JPH0932684A - Fuel injection device of internal combustion engine - Google Patents

Fuel injection device of internal combustion engine

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JPH0932684A
JPH0932684A JP20031495A JP20031495A JPH0932684A JP H0932684 A JPH0932684 A JP H0932684A JP 20031495 A JP20031495 A JP 20031495A JP 20031495 A JP20031495 A JP 20031495A JP H0932684 A JPH0932684 A JP H0932684A
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JP
Japan
Prior art keywords
fuel
chamber
control piston
control
ball
Prior art date
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Pending
Application number
JP20031495A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeaki Horiuchi
重昭 堀内
Tsutomu Fushiya
勉 伏屋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Isuzu Motors Ltd filed Critical Isuzu Motors Ltd
Priority to JP20031495A priority Critical patent/JPH0932684A/en
Publication of JPH0932684A publication Critical patent/JPH0932684A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve productivity by easily regulating a sliding clearance between a control sleeve and a control piston constituting a balance chamber and simplifying processing of the control piston. SOLUTION: A balance chamber 35 is formed in a hollow hole 54 of a control sleeve 7 fixed on a holder main body 1, and lift of a valve body is controlled by fuel pressure in the balance chamber 35. A ball 70 is fastened on an upper end surface of a control piston 2 of the valve body, and a sliding clearance between the control sleeve 7 and the valve body is controlled in a clearance between the control sleeve 7 and the ball 70. Control of a sliding clearance 71 between the control piston 2 and the control sleeve 7 is facilitated and manufacturing cost of the control piston is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関に使用
される燃料噴射装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection device used in an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、多気筒エンジンの燃料噴射装置に
は、電子回路によって噴射量、噴射時期等の制御を行う
燃料噴射方式(電子制御燃料噴射システム)、噴射ポン
プから共通の通路を経て各燃焼室に燃料を分配する共同
噴射方式(コモンレール噴射システム)、噴射ポンプか
ら共通の通路及び蓄圧室を経て各燃焼室に燃料を分配す
る蓄圧式噴射方式(アキュムレータ噴射システム)等が
あり、これらの方式の燃料噴射装置自体には、噴射ポン
プからの燃料を一旦溜めておくための蓄圧室は設けられ
ていないので、各燃料噴射装置への燃料の供給は共通の
通路であるコモンレール即ち蓄圧室を通じて行われてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a fuel injection system for a multi-cylinder engine, a fuel injection system (electronically controlled fuel injection system) in which an injection amount and an injection timing are controlled by an electronic circuit, an injection pump, and a common passage There are a common injection system (common rail injection system) that distributes fuel to the combustion chambers, a pressure accumulation type injection system (accumulator injection system) that distributes fuel to each combustion chamber from an injection pump through a common passage and a pressure accumulation chamber, and the like. The fuel injection system itself does not have a pressure accumulating chamber for temporarily accumulating fuel from the injection pump, so the fuel is supplied to each fuel injecting device through a common rail or pressure accumulating chamber that is a common passage. Has been done.

【0003】従来、図5に示すような燃料噴射装置が知
られている。該燃料噴射装置は、ホルダ本体1の中央貫
通孔47にコントロールスリーブ7を嵌合固定し、コン
トロールスリーブ7の中空穴54に弁体のコントロール
ピストン2が摺動可能に嵌入されている。コントロール
スリーブ7に対するコントロールピストン2の摺動クリ
アランス71は、両者の加工によって達成される。ホル
ダ本体1とコントロールスリーブ7との間には環状チャ
ンバ18が形成され、環状チャンバ18はコモンレール
等の高圧燃料源に通じる供給穴17を通じて連通してい
る。コントロールスリーブの中央穴部54には、コント
ロールピストン2の上面との間にバランスチャンバ35
が形成されている。コントロールスリーブ7とホルダ本
体1との間の環状チャンバ18の下端にはシール部材3
3が配設されている。コントロールピストン2のリフト
はバランスチャンバ35内の燃料圧を作用させて制御す
るように構成されている。バランスチャンバ35は、燃
料圧供給のためオリフィス68を通じて環状チャンバ1
8に連通し、且つ燃料圧解放のため燃料路26とオリフ
ィス25を通じて外部へ連通している。オリフィス25
はソレノイドバルブ10に固定されたボール27で開閉
されるように構成されている。
Conventionally, a fuel injection device as shown in FIG. 5 is known. In the fuel injection device, the control sleeve 7 is fitted and fixed in the central through hole 47 of the holder body 1, and the control piston 2 of the valve body is slidably fitted in the hollow hole 54 of the control sleeve 7. The sliding clearance 71 of the control piston 2 with respect to the control sleeve 7 is achieved by processing both. An annular chamber 18 is formed between the holder body 1 and the control sleeve 7, and the annular chamber 18 communicates with a supply hole 17 that communicates with a high pressure fuel source such as a common rail. In the central hole 54 of the control sleeve, the balance chamber 35 is formed between the central hole 54 and the upper surface of the control piston 2.
Are formed. At the lower end of the annular chamber 18 between the control sleeve 7 and the holder body 1, the seal member 3 is provided.
3 are provided. The lift of the control piston 2 is configured to act on and control the fuel pressure in the balance chamber 35. The balance chamber 35 has an annular chamber 1 for supplying fuel pressure through an orifice 68.
8 and to the outside through the fuel passage 26 and the orifice 25 for releasing the fuel pressure. Orifice 25
Is configured to be opened and closed by a ball 27 fixed to the solenoid valve 10.

【0004】また、インジェクタとして、例えば、特開
昭62−282164号公報に開示されたものがある。
該インジェクタは、円筒部品で形成された制御チャンバ
内の燃料圧が針弁ピストンを押して針弁が弁座に密着さ
せて噴孔を閉鎖し、制御チャンバ内の燃料圧を急速に低
下させて針弁を上昇させて噴孔を開放して燃料を噴射す
るものである。制御チャンバへの燃料の供給は、針弁ピ
ストンに形成された流路、円筒部品に形成されたリング
路等を通じて加圧燃料の供給流路に連通している。
Further, as an injector, there is, for example, one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 262164/1987.
The injector is configured such that the fuel pressure in the control chamber formed of a cylindrical part pushes the needle valve piston to bring the needle valve into close contact with the valve seat and close the injection hole, thereby rapidly lowering the fuel pressure in the control chamber to reduce the needle pressure. Fuel is injected by raising the valve to open the injection hole. The supply of fuel to the control chamber communicates with the supply passage of pressurized fuel through a passage formed in the needle valve piston, a ring passage formed in a cylindrical part, and the like.

【0005】また、ディーゼル機関要電磁燃料噴射装置
として、特開平3−964号公報に開示されたものがあ
る。該ディーゼル機関要電磁燃料噴射装置は、本体とス
リーブとで形成されたプランジャを制御するコントロー
ル室と、燃料を噴射するため燃料が溜められた噴射室と
に加圧燃料を供給するために、2つに分離された通路が
本体とスリーブに形成されている。コントロール室への
燃料の供給は本体に形成された供給オリフィスや環状凹
部を通じて行われる。
Further, as a diesel engine electromagnetic fuel injection device, there is one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-964. In order to supply pressurized fuel to a control chamber for controlling a plunger formed of a main body and a sleeve and an injection chamber in which fuel is stored for injecting fuel, the electromagnetic fuel injection device for diesel engine requires 2 A separate passage is formed in the body and sleeve. The fuel is supplied to the control chamber through a supply orifice or an annular recess formed in the main body.

【0006】また、電磁式内燃機関燃料噴射装置とし
て、特開平5−118261号公報に開示されたものが
ある。該電磁式内燃機関燃料噴射装置は、弁体が液密連
結手段で噴射装置の中空体内に収容されている。液密連
結手段は一対の精密研削された面と該面に隣接して中空
体と弁体との間で圧縮された密封リングを有する。中空
体内には円筒状軸方向空洞や制御室が形成され、制御室
と空洞内の圧力で摺動棒が制御される。制御室と空洞へ
の燃料供給は、インプット導管、環状室と中空体に形成
された導管を通じて行われる。
Further, as an electromagnetic internal combustion engine fuel injection device, there is one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-118261. In the fuel injection device of the electromagnetic internal combustion engine, the valve body is housed in the hollow body of the injection device by the liquid-tight connecting means. The liquid-tight connection means comprises a pair of precision ground surfaces and a sealing ring adjacent to the surfaces and compressed between the hollow body and the valve body. A cylindrical axial cavity and a control chamber are formed in the hollow body, and the sliding rod is controlled by the pressure in the control chamber and the cavity. Fuel is supplied to the control chamber and the cavity through an input conduit, an annular chamber and a conduit formed in the hollow body.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】図5に示すような従来
の燃料噴射装置では、特に、コントロールピストン2の
外周面とコントロールスリーブ7の中空穴54との摺動
クリアランス71は、両者の加工を高精度に管理するこ
とによって達成されている。また、コントロールピスト
ン2とニードル弁とを制御するのにバランスチャンバ3
5内の燃料圧をコントロールピストン2の上面に付勢し
て行っているが、バランスチャンバ35への燃料の供給
は、コモンレール等の高圧燃料供給源に通じて供給穴1
7に連通するコントロールスリーブ7に形成したオリフ
ィス68やホルダ本体1に形成した環状チャンバ18を
通じて行っている。ところで、前掲各公報にそれぞれ開
示されたものも、同様な構造に構成されているものであ
る。
In the conventional fuel injection device as shown in FIG. 5, the sliding clearance 71 between the outer peripheral surface of the control piston 2 and the hollow hole 54 of the control sleeve 7 is processed by both of them. It is achieved by managing with high precision. In addition, the balance chamber 3 is used to control the control piston 2 and the needle valve.
Although the fuel pressure in 5 is biased to the upper surface of the control piston 2, the fuel is supplied to the balance chamber 35 through a high-pressure fuel supply source such as a common rail.
This is done through an orifice 68 formed in the control sleeve 7 communicating with 7 and an annular chamber 18 formed in the holder body 1. By the way, each of the above-mentioned publications has the same structure.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明は、燃料の供給
が共通の通路であるコモンレール即ち蓄圧室を通じて行
われるタイプの燃料噴射装置に適用され、弁体をニード
ル弁とボールを固定したコントロールピストンで構成
し、バランスチャンバを構成するコントロールスリーブ
内を摺動するコントロールピストンの端面にボールを固
定し、コントロールスリーブと弁体との摺動クリアラン
スをボールとコントロールスリーブとの隙間で管理し、
前記コントロールピストンと前記コントロールスリーブ
との摺動クリアランスの適正な調整を不要にして両者の
加工精度を要求されないように構成し、更に、バランス
チャンバへの燃料供給をホルダ本体及びコントロールス
リーブに形成した供給路で構成するか、又はコントロー
ルスリーブと弁体との摺動クリアランスを利用して供給
路を形成し、摺動クリアランスを利用する場合にはバラ
ンスチャンバへの供給流量をコントロールピストン又は
ボールとコントロールスリーブとの摺動クリアランスで
設定し、別途の燃料供給通路をホルダ本体やコントロー
ルスリーブに形成する必要がなく、コントロールピスト
ンの加工を容易にし、加工コストを低減し、生産性を向
上できる燃料噴射装置に関する。
The present invention is applied to a fuel injection device of the type in which fuel is supplied through a common rail, that is, a pressure accumulating chamber, which is a common passage, and a control piston having a valve body fixed to a needle valve and a ball. The ball is fixed to the end surface of the control piston that slides in the control sleeve that constitutes the balance chamber, and the sliding clearance between the control sleeve and the valve body is controlled by the gap between the ball and the control sleeve.
It is configured so that proper adjustment of the sliding clearance between the control piston and the control sleeve is not required and the processing precision of both is not required. Furthermore, the fuel supply to the balance chamber is formed in the holder body and the control sleeve. Of the control sleeve or the ball and the control sleeve to control the flow rate of the supply to the balance chamber when the supply passage is formed by using the sliding clearance between the control sleeve and the valve body. A fuel injection device that can be set by sliding clearance with and does not need to form a separate fuel supply passage in the holder body or control sleeve, facilitates machining of the control piston, reduces machining cost, and improves productivity. .

【0009】この発明は、燃料を噴射する噴孔を備えた
本体内を往復動し且つ燃料圧で前記噴孔を開放する弁
体、該弁体が貫通した燃料を溜める前記本体内の前記弁
体の回りに形成された燃料チャンバ、前記本体に固定さ
れたコントロールスリーブの中空穴に形成され且つ供給
路を通じて供給された燃料圧によって前記弁体のリフト
を制御するバランスチャンバ、及び該バランスチャンバ
内の燃料圧を解放する排出路を開閉する開閉弁を駆動す
るアクチュエータを具備し、前記弁体は前記バランスチ
ャンバ側に端面が位置する前記燃料チャンバを貫通する
コントロールピストンと該コントロールピストンに連結
された前記噴孔を開閉するニードル弁とから成り、前記
コントロールピストンの上端面には前記コントロールス
リーブに対する前記コントロールピストンの摺動クリア
ランスを調整するボールが固着されていることを特徴と
する内燃機関の燃料噴射装置に関する。
According to the present invention, there is provided a valve body which reciprocates in a main body having an injection hole for injecting fuel and opens the injection hole by a fuel pressure, and the valve in the main body for accumulating fuel which the valve body penetrates. A fuel chamber formed around the body, a balance chamber formed in a hollow hole of a control sleeve fixed to the main body, and controlling a lift of the valve body by a fuel pressure supplied through a supply passage, and a balance chamber in the balance chamber. An actuator that drives an on-off valve that opens and closes a discharge path that releases the fuel pressure of the valve body, the valve body being connected to a control piston that penetrates the fuel chamber whose end surface is located on the balance chamber side and the control piston. A needle valve that opens and closes the injection hole, and the control piston has an upper end surface for the control sleeve. That ball adjusting the sliding clearance of cement roll piston is secured a fuel injection system for an internal combustion engine, characterized.

【0010】また、前記バランスチャンバへ燃料を供給
する前記供給路は、前記ホルダ本体と前記コントロール
スリーブとの間に形成され且つ燃料供給源に通じる環状
チャンバと、該環状チャンバに連通し且つ前記コントロ
ールスリーブに形成された前記バランスチャンバに開口
するオリフィスとで形成されている。
The supply passage for supplying the fuel to the balance chamber is formed between the holder body and the control sleeve and communicates with a fuel supply source. And an orifice opening to the balance chamber formed in the sleeve.

【0011】或いは、前記バランスチャンバへ燃料を供
給する前記供給路は、前記コントロールスリーブの前記
中空穴の壁面と前記コントロールピストンに固定された
前記ボールの球面との間の摺動クリアランスで形成され
ている。前記コントロールスリーブと前記ボールとの間
に形成された前記摺動クリアランスは前記燃料チャンバ
から前記バランスチャンバへの燃料供給量に応じて予め
決められた所定量に設定されている。更に、前記ボール
が着座する前記コントロールピストンの前記端面はその
中央が凹部に形成され、前記コントロールピストンの軸
芯上に前記ボールの中心が位置するように前記コントロ
ールピストンと前記ボールとが固着されていることが好
ましい。
Alternatively, the supply passage for supplying fuel to the balance chamber is formed by a sliding clearance between a wall surface of the hollow hole of the control sleeve and a spherical surface of the ball fixed to the control piston. There is. The sliding clearance formed between the control sleeve and the ball is set to a predetermined amount that is predetermined according to the amount of fuel supplied from the fuel chamber to the balance chamber. Further, the end surface of the control piston on which the ball is seated is formed with a recess at the center thereof, and the control piston and the ball are fixed so that the center of the ball is located on the axis of the control piston. Is preferred.

【0012】また、前記コントロールピストンの端面は
前記バランスチャンバに露出し、前記ニードル弁は前記
コントロールピストンに端面を互いに突き当てた状態で
接続部材で連結されている。
An end surface of the control piston is exposed to the balance chamber, and the needle valve is connected to the control piston by a connecting member with the end surfaces abutting each other.

【0013】この燃料噴射装置は、上記のように構成し
たので、前記コントロールスリーブに対する前記コント
ロールピストンの摺動クリアランスの調整は必要なく、
前記コントロールスリーブに対する前記ボールの摺動ク
リアランスを管理するのみであり、極めて摺動クリアラ
ンスの調整が容易であり、製造コストを低減できる。即
ち、ここで使用できるボールは、例えば、ベアリング等
に使用されているボールと同様のものを利用できるが、
通常、このようなボールは、その径が1μm程度のサイ
ズ差になっているので、最適のボール径のものの選定が
容易であり、コントロールスリーブとボールとの間の摺
動クリアランスの最適条件に設定でき、管理が極めて容
易になる。特に、コントロールスリーブとボールとの間
の摺動クリアランスをボールの選定で適正に管理でき、
コントロールスリーブとコントロールピストンとの隙間
は両者が接触しないように大きく形成できるので、コン
トロールピストンの摺動によるフリクションを大幅に低
減でき、コントロールピストンの作動レスポンスを向上
できる。即ち、コントロールスリーブとコントロールピ
ストンとの間の摺動クリアランスは、ボールとコントロ
ールスリーブと間の摺動クリアランスより大きく設定で
きるので、摺動抵抗はボールとコントロールスリーブと
の間の摺動クリアランスのみとなり、両者が互いに接触
したとしてもその接触面は小さく、コントロールピスト
ンの摺動によるフリクションが大幅に低下でき、コント
ロールピストンの作動応答性を向上できる。
Since this fuel injection device is constructed as described above, it is not necessary to adjust the sliding clearance of the control piston with respect to the control sleeve.
Only the sliding clearance of the ball with respect to the control sleeve is managed, the sliding clearance can be adjusted very easily, and the manufacturing cost can be reduced. That is, as the balls that can be used here, for example, the same balls as those used for bearings can be used,
Usually, such balls have a size difference of about 1 μm, so it is easy to select the optimum ball diameter, and set the optimum conditions for the sliding clearance between the control sleeve and the ball. Yes, it is extremely easy to manage. Especially, the sliding clearance between the control sleeve and the ball can be properly managed by selecting the ball.
Since the gap between the control sleeve and the control piston can be made large so that they do not come into contact with each other, the friction due to the sliding of the control piston can be greatly reduced and the operation response of the control piston can be improved. That is, since the sliding clearance between the control sleeve and the control piston can be set larger than the sliding clearance between the ball and the control sleeve, the sliding resistance is only the sliding clearance between the ball and the control sleeve. Even if they contact each other, the contact surface is small, the friction due to the sliding of the control piston can be greatly reduced, and the operational response of the control piston can be improved.

【0014】また、この燃料噴射装置では、前記コント
ロールピストンと前記ニードル弁とのリフトを制御する
前記バランスチャンバへの燃料供給は、前記コントロー
ルピストンと前記ホルダ本体に形成した環状チャンバ、
オリフィス又は通路を利用することができる。或いは、
前記バランスチャンバへの燃料供給は、前記コントロー
ルピストン及び前記ボールと前記コントロールスリーブ
との摺動クリアランスを利用して構成することもでき、
その場合には、上記のような環状チャンバ、オリフィス
又は通路を設けることなく、前記ノズル本体と前記コン
トロールスリーブとの間にシール部材を配設する必要も
なく、構造そのものを簡単に構成でき、製造コストを低
減でき、生産性を向上できる。
Further, in this fuel injection device, the fuel supply to the balance chamber for controlling the lift between the control piston and the needle valve is performed by an annular chamber formed in the control piston and the holder body,
Orifices or passages can be utilized. Alternatively,
The fuel supply to the balance chamber can also be configured by utilizing the sliding clearance between the control piston and the ball and the control sleeve,
In that case, without providing the annular chamber, the orifice, or the passage as described above, it is not necessary to dispose the seal member between the nozzle body and the control sleeve, and the structure itself can be simply configured. Cost can be reduced and productivity can be improved.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
による燃料噴射装置の実施例を説明する。以下の図面に
おいて、同一の構造及び機能を有する部品には同一の符
号を付し、重複する説明は省略する。まず、図1及び図
2を参照して、この発明による燃料噴射装置の一実施例
を説明する。図1はこの発明による燃料噴射装置の一実
施例を示す断面図、及び図2は図1の燃料噴射装置の要
部を示す断面図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a fuel injection device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following drawings, parts having the same structure and function are designated by the same reference numerals, and overlapping description will be omitted. First, an embodiment of a fuel injection device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a fuel injection device according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing an essential part of the fuel injection device of FIG.

【0016】この燃料噴射装置は、図示していないが、
コモンレール噴射システム、或いはアキュムレータ噴射
システムに適用され、噴射ポンプから燃料が供給される
共通の通路や蓄圧室(以下、コモンレール29という)
を通じて供給される高圧燃料を内燃機関に設けた各燃焼
室に噴射するものである。この燃料噴射装置におけるホ
ルダ本体1はシリンダヘッド等のベースに設けた穴部
(図示せず)にシール部材42を介して密封状態に取り
付けられる。ホルダ本体1の下端部には、ノズル本体4
がスリーブナット40をホルダ本体1のねじ部に螺入す
ることによって固定され、ホルダ本体1の下端面とノズ
ル本体4との上端面とはシール面を構成する合わせ面2
2を構成している。ノズル本体4の外周面は上部が大径
部に且つ下部が小径部に形成され、スリーブナット40
はノズル本体4の下部の段差面55に嵌合した状態でホ
ルダ本体1のねじ部に螺入されている。
Although not shown, this fuel injection device is
It is applied to a common rail injection system or an accumulator injection system, and a common passage or accumulator which is supplied with fuel from an injection pump (hereinafter referred to as common rail 29).
The high-pressure fuel supplied through the above is injected into each combustion chamber provided in the internal combustion engine. The holder body 1 in this fuel injection device is hermetically attached to a hole (not shown) provided in a base such as a cylinder head via a seal member 42. At the lower end of the holder body 1, the nozzle body 4
Is fixed by screwing the sleeve nut 40 into the threaded portion of the holder body 1, and the lower end surface of the holder body 1 and the upper end surface of the nozzle body 4 form a sealing surface 2
Make up 2. The outer peripheral surface of the nozzle body 4 has an upper portion formed in a large diameter portion and a lower portion formed in a small diameter portion.
Is screwed into the threaded portion of the holder body 1 while being fitted to the step surface 55 at the bottom of the nozzle body 4.

【0017】ホルダ本体1の上部には、ねじ付き燃料入
口プラグ5を取り付けるためのプラグ取付穴45が形成
されている。燃料入口プラグ5はホルダ本体1のプラグ
取付穴45に螺入して取り付けられている。また、ホル
ダ本体1の上端部には、弁体を往復動させるためのソレ
ノイド式動弁機構65がスリーブナット46をホルダ本
体1のねじ部に螺入することによって固定される。ソレ
ノイド式動弁機構65及びホルダ本体1とスリーブナッ
ト46との間のシールはシール部材31,32で行われ
ている。この燃料噴射装置には、高圧燃料供給源のコモ
ンレール29からの燃料が燃料入口プラグ5を通じて供
給される。また、この燃料噴射装置では、コントロール
ユニット34からの作動信号の電流は、コネクタ或いは
ハーネス13を通じて端子16からソレノイド式動弁機
構65へ通電されるものである。ソレノイド式動弁機構
65は、弁体に負荷される燃料圧を燃料圧排出路(後述
の燃料路26、オリフィス25、中空室63及び燃料戻
りパイプ12)を通じて解放するアクチュエータ(後述
のコイル14、ソレノイド11,ソレノイドバルブ10
及びボール27)を構成している。
A plug mounting hole 45 for mounting the threaded fuel inlet plug 5 is formed in the upper portion of the holder body 1. The fuel inlet plug 5 is screwed into the plug mounting hole 45 of the holder body 1 to be mounted. A solenoid valve mechanism 65 for reciprocating the valve body is fixed to the upper end of the holder body 1 by screwing the sleeve nut 46 into the threaded portion of the holder body 1. Sealing between the solenoid valve mechanism 65 and the holder body 1 and the sleeve nut 46 is performed by the seal members 31 and 32. The fuel from the common rail 29 of the high-pressure fuel supply source is supplied to the fuel injection device through the fuel inlet plug 5. Further, in this fuel injection device, the current of the operation signal from the control unit 34 is supplied to the solenoid type valve mechanism 65 from the terminal 16 through the connector or the harness 13. The solenoid valve mechanism 65 releases the fuel pressure applied to the valve body through a fuel pressure discharge passage (a fuel passage 26, an orifice 25, a hollow chamber 63, and a fuel return pipe 12 described later) (a coil 14, a later-described coil 14, Solenoid 11 and solenoid valve 10
And a ball 27).

【0018】ホルダ本体1に形成されたねじ穴45には
燃料入口プラグ5が螺入されている。ホルダ本体1と燃
料入口プラグ5との間のシールは、シール部材30によ
って達成されている。ホルダ本体1には弁体を貫通させ
る中央貫通孔47が形成されると共に、中央貫通孔47
と燃料入口プラグ5の燃料入口49とを連通する供給穴
6が形成されている。また、ホルダ本体1の中央貫通孔
47のほぼ中央部には、中央貫通孔47が縮径されたガ
イド部66が形成され、ガイド部66には弁体のコント
ロールピストン2が貫通してガイド面36を形成してい
る。ホルダ本体1の中央貫通孔47はそれを貫通してコ
ントロールピストン2の回りに燃料を溜める燃料チャン
バ37を形成している。また、ノズル本体4には、中央
貫通孔47と連通する弁体のニードル弁3を挿入させる
中央貫通穴48が形成されると共に、燃料を燃焼室(図
示せず)に噴射する噴孔50が形成されている。
The fuel inlet plug 5 is screwed into the screw hole 45 formed in the holder body 1. The seal between the holder body 1 and the fuel inlet plug 5 is achieved by the seal member 30. A central through hole 47 is formed in the holder body 1 for penetrating the valve body, and the central through hole 47 is formed.
A supply hole 6 that communicates with the fuel inlet 49 of the fuel inlet plug 5 is formed. Further, a guide portion 66 in which the diameter of the central through hole 47 is reduced is formed substantially in the center of the central through hole 47 of the holder body 1, and the control piston 2 of the valve element penetrates through the guide portion 66 to guide the guide surface. 36 is formed. The central through hole 47 of the holder body 1 forms a fuel chamber 37 which penetrates the central through hole 47 and stores fuel around the control piston 2. Further, the nozzle body 4 is formed with a central through hole 48 into which the needle valve 3 of the valve body communicating with the central through hole 47 is inserted, and an injection hole 50 for injecting fuel into a combustion chamber (not shown). Has been formed.

【0019】上記の弁体は、燃料チャンバ37を貫通す
るコントロールピストン2、コントロールピストン2の
上端面75に固着されたボール70、及びコントロール
ピストン2の下端面に接続部材38で連結されたニード
ル弁3から構成されている。ボール70は、図では2個
直列に配置されているが、1個でも或いは3個でも構成
することができるものである。コントロールピストン2
とニードル弁3とは、各端面が当接面57で突き当たっ
た状態に配置され、両者の軸芯方向に直交する方向の軸
芯ずれを許容するばね力を有する接続部材38によって
軸芯方向に一体的に保持されている。コントロールピス
トン2の下端部には環状溝58が形成され、ニードル弁
3の上端部には環状溝58が形成されている。接続部材
38の両端部には内側へ突出する係止部を構成するビー
ド59が形成されている。接続部材38は、ニードル弁
3とコントロールピストン2との端部に跨がって嵌入さ
れ、接続部材38のビード59がコントロールピストン
2の環状溝58とニードル弁3の環状溝58に嵌入され
ている。
The above valve body includes a control piston 2 penetrating the fuel chamber 37, a ball 70 fixed to the upper end surface 75 of the control piston 2, and a needle valve connected to the lower end surface of the control piston 2 by a connecting member 38. It consists of three. Two balls 70 are arranged in series in the figure, but one or three balls 70 can be formed. Control piston 2
The needle valve 3 and the needle valve 3 are arranged in a state in which the respective end surfaces abut on the contact surface 57, and are connected to each other in the axial direction by a connecting member 38 having a spring force that allows axial misalignment in a direction orthogonal to the axial direction of both. It is held together. An annular groove 58 is formed at the lower end of the control piston 2, and an annular groove 58 is formed at the upper end of the needle valve 3. At both ends of the connecting member 38, beads 59 that form locking portions that project inward are formed. The connecting member 38 is fitted across the ends of the needle valve 3 and the control piston 2, and the bead 59 of the connecting member 38 is fitted in the annular groove 58 of the control piston 2 and the annular groove 58 of the needle valve 3. There is.

【0020】コントロールピストン2とニードル弁3と
が接続部材38で連結された領域には、燃料チャンバ3
7と連通する燃料チャンバ56が形成されている。ニー
ドル弁3は、ノズル本体4の中央貫通穴48に隙間52
を形成する状態で摺動可能に挿入され、その先端部41
のフェース面はノズル本体4に形成された噴孔50が形
成されたシート面に着座している。ニードル弁3の回り
に形成される隙間52は高圧燃料の通路を形成する。ま
た、ノズル本体4の中央貫通穴48とニードル弁3の外
周面との間には隙間52を持った摺動面21が構成され
る。ノズル本体4の噴孔50に着座して噴孔50を開閉
するニードル弁3の先端のテーパ面にかかる燃料圧は、
弁体を上昇させる力として作用する。また、燃料チャン
バ37内でのコントロールピストン2にかかる燃料圧は
総和で零になるように形成されている。
In the region where the control piston 2 and the needle valve 3 are connected by the connecting member 38, the fuel chamber 3
A fuel chamber 56 communicating with 7 is formed. The needle valve 3 has a gap 52 in the central through hole 48 of the nozzle body 4.
Is slidably inserted in the state of forming
The face surface is seated on the seat surface in which the nozzle holes 50 formed in the nozzle body 4 are formed. A gap 52 formed around the needle valve 3 forms a passage for high pressure fuel. A sliding surface 21 having a gap 52 is formed between the central through hole 48 of the nozzle body 4 and the outer peripheral surface of the needle valve 3. The fuel pressure applied to the tapered surface of the tip of the needle valve 3 which is seated in the injection hole 50 of the nozzle body 4 to open and close the injection hole 50 is
It acts as a force to raise the valve body. Further, the fuel pressure applied to the control piston 2 in the fuel chamber 37 is formed to be zero in total.

【0021】ホルダ本体1の中央貫通孔47にはコント
ロールスリーブ7が嵌合してシールを兼ねた嵌合面19
を構成すると共に、中央貫通孔47の上部段部にコント
ロールスリーブ7の肩部が当接して突き当てシール面2
3が形成されている。ホルダ本体1にコントロールスリ
ーブ7を嵌合することによって、両者間に環状チャンバ
18が形成される。また、ホルダ本体1とコントロール
スリーブ7との間の環状チャンバ18に対するシール
は、シール部材33で行われる。コントロールスリーブ
7は、ホルダ本体1の上端部のねじ部に螺入された中空
孔44を備えた固定プラグ8で固定されている。ホルダ
本体1とコントロールスリーブ7との間のシールは、突
き当てシール面23によって達成されている。
The control sleeve 7 is fitted in the central through hole 47 of the holder main body 1 so that the fitting surface 19 also serves as a seal.
In addition, the shoulder portion of the control sleeve 7 abuts on the upper step portion of the central through hole 47, and the abutting seal surface 2
3 are formed. By fitting the control sleeve 7 into the holder body 1, an annular chamber 18 is formed between them. The seal member 33 seals the annular chamber 18 between the holder body 1 and the control sleeve 7. The control sleeve 7 is fixed by a fixing plug 8 having a hollow hole 44 screwed into the threaded portion at the upper end of the holder body 1. The seal between the holder body 1 and the control sleeve 7 is achieved by the butt seal surface 23.

【0022】また、コントロールスリーブ7の下方に開
放する中空穴54には、ボール70とコントロールピス
トン2が摺動可能に嵌入される摺動面20が形成される
と共に、中空穴54の上部にはコントロールピストン2
に固定されたボール70の上部半球面との間でバランス
チャンバ35が形成されている。コントロールスリーブ
7には、バランスチャンバ35と供給穴17とを連通す
るオリフィス24と、コントロールスリーブ7の上面に
通じるオリフィス25及び燃料路26とが形成されてい
る。供給穴17は、燃料入口プラグ5を通じて高圧燃料
源のコモンレール29に連通している。バランスチャン
バ35は、オリフィス24を通じて環状チャンバ18と
連通している。従って、バランスチャンバ35への燃料
の供給は、コモンレール29から燃料入口プラグ5、燃
料入口49、供給穴17、環状チャンバ18及びオリフ
ィス24を通じて行われる。バランスチャンバ35は、
バランスチャンバ35内の燃料圧によってコントロール
ピストン2のリフトが制御されるように構成されてい
る。更に、コントロールスリーブ7には、その上面に通
じる燃料の外部への排出路を構成するオリフィス25及
び燃料路26とが形成されている。
A sliding surface 20 into which the ball 70 and the control piston 2 are slidably fitted is formed in a hollow hole 54 opened below the control sleeve 7, and an upper portion of the hollow hole 54 is provided. Control piston 2
A balance chamber 35 is formed between the ball 70 and the upper hemisphere of the ball 70. The control sleeve 7 is formed with an orifice 24 that connects the balance chamber 35 and the supply hole 17, and an orifice 25 and a fuel passage 26 that communicate with the upper surface of the control sleeve 7. The supply hole 17 communicates with the common rail 29 of the high-pressure fuel source through the fuel inlet plug 5. The balance chamber 35 communicates with the annular chamber 18 through the orifice 24. Therefore, the fuel is supplied to the balance chamber 35 from the common rail 29 through the fuel inlet plug 5, the fuel inlet 49, the supply hole 17, the annular chamber 18 and the orifice 24. The balance chamber 35 is
The lift of the control piston 2 is controlled by the fuel pressure in the balance chamber 35. Further, the control sleeve 7 is formed with an orifice 25 and a fuel passage 26, which are formed on the upper surface of the control sleeve 7 and constitute a discharge passage for discharging the fuel to the outside.

【0023】この燃料噴射装置は、バランスチャンバ3
5側のコントロールピストン2の端面75にボール70
が円形状に接触する固着部73で電気抵抗溶接等で固着
されている。コントロールピストン2に固着したボール
70の上面に別のボール70が固着部74で電気抵抗溶
接等で固着されている。特に、ボール70の球面とコン
トロールスリーブ7の中空穴54の壁面との間の摺動ク
リアランス72は、予め決められた適正な所定量に設定
されている。これに対して、コントロールピストン2の
外周面とコントロールスリーブ7の中空穴54の内壁面
との間の摺動クリアランス71は、摺動クリアランス7
2よりも大きい断面積を有するように設定されれば、そ
れらの壁面の加工に高精度は要求されないものである。
また、ボール70が着座するコントロールピストン2の
上端面75は、その中央が凹部76に形成され、ボール
70のコントロールピストン2に対する設定が安定して
確実に固着できる。コントロールピストン2の軸芯上に
ボール70の中心が位置するように、コントロールピス
トン2とボール70とが固着されている。
This fuel injection device is equipped with a balance chamber 3
The ball 70 is attached to the end face 75 of the control piston 2 on the 5 side.
Are fixed by electric resistance welding or the like at a fixing portion 73 that makes a circular contact. Another ball 70 is fixed to the upper surface of the ball 70 fixed to the control piston 2 at a fixing portion 74 by electric resistance welding or the like. In particular, the sliding clearance 72 between the spherical surface of the ball 70 and the wall surface of the hollow hole 54 of the control sleeve 7 is set to an appropriate predetermined amount. On the other hand, the sliding clearance 71 between the outer peripheral surface of the control piston 2 and the inner wall surface of the hollow hole 54 of the control sleeve 7 is equal to the sliding clearance 7
If it is set to have a cross-sectional area larger than 2, high accuracy is not required for machining those wall surfaces.
Further, the upper end surface 75 of the control piston 2 on which the ball 70 is seated is formed with a recess 76 at the center thereof, so that the setting of the ball 70 to the control piston 2 can be stably and reliably fixed. The control piston 2 and the ball 70 are fixed so that the center of the ball 70 is located on the axis of the control piston 2.

【0024】ソレノイド式動弁機構65において、コン
トロールスリーブ7をホルダ本体1に固定する固定プラ
グ8には中空室63が形成され、中空室63にはオリフ
ィス25の出口を開閉できるボール27が配設されてい
る。ボール27は、ソレノイド11の付勢によって上下
動するソレノイドバルブ10の下端面に固着されて一体
構造に構成されている。ソレノイド11は、ソレノイド
支持部材15を介在してスリーブナット46によってホ
ルダ本体1に固定されている。ソレノイド11の外周面
にはコイル14が配設され、ソレノイド11の上部には
ソレノイドバルブスプリング9が配設され、ソレノイド
バルブスプリング9はセットねじ64でソレノイド11
にセットされている。コイル14には端子16及びコネ
クタ(ハーネス)13を通じてコントロールユニット3
4からの信号に応じた電流が供給される。コイル14へ
の通電はソレノイド11を付勢し、付勢されたソレノイ
ド11はソレノイドバルブ10がソレノイドバルブスプ
リング9のばね力に打ち勝って引き上げる作動をする。
即ち、ボール27とソレノイドバルブ10は、オリフィ
ス25を開放するアクチュエータとして機能する。
In the solenoid valve mechanism 65, a hollow chamber 63 is formed in the fixed plug 8 for fixing the control sleeve 7 to the holder body 1, and a ball 27 that can open and close the outlet of the orifice 25 is arranged in the hollow chamber 63. Has been done. The ball 27 is fixed to the lower end surface of the solenoid valve 10 that moves up and down by the urging force of the solenoid 11, and is configured as an integral structure. The solenoid 11 is fixed to the holder body 1 by a sleeve nut 46 with the solenoid support member 15 interposed. A coil 14 is provided on the outer peripheral surface of the solenoid 11, and a solenoid valve spring 9 is provided above the solenoid 11. The solenoid valve spring 9 is attached to the solenoid 11 by a set screw 64.
Is set to The control unit 3 is connected to the coil 14 through the terminal 16 and the connector (harness) 13.
A current corresponding to the signal from 4 is supplied. The energization of the coil 14 energizes the solenoid 11, and the energized solenoid 11 causes the solenoid valve 10 to overcome the spring force of the solenoid valve spring 9 and pull up.
That is, the ball 27 and the solenoid valve 10 function as an actuator that opens the orifice 25.

【0025】また、ソレノイド式動弁機構65の上部に
はスリーブナット46から延び出した燃料戻りパイプ1
2が配設されている。燃料戻りパイプ12はソレノイド
11の外周に形成される通路を通じて中空室63に連通
されている。従って、バランスチャンバ35内に供給さ
れている高圧燃料は、ソレノイドバルブ10と一体のボ
ール27がオリフィス25を開放することによって、バ
ランスチャンバ35から燃料路26、オリフィス25及
び中空室63を通じて燃料戻りパイプ12へ排出され
る。即ち、アクチュエータを構成するソレノイド式動弁
機構65が作動すると、開閉弁を構成するボール27が
オリフィス25を開放し、バランスチャンバ35内の燃
料圧は、排出路を構成する燃料路26、オリフィス2
5、中空室63及び燃料戻しパイプ12を通じて解除さ
れる。
The fuel return pipe 1 extending from the sleeve nut 46 is provided above the solenoid valve mechanism 65.
2 are provided. The fuel return pipe 12 communicates with the hollow chamber 63 through a passage formed on the outer circumference of the solenoid 11. Therefore, the high pressure fuel supplied into the balance chamber 35 is supplied from the balance chamber 35 through the fuel passage 26, the orifice 25 and the hollow chamber 63 by the ball 27 integrated with the solenoid valve 10 opening the orifice 25. It is discharged to 12. That is, when the solenoid valve mechanism 65 that constitutes the actuator operates, the ball 27 that constitutes the on-off valve opens the orifice 25, and the fuel pressure in the balance chamber 35 is changed to the fuel passage 26 that constitutes the discharge passage and the orifice 2.
5, released through the hollow chamber 63 and the fuel return pipe 12.

【0026】この燃料噴射装置において、ニードル弁3
による噴孔50を閉鎖するリターン作動は、コントロー
ルピストン2の下部に固定されたリテーナ39とホルダ
本体1の中央貫通孔47内の段部43に係止して固定さ
れたリテーナ53との間に配設されたリターンスプリン
グ28によって行われる。コントロールピストン2の下
部に固定されたリテーナ39は、ホルダ本体1の中央貫
通孔47の段部62より下方の大径部に対応する位置に
なるように設定されている。
In this fuel injection device, the needle valve 3
The return operation for closing the injection hole 50 by means of between the retainer 39 fixed to the lower part of the control piston 2 and the retainer 53 fixed to the step portion 43 in the central through hole 47 of the holder body 1 is performed. This is performed by the return spring 28 provided. The retainer 39 fixed to the lower portion of the control piston 2 is set at a position corresponding to a large diameter portion below the step portion 62 of the central through hole 47 of the holder body 1.

【0027】この発明による燃料噴射装置は、上記のよ
うに構成されており、次のように作動する。この燃料噴
射装置では、ソレノイド式動弁機構65が付勢されてお
らず、ソレノイドバルブ10とボール27とがソレノイ
ドスプリング9のばね力で下方へ押し付けられ、オリフ
ィス25はボール27によって閉鎖されている。この状
態で、コモンレール29からの高圧燃料は燃料入口プラ
グ5を通じて燃料入口49に供給されている。燃料入口
49から高圧燃料の一部は、供給穴17、環状チャンバ
18及びオリフィス24を通じてバランスチャンバ35
に供給される。また、燃料入口49から高圧燃料の一部
は、供給穴6を通じてコントロールピストン2とニード
ル弁3の周囲に形成された燃料チャンバ37,56に供
給され、燃料チャンバ37,56及びニードル弁3の外
周のノズル本体4との間に形成される隙間52に高圧燃
料が充満している。燃料チャンバ37に充填された高圧
燃料は、シール部材30によって密封されている。
The fuel injection device according to the present invention is constructed as described above and operates as follows. In this fuel injection device, the solenoid valve mechanism 65 is not biased, the solenoid valve 10 and the ball 27 are pressed downward by the spring force of the solenoid spring 9, and the orifice 25 is closed by the ball 27. . In this state, the high pressure fuel from the common rail 29 is supplied to the fuel inlet 49 through the fuel inlet plug 5. A portion of the high pressure fuel from the fuel inlet 49 passes through the supply hole 17, the annular chamber 18 and the orifice 24, and the balance chamber 35.
Is supplied to. Further, a part of the high-pressure fuel from the fuel inlet 49 is supplied to the fuel chambers 37 and 56 formed around the control piston 2 and the needle valve 3 through the supply hole 6, and the outer periphery of the fuel chamber 37 and 56 and the needle valve 3. The high pressure fuel is filled in the gap 52 formed between the nozzle body 4 and the nozzle body 4. The high pressure fuel filled in the fuel chamber 37 is sealed by the seal member 30.

【0028】ソレノイドバルブ10及びボール27によ
ってオリフィス25が閉鎖されている時には、供給穴1
7及びオリフィス24を通じて供給されたバランスチャ
ンバ35内の高圧燃料はコントロールピストン2の上面
にその燃料圧が付与され、コントロールピストン2を下
方へ押し下げる押圧力として作用する。また、リターン
スプリング28のばね力は弁体を押し下げるばね力とし
て作用する。一方、ノズル本体4の噴孔50に着座して
噴孔50を開閉するニードル弁3の先端のテーパ面にか
かる燃料圧は、弁体を上昇させる力として作用する。言
い換えれば、コントロールピストン2とニードル弁3と
から成る弁体は、弁体にかかる燃料圧で上昇して噴孔5
0を開放できる構造に構成されるが、この実施例では、
ノズル本体4の噴孔50に着座して噴孔50を開閉する
ニードル弁3の先端のテーパ面にかかる燃料圧が、リタ
ーンスプリング28のばね力とコントロールピストン2
の上面にかかるバランスチャンバ35の燃料圧との総和
より大きくなって上昇させられる。
When the orifice 25 is closed by the solenoid valve 10 and the ball 27, the supply hole 1
7 and the high pressure fuel in the balance chamber 35 supplied through the orifice 24, the fuel pressure is applied to the upper surface of the control piston 2 and acts as a pressing force for pushing the control piston 2 downward. Further, the spring force of the return spring 28 acts as a spring force that pushes down the valve body. On the other hand, the fuel pressure applied to the taper surface of the tip of the needle valve 3 that is seated in the injection hole 50 of the nozzle body 4 to open and close the injection hole 50 acts as a force to raise the valve body. In other words, the valve body composed of the control piston 2 and the needle valve 3 rises due to the fuel pressure applied to the valve body, and the injection hole 5
Although the structure is such that 0 can be opened, in this embodiment,
The fuel pressure applied to the taper surface of the tip of the needle valve 3 which is seated in the injection hole 50 of the nozzle body 4 and opens and closes the injection hole 50 depends on the spring force of the return spring 28 and the control piston 2.
Is larger than the sum total of the fuel pressure of the balance chamber 35 applied to the upper surface of the.

【0029】そこで、コントロールユニット34からの
指令でソレノイド式動弁機構65のコイル14に通電さ
れると、付勢されたソレノイド11によってソレノイド
バルブ10及びボール27が持ち上げられ、オリフィス
25が開放する。オリフィス25が開放すると、バラン
スチャンバ35内の高圧燃料が燃料路26、オリフィス
25を通じて中空室63に排出され、次いで、中空室6
3から燃料戻りパイプ12を通じて燃料タンクへ戻され
る。バランスチャンバ35内の高圧燃料が排出される
と、ニードル弁3はその先端のテーパ面に作用する押し
上げる押圧力がリターンスプリング28の力に打ち勝っ
て上昇し、コントロールピストン2に軸方向に固定され
ているニードル弁3が上昇し、噴孔50が開放して燃焼
室(図示せず)への燃料噴射が行われる。
Then, when the coil 14 of the solenoid valve mechanism 65 is energized by a command from the control unit 34, the solenoid 11 which is energized lifts the solenoid valve 10 and the ball 27, and the orifice 25 is opened. When the orifice 25 is opened, the high pressure fuel in the balance chamber 35 is discharged into the hollow chamber 63 through the fuel passage 26 and the orifice 25, and then the hollow chamber 6 is discharged.
3 is returned to the fuel tank through the fuel return pipe 12. When the high-pressure fuel in the balance chamber 35 is discharged, the push-up force acting on the tapered surface of the needle valve 3 overcomes the force of the return spring 28 and rises, and the needle valve 3 is fixed to the control piston 2 in the axial direction. The needle valve 3 is raised, the injection hole 50 is opened, and fuel is injected into the combustion chamber (not shown).

【0030】次いで、コントロールユニット34からの
指令でソレノイド式動弁機構65のコイル14への通電
が絶たれると、ソレノイド11への付勢が絶たれ、バル
ブスプリング9のばね力でソレノイドバルブ10とボー
ル27とが下降し、ボール27によってオリフィス25
を閉鎖する。オリフィス25が閉鎖すると、コモンレー
ル29からの高圧燃料が燃料入口49、供給穴17、環
状チャンバ18及びオリフィス24を通じてバランスチ
ャンバ35に供給され、高圧燃料が再びバランスチャン
バ35内に溜められ、バランスチャンバ35内の高圧燃
料は再びコントロールピストン2に固定されたボール7
0の上面に作用してコントロールピストン2を押し下
げ、ニードル弁3が噴孔50を閉鎖し、噴孔50からの
燃料噴射が終了する。この燃料噴射装置は、上記の作動
を繰り返して燃焼室へ燃料を間欠的に噴射させることが
できる。
Next, when the coil 14 of the solenoid valve mechanism 65 is de-energized by a command from the control unit 34, the solenoid 11 is de-energized and the spring force of the valve spring 9 causes the solenoid valve 10 to operate. The ball 27 descends and the ball 27 causes the orifice 25
To close. When the orifice 25 is closed, the high-pressure fuel from the common rail 29 is supplied to the balance chamber 35 through the fuel inlet 49, the supply hole 17, the annular chamber 18 and the orifice 24, and the high-pressure fuel is stored in the balance chamber 35 again, and the balance chamber 35 The high-pressure fuel inside the ball is fixed to the control piston 2 again.
Acting on the upper surface of 0, the control piston 2 is pushed down, the needle valve 3 closes the injection hole 50, and the fuel injection from the injection hole 50 ends. This fuel injection device can intermittently inject fuel into the combustion chamber by repeating the above operation.

【0031】次に、図3及び図4を参照して、この燃料
噴射装置の別の実施例を説明する。図3はこの発明によ
る燃料噴射装置の別の実施例を示す断面図、及び図4は
図3の燃料噴射装置の要部を示す断面図である。この実
施例は、上記実施例と比較してバランスチャンバ35へ
燃料を供給する構造が相違する以外は、同一の構成を有
し、同様に作用するものであるので、重複する説明はこ
こでは省略する。
Next, another embodiment of this fuel injection device will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the fuel injection device according to the present invention, and FIG. 4 is a sectional view showing a main part of the fuel injection device of FIG. This embodiment has the same configuration and operates in the same manner except that the structure for supplying the fuel to the balance chamber 35 is different from that of the above-mentioned embodiment, and therefore duplicated description will be omitted here. To do.

【0032】この燃料噴射装置では、特に、バランスチ
ャンバ35は、コントロールピストン2の外周面とコン
トロールスリーブ7の壁面との間の摺動クリアランス7
1及びボール70とコントロールスリーブ7との間の摺
動クリアランス72を通じて燃料チャンバ37と連通し
ている。更に、コントロールスリーブ7には、コントロ
ールスリーブ7の上面に通じるオリフィス25及び燃料
路26とが形成されていが、上記実施例で設けているバ
ランスチャンバ35に高圧燃料を供給する供給路を構成
するオリフィス24、環状チャンバ18及び供給穴17
は形成されおらず、また、シール部材33も設けられて
いない。バランスチャンバ35は、コントロールピスト
ン2が貫通した燃料を溜めるホルダ本体1内に形成され
た燃料チャンバ37から高圧燃料が供給され、その燃料
圧によってコントロールピストン2のリフトを制御する
機能を有している。
In this fuel injection device, in particular, the balance chamber 35 has a sliding clearance 7 between the outer peripheral surface of the control piston 2 and the wall surface of the control sleeve 7.
1 and the ball 70 and the control sleeve 7 are in communication with the fuel chamber 37 through a sliding clearance 72. Further, the control sleeve 7 is provided with an orifice 25 and a fuel passage 26 which communicate with the upper surface of the control sleeve 7. The orifice which constitutes a supply passage for supplying the high pressure fuel to the balance chamber 35 provided in the above embodiment. 24, annular chamber 18 and feed hole 17
Is not formed, and the seal member 33 is not provided. The balance chamber 35 is supplied with high-pressure fuel from a fuel chamber 37 formed in the holder body 1 for accumulating the fuel that the control piston 2 penetrates, and has a function of controlling the lift of the control piston 2 by the fuel pressure. .

【0033】この燃料噴射装置は、上記のように、コン
トロールスリーブ7及びホルダ本体1に高圧燃料をバラ
ンスチャンバ35に供給する供給路が形成されておら
ず、コントロールピストン2とコントロールスリーブ7
との間の摺動クリアランス71及びコントロールスリー
ブ7とボール70との間の摺動クリアランス72を通じ
て燃料チャンバ37から高圧燃料がバランスチャンバ3
5に供給されるように構成されていることである。コン
トロールスリーブ7とコントロールピストン2に固定さ
れたボール70との間に形成された摺動クリアランス7
2は、燃料チャンバ37からバランスチャンバ35への
燃料供給量に応じて予め決められた適正な所定量に設定
されている。即ち、コモンレール29からの高圧燃料
は、燃料入口プラグ5を通じて燃料入口49に供給さ
れ、次いで、燃料入口49から供給穴6を通じてコント
ロールピストン2とニードル弁3の周囲に形成された燃
料チャンバ37,56及びニードル弁3の外周のノズル
本体4との間に形成される隙間52に充満される。一
方、バランスチャンバ35内には、高圧燃料が燃料チャ
ンバ37からコントロールスリーブ7とコントロールピ
ストン2との摺動クリアランス71とコントロールスリ
ーブ7とボール70との摺動クリアランス72を通じて
充満される。燃料チャンバ37に充填された高圧燃料
は、シール部材30によって密封されている。また、燃
料チャンバ37とバランスチャンバ35とは、摺動クリ
アランス71,72によって連通状態に構成されてい
る。
In this fuel injection device, as described above, the control sleeve 7 and the holder body 1 are not provided with the supply passage for supplying the high-pressure fuel to the balance chamber 35, and the control piston 2 and the control sleeve 7 are provided.
The high pressure fuel is transferred from the fuel chamber 37 to the balance chamber 3 through a sliding clearance 71 between the control sleeve 7 and the ball 70.
5 is configured to be supplied. Sliding clearance 7 formed between the control sleeve 7 and the ball 70 fixed to the control piston 2.
2 is set to a proper predetermined amount that is predetermined according to the amount of fuel supplied from the fuel chamber 37 to the balance chamber 35. That is, the high-pressure fuel from the common rail 29 is supplied to the fuel inlet 49 through the fuel inlet plug 5, and then from the fuel inlet 49 through the supply hole 6 to the fuel chambers 37 and 56 formed around the control piston 2 and the needle valve 3. And the gap 52 formed between the outer periphery of the needle valve 3 and the nozzle body 4 is filled. On the other hand, the balance chamber 35 is filled with high-pressure fuel from the fuel chamber 37 through the sliding clearance 71 between the control sleeve 7 and the control piston 2 and the sliding clearance 72 between the control sleeve 7 and the ball 70. The high pressure fuel filled in the fuel chamber 37 is sealed by the seal member 30. Further, the fuel chamber 37 and the balance chamber 35 are configured to communicate with each other by the sliding clearances 71 and 72.

【0034】この実施例では、コントロールピストン2
の上端面75に固着されているボール70等の構造は上
記実施例のものと同様であるが、摺動クリアランス7
1,72とがバランスチャンバ35への高圧燃料の供給
路を構成している。即ち、ボール70の球面とコントロ
ールスリーブ7の中空穴54の壁面との摺動クリアラン
ス72は、燃料チャンバ37からバランスチャンバ35
への燃料供給量に応じて予め決められた所定量に設定さ
れている。従って、コントロールスリーブ7の内壁面と
コントロールピストン2と外周面とで形成される摺動ク
リアランス71は、摺動クリアランス72よりも大きい
流路面積を有すると共に、燃料がバランスチャンバ35
へ流入できる程度に設定されていれば、それらの壁面の
加工に高精度は要求されないものである。
In this embodiment, the control piston 2
The structure of the ball 70 and the like fixed to the upper end surface 75 of the above is similar to that of the above-mentioned embodiment, but the sliding clearance 7
1, 72 form a supply path of high-pressure fuel to the balance chamber 35. That is, the sliding clearance 72 between the spherical surface of the ball 70 and the wall surface of the hollow hole 54 of the control sleeve 7 is from the fuel chamber 37 to the balance chamber 35.
It is set to a predetermined amount that is determined in advance according to the fuel supply amount to the engine. Therefore, the sliding clearance 71 formed by the inner wall surface of the control sleeve 7, the control piston 2, and the outer peripheral surface has a flow passage area larger than that of the sliding clearance 72, and the fuel contains the balance chamber 35.
If it is set so that it can flow into the wall, high precision is not required for machining those wall surfaces.

【0035】[0035]

【発明の効果】この発明による燃料噴射装置は、以上の
ように構成されているので、次のような特有の効果を有
する。即ち、この燃料噴射装置は、コントロールスリー
ブに対するコントロールピストンとの間の摺動クリアラ
ンスの高精度に調整する必要はなく、前記コントロール
スリーブに対する前記コントロールピストンに固定され
たボールの摺動クリアランスを管理するのみであり、摺
動クリアランスの管理が容易で且つ高精度に調整でき、
コントロールピストンのフリクションを大幅に低減で
き、その作動応答性を向上でき、しかもコントロールピ
ストンの製造コストを低減できる。また、前記コントロ
ールピストンと前記ニードル弁とのリフトを制御する前
記バランスチャンバへの燃料供給は、前記コントロール
ピストンと前記ホルダ本体に形成した環状チャンバ、オ
リフィス等の通路を通じて行うことができる。
Since the fuel injection device according to the present invention is constructed as described above, it has the following unique effects. That is, this fuel injection device does not need to adjust the sliding clearance between the control sleeve and the control piston with high accuracy, and only manages the sliding clearance of the ball fixed to the control piston with respect to the control sleeve. It is easy to control the sliding clearance and can be adjusted with high accuracy.
Friction of the control piston can be greatly reduced, its operation response can be improved, and the manufacturing cost of the control piston can be reduced. Further, fuel can be supplied to the balance chamber for controlling the lift between the control piston and the needle valve through a passage such as an annular chamber or an orifice formed in the control piston and the holder body.

【0036】又は、コントロールスリーブと弁体との摺
動クリアランスをバランスチャンバへの高圧燃料の供給
路に構成した場合には、バランスチャンバへの燃料供給
をコントロールスリーブとコントロールピストン及びそ
れに固定したボールとの間の摺動クリアランスを通じて
行い、バランスチャンバへの供給流量を摺動クリアラン
ス又はコントロールピストンの上面に固定したボールと
コントロールスリーブの壁面とのクリアランスで設定で
きる。その場合には、ホルダ本体やコントロールスリー
ブに別途にオリフィス、環状チャンバ或いは燃料供給通
路を形成する必要がなく、コントロールピストンの加工
で高精度が要求されることがなく、その加工が容易にで
きる。即ち、コントロールピストンの上端面にボールを
固着し、ボールの球面とコントロールスリーブの中空穴
の内壁面との摺動クリアランスによって、燃料チャンバ
からバランスチャンバへの燃料供給量に応じて予め決め
られた所定量に設定するだけであり、ボールとコントロ
ールピストンとの間の隙間の管理が容易になり、コント
ロールピストンを高精度に加工する必要がなくなり、ク
リアランスの管理が極めて容易になり、加工コストを低
減し、生産性を向上できる。
Alternatively, when the sliding clearance between the control sleeve and the valve body is formed in the high pressure fuel supply path to the balance chamber, the fuel supply to the balance chamber is performed by the control sleeve, the control piston, and the ball fixed to the control sleeve. The flow rate supplied to the balance chamber can be set by the sliding clearance or the clearance between the ball fixed to the upper surface of the control piston and the wall surface of the control sleeve. In that case, it is not necessary to separately form an orifice, an annular chamber, or a fuel supply passage in the holder main body or the control sleeve, and high precision is not required in the processing of the control piston, and the processing can be facilitated. That is, the ball is fixed to the upper end surface of the control piston, and the position determined in advance according to the fuel supply amount from the fuel chamber to the balance chamber is determined by the sliding clearance between the spherical surface of the ball and the inner wall surface of the hollow hole of the control sleeve. Since it is only set to a fixed amount, the gap between the ball and the control piston can be easily managed, the control piston does not need to be machined with high precision, the clearance can be managed very easily, and the machining cost can be reduced. , Productivity can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明による燃料噴射装置の一実施例を示す
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of a fuel injection device according to the present invention.

【図2】図1の燃料噴射装置の一実施例を示す要部の断
面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of essential parts showing an embodiment of the fuel injection device of FIG.

【図3】この発明による燃料噴射装置の別の実施例を示
す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the fuel injection device according to the present invention.

【図4】図3の燃料噴射装置の一実施例を示す要部の断
面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part showing an embodiment of the fuel injection device of FIG.

【図5】従来の燃料噴射装置におけるバランスチャンバ
への燃料供給通路の領域の一例を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of a region of a fuel supply passage to a balance chamber in a conventional fuel injection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ホルダ本体 2 コントロールピストン 3 ニードル弁 4 ノズル本体 7 コントロールスリーブ 18 環状チャンバ 24,25 オリフィス 35 バランスチャンバ 37,56 燃料チャンバ 38 接続部材 50 噴孔 54 中空穴 70 ボール 71,72 摺動クリアランス 73,74 固着部 75 上端面 76 凹部 1 Holder Main Body 2 Control Piston 3 Needle Valve 4 Nozzle Main Body 7 Control Sleeve 18 Annular Chamber 24, 25 Orifice 35 Balance Chamber 37, 56 Fuel Chamber 38 Connection Member 50 Injection Hole 54 Hollow Hole 70 Ball 71, 72 Sliding Clearance 73, 74 Fixed part 75 Upper end surface 76 Recess

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃料を噴射する噴孔を備えた本体内を往
復動し且つ燃料圧で前記噴孔を開放する弁体、該弁体が
貫通した燃料を溜める前記本体内の前記弁体の回りに形
成された燃料チャンバ、前記本体に固定されたコントロ
ールスリーブの中空穴に形成され且つ供給路を通じて供
給された燃料圧によって前記弁体のリフトを制御するバ
ランスチャンバ、及び該バランスチャンバ内の燃料圧を
解放する排出路を開閉する開閉弁を駆動するアクチュエ
ータを具備し、前記弁体は前記バランスチャンバ側に端
面が位置する前記燃料チャンバを貫通するコントロール
ピストンと該コントロールピストンに連結された前記噴
孔を開閉するニードル弁とから成り、前記コントロール
ピストンの上端面には前記コントロールスリーブに対す
る前記コントロールピストンの摺動クリアランスを調整
するボールが固着されていることを特徴とする内燃機関
の燃料噴射装置。
1. A valve body which reciprocates in a main body having an injection hole for injecting fuel and opens the injection hole by fuel pressure, and a valve body in the main body for accumulating fuel which the valve body penetrates. A fuel chamber formed around the balance chamber, a balance chamber formed in a hollow hole of a control sleeve fixed to the main body, and controlling a lift of the valve body by a fuel pressure supplied through a supply passage, and a fuel in the balance chamber. An actuator for driving an on-off valve for opening and closing a discharge passage for releasing pressure is provided, wherein the valve body penetrates the fuel chamber whose end surface is located on the balance chamber side and the injection piston connected to the control piston. A needle valve for opening and closing the hole, and the control piston for the control sleeve is provided on the upper end surface of the control piston. A fuel injection device for an internal combustion engine, wherein a ball for adjusting a sliding clearance of a piston is fixed.
【請求項2】 前記バランスチャンバへ燃料を供給する
前記供給路は、前記ホルダ本体と前記コントロールスリ
ーブとの間に形成され且つ燃料供給源に通じる環状チャ
ンバと、該環状チャンバに連通し且つ前記コントロール
スリーブに形成された前記バランスチャンバに開口する
オリフィスとで形成されていることを特徴とする請求項
1に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
2. The supply passage for supplying fuel to the balance chamber, the annular chamber being formed between the holder body and the control sleeve and communicating with a fuel supply source; and the control chamber communicating with the annular chamber. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the fuel injection device is formed by an orifice formed in a sleeve and opening in the balance chamber.
【請求項3】 前記バランスチャンバへ燃料を供給する
前記供給路は、前記コントロールスリーブの前記中空穴
の壁面と前記コントロールピストンに固定された前記ボ
ールの球面との間の摺動クリアランスで形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射
装置。
3. The supply passage for supplying fuel to the balance chamber is formed by a sliding clearance between a wall surface of the hollow hole of the control sleeve and a spherical surface of the ball fixed to the control piston. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein:
【請求項4】 前記コントロールスリーブと前記ボール
との間に形成された前記摺動クリアランスは前記燃料チ
ャンバから前記バランスチャンバへの燃料供給量に応じ
て予め決められた所定量に設定されていることを特徴と
する請求項3に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
4. The sliding clearance formed between the control sleeve and the ball is set to a predetermined amount that is predetermined according to the amount of fuel supplied from the fuel chamber to the balance chamber. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein
【請求項5】 前記ボールが着座する前記コントロール
ピストンの前記端面はその中央が凹部に形成され、前記
コントロールピストンの軸芯上に前記ボールの中心が位
置するように前記コントロールピストンと前記ボールと
が固着されていることを特徴とする請求項3又は4に記
載の内燃機関の燃料噴射装置。
5. The end face of the control piston on which the ball is seated is formed with a recess at the center thereof, and the control piston and the ball are arranged such that the center of the ball is located on the axis of the control piston. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the fuel injection device is fixed.
【請求項6】 前記コントロールピストンの端面は前記
バランスチャンバに露出し、前記ニードル弁は前記コン
トロールピストンに端面を互いに突き当てた状態で接続
部材で連結されていることを特徴とする請求項1〜5の
いずれかに記載の内燃機関の燃料噴射装置。
6. The end surface of the control piston is exposed to the balance chamber, and the needle valve is connected to the control piston by connecting members with the end surfaces abutting each other. 5. The fuel injection device for an internal combustion engine according to any one of 5 above.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100495172B1 (en) * 2001-07-16 2005-06-13 가부시키가이샤 봇슈오토모티브시스템 Control structure for nozzle needle in fuel injection valve
JP2011089489A (en) * 2009-10-23 2011-05-06 Denso Corp Fuel injection valve

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