil supply passage 18 faces at the high pressure oil supply passage intersection 31, and the pressure introduction chamber 19 has a high pressure oil supply passage intersection 31. Only the portion is formed with a bulging portion 32 projecting in a curved shape in the outer peripheral direction, and the oil feeding path 18 intersects with the bulging portion 32.
[0027]
In the stress reducing structure 30 of the high-pressure oil supply passage intersection 31 having such a configuration, the high-pressure fuel entering the annular pressure introduction chamber 19 from the oil supply passage 18 is particularly subjected to pressure vibration at the valve body at the high-pressure oil supply passage intersection 31. The high pressure fuel is supplied from the introduction-side orifice 20 to the control pressure chamber 17 so as to be bypassed in the circumferential direction of the annular pressure introduction chamber 19 without acting directly on the outer peripheral wall surface 6B of 6 at the maximum pressure.
[0028]
Therefore, as shown particularly in FIG. 3, at the high-pressure oil supply passage intersection 31, the acute-side corner portion 33 is generated on the wall surface of the injector housing 2 by the fuel pressure from the oil supply passage 18 and the pressure introduction chamber 19. Stress is easily cancelled, and stress concentration is unlikely to occur at the obtuse angle side corner 34. In any case, generation of excessive stress can be suppressed, so that a conventional crack 29 (FIG. 9) occurs. The risk of doing so is reduced.
[0029]
Further, as shown in FIG. 4, the annular pressure introduction chamber 19 is formed with a bulging portion 32 in the outer circumferential direction at the high-pressure oil passage intersecting portion 31, so that there is a margin in the volume at the high-pressure oil passage intersecting portion 31. In addition, by appropriately adjusting the shape of the bulging portion 32 and the relative positional relationship with the oil feeding passage 18, the oil feeding passage 18 can be provided at both the upper corner 35 and the lower corner 36 of the oil feeding passage 18. And the pressure introducing chamber 19 can be made to intersect with each other at an obtuse angle or a sharper angle than before, and further, the occurrence of stress concentration can be suppressed.
[0030]
In the present invention, the relative shift structure or the eccentric form of the oil feed passage 18 and the pressure introducing chamber 19 is arbitrary.
For example, FIG. 5 is a laterally enlarged cross-sectional view of the high-pressure oil passage crossing 31 portion, similar to FIG. 3, of the stress reduction structure 40 at the high-pressure oil passage crossing according to the second embodiment of the present invention. In this stress reduction structure 40, the center line 18C of the oil feed passage 18 is parallel to the center line 8C of the high-pressure fuel introduction portion 8, and the annular pressure introduction chamber 19 has a first eccentric value E1. It is deviated from the center line 19C.
[0031]
In the stress reduction structure 40 of the high-pressure oil supply passage intersection 31 having such a configuration, the linear oil supply passage 18 communicates with the annular pressure introduction chamber 19 at a position shifted by the first eccentric value E1. The high-pressure fuel from the high-pressure fuel introduction part 8 and the oil supply passage 18 does not directly exert pressure vibration from the position close to the outer peripheral wall surface 6B of the valve body 6 as a pressure action toward the center. Similar to the stress reduction structure 30 shown in FIG. 2 and FIG. 3, the stress concentration especially in the injector housing 2 facing the pressure introduction chamber 19 can be reduced.
Therefore, generation of the crack 29 can be suppressed, and the fuel injection valve 1 having a long life and reliability can be obtained.
[0032]
FIG. 6 is a laterally enlarged cross-sectional view of the high pressure oil passage crossing portion 31 portion, similar to FIG. 3, of the stress reduction structure 50 of the high pressure oil passage crossing portion according to the third embodiment of the present invention. In the stress reduction structure 50, the bent portion 8D (see FIGS. 2 and 3) of the high-pressure fuel introduction portion 8 itself is displaced from the center line 19C of the pressure introduction chamber 19 with a second eccentric value E2 and is sent. The oil passage 18 intersects the pressure introduction chamber 19 obliquely with respect to the pressure introduction chamber 19 (with respect to the center line 8C of the high pressure fuel introduction portion 8) with an inclination angle θ.
Note that the second eccentric value E2 may be the same as or different from the first eccentric value E1.
[0033]
Also in the stress reduction structure 50 of the high-pressure oil supply passage intersection 31 having such a configuration, the oil supply passage 18 intersects the annular pressure introduction chamber 19 from a position shifted by the second eccentric value E2 and the inclination angle θ. The high-pressure fuel from the high-pressure fuel introduction section 8 and the oil feeding passage 18 directly causes the pressure vibration from the position close to the outer peripheral wall surface 6B of the valve body 6 as a pressure action toward the center direction. Instead, similar to the stress reducing structure 30 shown in FIGS. 1, 2, and 3, the stress concentration in the injector housing 2 facing the pressure introduction chamber 19 can be reduced.
Therefore, generation of the crack 29 can be suppressed, and the fuel injection valve 1 having a long life and reliability can be obtained.
[0034]
In the stress reduction structure 40 (FIG. 5) and the stress reduction structure 50 (FIG. 6) described above, the bulging portion 32 shown in FIG. Avoidance can also be done.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the oil supply passage intersects with the annular pressure introduction chamber in an eccentric state with respect to the annular pressure introduction chamber at the intersection of the high pressure oil supply passages. The occurrence of cracks can be suppressed, and a reliable fuel injection valve with a long life can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a fuel injection valve 1 employing a stress reduction structure 30 at a high-pressure oil passage crossing portion in a fuel injection valve according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged horizontal cross-sectional view of the high pressure fuel introduction section 8 to the high pressure oil supply passage intersection 31 ;
FIG. 3 is an enlarged lateral cross-sectional view of a high-pressure oil passage crossing 31 portion.
4 is an enlarged vertical (axial direction) cross-sectional view of an annular pressure introduction chamber 19 where the oil feed passage 18 faces at the high pressure oil feed passage intersection 31. FIG.
FIG. 5 is a laterally enlarged cross-sectional view of a high-pressure oil passage crossing 31 portion of a stress reduction structure 40 at a high-pressure oil passage crossing according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a laterally enlarged cross-sectional view of a high-pressure oil passage intersecting portion 31 portion of a stress reducing structure 50 at a high-pressure oil passage intersecting portion according to a third embodiment of the present invention.
7 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the fuel injection valve 1. FIG.
FIG. 8 is an enlarged lateral cross-sectional view of the high pressure fuel introduction section 8 to the high pressure oil supply passage intersection 21;
FIG. 9 is a laterally enlarged cross-sectional view of the high-pressure oil passage crossing 21 portion.
[Explanation of symbols]
1 Fuel injection valve (Figs. 1 and 7)
2 Injector housing 3 Nozzle body 4 Nozzle needle 4A Pressure receiving portion of nozzle needle 4 5 Valve piston 5A Top portion of valve piston 5 6 Valve body 6A Sliding hole of valve body 6 6B Outer wall surface of valve body 6 7 Back pressure control portion 8 High pressure Fuel introduction part 8C Center line of high-pressure fuel introduction part 8D Bending part of high-pressure fuel introduction part 8 (FIGS. 2, 3, and 6)
9 Fuel tank 10 Fuel pump 11 Common rail (accumulator)
12 Fuel passage 13 Fuel return passage 14 Injection hole 15 Seat portion 16 Nozzle spring 17 Control pressure chamber 18 Oil supply passage 18C Center line 19 of oil supply passage 18 Annular pressure introduction chamber 19C Center line 20 of pressure introduction chamber 19 Introduction side orifice 21 High-pressure oil passage intersection (Figs. 7, 8, and 9)
22 Opening / closing orifice 23 Valve ball (control valve body)
24 Armature 25 Armature guide 26 Magnet 27 Valve spring 28 Corner of the high-pressure oil passage crossing 21 (FIGS. 8 and 9)
29 Crack (Figure 9)
30 Stress reduction structure at high-pressure oil passage crossing portion in fuel injection valve (first embodiment, FIG. 1)
31 High-pressure oil passage crossing part 32 Swelling part (Fig. 4)
33 Acute angle corner at the high-pressure oil passage crossing 31 (FIG. 3)
34 Obtuse angle side corner in the high-pressure oil passage crossing 31 (FIG. 3)
35 Upper corner of oil feed passage 18 (FIG. 4)
36 Lower corner of oil feed path 18 (FIG. 4)
40 Stress reduction structure of high pressure oil passage crossing portion in fuel injection valve (second embodiment, FIG. 5)
50 Stress reduction structure at the intersection of high-pressure oil supply passages in a fuel injection valve (third embodiment, FIG. 6)
L1 Lift amount of the nozzle needle 4 ( FIGS. 1 and 7)
L2 A gap through which the valve piston 5 can rise ( FIGS. 1 and 7)
θ Inclination angle with respect to center line 18C of oil supply passage 18 (FIGS. 3 and 6)
E1 First eccentric value (FIG. 5)
E2 Second eccentric value (FIG. 6)

Claims

A control valve body for opening and closing a control pressure chamber for controlling a back pressure of a nozzle needle capable of opening and closing a fuel injection hole;
An annular pressure introduction chamber communicating with the control pressure chamber is formed,
One oil supply passage for supplying high-pressure fuel to the control pressure chamber communicates with the pressure introduction chamber via a high-pressure oil supply passage intersection,
A pressure reducing structure for a high-pressure oil-feeding passage intersection in a fuel injection valve that controls the pressure of the control pressure chamber with the control valve body to enable the nozzle needle to open and close the injection hole;
The one oil supply passage is positioned in a direction shifted from a direction toward the center line of the pressure introduction chamber ,
In the pressure introduction chamber of the high-pressure oil passage crossing portion, a bulging portion protruding in a curved shape in the outer circumferential direction is formed, and
The stress reduction structure of the high pressure oil supply passage intersection in the fuel injection valve , wherein the oil supply passage intersects with the bulging portion .

The stress reducing structure at the intersection of the high-pressure oil supply passages in the fuel injection valve according to claim 1, wherein the oil supply passages are inclined with respect to a direction toward the center line of the pressure introduction chamber.

The stress reduction structure at the intersection of the high-pressure oil supply passages in the fuel injection valve according to claim 1, wherein the oil supply passages are eccentric with respect to a direction toward the center line of the pressure introduction chamber.

A control valve body for opening and closing a control pressure chamber for controlling a back pressure of a nozzle needle capable of opening and closing a fuel injection hole;
An annular pressure introduction chamber communicating with the control pressure chamber is formed,
One oil supply passage for supplying high-pressure fuel to the control pressure chamber communicates with the pressure introduction chamber via a high-pressure oil supply passage intersection,
A fuel injection valve that controls the pressure of the control pressure chamber with the control valve body and enables the nozzle needle to open and close the injection hole;
The one oil supply passage is positioned in a direction shifted from a direction toward the center line of the pressure introduction chamber ,
In the pressure introduction chamber of the high-pressure oil passage crossing portion, a bulging portion protruding in a curved shape in the outer circumferential direction is formed, and
A fuel injection valve provided with a stress reducing structure for a high-pressure oil supply passage intersection, wherein the oil supply passage intersects with the bulging portion .

The fuel injection valve having a stress reduction structure at a high-pressure oil supply passage intersection according to claim 4 , wherein the oil supply passage is inclined with respect to a direction toward the center line of the pressure introduction chamber. .

The fuel injection valve having a stress reduction structure at a high-pressure oil supply passage intersection according to claim 4 , wherein the oil supply passage is eccentric with respect to a direction toward the center line of the pressure introduction chamber.