JP4400670B2

JP4400670B2 - Fuel injection valve

Info

Publication number: JP4400670B2
Application number: JP2007286517A
Authority: JP
Inventors: 直規栗本; 哲也鳥谷尾; 修一松本; 耕一大畑
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2007-02-08
Filing date: 2007-11-02
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2027-11-02
Also published as: JP2008215342A; CN101240763A; CN101240763B

Description

本発明は、燃料噴射弁に関する。 The present invention relates to a fuel injection valve.

従来から、図７に示すように、噴孔１３０を開閉する弁部材（ニードル）１４０を収容するノズル孔１２０を、噴孔１３０から噴射する高圧燃料を蓄積する燃料溜り室１８０と、ニードル１４０の開閉動作を制御する高圧燃料を蓄積する圧力制御室１９０とに区画するシリンダ２００を有する燃料噴射弁１００が知られている（特許文献１参照）。 Conventionally, as shown in FIG. 7, a nozzle hole 120 that houses a valve member (needle) 140 that opens and closes the nozzle hole 130, a fuel reservoir chamber 180 that stores high-pressure fuel that is injected from the nozzle hole 130, and a needle 140 There is known a fuel injection valve 100 having a cylinder 200 that is partitioned into a pressure control chamber 190 for accumulating high-pressure fuel that controls opening and closing operations (see Patent Document 1).

この燃料噴射弁１００に備えられているシリンダ２００は、略円筒状に形成されており、このシリンダ２００の一端部をノズル孔１２０の反噴孔側壁面３４０に当接させるとともに、内周壁にニードル１４０を摺動可能に挿入させることにより、シリンダ２００の内周側に圧力制御室１９０を形成し、シリンダ２００の外側に燃料溜り室１８０を形成する。圧力制御室１９０の圧力を制御することにより、ニードル１４０の開閉動作を制御して、噴孔１３０からの燃料噴射の断続を制御する。シリンダ２００の他端部には、シリンダ２００を上記壁面３４０に当接させるためのスプリング１６０を支持するスプリング座２５０が形成されている。 The cylinder 200 provided in the fuel injection valve 100 is formed in a substantially cylindrical shape. One end of the cylinder 200 is brought into contact with the anti-injection hole side wall surface 340 of the nozzle hole 120 and the inner peripheral wall has a needle. By inserting 140 in a slidable manner, a pressure control chamber 190 is formed on the inner peripheral side of the cylinder 200, and a fuel reservoir chamber 180 is formed on the outer side of the cylinder 200. By controlling the pressure in the pressure control chamber 190, the opening / closing operation of the needle 140 is controlled, and the intermittent injection of fuel from the nozzle hole 130 is controlled. A spring seat 250 is formed at the other end of the cylinder 200 to support a spring 160 for bringing the cylinder 200 into contact with the wall surface 340.

また、ノズル孔１２０の壁面３４０には、燃料溜り室１８０に高圧燃料を供給するための燃料通路３１０が開口している。ニードル１４０が噴孔を開閉する度に、燃料通路３１０から高圧燃料が燃料溜り室１８０に供給される。
特表２００３−５０６６２２号公報 A fuel passage 310 for supplying high-pressure fuel to the fuel reservoir chamber 180 is opened on the wall surface 340 of the nozzle hole 120. Each time the needle 140 opens and closes the nozzle hole, high-pressure fuel is supplied from the fuel passage 310 to the fuel reservoir chamber 180.
Special table 2003-506622 gazette

上記シリンダ２００は、上述したように燃料溜り室１８０と圧力制御室１９０とを区画する必要があるため、上記壁面３４０にシリンダ２００の一端部をスプリング１６０などで押し付けて置く必要がある。この一端部は、面圧を高めるために面積が小さくなっている。シリンダ２００の他端部には、上記スプリング１６０を支持するスプリング座２５０が形成されている。 Since the cylinder 200 needs to partition the fuel reservoir chamber 180 and the pressure control chamber 190 as described above, one end of the cylinder 200 needs to be pressed against the wall surface 340 with a spring 160 or the like. The one end portion has a reduced area in order to increase the surface pressure. A spring seat 250 that supports the spring 160 is formed at the other end of the cylinder 200.

このため、シリンダ２００の一端部の外径は、他端部の外径よりも小さくなっている。シリンダ２００の内径は、一端部から他端部にかけて一定である。シリンダ２００の外周壁には、図７に示すように、外径のみが変化している部位（段差部）２３０が形成される。 For this reason, the outer diameter of the one end part of the cylinder 200 is smaller than the outer diameter of the other end part. The inner diameter of the cylinder 200 is constant from one end to the other end. As shown in FIG. 7, a portion (stepped portion) 230 in which only the outer diameter is changed is formed on the outer peripheral wall of the cylinder 200.

従来技術では、この段差部２３０は、図７に示すように、ノズル孔１２０の壁面３４０の真下に位置している。このため、壁面３４０に開口している燃料通路３１０から高圧燃料が供給されると、この燃料流がシリンダ２００の上記段差部２３０に衝突し、シリンダ２００が下方（シリンダ２００の一端部が壁面３４０から離れる方向）に移動する可能性がある。 In the prior art, the step portion 230 is located directly below the wall surface 340 of the nozzle hole 120 as shown in FIG. For this reason, when high-pressure fuel is supplied from the fuel passage 310 opened to the wall surface 340, this fuel flow collides with the stepped portion 230 of the cylinder 200, and the cylinder 200 moves downward (one end portion of the cylinder 200 is the wall surface 340. May move in a direction away from

シリンダ２００が壁面３４０から離れると、燃料溜り室１８０と圧力制御室１９０とが連通し、圧力制御室１９０の圧力を所望の圧力に調整できなくなる。その結果、ニードル１４０の開閉動作を精度良く制御できなくなる。 When the cylinder 200 moves away from the wall surface 340, the fuel reservoir chamber 180 and the pressure control chamber 190 communicate with each other, and the pressure in the pressure control chamber 190 cannot be adjusted to a desired pressure. As a result, the opening / closing operation of the needle 140 cannot be accurately controlled.

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、ノズル孔に収容されるシリンダの不安定な動作を抑制し、精度良く燃料噴射を制御できる燃料噴射弁を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a fuel injection valve capable of controlling the fuel injection with high accuracy by suppressing the unstable operation of the cylinder accommodated in the nozzle hole. Is to provide.

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明によれば、先端に噴孔（１３）が形成され、内部に噴孔（１３）と連通するノズル孔（１２）が形成され、さらにノズル孔（１２）の反噴孔側壁面（３４）に開口する燃料通路（３１）により噴孔（１３）から噴射される高圧燃料をノズル孔（１２）に供給するハウジング（１１、３０）と、ノズル孔（１２）に収容され、噴孔（１３）を開閉する弁部材（１４）と、ノズル孔（１２）の反噴孔側壁面（３４）に一端部を当接させるとともに、弁部材（１４）の一端部が摺動可能に挿入される内周壁を有するシリンダ（２０）とを、備え、シリンダ（２０）は、ノズル孔（１２）を、燃料通路（３１）から供給される高圧燃料を蓄積する燃料溜り室（１８）と、弁部材（１４）の開閉動作を制御する高圧燃料を蓄積する圧力制御室（１９）とに区画する燃料噴射弁において、シリンダ（２０）の外周壁には、燃料通路（３１）から供給される高圧燃料の燃料流をシリンダ（２０）の外周側へ逃がす逃がし面（２７）が形成されており、さらに、シリンダ（２０）は、小径部（２１）と大径部（２２）とを有し、小径部（２１）は端部に反噴孔側壁面（３４）に当接する当接部（２４）を有し、大径部（２２）は端部にシリンダ（２０）を反噴孔側壁面（３４）に押付けるスプリング（１６）を支持するスプリング座（２５）を有し、逃がし面（２７）は、小径部（２１）の外周壁であり、小径部（２１）と大径部（２２）との間には、段差部（２３）が形成され、逃がし面（２７）の長さは、ノズル孔（１２）の反噴孔側壁面（３４）に開口する燃料通路（３１）の開口部（３７）の開口径をｄとし、燃料通路（３１）の開口部（３７）から、段差部（２３）における開口部（３７）からノズル孔（１２）に供給される高圧燃料のうち、流速が最も速い高圧燃料が衝突する位置までの距離をｘとした場合、ｘ≧３ｄを満たす長さとなっていることを特徴としている。 To achieve the above object, according to the invention described in claim 1, the tip nozzle hole (13) is formed in the nozzle hole (12) communicating with the nozzle hole (13) therein is formed, further Ruha to supply high pressure fuel to be injected from the injection hole (13) by the fuel passage which is open to the spray hole side wall (34) (31) of the nozzle hole (12) to the nozzle hole (12) Ujingu (11,30 ) , A valve member (14) that is accommodated in the nozzle hole (12) and opens and closes the nozzle hole (13) , and one end portion is brought into contact with the side wall surface (34) of the nozzle hole (12) , A cylinder (20) having an inner peripheral wall into which one end of the valve member (14) is slidably inserted . The cylinder (20) is supplied with a nozzle hole (12) from the fuel passage (31). that fuel sump for accumulating high-pressure fuel (18), the opening and closing operation of the valve member (14) Gosuru In a fuel injection valve you partitioned into the pressure control chamber for accumulating high pressure fuel (19), on the outer peripheral wall of the cylinder (20), the cylinder fuel flow of the high pressure fuel supplied from the fuel passage (31) An escape surface (27) for escaping to the outer peripheral side of (20) is formed , and the cylinder (20) has a small diameter part (21) and a large diameter part (22), and the small diameter part (21) The end portion has an abutting portion (24) that abuts against the anti-injection hole side wall surface (34), and the large diameter portion (22) presses the cylinder (20) against the anti-injection hole side wall surface (34). It has a spring seat (25) that supports the spring (16), and the relief surface (27) is an outer peripheral wall of the small diameter portion (21), and is between the small diameter portion (21) and the large diameter portion (22). The step portion (23) is formed, and the length of the relief surface (27) is equal to the side wall surface (3) of the anti-injection hole of the nozzle hole (12). ) Where d is the opening diameter of the opening (37) of the fuel passage (31) from the opening (37) of the fuel passage (31) to the nozzle hole (37) from the opening (37) of the step portion (23). Among the high-pressure fuel supplied to 12), when the distance to the position where the high-speed fuel with the fastest flow velocity collides is x, the length satisfies x ≧ 3d .

この構成によれば、シリンダの外周壁には、ノズル孔の反噴孔側壁面に形成された燃料通路から供給される高圧燃料の燃料流をシリンダの外周側へ逃がす逃がし面が形成されているので、高圧燃料の燃料流がシリンダの外周壁に衝突しても、この燃料流を受け流すことができる。その結果、シリンダの一端部がノズル孔の反噴孔側壁面から離れることを抑制でき、弁部材の開閉動作を精度良く制御できる。また、シリンダは、端部にノズル孔の反噴孔側壁面と当接する当接部を有する小径部と、端部にシリンダを反噴孔側壁面に押し付けるスプリングを支持するスプリング座を有する大径部とを有しているので、スプリングを支持できるとともに、当接部とノズル孔の反噴孔側壁面との面圧を高め、シリンダと反噴孔側壁面との密着度を高めることができる。加えて、逃がし面は、上記小径部の外周壁面であるため、小径部と大径部との間の外径が変化する部位、すなわち、燃料通路から供給される高圧燃料の燃料流を受けやすい部位（段差部）を反噴孔側壁面に形成された燃料通路の開口から遠ざけることができ、シリンダの当接部がノズル孔の反噴孔側壁面から離れることを抑制できる。さらに、逃がし面の長さは、反噴孔側壁に開口する燃料通路の開口部から、段差部における燃料通路の開口部からノズル孔に供給される高圧燃料のうち、流速が最も速い高圧燃料が衝突する位置までの距離ｘをノズル孔の反噴孔側壁面に開口する燃料通路の開口部の開口径ｄの３倍以上となるような長さとなっているので、段差部が開口部からの高圧燃料の燃料流を受けてもシリンダの一端部がノズル孔の反噴孔側壁面から離れてしまうのを効果的に抑制することができる。ここで、請求項に記載の開口径ｄは、ノズル孔の反噴孔側壁面に開口する燃料通路の開口部と等価な円管の直径、水力等価直径を意味している。 According to this configuration, a relief surface is formed on the outer peripheral wall of the cylinder for allowing the fuel flow of the high-pressure fuel supplied from the fuel passage formed on the side wall surface of the nozzle hole to the outer periphery of the nozzle hole to the outer peripheral side of the cylinder. Therefore, even if the fuel flow of the high-pressure fuel collides with the outer peripheral wall of the cylinder, the fuel flow can be received. As a result, it can suppress that the one end part of a cylinder leaves | separates from the anti-injection hole side wall surface of a nozzle hole, and can control the opening / closing operation | movement of a valve member accurately. Further, the cylinder has a small diameter portion having a contact portion that contacts the side wall surface of the nozzle hole of the nozzle hole at the end portion, and a large diameter having a spring seat that supports a spring that presses the cylinder against the side wall surface of the nozzle hole at the end portion. Therefore, the spring can be supported, and the surface pressure between the abutting portion and the anti-injection hole side wall surface of the nozzle hole can be increased, and the degree of adhesion between the cylinder and the anti-injection hole side wall surface can be increased. . In addition, since the relief surface is the outer peripheral wall surface of the small diameter portion, it is easy to receive the fuel flow of the high pressure fuel supplied from the portion where the outer diameter changes between the small diameter portion and the large diameter portion, that is, the fuel passage. The portion (stepped portion) can be moved away from the opening of the fuel passage formed on the side wall surface of the anti-injection hole, and the contact portion of the cylinder can be prevented from separating from the side surface of the nozzle hole. Further, the length of the escape surface is determined by the high-pressure fuel having the fastest flow rate among the high-pressure fuel supplied from the opening of the fuel passage opening to the side wall of the anti-injection hole to the nozzle hole from the opening of the fuel passage in the stepped portion. Since the distance x to the collision position is at least three times the opening diameter d of the opening portion of the fuel passage that opens to the side wall surface of the nozzle hole, the step portion is separated from the opening portion. Even if the fuel flow of the high-pressure fuel is received, it is possible to effectively suppress the one end portion of the cylinder from being separated from the side wall surface of the nozzle hole. Here, the opening diameter d described in the claims means a diameter of a circular tube equivalent to an opening of a fuel passage that opens on the side wall surface of the anti-injection hole of the nozzle hole, and a hydraulic equivalent diameter.

請求項２に記載の発明によれば、逃がし面は、シリンダの外周壁全周に渡って形成されていることを特徴としている。この構成によれば、シリンダをノズル孔に収容させる際、燃料通路と、シリンダに形成された逃がし面との位置を合わせる作業を省略でき、組み付け作業が容易になる。 According to the second aspect of the present invention, the relief surface is formed over the entire outer peripheral wall of the cylinder. According to this structure, when accommodating a cylinder in a nozzle hole, the operation | work which aligns the position of a fuel channel and the escape surface formed in the cylinder can be abbreviate | omitted, and an assembly | attachment operation | work becomes easy.

請求項３に記載の発明によれば、前記小径部（２１）と前記大径部（２２）との間に形成される前記段差部（２３）は、前記小径部（２１）から前記大径部（２２）に向かって外径が徐々に大きくなるように形成されていることを特徴としている。この構成によれば、小径部と大径部との間に形成される段差部は、小径部から大径部に向かって外径が徐々に大きくなるようになっているので、燃料通路から供給される高圧燃料の燃料流を受けても、その燃料流を受け流すことができる。 According to invention of Claim 3 , the said level | step-difference part (23) formed between the said small diameter part (21) and the said large diameter part (22) is the said large diameter from the said small diameter part (21). It is characterized in that the outer diameter is gradually increased toward the portion (22) . According to this configuration, the stepped portion formed between the small diameter portion and the large diameter portion has an outer diameter that gradually increases from the small diameter portion toward the large diameter portion. Even if the fuel flow of the high-pressure fuel is received, the fuel flow can be received.

本発明が適用された燃料噴射弁の第１実施形態を図１および図２を参照して説明する。本実施形態の燃料噴射弁の全体構成を図１に示す。この燃料噴射弁１は、例えば、ディーゼルエンジン用の蓄圧式燃料噴射装置に用いられるものであり、図示しない蓄圧装置（コモンレール）から供給される高圧燃料をエンジン燃焼室に噴射するものである。燃料噴射弁１は、図１に示すように、噴射ノズル１０、オリフィスプレート３０、バルブボデー４０、制御弁４３、ロアボデー５０、ピエゾアクチュエータ５２、駆動力伝達部５３などから構成されている。燃料噴射弁１は、下方から噴射ノズル１０、オリフィスプレート３０、バルブボデー４０、ロアボデー５０の順で積層され、互いにリテーニングナット６０により締結されている。 A first embodiment of a fuel injection valve to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The overall configuration of the fuel injection valve of the present embodiment is shown in FIG. The fuel injection valve 1 is used, for example, in an accumulator fuel injection device for a diesel engine, and injects high-pressure fuel supplied from an accumulator (common rail) (not shown) into an engine combustion chamber. As shown in FIG. 1, the fuel injection valve 1 includes an injection nozzle 10, an orifice plate 30, a valve body 40, a control valve 43, a lower body 50, a piezo actuator 52, a driving force transmission unit 53, and the like. The fuel injection valve 1 is laminated in the order of the injection nozzle 10, the orifice plate 30, the valve body 40, and the lower body 50 from below, and is fastened to each other by a retaining nut 60.

噴射ノズル１０は、ノズルボデー１１とニードル１４とシリンダ２０とコイルスプリング１６とから構成されている。ノズルボデー１１には、上端から下端近傍にかけてノズル孔１２が形成されている。ノズルボデー１１の上端にオリフィスプレート３０を配置させることにより、ノズル孔１２は閉ざされた空間となる。ノズルボデー１１の下端部には、ノズル孔１２とノズルボデー１１の外壁とが貫通する噴孔１３が形成されている。ノズル孔１２には、ニードル１４、コイルスプリング１６、およびシリンダ２０が収容される。 The injection nozzle 10 includes a nozzle body 11, a needle 14, a cylinder 20, and a coil spring 16. A nozzle hole 12 is formed in the nozzle body 11 from the upper end to the vicinity of the lower end. By arranging the orifice plate 30 at the upper end of the nozzle body 11, the nozzle hole 12 becomes a closed space. A nozzle hole 13 through which the nozzle hole 12 and the outer wall of the nozzle body 11 pass is formed at the lower end of the nozzle body 11. In the nozzle hole 12, a needle 14, a coil spring 16, and a cylinder 20 are accommodated.

ニードル１４は、請求項に記載の弁部材に相当するものであり、略棒状に形成されている。その先端には、上記ノズル孔１２の下端部に離着座することにより噴孔１３からの燃料噴射を制御する弁体部１５が形成されている。弁体部１５の反対側の端部には、ニードル１４を軸方向に摺動可能に支持する略円筒状に形成されたシリンダ２０が設けられる。シリンダ２０の構造については後ほど説明する。 The needle 14 corresponds to the valve member recited in the claims, and is formed in a substantially rod shape. A valve body 15 that controls fuel injection from the nozzle hole 13 by being seated at the lower end of the nozzle hole 12 is formed at the tip. A cylinder 20 that is formed in a substantially cylindrical shape that supports the needle 14 so as to be slidable in the axial direction is provided at the opposite end of the valve body 15. The structure of the cylinder 20 will be described later.

ニードル１４の、上端部と下端部（弁体部１５）との間には、段差が形成されており、その段差には、コイルスプリング１６の下端部を支持する支持リング１７が設けられる。コイルスプリング１６の上端部は、シリンダ２０に支持される。コイルスプリング１６は、支持リング１７とシリンダ２０との間に、ある程度軸方向に圧縮された状態で配置される。これにより、シリンダ２０は、オリフィスプレート３０の下端面３４（請求項に記載のノズル孔の反噴孔側壁面に相当）に押し付けられ、ニードル１４は、下方（閉弁方向）に押し付けられる。 A step is formed between the upper end portion and the lower end portion (valve body portion 15) of the needle 14, and a support ring 17 that supports the lower end portion of the coil spring 16 is provided at the step. The upper end portion of the coil spring 16 is supported by the cylinder 20. The coil spring 16 is disposed between the support ring 17 and the cylinder 20 in a state compressed to some extent in the axial direction. Accordingly, the cylinder 20 is pressed against the lower end surface 34 of the orifice plate 30 (corresponding to the side wall surface of the nozzle hole opposite to the nozzle hole described in the claims), and the needle 14 is pressed downward (in the valve closing direction).

ノズル孔１２にニードル１４、コイルスプリング１６、およびシリンダ２０を収容することにより、ノズル孔１２の内壁とニードル１４およびシリンダ２０の外周壁との間に燃料溜り室１８が形成され、ニードル１４の上端部、シリンダ２０の内周壁、およびオリフィスプレート３０の下端面３４によって圧力制御室１９が形成される。 By accommodating the needle 14, the coil spring 16, and the cylinder 20 in the nozzle hole 12, a fuel reservoir chamber 18 is formed between the inner wall of the nozzle hole 12 and the outer peripheral wall of the needle 14 and cylinder 20. The pressure control chamber 19 is formed by the portion, the inner peripheral wall of the cylinder 20, and the lower end surface 34 of the orifice plate 30.

燃料溜り室１８は、噴孔１３から噴射される高圧燃料を蓄積する空間であり、噴孔１３と連通している。ニードル１４がノズル孔１２の下端部に着座することにより、燃料溜り室１８と噴孔１３との連通が遮断され、噴孔１３からの燃料噴射が停止する。ニードル１４が下端部から離座すると燃料溜り室１８と噴孔１３とが連通し、噴孔１３から燃料噴射が行われる。 The fuel reservoir chamber 18 is a space for accumulating high-pressure fuel injected from the injection hole 13 and communicates with the injection hole 13. When the needle 14 is seated on the lower end portion of the nozzle hole 12, the communication between the fuel reservoir chamber 18 and the injection hole 13 is cut off, and the fuel injection from the injection hole 13 is stopped. When the needle 14 is separated from the lower end, the fuel reservoir chamber 18 and the injection hole 13 communicate with each other, and fuel is injected from the injection hole 13.

圧力制御室１９は、ニードル１４の軸方向の移動を制御する高圧燃料を蓄積する空間である。圧力制御室１９に供給された燃料は、ニードル１４の上端部に作用することにより、ニードル１４を下方に押し付ける。ニードル１４の軸方向の移動を制御する方法については後ほど説明する。 The pressure control chamber 19 is a space for accumulating high-pressure fuel that controls the axial movement of the needle 14. The fuel supplied to the pressure control chamber 19 acts on the upper end portion of the needle 14 to press the needle 14 downward. A method for controlling the axial movement of the needle 14 will be described later.

オリフィスプレート３０は、略円盤状に形成され、ノズルボデー１１とバルブボデー４０との間に配置される。オリフィスプレート３０には、燃料通路３１（請求項に記載の燃料通路に相当）、第１連通路３２、および第２連通路３３が、このプレート３０の両端面を貫通するように形成されている。 The orifice plate 30 is formed in a substantially disk shape and is disposed between the nozzle body 11 and the valve body 40. In the orifice plate 30, a fuel passage 31 (corresponding to the fuel passage described in the claims), a first communication passage 32, and a second communication passage 33 are formed so as to penetrate both end faces of the plate 30. .

燃料通路３１は、蓄圧装置内の高圧燃料を燃料溜り室１８に供給するための通路であり、バルブボデー４０およびロアボデー５０を軸方向に貫くようにして形成されている。ロアボデー５０に形成された燃料通路３１の開口は、蓄圧装置に接続される。 The fuel passage 31 is a passage for supplying high-pressure fuel in the pressure accumulator to the fuel reservoir chamber 18 and is formed so as to penetrate the valve body 40 and the lower body 50 in the axial direction. The opening of the fuel passage 31 formed in the lower body 50 is connected to the pressure accumulator.

第１連通路３２は、燃料溜り室１８と後述するバルブボデー４０に形成された弁室４１とを接続する通路である。オリフィスプレート３０の下端面３４には、略円環状の溝が形成されており、その溝の底部に燃料通路３１と第１連通路３２とが接続されている。第２連通路３３は、圧力制御室１９と上記弁室４１とを接続する通路である。 The first communication passage 32 is a passage connecting the fuel reservoir chamber 18 and a valve chamber 41 formed in a valve body 40 described later. A substantially annular groove is formed in the lower end surface 34 of the orifice plate 30, and the fuel passage 31 and the first communication passage 32 are connected to the bottom of the groove. The second communication passage 33 is a passage connecting the pressure control chamber 19 and the valve chamber 41.

バルブボデー４０は、略円盤状に形成され、オリフィスプレート３０とロアボデー５０との間に配置される。バルブボデー４０には、オリフィスプレート３０と接する下端面に開口する弁室４１が形成されている。弁室４１の下端面には、上述の第１、第２連通路３２、３３が開口している。弁室４１の上端面には、後述するロアボデー５０に形成された縦孔５１と接続する第３連通路４２が開口している。 The valve body 40 is formed in a substantially disk shape and is disposed between the orifice plate 30 and the lower body 50. The valve body 40 is formed with a valve chamber 41 that opens to a lower end surface in contact with the orifice plate 30. In the lower end surface of the valve chamber 41, the first and second communication passages 32 and 33 are opened. A third communication passage 42 connected to a vertical hole 51 formed in the lower body 50 described later is opened at the upper end surface of the valve chamber 41.

弁室４１には、第１、第２、第３連通路３２、３３、４２の燃料の流れを制御する制御弁４３とコイルスプリング４６が収容されている。制御弁４３は、上側に低圧側シート４４が形成され、下側に高圧側シート４５が形成されている。 The valve chamber 41 accommodates a control valve 43 and a coil spring 46 that control the flow of fuel in the first, second, and third communication passages 32, 33, and 42. The control valve 43 has a low pressure side seat 44 formed on the upper side and a high pressure side seat 45 formed on the lower side.

低圧側シート４４が弁室４１の上端面に着座すると、第３連通路４２の開口が塞がれ、燃料溜り室１８、第１連通路３２、弁室４１、第２連通路３３、圧力制御室１９を結ぶ第１の経路が形成され、燃料溜り室１８の高圧燃料が、圧力制御室１９に供給される。 When the low-pressure side seat 44 is seated on the upper end surface of the valve chamber 41, the opening of the third communication passage 42 is blocked, and the fuel reservoir chamber 18, the first communication passage 32, the valve chamber 41, the second communication passage 33, the pressure control. A first path connecting the chambers 19 is formed, and the high-pressure fuel in the fuel reservoir chamber 18 is supplied to the pressure control chamber 19.

一方、高圧側シート４５が弁室４１の下端面に着座すると、第１連通路３２の開口が塞がれるとともに、第３連通路４２の開口が開放される。これにより、圧力制御室１９、第２連通路３３、弁室４１、第３連通路４２、ロアボデー５０の縦孔５１を結ぶ第２の経路が形成され、圧力制御室１９内の高圧燃料が低圧である縦孔５１に排出される。その結果、圧力制御室１９の圧力が低下する。このように制御弁４３が操作されることにより、圧力制御室１９の圧力を調整することができる。 On the other hand, when the high-pressure side seat 45 is seated on the lower end surface of the valve chamber 41, the opening of the first communication path 32 is closed and the opening of the third communication path 42 is opened. As a result, a second path connecting the pressure control chamber 19, the second communication passage 33, the valve chamber 41, the third communication passage 42, and the vertical hole 51 of the lower body 50 is formed, and the high-pressure fuel in the pressure control chamber 19 is low in pressure. It is discharged into the vertical hole 51. As a result, the pressure in the pressure control chamber 19 decreases. By operating the control valve 43 in this way, the pressure in the pressure control chamber 19 can be adjusted.

ロアボデー５０は、軸方向に形成された縦孔５１内にピエゾアクチュエータ５２および駆動力伝達部５３を収容して、下端面にバルブボデー４０を支持する。ピエゾアクチュエータ５２は、ＰＺＴなどの圧電セラミック層と電極層とを交互に積層したものであり、図示しない駆動回路により充放電することにより、積層方向（上下方向）に伸縮する。なお、縦孔５１は、図示しない通路を介して、燃料タンクなどの低圧側に接続されている。 The lower body 50 accommodates the piezo actuator 52 and the driving force transmission portion 53 in a longitudinal hole 51 formed in the axial direction, and supports the valve body 40 on the lower end surface. The piezo actuator 52 is formed by alternately stacking piezoelectric ceramic layers such as PZT and electrode layers, and expands and contracts in the stacking direction (vertical direction) by charging and discharging with a drive circuit (not shown). The vertical hole 51 is connected to a low-pressure side such as a fuel tank through a passage (not shown).

駆動力伝達部５３は、ピエゾアクチュエータ５２の下側に配置され、ピエゾアクチュエータ５２の変位を第３連通路４２内に収容されるピン５４を介して制御弁４３に伝達するものである。 The driving force transmission unit 53 is disposed below the piezo actuator 52 and transmits the displacement of the piezo actuator 52 to the control valve 43 via the pin 54 accommodated in the third communication path 42.

ピエゾアクチュエータ５２が充電されると、ピエゾアクチュエータ５２は伸長する。駆動力伝達部５３は、ピエゾアクチュエータ５２の変位を、ピン５４を介して制御弁４３に伝達する。制御弁４３は、ピン５４によって下方に押され、低圧側シート４４が弁室４１の上端面から離座するとともに、高圧側シート４５が弁室４１の下端面に着座し、第１連通路３２の開口が塞がれる。これにより、圧力制御室１９の高圧燃料が第２の経路を介して低圧側に排出される。 When the piezo actuator 52 is charged, the piezo actuator 52 extends. The driving force transmission unit 53 transmits the displacement of the piezo actuator 52 to the control valve 43 via the pin 54. The control valve 43 is pushed downward by the pin 54, the low pressure side seat 44 is separated from the upper end surface of the valve chamber 41, and the high pressure side seat 45 is seated on the lower end surface of the valve chamber 41, and the first communication path 32. The opening of is closed. Thereby, the high-pressure fuel in the pressure control chamber 19 is discharged to the low-pressure side through the second path.

ピエゾアクチュエータ５２が放電されると、ピエゾアクチュエータ５２は収縮する。制御弁４３およびピン５４は、ピエゾアクチュエータ５２が収縮すると、コイルスプリング４６の付勢力により上方に移動する。制御弁４３が上方に移動することにより、高圧側シート４５が弁室４１の下端面から離座するとともに、低圧側シート４４が弁室４１の上端面に着座し、第３連通路４２の開口が塞がれる。これにより、圧力制御室１９に第１の経路を介して燃料溜り室１８の高圧燃料が供給される。 When the piezo actuator 52 is discharged, the piezo actuator 52 contracts. When the piezo actuator 52 contracts, the control valve 43 and the pin 54 move upward by the biasing force of the coil spring 46. When the control valve 43 moves upward, the high-pressure side seat 45 is separated from the lower end surface of the valve chamber 41, and the low-pressure side seat 44 is seated on the upper end surface of the valve chamber 41, thereby opening the third communication passage 42. Is blocked. As a result, the high-pressure fuel in the fuel reservoir chamber 18 is supplied to the pressure control chamber 19 via the first path.

次に、上記構成を有する燃料噴射弁１の作動を説明する。ピエゾアクチュエータ５２が放電され、制御弁４３が第３連通路４２の開口を塞いでいるときに、蓄圧装置から燃料噴射弁１に高圧燃料が供給されると、その高圧燃料は、燃料通路３１を介して燃料溜り室１８に供給されるとともに、第１連通路３２、弁室４１、第２連通路３３を介して圧力制御室１９にも供給される。 Next, the operation of the fuel injection valve 1 having the above configuration will be described. When high pressure fuel is supplied from the pressure accumulator to the fuel injection valve 1 when the piezo actuator 52 is discharged and the control valve 43 closes the opening of the third communication passage 42, the high pressure fuel passes through the fuel passage 31. To the fuel reservoir chamber 18 and to the pressure control chamber 19 via the first communication passage 32, the valve chamber 41, and the second communication passage 33.

このとき、ニードル１４には、圧力制御室１９の高圧燃料がニードル１４の上端面に作用してニードル１４を下方（閉弁方向）へ押し付ける力、コイルスプリング１６の付勢力によってニードル１４を下方へ押し付ける力、および燃料溜り室１８の高圧燃料が弁体部１５近傍に作用してニードル１４を上方（開弁方向）へ押し上げる力が働いているが、ニードル１４を下方へ押し付ける力が上回っているので、弁体部１５は、ノズル孔１２の下端部に着座し、噴孔１３から燃料は噴射されない。 At this time, the high pressure fuel in the pressure control chamber 19 acts on the needle 14 on the upper end surface of the needle 14 to push the needle 14 downward (in the valve closing direction), and the urging force of the coil spring 16 causes the needle 14 to move downward. The pressing force and the high pressure fuel in the fuel reservoir chamber 18 act on the vicinity of the valve body 15 to push the needle 14 upward (in the valve opening direction), but the force pressing the needle 14 downward is higher. Therefore, the valve body portion 15 is seated on the lower end portion of the nozzle hole 12 and fuel is not injected from the injection hole 13.

ピエゾアクチュエータ５２が充電されると、制御弁４３は、ピン５４によって下方に押され、高圧側シート４５が第１連通路３２の開口を塞ぐとともに、低圧側シート４４が第３連通路４２の開口を開放する。すると、圧力制御室１９の高圧燃料は、上記第２の経路を介して低圧側に排出され、圧力制御室１９の圧力が低下し始める。 When the piezo actuator 52 is charged, the control valve 43 is pushed downward by the pin 54, the high-pressure side seat 45 closes the opening of the first communication passage 32, and the low-pressure side seat 44 opens the third communication passage 42. Is released. Then, the high-pressure fuel in the pressure control chamber 19 is discharged to the low-pressure side through the second path, and the pressure in the pressure control chamber 19 starts to decrease.

圧力制御室１９の圧力が開弁圧力まで低下すると、ニードル１４を上方へ押し上げる力が上回り、ニードル１４が上方にリフトして弁体部１５がノズル孔１２の下端部から離座し、噴孔１３から燃料が噴射される。 When the pressure in the pressure control chamber 19 decreases to the valve opening pressure, the force that pushes the needle 14 upward increases, the needle 14 lifts upward, and the valve body 15 separates from the lower end of the nozzle hole 12, and the injection hole Fuel is injected from 13.

ピエゾアクチュエータ５２が再び放電されると、制御弁４３は、第３連通路４２の開口を塞ぐとともに、第１連通路３２の開口を開放する。すると、燃料溜り室１８の高圧燃料が、上記第１の経路を介して再び圧力制御室１９に供給され、圧力制御室１９の圧力が上昇する。 When the piezo actuator 52 is discharged again, the control valve 43 closes the opening of the third communication path 42 and opens the opening of the first communication path 32. Then, the high-pressure fuel in the fuel reservoir chamber 18 is supplied again to the pressure control chamber 19 through the first path, and the pressure in the pressure control chamber 19 increases.

圧力制御室１９の圧力が閉弁圧力まで上昇すると、ニードル１４を下方へ押し付ける力が上回り、ニードル１４が下方に移動し、ノズル孔１２の先端部に着座し、噴孔１３からの燃料噴射が終了する。 When the pressure in the pressure control chamber 19 rises to the valve closing pressure, the force pressing the needle 14 downward increases, the needle 14 moves downward, sits at the tip of the nozzle hole 12, and fuel injection from the injection hole 13 is performed. finish.

次に、本実施形態における特徴部分を、図２を参照して詳細に説明する。図２は、シリンダ２０近傍の燃料噴射弁１の要部断面図である。 Next, the characteristic part in this embodiment is demonstrated in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of the main part of the fuel injection valve 1 in the vicinity of the cylinder 20.

図２に示すように、シリンダ２０は、略円筒状に形成され、比較的外径の小さい小径部２１と小径部２１よりも外径が大きい大径部２２から構成されている。 As shown in FIG. 2, the cylinder 20 is formed in a substantially cylindrical shape, and includes a small diameter portion 21 having a relatively small outer diameter and a large diameter portion 22 having a larger outer diameter than the small diameter portion 21.

小径部２１の端部には、オリフィスプレート３０の下端面３４（ノズル孔１２の上端面）に当接する当接部２４が形成されている。大径部２２の端部には、コイルスプリング１６の座となるスプリング座２５が形成されている。スプリング座２５部分の肉厚は、コイルスプリング１６を支持する必要があるため、コイルスプリング１６の素線径とほぼ同じかそれ以上となっている。これに対し、当接部２４部分の肉厚は、スプリング座２５部分の肉厚よりも薄くなっている。このため、当接部２４を下端面３４に当接させたときの面圧を高めることができ、シリンダ２０とオリフィスプレート３０との密着度を高めることができる。 An abutting portion 24 that abuts against the lower end surface 34 of the orifice plate 30 (the upper end surface of the nozzle hole 12) is formed at the end of the small diameter portion 21. A spring seat 25 serving as a seat for the coil spring 16 is formed at the end of the large diameter portion 22. Since the thickness of the spring seat 25 portion needs to support the coil spring 16, it is substantially the same as or larger than the wire diameter of the coil spring 16. On the other hand, the thickness of the contact portion 24 portion is smaller than the thickness of the spring seat 25 portion. For this reason, the surface pressure when the contact portion 24 is in contact with the lower end surface 34 can be increased, and the degree of adhesion between the cylinder 20 and the orifice plate 30 can be increased.

シリンダ２０の内周壁には、ニードル１４の上端部を摺動可能に支持するガイド面２６が形成されている。ガイド面２６の直径は、当接部２４からスプリング座２５にかけてほぼ一定となっている。 A guide surface 26 that slidably supports the upper end portion of the needle 14 is formed on the inner peripheral wall of the cylinder 20. The diameter of the guide surface 26 is substantially constant from the contact portion 24 to the spring seat 25.

シリンダ２０の外周壁には、小径部２１と大径部２２との間に段差部２３が形成される。この段差部２３は、小径部２１から大径部２２に向かうに従い、シリンダ２０の外径が徐々に大きくなるような傾斜面となっている。 A step portion 23 is formed on the outer peripheral wall of the cylinder 20 between the small diameter portion 21 and the large diameter portion 22. The step portion 23 has an inclined surface that gradually increases the outer diameter of the cylinder 20 from the small diameter portion 21 toward the large diameter portion 22.

また、小径部２１の外周壁には、オリフィスプレート３０の下端面３４に開口した燃料通路３１から供給される高圧燃料の燃料流をシリンダ２０の外周側に逃がす逃がし面２７が形成される。逃がし面２７の作用効果については後ほど説明する。 Further, on the outer peripheral wall of the small diameter portion 21, a release surface 27 is formed for allowing the fuel flow of the high-pressure fuel supplied from the fuel passage 31 opened to the lower end surface 34 of the orifice plate 30 to escape to the outer peripheral side of the cylinder 20. The effect of the relief surface 27 will be described later.

次に、上記構成を有するシリンダ２０の作用効果について説明する。上述したように、制御弁４３を操作することにより圧力制御室１９の圧力を閉弁圧力まで低下させ、ニードル１４を上方に移動させると、弁体部１５がノズル孔１２の下端部から離座し、噴孔１３から高圧燃料が噴射される。燃料溜り室１８内の燃料量は、少なくとも噴孔１３から噴射された燃料分は減少する。燃料溜り室１８には、燃料通路３１を介して新たな高圧燃料が図２中の矢印で示すように供給される。 Next, the function and effect of the cylinder 20 having the above configuration will be described. As described above, when the pressure of the pressure control chamber 19 is lowered to the valve closing pressure by operating the control valve 43 and the needle 14 is moved upward, the valve body 15 is separated from the lower end of the nozzle hole 12. Then, the high pressure fuel is injected from the injection hole 13. The amount of fuel in the fuel reservoir 18 is reduced by at least the fuel injected from the nozzle hole 13. New high-pressure fuel is supplied to the fuel reservoir chamber 18 through the fuel passage 31 as indicated by the arrows in FIG.

燃料通路３１から供給される燃料の燃料流は、小径部２１の外周壁に形成されている逃がし面２７に衝突し、その後、シリンダ２０の外周側に逃げていく。図２に示すように、逃がし面２７は、その面が、燃料流の流線とほぼ平行であるので、燃料流が逃がし面２７に衝突したとしても、燃料流の流線と逃がし面２７のなす角度は、非常に小さく、燃料流の運動エネルギーを受け流すことができる。逃がし面２７は、燃料流が衝突することにより発生するシリンダ２０を下方に移動させようとする力を抑制できる。 The fuel flow of the fuel supplied from the fuel passage 31 collides with a relief surface 27 formed on the outer peripheral wall of the small diameter portion 21, and then escapes to the outer peripheral side of the cylinder 20. As shown in FIG. 2, the relief surface 27 is substantially parallel to the fuel flow streamline. Therefore, even if the fuel flow collides with the relief surface 27, the fuel stream streamline and the relief surface 27 The angle formed is very small and can receive the kinetic energy of the fuel flow. The relief surface 27 can suppress the force that moves the cylinder 20 generated by the collision of the fuel flow downward.

これにより、シリンダ２０の当接部２４をオリフィスプレート３０の下端面３４に安定して当接させておくことができる。その結果、圧力制御室１９の圧力の制御性が向上するので、ニードル１４の開閉動作を精度良く制御することができる。 Thereby, the contact part 24 of the cylinder 20 can be stably contacted with the lower end surface 34 of the orifice plate 30. As a result, since the controllability of the pressure in the pressure control chamber 19 is improved, the opening / closing operation of the needle 14 can be accurately controlled.

また、逃がし面２７は、軸方向に延びる面であるため、小径部２１と大径部２２との間に形成される段差部２３を燃料通路３１から遠ざけることができる。燃料通路３１から噴出する燃料流の運動エネルギーは、段差部２３に到達するまでに低減されるので、燃料流が段差部２３に衝突することにより発生するシリンダ２０を下方に移動させようとする力を抑制できる。 Further, since the relief surface 27 is a surface extending in the axial direction, the step portion 23 formed between the small diameter portion 21 and the large diameter portion 22 can be moved away from the fuel passage 31. Since the kinetic energy of the fuel flow ejected from the fuel passage 31 is reduced until it reaches the step portion 23, the force for moving the cylinder 20 generated when the fuel flow collides with the step portion 23 downward. Can be suppressed.

また、この段差部２３は、小径部２１から大径部２２に向かって外径が大きくなるような傾斜面であるため、この部分自体でも燃料流の運動エネルギーを受け流すことができる。 Further, since the step portion 23 is an inclined surface having an outer diameter that increases from the small diameter portion 21 toward the large diameter portion 22, the kinetic energy of the fuel flow can also be received by this portion itself.

また、上記逃がし面２７は、シリンダ２０の外周壁全周に渡って形成されているので、シリンダ２０をノズル孔１２に収容させる際、逃がし面２７と燃料通路３１との位置を合わせる作業を省略でき、組み付け作業が容易になる。 Further, since the escape surface 27 is formed over the entire outer peripheral wall of the cylinder 20, when the cylinder 20 is accommodated in the nozzle hole 12, the operation of aligning the position of the escape surface 27 and the fuel passage 31 is omitted. This makes it easy to assemble.

本実施形態では、制御弁４３を操作する駆動機構として、ピエゾアクチュエータ５２とピエゾアクチュエータ５２の変位を伝達する駆動力伝達部５３とを採用しているが、駆動機構として、電磁アクチュエータを採用しても良い。 In this embodiment, the piezoelectric actuator 52 and the driving force transmission unit 53 that transmits the displacement of the piezoelectric actuator 52 are employed as the driving mechanism for operating the control valve 43. However, an electromagnetic actuator is employed as the driving mechanism. Also good.

また、本実施形態の制御弁４３は、いわゆる２位置３方弁タイプの弁であるが、２位置２方弁タイプの弁であっても良い。 Further, the control valve 43 of the present embodiment is a so-called two-position three-way valve type valve, but may be a two-position two-way valve type valve.

次に、ノズル孔１２に開口する燃料通路３１の開口部３７の開口径と、この開口部３７からシリンダ２０の段差部２３までの距離との関係を図３ないし図５に基づいて説明する。 Next, the relationship between the opening diameter of the opening 37 of the fuel passage 31 opening in the nozzle hole 12 and the distance from the opening 37 to the stepped portion 23 of the cylinder 20 will be described with reference to FIGS.

本実施形態では、図３および図４に示すように、燃料通路３１の通路径は、シリンダ２０の小径部２１の外周壁とノズル孔１２の内壁との距離よりも大きい。このため、燃料通路３１の開口端部３６の一部がノズルボデー１１と重なる。このため、ノズル孔１２に開口する燃料通路３１の開口部３７の通路面積は、開口端部３６の通路面積よりも小さくなる。開口部３７の形状は、開口端部３６の一部がノズルボデー１１と重なるため、図４に示すように円形ではなく、円形の一部がノズル孔１２の内壁によって切り取られた形状となる（シリンダ２０とノズル孔１２との間に図示される斜線で示す部分）。 In the present embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, the passage diameter of the fuel passage 31 is larger than the distance between the outer peripheral wall of the small diameter portion 21 of the cylinder 20 and the inner wall of the nozzle hole 12. For this reason, a part of the opening end portion 36 of the fuel passage 31 overlaps the nozzle body 11. For this reason, the passage area of the opening 37 of the fuel passage 31 that opens to the nozzle hole 12 is smaller than the passage area of the opening end 36. The shape of the opening 37 is not circular as shown in FIG. 4 because a part of the opening end 36 overlaps the nozzle body 11, but a part of the circle is cut by the inner wall of the nozzle hole 12 (cylinder). 20 and a portion indicated by oblique lines between the nozzle holes 12).

図３に示すように、小径部２１の軸方向長さを長くすることにより、逃がし面２７を長くすることができる。また、小径部２１の軸方向長さを長くすることにより段差部２３を開口部３７から遠ざけることができ、開口部３７から噴出する燃料流の影響を小さくすることができる。その結果、シリンダ２０の当接部２４がオリフィスプレート３０の下端面３４から離れてしまうのを抑制することができる。 As shown in FIG. 3, the relief surface 27 can be lengthened by increasing the axial length of the small diameter portion 21. Further, by increasing the axial length of the small diameter portion 21, the step portion 23 can be moved away from the opening 37, and the influence of the fuel flow ejected from the opening 37 can be reduced. As a result, the contact portion 24 of the cylinder 20 can be prevented from separating from the lower end surface 34 of the orifice plate 30.

このことを図５のグラフに示す。図５は、開口部３７の開口径ｄと開口部３７から段差部２３までの距離ｘとの比ｘ／ｄと、シリンダ２０の段差部２３が受ける荷重Ｆと開口部３７直下における燃料流の衝突荷重Ｆ_０との比との関係を示したグラフである。 This is shown in the graph of FIG. FIG. 5 shows the ratio x / d between the opening diameter d of the opening 37 and the distance x from the opening 37 to the stepped portion 23, the load F received by the stepped portion 23 of the cylinder 20 and the fuel flow just below the opening 37. is a graph showing the relationship between the ratio of the collision load F _0.

ここで、開口径ｄは、開口部３７と等価な円管の直径、つまり水力等価直径を意味している。具体的には、開口部３７の開口面積をＡ、開口部３７の濡れ縁長さをＬとしたとき、下記の数式１により求められる。 Here, the opening diameter d means a diameter of a circular tube equivalent to the opening 37, that is, a hydraulic equivalent diameter. Specifically, when the opening area of the opening 37 is A and the wet edge length of the opening 37 is L, the following equation 1 is obtained.

距離ｘは、開口部３７から、段差部２３における開口部３７から噴出される燃料流のうち、流速が最も速い燃料流が衝突する位置までの距離となっている。本実施形態では、距離ｘは、図３に示すように開口部３７から段差部２３の大径部２２側の端部までの距離となっている。また、燃料流の衝突荷重Ｆ_０は、下記の数式２により求められる。この数式２において、ρは燃料の密度であり、ｕは開口部３７における燃料の流速となっている。 The distance x is a distance from the opening 37 to a position where a fuel flow having the highest flow velocity collides among the fuel flows ejected from the opening 37 in the stepped portion 23. In the present embodiment, the distance x is a distance from the opening 37 to the end of the stepped portion 23 on the large diameter portion 22 side, as shown in FIG. Further, the collision load F ₀ of the fuel flow is obtained by the following formula 2. In Equation 2, ρ is the fuel density, and u is the fuel flow velocity in the opening 37.

また、段差部２３が受ける荷重Ｆは、段差部２３における圧力分布を積算した値となっている。段差部２３における圧力分布は、シミュレーション等により求められた値を利用している。 Further, the load F received by the step portion 23 is a value obtained by integrating the pressure distribution in the step portion 23. The pressure distribution in the step portion 23 uses a value obtained by simulation or the like.

図５に示すように、ｘ／ｄの値が大きくなるほど、Ｆ／Ｆ_０の値が小さくなる。つまり、シリンダ２０は、ある開口径ｄに対して距離ｘが大きくなるほど、開口部３７から噴出される燃料流の影響が小さくなる。 As shown in FIG. 5, as the value of x / d increases, the value of F / F ₀ decreases. That is, the cylinder 20 is less affected by the fuel flow ejected from the opening 37 as the distance x increases with respect to a certain opening diameter d.

また、図５に示すグラフによれば、ｘ／ｄが２以上となると、Ｆ／Ｆ_０の値が急激に低下する。そして、ｘ／ｄが３を超えると、つまり、ｘ≧３ｄを満たした範囲では、Ｆ／Ｆ_０の値が低い値０．４未満で安定する。このため、距離ｘは、３ｄ以上とすることが好ましい。 Further, according to the graph shown in FIG. 5, when x / d is 2 or more, the value of F / F ₀ rapidly decreases. When x / d exceeds 3, that is, in a range where x ≧ 3d is satisfied, the value of F / F ₀ is stabilized at a low value less than 0.4. For this reason, the distance x is preferably 3d or more.

（第２実施形態）
図６に第２実施形態を示している。第１実施形態と実質的に同一構成部分に同一符号を付し、説明を省略する。 (Second Embodiment)
FIG. 6 shows a second embodiment. Components that are substantially the same as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図６に示す第２実施形態では、燃料通路３１ａが第１実施形態のものと異なる。燃料通路３１ａの開口端部３６ａの直径は、シリンダ２０の小径部２１の外周壁とノズル孔１２の内壁との距離とほぼ同じか、それよりも小さい。また、燃料通路３１ａの外周側内壁、およびノズル孔１２の内壁のノズル孔１２の中心軸からの距離がほぼ一致している。 In the second embodiment shown in FIG. 6, the fuel passage 31a is different from that of the first embodiment. The diameter of the open end portion 36 a of the fuel passage 31 a is substantially the same as or smaller than the distance between the outer peripheral wall of the small diameter portion 21 of the cylinder 20 and the inner wall of the nozzle hole 12. Further, the distances from the outer peripheral side inner wall of the fuel passage 31a and the inner wall of the nozzle hole 12 from the central axis of the nozzle hole 12 are substantially the same.

このため、燃料通路３１ａの開口端部３６ａは、第１実施形態のように開口端部３６ａの一部がノズルボデー１１と重ならない。このため、ノズル孔１２に開口する燃料通路３１ａの開口部３７ａの開口面積Ａは、開口端部３６ａの通路面積とほぼ同じとなる。その結果、請求項に記載の開口部の開口径ｄは、燃料通路３１ａの開口端部３６ａおよび開口部３７ａの直径とほぼ同じとなる。 For this reason, the opening end 36a of the fuel passage 31a does not overlap the nozzle body 11 in a part of the opening end 36a as in the first embodiment. For this reason, the opening area A of the opening 37a of the fuel passage 31a that opens to the nozzle hole 12 is substantially the same as the passage area of the opening end 36a. As a result, the opening diameter d of the opening described in the claims is substantially the same as the diameters of the opening end 36a and the opening 37a of the fuel passage 31a.

この場合においても、段差部２３に作用する力は、図５と同様の傾向を示す。このため、ｘ≧３ｄを満たす範囲で開口部３７ａから噴出される燃料流の影響を小さくなり、シリンダ２０の当接部２４がオリフィスプレート３０の下端面３４から離れてしまうのを抑制することができる。 Even in this case, the force acting on the step portion 23 shows the same tendency as in FIG. For this reason, the influence of the fuel flow ejected from the opening 37a is reduced in a range satisfying x ≧ 3d, and the contact portion 24 of the cylinder 20 is prevented from being separated from the lower end surface 34 of the orifice plate 30. it can.

本発明の第１実施形態における燃料噴射弁の断面図である。It is sectional drawing of the fuel injection valve in 1st Embodiment of this invention. 第１実施形態における燃料噴射弁の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the fuel injection valve in 1st Embodiment. 第１実施形態における燃料噴射弁の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the fuel injection valve in 1st Embodiment. 図３中のＩＶ−ＩＶ線の断面図である。It is sectional drawing of the IV-IV line | wire in FIG. 燃料通路の開口部の開口径ｄと開口部からシリンダの段差部までの距離ｘとの比ｘ／ｄと、段差部が受ける荷重Ｆと開口部直下における燃料流の衝突荷重Ｆ_０との比との関係を示すグラフである。The ratio of the ratio x / d of the distance x from the opening diameter d and the opening portion of the opening portion of the fuel passage to the step portion of the cylinder, the collision load F ₀ of the fuel flow immediately below the load F and the opening stepped portion receives It is a graph which shows the relationship. 本発明の第２実施形態における燃料噴射弁の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the fuel injection valve in 2nd Embodiment of this invention. 従来技術における燃料噴射弁の断面図である。It is sectional drawing of the fuel injection valve in a prior art.

Explanation of symbols

１燃料噴射弁、１０噴射ノズル、１１ノズルボデー（ハウジング）、１２ノズル孔、１３噴孔、１４ニードル（弁部材）、１６コイルスプリング、１８燃料溜り室、１９圧力制御室、２０シリンダ、２７逃がし面、３０オリフィスプレート（ハウジング）、３１燃料通路、３４下端面（ノズル孔の反噴孔側壁面）、４３制御弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel injection valve, 10 Injection nozzle, 11 Nozzle body (housing), 12 Nozzle hole, 13 Injection hole, 14 Needle (valve member), 16 Coil spring, 18 Fuel reservoir chamber, 19 Pressure control chamber, 20 Cylinder, 27 Release surface , 30 Orifice plate (housing), 31 Fuel passage, 34 Lower end surface (side surface of the nozzle hole opposite to the injection hole), 43 Control valve

Claims

Tip nozzle hole (13) is formed on, the nozzle holes communicating with said injection hole therein (13) (12) is formed, further opening the spray hole-opposite wall (34) of the nozzle hole (12) wherein the injection hole Ruha to supply high pressure fuel to be injected from the (13) to the nozzle hole (12) Ujingu (11, 30) by the fuel passage (31),
A valve member (14) housed in the nozzle hole (12) and opening and closing the nozzle hole (13) ;
A cylinder (20) having an inner peripheral wall into which one end of the valve member (14) is slidably inserted while one end is brought into contact with the side wall surface (34) of the nozzle hole (12 ). And
The cylinder (20) controls the opening and closing operation of the nozzle hole (12) , a fuel reservoir chamber (18) for accumulating the high-pressure fuel supplied from the fuel passage (31 ), and the valve member (14). in fuel injection valve partitioned into the pressure control chamber for accumulating high pressure fuel (19) to,
Wherein the outer peripheral wall of the cylinder (20), which relief surface to escape to the outer peripheral side (27) is formed of the fuel flow of the high pressure fuel supplied cylinder (20) from said fuel passage (31),
Further, the cylinder (20) has a small diameter part (21) and a large diameter part (22), and the small diameter part (21) is in contact with the end face of the counter injection hole side wall surface (34). The large-diameter portion (22) has a spring seat (25) that supports a spring (16) that presses the cylinder (20) against the side wall surface (34) of the anti-injection hole. Have
The relief surface (27) is an outer peripheral wall of the small diameter portion (21),
A step portion (23) is formed between the small diameter portion (21) and the large diameter portion (22),
The length of the relief surface (27) is defined such that the opening diameter of the opening (37) of the fuel passage (31) that opens to the side wall surface (34) of the nozzle hole (12) is d, Among the high-pressure fuel supplied from the opening (37) of the fuel passage (31) to the nozzle hole (12) from the opening (37) in the stepped portion (23), the high-pressure fuel having the fastest flow velocity is A fuel injection valve having a length satisfying x ≧ 3d, where x is a distance to a collision position .

The fuel injection valve according to claim 1, wherein the relief surface (27) is formed over the entire circumference of the outer peripheral wall of the cylinder (20) .

The stepped portion (23) formed between the small diameter portion (21) and the large diameter portion (22) gradually has an outer diameter from the small diameter portion (21) toward the large diameter portion (22). The fuel injection valve according to claim 1, wherein the fuel injection valve is formed so as to be larger .