JP5293219B2 - Fuel injection valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、所定の燃料供給源から燃料を受け入れエンジンに噴射供給する燃料噴射弁に関する。 The present invention relates to a fuel injection valve that receives fuel from a predetermined fuel supply source and supplies the fuel to an engine.
〔従来の技術〕
従来から、燃料噴射弁は、例えば、ディーゼルエンジンのような直噴型のエンジンに搭載され、コモンレール等の燃料供給源から高圧の燃料を受け入れ、エンジンの各気筒内に直接燃料を噴射供給するために用いられている。
[Conventional technology]
Conventionally, a fuel injection valve is mounted on a direct injection type engine such as a diesel engine, for receiving high-pressure fuel from a fuel supply source such as a common rail, and injecting and supplying fuel directly into each cylinder of the engine It is used for.
ディーゼルエンジン用燃料噴射装置に用いられる燃料噴射弁の構造は、ニードルを摺動自在に収容するノズルボディと制御ピストンおよび圧力制御室を備える弁ボディとからなり、圧力制御室の背圧を開閉弁機構により制御して、制御ピストンの付勢力を操作してニードルを開閉する構造のものが公知である(例えば、特許文献1参照)。 The structure of a fuel injection valve used in a fuel injection device for a diesel engine includes a nozzle body that slidably accommodates a needle, a valve body including a control piston and a pressure control chamber, and opens and closes a back pressure in the pressure control chamber. A structure that is controlled by a mechanism to open and close a needle by operating a biasing force of a control piston is known (for example, see Patent Document 1).
特許文献1に開示される燃料噴射弁は、ノズルボディの先端に噴孔と、ノズルボディの内部には軸方向に摺動自在に設けられ、噴孔を開閉するニードルと、ニードルを常に閉弁方向に付勢するスプリングが備えられている。また、コモンレール等の燃料供給源からの高圧燃料が高圧燃料通路を経由して供給されるノズル室を設けている。 The fuel injection valve disclosed in Patent Document 1 is provided with a nozzle hole at the tip of a nozzle body, a needle slidable in the axial direction inside the nozzle body, a needle that opens and closes the nozzle hole, and a valve that is always closed. A spring biasing in the direction is provided. In addition, a nozzle chamber is provided in which high-pressure fuel from a fuel supply source such as a common rail is supplied via a high-pressure fuel passage.
そして、弁ボディの内部には、制御ピストンが摺動自在に収容され、制御ピストンの先端は、ニードルの反噴孔側の軸端部と当接している。また、制御ピストンの反ニードル側の軸端部は、圧力制御室に連通して圧力(背圧)を受け、高圧燃料の供給により、制御ピストンは閉弁方向の付勢力を生じている。 A control piston is slidably accommodated inside the valve body, and the tip of the control piston is in contact with the shaft end of the needle on the side opposite to the injection hole. Further, the shaft end portion of the control piston on the side opposite to the needle communicates with the pressure control chamber and receives pressure (back pressure), and the supply of high pressure fuel causes the control piston to generate a biasing force in the valve closing direction.
圧力制御室は、燃料の供給(加圧)により制御ピストンの閉弁方向の付勢力、および燃料の排出(減圧)により制御ピストンの開弁方向の付勢力を制御するもので、制御ピストンの他端側に配設している。そして、この圧力制御室の背圧は、電磁弁の開閉により駆動される開閉弁機構によって制御される。 The pressure control chamber controls the urging force in the valve closing direction of the control piston by supplying (pressurizing) the fuel and the urging force in the valve opening direction of the control piston by discharging (depressurizing) the fuel. It is arranged on the end side. The back pressure in the pressure control chamber is controlled by an on / off valve mechanism that is driven by opening / closing of an electromagnetic valve.
図5は、従来例として、特許文献1に開示される燃料噴射弁の主要部である開閉弁機構の構造を示し、(a)は部分軸断面図であり、(b)はA−A断面図である。図5に示すように、開閉弁機構100は、可動子101と、可動子101を摺動自在に保持する可動子ホルダ102と、および可動子101と当接するオリフィスプレート103を軸方向に組合せすることで構成される。
FIG. 5 shows a structure of an on-off valve mechanism that is a main part of a fuel injection valve disclosed in Patent Document 1 as a conventional example, where (a) is a partial axial sectional view and (b) is an AA sectional view. FIG. As shown in FIG. 5, the on-off
可動子101は図示しない電磁弁に吸引される吸着面を有する平板部104と、平板部104と垂直に伸びるシャフト部105を備え、シャフト部105の先端部には円柱状、かつ円錐状に形成された弁体室106が設けられ、この弁体室106に略半球状のボール弁107が回動自在に挿着されている。
The
また、オリフィスプレート103は円周上の一部を切欠いた略円盤状のプレートで、その一端面の軸中心に円錐状、かつ円柱状の圧力制御室110と、他端面の軸中心に出口オリフィス111が形成され、さらに、圧力制御室110と高圧燃料通路120との連通を図るとともに通過する燃料の流量を絞るための入口オリフィス112が構成されている。
The
そして、図5に示すように、オリフィスプレート103の出口オリフィス111をシール(閉弁)するようにボール弁107および可動子101が押圧されて組付けられる。可動子101による押圧は、図示しない電磁弁のスプリングの付勢力による。そして、通電により電磁弁がONすると、スプリングの付勢力に抗して可動子101の平板部104が吸引されて上方へリフトし、これにより、ボール弁107は開弁して圧力制御室110の高圧燃料が出口オリフィス111より流出して圧力制御室110の背圧が低下(減圧)するようになっている。
Then, as shown in FIG. 5, the
また、出口オリフィス111よりオリフィス面積を小さく(絞り比を大きく)した入口オリフィス112からは高圧燃料が供給されて、圧力制御室110の圧力回復がなされる。このとき、出口オリフィス111と入口オリフィス112との絞り比を所定の比率に設定することにより、圧力制御室110の背圧の回復圧力を制御でき好適な噴射率プロフィールを得ることができる。従って、入口オリフィス112は、燃料噴射弁の噴射特性にかかるキーデバイスであり、その設計および製造において精度確保が重要となり、その精度管理のし易さが重要なポイントとなる。
Further, high pressure fuel is supplied from an
従来では、図5に示すように、オリフィスプレート103の軸中心の他端側に出口オリフィス111と、一端側に円錐状の圧力制御室110が連通して形成される。そして、入口オリフィス112は、圧力制御室110の円錐斜面に略垂直に設けられた傾斜誘導孔113と、他端側に高圧燃料通路120と連通する垂直誘導孔114と、および垂直誘導孔114と連通する傾斜誘導孔115とが形成され、傾斜誘導孔115と傾斜誘導孔113とを略直交させるとともに両者の間に所定の寸法を確保した上で極めて小径の孔を形成して構成される。
Conventionally, as shown in FIG. 5, an
従って、この入口オリフィス112は、出口オリフィス111と圧力制御室110との軸心に対し傾斜した斜め孔加工によるオリフィス構造となる。そして、複雑に傾斜する何段かの独立した誘導孔を繋げて圧力制御室110と高圧燃料通路120とを連通する1本の外部領域にリークすることのない閉鎖した燃料経路が出口オリフィス111と一体的にオリフィスプレート103に構成される。これにより、入口オリフィス112の所定の絞り特性は幾度の調整によって作り込まれ、精度が確保されるものである。
Therefore, the
〔従来技術の不具合〕
しかし、オリフィスプレート103に出口オリフィス111と一体的に構成する斜め孔加工の入口オリフィス112は、予め傾斜誘導孔113と、垂直誘導孔114、および傾斜誘導孔115を加工した後に極めて小径の孔加工によって実現するものであり、工程数および加工工数が掛かるとともに斜め孔加工であることより精度管理がし難いという問題がある。
[Problems with conventional technology]
However, the
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、入口オリフィスの加工を斜め孔加工から横孔加工に変更して、加工精度の管理を容易にするとともに加工工数を低減し、低コストの燃料噴射弁を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to change the processing of the inlet orifice from the oblique hole processing to the horizontal hole processing, thereby facilitating management of processing accuracy and processing. The object is to provide a low-cost fuel injection valve with reduced man-hours.
〔請求項1の手段〕
請求項1に記載の燃料噴射弁によれば、ノズルとノズルニードルを備えた噴射弁本体と、噴射弁本体からの燃料噴射を断続する電磁弁とからなり、電磁弁は、電磁ソレノイドと付勢手段と電磁ソレノイドの磁力により駆動される可動子とからなる開閉弁機構を備えており、開閉弁機構は、可動子に設けた弁体が出口オリフィスを開閉することにより、ノズルニードルと連動する制御ピストンに作用する圧力制御室の背圧を制御して、ノズルニードルを開閉して燃料を噴射供給する燃料噴射弁において、圧力制御室は、略円盤状の円周部の一部に切欠きを有するオリフィスプレートの一端面の軸心に円錐状の斜面を有する凹部からなり、円錐状の斜面の先端部には軸方向に向う出口オリフィスが設けられて圧力制御室と連通し、円錐状の斜面の傾斜部には径方向に向う横孔加工の入口オリフィスが設けられ、横孔の反入口オリフィス側の開口部は盲栓によって閉塞され、外部領域と閉鎖して独立した燃料経路を出口オリフィスと一体的にオリフィスプレートに形成したことを特徴としている。
[Means of Claim 1]
According to the fuel injection valve of the first aspect, the fuel injection valve includes an injection valve main body having a nozzle and a nozzle needle, and an electromagnetic valve for intermittently injecting fuel from the injection valve main body. The electromagnetic valve is energized with the electromagnetic solenoid. And an open / close valve mechanism comprising a mover driven by the magnetic force of an electromagnetic solenoid, and the open / close valve mechanism is controlled in conjunction with the nozzle needle by opening and closing the outlet orifice by a valve body provided on the mover. In a fuel injection valve that controls the back pressure of the pressure control chamber acting on the piston and opens and closes the nozzle needle to inject fuel, the pressure control chamber has a notch in a part of a substantially disc-shaped circumferential portion. The orifice plate has a concave portion having a conical slope at the axial center of one end surface thereof, and an outlet orifice directed in the axial direction is provided at the tip of the conical slope to communicate with the pressure control chamber. of The slanted part is provided with an inlet orifice for processing a horizontal hole in the radial direction, the opening on the side opposite to the inlet orifice of the horizontal hole is closed by a blind plug, and it is closed with the external region so that an independent fuel path is integrated with the outlet orifice. It is characterized by being formed into an orifice plate.
これにより、加工が容易な横孔構造の入口オリフィスが高い寸法精度で製造し易くなり、燃料噴射弁の良好な噴射特性が維持できる。また、横孔加工だけで入口オリフィスが製造できるので加工工程並びに工数が大幅に低減でき、コストダウンが可能となる。 As a result, it is easy to manufacture an inlet orifice having a lateral hole structure that is easy to process with high dimensional accuracy, and good injection characteristics of the fuel injection valve can be maintained. Further, since the inlet orifice can be manufactured only by the horizontal hole machining, the machining process and the number of processes can be greatly reduced, and the cost can be reduced.
また、請求項1に記載の燃料噴射弁によれば、盲栓は、有底円筒状のキャップ構造を有し、少なくとも円筒部の表面積が底部の断面積より大きく、円筒部を形成する壁厚が、弾性変形可能な所定の厚みを有し、横孔の開口部に圧入されて、内部に高圧燃料の内圧を受けて内径が拡径することにより、横孔と盲栓との接触面圧を増加してセルフシール(自密閉)することを特徴としている。 According to the fuel injection valve of claim 1 , the blind plug has a bottomed cylindrical cap structure, and at least the surface area of the cylindrical portion is larger than the cross-sectional area of the bottom portion, and the wall thickness forming the cylindrical portion Has a predetermined thickness that can be elastically deformed, and is press-fitted into the opening of the lateral hole, and the internal diameter of the lateral hole and the blind plug is increased by receiving the internal pressure of the high-pressure fuel inside. The self-sealing (self-sealing) is increased.
これにより、高圧の燃料圧力の作用により盲栓の軸方向作用力(つまり、抜け力)よりも盲栓の径方向作用力(つまり、保持力)の方が大きくでき、燃料圧力が高圧になればなるほど抜けにくくなり、高圧の燃料シールが確実となる。 As a result, the radial action force (ie, holding force) of the blind plug can be made larger than the axial action force (ie, pulling force) of the blind plug due to the action of high pressure fuel pressure, and the fuel pressure can be increased. The more difficult it is to remove, the higher the pressure of the fuel seal.
〔請求項2の手段〕
請求項2に記載の燃料噴射弁によれば、盲栓は、有底円筒状のキャップ構造を有し、円筒部を形成する壁厚が、塑性変形可能な一様な所定の厚み、または局部的な凹溝の形成による所定の厚みを有し、横孔の開口部には、その内周面に所定の凹溝が設けられており、盲栓が横孔の開口部に圧入されて、内部に高圧燃料の内圧を受けて内径が拡径することにより、塑性変形の張り出しを形成し、抜け止めを構成したことを特徴としている。
これにより、高圧の燃料圧力の作用により盲栓の軸方向作用力(つまり、抜け力)が増加しても抜けを防止でき、かつ高圧の燃料シールを確実とする。
[Means of claim 2 ]
According to the fuel injection valve of
Thereby, even if the axial action force (that is, the withdrawal force) of the blind plug increases due to the action of the high-pressure fuel pressure, it can be prevented from coming off, and a high-pressure fuel seal is ensured.
〔請求項3の手段〕
請求項3に記載の燃料噴射弁によれば、盲栓は、横孔の開口部に圧入した盲栓の他端を切欠き部の端面より突出させ、弁ボディの内壁面と当接させたことを特徴としている。
これにより、弁ボディの内壁面がストッパとなり、盲栓が抜けるのを防止できる。
[Means of claim 3 ]
According to the fuel injection valve of the third aspect , the blind plug has the other end of the blind plug press-fitted into the opening of the lateral hole protruded from the end surface of the notch and brought into contact with the inner wall surface of the valve body. It is characterized by that.
Thereby, the inner wall surface of the valve body serves as a stopper, and it is possible to prevent the blind plug from coming off.
〔請求項4の手段〕
請求項4に記載の燃料噴射弁によれば、入口オリフィスは、オリフィスプレートの切欠きのない円周部の所定の位置に形成される径方向に向う横孔の中心側に設けられ、横孔の反入口オリフィス側の円周部には、盲栓が面一となるまで圧入され、弁ボディの内壁面内にオリフィスプレートが収容されることを特徴としている。
これにより、盲栓の他端を切欠き部の横孔位置より突出させることなく、短い盲栓のままで盲栓が抜けるのを防止できる。
[Means of claim 4 ]
According to the fuel injection valve of claim 4 , the inlet orifice is provided at the center side of the radially extending lateral hole formed at a predetermined position of the circumferential portion of the orifice plate not having a notch. This is characterized in that an orifice plate is accommodated in the inner wall surface of the valve body by press-fitting a blind plug into the circumferential portion on the opposite inlet orifice side until the blind plug becomes flush.
Thereby, without letting the other end of the blind plug protrude from the lateral hole position of the notch, it is possible to prevent the blind plug from coming off while keeping the short blind plug.
本発明の最良の実施形態を、図に示す実施例1とともに説明する。 The best mode of the present invention will be described together with Example 1 shown in the drawings.
〔実施例1の構成〕
図1から図3は本発明の実施例1を示したもので、図1は燃料噴射弁の全体構成断面図であり、図2は図1に示す燃料噴射弁の要部を示し、(a)は部分軸断面図であり、(b)はA−A断面図である。また、図3は他の燃料噴射弁の要部を示し、(a)は部分軸断面図であり、(b)はA−A断面図である。
[Configuration of Example 1]
FIGS. 1 to 3 show a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a sectional view of the overall configuration of the fuel injection valve, FIG. 2 shows a main part of the fuel injection valve shown in FIG. ) Is a partial axial sectional view, and (b) is an AA sectional view. Moreover, FIG. 3 shows the principal part of another fuel injection valve, (a) is a partial axial sectional view, and (b) is an AA sectional view.
燃料噴射弁1は噴射弁本体2と、噴射弁本体2の後端に装着した電磁弁3と、先端側に締結した燃料の噴射ノズル4とからなる。電磁弁3は、図示しないエンジン制御装置(ECU)から送出される制御信号により制御される。なお、以下の説明では、燃料噴射弁の噴射ノズル側を一端側または先端側、電磁弁側を他端側または後端側という。
The fuel injection valve 1 includes an injection valve
噴射弁本体2は、軸心に貫通したシリンダ21が設けられるとともに、シリンダ21に並行して高圧燃料通路22、および低圧燃料通路23が設けられ、高圧燃料通路22に高圧燃料を供給する筒状のインレット部26と、低圧燃料通路23に連通して低圧燃料を外部に排出するアウトレット部27とを備えた棒状の弁ボディ20と、弁ボディ20のシリンダ21の内部に収容され、後記するニードル43の閉弁方向に付勢力を伝達する制御ピストン17と、制御ピストン17の背圧の大きさを制御する圧力制御室61等からなる。
The
弁ボディ20の後端側には、円筒状の電磁弁設置室10が設けられ、電磁弁設置室10には電磁弁3が装着されてリテーニングナット24により締結されている。
電磁弁3は、電磁弁設置室10の後端側に設置された電磁ソレノイド30、および電磁弁設置室10の先端側に設置された開閉弁機構5からなる。
A cylindrical electromagnetic
The electromagnetic valve 3 includes an
電磁ソレノイド30は、強磁性材製で後端が鍔状の円筒の外周に、複合磁性材を積層した磁気コアを配し、磁気コアの外周を強磁性材製外筒で包囲し、磁気コア内に電磁コイル31を配設した構造を有する。電磁ソレノイド30の先端面は、後述する可動子50を吸引する吸引面となっており、鍔状の円筒の先端部は、可動子50が当接するストッパ面となっている。
The
開閉弁機構5は、電磁弁設置室10の先端側の可動子室15内に配置され、可動子50と可動子50を保持する可動子ホルダ51とを有する。そして、可動子室15の先端側はやや径小のプレート室16が構成され、略円盤状のオリフィスプレート60が収容されている。
The on-off
可動子50は、平板部52およびシャフト部53を有し、平板部52は、図示しない放射状に複数(本実施例では3個)の切欠きを有し、その上面が略平面であり、電磁ソレノイド30の先端面に吸着される吸着面となっており、可動子室15内に配設されている。シャフト部53は円柱状を呈し、可動子ホルダ51の中心穴に摺動自在に嵌め込まれている。可動子ホルダ51は、電磁弁設置室10の内周に螺合され、締結軸力を生じ、オリフィスプレート60をプレート室16の端面に接合させている。
The
そして、可動子50は、電磁ソレノイド30の軸心内に配されたばね32で先端方向(閉弁方向)に付勢され、電磁コイル31で生じた磁力により後端方向(開弁方向)に吸引されて先後端方向(図中上下)に移動(リフト)する。
The
シャフト部53の先端面の中心には、円筒部および円錐部からなる弁体室55が設けられ、弁体室55には窒化珪素製のボール弁56が収容されている。ボール弁56は上面が球状であるが、下面はオリフィスプレート60の上面の出口オリフィス62を塞ぐシール平面状となっている。
A
オリフィスプレート60は、その外周端面の一部に切欠きを有する略円盤状であり、その先端面には、その中心に円錐形状の凹部が形成され、圧力制御室61を形成し、この中心の後端側に出口オリフィス62が設けられている。
The
インレット部26の内部には、高圧燃料流入路11が設けられ、高圧燃料通路22、28に分岐して連通する。高圧燃料通路28は、オリフィスプレート60に設けられた入口オリフィス63と連通し、圧力制御室61の回復圧力を制御している。また、高圧燃料通路22はノズルボディ40に設けられた傾斜する高圧燃料流路41を経由してノズル室42と連通し、噴射のための高圧燃料を供給するとともに、供給された高圧燃料がニードル43の受圧面に作用し、開弁方向に付勢力を発生させている。
A high-pressure
また、アウトレット部27の内部には、低圧燃料流出路12が設けられ、低圧燃料通路29と連通し、低圧燃料通路29は可動子室15と連通し、さらに、可動子室15はプレート室16を経由して低圧燃料通路23と連通している。従って、アウトレット部27からは、圧力制御室61に設けられた出口オリフィス62から流出路13を経由して流出する制御用燃料と、低圧燃料通路23を経由して流れるニードル43の摺動部からリークして噴射されなかった余剰燃料とをまとめて外部に排出する。
Further, the low pressure
制御ピストン17は、2段長柱状に形成され、シリンダ21内を摺動可能とするクリアランスシール型の摺動部18と、径小の摺動部を有しないプレッシャピン部19からなり、プレッシャピン部19の先端は、常に、ニードル43の後端と当接している。また、制御ピストン17の後端は円錐台形状等を有して圧力制御室61に臨み、圧力制御室61に供給される高圧燃料の圧力を受けてニードル43の閉弁方向の付勢力を発生させている。
The
また、弁ボディ20の先端側に、シリンダ21の内径より径大のばね室44が設けられ、ばね45が2つのばね受座46との間に介装され、常にニードル43を先端方向(閉弁方向)に付勢している。
Further, a
噴射ノズル4は大径部のノズルボディ40および小径部のノズル47を有する二段筒型形状であり、ノズルボディ40の中心に、ニードル43を収容するニードル穴48が形成されている。ニードル43は2段長柱状に形成され、径大部は摺動自在となるクリアランスシール型のニードル摺動部38と、径小部は高圧燃料の通路となるニードル燃料通路部39を構成する。また、ニードル燃料通路部39の上流側のニードル穴48側の中間位置には径大の大容積を有するノズル室42が、傾斜する高圧燃料流路41と交差して設けられている。
The injection nozzle 4 has a two-stage cylindrical shape having a large-
また、ニードル燃料通路部39の下流側のニードル穴48の先端には、テーパ構造のノズル先端室が構成され、高圧燃料を噴霧する1個もしくは複数個の適切な数の噴孔49が設けられている。そして、このノズルボディ40が弁ボディ20の先端にリテーニングナット25によって締結されて、燃料噴射弁1を構成する。
Further, at the tip of the
ここで、本実施例では、本発明になる横孔加工による入口オリフィス63を出口オリフィス62と一体的にオリフィスプレート60に形成したことを特徴としている。以下に、この構成を図2に基づいて詳しく説明する。
Here, the present embodiment is characterized in that the
図2に示すように、本発明になるオリフィスプレート60は、略円盤状のプレートであり、円周部の一部がオリフィスプレート60の軸方向と一致する方向に切欠かれて空間をなし、燃料の流路を形成している。そして、オリフィスプレート60の一端面の軸中心に円錐状、かつ円柱状の圧力制御室61と、他端面の軸中心に出口オリフィス62が形成され、互いに軸心を一致して連通している。
As shown in FIG. 2, the
また、オリフィスプレート60の切欠き部には、切欠き面に垂直に径方向に向う横孔65が所定の深さまで形成され、その所定の深さの略中間位置にて垂直誘導孔64と交差する。そして、その所定の深さの横孔65の中心側に、さらに、極めて小径の孔が加工されて入口オリフィス63が形成される。このとき、入口オリフィス63の圧力制御室61に対する配置箇所は、本実施例では図2に示すように、円錐状に傾斜する斜面であるが、これに限ることなく、円柱状の側面であってもよい。
Further, a
従来例のように、袋穴の内部に、しかも円錐状に傾斜する斜面に対し、垂直でなく傾斜したままで極めて小径の孔加工による入口オリフィス63を形成することは非常に難しかった故に、複雑に傾斜する何段かの傾斜誘導孔を設けて、互いの誘導孔が直交する配置を実現し、この位置に小径の孔加工を実施して所定の精度を確保する斜め孔加工の入口オリフィス63を形成せざるを得なかったものが、本実施例で適用する横孔加工では、円錐状に傾斜する斜面に傾斜したままで加工することが容易となる。
As in the conventional example, it is very difficult to form the
そして、横孔65の反入口オリフィス側の開口部に盲栓66を圧入して横孔65を塞ぎ、外部領域にリークすることのない閉鎖して独立した燃料経路となる入口オリフィス63を形成する。なお、盲栓66から僅かなリークが生じても、入口オリフィス63による圧力制御室61の背圧の回復圧力が変わることにより、燃料噴射弁1の噴射特性、例えば噴射率プロフィールが変わってしまう恐れがあり、僅かなリークの発生も認められるものではなく、経年的にも信頼性が要求される。
Then, a
盲栓66は、所定の長さを有した円柱状部材であり、一端側(圧入側)に所定の深さの座ぐり穴が形成されて圧入部が有底円筒状に加工されたキャップ状部材である。そして、有底円筒状の圧入部の壁厚は所定の厚さに加工されて内圧に対して適度な弾性変形を許容するようになっている。
The
また、有底円筒状の圧入部の底深さは、その底深さに至る円筒状の表面積がその有底部断面積より大きくなるように設定され、キャップ状の盲栓66の内部に作用する高圧燃料の内圧によって、盲栓66の軸方向に作用する抜け力よりも径方向に作用する保持力を大きくし、圧入部の径が弾性的に拡径し圧入部と横孔65との接触面圧を増加させるもので、内圧の増加に呼応してシール性が促進する所謂セルフシール(自密閉)の構成をなすものである。
Further, the bottom depth of the bottomed cylindrical press-fitting portion is set so that the cylindrical surface area reaching the bottom depth is larger than the cross-sectional area of the bottomed portion, and acts inside the cap-shaped
そして、本実施例では、所定の長さを有した盲栓66の横孔65への圧入を、図2に示すように、一端側の圧入部を所定の位置まで圧入し、他端側は切欠き面より突出させて組付け、他端側の端部を弁ボディ20のプレート室16の内壁面と当接させて組付けている。これにより、盲栓66の最悪時の抜け防止を保証する。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the press-fitting part on one end side is press-fitted to a predetermined position, and the other end side is inserted into the
〔実施例1の作用〕
本実施例の燃料噴射弁1は、電磁ソレノイド30が通電されオンすると、可動子50は電磁力により吸引されて後端方向に移動し、そして、可動子50に連動してボール弁56が上位に変位し、出口オリフィス62が開放されて低圧燃料の流出路13に連通するため、圧力制御室61内の背圧は低圧となる。すると、制御ピストン17の付勢力と制御ピストン17と連動したニードル43のノズル室42に作用する付勢力とのバランスが崩れ、ニードル43は制御ピストン17と共に後端方向へ移動し、噴孔49を開放するとともに、ノズル室42からの高圧燃料が噴孔49から噴霧する。このとき、出口オリフィス62のオリフィス径より径小に、かつ、精度よく形成された入口オリフィス63は高圧燃料を供給させながら圧力制御室61の圧力回復を開始し、正確な圧力回復パターンによって所定の噴射率プロフィールを実現する。
[Operation of Example 1]
In the fuel injection valve 1 of this embodiment, when the
そして、電磁ソレノイド30の通電がオフされると、可動子50がばね32の付勢力で先端方向に移動し、ボール弁56が出口オリフィス62を塞ぎ、入口オリフィス63から高圧燃料圧が圧力制御室61に作用し、制御ピストン17は付勢力によって先端方向に移動し、これとともにニードル43は噴孔49を塞いで、燃料の噴射は終了する。
When the energization of the
〔実施例1の効果〕
本実施例では、開閉弁機構5とともに圧力制御室61の制御圧(背圧)を制御する出口オリフィス62と入口オリフィス63の組合せにおいて、圧力制御室61は、略円盤状の円周部の一部に切欠きを有するオリフィスプレート60の一端面の軸心に円錐状の斜面を有する凹部からなり、円錐状の斜面の先端部には軸方向に向う出口オリフィス62が設けられて圧力制御室61と連通し、円錐状の斜面の傾斜部には径方向に向う横孔加工の入口オリフィス63が設けられ、横孔65の反入口オリフィス側の開口部はセルフシール型の盲栓66によってシールされ、さらに盲栓66の他端部を弁ボディ20の内壁面と当接させて、外部領域と閉鎖して独立した燃料経路となる入口オリフィス63を形成する。
[Effect of Example 1]
In the present embodiment, in the combination of the
これにより、加工が容易な横孔構造の入口オリフィス63が高い寸法精度で製造し易くなり、燃料噴射弁1の良好な噴射特性が維持できる。また、横孔加工だけで入口オリフィス63が製造できるので加工工程並びに工数が大幅に低減でき、コストダウンが可能となる。
As a result, the
また、盲栓66は有底円筒状の所定の壁厚を有するキャップ状構造であって、高圧燃料の内圧を受けて接触面圧を増加するセルフシール(自密閉)型であるため、高圧の燃料圧力の作用により盲栓66の軸方向の抜け力よりも径方向の保持力の方が大きくなって、シールを確実にするとともに抜けの防止が図れる。
The
また、横孔65に圧入した盲栓66の他端部を切欠き部の横孔位置より突出させ、弁ボディ20の内壁面と当接させたので、内壁面がストッパとなり、盲栓66が抜けるのを防止できる。
Further, since the other end of the
〔変形例〕
本変形例は、図3に示すように、有底円筒状の盲栓66の壁厚をさらに一様に薄くする、もしくは壁厚を構成する内周面に断面が円弧状、あるいは三角状の環状の凹溝67を形成して局部的に壁厚が所定の薄さになるよう加工したものである。そして、この盲栓66を圧入してシールを確保する横孔65の開口部の内周面の、盲栓66の圧入部に形成される凹溝67と対向する近傍位置に、同様に、断面が円弧状、あるいは三角状の環状の凹溝68が形成されている。
[Modification]
In this modification, as shown in FIG. 3, the wall thickness of the bottomed cylindrical
壁厚を薄くするのは、高圧の燃料圧力の内圧により壁部が弾性変形を超えて塑性変形を起し易くするもので、所定の内圧以上でこの凹溝67の壁部が外周側に凸状に塑性変形を起こして張り出し、この凸状の張り出しが横孔65の開口部の内周面に設けた環状の凹溝68と噛み合い、盲栓66に作用する内圧による抜け力に対抗する抜け止めとなる。
The wall thickness is reduced because the internal pressure of the high fuel pressure causes the wall to exceed the elastic deformation and easily cause plastic deformation, and the wall of the
なお、本変形例の盲栓66に設けた環状の凹溝67等の薄壁部の張り出し変形は、高圧の燃料圧力による塑性変形によって形成され、仮に、燃料圧力が除圧されて低下しても弾性変形のように復元することなく変形は残留するものである。
It should be noted that the overhanging deformation of the thin wall portion such as the
従って、一度所定の圧力以上の高圧の燃料圧力が作用して塑性変形による張り出し変形が生じれば、その後幾度の高圧の燃料圧力が作用しても塑性変形は進行しない。よって、張り出し部は材料破断することはない。これにより、一旦張り出し変形による抜け止めが形成すれば、シールも抜け防止も完全となるため、盲栓66の円筒部の表面積を底部の断面積より大きくする必要はなく、盲栓66の圧入部の長さを大幅に短くすることができる。
Therefore, once a high pressure fuel pressure higher than a predetermined pressure is applied to cause an overhanging deformation due to plastic deformation, the plastic deformation does not proceed no matter how many high pressure fuel pressures are applied thereafter. Therefore, the overhanging portion does not break the material. As a result, once the stopper is formed by overhanging deformation, the seal and the prevention of disconnection are complete. Therefore, it is not necessary to make the surface area of the cylindrical portion of the
〔実施例2の構成〕
本発明の実施例2を図4に示す。図4は、実施例2における燃料噴射弁の要部を示し、(a)は部分軸断面図であり、(b)はA−A断面図である。実施例1と実質的に同一構成部分に同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
[Configuration of Example 2]
A second embodiment of the present invention is shown in FIG. FIGS. 4A and 4B show a main part of the fuel injection valve according to the second embodiment, where FIG. 4A is a partial axial sectional view and FIG. 4B is an AA sectional view. Components that are substantially the same as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
実施例1の燃料噴射弁1では、開閉弁機構5とともに圧力制御室61の背圧を制御する出口オリフィス62および入口オリフィス63の組合せを略円盤状のオリフィスプレート60に一体的に構成し、入口オリフィス63はオリフィスプレート60の切欠き部の切欠き面に垂直に径方向に向う横孔加工によって形成され、横孔65の開口部を盲栓66によってシールする構成である。
In the fuel injection valve 1 according to the first embodiment, the combination of the
本実施例では、実施例1とは異なり、略円盤状のオリフィスプレート60の切欠きのない円周部の所定の位置に横孔65と横孔65が略中間部にて交差する垂直誘導孔64を加工し、横孔65の中心側に、さらに、極めて小径の孔が加工されて入口オリフィス63が形成され、横孔65の開口部を盲栓66によってシールすることを特徴とするものである。
In the present embodiment, unlike the first embodiment, a vertical guide hole in which the
図4に示すように、本発明になるオリフィスプレート60は、略円盤状のプレートであり、円周部の一部がオリフィスプレート60の軸方向と一致する方向に切欠かれて空間をなし、燃料の流路を形成している。そして、オリフィスプレート60の一端面の軸中心に円錐状、かつ円柱状の圧力制御室61と、他端面の軸中心に出口オリフィス62が形成され、互いに軸心を一致して連通している。この構成は実施例1と異なるところはない。
As shown in FIG. 4, the
異なるのは、オリフィスプレート60の切欠き部でない円周部の所定の位置に、円周部の端面に垂直に径方向に向う横孔65が所定の深さまで形成され、その所定の深さの略中間位置に垂直誘導孔64が形成され、交差するように構成されている。
The difference is that a
そして、その所定の深さの横孔65の中心側に、さらに、極めて小径の孔が加工されて入口オリフィス63が形成される。そして、横孔65の反入口オリフィス側の開口部に盲栓66を圧入して横孔65を塞ぎ、外部領域にリークすることのない閉鎖して独立した燃料経路となる入口オリフィス63を構成する。
Then, an extremely small diameter hole is further processed on the center side of the
盲栓66は、その形状並びに構造、およびその圧入後の作用は、実施例1と同様であり詳細な説明は省略する。
The shape and structure of the
ただ、さらに1点異なるところとして、所定の長さを有した盲栓66の圧入を、図4に示すように、盲栓66の他端部が円周部より突出せずに略面一となるよう圧入している。そして、盲栓66が圧入されたオリフィスプレート60を弁ボディ20のプレート室16内に収容し、組付けるのみで、盲栓66の他端部をプレート室16の内壁面と当接させている。これにより、盲栓66が抜けるのを防止する。
However, as a further difference, as shown in FIG. 4, the press-fitting of the
〔実施例2の効果〕
本実施例では、入口オリフィス63がオリフィスプレート60の切欠き部でない円周部の所定の位置に垂直に径方向の横孔加工によって形成したので、横孔66の開口部をシールする盲栓66の軸方向の長さが短くなり、また、圧入も簡単となる。なお、円周部の所定の位置での横孔加工による入口オリフィス63の形成は変わるところはないため、実施例1と同様な作用効果を奏する。
[Effect of Example 2]
In the present embodiment, since the
1 燃料噴射弁
2 噴射弁本体
3 電磁弁
4 噴射ノズル(ノズル)
5 開閉弁機構
16 プレート室
17 制御ピストン
20 弁ボディ
30 電磁ソレノイド
32 ばね(付勢手段)
43 ニードル(ノズルニードル)
50 可動子
60 オリフィスプレート
61 圧力制御室
62 出口オリフィス
63 入口オリフィス
65 横孔
66 盲栓
67、68 凹溝
1
5 On-off
43 Needle (Nozzle Needle)
50
Claims (4)
前記噴射弁本体からの燃料噴射を断続する電磁弁とからなり、
前記電磁弁は、電磁ソレノイドと付勢手段と前記電磁ソレノイドの磁力により駆動される可動子とからなる開閉弁機構を備えており、
前記開閉弁機構は、前記可動子に設けた弁体が出口オリフィスを開閉することにより、前記ノズルニードルと連動する制御ピストンに作用する圧力制御室の背圧を制御して、
前記ノズルニードルを開閉して燃料を噴射供給する燃料噴射弁において、
前記圧力制御室は、略円盤状の円周部の一部に切欠きを有するオリフィスプレートの一端面の軸心に円錐状の斜面を有する凹部からなり、
前記円錐状の斜面の先端部には軸方向に向う前記出口オリフィスが設けられて前記圧力制御室と連通し、
前記円錐状の斜面の傾斜部には径方向に向う横孔加工の入口オリフィスが設けられ、
前記横孔の反入口オリフィス側の開口部は盲栓によって閉塞され、
外部領域と閉鎖して独立した燃料経路を前記出口オリフィスと一体的に前記オリフィスプレートに形成しており、
前記盲栓は、有底円筒状のキャップ構造を有し、
少なくとも円筒部の表面積が底部の断面積より大きく、
前記円筒部を形成する壁厚が、弾性変形可能な所定の厚みを有し、
前記横孔の開口部に圧入されて、内部に高圧燃料の内圧を受けて内径が拡径することにより、前記横孔と前記盲栓との接触面圧を増加してセルフシール(自密閉)することを特徴とする燃料噴射弁。 An injection valve body including a nozzle and a nozzle needle;
Comprising an electromagnetic valve for intermittently injecting fuel from the injection valve body,
The electromagnetic valve includes an on-off valve mechanism including an electromagnetic solenoid, an urging means, and a mover driven by the magnetic force of the electromagnetic solenoid,
The on-off valve mechanism controls the back pressure of the pressure control chamber acting on the control piston interlocked with the nozzle needle by opening and closing the outlet orifice by a valve body provided on the mover,
In a fuel injection valve that opens and closes the nozzle needle to supply fuel,
The pressure control chamber is composed of a concave portion having a conical slope at the axial center of one end face of an orifice plate having a notch in a part of a substantially disc-shaped circumferential portion,
The outlet orifice facing in the axial direction is provided at the tip of the conical slope, and communicates with the pressure control chamber.
The inclined portion of the conical slope is provided with an inlet orifice for processing a horizontal hole in the radial direction,
The opening on the side opposite to the orifice of the side hole is closed by a blind plug,
A closed and independent fuel path is formed in the orifice plate integrally with the outlet orifice ;
The blind plug has a bottomed cylindrical cap structure,
At least the surface area of the cylindrical part is larger than the cross-sectional area of the bottom part,
The wall thickness forming the cylindrical portion has a predetermined thickness capable of elastic deformation,
By being press-fitted into the opening of the horizontal hole and receiving the internal pressure of the high-pressure fuel inside, the inner diameter is expanded, thereby increasing the contact surface pressure between the horizontal hole and the blind plug to self-seal (self-sealing) A fuel injection valve characterized by:
前記噴射弁本体からの燃料噴射を断続する電磁弁とからなり、
前記電磁弁は、電磁ソレノイドと付勢手段と前記電磁ソレノイドの磁力により駆動される可動子とからなる開閉弁機構を備えており、
前記開閉弁機構は、前記可動子に設けた弁体が出口オリフィスを開閉することにより、前記ノズルニードルと連動する制御ピストンに作用する圧力制御室の背圧を制御して、
前記ノズルニードルを開閉して燃料を噴射供給する燃料噴射弁において、
前記圧力制御室は、略円盤状の円周部の一部に切欠きを有するオリフィスプレートの一端面の軸心に円錐状の斜面を有する凹部からなり、
前記円錐状の斜面の先端部には軸方向に向う前記出口オリフィスが設けられて前記圧力制御室と連通し、
前記円錐状の斜面の傾斜部には径方向に向う横孔加工の入口オリフィスが設けられ、
前記横孔の反入口オリフィス側の開口部は盲栓によって閉塞され、
外部領域と閉鎖して独立した燃料経路を前記出口オリフィスと一体的に前記オリフィスプレートに形成しており、
前記盲栓は、有底円筒状のキャップ構造を有し、
前記円筒部を形成する壁厚が、塑性変形可能な一様な所定の厚み、または局部的な凹溝の形成による所定の厚みを有し、
前記横孔の開口部には、その内周面に所定の凹溝が設けられており、
前記盲栓が前記横孔の開口部に圧入されて、内部に高圧燃料の内圧を受けて内径が拡径することにより、塑性変形の張り出しを形成し、抜け止めを構成したことを特徴とする燃料噴射弁。 An injection valve body including a nozzle and a nozzle needle;
Comprising an electromagnetic valve for intermittently injecting fuel from the injection valve body,
The electromagnetic valve includes an on-off valve mechanism including an electromagnetic solenoid, an urging means, and a mover driven by the magnetic force of the electromagnetic solenoid,
The on-off valve mechanism controls the back pressure of the pressure control chamber acting on the control piston interlocked with the nozzle needle by opening and closing the outlet orifice by a valve body provided on the mover,
In a fuel injection valve that opens and closes the nozzle needle to supply fuel,
The pressure control chamber is composed of a concave portion having a conical slope at the axial center of one end face of an orifice plate having a notch in a part of a substantially disc-shaped circumferential portion,
The outlet orifice facing in the axial direction is provided at the tip of the conical slope, and communicates with the pressure control chamber.
The inclined portion of the conical slope is provided with an inlet orifice for processing a horizontal hole in the radial direction,
The opening on the side opposite to the orifice of the side hole is closed by a blind plug,
A closed and independent fuel path is formed in the orifice plate integrally with the outlet orifice;
The blind plug has a bottomed cylindrical cap structure,
The wall thickness forming the cylindrical portion has a uniform predetermined thickness that can be plastically deformed, or a predetermined thickness due to the formation of local concave grooves,
The opening of the horizontal hole is provided with a predetermined groove on its inner peripheral surface,
The blind plug is press-fitted into the opening of the lateral hole , and the inner diameter is expanded by receiving the internal pressure of the high-pressure fuel to form an overhang of plastic deformation, thereby constituting a retainer. Fuel injection valve.
前記盲栓は、前記横孔の開口部に圧入した前記盲栓の他端を前記切欠き部の端面より突出させ、弁ボディの内壁面と当接させたことを特徴とする燃料噴射弁。 The fuel injection valve according to claim 1 or 2 ,
2. The fuel injection valve according to claim 1, wherein the blind plug has the other end of the blind plug press-fitted into the opening of the lateral hole protruded from the end surface of the notch and is in contact with the inner wall surface of the valve body .
前記入口オリフィスは、前記オリフィスプレートの切欠きのない円周部の所定の位置に形成される径方向に向う前記横孔の中心側に設けられ、
前記横孔の反入口オリフィス側の円周部には、前記盲栓が面一となるまで圧入され、
前記弁ボディの内壁面内に前記オリフィスプレートが収容されることを特徴とする燃料噴射弁。 The fuel injection valve according to claim 1 or 2 ,
The inlet orifice is provided on the center side of the lateral hole facing in the radial direction formed at a predetermined position of a circumferential portion without a notch of the orifice plate,
The circumferential hole on the side opposite to the orifice of the horizontal hole is press-fitted until the blind plug is flush,
The fuel injection valve , wherein the orifice plate is accommodated in an inner wall surface of the valve body .
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