JP4760815B2

JP4760815B2 - nozzle

Info

Publication number: JP4760815B2
Application number: JP2007290064A
Authority: JP
Inventors: 直規栗本
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2007-11-07
Filing date: 2007-11-07
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2027-11-07
Also published as: JP2009115000A

Description

本発明は、内燃機関に取り付けられてその燃焼室内に燃料を噴射するためのノズルに関するものである。 The present invention relates to a nozzle for injecting fuel into a combustion chamber attached to an internal combustion engine.

従来のノズルとして、たとえば燃料噴射装置であるインジェクタに装着されて、ボディ内に軸方向に移動自在に嵌合されたニードルを移動させることにより、ボディの先端部に形成された噴孔からの燃料噴射を制御するノズルが知られている（例えば特許文献１参照）。 As a conventional nozzle, for example, a fuel that is attached to an injector, which is a fuel injection device, is moved from a nozzle hole formed at the tip of the body by moving a needle that is movably fitted in the body in the axial direction. A nozzle for controlling injection is known (see, for example, Patent Document 1).

この特許文献１におけるノズルは、先端に設けられた噴孔と、この噴孔に連通するサック室と、サックに連通するガイド孔とを備えたボディと、ガイド孔内にガイド孔の軸方向に摺動自在に嵌合されてサック室内とガイド孔内の空間との連通遮断を切り替えるニードルと、を備え、ニードルのガイド孔に嵌合している軸部の外周部には軸部よりも径方向において内側にニードルの軸方向に伸びる平面部が設けられ、ガイド孔とニードルの平面部とにより囲まれる空間がサック室へ燃料を供給する燃料通路を形成している。ボディにはサック室の上流側に弁座が設けられ、ニードルには、この弁座と当接する弁部が設けられている。ニードルには、その両端部に作用する燃料圧力によりニードルの軸方向の力が作用している。ニードルの一端であるサック室側端部においては、弁部に作用する燃料圧力により弁部が弁座から離れる方向の力が作用している。一方、ニードルの他端である弁部と反対側端部においては、端面に作用する燃料圧力により弁部を弁座へ押し付ける方向の力が作用している。 The nozzle in Patent Document 1 includes a body provided with a nozzle hole provided at the tip, a sac chamber communicating with the nozzle hole, a guide hole communicating with the sack, and an axial direction of the guide hole in the guide hole. A needle that is slidably fitted to switch communication between the sac chamber and the space in the guide hole, and the outer peripheral portion of the shaft portion that is fitted in the guide hole of the needle has a diameter larger than that of the shaft portion. A flat portion extending in the axial direction of the needle is provided on the inner side in the direction, and a space surrounded by the guide hole and the flat portion of the needle forms a fuel passage for supplying fuel to the sac chamber. The body is provided with a valve seat on the upstream side of the sac chamber, and the needle is provided with a valve portion in contact with the valve seat. A force in the axial direction of the needle acts on the needle due to the fuel pressure acting on both ends thereof. At the end portion of the sack chamber, which is one end of the needle, a force in a direction in which the valve portion is separated from the valve seat is applied by the fuel pressure acting on the valve portion. On the other hand, at the end opposite to the valve portion, which is the other end of the needle, a force in the direction of pressing the valve portion against the valve seat is applied by the fuel pressure acting on the end face.

ニードルの一端であるサック室側端部に作用する燃料圧力は、常時高圧、たとえばコモンレール圧力と同等の圧力となっている。一方、ニードルにおける弁部と反対側端部である制御側端部に作用する燃料圧力は、コモンレール圧力と同等の高圧および燃料タンク内圧力と同等の低圧のどちらか一方に、電磁弁あるいはピエゾ素子等の電気アクチュエータの作動により切り替えられる。制御側端部圧力が高圧に切り替えられると、弁部が弁座から離れる方向の力よりも弁部を弁座へ押し付ける力が大きくなり、ニードルが移動して弁部が弁座に当接し、サック室内とガイド孔内との連通が遮断されサック室への燃料供給が遮断されるので噴孔から燃料は噴射されない。制御側端部圧力が低圧に切り替えられると、弁部が弁座から離れる方向の力が弁部を弁座へ押し付ける力を上回り、ニードルが移動して弁部が弁座から離れ、サック室内とガイド孔内とが連通してサック室内へ燃料が供給されるので噴孔から燃料が噴射される。
特開２０００−１６１１７４号公報 The fuel pressure acting on the end of the needle that is one end of the needle is always a high pressure, for example, a pressure equivalent to the common rail pressure. On the other hand, the fuel pressure acting on the control side end opposite to the valve portion of the needle is either a high pressure equivalent to the common rail pressure or a low pressure equivalent to the pressure in the fuel tank. It is switched by operation of an electric actuator such as When the control side end pressure is switched to high pressure, the force that presses the valve portion against the valve seat becomes larger than the force in the direction in which the valve portion moves away from the valve seat, the needle moves and the valve portion comes into contact with the valve seat, Since the communication between the sac chamber and the guide hole is blocked and the fuel supply to the sac chamber is blocked, fuel is not injected from the nozzle hole. When the control side end pressure is switched to a low pressure, the force in the direction in which the valve part moves away from the valve seat exceeds the force pushing the valve part against the valve seat, the needle moves and the valve part moves away from the valve seat, The fuel communicates with the inside of the guide hole and is supplied to the sac chamber, so that the fuel is injected from the injection hole.
JP 2000-161174 A

従来のノズルにおいて、燃料は、ガイド孔とニードルの平面部とにより囲まれる空間からなる燃料通路を通過してサック室へ供給される。この燃料通路を燃料が流れる際の全圧力損失、すなわち燃料通路の流方向の両端間における圧力損失は、層流損失および乱流損失の和になる。従来のノズルの場合、燃料通路における燃料の流れは層流状態である。したがって、従来のノズルにおいては、燃料通路の全圧力損失は層流損失となっている。層流損失は、燃料通路の断面形状を円環状と近似すると（数１）のように表される。
（数１）１２μｌ／πｄｈ３
ここで、μは燃料の粘性係数、ｌは燃料通路長さ、πは円周率、ｄは円環の代表直径、ｈは円環の幅である。（数１）から明らかなように、燃料の粘性係数が変化すると層流損失の大きさが変化する。 In the conventional nozzle, the fuel is supplied to the sac chamber through a fuel passage formed by a space surrounded by the guide hole and the flat portion of the needle. The total pressure loss when fuel flows through the fuel passage, that is, the pressure loss at both ends in the flow direction of the fuel passage is the sum of laminar flow loss and turbulent flow loss. In the case of a conventional nozzle, the fuel flow in the fuel passage is in a laminar flow state. Therefore, in the conventional nozzle, the total pressure loss in the fuel passage is a laminar flow loss. The laminar flow loss is expressed as (Equation 1) when the cross-sectional shape of the fuel passage is approximated to an annular shape.
(Expression 1) 12 μl / πdh3
Here, μ is the viscosity coefficient of the fuel, l is the length of the fuel passage, π is the circumference ratio, d is the representative diameter of the ring, and h is the width of the ring. As is clear from (Equation 1), when the viscosity coefficient of the fuel changes, the magnitude of the laminar flow loss changes.

ところで、ノズルを通過する燃料温度はエンジンの運転時間経過や運転条件により変化する。たとえば、冬季の寒冷地域において、エンジン始動時には−１０℃前後であるが、始動後運転時間が経過するに連れて上昇し、全負荷運転状態では１１０℃以上に達する。一方、無負荷時、つまりアイドリング運転中においては７０℃程度まで低下する。したがって、エンジン運転中においても、７０℃〜１１０℃の間で変動することになる。 By the way, the temperature of the fuel passing through the nozzle varies depending on the engine operating time and operating conditions. For example, in a cold region in winter, the temperature is about −10 ° C. when the engine is started, but increases as the operation time after the start elapses, and reaches 110 ° C. or more in the full load operation state. On the other hand, when no load is applied, that is, during idling, the temperature is reduced to about 70 ° C. Therefore, it fluctuates between 70 ° C. and 110 ° C. even during engine operation.

また、燃料の粘性係数は温度に依存し、燃料温度が高くなるほど粘性係数は低下する。 Further, the viscosity coefficient of the fuel depends on the temperature, and the viscosity coefficient decreases as the fuel temperature increases.

以上から、従来のノズルにおいては、燃料通路の全圧力損失は、燃料温度が上昇するに連れて、燃料の粘性係数が小さくなるので層流損失が減少して、小さくなる。すなわち、ノズルのサック室内の燃料圧力は、燃料温度が上昇するに連れて高くなる。 From the above, in the conventional nozzle, the total pressure loss in the fuel passage decreases as the fuel temperature increases and the viscosity coefficient of the fuel decreases, so that the laminar flow loss decreases. That is, the fuel pressure in the sack chamber of the nozzle increases as the fuel temperature increases.

そうすると、ニードルのサック室側端部において燃料圧力により作用する弁部が弁座から離れる方向の力の大きさが増大する。すなわち、燃料温度が上昇するに連れて、ニードルの制御側端部圧力を高圧に切り替えてニードルを弁座に当接させて噴射を停止する際に、ニードルが弁座に向かって移動する動きに対する抵抗が増大することになる。このため、燃料温度が上昇するに連れて、噴孔から燃料噴射が開始してからニードルの弁部がボディの弁座に当接するまでの時間、言い換えると噴孔からの燃料噴射が停止するまでの時間が長くなり、言い換えると、燃料噴射量が増加することになり、エンジンのトルク特性や排気成分が変化するという問題が生じる。 If it does so, the magnitude | size of the force of the direction in which the valve part which acts with a fuel pressure in the sack chamber side edge part of a needle will separate from a valve seat will increase. That is, as the fuel temperature rises, when the injection is stopped by switching the pressure on the control end of the needle to a high pressure and bringing the needle into contact with the valve seat, the movement of the needle toward the valve seat is prevented. Resistance will increase. For this reason, as the fuel temperature rises, the time from the start of fuel injection from the nozzle hole until the needle valve portion comes into contact with the valve seat of the body, in other words, until the fuel injection from the nozzle hole stops. In other words, the fuel injection amount increases, which causes a problem that the torque characteristics and exhaust components of the engine change.

本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、その目的は、燃料温度変化に伴う燃料通路の全圧力損失の大きさの変動を抑制して、燃料温度変化による燃料噴射量変動を抑制可能なノズルを提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and its purpose is to suppress fluctuations in the magnitude of the total pressure loss in the fuel passage accompanying changes in the fuel temperature, thereby suppressing fluctuations in the fuel injection amount due to changes in the fuel temperature. It is to provide a possible nozzle.

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、先端に設けられた噴孔と、噴孔に連通するサック室と、サックに連通するガイド孔とを備えたボディと、ガイド孔内にガイド孔の軸方向に摺動自在に嵌合されてサック室内とガイド孔内の空間との連通遮断を切り替えるニードルと、を備えたノズルであって、ニードルのガイド孔に嵌合している軸部の外周部には軸部よりも径方向において内側にニードルの軸方向に伸びる平面部が設けられ、ガイド孔とニードルの平面部とにより囲まれる空間がサック室へ燃料を供給する燃料通路を形成し、平面部およびガイド孔のうちで平面部とニードルの径方向において対向する部分である通路部の少なくともどちらか一方に、燃料通路に対して凹である凹部および燃料通路に対して凸である凸部のうち少なくとも凹部を備え、凹部はニードルの軸方向と直交する方向に伸びる断面Ｖ字状あるいは断面Ｕ字状の溝であることを特徴としている。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to a nozzle body provided with a nozzle hole provided at a tip, a sac chamber communicating with the nozzle hole, a guide hole communicating with the sack, and a guide hole. A nozzle that is slidably fitted in the axial direction of the guide hole and switches the communication between the sac chamber and the space in the guide hole, and is fitted to the guide hole of the needle. The outer peripheral portion of the shaft portion is provided with a flat portion extending in the axial direction of the needle in the radial direction from the shaft portion, and the space surrounded by the guide hole and the flat portion of the needle supplies fuel to the sac chamber A passage is formed, and at least one of a passage portion that is a portion of the flat portion and the guide hole that is opposed to the flat portion in the radial direction of the needle, a concave portion that is concave with respect to the fuel passage and the fuel passage Convex part that is convex Out with at least the recess, the recess is characterized by a V-shaped or groove der Rukoto of U-shaped cross section extending in a direction perpendicular to the axial direction of the needle.

上述の構成によれば、燃料通路内を燃料が流れる場合、燃料が凹部の開口部を通過するときに、あるいは燃料が凸部を乗り越えるときに、凹部あるいは凸部の下流側に剥離により渦が発生する。これにより、燃料通路内の流れ状態が層流から乱流に変化する。燃料通路の全圧力損失は層流損失および乱流損失の和として表される。このうち層流損失は、燃料温度が上昇すると、それに連れて燃料の粘性係数が小さくなるので減少する。一方、乱流損失は、燃料温度が上昇すると、それに連れて燃料の粘性係数が小さくなり流速が増大するので、凹部あるいは凸部における渦発生が促進されて増大する。すなわち、燃料温度が上昇するに連れて、層流損失は減少していくのに対して乱流損失は反対に増加していく。したがって、燃料温度上昇に伴う全圧力損失の変動割合が従来のノズルの場合に比べて小さくなるので、燃料温度上昇に伴うサック室内燃料圧力の変動割合を従来のノズルの場合に比べて小さくできる。したがって、ニードルの制御側端部圧力を高圧に切り替えてニードルを弁座に当接させて噴射を停止する際に、ニードルが弁座に向かって移動する動きに対する抵抗の大きさを従来のノズルの場合に比べて小さくできる。これにより、燃料温度の変化に伴う、噴孔からの燃料噴射が開始されてからニードルの弁部がボディの弁座に当接して噴孔からの燃料噴射が停止するまでの時間の変動割合を、従来のノズルの場合に比べて小さくすることができる。したがって、燃料温度の変動に伴う燃料噴射量変動を抑制可能なノズルを提供することができる。加えて、ニードルの平面部あるいはボディのガイド孔内周へ溝を設ける加工は、通常容易に行うことができる。したがって、燃料温度の変動に伴う燃料噴射量変動を抑制可能なノズルを、そのコスト上昇を抑制しつつ製作することができる。 According to the above-described configuration, when fuel flows in the fuel passage, when the fuel passes through the opening of the concave portion, or when the fuel gets over the convex portion, a vortex is caused by separation on the downstream side of the concave portion or the convex portion. appear. Thereby, the flow state in the fuel passage changes from laminar flow to turbulent flow. The total pressure loss in the fuel passage is expressed as the sum of laminar and turbulent losses. Of these, laminar flow loss decreases as the fuel temperature rises and the viscosity coefficient of the fuel decreases accordingly. On the other hand, when the fuel temperature rises, the turbulent flow loss increases as the viscosity coefficient of the fuel decreases and the flow velocity increases, so that the generation of vortices in the recesses or protrusions is promoted. That is, as the fuel temperature rises, the laminar flow loss decreases while the turbulent flow loss increases on the contrary. Therefore, since the fluctuation ratio of the total pressure loss due to the fuel temperature rise is smaller than that of the conventional nozzle, the fluctuation ratio of the sac chamber fuel pressure accompanying the fuel temperature rise can be made smaller than that of the conventional nozzle. Therefore, when the pressure on the control side end of the needle is switched to a high pressure and the needle is brought into contact with the valve seat to stop the injection, the resistance against the movement of the needle toward the valve seat is reduced. Smaller than the case. As a result, the change rate of the time from the start of fuel injection from the nozzle hole to the stop of fuel injection from the nozzle hole when the valve portion of the needle comes into contact with the valve seat of the body accompanying the change in fuel temperature It can be made smaller than in the case of a conventional nozzle. Therefore, it is possible to provide a nozzle capable of suppressing fuel injection amount fluctuations associated with fuel temperature fluctuations. In addition, the process of providing a groove in the flat part of the needle or the inner periphery of the guide hole of the body can usually be easily performed. Therefore, it is possible to manufacture a nozzle capable of suppressing the fuel injection amount variation accompanying the fuel temperature variation while suppressing the cost increase.

さらに、本発明の請求項２に記載のノズルのように、溝を互いに平行に複数個形成する構成とすれば、燃料通路における燃料流れを乱流状態とするための渦を発生させる部位が増えることになり、燃料温度の変動に伴う燃料噴射量変動を抑制可能なノズルを確実に実現することができる。 Further, if a plurality of grooves are formed in parallel with each other as in the nozzle according to claim 2 of the present invention, the number of sites for generating vortices for making the fuel flow in the fuel passage a turbulent state increases. As a result, it is possible to reliably realize a nozzle that can suppress fuel injection amount fluctuations associated with fuel temperature fluctuations .

請求項３に記載の発明は、先端に設けられた噴孔と、噴孔に連通するサック室と、サックに連通するガイド孔とを備えたボディと、ガイド孔内にガイド孔の軸方向に摺動自在に嵌合されてサック室内とガイド孔内の空間との連通遮断を切り替えるニードルと、を備えたノズルであって、ニードルのガイド孔に嵌合している軸部の外周部には軸部よりも径方向において内側にニードルの軸方向に伸びる平面部が設けられ、ガイド孔とニードルの平面部とにより囲まれる空間がサック室へ燃料を供給する燃料通路を形成し、平面部およびガイド孔のうちで平面部とニードルの径方向において対向する部分である通路部の少なくともどちらか一方に、燃料通路に対して凹である凹部および燃料通路に対して凸である凸部のうち少なくとも凸部を備え、凸部はニードルの軸方向と直交する方向に伸びる断面Ｖ字状あるいは断面Ｕ字状の突出壁であることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a body including a nozzle hole provided at a tip, a sac chamber communicating with the nozzle hole, a guide hole communicating with the sack, and an axial direction of the guide hole in the guide hole. A nozzle that is slidably fitted and switches the communication between the sac chamber and the space in the guide hole, the outer periphery of the shaft portion that is fitted in the guide hole of the needle A flat portion extending in the axial direction of the needle is provided in the radial direction from the shaft portion, and a space surrounded by the guide hole and the flat portion of the needle forms a fuel passage for supplying fuel to the sac chamber, and the flat portion and Among the guide holes, at least one of a passage portion that is a portion facing the flat portion and the needle in the radial direction is at least one of a concave portion that is concave with respect to the fuel passage and a convex portion that is convex with respect to the fuel passage. With protrusions Protrusions are characterized by a V-shaped section or U-shaped cross section protruding wall extending in a direction perpendicular to the axial direction of the needle.

上述の構成によっても、燃料通路内を燃料が流れる場合、燃料が凹部の開口部を通過するときに、あるいは燃料が凸部を乗り越えるときに、凹部あるいは凸部の下流側に剥離により渦が発生する。これにより、燃料通路内の流れ状態が層流から乱流に変化する。燃料通路の全圧力損失は層流損失および乱流損失の和として表される。このうち層流損失は、燃料温度が上昇すると、それに連れて燃料の粘性係数が小さくなるので減少する。一方、乱流損失は、燃料温度が上昇すると、それに連れて燃料の粘性係数が小さくなり流速が増大するので、凹部あるいは凸部における渦発生が促進されて増大する。すなわち、燃料温度が上昇するに連れて、層流損失は減少していくのに対して乱流損失は反対に増加していく。したがって、燃料温度上昇に伴う全圧力損失の変動割合が従来のノズルの場合に比べて小さくなるので、燃料温度上昇に伴うサック室内燃料圧力の変動割合を従来のノズルの場合に比べて小さくできる。したがって、ニードルの制御側端部圧力を高圧に切り替えてニードルを弁座に当接させて噴射を停止する際に、ニードルが弁座に向かって移動する動きに対する抵抗の大きさを従来のノズルの場合に比べて小さくできる。これにより、燃料温度の変化に伴う、噴孔からの燃料噴射が開始されてからニードルの弁部がボディの弁座に当接して噴孔からの燃料噴射が停止するまでの時間の変動割合を、従来のノズルの場合に比べて小さくすることができる。したがって、燃料温度の変動に伴う燃料噴射量変動を抑制可能なノズルを提供することができる。加えて、ニードルの平面部へ突出壁を設ける加工は、切削加工あるいは放電除去加工等により容易に行うことができる。したがって、燃料温度の変動に伴う燃料噴射量変動を抑制可能なノズルを、そのコスト上昇を抑制しつつ製作することができる。 Even with the above configuration, when fuel flows in the fuel passage, when the fuel passes through the opening of the recess, or when the fuel gets over the protrusion, a vortex is generated due to separation on the downstream side of the recess or protrusion. To do. Thereby, the flow state in the fuel passage changes from laminar flow to turbulent flow. The total pressure loss in the fuel passage is expressed as the sum of laminar and turbulent losses. Of these, laminar flow loss decreases as the fuel temperature rises and the viscosity coefficient of the fuel decreases accordingly. On the other hand, when the fuel temperature rises, the turbulent flow loss increases as the viscosity coefficient of the fuel decreases and the flow velocity increases, so that the generation of vortices in the recesses or protrusions is promoted. That is, as the fuel temperature rises, the laminar flow loss decreases while the turbulent flow loss increases on the contrary. Therefore, since the fluctuation ratio of the total pressure loss due to the fuel temperature rise is smaller than that of the conventional nozzle, the fluctuation ratio of the sac chamber fuel pressure accompanying the fuel temperature rise can be made smaller than that of the conventional nozzle. Therefore, when the pressure on the control side end of the needle is switched to a high pressure and the needle is brought into contact with the valve seat to stop the injection, the resistance against the movement of the needle toward the valve seat is reduced. Smaller than the case. As a result, the change rate of the time from the start of fuel injection from the nozzle hole to the stop of fuel injection from the nozzle hole when the valve portion of the needle comes into contact with the valve seat of the body accompanying the change in fuel temperature It can be made smaller than in the case of a conventional nozzle. Therefore, it is possible to provide a nozzle capable of suppressing fuel injection amount fluctuations associated with fuel temperature fluctuations. In addition, the process of providing the protruding wall on the flat portion of the needle can be easily performed by cutting or electric discharge removal. Therefore, it is possible to manufacture a nozzle capable of suppressing the fuel injection amount variation accompanying the fuel temperature variation while suppressing the cost increase.

さらに、本発明の請求項４に記載のノズルのように、突出壁を互いに平行に複数個形成する構成とすれば、燃料通路における燃料流れを乱流状態とするための渦を発生させる部位が増えることになり、燃料温度の変動に伴う燃料噴射量変動を抑制可能なノズルを確実に実現することができる。 Further , as in the nozzle according to claim 4 of the present invention, when a plurality of projecting walls are formed in parallel to each other, a site for generating a vortex for making the fuel flow in the fuel passage a turbulent state is provided. As a result, it is possible to reliably realize a nozzle capable of suppressing fluctuations in the fuel injection amount accompanying fluctuations in fuel temperature.

請求項５に記載の発明は、凹部および凸部は燃料通路の少なくとも上流側端部近傍に形成されることを特徴としている。 The invention according to claim 5, the recess and convex portions are formed in the vicinity of at least the upstream end of the fuel passage is characterized in Rukoto.

このような構成によれば、燃料通路の上流側端部近傍で燃料流れに渦を発生させ、この渦が燃料通路の下流側へ流れていくので、燃料通路の全長にわたって燃料流れを確実に乱流状態とすることができる。したがって、燃料温度の変動に伴う燃料噴射量変動を抑制可能なノズルを提供することができる。 According to such a configuration, a vortex is generated in the fuel flow near the upstream end of the fuel passage, and the vortex flows downstream of the fuel passage, so that the fuel flow is reliably disturbed over the entire length of the fuel passage. It can be a flow state. Therefore, it is possible to provide a nozzle capable of suppressing fuel injection amount fluctuations associated with fuel temperature fluctuations .

本発明が適用されたノズルの一実施形態をエンジンの燃料噴射弁１００に組み込まれたノズル１を例に各図を参照して説明する。 An embodiment of a nozzle to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings, taking as an example a nozzle 1 incorporated in a fuel injection valve 100 of an engine.

（第１実施形態）
燃料噴射弁１００は、たとえば、ディーゼルエンジンに搭載されるコモンレール式燃料噴射装置に用いられるものであり、図示しないコモンレールから供給される高圧燃料をエンジンの燃焼室に噴射するものである。 (First embodiment)
The fuel injection valve 100 is used, for example, in a common rail fuel injection device mounted on a diesel engine, and injects high-pressure fuel supplied from a common rail (not shown) into a combustion chamber of the engine.

燃料噴射弁１００は、図１に示すように、ノズル１、プレート７、および、図示しないピエゾアクチュエータ、バルブ装置、ロアボディなどを収容し積層し、リテーニングナット１０１を図示しないロアボディに締結して形成されている。 As shown in FIG. 1, the fuel injection valve 100 is formed by housing and laminating the nozzle 1, the plate 7, a piezo actuator (not shown), a valve device, a lower body, and the like, and fastening a retaining nut 101 to the lower body (not shown). Has been.

燃料噴射弁１００へは、図示しないコモンレールから図示しない配管を介して高圧燃料が供給されている。 High pressure fuel is supplied to the fuel injection valve 100 from a common rail (not shown) through a pipe (not shown).

ノズル１は、図1に示すように、ボディ２、ニードル３、スプリングシート４、コイルスプリング５およびシリンダ６から構成されている。 As shown in FIG. 1, the nozzle 1 includes a body 2, a needle 3, a spring seat 4, a coil spring 5, and a cylinder 6.

ボディ２は、図１に示すように、金属材料から直径が段階的に変化する円柱状に形成され、内部にはボディ２の一端側に開口し且つ外周と同軸上のノズル孔２ｄが形成されている。ボディ２のノズル孔２ｄの開口端側端面、つまり図１において上側の端面に、図１に示すように、プレート７を密着させて配置することにより、ノズル孔２ｄは閉ざされた空間となる。ボディ２のノズル孔２ｄの開口端側端面と反対側の端部、つまり図１において下側の端部には、ノズル孔２ｄ内空間とボディ２の外側空間とを連通する貫通孔である噴孔２ｃが形成されている。ノズル孔２ｄには、噴孔２ｃよりもノズル孔２ｄの開口端側に、後述するニードル３が当接可能な弁座２ｂが形成されている。弁座２ｂは、噴孔２ｃからノズル孔２ｄの開口端に向かうに連れてその直径が大きくなる円錐面状に形成されている。ノズル孔２ｄには、弁座２ｂよりもノズル孔２ｄの開口端側に、ニードル３をボディ２の軸方向において摺動自在に嵌合し支持するガイド孔２ａが形成されている。ノズル孔２ｄには、ニードル３、スプリングシート４、コイルスプリング５、およびシリンダ６が収容されている。 As shown in FIG. 1, the body 2 is formed in a cylindrical shape whose diameter changes stepwise from a metal material, and a nozzle hole 2 d that opens to one end side of the body 2 and is coaxial with the outer periphery is formed inside. ing. As shown in FIG. 1, the nozzle hole 2 d is closed by placing the plate 7 in close contact with the opening end side end surface of the nozzle hole 2 d of the body 2, that is, the upper end surface in FIG. 1. A nozzle that is a through hole that communicates the inner space of the nozzle hole 2d and the outer space of the body 2 at the end opposite to the opening end side end face of the nozzle hole 2d of the body 2, that is, the lower end in FIG. A hole 2c is formed. The nozzle hole 2d is formed with a valve seat 2b on the opening end side of the nozzle hole 2d with respect to the nozzle hole 2c. The valve seat 2b is formed in a conical surface shape whose diameter increases from the nozzle hole 2c toward the opening end of the nozzle hole 2d. The nozzle hole 2d is formed with a guide hole 2a for fitting and supporting the needle 3 slidably in the axial direction of the body 2 on the opening end side of the nozzle hole 2d with respect to the valve seat 2b. The nozzle 3, the spring seat 4, the coil spring 5, and the cylinder 6 are accommodated in the nozzle hole 2d.

ニードル３は、金属材料から略円柱状に形成されている。ニードル３は、ボディ２のノズル孔２ｄ内において、図２に示すように、ニードル３の軸部３ｄがガイド孔２ａと軸方向に摺動自在に嵌合しつつ収容されている。ニードル３の噴孔２ｃ側の先端部には、ボディ２の弁座２ｂと当接可能な弁部３ｂが設けられている。弁部３ｂは、ニードル３の軸方向において噴孔２ｃに向かうに連れて直径が小さくなる円錐面状に形成されている。ボディ２のノズル孔２ｄにニードル３が嵌合した状態で、弁座２ｂをなす円錐面と弁部３ｂをなす円錐面とは互いに同軸上であり、弁座２ｂをなす円錐面の中心角は弁部３ｂをなす円錐面の中心角よりも大きく設定されている。ニードル３が噴孔２ｃに近づくように軸方向に移動すると、やがてニードル３の弁部３ｂとボディ２の弁座２ｂが当接する。両者の接触状態は円形の線接触となっている。ニードル３の弁部３ｂとボディ２の弁座２ｂとが当接すると、すなわち閉弁状態において、ノズル孔２ｄの噴孔２ｃに臨む部分とニードル３とに囲まれた空間として、図１に示すように、サック室Ｓが形成される。ニードル３の弁部３ｂがボディ２の弁座２ｂから離れているとき、すなわち開弁時にはサック室Ｓはノズル孔２ｄと連通し、ニードル３の弁部３ｂとボディ２の弁座２ｂとが当接している閉弁時にはサック室Ｓはノズル孔２ｄから遮断されている。 The needle 3 is formed in a substantially cylindrical shape from a metal material. As shown in FIG. 2, the needle 3 is accommodated in the nozzle hole 2d of the body 2 while the shaft portion 3d of the needle 3 is slidably fitted in the guide hole 2a in the axial direction. A valve portion 3b that can contact the valve seat 2b of the body 2 is provided at the tip of the needle 3 on the nozzle hole 2c side. The valve portion 3b is formed in a conical surface shape whose diameter decreases in the axial direction of the needle 3 toward the nozzle hole 2c. In a state where the needle 3 is fitted in the nozzle hole 2d of the body 2, the conical surface forming the valve seat 2b and the conical surface forming the valve portion 3b are coaxial with each other, and the central angle of the conical surface forming the valve seat 2b is It is set to be larger than the central angle of the conical surface forming the valve portion 3b. When the needle 3 moves in the axial direction so as to approach the nozzle hole 2c, the valve portion 3b of the needle 3 and the valve seat 2b of the body 2 come into contact with each other. The contact state between the two is a circular line contact. FIG. 1 shows a space surrounded by the needle 3 and the portion facing the nozzle hole 2c of the nozzle hole 2d when the valve portion 3b of the needle 3 and the valve seat 2b of the body 2 come into contact with each other. Thus, the sac chamber S is formed. When the valve portion 3b of the needle 3 is separated from the valve seat 2b of the body 2, that is, when the valve is opened, the sac chamber S communicates with the nozzle hole 2d, and the valve portion 3b of the needle 3 and the valve seat 2b of the body 2 contact each other. When the valve is in contact, the sac chamber S is blocked from the nozzle hole 2d.

ニードル３の軸部３ｄの外周部には、軸部３ｄよりもニードル３の径方向において内側に平面部３ａが設けられている。平面部３ａは、ニードル３の軸方向において軸部３ｄの全長に亘って形成されている。すなわち、平面部３ａは、軸部３ｄの外周にたとえば切削加工を施して平面を形成するようにして設けられている。平面部３ａは、本発明の第１実施形態によるノズル１においては、図２に示すように、軸部３ｄの外周に等角度間隔で４面形成されている。つまり、軸部３ｄを成す円筒面は、４つの平面部３ａにより等角度間隔に４分割されている。４分割されたこれらの円筒面がガイド孔２ａと嵌合している。 A flat surface portion 3a is provided on the outer peripheral portion of the shaft portion 3d of the needle 3 on the inner side in the radial direction of the needle 3 than the shaft portion 3d. The flat surface portion 3 a is formed over the entire length of the shaft portion 3 d in the axial direction of the needle 3. That is, the flat surface portion 3a is provided so as to form a flat surface by, for example, cutting the outer periphery of the shaft portion 3d. In the nozzle 1 according to the first embodiment of the present invention, four plane portions 3a are formed at equal angular intervals on the outer periphery of the shaft portion 3d as shown in FIG. That is, the cylindrical surface forming the shaft portion 3d is divided into four at equal angular intervals by the four flat portions 3a. These four divided cylindrical surfaces are engaged with the guide holes 2a.

ニードル３の平面部３ａとボディ２のガイド孔２ａとに囲まれる空間、すなわちニードル軸方向断面形状が、図２に示すように、略半月形である空間が燃料通路Ｐを構成している。後述するプレート７の燃料供給孔７ａを介してノズル孔２ｄ内に燃料が流入すると、これらの燃料通路Ｐも燃料で満たされる。そして、ニードル３が軸方向に移動して開弁状態となると、ノズル孔２ｄ内の燃料はサック室Ｓから噴孔２ｃを経てノズル１の外部、つまりエンジンの燃焼室内に噴射される。このとき、プレート７の燃料供給孔７ａを介してノズル孔２ｄ内に流入した燃料は、燃料通路Ｐを流れてサック室Ｓへ至る。 A space surrounded by the flat surface portion 3a of the needle 3 and the guide hole 2a of the body 2, that is, a space in which the cross-sectional shape in the needle axial direction is substantially half-moon shaped, as shown in FIG. When fuel flows into the nozzle hole 2d through a fuel supply hole 7a of the plate 7 described later, these fuel passages P are also filled with fuel. When the needle 3 moves in the axial direction to open the valve, the fuel in the nozzle hole 2d is injected from the sac chamber S through the injection hole 2c to the outside of the nozzle 1, that is, into the combustion chamber of the engine. At this time, the fuel that has flowed into the nozzle hole 2 d via the fuel supply hole 7 a of the plate 7 flows through the fuel passage P and reaches the sac chamber S.

ニードル３の平面部３ａには、図１に示すように、燃料通路Ｐに対して凹である凹部３ｃが形成されている。凹部３は、図３に示すように、平面部３ａよりもニードル３の径方向において内側に形成されている。凹部３ｃの燃料通路Ｐ上流側端部および下流側端部には、図２に示すように、端面３ｃ１、端面３ｃ２がそれぞれ形成されている。 As shown in FIG. 1, a concave portion 3 c that is concave with respect to the fuel passage P is formed in the flat portion 3 a of the needle 3. As shown in FIG. 3, the recess 3 is formed on the inner side in the radial direction of the needle 3 than the flat portion 3 a. As shown in FIG. 2, an end surface 3c1 and an end surface 3c2 are formed at the upstream end portion and the downstream end portion of the fuel passage P of the recess 3c, respectively.

ニードル３には、軸部３ａよりも軸方向において弁部３ｂと反対側に、図１に示すように、軸部３ａ側から順番にスプリングシート４、コイルスプリング５、シリンダ６が直列にニードル３の外側に嵌合されている。ノズル１が燃料噴射弁１００に組み付けられた状態においてコイルスプリング５は圧縮状態となっており、その弾性変形反力により、ニードル３の弁部３ｂがボディ２の弁座２ｂに当接して閉弁しているとともに、シリンダ６がプレート７に押圧接触している。このとき、ニードル３のプレート７側端面とプレート７との間には、図１に示すように、隙間Ｃが形成されている。 As shown in FIG. 1, a spring seat 4, a coil spring 5, and a cylinder 6 are arranged in series on the needle 3 in the axial direction from the shaft portion 3a on the opposite side to the valve portion 3b. It is fitted on the outside. When the nozzle 1 is assembled to the fuel injection valve 100, the coil spring 5 is in a compressed state, and the elastic deformation reaction force causes the valve portion 3b of the needle 3 to abut against the valve seat 2b of the body 2 to close the valve. In addition, the cylinder 6 is in pressure contact with the plate 7. At this time, a gap C is formed between the end face of the needle 3 on the plate 7 side and the plate 7 as shown in FIG.

プレート７は、たとえば金属材料により円盤状に形成されている。プレート７には、図１に示すように、燃料供給孔７ａ、制御孔７ｂ、制御孔７ｃが形成されている。燃料噴射弁１００の完成状態において、燃料供給孔７ａは、図１に示すように、ボディ２のノズル孔２ｄとシリンダ６の外周面との間の空間に連通している。制御孔７ｂは、図１に示すように、シリンダ６の内周面とニードル３の端面およびプレート７により囲まれた空間Ｂに連通している。制御孔７ｃは、図１に示すように、ボディ２のノズル孔２ｄとシリンダ６の外周面との間の空間に連通している。燃料供給孔７ａへは、燃料噴射弁１００を構成する図示しないロアボディを介して、図示しないコモンレールから高圧燃料が供給されている。制御孔７ｂおよび制御孔７ｃは、燃料噴射弁１００を構成する図示しない弁機構に連通している。この弁機構は、燃料噴射弁１００を構成する図示しないロアボディを介して、図示しない外部の低圧燃料通路に連通している。また、この弁機構は、燃料噴射弁１００を構成する図示しないピエゾアクチュエータにより駆動されて作動する。図示しない弁機構は、図示しないピエゾアクチュエータにより駆動されて、制御孔７ｂと制御孔７ｃとを連通する停止モードと、制御孔７ｂを上述した図示しない外部の低圧燃料通路に連通し且つ制御孔７ｃを遮断する噴射モードとを切り替えている。 The plate 7 is formed in a disk shape from a metal material, for example. As shown in FIG. 1, the plate 7 has a fuel supply hole 7a, a control hole 7b, and a control hole 7c. In the completed state of the fuel injection valve 100, the fuel supply hole 7a communicates with the space between the nozzle hole 2d of the body 2 and the outer peripheral surface of the cylinder 6, as shown in FIG. As shown in FIG. 1, the control hole 7 b communicates with a space B surrounded by the inner peripheral surface of the cylinder 6, the end surface of the needle 3, and the plate 7. As shown in FIG. 1, the control hole 7 c communicates with a space between the nozzle hole 2 d of the body 2 and the outer peripheral surface of the cylinder 6. High-pressure fuel is supplied to the fuel supply hole 7a from a common rail (not shown) via a lower body (not shown) constituting the fuel injection valve 100. The control hole 7 b and the control hole 7 c communicate with a valve mechanism (not shown) that constitutes the fuel injection valve 100. This valve mechanism communicates with an external low-pressure fuel passage (not shown) via a lower body (not shown) constituting the fuel injection valve 100. The valve mechanism is driven and operated by a piezoelectric actuator (not shown) constituting the fuel injection valve 100. The valve mechanism (not shown) is driven by a piezo actuator (not shown) to connect the control hole 7b and the control hole 7c, the control hole 7b communicates with the external low-pressure fuel passage (not shown), and the control hole 7c. The injection mode is shut off.

停止モードにおいては、制御孔７ｂと制御孔７ｃとが連通しているので、空間Ｂは制御孔７ｃおよび制御孔７ｂを介してノズル孔２ｄ内空間に連通している。すなわち、空間Ｂ内の燃料圧力は、ノズル孔２ｄ内の燃料圧力、つまり高圧となっている。ここで、停止モード時にニードル３の軸方向に作用する力について説明する。ニードル３には、ニードル３の弁部３ｂ側端面の弁座２ｂとの当接部よりも外周側部分において燃料圧力から受ける開弁方向（図１において上向き）の力Ｆ１、ニードル３のプレート７側端面において燃料圧力から受ける閉弁方向（図１において下向き）の力Ｆ２、圧縮状態にあるコイルスプリング４による弾性力から受ける閉弁方向（図１において下向き）の力Ｆ３、の３つの力が作用している。これら３つの力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の間には、（Ｆ２＋Ｆ３＞Ｆ１）なる関係が成立している。これにより、３つの力の合成力Ｆｔの作用方向は閉弁方向（図１において下向き）となり、ニードル３がボディ２の弁座２ｂに着座し、噴孔２ｃからの燃料噴射は行われない。 In the stop mode, since the control hole 7b and the control hole 7c communicate with each other, the space B communicates with the space in the nozzle hole 2d through the control hole 7c and the control hole 7b. That is, the fuel pressure in the space B is the fuel pressure in the nozzle hole 2d, that is, a high pressure. Here, the force acting in the axial direction of the needle 3 in the stop mode will be described. The needle 3 has a force F1 in the valve opening direction (upward in FIG. 1) received from the fuel pressure at the outer peripheral side of the contact portion of the end surface of the needle 3 on the valve portion 3b side with the valve seat 2b, the plate 7 of the needle 3 A force F2 in the valve closing direction (downward in FIG. 1) received from the fuel pressure at the side end face and a force F3 in the valve closing direction (downward in FIG. 1) received from the elastic force of the coil spring 4 in the compressed state It is working. A relationship of (F2 + F3> F1) is established between these three forces F1, F2, and F3. Thereby, the acting direction of the combined force Ft of the three forces becomes the valve closing direction (downward in FIG. 1), the needle 3 is seated on the valve seat 2b of the body 2, and fuel injection from the nozzle hole 2c is not performed.

噴射モードにおいては、制御孔７ｂが図示しない外部の低圧燃料通路に連通し且つ制御孔７ｃが遮断されている。すなわち、空間Ｂが制御孔７ｂを介して外部の低圧燃料通路に連通するので、ニードル３のプレート７側端面において燃料圧力から受ける閉弁方向（図１において下向き）の力が、停止モード時におけるＦ２よりも減少してＦ４となる。そうすると、ニードル３に作用する３つの力Ｆ１、Ｆ４、Ｆ３の関係は、（Ｆ４＋Ｆ３＜Ｆ１）となる。これにより、３つの力の合成力Ｆｔの作用方向は開弁方向（図１において上向き）となり、ニードル３がボディ２の弁座２ｂから離れて、高圧燃料が燃料通路Ｐを経てサック室Ｓへ流入し噴孔２ｃから噴射される。ここで、ニードル３がボディ２の弁座２ｂから離れた瞬間に、ニードル３が弁部３ｂ側端部において燃料圧力から受ける開弁方向（図１において上向き）の力は、燃料圧力を受ける面積が弁部３ｂ側端面全体に増えるため、Ｆ１からＦ５へ増大する。したがって、噴射モードの燃料噴射中におけるニードル３に作用する３つの力Ｆ５、Ｆ４、Ｆ３の関係は、（Ｆ４＋Ｆ３＜Ｆ５＞Ｆ１）となる。 In the injection mode, the control hole 7b communicates with an external low pressure fuel passage (not shown) and the control hole 7c is blocked. That is, since the space B communicates with the external low pressure fuel passage through the control hole 7b, the force in the valve closing direction (downward in FIG. 1) received from the fuel pressure at the end surface on the plate 7 side of the needle 3 is in the stop mode. It becomes smaller than F2 and becomes F4. Then, the relationship between the three forces F1, F4, and F3 acting on the needle 3 is (F4 + F3 <F1). As a result, the acting direction of the combined force Ft of the three forces becomes the valve opening direction (upward in FIG. 1), the needle 3 moves away from the valve seat 2b of the body 2, and the high-pressure fuel passes through the fuel passage P to the sac chamber S. It flows in and is injected from the injection hole 2c. Here, at the moment when the needle 3 is separated from the valve seat 2b of the body 2, the force in the valve opening direction (upward in FIG. 1) that the needle 3 receives from the fuel pressure at the end of the valve portion 3b is the area that receives the fuel pressure. Increases over the entire end surface on the valve portion 3b side, and increases from F1 to F5. Therefore, the relationship between the three forces F5, F4, F3 acting on the needle 3 during fuel injection in the injection mode is (F4 + F3 <F5> F1).

噴射モードで燃料噴射中に、燃料噴射弁１００の図示しない弁機構が停止モードに切り替えられると、ニードル３に作用する３つの力Ｆ５、Ｆ２、Ｆ３の関係は、（Ｆ２＋Ｆ３＜Ｆ５）となり、ニードル３が閉弁方向（図１において下向き）に移動する。さらに、ニードル３が弁座２ｂに着座すると、ニードル３が弁部３ｂ側端部において燃料圧力から受ける開弁方向（図１において上向き）の力はＦ５からＦ１に減少し、ニードル３に作用する３つの力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の関係は、（Ｆ２＋Ｆ３＜Ｆ１）となり、閉弁状態が維持される。 When a valve mechanism (not shown) of the fuel injection valve 100 is switched to the stop mode during fuel injection in the injection mode, the relationship between the three forces F5, F2, and F3 acting on the needle 3 becomes (F2 + F3 <F5), and the needle 3 moves in the valve closing direction (downward in FIG. 1). Further, when the needle 3 is seated on the valve seat 2b, the force in the valve opening direction (upward in FIG. 1) that the needle 3 receives from the fuel pressure at the end of the valve portion 3b decreases from F5 to F1 and acts on the needle 3. The relationship between the three forces F1, F2, and F3 is (F2 + F3 <F1), and the valve closing state is maintained.

次に、本発明の第１実施形態によるノズル１の特徴である、燃料通路Ｐの構成、すなわちニードル３の平面部３ａに凹部３ｃを設けたことの作用および効果について説明する。 Next, the configuration of the fuel passage P, which is a feature of the nozzle 1 according to the first embodiment of the present invention, that is, the operation and effect of providing the concave portion 3c in the flat portion 3a of the needle 3 will be described.

先ず、図４に示すように、平面部３ａに凹部３ｃが無い場合、つまり従来のノズル１０２の場合について説明する。従来のノズル１０２においては、燃料は燃料通路Ｐ内を図４中の矢印で示すように流れ、その流れ状態は層流である。燃料通路Ｐにおける全圧力損失ΔＰは、乱流損失ＬＴと層流損失ＬＬの和である。したがって、従来のノズル１０２においては、燃料通路Ｐの全圧力損失ΔＰは層流損失ＬＬとなる。層流損失ＬＬは、燃料通路の断面形状を円環状と近似すると（数２）のように表される。
（数２）ＬＬ＝１２μｌ／πｄｈ３
ここで、μは燃料の粘性係数、ｌは燃料通路長さ、πは円周率、ｄは円環の代表直径、ｈは円環の幅である。（数２）によれば、燃料の粘性係数が変化すると層流損失の大きさが変化することがわかる。すなわち、燃料の粘性係数が小さくなるに連れて層流損失ＬＬは減少する。ところで、燃料通路内の燃料温度はエンジンの運転時間経過や運転条件により変化する。たとえば、冬季の寒冷地域において、エンジン始動時には−１０℃前後であるが、始動後運転時間が経過するに連れて上昇し、全負荷運転状態では１１０℃以上に達する。一方、無負荷時、つまりアイドリング運転中においては７０℃程度まで低下する。したがって、エンジン運転中においても、７０℃〜１１０℃の間で変動することになる。また、燃料の粘性係数は温度に依存し、燃料温度が高くなるほど粘性係数は低下する。したがって、従来のノズル１０２においては、図５に示すように、燃料通路の全圧力損失ΔＰ、つまり層流損失ＬＬは、燃料温度が上昇するに連れて減少し、所定の温度変化に対応する全圧力損失ΔＰの変化幅ｄＰが大きくなる。このため、燃料通路のサック室側端部の圧力は、燃料温度が上昇するに連れて、上昇する。これにともなって、ニードルのサック室側端部において燃料圧力により作用する弁部が弁座から離れる方向の力の大きさが増大する。すなわち、燃料温度が上昇するに連れて、ニードルの制御側端部圧力を高圧に切り替えてニードルを弁座に当接させて噴射を停止する際に、ニードルが弁座に向かって移動する動きに対する抵抗が増大することになる。このため、燃料温度が上昇するに連れて、噴孔から燃料噴射が開始してからニードルの弁部がボディの弁座に当接するまでの時間、言い換えると噴孔からの燃料噴射が停止するまでの時間が長くなり、言い換えると、燃料噴射量が増加することになり、エンジンのトルク特性や排気成分が変化するという問題が生じる。 First, as shown in FIG. 4, the case where the flat portion 3a has no recess 3c, that is, the case of the conventional nozzle 102 will be described. In the conventional nozzle 102, the fuel flows in the fuel passage P as shown by the arrows in FIG. 4, and the flow state is a laminar flow. The total pressure loss ΔP in the fuel passage P is the sum of the turbulent flow loss LT and the laminar flow loss LL. Therefore, in the conventional nozzle 102, the total pressure loss ΔP in the fuel passage P becomes a laminar flow loss LL. The laminar flow loss LL is expressed as (Equation 2) when the cross-sectional shape of the fuel passage is approximated to an annular shape.
(Formula 2) LL = 12 μl / πdh 3
Here, μ is the viscosity coefficient of the fuel, l is the length of the fuel passage, π is the circumference ratio, d is the representative diameter of the ring, and h is the width of the ring. According to (Equation 2), it can be seen that when the viscosity coefficient of the fuel changes, the magnitude of the laminar flow loss changes. That is, the laminar flow loss LL decreases as the fuel viscosity coefficient decreases. By the way, the fuel temperature in the fuel passage varies depending on the engine operating time and operating conditions. For example, in a cold region in winter, the temperature is about −10 ° C. when the engine is started, but increases as the operation time after the start elapses, and reaches 110 ° C. or more in the full load operation state. On the other hand, when no load is applied, that is, during idling, the temperature is reduced to about 70 ° C. Therefore, it fluctuates between 70 ° C. and 110 ° C. even during engine operation. Further, the viscosity coefficient of the fuel depends on the temperature, and the viscosity coefficient decreases as the fuel temperature increases. Therefore, in the conventional nozzle 102, as shown in FIG. 5, the total pressure loss ΔP of the fuel passage, that is, the laminar flow loss LL decreases as the fuel temperature rises, and the total pressure loss corresponding to the predetermined temperature change is reduced. The change width dP of the pressure loss ΔP increases. For this reason, the pressure at the end portion on the sack chamber side of the fuel passage increases as the fuel temperature increases. Along with this, the magnitude of the force in the direction in which the valve portion acting on the sack chamber side end portion of the needle is separated from the valve seat by the fuel pressure increases. That is, as the fuel temperature rises, when the injection is stopped by switching the pressure on the control end of the needle to a high pressure and bringing the needle into contact with the valve seat, the movement of the needle toward the valve seat is prevented. Resistance will increase. For this reason, as the fuel temperature rises, the time from the start of fuel injection from the nozzle hole until the needle valve portion comes into contact with the valve seat of the body, in other words, until the fuel injection from the nozzle hole stops. In other words, the fuel injection amount increases, which causes a problem that the torque characteristics and exhaust components of the engine change.

これに対して、本発明の第１実施形態によるノズル１の場合、燃料は燃料通路Ｐ内を図３中の矢印で示すように流れる。すなわち燃料通路Ｐを平面部３ａに沿ってきた燃料流れは、凹部３ｃの端面３ｃ１において燃料通路Ｐの断面積が急拡大するために、端面３ｃ１の近くで、図３に中において矢印で示すように、渦が発生する。それにより、燃料通路Ｐ内の流れ状態は乱流となる。この場合、燃料通路Ｐの全圧力損失ΔＰは乱流損失ＬＴと層流損失ＬＬとの和となる。層流損失ＬＬは、先に説明したように、燃料温度が上昇するに連れて減少する。一方、乱流損失ＬＴは、層流損失ＬＬが減少して流速が増大することによって増加する。すなわち、本発明の第１実施形態によるノズル１の場合、燃料温度上昇に連れて層流損失ＬＬは減少するのに対して乱流損失ＬＴは増大する。したがって、両者の和である全圧力損失ΔＰは、図６中において一点鎖線で示すように変化し、その所定の温度変化に対応する全圧力損失ΔＰの変化幅ｄＰは、従来のノズル１０２の場合と比べて小さくなる。これにより、燃料温度上昇に伴うニードル３の弁部３ｂ付近の燃料圧力上昇度合いを、従来のノズル１０２の場合に比べて小さくすることができる。したがって、従来のノズル１０２における問題、すなわち燃料温度が上昇するに連れて、燃料噴射が停止するまでの時間が長くなって燃料噴射量が増加し、エンジンのトルク特性や排気成分が変化するという問題の発生を防止することができる。 In contrast, in the case of the nozzle 1 according to the first embodiment of the present invention, the fuel flows in the fuel passage P as shown by the arrows in FIG. That is, the fuel flow along the flat surface portion 3a along the fuel passage P is close to the end surface 3c1 and indicated by an arrow in FIG. A vortex is generated. Thereby, the flow state in the fuel passage P becomes a turbulent flow. In this case, the total pressure loss ΔP in the fuel passage P is the sum of the turbulent flow loss LT and the laminar flow loss LL. As described above, the laminar flow loss LL decreases as the fuel temperature increases. On the other hand, the turbulent flow loss LT increases as the laminar flow loss LL decreases and the flow velocity increases. That is, in the case of the nozzle 1 according to the first embodiment of the present invention, the turbulent flow loss LT increases while the laminar flow loss LL decreases as the fuel temperature rises. Therefore, the total pressure loss ΔP, which is the sum of the two, changes as indicated by a one-dot chain line in FIG. 6, and the change width dP of the total pressure loss ΔP corresponding to the predetermined temperature change is the case of the conventional nozzle 102. Smaller than As a result, the degree of increase in the fuel pressure in the vicinity of the valve portion 3b of the needle 3 accompanying the increase in fuel temperature can be made smaller than in the case of the conventional nozzle 102. Therefore, the problem with the conventional nozzle 102, that is, as the fuel temperature rises, the time until the fuel injection stops increases, the fuel injection amount increases, and the engine torque characteristics and exhaust components change. Can be prevented.

また、本発明の第１実施形態によるノズル１においては、凹部３は、燃料通路Ｐのほぼ全長にわたって設けられている。言い換えると、燃料通路Ｐの上流側端部近傍には確実に対応して形成されている。これにより、燃料流れが燃料通路Ｐに至ると直ちに凹部３ｃにより流路断面積が急拡大して渦が発生し、これらの渦が燃料通路Ｐの下流側へ流れることで、燃料通路Ｐのほぼ全域において流れ状態を乱流流れとすることができる。したがって、燃料通路Ｐにおける全圧力損失ΔＰが燃料温度上昇に伴って大きく変動することを抑制することができる。 Further, in the nozzle 1 according to the first embodiment of the present invention, the recess 3 is provided over substantially the entire length of the fuel passage P. In other words, it is reliably formed in the vicinity of the upstream end portion of the fuel passage P. As a result, as soon as the fuel flow reaches the fuel passage P, the flow passage cross-sectional area suddenly expands due to the recess 3c and vortices are generated, and these vortices flow downstream of the fuel passage P. The flow state can be a turbulent flow in the entire region. Therefore, it is possible to suppress the total pressure loss ΔP in the fuel passage P from greatly fluctuating with the increase in the fuel temperature.

また、本発明の第１実施形態によるノズル１においては、ニードル３が開弁状態のときに、燃料通路Ｐ内の燃料流れが凹部３ｃの端面３ｃ２に衝突することにより、ニードル３に対して閉弁方向（図１において下向き）の力Ｆ６が作用する。燃料噴射弁１００の図示しない弁機構が噴射モードから停止モードに切り替えられたときのニードル３に作用する各力の関係は、（Ｆ２＋Ｆ３＋Ｆ６＜Ｆ５）となる。このように、燃料通路Ｐ内の燃料流れが凹部３ｃの端面３ｃ２に衝突してニードル３に及ぼす力は、ニードル３の閉弁動作を助長する役割を果たすので、これによっても、燃料温度上昇に伴う燃料噴射期間増大を抑制することができる。 Further, in the nozzle 1 according to the first embodiment of the present invention, when the needle 3 is in the valve open state, the fuel flow in the fuel passage P collides with the end surface 3c2 of the recess 3c, thereby closing the needle 3. A force F6 in the valve direction (downward in FIG. 1) acts. The relationship between the forces acting on the needle 3 when the valve mechanism (not shown) of the fuel injection valve 100 is switched from the injection mode to the stop mode is (F2 + F3 + F6 <F5). As described above, the force that the fuel flow in the fuel passage P collides with the end surface 3c2 of the recess 3c and exerts on the needle 3 plays a role of promoting the valve closing operation of the needle 3, and this also increases the fuel temperature. The accompanying increase in the fuel injection period can be suppressed.

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態によるノズル１は、本発明の第１実施形態によるノズル１に対して燃料通路Ｐの構成を変更したものである。 (Second Embodiment)
The nozzle 1 according to the second embodiment of the present invention is obtained by changing the configuration of the fuel passage P with respect to the nozzle 1 according to the first embodiment of the present invention.

本発明の第２実施形態によるノズル１においては、凹部として、図７に示すように、ニードル３の軸方向に直交する方向に伸びる断面略Ｕ字条の溝３ｅを複数個、具体的には３本設けている。溝３ｅは、燃料通路Ｐの上流側、つまり、図７において上側の端部近傍をはじめとして、燃料通路Ｐの途中に設けられている。 In the nozzle 1 according to the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 7, a plurality of grooves 3 e having a substantially U-shaped cross section extending in a direction orthogonal to the axial direction of the needle 3, specifically 3 A book is provided. The groove 3e is provided on the upstream side of the fuel passage P, that is, in the middle of the fuel passage P including the vicinity of the upper end in FIG.

この場合、燃料流れが燃料通路Ｐに至ると最上流側の溝３ｅ（図７において一番上側の溝３ｅ）により流路断面積が急拡大して渦が発生する。さらに最上流側の溝３ｅの下流側に位置する２つの溝３ｅにおいても、同様に渦が発生する。これにより、燃料通路Ｐのほぼ全域において流れ状態を乱流流れとすることができる。したがって、本発明の第１実施形態によるノズル１の場合と同様に、燃料通路Ｐにおける全圧力損失ΔＰが燃料温度上昇に伴って大きく変動することを抑制することができる。 In this case, when the fuel flow reaches the fuel passage P, the flow path cross-sectional area is rapidly expanded by the uppermost groove 3e (the uppermost groove 3e in FIG. 7), and a vortex is generated. Further, vortices are similarly generated in the two grooves 3e positioned on the downstream side of the most upstream groove 3e. Thereby, a flow state can be made into a turbulent flow in almost the whole area of fuel passage P. Therefore, as in the case of the nozzle 1 according to the first embodiment of the present invention, it is possible to suppress the total pressure loss ΔP in the fuel passage P from greatly fluctuating as the fuel temperature rises.

なお、本発明の第２実施形態によるノズル１において、溝３ｅの断面形状を略Ｕ字状としているが、Ｕ字状に限定する必要は無く、たとえば、図８（ａ）に示すようなＶ字状、あるいは図８（ｂ）に示すような半円形状としてもよい。また、本発明の第２実施形態によるノズル１において、溝３ｅの個数を３本としているが、３本に限る必要は無く、２本あるいは４本以上であっても良い。 In the nozzle 1 according to the second embodiment of the present invention, the cross-sectional shape of the groove 3e is substantially U-shaped, but it is not necessary to limit to the U-shape, for example, V as shown in FIG. It is good also as a letter shape or a semicircle shape as shown in FIG.8 (b). In the nozzle 1 according to the second embodiment of the present invention, the number of the grooves 3e is three. However, the number is not limited to three, and may be two or four or more.

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態によるノズル１は、本発明の第１実施形態によるノズル１に対して燃料通路Ｐの構成を変更したものである。 (Third embodiment)
The nozzle 1 according to the third embodiment of the present invention is obtained by changing the configuration of the fuel passage P with respect to the nozzle 1 according to the first embodiment of the present invention.

本発明の第３実施形態によるノズル１においては、凹部として、図９に示すように、ニードル３の平面部３ａに内壁面形状が球面状である穴３ｆを複数個設けている。複数の穴３ｆは、燃料通路Ｐの上流側、つまり、図９において上側の端部近傍をはじめとして、燃料通路Ｐの途中に至るまで規則的に配置されている。穴３ｆは、その断面形状が図１０に示すように、半円状であり、たとえば、先端が半球状の電極を用いて放電加工等により形成される。 In the nozzle 1 according to the third embodiment of the present invention, as shown in FIG. 9, a plurality of holes 3 f having a spherical inner wall surface shape are provided in the flat portion 3 a of the needle 3 as a recess. The plurality of holes 3f are regularly arranged on the upstream side of the fuel passage P, that is, in the vicinity of the upper end portion in FIG. The hole 3f has a semicircular cross-sectional shape as shown in FIG. 10, and is formed, for example, by electric discharge machining using an electrode having a hemispherical tip.

この場合、燃料流れが燃料通路Ｐに至ると最上流側の各穴３ｆ（図９において一番上側の各穴３ｆ）により流路断面積が急拡大して渦が発生する。さらに最上流側の穴３ｆよりも下流側に位置する各穴３ｆにおいても、同様に渦が発生する。これにより、燃料通路Ｐのほぼ全域において流れ状態を乱流流れとすることができる。したがって、本発明の第１実施形態によるノズル１の場合と同様に、燃料通路Ｐにおける全圧力損失ΔＰが燃料温度上昇に伴って大きく変動することを抑制することができる。 In this case, when the fuel flow reaches the fuel passage P, the flow path cross-sectional area is suddenly expanded by the holes 3f on the most upstream side (the holes 3f on the uppermost side in FIG. 9), and vortices are generated. Further, vortices are similarly generated in the holes 3f located on the downstream side of the hole 3f on the most upstream side. Thereby, a flow state can be made into a turbulent flow in almost the whole area of fuel passage P. Therefore, as in the case of the nozzle 1 according to the first embodiment of the present invention, it is possible to suppress the total pressure loss ΔP in the fuel passage P from greatly fluctuating as the fuel temperature rises.

なお、本発明の第３実施形態によるノズル１において、穴３ｆの断面形状を半円状としているが、半円状に限定する必要は無く、たとえば、図１１（ａ）に示すようなＵ字状、あるいは図１１（ｂ）に示すようなＶ字状としてもよい。また、本発明の第３実施形態によるノズル１において、穴３ｆを燃料通路Ｐの途中まで設けているが、燃料通路Ｐの全長にわたって形成してもよい。さらに、穴３ｆの直径および深さ寸法、個数配置密度等は、適用されるニードル３における燃料流速等に応じて適宜選定されるものである。 In the nozzle 1 according to the third embodiment of the present invention, the cross-sectional shape of the hole 3f is semicircular, but it is not necessary to limit to the semicircular shape. For example, a U-shape as shown in FIG. Or a V shape as shown in FIG. Further, in the nozzle 1 according to the third embodiment of the present invention, the hole 3f is provided partway through the fuel passage P. However, the hole 3f may be formed over the entire length of the fuel passage P. Furthermore, the diameter and depth dimension of the holes 3f, the number arrangement density, and the like are appropriately selected according to the fuel flow rate and the like in the applied needle 3.

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態によるノズル１は、本発明の第１実施形態によるノズル１に対して燃料通路Ｐの構成を変更したものである。 (Fourth embodiment)
The nozzle 1 according to the fourth embodiment of the present invention is obtained by changing the configuration of the fuel passage P with respect to the nozzle 1 according to the first embodiment of the present invention.

本発明の第４実施形態によるノズル１においては、ニードル３の平面部３ａに、凹部に替えて、燃料通路Ｐ側に凸である凸部を形成している。本発明の第４実施形態によるノズル１においては、凸部として、図１２に示すように、ニードル３の軸方向と直交する方向に伸びる突起壁３ｈを複数個、具体的には３列設けている。突起壁３ｈは、燃料通路Ｐの上流側、つまり、図１２において上側の端部近傍をはじめとして、燃料通路Ｐの途中に設けられている。突起壁３ｈの断面形状は、図１３に示すように、略Ｕ字状である。 In the nozzle 1 according to the fourth embodiment of the present invention, a convex portion that is convex toward the fuel passage P side is formed in the flat portion 3a of the needle 3 in place of the concave portion. In the nozzle 1 according to the fourth embodiment of the present invention, as shown in FIG. 12, a plurality of projecting walls 3h extending in a direction orthogonal to the axial direction of the needle 3 are provided as a convex portion, specifically three rows. Yes. The protruding wall 3h is provided on the upstream side of the fuel passage P, that is, in the middle of the fuel passage P including the vicinity of the upper end in FIG. The cross-sectional shape of the projection wall 3h is substantially U-shaped as shown in FIG.

この場合、燃料流れが燃料通路Ｐに至ると最上流側の突起壁３ｈ（図１２において一番上側の突起壁３ｈ）を乗り越えたところで渦が発生する。さらに最上流側の突起壁３ｈの下流側に位置する２つの突起壁３ｈにおいても、同様に渦が発生する。これにより、燃料通路Ｐのほぼ全域において流れ状態を乱流流れとすることができる。したがって、本発明の第１実施形態によるノズル１の場合と同様に、燃料通路Ｐにおける全圧力損失ΔＰが燃料温度上昇に伴って大きく変動することを抑制することができる。 In this case, when the fuel flow reaches the fuel passage P, a vortex is generated at the point where the most upstream protruding wall 3h (the uppermost protruding wall 3h in FIG. 12) is overcome. Further, vortices are similarly generated in the two projecting walls 3h located downstream of the most upstream projecting wall 3h. Thereby, a flow state can be made into a turbulent flow in almost the whole area of fuel passage P. Therefore, as in the case of the nozzle 1 according to the first embodiment of the present invention, it is possible to suppress the total pressure loss ΔP in the fuel passage P from greatly fluctuating as the fuel temperature rises.

なお、本発明の第４実施形態によるノズル１において、突起壁３ｈの断面形状を略Ｕ字状としているが、略Ｕ字状に限定する必要は無く、先に説明した、溝３ｅおよび穴３ｆの場合と同様に、半円形状、あるいはＶ字状等としてもよい。また、本発明の第３実施形態によるノズル１において、突起壁３ｈの個数を３列としているが、必要に応じて増減してもよい。 In the nozzle 1 according to the fourth embodiment of the present invention, the cross-sectional shape of the protruding wall 3h is substantially U-shaped, but it is not necessary to limit to the substantially U-shaped, and the groove 3e and the hole 3f described above are not necessary. As in the case of, a semicircular shape or a V shape may be used. In the nozzle 1 according to the third embodiment of the present invention, the number of the projecting walls 3h is three rows, but may be increased or decreased as necessary.

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態によるノズル１は、本発明の第４実施形態によるノズル１に対して燃料通路Ｐの構成を変更したものである。 (Fifth embodiment)
The nozzle 1 according to the fifth embodiment of the present invention is obtained by changing the configuration of the fuel passage P with respect to the nozzle 1 according to the fourth embodiment of the present invention.

本発明の第５実施形態によるノズル１においては、ニードル３の平面部３ａに形成される凸部として、突起壁３ｈに替えて、図１４に示すように、ニードル３の平面部３ａに外壁面形状が球面状の突起３ｊを複数個設けている。複数の突起３ｊは、燃料通路Ｐの上流側、つまり、図１４において上側の端部近傍をはじめとして、燃料通路Ｐの途中に至るまで規則的に配置されている。突起３ｊは、その断面形状が図１５に示すように半円状である。 In the nozzle 1 according to the fifth embodiment of the present invention, as a convex portion formed on the flat portion 3a of the needle 3, instead of the protruding wall 3h, an outer wall surface is provided on the flat portion 3a of the needle 3 as shown in FIG. A plurality of spherical projections 3j are provided. The plurality of protrusions 3j are regularly arranged on the upstream side of the fuel passage P, that is, in the vicinity of the upper end in FIG. The protrusion 3j has a semicircular cross section as shown in FIG.

この場合、燃料流れが燃料通路Ｐに至ると最上流側の各突起３ｊ（図１４において一番上側の各突起３ｊ）を乗り越えたところで渦が発生する。さらに最上流側の突起３ｊの下流側に位置する各突起３ｊにおいても、同様に渦が発生する。これにより、燃料通路Ｐのほぼ全域において流れ状態を乱流流れとすることができる。したがって、本発明の第１実施形態によるノズル１の場合と同様に、燃料通路Ｐにおける全圧力損失ΔＰが燃料温度上昇に伴って大きく変動することを抑制することができる。 In this case, when the fuel flow reaches the fuel passage P, a vortex is generated when the most upstream projections 3j (the uppermost projections 3j in FIG. 14) are overcome. Further, vortices are similarly generated in each projection 3j located downstream of the most upstream projection 3j. Thereby, a flow state can be made into a turbulent flow in almost the whole area of fuel passage P. Therefore, as in the case of the nozzle 1 according to the first embodiment of the present invention, it is possible to suppress the total pressure loss ΔP in the fuel passage P from greatly fluctuating as the fuel temperature rises.

なお、本発明の第５実施形態によるノズル１において、突起３ｊの断面形状を半円状としているが、半円状に限定する必要は無く、たとえば、Ｕ字状、あるいはＶ字状としてもよい。また、本発明の第５実施形態によるノズル１において、突起３ｊを燃料通路Ｐの途中まで設けているが、燃料通路Ｐの全長にわたって形成してもよい。さらに、突起３ｊの直径および深さ寸法、個数配置密度等は、適用されるニードル３における燃料流速等に応じて適宜選定されるものである。 In the nozzle 1 according to the fifth embodiment of the present invention, the cross-sectional shape of the protrusion 3j is semicircular. However, it is not necessary to limit the shape to a semicircular shape. For example, it may be U-shaped or V-shaped. . Further, in the nozzle 1 according to the fifth embodiment of the present invention, the protrusion 3j is provided partway along the fuel passage P. However, it may be formed over the entire length of the fuel passage P. Furthermore, the diameter and depth dimension of the protrusions 3j, the number arrangement density, and the like are appropriately selected according to the fuel flow rate and the like in the applied needle 3.

なお、以上説明した各実施形態およびその変形例等によるノズル１においては、一つのニードル３の平面部３ａに凹部のみ、あるいは凸部のみを形成しているが、一つのニードル３の平面部３ａに凹部および凸部の両方を混在させて形成してもよい。 In the nozzle 1 according to each of the above-described embodiments and modifications thereof, only the concave portion or the convex portion is formed in the flat portion 3a of one needle 3, but the flat portion 3a of one needle 3 is formed. In addition, both the concave portion and the convex portion may be mixed.

また、以上説明した各実施形態およびその変形例等によるノズル１においては、燃料通路Ｐ側に凹である凹部あるいは凸である凸部を、ニードル３の平面部３ａに形成しているが、凹部あるいは凸部を、ボディ２のガイド孔２ａに設ける構成としてもよい。さらには、燃料通路Ｐ側に凹である凹部あるいは凸である凸部を、ニードル３の平面部３ａおよびボディ２のガイド孔２ａの両方に設ける構成としてもよい。 Further, in the nozzle 1 according to each of the embodiments described above and the modifications thereof, the concave portion that is concave or the convex portion that is convex is formed on the flat surface portion 3a of the needle 3 on the fuel passage P side. Or it is good also as a structure which provides a convex part in the guide hole 2a of the body 2. FIG. Furthermore, it is good also as a structure which provides the recessed part which is a concave in the fuel channel | path P side, or the convex part which is convex in both the plane part 3a of the needle 3, and the guide hole 2a of the body 2.

また、以上説明した各実施形態およびその変形例等によるノズル１が装着された燃料噴射弁１００の弁機構（図示せず）を駆動するアクチュエータをピエゾアクチュエータ（図示せず）としたが、他の種類のアクチュエータ、たとえば電磁ソレノイド等であってもよい。 Moreover, although the actuator which drives the valve mechanism (not shown) of the fuel injection valve 100 with which the nozzle 1 by which each embodiment demonstrated above and its modification was mounted | worn was used as the piezo actuator (not shown), It may be a type of actuator, such as an electromagnetic solenoid.

また、以上説明した各実施形態およびその変形例等によるノズル１が装着された燃料噴射弁１００をコモンレール式燃料噴射装置に用いられるものとしたが、他の種類の燃料噴射装置であってもよい。 Moreover, although the fuel injection valve 100 to which the nozzle 1 according to each of the embodiments described above and modifications thereof is mounted is used for the common rail fuel injection device, other types of fuel injection devices may be used. .

本発明の第１実施形態におけるノズル１を備える燃料噴射弁１００の断面図である。It is sectional drawing of the fuel injection valve 100 provided with the nozzle 1 in 1st Embodiment of this invention. 図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。It is the II-II sectional view taken on the line in FIG. 図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line in FIG. 従来のノズル１０２の断面図である。It is sectional drawing of the conventional nozzle 102. FIG. 燃料通路Ｐにおける圧力損失と燃料温度との関係を示すグラフである。3 is a graph showing a relationship between a pressure loss in a fuel passage P and a fuel temperature. 燃料通路Ｐにおける圧力損失と燃料温度との関係を示すグラフである。3 is a graph showing a relationship between a pressure loss in a fuel passage P and a fuel temperature. 本発明の第２実施形態におけるノズル１の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of nozzle 1 in a 2nd embodiment of the present invention. （ａ）は、本発明の第２実施形態におけるノズル１の変形例によるノズル１の部分断面図、（ｂ）は、本発明の第２実施形態におけるノズル１の他の変形例によるノズル１の部分断面図である。(A) is the fragmentary sectional view of the nozzle 1 by the modification of the nozzle 1 in 2nd Embodiment of this invention, (b) is the nozzle 1 by the other modification of the nozzle 1 in 2nd Embodiment of this invention. It is a fragmentary sectional view. 本発明の第３実施形態におけるノズル１のニードル３の部分斜視外観図である。It is a partial perspective appearance figure of needle 3 of nozzle 1 in a 3rd embodiment of the present invention. 図９のＸ−Ｘ線断面図である。FIG. 10 is a sectional view taken along line XX in FIG. 9. （ａ）は、本発明の第３実施形態におけるノズル１の変形例によるノズル１の部分断面図、（ｂ）は、本発明の第３実施形態におけるノズル１の他の変形例によるノズル１の部分断面図である。(A) is the fragmentary sectional view of the nozzle 1 by the modification of the nozzle 1 in 3rd Embodiment of this invention, (b) is the nozzle 1 by the other modification of the nozzle 1 in 3rd Embodiment of this invention. It is a fragmentary sectional view. 本発明の第４実施形態におけるノズル１のニードル３の部分斜視外観図である。It is a partial perspective appearance figure of needle 3 of nozzle 1 in a 4th embodiment of the present invention. 図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図である。It is the XIII-XIII sectional view taken on the line of FIG. 本発明の第５実施形態におけるノズル１のニードル３の部分斜視外観図である。It is a partial perspective appearance figure of needle 3 of nozzle 1 in a 5th embodiment of the present invention. 図１２のＸＶ−ＸＶ線断面図である。It is the XV-XV sectional view taken on the line of FIG.

Explanation of symbols

１ノズル
２ボディ
２ａガイド孔
２ｂ弁座
２ｃ噴孔
２ｄノズル孔
３ニードル
３ａ平面部
３ｂ弁部
３ｃ凹部
３ｃ１、３ｃ２端面
３ｄ軸部
３ｅ溝
３ｆ穴
３ｈ突起壁
３ｊ突起
４スプリングシート
５コイルスプリング
６シリンダ
７プレート
７ａ燃料供給孔
７ｂ制御孔
７ｃ制御孔
１００燃料噴射弁
１０１リテーニングナット
Ｂ空間
Ｃ隙間
Ｐ燃料通路
Ｓサック室 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Nozzle 2 Body 2a Guide hole 2b Valve seat 2c Injection hole 2d Nozzle hole 3 Needle 3a Plane part 3b Valve part 3c Recess 3c1, 3c2 End face 3d Shaft part 3e Groove 3f Hole 3h Projection wall 3j Projection 4 Spring seat 5 Coil spring 6 Cylinder 7 Plate 7a Fuel supply hole 7b Control hole 7c Control hole 100 Fuel injection valve 101 Retaining nut B Space C Clearance P Fuel passage S Suck chamber

Claims

A body provided with a nozzle hole provided at the tip, a sac chamber communicating with the nozzle hole, and a guide hole communicating with the sack;
A nozzle that is slidably fitted in the guide hole in the axial direction of the guide hole and switches communication between the sack chamber and the space in the guide hole;
A flat portion extending in the axial direction of the needle is provided on the outer peripheral portion of the shaft portion fitted in the guide hole of the needle in the radial direction from the shaft portion,
A space surrounded by the guide hole and the flat portion of the needle forms a fuel passage for supplying fuel to the sac chamber;
Of the planar portion and the guide hole, at least one of a passage portion that is a portion facing the planar portion in the radial direction of the needle, a concave portion that is concave with respect to the fuel passage, and the fuel passage comprising at least the recess of the convex portion is convex Te,
Nozzle the recess, wherein the groove der Rukoto V-shaped or U-shaped cross section extending in a direction perpendicular to the axial direction of the needle.

2. The nozzle according to claim 1, wherein a plurality of the grooves are formed in parallel to each other .

A body provided with a nozzle hole provided at the tip, a sac chamber communicating with the nozzle hole, and a guide hole communicating with the sack;
A nozzle that is slidably fitted in the guide hole in the axial direction of the guide hole and switches communication between the sack chamber and the space in the guide hole;
A flat portion extending in the axial direction of the needle is provided on the outer peripheral portion of the shaft portion fitted in the guide hole of the needle in the radial direction from the shaft portion,
A space surrounded by the guide hole and the flat portion of the needle forms a fuel passage for supplying fuel to the sac chamber;
Of the planar portion and the guide hole, at least one of a passage portion that is a portion facing the planar portion in the radial direction of the needle, a concave portion that is concave with respect to the fuel passage, and the fuel passage And at least the convex part among convex parts that are convex,
Roh nozzle the convex portions you being a cross-sectional V-shape or U-shaped cross section protruding wall extending in a direction perpendicular to the axial direction of the needle.

The nozzle according to claim 3, wherein a plurality of the protruding walls are formed in parallel to each other.

The recess and the nozzle according to any one of claims 1 to 4 wherein the convex portion, wherein Rukoto formed near at least the upstream end of the fuel passage.