JPH0666218A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 二次噴射の発生を防止する。 【構成】 ＰＺＴ２２が充電されて伸長すると、圧力制
御室２１内の燃料圧が増大して圧作動室１８内の燃料圧
も増大する。このため、ニードル４に作用するノズル口
３閉弁方向の力がニードル受圧面４ｂに作用するノズル
口３開弁方向の力より大きくなり、ニードル４は下降し
てノズル口３が閉弁される。このとき、ダンパ室１９の
容積はニードル４の下降と共に増大し、ダンパ室１９内
の燃料圧はニードル４の下降と共に減少する。このた
め、ニードル４に作用するノズル口３閉弁方向の力が減
少し、ニードル４下端がノズル口３の弁座に衝突すると
きのニードル４の下降速度が低下する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は燃料噴射弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６０−１３６９号公報には、ニー
ドル弁後端に燃料で満たされた圧力室を形成し、ピエゾ
圧電素子（以下「ＰＺＴ」という）を収縮せしめて圧力
室内の燃料圧を減少せしめ、これによってニードル弁を
上昇せしめてニードル弁の先端が燃料噴射口を開弁せし
め、斯くして燃料噴射を実行し、一方、ＰＺＴを伸長せ
しめて圧力室内の燃料圧を増大せしめ、これによってニ
ードル弁を下降せしめてニードル弁の先端が燃料噴射口
を閉弁せしめ、斯くして燃料噴射を停止せしめるように
した燃料噴射弁が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところがこの燃料噴射
弁では、燃料噴射を停止せしめるためにＰＺＴを伸長せ
しめて圧力室内の燃料圧を増大せしめても、慣性のため
にニードルはただちに下降せず、このため、圧力室内の
燃料圧が急激に増大せしめられる。この結果、ニードル
は高速で閉弁方向に変位せしめられ、このため、高速で
弁座に衝突する。斯くして、ニードルは一旦閉弁する
が、弁座でバウンシングして再度開弁し二次噴射を発生
するという問題を生ずる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明によれば、ニードル後端の一部に面して圧作動
室を形成し、圧作動室を燃料で満たして圧作動室内の燃
料圧を増大または減少せしめることによってニードルを
変位せしめてニードルの先端が燃料噴射口を閉弁または
開弁せしめる燃料噴射弁であって、ニードル後端の一部
に凹部を形成し、凹部内に凹部内周面との間に絞り通路
である所定クリアランスを有して凸部を挿入して凹部と
凸部との間に圧作動室を形成し、前述の一部以外のニー
ドル後端の部分に面して燃料で満たされたダンパ室を形
成し、少なくともニードルが燃料噴射口を閉弁せしめる
方向に変位するときにはダンパ室は絞り通路のみを介し
て圧作動室に連通せしめられるようにしている。

【０００５】

【作用】ニードルが燃料噴射口を閉弁せしめる方向に変
位するときにはダンパ室は絞り通路のみを介して圧作動
室に連通せしめられる。このため、燃料噴射口を閉弁せ
しめる方向にニードルが変位するにつれてダンパ室内の
燃料圧が低減せしめられ、ニードルの閉弁方向の変位速
度が低減せしめられる。

【０００６】

【実施例】まず、第１の実施例について説明する。図１
を参照すると、ノズルボディ１内にはニードル挿入孔２
が形成され、このニードル挿入孔２はノズルボディ１の
軸線に沿ってまっすぐに延びている。ニードル挿入孔２
内には、ニードル挿入孔２の先端に形成されたノズル口
３を開閉可能なニードル４が挿入されている。ニードル
４の上部には拡大径部４ａが形成され、拡大径部４ａの
下端はテーパ状の受圧面４ｂを介して拡大径部４ａより
小径のシャフト部４ｃに連絡される。ニードル４の受圧
面４ｂの周りのニードル挿入孔２内には弯曲した凹部で
ある燃料溜り室５が形成され、ノズル口３と燃料溜り室
５の間のニードル４シャフト部４ｃの周りには蓄圧室６
が形成される。ニードル挿入孔上端部２ａ内周面とニー
ドル４拡大径部４ａ外周面の間にはクリアランス７が形
成されている。ノズルボディ１には燃料溜り室５に開口
する燃料供給通路８が形成される。

【０００７】ノズルボディ１の上端はボディ１０に嵌合
されピストンホルダ１１に係合してリテーニングナット
によって固定されている。ボディ１０およびピストンホ
ルダ１１には燃料供給通路８に接続される燃料通路１３
が形成される。図２にはニードル４上端部の拡大断面図
を示す。図２を参照すると、ニードル４上端には円筒状
の凹部１５が同心に形成される。この凹部１５に対向し
て円柱状の凸部１６がピストンホルダ１１に一体に突出
して形成される。凸部１６は、ニードル４が摺動変位可
能なように、凹部１５内に挿入されており、凹部１５と
凸部１６との間には圧作動室１８が形成されている。凹
部１５内周面と凸部１６外周面との間には絞り通路であ
るクリアランス１７が形成されている。

【０００８】ニードル挿入孔上端部２ａ内には、凸部１
６外周面およびニードル４上端面によって円環状のダン
パ室１９が形成されている。ダンパ室１９は、ニードル
挿入孔上端部２ａ内周面とニードル４拡大径部４ａ外周
面との間のクリアランス７を介して燃料溜り室５（図１
参照）に接続されている。図２に示す状態はノズル口３
（図１参照）閉弁時を示しており、ニードル４が最下端
に移動した状態を示している。この状態においても、ダ
ンパ室１９はクリアランス１７を介して圧作動室１８に
接続されている。すなわち，ダンパ室１９と圧作動室１
８とは開放状態で連通されることはなく、常にクリアラ
ンス１７を介して連通されている。

【０００９】再び図１を参照すると、ピストン２０はピ
ストンホルダ１１内に摺動可能に挿入され、ピストン２
０下端とピストンホルダ１１との間には圧力制御室２１
が形成されている。圧力制御室２１は圧力伝達通路２５
を介して圧作動室１８に連通される。ピストン２０上部
にはＰＺＴ２２が設けられる。このＰＺＴ２２はリード
線２３を介して接続された駆動制御回路２４によって伸
縮制御される。

【００１０】燃料通路１３はリザーバタンク２７、高圧
燃料ポンプ２８および低圧フィードポンプ２９を介して
燃料タンク３０に接続される。リザーバタンク２７から
供給される燃料は燃料通路１３、燃料供給通路８および
燃料溜り室５を介して蓄圧室６内に充満し、また、圧作
動室１８、ダンパ室１９、圧力制御室２１、および圧伝
達通路２５内に充満している。

【００１１】図１および図２を参照して、ＰＺＴ２２が
放電せしめられるとＰＺＴ２２が収縮せしめられる。こ
のため圧力制御室２１内の燃料圧は急速に低下するため
に圧作動室１８内の燃料圧も急速に低下する。このと
き、ニードル４の受圧面４ｂに作用するノズル口３開弁
方向の力がニードル４に作用するノズル口３閉弁方向の
力より大きくなるためにニードル４は上方に移動し、ノ
ズル口３が開弁されてノズル口３から燃料が噴射せしめ
られる。このとき、ダンパ室１９の容積はニードル４の
上昇と共に減少し、また、ダンパ室１９からクリアラン
ス７，１７を介して漏れ出る燃料は少量であるために、
ダンパ室１９内の燃料圧はニードル４の上昇と共に増大
する。このため、ダンパ室１９内の燃料圧によって、ニ
ードル４にノズル口３閉弁方向の力が作用するために、
ニードル４の上昇と共にニードル４に作用するノズル口
３開弁方向の力が減少する。この結果、ニードル４の上
端がピストンホルダ１１底部に衝突するときのニードル
４の上昇速度が低下するために、ニードル４がピストン
ホルダ１１でバウンシングすることを防止することがで
きる。

【００１２】ノズル口３開弁期間中においては、ダンパ
室１９内の加圧燃料はクリアランス７，１７を介して漏
れ出すために、ダンパ室１９内の燃料圧は圧作動室１８
内の燃料圧と等しくなる。次いで、ＰＺＴ２２が充電せ
しめられるとＰＺＴ２２が伸長せしめられる。このため
圧力制御室２１内の燃料圧は急速に増大するために圧作
動室１８内の燃料圧も急速に増大する。このとき、ニー
ドル４上端面に作用するノズル口３閉弁方向の力がニー
ドル４の受圧面４ｂに作用するノズル口３開弁方向の力
より大きくなるためにニードル４は下方に移動し、ノズ
ル口３が閉弁されて燃料噴射が停止せしめられる。この
とき、ダンパ室１９の容積はニードル４の下降と共に増
大し、また、クリアランス７，１７を介してダンパ室１
９内に流入する燃料は少量であるために、ダンパ室１９
内の燃料圧はニードル４の下降と共に減少する。このた
め、ニードル４の下降と共にニードル４に作用するノズ
ル口３閉弁方向の力が減少する。この結果、ニードル４
の下端がノズル口３の弁座に衝突するときのニードル４
の下降速度が低下するために、ニードル４がノズル口３
の弁座でバウンシングして二次噴射を発生するというこ
とを防止することができる。

【００１３】次に、図３を参照して第２の実施例につい
て説明する。第２の実施例は、第１の実施例においてピ
ストンホルダ１１に一体に形成された凸部１６を別体に
形成したものであり、第２の実施例においては第１の実
施例と異なる点についてだけ説明する。図３を参照する
と、ピストンホルダ１１の底面は平坦に形成されてい
る。一端に底部を３０ａを有する円筒状の弁体（カップ
状部材）３０は凹部１５内に挿入され、凹部１５内周面
と弁体３０外周面との間にはクリアランス１７が常に形
成されている。凹部１５と弁体３０との間に圧作動室１
８が形成される。圧作動室１８内には圧縮コイルばね３
１が配置され、このばね３１は弁体３０の底部３０ａが
ピストンホルダ１１底面に係合するように弁体３０を付
勢している。弁体３０の底部３０ａには、圧作動室１８
を圧伝達通路２５に連通する連通路３２が形成される。
この連通路３２の断面積の大きさによって圧作動室１８
内の燃料圧減少率を変更することができ、斯くして燃料
噴射率を変更することができる。ニードル挿入孔上端部
２ａ内には、弁体３０外周面およびニードル４上端面に
よって円環状のダンパ室１９が形成されている。本実施
例においても第１の実施例と同様の作用効果を奏するこ
とができる。

【００１４】この実施例では弁体３０と凹部１５との摺
動部およびばね３１をニードル４の頂部内に配置できる
ために、燃料噴射弁の全長を短縮することができる。

【００１５】

【発明の効果】ニードルの閉弁方向の変位速度が低減せ
しめられるために、ニードルが燃料噴射口の弁座でバウ
ンシングして二次噴射を発生することを防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の燃料噴射弁の縦断面図
である。

【図２】図１のニードル上端部の拡大断面図である。

【図３】本発明の第２の実施例のニードル上端部の拡大
断面図である。

【符号の説明】

３…ノズル口 ４…ニードル １５…凹部 １６…凸部 １７…クリアランス １８…圧作動室

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ニードル後端の一部に面して圧作動室を
   形成し、該圧作動室を燃料で満たして該圧作動室内の燃
   料圧を増大または減少せしめることによってて前記ニー
   ドルを変位せしめて前記ニードルの先端が燃料噴射口を
   閉弁または開弁せしめる燃料噴射弁であって、前記ニー
   ドル後端の前記一部に凹部を形成し、該凹部内に該凹部
   内周面との間に絞り通路である所定クリアランスを有し
   て凸部を挿入して前記凹部と前記凸部との間に前記圧作
   動室を形成し、前記一部以外の前記ニードル後端の部分
   に面して燃料で満たされたダンパ室を形成し、少なくと
   も前記ニードルが前記燃料噴射口を閉弁せしめる方向に
   変位するときには前記ダンパ室は前記絞り通路のみを介
   して前記圧作動室に連通せしめられる燃料噴射弁。
2. 【請求項２】 前記凸部は燃料噴射弁のハウジングと一
   体に形成された請求項１記載の燃料噴射弁。
3. 【請求項３】 前記凸部は燃料噴射弁のハウジングと別
   体のカップ状部材として、該カップ状部材底部と前記凹
   部との間にばねを配置した請求項１記載の燃料噴射弁。