JP6233109B2

JP6233109B2 - Fuel injection valve

Info

Publication number: JP6233109B2
Application number: JP2014047425A
Authority: JP
Inventors: 本也鎌原; 文明有川; 近藤　淳; 淳近藤; 祐樹田名田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-03-11
Filing date: 2014-03-11
Publication date: 2017-11-22
Anticipated expiration: 2034-03-11
Also published as: JP2015172333A

Description

本発明は、燃料を内燃機関に噴射するための燃料噴射弁に関する。 The present invention relates to a fuel injection valve for injecting fuel into an internal combustion engine.

従来、この種の燃料噴射弁として、例えば特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された燃料噴射弁は、噴孔を開閉するノズルニードルを備え、制御室の燃料圧力によりノズルニードルが閉弁向きに付勢されている。また、高圧燃料を制御室に供給する高圧供給通路と、制御室の燃料を低圧部に排出させる排出通路と、排出通路を開閉する排出弁と、排出弁を閉弁向きに付勢するスプリングとを備えている。 Conventionally, as this type of fuel injection valve, for example, there is one described in Patent Document 1. The fuel injection valve described in Patent Document 1 includes a nozzle needle that opens and closes an injection hole, and the nozzle needle is biased toward the valve closing direction by the fuel pressure in the control chamber. A high-pressure supply passage for supplying high-pressure fuel to the control chamber; a discharge passage for discharging the fuel in the control chamber to the low-pressure portion; a discharge valve for opening and closing the discharge passage; and a spring for biasing the discharge valve in a closing direction; It has.

また、電荷の充放電により伸縮するピエゾ素子積層体を備え、ピエゾ素子積層体の長さの変化を変位伝達機構により拡大して排出弁に伝達し、排出弁を開閉作動させるようになっている。 In addition, a piezoelectric element laminate that expands and contracts due to charge / discharge of electric charge is provided, and a change in the length of the piezoelectric element laminate is enlarged by a displacement transmission mechanism and transmitted to a discharge valve, thereby opening and closing the discharge valve. .

そして、排出弁を開弁させて制御室の燃料を低圧部に排出させることにより、ノズルニードルを開弁向きに作動させて燃料噴射を開始し、また、排出弁を閉弁させて制御室に高圧燃料を流入させることにより、ノズルニードルを閉弁向きに作動させて燃料噴射を終了させるようになっている。 Then, by opening the discharge valve to discharge the fuel in the control chamber to the low pressure part, the nozzle needle is operated in the valve opening direction to start fuel injection, and the discharge valve is closed to enter the control chamber. By injecting high-pressure fuel, the nozzle needle is operated in the valve closing direction to terminate fuel injection.

特許第３８２７００３号明細書Japanese Patent No. 3827003

ところで、従来の燃料噴射弁は、排出弁開弁時に排出通路を流れる燃料の流量を増加（すなわち、シート径を拡大）させることで、ノズルニードルの開弁速度を高めて噴射率矩形度を向上させている。因みに、噴射率矩形度向上のメリットとしては、等容度の向上による燃焼効率の向上、煤再燃焼時間の増加によるエミッション低減等がある。 By the way, the conventional fuel injection valve increases the flow rate of the fuel flowing through the discharge passage when the discharge valve is opened (that is, enlarges the seat diameter), thereby increasing the valve opening speed of the nozzle needle and improving the injection rate rectangularity. I am letting. Incidentally, the merits of improving the injection rate rectangularity include improving the combustion efficiency by improving the isovolume, and reducing the emission by increasing the soot reburning time.

しかしながら、排出通路の通過流量を増加させてノズルニードルの開弁速度を高めた場合、噴射弁に指令値を出力してから噴射開始までの遅れも短縮されるため、同一指令値での噴射量が増大する。 However, if the flow rate of the discharge passage is increased to increase the valve opening speed of the nozzle needle, the delay from the output of the command value to the injection valve until the start of injection is shortened. Will increase.

その結果、微小量の燃料噴射時の指令値が極端に短くなり、指令値（すなわち、ピエゾ素子積層体の充電期間）はピエゾ素子積層体の最小充電期間（１００ｍｓｅｃ程度）以下となる。 As a result, the command value at the time of fuel injection of a very small amount becomes extremely short, and the command value (that is, the charging period of the piezo element stack) is not longer than the minimum charge period (about 100 msec) of the piezo element stack.

そして、ピエゾ素子積層体の最小充電期間以下の指令値は、排出弁の開弁挙動が不安定となるため使用が困難であり、したがって、制御可能な最小噴射量が大きくなるという問題が発生する。 The command value below the minimum charging period of the piezoelectric element laminate is difficult to use because the opening behavior of the discharge valve becomes unstable, and therefore the problem arises that the controllable minimum injection amount becomes large. .

この問題に対しては、排出弁を閉弁向きに付勢するスプリングのセット荷重を増加させることで噴射開始遅れ時間を増加させて対処することが可能である。しかし、セット荷重を増加させた場合、排出弁の閉弁速度が高くなって閉弁時のバウンスが顕著になり、排出弁の作動が不安定になって排出通路の通過流量がばらついてしまい、燃料噴射量がばらついてしまうという問題が発生する。 This problem can be dealt with by increasing the set load of the spring that urges the discharge valve in the closing direction to increase the injection start delay time. However, if the set load is increased, the closing speed of the discharge valve becomes higher, the bounce when closing the valve becomes noticeable, the operation of the discharge valve becomes unstable, and the passage flow rate of the discharge passage varies. There arises a problem that the fuel injection amount varies.

本発明は上記点に鑑みて、ピエゾ素子積層体を備える燃料噴射弁において、制御可能な最小噴射量を小さくするとともに、燃料噴射量のばらつきを少なくすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and aims to reduce the minimum controllable injection amount and the variation in the fuel injection amount in a fuel injection valve including a piezoelectric element stack.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、制御室（２６）の燃料圧力により噴孔（２１１）を閉じる向きに駆動されるノズルニードル（２２）と、電荷の充放電により伸縮するピエゾ素子積層体（４）と、ピエゾ素子積層体により駆動され、ピエゾ素子積層体の伸長に伴って油密室（６０）の燃料を加圧する加圧部材（５２）と、油密室の燃料圧力を受けて移動する受圧部材（５１）と、制御室の燃料を低圧部（１２）に排出させる排出通路（３１５）を開閉するとともに、ピエゾ素子積層体の伸長に伴う受圧部材の動きに連動して排出通路を開く排出弁（３２）と、排出弁を閉弁向きに付勢するメインスプリング（５７）と、排出弁のリフト量が所定シフト量以上の領域でのみ排出弁を閉弁向きに付勢するように一端側が排出弁に当接するサブスプリング（５９）と、サブスプリングを排出弁との間に挟持するとともに排出弁のリフト量が所定シフト量未満の領域では排出弁と一体的に移動するロッド（５６）と、排出弁のリフト量が所定シフト量以上の領域でロッドの移動を阻止するストッパ部材（５３）とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the nozzle needle (22) driven to close the nozzle hole (211) by the fuel pressure in the control chamber (26), and expansion and contraction by charge / discharge The piezoelectric element stack (4), a pressure member (52) driven by the piezoelectric element stack and pressurizing the fuel in the oil-tight chamber (60) as the piezoelectric element stack expands, and the fuel pressure in the oil-tight chamber The pressure receiving member (51) that moves in response to the opening and the discharge passage (315) for discharging the fuel in the control chamber to the low pressure portion (12) are opened and closed, and in conjunction with the movement of the pressure receiving member accompanying the extension of the piezoelectric element laminate. The discharge valve (32) that opens the discharge passage, the main spring (57) that biases the discharge valve in the closing direction, and the discharge valve in the closing direction only in the region where the lift amount of the discharge valve is greater than the predetermined shift one end of the discharge so that the biasing The sub spring (59) abuts, the rod (56) the lift amount of the exhaust valve is to be moved integrally with the discharge valve in a region smaller than the predetermined shift amount while sandwiching the sub-spring between the discharge valve, the discharge And a stopper member (53) for preventing movement of the rod in a region where the lift amount of the valve is equal to or greater than a predetermined shift amount .

これによると、サブスプリングを備えることにより、排出弁を閉弁向きに付勢する荷重を増加させて噴射開始遅れ時間を増加させ、制御可能な最小噴射量を小さくすることができる。 According to this, by providing the subspring, it is possible to increase the load for biasing the discharge valve in the closing direction, increase the injection start delay time, and reduce the minimum controllable injection amount.

また、排出弁のリフト量が小さい領域ではサブスプリングは作用しないため、排出弁の着座速度が低下して閉弁時のバウンスが抑制される。したがって、排出弁の閉弁時の作動が安定して燃料噴射量のばらつきを少なくすることができる。 In addition, since the sub spring does not act in a region where the lift amount of the discharge valve is small, the seating speed of the discharge valve is reduced and bounce when the valve is closed is suppressed. Therefore, the operation when the discharge valve is closed can be stabilized and the variation in the fuel injection amount can be reduced.

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の一実施形態に係る燃料噴射弁の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the fuel injection valve which concerns on one Embodiment of this invention. 図１の燃料噴射弁における要部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the principal part in the fuel injection valve of FIG. 図１のＡ部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the A section of FIG. 図１のＢ−Ｂ断面図である。It is BB sectional drawing of FIG. 図１の燃料噴射弁における固定ピストンの斜視図である。It is a perspective view of the fixed piston in the fuel injection valve of FIG. 図１の燃料噴射弁における伝達部材の斜視図である。It is a perspective view of the transmission member in the fuel injection valve of FIG. 図１のＣ部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the C section of FIG. 図１のＣ部の他の作動状態を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the other operating state of the C section of FIG. 本発明の一実施形態に係る燃料噴射弁と従来の燃料噴射弁の作動説明に供する図である。It is a figure with which it uses for operation | movement description of the fuel injection valve which concerns on one Embodiment of this invention, and the conventional fuel injection valve. 本発明の一実施形態に係る燃料噴射弁の効果を示す図である。It is a figure which shows the effect of the fuel injection valve which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、本発明の一実施形態について図に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施形態の燃料噴射弁は、コモンレール（図示せず）から供給される高圧燃料を、圧縮着火式内燃機関（以下、内燃機関という。図示せず）の燃焼室に噴射するものである。 The fuel injection valve of this embodiment injects high-pressure fuel supplied from a common rail (not shown) into a combustion chamber of a compression ignition type internal combustion engine (hereinafter referred to as an internal combustion engine, not shown).

図１〜図３に示すように、燃料噴射弁は、インジェクタボデー１、ノズル２、制御弁機構３、ピエゾ素子積層体４、変位伝達機構５、リテーニングナット６を、主要構成要素として備えている。 As shown in FIGS. 1 to 3, the fuel injection valve includes an injector body 1, a nozzle 2, a control valve mechanism 3, a piezoelectric element stack 4, a displacement transmission mechanism 5, and a retaining nut 6 as main components. Yes.

略有底円筒状のインジェクタボデー１には、コモンレールから供給される高圧燃料が流通する高圧燃料通路１１と、ピエゾ素子積層体４および変位伝達機構５が収容される低圧部としての収容室１２が形成されている。この収容室１２は、図示しない燃料タンクに接続されており、常に低圧になっている。 The substantially bottomed cylindrical injector body 1 has a high-pressure fuel passage 11 through which high-pressure fuel supplied from a common rail flows, and a storage chamber 12 as a low-pressure portion in which the piezoelectric element laminate 4 and the displacement transmission mechanism 5 are stored. Is formed. The storage chamber 12 is connected to a fuel tank (not shown) and is always at a low pressure.

ノズル２は、略有底円筒状のノズルボデー２１、ノズルボデー２１に摺動自在に挿入される略円柱状のノズルニードル２２、ノズルニードル２２を閉弁向きに付勢するノズルスプリング２３、およびノズルシリンダ２４を備えている。 The nozzle 2 includes a substantially bottomed cylindrical nozzle body 21, a substantially cylindrical nozzle needle 22 that is slidably inserted into the nozzle body 21, a nozzle spring 23 that biases the nozzle needle 22 in a valve-closing direction, and a nozzle cylinder 24. It has.

ノズルボデー２１には、高圧燃料を内燃機関の燃焼室に噴出させる噴孔２１１が形成され、ノズルニードル２２の先端部（すなわち、噴孔側端部）がノズルボデー２１に接離することにより噴孔２１１が開閉されるようになっている。 The nozzle body 21 is formed with a nozzle hole 211 through which high-pressure fuel is injected into the combustion chamber of the internal combustion engine, and the nozzle hole 21 is brought into contact with and separated from the nozzle body 21 by the tip (ie, the nozzle hole side end) of the nozzle needle 21. Can be opened and closed.

ノズルボデー２１内には、コモンレールから高圧燃料が常時供給される燃料溜まり室２５が形成され、コモンレールからの高圧燃料は燃料溜まり室２５を介して噴孔２１１に向かって流れるようになっている。 A fuel reservoir chamber 25 in which high pressure fuel is always supplied from the common rail is formed in the nozzle body 21, and the high pressure fuel from the common rail flows toward the injection hole 211 through the fuel reservoir chamber 25.

円筒状のノズルシリンダ２４は、ノズルスプリング２３によって後述する中間ボデー３１に押し付けられ、ノズルニードル２２の後端部（すなわち、反噴孔側端部）がノズルシリンダ２４に摺動自在に挿入されている。 The cylindrical nozzle cylinder 24 is pressed against an intermediate body 31 (to be described later) by a nozzle spring 23, and the rear end portion (that is, the end portion on the side of the injection hole) of the nozzle needle 22 is slidably inserted into the nozzle cylinder 24. Yes.

このノズルシリンダ２４内には、内部の燃料圧力が高圧と低圧に切り替えられる制御室２６が形成されている。そして、ノズルニードル２２は、制御室２６内の燃料圧力により閉弁向きに付勢されるとともに、燃料溜まり室２５の燃料圧力により開弁向きに付勢される。 A control chamber 26 in which the internal fuel pressure is switched between a high pressure and a low pressure is formed in the nozzle cylinder 24. The nozzle needle 22 is urged in the valve closing direction by the fuel pressure in the control chamber 26 and is urged in the valve opening direction by the fuel pressure in the fuel reservoir chamber 25.

制御室２６の圧力を制御する制御弁機構３は、中間ボデー３１、排出弁３２、制御プレート３３、およびプレートスプリング３４を備えている。 The control valve mechanism 3 that controls the pressure in the control chamber 26 includes an intermediate body 31, a discharge valve 32, a control plate 33, and a plate spring 34.

円板状の中間ボデー３１は、インジェクタボデー１とノズルボデー２１に挟持されている。なお、インジェクタボデー１とノズルボデー２１との間に中間ボデー３１を挟持して、インジェクタボデー１とリテーニングナット６とを螺合させることにより、燃料噴射弁の構成要素が一体化されている。 The disc-shaped intermediate body 31 is sandwiched between the injector body 1 and the nozzle body 21. In addition, the intermediate body 31 is pinched | interposed between the injector body 1 and the nozzle body 21, and the injector body 1 and the retaining nut 6 are screwed together, and the components of the fuel injection valve are integrated.

中間ボデー３１におけるインジェクタボデー１側の収容室側シート面３１１は、収容室１２に露出している。中間ボデー３１におけるノズルボデー２１側の制御室側シート面３１２は、燃料溜まり室２５および制御室２６に露出している。 The storage chamber side seat surface 311 on the injector body 1 side in the intermediate body 31 is exposed in the storage chamber 12. The control chamber side seat surface 312 on the nozzle body 21 side of the intermediate body 31 is exposed to the fuel reservoir chamber 25 and the control chamber 26.

また、中間ボデー３１には、インジェクタボデー１の高圧燃料通路１１とノズルボデー２１内の燃料溜まり室２５とを連通させる高圧燃料通路３１３、高圧燃料通路３１３と制御室２６とを連通させる高圧供給通路３１４、および収容室１２と制御室２６とを連通させる排出通路３１５が形成されている。 Further, the intermediate body 31 has a high pressure fuel passage 313 for communicating the high pressure fuel passage 11 of the injector body 1 and the fuel reservoir chamber 25 in the nozzle body 21, and a high pressure supply passage 314 for communicating the high pressure fuel passage 313 and the control chamber 26. , And a discharge passage 315 that allows the storage chamber 12 and the control chamber 26 to communicate with each other.

そして、制御室側シート面３１２に、ノズルスプリング２３によってノズルシリンダ２４が押し付けられている。 The nozzle cylinder 24 is pressed against the control chamber side sheet surface 312 by the nozzle spring 23.

制御室２６内には、円板状の制御プレート３３、および制御プレート３３を中間ボデー３１側に向かって付勢するプレートスプリング３４が配置されている。 In the control chamber 26, a disc-shaped control plate 33 and a plate spring 34 that urges the control plate 33 toward the intermediate body 31 are disposed.

ノズルシリンダ２４には、制御室２６を区画する内壁面にストッパ面２４１が形成されている。そして、制御プレート３３は、このストッパ面２４１と制御室側シート面３１２との間で往復変位するようになっている。 In the nozzle cylinder 24, a stopper surface 241 is formed on the inner wall surface that defines the control chamber 26. The control plate 33 is configured to reciprocate between the stopper surface 241 and the control chamber side sheet surface 312.

なお、制御プレート３３がストッパ面２４１に当接した状態では、制御プレート３３により制御室２６は２つの空間に分離される。具体的には、中間ボデー３１側の空間である中間ボデー側制御室２６ａと、ノズルニードル２側の空間であるニードル側制御室２６ｂとに分離される。以下、必要に応じて、制御室２６と、中間ボデー側制御室２６ａと、ニードル側制御室２６ｂを、使い分ける。 When the control plate 33 is in contact with the stopper surface 241, the control chamber 26 is separated into two spaces by the control plate 33. Specifically, it is separated into an intermediate body side control chamber 26a which is a space on the intermediate body 31 side, and a needle side control chamber 26b which is a space on the nozzle needle 2 side. Hereinafter, the control chamber 26, the intermediate body side control chamber 26a, and the needle side control chamber 26b are properly used as necessary.

制御プレート３３の径方向中心部には、制御プレート３３の軸方向に貫通する連通孔３３１が形成されている。 A communication hole 331 penetrating in the axial direction of the control plate 33 is formed in the central portion of the control plate 33 in the radial direction.

そして、制御プレート３３が制御室側シート面３１２に当接することにより、高圧供給通路３１４が閉塞されて、高圧燃料通路３１３と制御室２６との連通が遮断されるようになっている。また、制御プレート３３が制御室側シート面３１２に当接した状態のとき、連通孔３３１と排出通路３１５は連通している。 When the control plate 33 abuts against the control chamber side seat surface 312, the high pressure supply passage 314 is closed, and the communication between the high pressure fuel passage 313 and the control chamber 26 is blocked. Further, when the control plate 33 is in contact with the control chamber side sheet surface 312, the communication hole 331 and the discharge passage 315 are in communication.

排出弁３２は、バルブボデー３２１と弁体３２２とからなる。バルブボデー３２１は、有底円筒状であり、円柱状空間である排出弁凹部３２１ａが形成されている。弁体３２２は、バルブボデー３２１の底部の外表面に接合されている。そして、排出弁３２は、収容室１２内に配置され、弁体３２２が収容室側シート面３１１と接離して収容室１２と排出通路３１５との間を開閉するようになっている。 The discharge valve 32 includes a valve body 321 and a valve body 322. The valve body 321 has a bottomed cylindrical shape, and is formed with a discharge valve recess 321a that is a columnar space. The valve body 322 is joined to the outer surface of the bottom of the valve body 321. The discharge valve 32 is disposed in the storage chamber 12, and the valve body 322 contacts and separates from the storage chamber side seat surface 311 to open and close between the storage chamber 12 and the discharge passage 315.

ピエゾ素子積層体４は、電荷の充放電により伸縮するピエゾ素子が多数積層されて構成されている。 The piezoelectric element laminate 4 is configured by laminating a large number of piezoelectric elements that expand and contract due to charge / discharge of electric charges.

伝達手段としての変位伝達機構５は、ピエゾスプリング５０、可動シリンダ５１、可動ピストン５２、固定ピストン５３、スペーサ５４、伝達部材５５、ロッド５６、第１バルブスプリング５７、第２バルブスプリング５８、および第３バルブスプリング５９を備えている。 The displacement transmission mechanism 5 as a transmission means includes a piezo spring 50, a movable cylinder 51, a movable piston 52, a fixed piston 53, a spacer 54, a transmission member 55, a rod 56, a first valve spring 57, a second valve spring 58, and a first. A three-valve spring 59 is provided.

受圧部材としての円筒状の可動シリンダ５１内には、円柱状空間である第１シリンダ孔５１１、第１シリンダ孔５１１よりも大径の円柱状空間である第２シリンダ孔５１２、および第１シリンダ孔５１１と第２シリンダ孔５１２との境界部に位置して後述する油密室６０の圧力を受けるシリンダ受圧面５１３が形成されている。 In a cylindrical movable cylinder 51 as a pressure receiving member, a first cylinder hole 511 that is a columnar space, a second cylinder hole 512 that is a columnar space having a diameter larger than the first cylinder hole 511, and a first cylinder A cylinder pressure receiving surface 513 that is positioned at the boundary between the hole 511 and the second cylinder hole 512 and receives the pressure of the oil-tight chamber 60 described later is formed.

第１シリンダ孔５１１に、加圧部材としての円柱状の可動ピストン５２が摺動自在に挿入されている。この可動ピストン５２における油密室６０の端部には、油密室６０の圧力を受けるピストン受圧面５２１が形成されている。このピストン受圧面５２１の受圧面積は、シリンダ受圧面５１３の受圧面積よりも大きく設定されている。また、可動ピストン５２は、油密室６０とは反対側の端面がピエゾ素子積層体４に当接している。 A columnar movable piston 52 as a pressure member is slidably inserted into the first cylinder hole 511. A piston pressure receiving surface 521 that receives the pressure of the oil-tight chamber 60 is formed at the end of the oil-tight chamber 60 in the movable piston 52. The pressure receiving area of the piston pressure receiving surface 521 is set larger than the pressure receiving area of the cylinder pressure receiving surface 513. The movable piston 52 is in contact with the piezoelectric element laminate 4 at the end surface opposite to the oil-tight chamber 60.

第２シリンダ孔５１２に、ストッパ部材としての円柱状の固定ピストン５３（詳細後述）が摺動自在に挿入されている。そして、可動シリンダ５１と可動ピストン５２と固定ピストン５３とによって、燃料が充填される油密室６０が区画形成されている。 A cylindrical fixed piston 53 (described in detail later) as a stopper member is slidably inserted into the second cylinder hole 512. The movable cylinder 51, the movable piston 52, and the fixed piston 53 define an oil-tight chamber 60 filled with fuel.

スペーサ５４は、円筒状であり、スペーサ５４の内部に排出弁３２および第２バルブスプリング５８が配置されている。また、スペーサ５４は、一端側が中間ボデー３１に当接し、他端側が固定ピストン５３に当接している。そして、可動ピストン５２と固定ピストン５３とに挟持されたピエゾスプリング５０により、固定ピストン５３がスペーサ５４に押し付けられ、スペーサ５４が中間ボデー３１に押し付けられている。換言すると、固定ピストン５３は中間ボデー３１に対して位置決め固定されている。 The spacer 54 has a cylindrical shape, and the discharge valve 32 and the second valve spring 58 are disposed inside the spacer 54. The spacer 54 has one end abutting on the intermediate body 31 and the other end abutting on the fixed piston 53. The fixed piston 53 is pressed against the spacer 54 by the piezo spring 50 sandwiched between the movable piston 52 and the fixed piston 53, and the spacer 54 is pressed against the intermediate body 31. In other words, the fixed piston 53 is positioned and fixed with respect to the intermediate body 31.

伝達部材５５は、排出弁３２と可動シリンダ５１との間に配置されている。そして、伝達部材５５の一端側は、排出弁凹部３２１ａを塞ぐようにして排出弁３２の開口側端面に当接している。また、伝達部材５５の他端側は、可動シリンダ５１における第２シリンダ孔５１２側の端面に当接している。 The transmission member 55 is disposed between the discharge valve 32 and the movable cylinder 51. One end side of the transmission member 55 is in contact with the opening-side end surface of the discharge valve 32 so as to close the discharge valve recess 321a. The other end side of the transmission member 55 is in contact with the end surface of the movable cylinder 51 on the second cylinder hole 512 side.

ロッド５６は、円柱状のロッド本体部５６１と、ロッド本体部５６１よりも大径のロッド鍔部５６２とを備えている。そして、ロッド本体部５６１は、伝達部材５５に形成された伝達部材貫通孔５５１に挿入され、その先端面が固定ピストン５３の端面に対向している。また、ロッド鍔部５６２は、排出弁凹部３２１ａ内に配置されている。 Rod 56 includes a cylindrical rod body portion 561, and a rod flange portion 562 of larger diameter than the rod body portion 5 61. Then, the rod body portion 5 61 is inserted to the transmitting member transmitting member through-hole 551 formed in 55, the distal end surface is opposed to an end face of the stationary piston 53. Further, the rod flange 562 is disposed in the discharge valve recess 321a.

メインスプリングとしての第１バルブスプリング５７は、可動シリンダ５１と可動ピストン５２とに挟持されている。そして、第１バルブスプリング５７は、可動ピストン５２をピエゾ素子積層体４に向かって付勢し、これにより、ピエゾ素子積層体４の伸縮に伴って可動ピストン５２がピエゾ素子積層体４と一体的に作動するようになっている。また、第１バルブスプリング５７は、可動シリンダ５１および伝達部材５５を介して排出弁３２を閉弁向きに付勢している。 A first valve spring 57 as a main spring is sandwiched between the movable cylinder 51 and the movable piston 52. The first valve spring 57 urges the movable piston 52 toward the piezo element stack 4 so that the movable piston 52 is integrated with the piezo element stack 4 as the piezo element stack 4 expands and contracts. It is designed to work. Further, the first valve spring 57 urges the discharge valve 32 in the closing direction via the movable cylinder 51 and the transmission member 55.

第２バルブスプリング５８は、中間ボデー３１と排出弁３２とに挟持されている。そして、第２バルブスプリング５８は、排出弁３２を開弁向きに付勢している。 The second valve spring 58 is sandwiched between the intermediate body 31 and the discharge valve 32. The second valve spring 58 urges the discharge valve 32 in the valve opening direction.

サブスプリングとしての第３バルブスプリング５９は、排出弁凹部３２１ａ内に配置され、バルブボデー３２１の底部とロッド鍔部５６２とに挟持されている。そして、排出弁３２が閉弁状態のとき、ロッド鍔部５６２は第３バルブスプリング５９に付勢されて伝達部材５５に当接するとともに、ロッド本体部６１の先端面と固定ピストン５３との間には所定シフト量としての隙間Ｌ１（図７参照）がある。 The third valve spring 59 as a sub spring is disposed in the discharge valve recess 321 a and is sandwiched between the bottom of the valve body 321 and the rod flange 562. When the discharge valve 32 is in the closed state, the rod flange 562 is urged by the third valve spring 59 to come into contact with the transmission member 55, and between the distal end surface of the rod body 61 and the fixed piston 53. Has a gap L1 (see FIG. 7) as a predetermined shift amount.

図２、図５に示すように、固定ピストン５３には、第２シリンダ孔５１２に挿入される円柱状の固定ピストン部５３１が形成されるとともに、固定ピストン部５３１における油密室６０とは反対側の端面に、径方向外側に突出する３つの固定ピストン腕部５３２が形成されている。この固定ピストン腕部５３２間には、周方向に沿って３つの固定ピストン切り欠き部５３３が形成されている。 As shown in FIGS. 2 and 5, the fixed piston 53 is formed with a columnar fixed piston portion 531 inserted into the second cylinder hole 512, and on the opposite side of the fixed piston portion 531 from the oil-tight chamber 60. Three fixed piston arm portions 532 projecting outward in the radial direction are formed on the end face. Between the fixed piston arm portions 532, three fixed piston notch portions 533 are formed along the circumferential direction.

図２、図６に示すように、伝達部材５５には、中央部に伝達部材貫通孔５５１が形成されている。また、伝達部材５５には、排出弁３２とは反対側の端面に、軸方向に突出する３つの伝達部材脚部５５２が形成されている。この伝達部材脚部５５２間には、周方向に沿って３つの伝達部材切り欠き部５５３が形成されている。 As shown in FIGS. 2 and 6, the transmission member 55 is formed with a transmission member through hole 551 at the center. The transmission member 55 is formed with three transmission member legs 552 that protrude in the axial direction on the end surface opposite to the discharge valve 32. Three transmission member cutout portions 553 are formed between the transmission member leg portions 552 along the circumferential direction.

そして、図２、図４に示すように、固定ピストン腕部５３２が伝達部材切り欠き部５５３に挿入され、伝達部材脚部５５２が固定ピストン切り欠き部５３３に挿入されている。 As shown in FIGS. 2 and 4, the fixed piston arm 532 is inserted into the transmission member notch 553, and the transmission member leg 552 is inserted into the fixed piston notch 533.

次に、上記燃料噴射弁の作動を説明する。 Next, the operation of the fuel injection valve will be described.

まず、ニードル閉弁状態のとき、すなわち弁体３２２が収容室側シート面３１１に当接しているときに、指令値が出力されてピエゾ素子積層体４に電荷が充電されると、ピエゾ素子積層体４が伸長する。それに伴い、可動ピストン５２がピエゾ素子積層体４から遠ざかる向きに駆動され、可動ピストン５２により油密室６０の圧力が高められる。 First, when the needle valve is closed, that is, when the valve body 322 is in contact with the storage chamber side seat surface 311, if a command value is output and the piezoelectric element stack 4 is charged, the piezoelectric element stack 4 is charged. The body 4 extends. Accordingly, the movable piston 52 is driven in a direction away from the piezo element stack 4, and the pressure of the oil tight chamber 60 is increased by the movable piston 52.

また、高圧化された油密室６０の圧力が、シリンダ受圧面５１３に作用し、可動シリンダ５１がピエゾ素子積層体４側に向かって駆動される。さらに、排出弁３２および伝達部材５５は、第２バルブスプリング５８に付勢されて、可動シリンダ５１に追従してピエゾ素子積層体４側に向かって移動する。 Further, the pressure in the oil-tight chamber 60 having increased pressure acts on the cylinder pressure receiving surface 513, and the movable cylinder 51 is driven toward the piezoelectric element laminate 4 side. Further, the discharge valve 32 and the transmission member 55 are urged by the second valve spring 58 and follow the movable cylinder 51 to move toward the piezoelectric element laminate 4 side.

このように、本実施形態の燃料噴射弁は、ピエゾ素子積層体４の伸長に伴う可動ピストン５２の移動向きと可動シリンダ５１の移動向きが逆向きとなり、且つピエゾ素子積層体４の伸長に伴い弁体３２２が収容室側シート面３１１から離れる向きに駆動されるようになっている。 As described above, in the fuel injection valve of the present embodiment, the moving direction of the movable piston 52 and the moving direction of the movable cylinder 51 accompanying the extension of the piezo element stack 4 are reversed, and the piezo element stack 4 is extended. The valve body 322 is driven in a direction away from the storage chamber side seat surface 311.

そして、排出弁３２の移動により、弁体３２２が収容室側シート面３１１から離れて排出通路３１５が開かれると、排出通路３１５の燃料が収容室１２に流出して排出通路３１５および中間ボデー側制御室２６ａの圧力が下がる。これにより、中間ボデー側制御室２６ａの圧力にて制御プレート３３がノズルニードル２２側に向かって付勢される力よりも、ニードル側制御室２６ｂの圧力にて制御プレート３３が中間ボデー３１側に向かって付勢される力の方が大きくなるため、制御プレート３３が中間ボデー３１側に向かって移動する。 When the discharge valve 32 moves and the valve body 322 moves away from the storage chamber side seat surface 311 and the discharge passage 315 is opened, the fuel in the discharge passage 315 flows out into the storage chamber 12 and the discharge passage 315 and the intermediate body side. The pressure in the control chamber 26a decreases. Thus, than the force control plate 33 at a pressure of the intermediate body-side control chamber 26a is urged toward the nozzle needle 2 2 side, the control plate 33 at a pressure of the needle-side control chamber 26b is an intermediate body 31 side Therefore, the control plate 33 moves toward the intermediate body 31 side.

これにより、制御プレート３３が制御室側シート面３１２に当接し、制御プレート３３により高圧供給通路３１４が閉塞されて、高圧燃料通路１１と制御室２６との連通が遮断される。また、制御室２６の燃料が、連通孔３３１および排出通路３１５を介して収容室１２に流出し、制御室２６の圧力が下がる。その結果、ノズルニードル２２を閉弁向きに付勢する力が小さくなるため、ノズルニードル２２が開弁向きに移動し、噴孔２１１から燃料が噴射される。 As a result, the control plate 33 contacts the control chamber side seat surface 312, the high pressure supply passage 314 is closed by the control plate 33, and the communication between the high pressure fuel passage 11 and the control chamber 26 is blocked. Further, the fuel in the control chamber 26 flows out into the storage chamber 12 through the communication hole 331 and the discharge passage 315, and the pressure in the control chamber 26 is reduced. As a result, the force for urging the nozzle needle 22 in the valve closing direction is reduced, so that the nozzle needle 22 moves in the valve opening direction and fuel is injected from the injection hole 211.

なお、ピエゾ素子積層体４の長さの変化量（≒可動ピストン５２の変位量）と可動シリンダ５１の変位量との比である変位拡大率は、ピストン受圧面５２１の受圧面積Ｓｌａｒｇｅ（図３参照）とシリンダ受圧面５１３の受圧面積Ｓｓｍａｌｌ（図３参照）との比（Ｓｌａｒｇｅ／Ｓｓｍａｌｌ）により決まる。 The displacement enlargement ratio, which is the ratio of the amount of change in the length of the piezoelectric element stack 4 (≈the amount of displacement of the movable piston 52) and the amount of displacement of the movable cylinder 51, is the pressure receiving area Slarge of the piston pressure receiving surface 521 (FIG. 3). (Refer to FIG. 3) and the pressure receiving area Ssmall (see FIG. 3) of the cylinder pressure receiving surface 513.

また、ピエゾ素子積層体４が伸長する際に油密室６０の圧力によって可動シリンダ５１が押される力は、油密室６０の圧力とシリンダ受圧面５１３の受圧面積Ｓｓｍａｌｌの積で表される。そのため、シリンダ受圧面５１３の受圧面積Ｓｓｍａｌｌを大きくとることが出来れば、排出弁３２の開弁に必要な油密室６０の圧力を低くすることが可能である。その結果、可動シリンダ５１と可動ピストン５２との摺動部や、可動シリンダ５１と固定ピストン５３との摺動部からの、開弁保持中の燃料リーク量が低減される。 Further, the force with which the movable cylinder 51 is pushed by the pressure of the oil-tight chamber 60 when the piezo element stack 4 is extended is represented by the product of the pressure of the oil-tight chamber 60 and the pressure receiving area Ssmall of the cylinder pressure receiving surface 513. Therefore, if the pressure receiving area Ssmall of the cylinder pressure receiving surface 513 can be increased, the pressure in the oil tight chamber 60 necessary for opening the discharge valve 32 can be reduced. As a result, the amount of fuel leakage during valve opening retention from the sliding portion between the movable cylinder 51 and the movable piston 52 and the sliding portion between the movable cylinder 51 and the fixed piston 53 is reduced.

一方、ニードル開弁状態のとき、すなわち弁体３２２が収容室側シート面３１１から離れているときに、ピエゾ素子積層体４の電荷を放電させると、ピエゾ素子積層体４が収縮する。それに伴い、第１バルブスプリング５７に付勢される可動ピストン５２は、ピエゾ素子積層体４に追従してピエゾ素子積層体４側に向かって移動し、油密室６０の圧力が低下する。 On the other hand, when the charge of the piezo element stack 4 is discharged in the needle open state, that is, when the valve element 322 is away from the storage chamber side seat surface 311, the piezo element stack 4 contracts. Accordingly, the movable piston 52 urged by the first valve spring 57 moves toward the piezo element laminate 4 following the piezo element laminate 4, and the pressure in the oil tight chamber 60 decreases.

したがって、可動シリンダ５１、排出弁３２および伝達部材５５は、第１バルブスプリング５７の付勢力により、中間ボデー３１側に向かって移動する。このように、本実施形態の燃料噴射弁は、ピエゾ素子積層体４の収縮に伴う可動ピストン５２の移動向きと可動シリンダ５１の移動向きが逆向きとなる。 Therefore, the movable cylinder 51, the discharge valve 32, and the transmission member 55 move toward the intermediate body 31 by the urging force of the first valve spring 57. As described above, in the fuel injection valve of the present embodiment, the moving direction of the movable piston 52 and the moving direction of the movable cylinder 51 are opposite to each other when the piezoelectric element stack 4 contracts.

この排出弁３２の移動により、弁体３２２が収容室側シート面３１１に当接して排出通路３１５が閉じられると、排出通路３１５の燃料の流出が止まり、排出通路３１５と制御室２６が同圧になる。これにより、制御室２６の圧力にて制御プレート３３が中間ボデー３１側に向かって付勢される力よりも、排出通路３１５および高圧供給通路３１４の圧力にて制御プレート３３がノズルニードル２２側に向かって付勢される力の方が大きくなるため、制御プレート３３がノズルニードル２２側に向かって移動する。 When the valve body 322 comes into contact with the storage chamber side seat surface 311 and the discharge passage 315 is closed by the movement of the discharge valve 32, the outflow of fuel in the discharge passage 315 stops, and the discharge passage 315 and the control chamber 26 have the same pressure. become. Thus, than the force control plate 33 at a pressure in the control chamber 26 is urged toward the intermediate body 31 side, the pressure at the control plate 33 is a nozzle needle 2 2 side of the discharge passage 315 and the high pressure supply passage 314 to become larger in the force that is biased toward the control plate 33 moves toward the nozzle needle 2 2 side.

そして、制御プレート３３がストッパ面２４１に当接し、高圧供給通路３１４から中間ボデー側制御室２６ａに流入した高圧燃料は、連通孔３３１を介してニードル側制御室２６ｂに流入する。 Then, the control plate 33 contacts the stopper surface 241, and the high-pressure fuel that has flowed into the intermediate body-side control chamber 26 a from the high-pressure supply passage 314 flows into the needle-side control chamber 26 b through the communication hole 331.

このように、ニードル側制御室２６ｂに高圧燃料が流入することにより、ノズルニードル２が閉弁向きに移動し、噴孔２１１が閉じられて燃料噴射が終了する。 Thus, when high pressure fuel flows into the needle side control chamber 26b, the nozzle needle 2 moves in the valve closing direction, the injection hole 211 is closed, and fuel injection is completed.

次に、図７〜図９に基づいて、さらに作動を説明する。 Next, an operation | movement is further demonstrated based on FIGS.

なお、図９において、実線は本発明の一実施形態に係る燃料噴射弁の特性を示し、一点鎖線は従来の燃料噴射弁の特性を示している。 In FIG. 9, the solid line indicates the characteristic of the fuel injection valve according to the embodiment of the present invention, and the alternate long and short dash line indicates the characteristic of the conventional fuel injection valve.

ここで、排出弁３２のリフト量をＬ、排出弁３２に作用する閉弁向きの合力をＦ、第１バルブスプリング５７のセット荷重をＦ１、第２バルブスプリング５８のセット荷重をＦ２、第３バルブスプリング５９のセット荷重をＦ３とする。 Here, the lift amount of the discharge valve 32 is L, the resultant force acting on the discharge valve 32 is F, the set load of the first valve spring 57 is F1, the set load of the second valve spring 58 is F2, and the third The set load of the valve spring 59 is F3.

まず、指令値が出力されてから燃料が噴射されるまでにおいて、Ｌ＜Ｌ１の領域では、すなわち図７に示すようにロッド５６が固定ピストン５３に当接していない領域では、ロッド５６は排出弁３２と一体的に移動し、第３バルブスプリング５９は、排出弁３２を直接的に閉弁向きに付勢するとともに、可動シリンダ５１および伝達部材５５を介して第１バルブスプリング５７に対抗する。 First, in the region where L <L1 from when the command value is output until fuel is injected, that is, in the region where the rod 56 is not in contact with the fixed piston 53 as shown in FIG. The third valve spring 59 urges the discharge valve 32 directly in the valve closing direction and opposes the first valve spring 57 via the movable cylinder 51 and the transmission member 55.

換言すると、Ｌ＜Ｌ１の領域では、第３バルブスプリング５９が排出弁３２を付勢する力は、第３バルブスプリング５９が第１バルブスプリング５７に対抗する力にてキャンセルされるため、実質的には、Ｌ＜Ｌ１の領域では排出弁３２は第３バルブスプリング５９により閉弁向きに付勢されていない。 In other words, in the region of L <L1, the force with which the third valve spring 59 biases the discharge valve 32 is canceled by the force with which the third valve spring 59 opposes the first valve spring 57. In the region of L <L1, the discharge valve 32 is not biased by the third valve spring 59 in the valve closing direction.

したがって、Ｌ＜Ｌ１の領域では、Ｆ＝Ｆ１−Ｆ３−Ｆ２＋Ｆ３＝Ｆ１−Ｆ２である。 Therefore, in the region of L <L1, F = F1-F3-F2 + F3 = F1-F2.

また、排出弁３２がさらにリフトし、Ｌ≧Ｌ１となった場合には（すなわち、図８の状態）、ロッド５６が固定ピストン５３に当接して、固定ピストン５３によりロッド５６の移動が阻止される。このため、Ｌ≧Ｌ１の領域では、第３バルブスプリング５９は、排出弁３２を閉弁向きに付勢するが、第１バルブスプリング５７には対抗しない。換言すると、第３バルブスプリング５９は、Ｌ≧Ｌ１の領域でのみ実質的に排出弁３２を閉弁向きに付勢する。 Further, when the discharge valve 32 is further lifted and L ≧ L1 (that is, the state shown in FIG. 8), the rod 56 comes into contact with the fixed piston 53, and the movement of the rod 56 is prevented by the fixed piston 53. The For this reason, in the region of L ≧ L1, the third valve spring 59 urges the discharge valve 32 in the closing direction, but does not oppose the first valve spring 57. In other words, the third valve spring 59 substantially biases the discharge valve 32 in the valve closing direction only in the region of L ≧ L1.

したがって、Ｌ≧Ｌ１の領域での合力Ｆは、Ｆ＝Ｆ１−Ｆ２＋Ｆ３となり、Ｌ＜Ｌ１のときよりも増加することになる。 Therefore, the resultant force F in the region of L ≧ L1 is F = F1−F2 + F3, which is larger than when L <L1.

その結果、Ｌ≧Ｌ１では、Ｌ＜Ｌ１のときよりも、排出弁３２のリフトに必要な油密室６０の圧力が上昇するため、油密室圧が上昇するまでの間排出弁３２のリフトが増加しない期間が生じるとともに、Ｌ≧Ｌ１での排出弁３２の開弁向き移動速度が低下する。その結果、指令値が出力されてから排出弁３２がフルリフトするまでの時間が従来よりも増加し、噴射開始遅れ時間が従来よりも増加する。 As a result, when L ≧ L1, the pressure of the oil tight chamber 60 necessary for lifting the discharge valve 32 increases compared to when L <L1, and therefore the lift of the discharge valve 32 increases until the oil tight chamber pressure rises. A period during which the discharge valve 32 moves in the valve opening direction when L ≧ L1 decreases. As a result, the time from when the command value is output until the discharge valve 32 is fully lifted is longer than before, and the injection start delay time is longer than before.

一方、燃料噴射を終了させる際、Ｌ≧Ｌ１の領域では、合力Ｆが大きいため排出弁３２の閉弁向き移動速度が高くなる。したがって、指令値の出力が停止されてから排出弁３２が閉弁するまでの時間が従来よりも短くなり、噴射終了遅れ時間が従来よりも短くなる。 On the other hand, when the fuel injection is terminated, in the region of L ≧ L1, since the resultant force F is large, the moving speed of the discharge valve 32 in the valve closing direction becomes high. Therefore, the time from when the output of the command value is stopped until the discharge valve 32 is closed becomes shorter than before, and the injection end delay time becomes shorter than before.

また、燃料噴射を終了させる際、Ｌ＜Ｌ１の領域では、第３バルブスプリング５９は実質的に作用しないため、排出弁３２の開弁向き移動速度が低下し、弁体３２２が収容室側シート面３１１に着座するときの速度が低下する。 Further, when the fuel injection is terminated, in the region of L <L1, the third valve spring 59 does not substantially act, so that the moving speed of the discharge valve 32 in the valve opening direction is reduced, and the valve body 322 is moved to the accommodation chamber side seat. The speed when sitting on the surface 311 decreases.

以上述べたように、本実施形態によると、噴射開始遅れ時間が従来よりも増加するとともに噴射終了遅れ時間が従来よりも短くなるため、同一指令値で比較して従来よりも噴射量が少なくなる。したがって、図１０に示すように、制御可能な最小噴射量を小さくすることができる。 As described above, according to the present embodiment, since the injection start delay time is increased as compared with the conventional case and the injection end delay time is shorter than the conventional case, the injection amount is reduced as compared with the conventional case with the same command value. . Therefore, as shown in FIG. 10, the controllable minimum injection amount can be reduced.

また、弁体３２２が収容室側シート面３１１に着座するときの速度が低下するため、排出弁３２の閉弁時のバウンスが抑制される。したがって、排出弁３２の閉弁時の作動が安定して燃料噴射量のばらつきを少なくすることができる。 Further, since the speed when the valve body 322 is seated on the storage chamber side seat surface 311 is decreased, bounce when the discharge valve 32 is closed is suppressed. Therefore, the operation when the discharge valve 32 is closed can be stabilized, and the variation in the fuel injection amount can be reduced.

（他の実施形態）
上記実施形態では、加圧部材（可動ピストン５２）の移動向きと受圧部材（可動シリンダ５１）の移動向きが逆向きとなる燃料噴射弁に本発明を適用したが、本発明は、特許文献１に記載されたような加圧部材の移動向きと受圧部材の移動向きが同じ向きとなる燃料噴射弁にも適用することができる。 (Other embodiments)
In the above embodiment, the present invention is applied to the fuel injection valve in which the moving direction of the pressurizing member (movable piston 52) and the moving direction of the pressure receiving member (movable cylinder 51) are opposite to each other. It can also be applied to a fuel injection valve in which the moving direction of the pressurizing member and the moving direction of the pressure-receiving member are the same.

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。 In addition, this invention is not limited to above-described embodiment, In the range described in the claim, it can change suitably.

また、上記実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。 Further, in the above-described embodiment, it is needless to say that elements constituting the embodiment are not necessarily indispensable except for the case where it is clearly indicated that the element is essential and the case where the element is clearly considered to be essential in principle. .

また、上記実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。 Further, in the above embodiment, when numerical values such as the number, numerical value, quantity, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, it is particularly limited to a specific number when clearly indicated as essential and in principle. The number is not limited to a specific number except for cases.

また、上記実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。 In the above embodiment, when referring to the shape, positional relationship, etc. of components, the shape, position, etc., unless otherwise specified and in principle limited to a specific shape, positional relationship, etc. It is not limited to relationships.

４ピエゾ素子積層体
１２収容室（低圧部）
２２ノズルニードル
２６制御室
３２排出弁
５１可動シリンダ（受圧部材）
５２可動ピストン（加圧部材）
５７第１バルブスプリング（メインスプリング）
５９第３バルブスプリング（サブスプリング）
６０油密室
２１１噴孔
３１５排出通路 4 Piezoelectric stack 12 Containment chamber (low pressure part)
22 Nozzle needle 26 Control chamber 32 Discharge valve 51 Movable cylinder (pressure receiving member)
52 Movable piston (pressure member)
57 1st valve spring (main spring)
59 3rd valve spring (sub spring)
60 Oiltight chamber 211 Injection hole 315 Discharge passage

Claims

A nozzle needle (22) driven to close the nozzle hole (211) by the fuel pressure in the control chamber (26);
A piezoelectric element laminate (4) that expands and contracts by charge and discharge of electric charge;
A pressure member (52) driven by the piezo element stack and pressurizing the fuel in the oil tight chamber (60) as the piezo element stack extends.
A pressure receiving member (51) that moves by receiving fuel pressure in the oil tight chamber;
A discharge valve (315) that opens and closes the discharge passage (315) for discharging the fuel in the control chamber to the low pressure section (12) and opens the discharge passage in conjunction with the movement of the pressure receiving member as the piezoelectric element stack extends. 32)
A main spring (57) for urging the discharge valve in the closing direction;
A subspring (59) whose one end abuts against the discharge valve so as to urge the discharge valve in the closing direction only in a region where the lift amount of the discharge valve is equal to or greater than a predetermined shift amount ;
A rod (56) that holds the sub-spring between the discharge valve and moves integrally with the discharge valve in a region where the lift amount of the discharge valve is less than the predetermined shift amount;
A fuel injection valve comprising: a stopper member (53) for preventing movement of the rod in a region where the lift amount of the discharge valve is equal to or greater than the predetermined shift amount .

A nozzle needle (22) driven to close the nozzle hole (211) by the fuel pressure in the control chamber (26);
A piezoelectric element laminate (4) that expands and contracts by charge and discharge of electric charge;
A pressure member (52) driven by the piezo element stack and pressurizing the fuel in the oil tight chamber (60) as the piezo element stack extends.
A pressure receiving member (51) that moves by receiving fuel pressure in the oil tight chamber;
A discharge valve (315) that opens and closes the discharge passage (315) for discharging the fuel in the control chamber to the low pressure section (12) and opens the discharge passage in conjunction with the movement of the pressure receiving member as the piezoelectric element stack extends. 32)
A main spring (57) for urging the discharge valve in the closing direction;
A rod (56) provided to be movable integrally with the discharge valve;
By having a gap corresponding to a predetermined lift amount between the rod and the rod when the discharge valve is closed, the lift amount of the discharge valve does not contact the rod in a region where the lift amount is less than the predetermined shift amount. A stopper member (53) provided to abut against the rod in a region where the lift amount of the discharge valve is equal to or greater than the predetermined shift amount to prevent the rod from moving;
One end side is in contact with the discharge valve so that it is sandwiched between the discharge valve and the rod, and the lift amount of the discharge valve is a region less than the predetermined shift amount, and the rod is in contact with the stopper member. The discharge valve is not urged in the closing direction in the region moving integrally with the discharge valve, while the lift amount of the discharge valve is in the region greater than the predetermined shift amount, and the rod is the stopper member A fuel injection valve comprising: a sub-spring (59) for urging the discharge valve toward the valve closing direction in a region in contact with the fuel injection valve.

3. The fuel injection valve according to claim 1, wherein the main spring is configured to urge the discharge valve in a closing direction via the pressure receiving member.

The moving direction of the pressure member and the moving direction of the pressure receiving member are configured to be opposite to each other,
Said pressure member, said pressure receiving member, and the exhaust valve, a fuel injection valve according to any one of claims 1 to 3, characterized in that disposed in the low pressure portion.