JPH10103176A - Liquid injection device - Google Patents

Liquid injection device

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Publication number
JPH10103176A
JPH10103176A JP8254111A JP25411196A JPH10103176A JP H10103176 A JPH10103176 A JP H10103176A JP 8254111 A JP8254111 A JP 8254111A JP 25411196 A JP25411196 A JP 25411196A JP H10103176 A JPH10103176 A JP H10103176A
Authority
JP
Japan
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pressure
liquid
fuel
injection
chamber
Prior art date
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Pending
Application number
JP8254111A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiminaga Otome
公修 乙▲め▼
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.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Priority to JP8254111A priority Critical patent/JPH10103176A/en
Publication of JPH10103176A publication Critical patent/JPH10103176A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid injection device wherein an impact pressure wave is generated in a liquid, this impact high pressure wave is effectively propagated in the liquid, damping of the high pressure wave is suppressed as small as possible in the liquid, the pressure wave is propagated to an injection hole, by this energy, the liquid can be injected. SOLUTION: A device comprises a pressure chamber 32 communicating with a liquid supply source to be arranged in the downward, injection hole for injecting a liquid, injection passage 15a guiding the liquid horizontally or downward from a pressure chamber to this injection hole, plunger 152 giving an impact pressure to the liquid in the pressure chamber, and an impact high pressure generating means having a high pressure generating source 17 comprising an electrostriction element 73 or a magnetostriction element driving this plunger. A valve means, constituted so as to be opened in the point of time leading of the impact pressure propagated through the liquid in the injection passage, is arranged in the vicinity of the injection hole, a propagation route of a high pressure wave generated from the high pressure generating source is made direct or reflected, to be directed to an opening part 33 in a pressure chamber side end part of the injection passage.

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】本発明は、衝撃的高圧により
液体を噴射する液体噴射装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a liquid ejecting apparatus for ejecting a liquid by an impact high pressure.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関の燃焼室に燃料を供給するため
の燃料供給ポンプが特開平8−82266号公報に記載
されている。この公報記載の燃料供給ポンプは、圧電素
子を用いて容積型ポンプを構成したものであり、円筒状
シリンダ内に圧電素子(PZTアクチュエータ)により
駆動されるピストンを設け、ピストン押圧面側のシリン
ダ内部を加圧室とし、ピストンの対向面側の円筒端部に
燃料導入ポートと燃料吐出ポートの2つのポートを開口
させ、両ポートにはともに逆止弁を設けた構成である。
2. Description of the Related Art A fuel supply pump for supplying fuel to a combustion chamber of an internal combustion engine is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-82266. In the fuel supply pump described in this publication, a positive displacement pump is formed using a piezoelectric element. A piston driven by a piezoelectric element (PZT actuator) is provided in a cylindrical cylinder, and the inside of the cylinder on the piston pressing surface side is provided. Is a pressurizing chamber, two ports, a fuel introduction port and a fuel discharge port, are opened at the cylindrical end on the side facing the piston, and both ports are provided with check valves.

【0003】このような構成において、圧電素子への電
圧印加によりその体積を変化させてピストンを駆動しこ
れを加圧室側に移動させ、加圧室の容積を変化させて加
圧室内の燃料圧力を上昇させ、燃料を吐出ポートから押
出すものである。このようにして、ピストン移動量、即
ち電圧に応じた圧電素子の定常的な体積変化量に応じて
加圧室内燃料の圧力が上昇し、この昇圧燃料は吐出ポー
トの逆止弁を通過して押出され、燃料パイプを介して高
圧インジェクタに供給される。
In such a configuration, the volume is changed by applying a voltage to the piezoelectric element to drive a piston to move the piston to the pressurizing chamber side, thereby changing the volume of the pressurizing chamber to change the fuel in the pressurizing chamber. The pressure is increased and the fuel is pushed out from the discharge port. Thus, the pressure of the pressurized chamber fuel increases according to the piston movement amount, that is, the steady volume change amount of the piezoelectric element according to the voltage, and this pressurized fuel passes through the check valve of the discharge port. It is extruded and supplied to a high-pressure injector via a fuel pipe.

【0004】上記公報記載の技術によれば、圧電素子へ
駆動信号が入力されてから実際に圧電素子が体積変化し
て必要な圧力に達するまでのタイムラグを考慮してイン
ジェクタの駆動信号を制御することにより、圧電素子の
体積変化後の定常状態になった変化量に基づく圧力上昇
に正確に対応させてインジェクタを制御し、噴射特性の
向上を図っている。
According to the technique disclosed in the above publication, the drive signal of the injector is controlled in consideration of the time lag from when the drive signal is input to the piezoelectric element to when the piezoelectric element actually changes in volume and reaches a required pressure. Thus, the injector is controlled in accordance with the pressure rise based on the amount of change of the piezoelectric element to a steady state after the volume change, thereby improving the injection characteristics.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧電素
子を駆動する場合、実際には、駆動信号入力直後に大き
な衝撃的圧力波を発生し、これが振動しながら減衰して
定常状態の圧力に達する。この衝撃的圧力波の圧力は圧
電素子の体積変化が定常状態に達したときの圧力よりも
充分に大きいが、過渡的な圧力であるため前述の公報記
載技術を含め従来これを利用した液体噴射技術は開発さ
れていなかった。
However, when the piezoelectric element is driven, a large shock pressure wave is generated immediately after the drive signal is input, and the pressure wave is attenuated while oscillating to reach a steady state pressure. The pressure of the shock pressure wave is sufficiently larger than the pressure when the volume change of the piezoelectric element reaches a steady state, but since it is a transient pressure, the liquid ejection using the conventional technology including the technology described in the above-mentioned publication is performed. The technology had not been developed.

【0006】しかも、上記公報記載の燃料噴射装置にお
いては、燃料タンクから上位にある高圧燃料ポンプより
下位にある燃料タンクから燃料をフィードポンプにより
汲み上げ、高圧燃料ポンプの燃料加圧室へ燃料を供給し
ている。このため、燃料経路内に空気が混入している場
合、あるいは燃料経路内に燃料蒸気の気泡がある場合、
そのまま燃料加圧室に運ばれてしまう。そのため、仮に
前記公報記載の燃料噴射装置の燃料供給ポンプの構造に
おいて、この衝撃的な高圧波を利用しようとしてピスト
ンを短時間に移動し加圧しても、燃料加圧室内に空気あ
るいは燃料蒸気の気泡が存在する状態では、空気あるい
は燃料蒸気の気泡が存在する状態では空気あるいは燃料
蒸気の気泡が圧縮されてしまい、燃料大きく昇圧するこ
とが不可能となってしまう。
Moreover, in the fuel injection device described in the above publication, fuel is pumped up from a fuel tank located below the high-pressure fuel pump located above the fuel tank by a feed pump, and supplied to the fuel pressurizing chamber of the high-pressure fuel pump. doing. Therefore, when air is mixed in the fuel path, or when there is a bubble of fuel vapor in the fuel path,
It is transported to the fuel pressurization chamber as it is. Therefore, in the structure of the fuel supply pump of the fuel injection device described in the above publication, even if the piston is moved and pressurized in a short time in order to utilize the shocking high-pressure wave, air or fuel vapor is injected into the fuel pressurized chamber. In a state where air bubbles are present, in a state where air or fuel vapor bubbles are present, air or fuel vapor bubbles are compressed, and it becomes impossible to greatly increase the pressure of the fuel.

【0007】本発明においては、液体噴射装置において
液体供給路中に空気が混入している場合、あるいは液体
供給路中に液体蒸気の気泡がある場合でも、少なくとも
装置停止中に空気および液体蒸気の気泡が液体供給路中
より除去可能とし、衝撃的な高圧波を有効に利用した液
体噴射装置を提供することを目的とする。
In the present invention, even when air is mixed in the liquid supply path in the liquid ejecting apparatus, or when there is a bubble of liquid vapor in the liquid supply path, at least when the apparatus is stopped, the air and liquid vapor are generated. It is an object of the present invention to provide a liquid ejecting apparatus that enables bubbles to be removed from a liquid supply path and effectively uses a shocking high-pressure wave.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明においては、液体供給源と連通し下方に配置
される加圧室と、前記液体を噴射するための噴射孔と、
この噴射孔に前記加圧室から水平あるいは下方に液体を
導く噴射通路と、前記加圧室内の液体に衝撃圧を付与す
るプランジャおよびこれを駆動する電歪素子または磁歪
素子からなる高圧発生源を有する衝撃的高圧発生手段と
を具備し、前記噴射通路内の液体を介して伝播した衝撃
圧が到達した時点で開となるように構成された弁手段を
前記噴射孔近傍に配置し、前記高圧発生源から発生する
高圧波の伝播経路を、直接または反射させて、前記噴射
通路の加圧室側端部の開口部に向けたことを特徴とする
液体噴射装置を提供する。
According to the present invention, there is provided, in accordance with the present invention, a pressurizing chamber which is communicated with a liquid supply source and is disposed below, a jetting hole for jetting the liquid,
An injection passage for guiding the liquid horizontally or downward from the pressurized chamber to the injection hole, a plunger for applying an impact pressure to the liquid in the pressurized chamber, and a high-pressure generation source including an electrostrictive element or a magnetostrictive element for driving the plunger And a valve means configured to be opened when the impact pressure propagated through the liquid in the injection passage reaches, and disposed near the injection hole. A liquid ejecting apparatus characterized in that a propagation path of a high-pressure wave generated from a generation source is directed directly or reflected to an opening at an end of the ejection passage on the side of a pressurizing chamber.

【0009】上記構成によれば、例えば圧電素子に電圧
を印加したときに発生する高圧波をロスなく確実に液体
に付与することができ、高圧波発生用のエネルギーが有
効に液体噴射のエネルギーとして利用される。また、加
圧室内で高圧波を反射させて進路を屈曲させることによ
り、高圧発生源のレイアウトの自由度が高まる。本発明
では、このような高圧波を減衰させずに噴射通路内を伝
播させることができ、途中のエネルギー損失を少なくす
ることができる。噴射孔に到達した高圧波のエネルギー
は、小面積の噴射孔で圧力がさらに高まり液体の運動エ
ネルギーに変換され噴射孔から液体が噴射される。
According to the above configuration, for example, a high-pressure wave generated when a voltage is applied to the piezoelectric element can be reliably applied to the liquid without loss, and the energy for generating the high-pressure wave can be effectively used as the energy for liquid ejection. Used. In addition, by reflecting the high-pressure wave in the pressurizing chamber to bend the course, the degree of freedom in the layout of the high-voltage generating source is increased. In the present invention, such a high-pressure wave can be propagated in the injection passage without being attenuated, and energy loss on the way can be reduced. The energy of the high-pressure wave that has reached the injection hole is further increased in pressure by the injection hole having a small area, converted into kinetic energy of the liquid, and the liquid is injected from the injection hole.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】好ましい実施の形態においては、
前記衝撃的高圧発生手段の動作時および非作動時とも
に、前記噴射孔近傍の弁手段上流側から前記噴射通路の
加圧室側端部までの噴射通路は全域にわたって常に開放
状態であることを特徴としている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In a preferred embodiment,
The injection passage from the upstream side of the valve means in the vicinity of the injection hole to the end of the injection passage on the side of the pressurizing chamber is always open throughout the operation and non-operation of the shocking high pressure generating means. And

【0011】この構成によれば、噴射通路内には噴射孔
の弁手段以外には入口部を含めその全長にわたって管路
を閉じる例えば逆止弁等が設けられず通路内は常に開放
状態であるため、高圧波のエネルギー損失が抑えられ
る。
According to this structure, for example, a check valve or the like which closes the entire length of the pipe including the inlet portion is not provided in the injection passage other than the valve means of the injection hole, and the inside of the passage is always open. Therefore, the energy loss of the high-pressure wave can be suppressed.

【0012】別の好ましい実施の形態においては、前記
加圧室に臨んで、前記噴射通路の端部および前記液体供
給源への連通路が開口し、前記衝撃的高圧発生手段の衝
撃圧付与面に対向する側の加圧室壁面には、前記噴射通
路の端部のみを開口させたことを特徴としている。
In another preferred embodiment, an end of the injection passage and a communication passage to the liquid supply source are open facing the pressurizing chamber, and an impact pressure applying surface of the impact high pressure generating means is provided. Only the end of the injection passage is opened on the wall of the pressurizing chamber on the side opposite to.

【0013】この構成によれば、衝撃的高圧波の進行方
向となる高圧発生手段の衝撃圧付与面に対向する面に
は、噴射通路のみが開口し、燃料等の液体導入通路は高
圧波の進行方向の側面あるいは背面に設けられるため、
高圧波のエネルギーは有効に噴射通路内を伝播して噴射
孔に到達する。
According to this structure, only the injection passage is opened on the surface of the high-pressure generating means facing the shock pressure applying surface in the direction of travel of the shocking high-pressure wave, and the liquid introduction passage for fuel or the like is provided with the high-pressure wave. Because it is provided on the side or back in the direction of travel,
The energy of the high-pressure wave effectively propagates in the injection passage and reaches the injection hole.

【0014】さらに別の好ましい実施の形態によれば、
前記弁手段は、前記噴射孔を境にして噴射通路側の液体
圧力から、噴射する空間側の液体圧力を引いた値が所定
値以下の場合に閉となるとともに、この弁手段に液体の
衝撃的高圧が到達作用することにより開となるように構
成したことを特徴としている。
According to yet another preferred embodiment,
The valve means closes when a value obtained by subtracting the liquid pressure on the side of the injection space from the liquid pressure on the side of the injection passage from the injection hole as a boundary is equal to or less than a predetermined value. It is characterized in that it is configured to be opened by the arrival of a target high pressure.

【0015】この構成によれば、噴射孔の弁手段は、弁
前後の圧力差が小さいときには閉状態であり、圧力差が
所定値を超えると開となって、圧力差に応じた噴射速度
で、高圧波の持続時間だけ液体を噴射することができ
る。
According to this configuration, the valve means of the injection hole is in a closed state when the pressure difference between the front and rear of the valve is small, and is opened when the pressure difference exceeds a predetermined value, so that the injection speed is adjusted according to the pressure difference. The liquid can be ejected for the duration of the high pressure wave.

【0016】別の好ましい実施の形態によれば、前記弁
手段は、この弁手段に液体の衝撃的高圧が到達するタイ
ミングで弁を開とする弁開閉駆動手段を備えたことを特
徴としている。
According to another preferred embodiment, the valve means is provided with a valve opening / closing drive means for opening the valve at the timing when the high pressure of the liquid reaches the valve means.

【0017】この構成によれば、噴射孔の弁手段は弁開
閉駆動手段により開けられ、高圧波のエネルギーはこの
弁を開くために消費されない。したがって、噴射孔にお
いて、衝撃的高圧はそのまま維持され、大きな噴射速度
が得られる。また圧力が高い空間に対し液体を噴射する
ことが可能になる。
According to this configuration, the valve means of the injection hole is opened by the valve opening / closing drive means, and energy of the high-pressure wave is not consumed to open the valve. Therefore, the high impact pressure is maintained at the injection hole, and a high injection speed is obtained. Further, it becomes possible to inject the liquid into the space where the pressure is high.

【0018】別の好ましい実施の形態においては、前記
噴射通路を、その加圧室側端部から噴射孔方向に断面積
が減少するように形成したことを特徴としている。
In another preferred embodiment, the injection passage is formed so that its cross-sectional area decreases in the direction of the injection hole from its pressurizing chamber side end.

【0019】この構成によれば、噴射通路を伝播する高
圧波が、噴射孔に向かって通路断面積が徐々に狭まる部
分を進む間に圧力が高められ、噴射孔においてさらに大
きな噴射速度が得られる。
According to this configuration, the pressure of the high-pressure wave propagating in the injection passage is increased while traveling toward a portion where the cross-sectional area of the passage is gradually narrowed toward the injection hole, so that a higher injection speed can be obtained in the injection hole. .

【0020】好ましい実施の形態においては、前記液体
噴射装置は、被印刷物にインクを供給するためにインク
を噴射する印刷装置のインク噴射手段として使用された
ことを特徴としている。
In a preferred embodiment, the liquid ejecting apparatus is used as an ink ejecting unit of a printing apparatus which ejects ink to supply ink to a printing substrate.

【0021】このような印刷装置のインク噴射手段とし
て用いることにより、インク噴射が、衝撃的高圧を利用
するので噴射速度を大きくすることができ、印刷速度を
速くすることができる。また、噴射孔近傍に弁手段が備
るため、インクの切れがよくなり、印刷の滲みを防止す
ることができる。また、噴射孔と印刷面との間の距離を
大きくすれば、インクの噴射速度が大きいため微粒化が
促進され、広い面をむらなく印刷できる。さらに、この
ような噴射孔と印刷面との間の距離を制御しながら、被
印刷物を噴射方向に対し直角方向に移動すれば、印刷の
むらや滲みのない状態で印刷の幅を制御することができ
る。
By using the ink jetting means of such a printing apparatus, the jetting speed can be increased and the printing speed can be increased since the ink jetting utilizes an impulsively high pressure. In addition, since the valve means is provided in the vicinity of the ejection hole, the ink can be cut more easily, and bleeding of printing can be prevented. In addition, if the distance between the ejection holes and the printing surface is increased, the atomization speed is increased due to the high ejection speed of the ink, so that a wide surface can be printed evenly. Furthermore, by moving the substrate in a direction perpendicular to the ejection direction while controlling the distance between the ejection hole and the printing surface, it is possible to control the width of the printing without unevenness or bleeding of the printing. it can.

【0022】別の好ましい実施の形態においては、前記
液体噴射装置は、ボイラーの燃焼室に燃料を供給する燃
料噴射手段として使用されたことを特徴としている。
In another preferred embodiment, the liquid injection device is used as fuel injection means for supplying fuel to a combustion chamber of a boiler.

【0023】このようなボイラーの燃料噴射手段におい
ては、衝撃的高圧により燃料を噴射するので、燃料の噴
射速度が大きくなり、燃料が充分に微粒化する。したが
って、重油等の低揮発性の燃料であっても確実な燃焼が
可能になり、すすの発生を少なくして熱効率を高めるこ
とができる。
In the fuel injection means of such a boiler, the fuel is injected by an impulsively high pressure, so that the injection speed of the fuel is increased and the fuel is sufficiently atomized. Therefore, reliable combustion can be performed even with a low-volatility fuel such as heavy oil, soot generation can be reduced, and thermal efficiency can be improved.

【0024】別の好ましい実施の形態においては、前記
液体噴射装置は、内燃機関に潤滑油を供給するために潤
滑油を噴射する内燃機関の潤滑油供給手段として使用さ
れたことを特徴としている。
In another preferred embodiment, the liquid ejecting apparatus is characterized in that the liquid ejecting apparatus is used as a lubricating oil supply means for an internal combustion engine that injects lubricating oil to supply the lubricating oil to the internal combustion engine.

【0025】このように、内燃機関の潤滑油供給手段と
して用いることにより、潤滑油は衝撃的高圧を利用して
噴射されるため、安定して確実な潤滑油供給ができ、円
滑なエンジン駆動が達成される。
As described above, by using the lubricating oil supply means for the internal combustion engine, the lubricating oil is injected by using an impact high pressure, so that the lubricating oil can be supplied stably and reliably, and the smooth engine drive can be performed. Achieved.

【0026】別の好ましい実施の形態においては、前記
液体噴射装置は、内燃機関の吸気系または燃焼室に直接
燃料を噴射する内燃機関の燃料噴射装置として使用され
たことを特徴としている。
In another preferred embodiment, the liquid injector is used as a fuel injector of an internal combustion engine for directly injecting fuel into an intake system or a combustion chamber of the internal combustion engine.

【0027】このように内燃機関の燃料噴射装置として
用いることにより、燃料は衝撃的高圧を利用して噴射さ
れるので、燃焼室内が高圧になっても燃料を噴射するこ
とができる。したがって、ガソリンエンジンにおいて
は、圧縮行程終期の点火直前まで燃料噴射可能になり、
またディーゼルエンジンのように燃焼継続中の高圧の燃
焼室にも燃料を確実に噴射することができる。この場
合、燃料噴射速度が大きくなることにより、燃料が微粒
化し、燃料が確実に気化するので、未燃焼成分の発生が
抑制され、排気浄化性がよくなる。
By using the fuel injection device of the internal combustion engine as described above, the fuel is injected by using an impulsively high pressure, so that the fuel can be injected even when the pressure in the combustion chamber becomes high. Therefore, in a gasoline engine, fuel can be injected until just before ignition at the end of the compression stroke,
In addition, fuel can be reliably injected into a high-pressure combustion chamber where combustion is continued, such as a diesel engine. In this case, since the fuel injection speed increases, the fuel is atomized, and the fuel is reliably vaporized. Therefore, the generation of unburned components is suppressed, and the exhaust purification performance is improved.

【0028】別の好ましい実施の形態においては、本発
明の液体噴射装置を燃料噴射式内燃機関に搭載したこと
を特徴としている。
Another preferred embodiment is characterized in that the liquid injection device of the present invention is mounted on a fuel injection type internal combustion engine.

【0029】このような内燃機関は、衝撃的高圧を利用
した燃料噴射を行うので、噴射速度を高め微粒化を促進
して、高圧燃焼室内へ確実に燃料を供給することが可能
になる。したがって、2サイクルおよび4サイクルのガ
ソリンエンジンにおける吸気管噴射や筒内噴射だけでな
く、ディーゼルエンジンに対しても充分適用可能にな
り、あらゆる運転状態で確実な燃料噴射が達成され、燃
焼効率が高く未燃ガス成分の発生を抑制して排気エミッ
ションを向上させ、信頼性が高くしかも汎用性の高い燃
料噴射装置が得られる。
Since such an internal combustion engine performs fuel injection using an impulsively high pressure, it is possible to increase the injection speed, promote atomization, and reliably supply fuel to the high-pressure combustion chamber. Accordingly, the present invention can be sufficiently applied not only to the intake pipe injection and the in-cylinder injection in the two-cycle and four-cycle gasoline engines, but also to the diesel engine. The generation of unburned gas components is suppressed to improve exhaust emissions, and a highly reliable and versatile fuel injection device can be obtained.

【0030】[0030]

【実施例】図1は本発明に係る液体噴射装置を適用した
4サイクル内燃機関の構成図である。エンジン1は、燃
焼室上部を構成するシリンダヘッド2と、燃焼室の筒体
を構成するシリンダブロック3と、クランク室を形成す
るオイルパン4とにより構成される。クランク室内のク
ランク軸5は、クランクピン6およびピストンピン7を
介してピストン8に連結される。シリンダヘッド2には
吸気管9が設けられ、その端部にエンジン内燃焼室に臨
んで吸気弁10が装着される。また、シリンダヘッド2
には、排気管11が設けられ、その端部に排気弁12が
装着される。シリンダヘッド2の中央部には点火プラグ
13が装着される。
FIG. 1 is a block diagram of a four-cycle internal combustion engine to which a liquid injection device according to the present invention is applied. The engine 1 includes a cylinder head 2 forming an upper part of a combustion chamber, a cylinder block 3 forming a cylinder of the combustion chamber, and an oil pan 4 forming a crank chamber. A crankshaft 5 in the crank chamber is connected to a piston 8 via a crankpin 6 and a piston pin 7. An intake pipe 9 is provided in the cylinder head 2, and an intake valve 10 is attached to an end of the cylinder 9 so as to face a combustion chamber in the engine. In addition, cylinder head 2
, An exhaust pipe 11 is provided, and an exhaust valve 12 is attached to an end thereof. A spark plug 13 is mounted at the center of the cylinder head 2.

【0031】この実施例では、エンジン燃焼室内に直接
燃料を噴射するためのインジェクタ14がシリンダヘッ
ド2の上面から燃焼室内に臨んで設けられる。このイン
ジェクタ14は、燃料パイプ15を介して、上方に配置
される本発明に係る高圧発生装置16に連通している。
この高圧発生装置16は、後述の電歪手段(圧電素子)
からなる衝撃的高圧発生源17を備えている。この高圧
発生源17は制御回路18に連結され所定のタイミング
で駆動制御される。高圧発生装置16には、燃料供給パ
イプ21を介して上方にある燃料タンク22から燃料が
重力により導入される。20はフィルターである。イン
ジェクタ14にはエア抜きパイプ23が接続され、イン
ジェクタ14内部において発生する燃料蒸気や、組立時
にインジェクタ14内部に混入する空気を不図示のエア
ベント孔を上部に持つ燃料タンク22に導く。これによ
り、インジェクタ14内部は常時燃料で満たされること
になる。燃料供給パイプ21の途中、空気留りとなりや
すい箇所21aに第2のエア抜きパイプ23aが接続さ
れ、燃料供給パイプ21中の空気が燃料タンク22内の
燃料液面より上方に導かれる。これにより、エンジン停
止中、燃料パイプ15内の空気は高圧発生装置16に導
かれ、高圧発生装置16内の空気は燃料供給パイプ21
及び第2のエア抜きパイプ23aを通って燃料タンク2
2内上方に導かれる。これにより燃料パイプ15および
インジェクタ14内部は燃料で満たされるので、衝撃的
高圧波が確実に伝播するとともに、衝撃的高圧波がイン
ジェクタ14内の噴射孔直前部に衝突してさらに圧力上
昇するのを可能とする。
In this embodiment, an injector 14 for directly injecting fuel into the engine combustion chamber is provided facing the combustion chamber from the upper surface of the cylinder head 2. The injector 14 communicates via a fuel pipe 15 with a high-pressure generator 16 according to the present invention disposed above.
The high-pressure generating device 16 includes an electrostrictive means (piezoelectric element) described later.
And an impact high-pressure source 17 composed of The high voltage generation source 17 is connected to a control circuit 18 and is driven and controlled at a predetermined timing. Fuel is introduced into the high-pressure generator 16 from a fuel tank 22 located above via a fuel supply pipe 21 by gravity. 20 is a filter. An air vent pipe 23 is connected to the injector 14, and guides fuel vapor generated inside the injector 14 and air mixed into the injector 14 during assembly to a fuel tank 22 having an air vent hole (not shown) at the top. Thus, the inside of the injector 14 is always filled with the fuel. In the middle of the fuel supply pipe 21, a second air release pipe 23a is connected to a portion 21a where air tends to be trapped, and the air in the fuel supply pipe 21 is guided above the fuel level in the fuel tank 22. Thus, while the engine is stopped, the air in the fuel pipe 15 is guided to the high pressure generator 16, and the air in the high pressure generator 16 is supplied to the fuel supply pipe 21.
And the fuel tank 2 through the second air release pipe 23a.
2 is guided upward. As a result, the fuel pipe 15 and the inside of the injector 14 are filled with the fuel, so that the shocking high-pressure wave reliably propagates, and the shocking high-pressure wave collides with the portion immediately before the injection hole in the injector 14 to further increase the pressure. Make it possible.

【0032】なお、燃料供給パイプ21の空気溜りとフ
ィルター20の間に手動開閉コックを配置してもよい。
さらに燃料供給パイプ21の途中が上方に屈曲すること
なく、円滑に燃料タンク22から高圧発生装置16へ延
びる場合には、第2のエア抜きパイプ23aは不要とな
る。逆に高圧発生装置16内に空気溜まりが形成される
場合、あるいは燃料パイプ15の途中に空気溜まりが形
成される場合、それぞれ空気溜まりに第2のエア抜きパ
イプ23aを接続し、燃料タンク22内上方に空気溜ま
りの空気あるいは燃料蒸気を導くようにする。
A manual opening / closing cock may be arranged between the air reservoir of the fuel supply pipe 21 and the filter 20.
Further, when the fuel supply pipe 21 smoothly extends from the fuel tank 22 to the high-pressure generator 16 without being bent upward, the second air vent pipe 23a becomes unnecessary. Conversely, when an air reservoir is formed in the high pressure generator 16 or when an air reservoir is formed in the middle of the fuel pipe 15, the second air vent pipe 23 a is connected to each of the air reservoirs, and The air or fuel vapor in the air pocket is guided upward.

【0033】図2は、上記実施例における高圧発生装置
16とインジェクタ14の詳細構成図である。インジェ
クタ14は、先端に噴射孔41を有する弁本体24から
なり、この噴射孔41に弁25が装着される。弁25は
スプリング26により常に閉方向に付勢される。このイ
ンジェクタ14には、袋ナット27を介して燃料パイプ
15が接続される。また、弁本体24には側壁にエア抜
きポート28が形成され、エア抜きパイプ23が接続さ
れる。エア抜きポート28は衝撃的高圧波の進行方向に
対向する位置ではなく、進行方向の側面に設けられてお
り、衝撃的高圧波のエネルギーはエア抜きポート28か
ら飛散することなく、確実に噴射孔方向に伝播する。
FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the high-pressure generator 16 and the injector 14 in the above embodiment. The injector 14 includes a valve main body 24 having an injection hole 41 at a tip, and a valve 25 is mounted on the injection hole 41. The valve 25 is always biased in the closing direction by a spring 26. The fuel pipe 15 is connected to the injector 14 via a cap nut 27. An air vent port 28 is formed in the side wall of the valve body 24, and the air vent pipe 23 is connected to the air vent port 28. The air bleeding port 28 is provided not on the position facing the traveling direction of the shocking high-pressure wave but on the side surface in the traveling direction. Propagation in the direction.

【0034】このインジェクタ14に、後述のように、
衝撃的高圧波が伝播してくると、弁25の内側面に衝突
しさらに昇圧する。そしてそのエネルギーにより、スプ
リング26に抗して弁25が押し開かれ、燃料が噴射さ
れる。即ち、燃料噴射すべき燃焼室側と弁本体24の内
部の圧力差がスプリング26に応じた所定値より小さい
ときには、弁25は閉じた状態に保たれる。一方、衝撃
的高圧波が到達して、この弁内外の圧力差が所定値より
大きくなると弁25が開かれ燃料が噴射される。
As described later, the injector 14
When the shocking high-pressure wave propagates, it collides with the inner surface of the valve 25 and further rises in pressure. The valve 25 is pushed open by the energy against the spring 26, and fuel is injected. That is, when the pressure difference between the combustion chamber to be injected with fuel and the inside of the valve body 24 is smaller than a predetermined value corresponding to the spring 26, the valve 25 is kept closed. On the other hand, when the shock high pressure wave arrives and the pressure difference between the inside and outside of the valve becomes larger than a predetermined value, the valve 25 is opened and fuel is injected.

【0035】高圧発生装置16は、例えば筒状の本体3
1からなり、その内部に加圧室32が形成される。この
加圧室32の一方の端部側に、例えば後述の圧電素子か
らなる高圧発生源17が装着される。この高圧発生源1
7は加圧室32内に衝撃的高圧波を発生させ加圧室32
内の燃料に衝撃的圧力を付与するものである。この加圧
室内燃料に対する衝撃高圧波の付与面17aに対向する
側の筒状本体31の端部に加圧室32に臨んで高圧波吐
出ポート33が開口する。この吐出ポート33には、袋
ナット34を介して、前述のインジェクタ14に連通す
る燃料パイプ15が接続される。この燃料パイプ15の
内部通路およびその端部の吐出ポート33部分により高
圧燃料の噴射通路15aが構成される。高圧発生源17
は、シール材29を介してリード線30により制御回路
18(図1)に連結される。高圧発生源17の衝撃高圧
波付与面17aに直交する筒状本体31の側面、即ち、
高圧波が伝播する進行方向に対する直角な側面には、燃
料導入ポート35が加圧室32に臨んで開口する。この
燃料導入ポート35には袋ナット36を介して前述の燃
料ポンプ19(図1)に連通する燃料供給パイプ21が
接続される。
The high-pressure generator 16 is, for example, a cylindrical main body 3.
1 and a pressure chamber 32 is formed therein. At one end of the pressurizing chamber 32, a high-pressure source 17 composed of, for example, a piezoelectric element described later is mounted. This high pressure source 1
7 generates a shocking high-pressure wave in the pressurizing chamber 32
It applies impulsive pressure to the fuel inside. A high-pressure wave discharge port 33 opens to the pressurizing chamber 32 at an end of the cylindrical main body 31 on the side opposite to the impact high-pressure wave application surface 17a for the pressurized chamber fuel. A fuel pipe 15 communicating with the above-described injector 14 is connected to the discharge port 33 via a cap nut 34. The internal passage of the fuel pipe 15 and the discharge port 33 at the end thereof constitute a high-pressure fuel injection passage 15a. High pressure source 17
Is connected to the control circuit 18 (FIG. 1) by a lead wire 30 via a sealing material 29. The side surface of the cylindrical main body 31 orthogonal to the shock high-pressure wave applying surface 17a of the high-pressure source 17, ie,
A fuel introduction port 35 opens to the pressurizing chamber 32 on a side surface perpendicular to the traveling direction in which the high-pressure wave propagates. The fuel supply port 35 is connected to the fuel supply pipe 21 communicating with the above-described fuel pump 19 (FIG. 1) via a cap nut 36.

【0036】このような構成の燃料噴射装置において、
加圧室32内に燃料を充填した状態で、高圧発生源17
の圧電素子(図示しない)に駆動電圧を印加すると、圧
電素子が形状変化する瞬間に衝撃的高圧波が発生する。
In the fuel injection device having such a configuration,
When the fuel is filled in the pressurizing chamber 32, the high pressure
When a drive voltage is applied to the piezoelectric element (not shown), an impulsive high-pressure wave is generated at the moment when the piezoelectric element changes its shape.

【0037】この高圧波の発生作用は以下のとおりであ
る。まず電圧印加の瞬間に圧電素子が形状変化し、高圧
波付与面17aが加圧室側に移動する。この瞬時の移動
により、加圧室32内の液体(燃料)粒子を押圧する
が、液体粒子は慣性で静止状態を保とうとするため、加
圧室31内の燃料に対し大きな圧力が衝撃的に発生す
る。したがって、この衝撃的高圧波は、高圧波付与面1
7a側からその付与面17aに対し直角方向に、加圧室
の反対面側の対向する位置の高圧波吐出ポート33に向
かって瞬時に伝播する。この圧力波が加圧室32内を進
行中に加圧室の側面に開口する燃料導入ポート35を通
過するが、このポート35の開口方向は高圧波の進行方
向に対し直角方向であるため、これを瞬時に通過し高圧
波の圧力は、燃料導入ポート35内の燃料およびこれに
連通する燃料供給パイプ21内の燃料に対し実質上何等
作用せず、高圧波のエネルギーは全く消費されない。し
たがって、この燃料導入ポート35に逆止弁等の開口遮
断手段を設ける必要はない。また開口遮断手段を設けて
いないので、加圧室32内に空気が存在しても確実に排
出できる。燃料導入ポート35は加圧室32内上部の条
件を満たすならば高圧波付与面17a前方でなければ良
く、高圧発生源17と並列に加圧室32内を臨む様に配
置してもよい。
The operation of generating the high-pressure wave is as follows. First, the shape of the piezoelectric element changes at the moment of voltage application, and the high-pressure wave applying surface 17a moves to the pressure chamber side. This instantaneous movement presses the liquid (fuel) particles in the pressurizing chamber 32. However, since the liquid particles try to maintain a stationary state by inertia, a large pressure is impulsively applied to the fuel in the pressurizing chamber 31. Occur. Therefore, this shocking high pressure wave is applied to the high pressure wave application surface 1.
The light propagates instantaneously from the 7a side toward the high-pressure wave discharge port 33 at the opposite position on the opposite surface side of the pressurizing chamber in a direction perpendicular to the application surface 17a. This pressure wave passes through the fuel introduction port 35 which opens to the side surface of the pressurization chamber while traveling in the pressurization chamber 32. Since the opening direction of this port 35 is perpendicular to the direction of travel of the high-pressure wave, The pressure of the high-pressure wave that passes through it instantaneously has substantially no effect on the fuel in the fuel introduction port 35 and the fuel in the fuel supply pipe 21 communicating therewith, and the energy of the high-pressure wave is not consumed at all. Therefore, it is not necessary to provide an opening blocking means such as a check valve in the fuel introduction port 35. Further, since no opening blocking means is provided, even if air exists in the pressurizing chamber 32, it can be reliably discharged. The fuel introduction port 35 is not required to be located in front of the high-pressure wave applying surface 17a if the condition of the upper part inside the pressurizing chamber 32 is satisfied, and may be arranged so as to face the inside of the pressurizing chamber 32 in parallel with the high-pressure generating source 17.

【0038】高圧発生源17の高圧波付与面17aから
筒状本体31の対向する端面に到達した衝撃的高圧波
は、この面に唯一形成された燃料吐出ポート33内に進
入し、噴射通路15a内の燃料を媒介としてインジェク
タ14に向かって伝播する。このとき、燃料吐出ポート
33には、逆止弁等の通路閉塞部材が介在しないため、
高圧波のエネルギーは消費されずに燃料の噴射通路15
a内に進入する。
The impulsive high-pressure wave reaching the opposite end face of the cylindrical body 31 from the high-pressure wave applying surface 17a of the high-pressure generation source 17 enters the fuel discharge port 33 formed solely on this surface, and the injection passage 15a. The fuel propagates toward the injector 14 through the fuel inside the fuel cell. At this time, since a passage closing member such as a check valve is not interposed in the fuel discharge port 33,
The energy of the high-pressure wave is not consumed and the fuel injection passage 15 is not consumed.
Enter into a.

【0039】インジェクタ14に到達した衝撃的高圧波
は、前述のように、スプリング26に抗して弁25を開
き噴射孔41から高圧燃料を噴射させる。この実施例で
は、インジェクタ14の位置は、図示したように、シリ
ンダヘッド2の上面に設けて筒内噴射構造としている
が、これに代えて、一点鎖線で示したインジェクタ14
aのように、吸気管9の途中に設けてもよい。あるい
は、同じく一点鎖線で示したインジェクタ14bのよう
に、シリンダブロック3の側壁に設けて筒内直接噴射を
行ってもよい。また、エア抜きパイプ23は、前述の実
施例ではインジェクタ14と気液分離手段である燃料タ
ンク22を連通させているが、この構造に代えて、図1
の一点鎖線23aで示したように、インジェクタ14と
高圧発生装置16とを連通させるように配設してもよ
い。これにより、インジェクタ14内の空気および燃料
蒸気を、加圧室32に導くことができる。
The impulsive high-pressure wave reaching the injector 14 opens the valve 25 against the spring 26 and injects high-pressure fuel from the injection hole 41 as described above. In this embodiment, as shown in the figure, the position of the injector 14 is provided on the upper surface of the cylinder head 2 to form an in-cylinder injection structure.
As shown in a, it may be provided in the middle of the intake pipe 9. Alternatively, direct injection in a cylinder may be performed by providing the injector on the side wall of the cylinder block 3 like an injector 14b indicated by a dashed line. Further, the air vent pipe 23 connects the injector 14 and the fuel tank 22 as the gas-liquid separation means in the above-described embodiment, but instead of this structure, FIG.
As shown by the dashed line 23a, the injector 14 and the high-pressure generator 16 may be arranged so as to communicate with each other. Thereby, the air and the fuel vapor in the injector 14 can be guided to the pressurizing chamber 32.

【0040】図3は、本発明の別の実施例の構成図であ
る。この実施例は、加圧室32の内面に反射面Rを形成
し、高圧発生源17からの高圧波を反射面Rで反射させ
て方向変更し、吐出ポート33に導入するものである。
したがって、この加圧室内での高圧波付与面17aから
の高圧波進行経路は、図のLで示すように、反射面Rで
屈曲した折れ線状の経路になる。反射面Rの角度や位置
あるいは数によって、折れ線状の経路が変り、高圧発生
源17と吐出ポート33の相対位置を変えて所望のレイ
アウトにすることができる。インジェクタを含むその他
の構成および作用効果は、前述の図2の実施例と同様で
ある。なお、燃料導入ポート35は加圧室32内上部と
なっている。
FIG. 3 is a block diagram of another embodiment of the present invention. In this embodiment, a reflection surface R is formed on the inner surface of the pressurizing chamber 32, a high-pressure wave from the high-pressure generation source 17 is reflected by the reflection surface R to change the direction, and is introduced into the discharge port 33.
Therefore, the high-pressure wave traveling path from the high-pressure wave applying surface 17a in the pressurizing chamber is a polygonal path bent at the reflection surface R as shown by L in the drawing. The polygonal path changes depending on the angle, the position, or the number of the reflecting surfaces R, and a desired layout can be obtained by changing the relative position between the high-pressure generating source 17 and the discharge port 33. The other configuration including the injector and the operation and effect are the same as those of the embodiment of FIG. 2 described above. The fuel introduction port 35 is located inside the pressurizing chamber 32.

【0041】図4は、高圧発生装置16の各々別の例の
断面構造図である。図4(A)は、加圧室32の側壁面
32aをほぼ楕円曲面形状とした例を示す。この楕円曲
面を有する加圧室32の頂部に高圧発生源17が装着さ
れ、側面に燃料導入ポート35が開口する。この例で
は、さらに、燃料噴射通路15aの加圧室側端部である
燃料吐出ポート33の内面33aが、逆円錐状あるいは
あさがお形状に縮径し、噴射通路15aの断面積が反対
側端部の噴射孔に向かって(即ち、高圧波の進行方向に
向かって)徐々に狭められている。
FIG. 4 is a sectional structural view of another example of the high-pressure generator 16. FIG. 4A shows an example in which the side wall surface 32a of the pressurizing chamber 32 has a substantially elliptical curved surface shape. The high-pressure generation source 17 is mounted on the top of the pressurizing chamber 32 having the elliptical curved surface, and the fuel introduction port 35 is opened on the side surface. In this example, the inner surface 33a of the fuel discharge port 33, which is the end of the fuel injection passage 15a on the pressurizing chamber side, is further reduced in the shape of an inverted cone or a truncated cone. (That is, in the direction of travel of the high-pressure wave).

【0042】このような構成の高圧発生装置16におい
て、高圧発生源17の高圧波付与面17aから発生した
衝撃的高圧波は、この付与面17aから直進する成分が
吐出ポート33に向かって伝播するとともに、側面に向
かった成分が楕円曲面の側壁面32aで反射して、吐出
ポート33の開口面中央部に向かって伝播する。このよ
うに、吐出ポート33の開口面に集束した高圧波は、噴
射通路入口のあさがお形状の縮径部を進行するときに、
圧力が増幅されてさらに高圧となって噴射通路15a内
を通路出口側の噴射孔に向かって伝播する。この場合、
高圧発生源17から発生した衝撃的高圧波の反射波が、
吐出ポート33の開口面中央部に集束するように、予め
実験等により、最適な側壁面32aの楕円曲面の形状や
大きさおよび高圧発生源17の高圧波付与面17aの位
置等を求め、形状を定めておく。楕円曲面の側壁32a
の2つの楕円中心の一方に高圧波付与面17aを他方に
吐出ポート33を配置すると、効率良く衝撃的高圧波を
収束して吐出ポート33から燃料パイプ15へ導くこと
ができる。なお、衝撃的高圧波のエネルギーは直進する
成分が大きく、燃料導入ポート35を側壁32aに設け
ても、燃料供給パイプ21から燃料ポンプ19方向に僅
かなエネルギーの衝撃的高圧波しか伝播しない。このよ
うな構成により、衝撃的高圧波を昇圧して噴射孔におけ
る高圧波のエネルギーをさらに高めて大きな噴射エネル
ギーで燃料を噴射することができる。
In the high-pressure generating device 16 having such a configuration, in the high-pressure wave applying surface 17 a of the high-voltage generating source 17, the component of the high-pressure wave that travels straight from the applying surface 17 a propagates toward the discharge port 33. At the same time, the component directed to the side surface is reflected by the elliptical curved side wall surface 32 a and propagates toward the center of the opening surface of the discharge port 33. As described above, the high-pressure wave focused on the opening surface of the discharge port 33 travels through the diameter-reduced portion having the shape of the inlet of the injection passage, and
The pressure is amplified and further increased to a higher pressure and propagates in the injection passage 15a toward the injection hole on the passage outlet side. in this case,
The reflected wave of the shocking high-pressure wave generated from the high-pressure source 17 is
The shape and size of the optimal elliptical curved surface of the side wall surface 32a and the position of the high-pressure wave applying surface 17a of the high-pressure generation source 17 are determined in advance by experiments and the like so as to focus on the center of the opening surface of the discharge port 33. Is defined. Elliptical curved side wall 32a
If the high pressure wave applying surface 17a is arranged at one of the two elliptical centers and the discharge port 33 is arranged at the other, the shock high pressure wave can be efficiently converged and guided to the fuel pipe 15 from the discharge port 33. The energy of the shock high-pressure wave has a large component that goes straight, and even if the fuel introduction port 35 is provided on the side wall 32a, only the shock high-pressure wave with a small amount of energy propagates from the fuel supply pipe 21 toward the fuel pump 19. According to such a configuration, the energy of the high-pressure wave in the injection hole is further increased by increasing the pressure of the shocking high-pressure wave, and fuel can be injected with a large injection energy.

【0043】図4(B)は、加圧室32自体を逆円錐状
あるいはあさがお形状に形成した例を示す。この例で
は、加圧室32の側壁面32aが、吐出ポート33に向
かって縮径し、吐出ポート33の内面33aに滑らかに
連続している。また、燃料導入ポート35は、高圧発生
源17の高圧波付与面17aより背面側に設けられてい
る。
FIG. 4B shows an example in which the pressurizing chamber 32 itself is formed in an inverted conical shape or a rounded shape. In this example, the side wall surface 32 a of the pressurizing chamber 32 is reduced in diameter toward the discharge port 33 and smoothly continues to the inner surface 33 a of the discharge port 33. Further, the fuel introduction port 35 is provided on the back side of the high pressure wave applying surface 17 a of the high pressure generation source 17.

【0044】このような構成の高圧発生装置16におい
ても、前述の図4(A)の例と同様に、高圧発生源17
の高圧波付与面17aから発生した衝撃的高圧波は、進
行方向に向かって断面積が小さくなる加圧室32内を進
行する間に昇圧され、さらに高い圧力となって噴射通路
15a内に進入して噴射孔まで伝播し、そのエネルギー
により燃料を噴射させる。
In the high-pressure generating device 16 having such a configuration, the high-voltage generating source 17 is provided similarly to the example shown in FIG.
The high-pressure wave generated from the high-pressure wave applying surface 17a is boosted while traveling in the pressurizing chamber 32 having a smaller cross-sectional area in the traveling direction, and has a higher pressure and enters the injection passage 15a. Then, the fuel is propagated to the injection hole, and the fuel is injected by the energy.

【0045】図4(C)は、加圧室32の吐出ポート3
3に連なる燃料パイプ15の端部を高圧波の進行方向に
向かって縮径させた例を示す。この例では、加圧室32
の側面に燃料導入ポート35が開口し、チェックボール
式の逆止弁90が設けられる。前述のように、加圧室3
2の側面部の開口は、高圧発生源17からの高圧波のエ
ネルギーに対しなんら減衰作用を施さないため、ここに
逆止弁90を設けても衝撃的高圧が減衰することはな
い。このような逆止弁90を設けることにより、燃料の
逆流が確実に防止される。なお望ましくないが、高圧波
付与面17aの前方、吐出ポート33と並列に逆止弁を
持つ燃料導入ポート35を設けてもよい。燃料ポンプ1
9から吐出エネルギーに抗して逆止弁を閉じるのに使わ
れる衝撃的高圧波のエネルギーは僅かであり、また逆止
弁により燃料供給パイプ21内方向に衝撃的高圧波のエ
ネルギーが散逸しないからである。
FIG. 4C shows the discharge port 3 of the pressurizing chamber 32.
An example in which the end of the fuel pipe 15 connected to No. 3 is reduced in the traveling direction of the high pressure wave is shown. In this example, the pressurizing chamber 32
The fuel introduction port 35 is opened on the side surface of the fuel cell, and a check ball type check valve 90 is provided. As described above, the pressurizing chamber 3
Since the opening on the side surface of No. 2 does not attenuate the energy of the high-pressure wave from the high-pressure generation source 17 at all, the provision of the check valve 90 does not attenuate the shocking high pressure. By providing such a check valve 90, the backflow of fuel is reliably prevented. Although not desirable, a fuel introduction port 35 having a check valve may be provided in front of the high-pressure wave applying surface 17a, in parallel with the discharge port 33. Fuel pump 1
Since the energy of the shock high-pressure wave used to close the check valve against the discharge energy from 9 is small, and the energy of the shock high-pressure wave does not dissipate inward into the fuel supply pipe 21 by the check valve. It is.

【0046】この例において、吐出ポート33に対し高
圧発生源17の高圧波付与面17aが対向して設けられ
るともに、吐出ポート33の開口面の範囲内に高圧波付
与面17aが含まれるように、吐出ポート33および高
圧発生源17の相対的位置および大きさを定めておく。
このような構成により、高圧発生源17から発生した衝
撃的高圧波は、その伝播中心部の最大エネルギー部分が
確実に吐出ポート33内に進入し、ここで昇圧されてさ
らに高エネルギーとなって噴射通路15a内を噴射孔に
向かって伝播する。
In this example, the high-pressure wave applying surface 17 a of the high-pressure generation source 17 is provided so as to face the discharge port 33, and the high-pressure wave applying surface 17 a is included within the range of the opening surface of the discharge port 33. , The relative position and size of the discharge port 33 and the high-pressure source 17 are determined in advance.
With this configuration, the high-voltage shock wave generated from the high-voltage generation source 17 ensures that the maximum energy portion at the center of its propagation enters the discharge port 33, where it is boosted and becomes higher energy to be injected. The light propagates through the passage 15a toward the injection hole.

【0047】なお、図4(A)、図4(B)及び図4
(C)のいずれの実施例においても、図示するように吐
出ポートが加圧室32の最下部に配置され、燃料導入ポ
ート35が加圧室32の上部に配置される。図4(C)
の実施例においては、燃料導入ポート35の上流側に逆
止弁90を配置しており、加圧室32から燃料タンク2
2への空気抜きができなくなるので、不図示ではあるが
加圧室32の上部壁に空気孔を設け、エア抜きパイプ2
3aを接続して、浮力によりあるいは衝撃的高圧波の
内、噴射に貢献する直進成分に比べ僅かなエネルギーし
か持たない側方に進む成分の圧力により、燃料タンク2
2内上部空間に空気を導くようにする。
FIGS. 4A, 4B and 4
In any of the embodiments (C), the discharge port is arranged at the lowermost part of the pressurizing chamber 32 and the fuel introduction port 35 is arranged at the upper part of the pressurizing chamber 32 as shown. FIG. 4 (C)
In the embodiment, the check valve 90 is disposed upstream of the fuel introduction port 35, and the check tank 90
Although not shown, an air hole is provided in the upper wall of the pressurizing chamber 32 so that air cannot be vented to the air vent pipe 2.
3a is connected to the fuel tank 2 by buoyancy or by the pressure of a component traveling to the side, which has little energy compared to the straight component contributing to the injection, out of the high-pressure shock wave.
2 Introduce air to the upper space inside.

【0048】図5は、本発明に係るインジェクタの別の
構成例を示す。この例のインジェクタ14は、前述の図
2のインジェクタが外側に開く外開弁型であるのに対
し、弁が内側に開く内開弁型の構成である。弁本体24
の先端に形成した噴射孔41の内側に、弁40がガイド
スリーブ37内に沿って摺動可能に配設される。弁40
はスプリング39により噴射孔41側に押圧され閉じた
状態に付勢される。ガイドスリーブ37の根元部には導
通孔38が開口し、燃料パイプ15内の燃料噴射通路1
5aと弁本体24内の燃焼通路室24aとを連通させ
る。スプリング39は、このガイドスリーブ37内に配
設され、スリーブ37に固着される上側のシール部材9
1と下端部のシールリング(図示しない)により燃料の
浸入が防止された密閉空間内に装着される。弁本体24
にはエア抜きポート28が開口し、エア抜き配管23を
介して前述の燃料タンク22(図1)に連通する。
FIG. 5 shows another example of the configuration of the injector according to the present invention. The injector 14 of this example has an internal valve-opening type in which the valve opens inward while the injector in FIG. Valve body 24
The valve 40 is slidably disposed along the inside of the guide sleeve 37 inside the injection hole 41 formed at the tip of the valve. Valve 40
Is pressed by the spring 39 toward the injection hole 41 and urged to a closed state. A conduction hole 38 is opened at the base of the guide sleeve 37, and the fuel injection passage 1 in the fuel pipe 15 is opened.
5a communicates with the combustion passage chamber 24a in the valve body 24. The spring 39 is disposed within the guide sleeve 37 and is fixed to the upper seal member 9 fixed to the sleeve 37.
1 and a seal ring (not shown) at the lower end is mounted in a sealed space in which fuel is prevented from entering. Valve body 24
An air vent port 28 is opened to communicate with the above-described fuel tank 22 (FIG. 1) via an air vent pipe 23.

【0049】このような構成において、高圧発生装置1
6側から、噴射通路15a内の液体燃料を介して衝撃的
高圧波が伝播され、インジェクタ14に達すると、導通
孔38を通して高圧エネルギーが弁本体24の内部に導
入され、弁40をスプリング39に抗して押し上げ、噴
射孔41を開いて燃料を噴射させる。衝撃的高圧波はシ
ール部材91の上部の円錐部により減衰することなく導
通孔38に導かれ、導通孔38から円筒形状の燃料通路
室24a内に入る。衝撃的高圧波は燃料通路室24aの
壁に衝突して燃料通路室24a上部の圧力を高める。こ
の昇圧部から第2の衝撃的高圧波が燃料通路室24a内
下部の噴射孔41方向に伝播する。エア抜きポート28
は燃料通路室24aの中間部側壁に設けられており、第
2の衝撃的高圧波のエネルギーが散逸することはない。
なお、エア抜きポート28はインジェクタ内の上部にあ
るので浮力により空気抜きしやすい。
In such a configuration, the high-pressure generator 1
From the 6th side, an impulsive high-pressure wave is propagated through the liquid fuel in the injection passage 15a, and when reaching the injector 14, high-pressure energy is introduced into the valve body 24 through the through hole 38, and the valve 40 is connected to the spring 39. The fuel is pushed up to open the injection hole 41 to inject fuel. The high-pressure shock wave is guided to the through hole 38 without being attenuated by the upper conical portion of the seal member 91, and enters the cylindrical fuel passage chamber 24 a through the through hole 38. The shocking high-pressure wave collides with the wall of the fuel passage chamber 24a and increases the pressure above the fuel passage chamber 24a. The second shocking high-pressure wave propagates from the booster toward the injection hole 41 in the lower portion of the fuel passage chamber 24a. Air release port 28
Is provided on the intermediate side wall of the fuel passage chamber 24a, so that the energy of the second shocking high-pressure wave does not dissipate.
Since the air vent port 28 is located at the upper part in the injector, it is easy to vent air by buoyancy.

【0050】図6(A)(B)は、本発明に係るインジ
ェクタのさらに別の構成例を示す。これらの例は、弁を
開閉する駆動手段を設けた例である。図6(A)のイン
ジェクタ14は、図2の例と同様に、外開型の弁25か
らなる構成であり、この弁25を駆動するための電磁ソ
レノイド60を備えている。このような構成において、
高圧発生装置16から衝撃的高圧波が到達するタイミン
グで、この電磁ソレノイドに通電して弁25を開とし、
燃料を噴射孔41から噴射させる。この開弁のタイミン
グは、予め実験等により、高圧発生装置の高圧発生源1
7に駆動電圧を印加してから高圧波がインジェクタ14
に到達するまでの時間を求めておき、このタイミングで
ソレノイド60に通電するように、制御回路を構成して
おく。
FIGS. 6A and 6B show still another configuration example of the injector according to the present invention. These examples are examples in which a driving unit that opens and closes a valve is provided. The injector 14 in FIG. 6A has a configuration including an open-type valve 25, similarly to the example in FIG. 2, and includes an electromagnetic solenoid 60 for driving the valve 25. In such a configuration,
At the timing when the shocking high-pressure wave arrives from the high-pressure generator 16, the solenoid is energized to open the valve 25,
Fuel is injected from the injection hole 41. The timing of this valve opening may be determined in advance by experiments or the like,
After the drive voltage is applied to the injector 7, the high-pressure wave
Is obtained beforehand, and a control circuit is configured so that the solenoid 60 is energized at this timing.

【0051】このような構成により、高圧波のエネルギ
ーが弁開放のために消費されないため、さらに大きな噴
射エネルギーで液体燃料を噴射させることができる。な
お電磁ソレノイド60には外周の一部に上方と下方を速
通する長手方向の切欠が設けられており、衝撃的高圧波
が噴射孔41方向に円滑に伝播するようにされている。
また、電磁ソレノイド60の外周のケース本体24側に
長手方向に凹みを設けてもよい。なお、エア抜きポート
28はインジェクタ内の上部にあるので、浮力により空
気抜きしやすい。
With this configuration, since the energy of the high-pressure wave is not consumed for opening the valve, the liquid fuel can be injected with higher injection energy. The electromagnetic solenoid 60 is provided with a longitudinal notch at a part of the outer periphery, which allows the upper and lower parts to pass through quickly, so that the high-impact high-pressure wave can smoothly propagate toward the injection hole 41.
Further, a recess may be provided in the longitudinal direction on the case body 24 side on the outer periphery of the electromagnetic solenoid 60. Since the air vent port 28 is located in the upper part of the injector, it is easy to vent air by buoyancy.

【0052】図6(B)のインジェクタ14は、図5の
例と同様に、内開型の弁40からなる構成であり、この
弁40を駆動するための電磁ソレノイド60を備えてい
る。この電磁ソレノイド60の構成および作用は図5
(A)の例と同様であり、この例においても、高圧波の
エネルギーが弁開放のために消費されないため、大きな
噴射エネルギーで液体燃料を噴射させることができる。
なお、導通孔38は傾斜しており、衝撃的高圧波をでき
るだけ減衰することなく燃料通路室24a内に導くこと
が可能である。導通孔38の燃料通路室24a側出口と
対向して電磁ソレノイド60に、外周の一部に上方と下
方を連通する長手方向の切欠が導通孔38の数と一致し
た数設けられている。そして、電磁ソレノイド60より
噴射孔41側にエア抜きポート28が設けられるので、
より噴射孔41に近い部分までエア抜きすることができ
る。なお、図示のように、エア抜きポート28がインジ
ェクタ下部にあっても、衝撃的高圧波のうちの、側方に
進む成分の圧力により、燃料タンク22内上部空間に空
気を導くようにする。空気のインジェクタ内からの排出
は極く短時間に実施される。
The injector 14 shown in FIG. 6B has a structure comprising an inward-opening type valve 40 similarly to the example of FIG. 5, and is provided with an electromagnetic solenoid 60 for driving the valve 40. The structure and operation of this electromagnetic solenoid 60 are shown in FIG.
As in the example of (A), in this example also, the energy of the high-pressure wave is not consumed for opening the valve, so that the liquid fuel can be injected with a large injection energy.
In addition, the conduction hole 38 is inclined, and it is possible to guide the high-pressure shock wave into the fuel passage chamber 24a with as little attenuation as possible. The electromagnetic solenoid 60 faces the outlet of the passage hole 38 on the fuel passage chamber 24a side. Since the air vent port 28 is provided on the injection hole 41 side from the electromagnetic solenoid 60,
It is possible to bleed air to a portion closer to the injection hole 41. As shown in the figure, even if the air vent port 28 is located below the injector, the air is guided to the upper space inside the fuel tank 22 by the pressure of the component of the high-impact high-pressure wave that goes to the side. The discharge of air from the injector is performed in a very short time.

【0053】図7は、圧電素子を用いた高圧発生源17
の詳細構成図である。この高圧発生源17は、密閉ケー
ス71内に設けた複数枚の圧電素子73からなり、各圧
電素子73間には、正極板151aと負極板151bが
交互に配設される。これらの圧電素子73、正極板15
1aおよび負極板151bは、積層された状態で、保持
具74およびプランジャ152間に挟持され、ボルト7
2により相互に固定保持される。このようにボルト72
で一体的に固定保持された圧電素子73は、その保持具
74を介して、ねじ部材75により、密閉ケース71内
に取付けられる。各正極板151a同士および負極板1
51b同士は、それぞれ導電板76で連結され、正電荷
供給線303および負電荷供給線304を介して電圧調
整器302に接続される。密閉ケース71からの各電荷
供給線303、304の取り出し部には、シール用グロ
メット77が装着され、ケース内の密封性が保持され
る。電圧調整器302はECU95に接続され、後述の
ように駆動制御される。300は交流電源、301は交
直変換回路である。
FIG. 7 shows a high-pressure source 17 using a piezoelectric element.
FIG. The high-voltage generation source 17 includes a plurality of piezoelectric elements 73 provided in a sealed case 71, and between the piezoelectric elements 73, positive plates 151a and negative plates 151b are alternately arranged. These piezoelectric element 73 and positive electrode plate 15
1a and the negative electrode plate 151b are sandwiched between the holder 74 and the plunger 152 in a stacked state, and the bolt 7
2 fixedly hold each other. Thus, the bolt 72
The piezoelectric element 73 integrally fixed and held by the above is mounted in the closed case 71 by the screw member 75 via the holder 74. Each positive electrode plate 151a and each negative electrode plate 1
51b are connected to each other by a conductive plate 76, and are connected to a voltage regulator 302 via a positive charge supply line 303 and a negative charge supply line 304. A sealing grommet 77 is attached to a portion where each of the charge supply lines 303 and 304 is taken out from the sealed case 71 to maintain the hermeticity of the case. The voltage regulator 302 is connected to the ECU 95 and is driven and controlled as described later. Reference numeral 300 denotes an AC power supply, and 301 denotes an AC / DC conversion circuit.

【0054】ここで、圧電素子とは、いわゆる圧電効果
を有する素子からなる公知の圧電アクチュエータであ
る。なお、圧電効果を有する材料には、水晶から高分子
まで各種のものがあるが、圧電アクチュエータの材料と
しては圧電セラミックスの一種であるチタン酸ジルコン
酸鉛(PZT)が代表的である。
Here, the piezoelectric element is a known piezoelectric actuator composed of an element having a so-called piezoelectric effect. Note that there are various kinds of materials having a piezoelectric effect, from quartz to polymers, and a typical material for a piezoelectric actuator is lead zirconate titanate (PZT), which is a kind of piezoelectric ceramics.

【0055】図7において、複数枚(この例では7枚)
の圧電素子(圧電セラミックス)73およびこれらを挟
み込むように配置され一体化された正極板151aと負
極板151bとにより電歪素子が形成される。交流電源
300からの交流電流は交直変換回路301を経て直流
電圧に変換され、電圧調整器302に入力される。
In FIG. 7, a plurality of sheets (seven sheets in this example)
The piezoelectric element (piezoelectric ceramic) 73 and the positive electrode plate 151a and the negative electrode plate 151b which are arranged so as to sandwich them and form an electrostrictive element. An AC current from the AC power supply 300 is converted into a DC voltage via the AC / DC conversion circuit 301 and input to the voltage regulator 302.

【0056】電圧調整器302は、ECU95により制
御され正電荷供給線303あるいは負電荷供給線304
とそれぞれ接続される2つのアウトプットの内、正電荷
供給線303側を所定の電圧の正電圧に調整する一方、
負電荷供給線304側をアースする。また正極板151
aの電圧を下げる場合には、正極板151aの電荷の一
部をアースさせる。正極板151aと負極板151bの
間の圧電セラミックスは、2つの極板による電界の大き
さに略比例して、極板方向に変位する。この変位が図の
ものでは7つ集積されて大きな変位となる。
The voltage regulator 302 is controlled by the ECU 95 and has a positive charge supply line 303 or a negative charge supply line 304.
While the positive charge supply line 303 side of the two outputs respectively connected to is adjusted to a predetermined positive voltage,
The negative charge supply line 304 is grounded. In addition, the positive electrode plate 151
To lower the voltage of a, a part of the electric charge of the positive electrode plate 151a is grounded. The piezoelectric ceramic between the positive electrode plate 151a and the negative electrode plate 151b is displaced in the direction of the electrode plates substantially in proportion to the magnitude of the electric field generated by the two electrode plates. In the figure, seven such displacements are accumulated, resulting in a large displacement.

【0057】図8は、このような圧電素子からなる高圧
発生部17を高圧発生装置16内に組込んだ状態の構成
図である。図中の圧電素子73は、各極板151a、1
51bを省略した外観を示す。図示したように、プラン
ジャ152が加圧室32に臨んで装着される。このプラ
ンジャ152の端面が前述の高圧波付与面17aとな
る。圧電素子73へのステップ的な電圧印加により、こ
のプランジャ152が変位して加圧室32内の液体燃料
を押圧し、前述のように衝撃的高圧波を発生させ、これ
が前述のとおり、噴射通路15a内に進入して噴射孔ま
で伝播する。
FIG. 8 is a configuration diagram showing a state in which the high-voltage generator 17 composed of such a piezoelectric element is incorporated in the high-voltage generator 16. The piezoelectric element 73 in FIG.
The external appearance without 51b is shown. As shown, the plunger 152 is mounted facing the pressure chamber 32. The end face of the plunger 152 becomes the above-described high-pressure wave applying face 17a. Due to the stepwise application of voltage to the piezoelectric element 73, the plunger 152 is displaced and presses the liquid fuel in the pressurizing chamber 32 to generate an impulsive high-pressure wave as described above. 15a and propagates to the injection hole.

【0058】この実施例では、圧電素子73への電源供
給線303、304はシール材77を介してケース71
から取り出され、ケース71内は密封状態に保たれる。
したがって、この例では、加圧室32内に臨むプランジ
ャ152とともに、圧電素子73や電極板および導電板
76等を含む高圧発生源17が燃料中に浸漬された状態
で保持される。
In this embodiment, the power supply lines 303 and 304 to the piezoelectric element 73 are connected to the case 71 via the sealing member 77.
And the inside of the case 71 is kept in a sealed state.
Therefore, in this example, the high-pressure generating source 17 including the piezoelectric element 73, the electrode plate, the conductive plate 76, and the like, together with the plunger 152 facing the pressurizing chamber 32, is held in a state of being immersed in the fuel.

【0059】図9は、高圧発生源17の別の構成例を示
す。この例では、プランジャ152がケース71に対
し、シールリング506を介して密封的に摺動する。電
源供給線303、304はケース71に設けた開口50
5を介して取り出される。その他の構成は図8の例と同
様である。
FIG. 9 shows another example of the configuration of the high-voltage generating source 17. In this example, the plunger 152 hermetically slides on the case 71 via the seal ring 506. The power supply lines 303 and 304 are connected to the openings 50 provided in the case 71.
5 taken out. Other configurations are the same as those in the example of FIG.

【0060】図10は、高圧発生源17のさらに別の構
成例を示す。この例では、プランジャ152が金属ある
いは樹脂等からなるベローズ507で覆われ、加圧室3
2の密封状態が保たれる。電源供給線303、304
は、図9の例と同様に、ケース71に設けた開口505
を介して取り出される。この例では、プランジャ152
の端面を覆うベローズ507の表面が高圧波付与面17
a’を構成する。プランジャ152の移動に伴って、ベ
ローズ507が伸縮し、その高圧波付与面17a’が、
前述のように、加圧室32内の燃料に対し衝撃的高圧波
を付与する。
FIG. 10 shows still another example of the configuration of the high-pressure source 17. In this example, the plunger 152 is covered with a bellows 507 made of metal, resin, or the like.
2 is kept sealed. Power supply lines 303, 304
Are the openings 505 provided in the case 71, as in the example of FIG.
Is taken out through. In this example, the plunger 152
The surface of the bellows 507 covering the end face of the
a ′. With the movement of the plunger 152, the bellows 507 expands and contracts, and its high-pressure wave applying surface 17a '
As described above, an impulsive high-pressure wave is applied to the fuel in the pressurizing chamber 32.

【0061】図11は、高圧発生源17のさらに別の構
成例を示す。この例では、プランジャ152と加圧室3
2間に金属ダイヤフラム508を設けて、加圧室32を
密封している。電源供給線303、304は、図9の例
と同様に、ケース71に設けた開口505を介して取り
出される。この例では、プランジャ152の端面を覆う
ダイヤフラム508の表面が高圧波付与面17a’を構
成する。プランジャ152の移動に伴って、ダイヤフラ
ム508が移動し、その高圧波付与面17a’が、前述
のように、加圧室32内の燃料に対し衝撃的高圧波を付
与する。
FIG. 11 shows still another example of the configuration of the high-voltage generation source 17. In this example, the plunger 152 and the pressure chamber 3
A metal diaphragm 508 is provided between the two to seal the pressure chamber 32. The power supply lines 303 and 304 are taken out through an opening 505 provided in the case 71, as in the example of FIG. In this example, the surface of the diaphragm 508 that covers the end surface of the plunger 152 forms the high-pressure wave applying surface 17a '. As the plunger 152 moves, the diaphragm 508 moves, and the high-pressure wave applying surface 17a 'applies an impulsive high-pressure wave to the fuel in the pressurizing chamber 32 as described above.

【0062】なお、図8〜図11の実施例において、燃
料導入ポート35が図示の上で下部となっているが、燃
料導入ポート35は、加圧室32の鉛直上方となり、且
つ高圧発生源17は水平方向となるように、高圧発生装
置16が配置される。これにより、加圧室32への空気
の進入が防止されるとともに、エンジン停止中の空気あ
るいは液体蒸気の浮力による加圧室32からの排出が可
能となる。
In the embodiments shown in FIGS. 8 to 11, the fuel introduction port 35 is located below the upper part of the drawing, but the fuel introduction port 35 is located vertically above the pressurizing chamber 32 and has a high pressure source. The high-pressure generator 16 is arranged so that 17 is horizontal. This prevents air from entering the pressurizing chamber 32 and allows the air or liquid vapor from the pressurizing chamber 32 to be discharged from the pressurizing chamber 32 by buoyancy while the engine is stopped.

【0063】図12は、高圧発生源17の別の例の構成
図である。この実施例は、前述の電歪素子に代えて、磁
歪素子を用いた構成である。この磁歪素子とは、磁場の
中で伸び縮みする磁電材料、例えばテルビウム、ジスプ
ロシウム、鉛の三元系合金を使った磁心と、この磁心の
外周に巻かれたコイルからなるものである。コイルへの
通電量(例えば電圧、電流)を制御することにより磁心
が伸縮する。
FIG. 12 is a configuration diagram of another example of the high-voltage generation source 17. This embodiment has a configuration using a magnetostrictive element instead of the above-described electrostrictive element. The magnetostrictive element includes a magnetic core made of a ternary alloy of a magnetoelectric material that expands and contracts in a magnetic field, for example, terbium, dysprosium, and lead, and a coil wound around the outer periphery of the magnetic core. The magnetic core expands and contracts by controlling the amount of current (for example, voltage and current) to the coil.

【0064】図12において、磁歪素子79の周囲にコ
イル80が巻回され、その周囲に永久磁石84が装着さ
れる。磁歪素子79の端部にはプランジャ152が固定
される。このプランジャ152はスプリング82の作用
により常に加圧室32から引込む方向に付勢される。コ
イル80はリード線78を介して電圧調整器に接続され
る。電圧調整器は前述の例と同様にECUに接続され、
コイル80への駆動電流を制御して磁歪素子79への印
加電圧を調整する。コイル80の駆動電圧を大きくする
とコイル80を流れる駆動電流も大きくなりコイルが発
生する磁界の大きさも大きくなり、磁歪素子79への印
加電圧が大きくなって、大きな衝撃的高圧波が発生す
る。その他の構成および作用効果は前述の電歪素子を用
いた実施例と同様である。本磁歪素子79の駆動におい
ては、電圧調整器の替わりに電流調整器を配置し、定電
圧ながら大電流をステップ的にコイル80に加えるよう
にしてもよい。さらに、磁歪素子79の一方の端部を密
閉ケース71の鏡板部にボルト等により固定するように
し、スプリング82を廃止するようにしてもよい。
In FIG. 12, a coil 80 is wound around a magnetostrictive element 79, and a permanent magnet 84 is mounted around the coil 80. A plunger 152 is fixed to an end of the magnetostrictive element 79. The plunger 152 is always urged by the action of the spring 82 in the direction of being pulled from the pressurizing chamber 32. The coil 80 is connected to a voltage regulator via a lead 78. The voltage regulator is connected to the ECU as in the previous example,
The drive current to the coil 80 is controlled to adjust the voltage applied to the magnetostrictive element 79. When the driving voltage of the coil 80 is increased, the driving current flowing through the coil 80 is increased, the magnitude of the magnetic field generated by the coil is also increased, and the voltage applied to the magnetostrictive element 79 is increased. Other configurations and operational effects are the same as those of the embodiment using the above-described electrostrictive element. In driving the magnetostrictive element 79, a current regulator may be provided instead of the voltage regulator, and a large current may be applied to the coil 80 in a stepwise manner while maintaining a constant voltage. Further, one end of the magnetostrictive element 79 may be fixed to the end plate of the sealed case 71 with bolts or the like, and the spring 82 may be omitted.

【0065】図13は、本発明に係る高圧発生装置で発
生する衝撃的高圧とその駆動信号との関係を示すグラフ
である。グラフaは圧力波形、グラフbは駆動信号を示
す。グラフaにおいて、P1は図2、図3の外開式弁2
5あるいは図5の内開式弁40を持つインジェクタの開
弁圧を示し、P0は加圧前の加圧室内圧力を示す。図示
したように、駆動信号をオンにした直後に、開弁圧を大
きく超える高圧が衝撃的に発生し、その後急激に減衰振
動する。前述の各実施例は、この駆動信号入力直後の衝
撃的高圧を液体中で有効に伝播して利用するものであ
る。また、図示したように、駆動信号をオフにした直後
に、一旦圧力波形が低下するとともにその振動の反作用
で圧力が上昇し、開弁圧P1を超える圧力波が発生す
る。このような駆動信号オフ時の圧力ピークをオン時と
同様に衝撃的圧力として噴射孔まで伝播し燃料噴射に利
用することも可能である。
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the impulsive high voltage generated by the high voltage generator according to the present invention and its driving signal. Graph a shows a pressure waveform, and graph b shows a drive signal. In the graph a, P1 represents the externally opened valve 2 shown in FIGS.
5 or the valve opening pressure of the injector having the inward-opening valve 40 shown in FIG. 5, and P0 represents the pressure in the pressurizing chamber before pressurization. As shown in the figure, immediately after the drive signal is turned on, a high pressure that greatly exceeds the valve opening pressure is generated in an impact, and then rapidly attenuates. In each of the above-described embodiments, the impulsive high pressure immediately after the input of the drive signal is effectively propagated and used in the liquid. Further, as shown in the drawing, immediately after the drive signal is turned off, the pressure waveform temporarily decreases and the pressure increases due to the reaction of the vibration, and a pressure wave exceeding the valve opening pressure P1 is generated. Such a pressure peak when the drive signal is off can be propagated to the injection hole as an impact pressure as in the case of on and used for fuel injection.

【0066】なお、高圧発生装置に図7等に示すように
電歪素子を使用するものでは、駆動信号は所定以上の電
圧値を持つパルス電圧信号であり、図12に示す磁歪素
子においては、駆動信号は所定以上の電流値を持つパル
ス電流信号、あるいは所定以上の電圧値を持つパルス電
圧信号である。噴射流量の増減は、パルスの最高値(最
高電圧値あるいは最高電流値)を変化させ、あるいはパ
ルス数を変化させることにより可能である。
When the electrostrictive element is used in the high voltage generator as shown in FIG. 7 and the like, the drive signal is a pulse voltage signal having a voltage value equal to or higher than a predetermined value. In the magnetostrictive element shown in FIG. The drive signal is a pulse current signal having a current value equal to or higher than a predetermined value, or a pulse voltage signal having a voltage value equal to or higher than a predetermined value. The injection flow rate can be increased or decreased by changing the maximum value of the pulse (the maximum voltage value or the maximum current value) or changing the number of pulses.

【0067】図14は、本発明に係る液体噴射装置を2
サイクル内燃機関に適用した例を示す。このエンジン1
は、前述の図1のエンジンと同様に、シリンダ内を摺動
するピストン8を有し、クランク室に連通する吸気管9
およびシリンダ内の燃焼室43に連通する排気管11を
備えている。また、クランク室と燃焼室43とを、掃気
管42で連通している。吸気管9内にはスロットル弁4
8およびリード弁47が設けられる。シリンダヘッド2
には、燃焼室43に臨んで、本発明に係る高圧燃料噴射
装置44が設けられる。この高圧燃料噴射装置44は、
前述の実施例における高圧発生装置16とインジェクタ
14とを一体に構成したものであり、前述の実施例と同
様に、衝撃的高圧波を利用して燃料を噴射するものであ
る。
FIG. 14 shows a liquid ejecting apparatus according to the present invention.
An example applied to a cycle internal combustion engine is shown. This engine 1
1 has a piston 8 that slides in a cylinder, similarly to the engine of FIG.
And an exhaust pipe 11 communicating with the combustion chamber 43 in the cylinder. The crank chamber and the combustion chamber 43 communicate with each other via a scavenging pipe 42. Throttle valve 4 in intake pipe 9
8 and a reed valve 47 are provided. Cylinder head 2
Is provided with a high-pressure fuel injection device 44 according to the present invention, facing the combustion chamber 43. This high-pressure fuel injection device 44
In this embodiment, the high-pressure generator 16 and the injector 14 in the above-described embodiment are integrally formed, and the fuel is injected by using a high-pressure shock wave as in the above-described embodiment.

【0068】この高圧燃料噴射装置44は、燃料供給パ
イプ21を介して、噴射装置44より高い位置に設けた
上部に不図示のブリーザ穴を設けた気液分離フロート室
46に連通する。この気液分離フロート室46は、液面
を一定とするためのフロート式弁46a、燃料ポンプ1
9およびフィルタ20を介して、燃料タンク22に連通
する。高圧燃料噴射装置44は、前述の実施例と同様
に、制御回路18に連結され、さらに交流電源および交
直変換回路からなる電源回路45に接続される。なお、
この高圧燃料噴射装置44は、図の一点鎖線で示したよ
うに、シリンダブロックの側壁面あるいは吸気管9に設
けてもよい。
The high-pressure fuel injection device 44 communicates via the fuel supply pipe 21 with a gas-liquid separation float chamber 46 provided with a breather hole (not shown) at an upper portion provided above the injection device 44. The gas-liquid separation float chamber 46 is provided with a float valve 46a for keeping the liquid level constant, a fuel pump 1
It communicates with the fuel tank 22 via the filter 9 and the filter 20. The high-pressure fuel injection device 44 is connected to the control circuit 18 similarly to the above-described embodiment, and further connected to a power supply circuit 45 including an AC power supply and an AC / DC conversion circuit. In addition,
The high-pressure fuel injection device 44 may be provided on the side wall surface of the cylinder block or on the intake pipe 9 as shown by the one-dot chain line in the drawing.

【0069】この実施例のエンジンではさらに、オイル
を供給するために本発明の高圧発生装置を用いている。
49はこの高圧オイル供給装置であり、前述の実施例の
高圧発生装置16が用いられる。このオイル供給装置4
9からオイル配管53、54を介してインジェクタ55
からクランク室およびシリンダ内にオイルが噴射され
る。オイル供給装置49にはストレーナ52を介してオ
イルタンク51からオイルポンプ50によりオイルが供
給される。このオイル供給装置49は、前述の各実施例
と同様に、高圧発生源を有し、衝撃的高圧によりインジ
ェクタ55からオイルを噴射するものであり、その構成
や衝撃的高圧波の発生原理や作用および噴射動作は前記
各実施例と同じである。なお、加圧室には一つの衝撃的
高圧発生部に対向した位置にオイル供給管53に各々連
通する複数の潤滑油吐出ボートが設けられる。
The engine of this embodiment further uses the high-pressure generator of the present invention to supply oil.
The high-pressure oil supply device 49 uses the high-pressure generation device 16 of the above-described embodiment. This oil supply device 4
9 through an oil pipe 53, 54 and an injector 55
Oil is injected into the crank chamber and the cylinder from the cylinder. Oil is supplied to the oil supply device 49 from an oil tank 51 via a strainer 52 by an oil pump 50. This oil supply device 49 has a high-pressure generating source and injects oil from the injector 55 by an impulsive high pressure, as in the above-described embodiments. The injection operation is the same as in each of the above embodiments. The pressurizing chamber is provided with a plurality of lubricating oil discharge boats each communicating with the oil supply pipe 53 at a position facing one shocking high pressure generating unit.

【0070】高圧発生装置49内の不図示の加圧室上部
にエア抜きポート28が設けられ、エア抜きポート28
の位置より上方となるオイルタンク51の上部に空気を
導くエア抜きパイプ23bが配置されている。
An air vent port 28 is provided above a pressurizing chamber (not shown) in the high-pressure generator 49.
The air vent pipe 23b that guides air is disposed above the oil tank 51 above the position of the oil tank 51.

【0071】図15は、図14のエンジンにおける高圧
燃料噴射装置44の構成例を示す。この燃料噴射装置4
4は、高圧発生装置と噴射弁とを一体化したものであ
り、図示したように、高圧発生源17を有する加圧室3
2に、燃料パイプを介することなく、加圧室32の直後
に縮径する噴射通路96を介して噴射孔41を設けたも
のである。この噴射孔41には、スプリング26を介し
て外開式の弁25が装着される。高圧発生源17の構成
および作用効果、および縮径する噴射通路96の昇圧作
用ならびに高圧波の伝播作用や燃料噴射動作等は前記実
施例と同様である。なお、高圧発生装置44は長手方向
を水平に配置するか、あるいは噴射孔41を下に長手方
向を上下方向になるように配置される。いずれの場合で
も、エア抜きポートが加圧室32の上部となるようにす
る。
FIG. 15 shows a configuration example of the high-pressure fuel injection device 44 in the engine of FIG. This fuel injection device 4
Reference numeral 4 denotes an integrated high-pressure generating device and an injection valve.
2, an injection hole 41 is provided via an injection passage 96 whose diameter is reduced immediately after the pressurizing chamber 32 without using a fuel pipe. An outward-opening valve 25 is attached to the injection hole 41 via a spring 26. The configuration and operation and effect of the high-pressure generation source 17, the pressure-increasing operation of the injection passage 96 whose diameter is reduced, the operation of propagating the high-pressure wave, the fuel injection operation, and the like are the same as those in the previous embodiment. The high-pressure generator 44 is arranged horizontally in the longitudinal direction, or is arranged so that the longitudinal direction is vertically below the injection hole 41. In any case, the air vent port is located above the pressure chamber 32.

【0072】図16は、噴射弁を一体に構成した高圧発
生装置からなる燃料噴射装置44の別の例の構成図であ
る。この例の高圧発生源17は、加圧室32に対し高圧
波付与面17aが凹面を形成する圧電素子で構成され
る。加圧室32の直後には縮径する噴射通路96が形成
されその端部に内開式の弁40が装着される。凹面形状
の高圧波付与面17aの集束作用ならびに高圧発生源1
7の構成および作用効果、および縮径する噴射通路96
の昇圧作用ならびに高圧波の伝播作用や燃料噴射動作等
は前記実施例と同様である。なお、図16において、高
圧発生装置44は長手方向を水平に配置するか、あるい
は噴射孔41を下に長手方向を上下方向になるように配
置される。長手方向を水平に配置する場合には、燃料供
給パイプ21およびエア抜きポートが上方となるように
する。
FIG. 16 is a configuration diagram of another example of a fuel injection device 44 comprising a high-pressure generating device integrally formed with an injection valve. The high-pressure generating source 17 of this example is configured by a piezoelectric element in which the high-pressure wave applying surface 17a forms a concave surface with respect to the pressurizing chamber 32. Immediately after the pressurizing chamber 32, an injection passage 96 having a reduced diameter is formed, and an inward-opening valve 40 is mounted at an end thereof. Focusing action of concave high-pressure wave applying surface 17a and high-pressure source 1
7, the function and effect, and the injection passage 96 whose diameter is reduced
The boosting action, the propagation action of the high pressure wave, the fuel injection operation, and the like are the same as those in the above-described embodiment. In FIG. 16, the high-pressure generating device 44 is disposed so that the longitudinal direction is horizontal, or the longitudinal direction is vertically below the injection hole 41. When the longitudinal direction is arranged horizontally, the fuel supply pipe 21 and the air vent port are set upward.

【0073】また、上記全ての実施例において、エア抜
きパイプ23、23a,23bのいずれかを配置するも
のにおいて、エア抜きパイプの途中にエア抜きポート方
向への逆方向の流れを阻止し、燃料タンク22あるいは
オイルタンク51方向への順方向の流れを許容する逆止
弁を配置してもよい。加圧室32の衝撃的高圧に起因し
て燃料あるいはオイルが噴射された後、加圧室32内の
圧力が低下したとき、エア抜きパイプに逆方向の流れが
生じてエア抜き性が低下するのを防止するために有効で
ある。
In all of the above embodiments, when any one of the air release pipes 23, 23a and 23b is disposed, the flow in the reverse direction to the air release port is prevented in the middle of the air release pipe, and the fuel is removed. A check valve that allows a forward flow toward the tank 22 or the oil tank 51 may be provided. After the fuel or oil is injected due to the high impact pressure of the pressurizing chamber 32, when the pressure in the pressurizing chamber 32 decreases, a flow in the opposite direction occurs in the air bleeding pipe, and the air bleeding property decreases. It is effective to prevent

【0074】[0074]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高圧発生源を液体中に浸漬し、且つ高圧発生源近傍に空
気あるいは液体蒸気が存在しないようにできる。したが
って、例えば圧電素子に電圧を印加したときに発生する
高圧波をロスなく確実に液体に付与することができ、高
圧波発生用のエネルギーが有効に液体噴射のエネルギー
として利用される。また、加圧室内で高圧波を反射させ
て進路を屈曲させることにより、高圧発生源のレイアウ
トの自由度が高まる。本発明では、このような高圧波を
空気あるいは液体蒸気による減衰をさせずに噴射通路内
を伝播させることができ、途中のエネルギー損失を少な
くすることができる。噴射孔に到達した高圧波のエネル
ギーは、小面積の噴射孔で圧力がさらに高まり液体の運
動エネルギーに変換され噴射孔から液体が噴射される。
As described above, according to the present invention,
The high-pressure source can be immersed in the liquid so that there is no air or liquid vapor near the high-pressure source. Therefore, for example, a high-pressure wave generated when a voltage is applied to the piezoelectric element can be reliably applied to the liquid without loss, and the energy for generating the high-pressure wave is effectively used as the energy for liquid ejection. In addition, by reflecting the high-pressure wave in the pressurizing chamber to bend the course, the degree of freedom in the layout of the high-voltage generating source is increased. According to the present invention, such high-pressure waves can be propagated in the injection passage without being attenuated by air or liquid vapor, and energy loss on the way can be reduced. The energy of the high-pressure wave that has reached the injection hole is further increased in pressure by the injection hole having a small area, converted into kinetic energy of the liquid, and the liquid is injected from the injection hole.

【0075】このような液体噴射装置を例えば印刷装置
のインク噴射手段として用いることにより、インク噴射
が、衝撃的高圧を利用するので噴射速度を大きくするこ
とができ、印刷速度を速くすることができる。また、噴
射孔近傍に弁手段が備るため、インクの切れがよくな
り、印刷の滲みを防止することができる。また、噴射孔
と印刷面との間の距離を大きくすれば、インクの噴射速
度が大きいため微粒化が促進され、広い面をむらなく印
刷できる。さらに、このような噴射孔と印刷面との間の
距離を制御しながら、被印刷物を噴射方向に対し直角方
向に移動すれば、印刷のむらや滲みのない状態で印刷の
幅を制御することができる。
By using such a liquid ejecting apparatus as, for example, an ink ejecting means of a printing apparatus, the ejecting speed can be increased and the printing speed can be increased since the ink ejecting utilizes an impulsively high pressure. . In addition, since the valve means is provided in the vicinity of the ejection hole, the ink can be cut more easily, and bleeding of printing can be prevented. In addition, if the distance between the ejection holes and the printing surface is increased, the atomization speed is increased due to the high ejection speed of the ink, so that a wide surface can be printed evenly. Furthermore, by moving the substrate in a direction perpendicular to the ejection direction while controlling the distance between the ejection hole and the printing surface, it is possible to control the width of the printing without unevenness or bleeding of the printing. it can.

【0076】また、本発明をボイラーの燃料噴射手段に
適用すれば、衝撃的高圧により燃料を噴射するので、燃
料の噴射速度が大きくなり、燃料が充分に微粒化する。
したがって、重油等の低揮発性の燃料であっても確実な
燃焼が可能になり、すすの発生を少なくして熱効率を高
めることができる。また、本発明を内燃機関の潤滑油供
給手段に適用すれば、潤滑油は衝撃的高圧を利用して噴
射されるため、安定して確実な潤滑油供給ができ、円滑
なエンジン駆動が達成される。
Further, when the present invention is applied to the fuel injection means of a boiler, the fuel is injected at an impulsively high pressure, so that the injection speed of the fuel is increased and the fuel is sufficiently atomized.
Therefore, reliable combustion can be performed even with a low-volatility fuel such as heavy oil, soot generation can be reduced, and thermal efficiency can be improved. Further, when the present invention is applied to the lubricating oil supply means for an internal combustion engine, the lubricating oil is injected by using an impact high pressure, so that the lubricating oil can be supplied stably and reliably, and smooth engine driving is achieved. You.

【0077】さらに、本発明を内燃機関の燃料噴射装置
に適用すれば、燃料は衝撃的高圧を利用して噴射される
ので、燃焼室内が高圧になっても燃料を噴射することが
できる。したがって、ガソリンエンジンにおいては、圧
縮行程終期の点火直前まで燃料噴射可能になり、またデ
ィーゼルエンジンのように燃焼継続中の高圧の燃焼室に
も燃料を確実に噴射することができる。この場合、燃料
噴射速度が大きくなることにより、燃料が微粒化し、燃
料が確実に気化するので、未燃焼成分の発生が抑制さ
れ、排気浄化性がよくなる。
Further, if the present invention is applied to a fuel injection device for an internal combustion engine, the fuel is injected using an impulsively high pressure, so that the fuel can be injected even when the pressure in the combustion chamber becomes high. Therefore, in a gasoline engine, fuel injection can be performed until immediately before ignition at the end of the compression stroke, and fuel can be reliably injected also into a high-pressure combustion chamber in which combustion is continued as in a diesel engine. In this case, since the fuel injection speed increases, the fuel is atomized, and the fuel is reliably vaporized. Therefore, the generation of unburned components is suppressed, and the exhaust purification performance is improved.

【0078】このような内燃機関は、衝撃的高圧を利用
した燃料噴射を行うので、噴射速度を高め微粒化を促進
して、高圧燃焼室内へ確実に燃料を供給することが可能
になる。したがって、2サイクルおよび4サイクルのガ
ソリンエンジンにおける吸気管噴射や筒内噴射だけでな
く、ディーゼルエンジンに対しても充分適用可能にな
り、あらゆる運転状態で確実な燃料噴射が達成され、燃
焼効率が高く未燃ガス成分の発生を抑制して排気エミッ
ションを向上させ、信頼性が高くしかも汎用性の高い燃
料噴射装置が得られる。
Since such an internal combustion engine performs fuel injection using an impulsively high pressure, it is possible to increase the injection speed, promote atomization, and reliably supply fuel to the high-pressure combustion chamber. Accordingly, the present invention can be sufficiently applied not only to the intake pipe injection and the in-cylinder injection in the two-cycle and four-cycle gasoline engines, but also to the diesel engine. The generation of unburned gas components is suppressed to improve exhaust emissions, and a highly reliable and versatile fuel injection device can be obtained.

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

【図1】 本発明を適用した4サイクルエンジンの構成
図。
FIG. 1 is a configuration diagram of a four-cycle engine to which the present invention is applied.

【図2】 本発明に係る液体噴射装置の実施例の構成
図。
FIG. 2 is a configuration diagram of an embodiment of a liquid ejecting apparatus according to the present invention.

【図3】 本発明に係る液体噴射装置の別の実施例の構
成図。
FIG. 3 is a configuration diagram of another embodiment of the liquid ejecting apparatus according to the present invention.

【図4】 本発明に係る高圧発生装置の例を示す断面
図。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a high-pressure generator according to the present invention.

【図5】 本発明に係るインジェクタの別の例の構成
図。
FIG. 5 is a configuration diagram of another example of the injector according to the present invention.

【図6】 本発明に係るインジェクタのさらに別の例の
構成図。
FIG. 6 is a configuration diagram of still another example of the injector according to the present invention.

【図7】 本発明に係る高圧発生源の詳細構成図。FIG. 7 is a detailed configuration diagram of a high-pressure generation source according to the present invention.

【図8】 本発明に係る高圧発生源の組立て状態の構成
図。
FIG. 8 is a configuration diagram of an assembled state of a high-pressure generation source according to the present invention.

【図9】 高圧発生源の別の例の構成図。FIG. 9 is a configuration diagram of another example of the high-pressure generation source.

【図10】 高圧発生源のさらに別の例の構成図。FIG. 10 is a configuration diagram of still another example of the high-pressure generation source.

【図11】 高圧発生源のさらに別の例の構成図。FIG. 11 is a configuration diagram of still another example of a high-pressure source.

【図12】 本発明に係る別の高圧発生源の構成説明
図。
FIG. 12 is a configuration explanatory view of another high-pressure generation source according to the present invention.

【図13】 本発明に係る衝撃的高圧波と駆動信号のグ
ラフ。
FIG. 13 is a graph of a high voltage shock wave and a drive signal according to the present invention.

【図14】 本発明を適用した2サイクルエンジンの構
成図。
FIG. 14 is a configuration diagram of a two-cycle engine to which the present invention is applied.

【図15】 本発明に係る噴射弁一体型の燃料噴射装置
の構成図。
FIG. 15 is a configuration diagram of an injection valve-integrated fuel injection device according to the present invention.

【図16】 噴射弁一体型の燃料噴射装置の別の実施例
の構成図。
FIG. 16 is a configuration diagram of another embodiment of a fuel injection device integrated with an injection valve.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

14:インジェクタ、15:燃料パイプ、15a:燃料
噴射通路、16:高圧発生装置、17:高圧発生源、1
7a:高圧波(衝撃波)付与面、22:燃料タンク、2
3:エア抜きパイプ、25:弁、32:加圧室、33:
吐出ポート、35:燃料導入ポート、R:反射面。
14: injector, 15: fuel pipe, 15a: fuel injection passage, 16: high pressure generator, 17: high pressure source, 1
7a: High pressure wave (shock wave) application surface, 22: Fuel tank, 2
3: air vent pipe, 25: valve, 32: pressurized chamber, 33:
Discharge port, 35: fuel introduction port, R: reflective surface.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02M 51/00 F02M 63/06 51/04 F23D 11/34 B 63/06 H01L 41/12 F23D 11/34 B41J 3/04 103A H01L 41/09 H01L 41/08 U 41/12 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F02M 51/00 F02M 63/06 51/04 F23D 11/34 B 63/06 H01L 41/12 F23D 11/34 B41J 3/04 103A H01L 41/09 H01L 41/08 U 41/12

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液体供給源と連通し下方に配置される加
圧室と、 前記液体を噴射するための噴射孔と、 この噴射孔に前記加圧室から水平あるいは下方に液体を
導く噴射通路と、 前記加圧室内の液体に衝撃圧を付与するプランジャおよ
びこれを駆動する電歪素子または磁歪素子からなる高圧
発生源を有する衝撃的高圧発生手段とを具備し、 前記噴射通路内の液体を介して伝播した衝撃圧が到達し
た時点で開となるように構成された弁手段を前記噴射孔
近傍に配置し、 前記高圧発生源から発生する高圧波の伝播経路を、直接
または反射させて、前記噴射通路の加圧室側端部の開口
部に向けたことを特徴とする液体噴射装置。
A pressurizing chamber disposed below and in communication with a liquid supply source; an ejection hole for ejecting the liquid; and an ejection passage for guiding the liquid horizontally or downward from the pressurization chamber to the ejection hole. Comprising a plunger for applying an impact pressure to the liquid in the pressurized chamber and an impulse high-pressure generating means having a high-pressure generating source composed of an electrostrictive element or a magnetostrictive element for driving the plunger. Arrange valve means configured to be opened when the impact pressure propagated through reaches the injection hole, the propagation path of the high-pressure wave generated from the high-pressure source, directly or reflected, A liquid ejecting apparatus, wherein the ejecting passage is directed to an opening at an end of the ejection passage on the side of the pressurizing chamber.
【請求項2】 前記衝撃的高圧発生手段の動作時および
非作動時ともに、前記噴射孔近傍の弁手段上流側から前
記噴射通路の加圧室側端部までの噴射通路は全域にわた
って常に開放状態であることを特徴とする請求項1に記
載の液体噴射装置。
2. The injection passage from the upstream side of the valve means near the injection hole to the end of the injection passage on the side of the pressurizing chamber is always open in both operation and non-operation of the impact high-pressure generating means. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記加圧室に臨んで、前記噴射通路の端
部および前記液体供給源への連通路が開口し、 前記衝撃的高圧発生手段の衝撃圧付与面に対向する側の
加圧室壁面には、前記噴射通路の端部のみを開口させた
ことを特徴とする請求項1に記載の液体噴射装置。
3. An end of the injection passage and a communication passage to the liquid supply source are opened facing the pressurizing chamber, and a pressure is applied to a side of the impulsive high-pressure generating means facing an impact pressure applying surface. 2. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein only the end of the ejection passage is opened on the chamber wall.
【請求項4】 前記弁手段は、前記噴射孔を境にして噴
射通路側の液体圧力から、噴射する空間側の液体圧力を
引いた値が所定値以下の場合に閉となるとともに、この
弁手段に液体の衝撃的高圧が到達作用することにより開
となるように構成したことを特徴とする請求項1、2ま
たは3に記載の液体噴射装置。
4. The valve means is closed when the value obtained by subtracting the liquid pressure on the side of the injection space from the liquid pressure on the side of the injection passage with respect to the injection hole is equal to or less than a predetermined value. 4. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the liquid ejecting apparatus is configured to be opened when an impact high pressure of the liquid reaches the means.
【請求項5】 前記弁手段は、この弁手段に液体の衝撃
的高圧が到達するタイミングで弁を開とする弁開閉駆動
手段を備えたことを特徴とする請求項1、2または3に
記載の液体噴射装置。
5. The valve means according to claim 1, wherein the valve means comprises valve opening / closing drive means for opening the valve at the timing when an impact high pressure of a liquid reaches the valve means. Liquid ejector.
【請求項6】 前記噴射通路を、その加圧室側端部から
噴射孔方向に断面積が減少するように形成したことを特
徴とする請求項1から5までのいずれかに記載の液体噴
射装置。
6. The liquid ejection device according to claim 1, wherein the ejection passage is formed so that a cross-sectional area decreases in a direction of an ejection hole from an end of the pressure chamber on the side of the pressure chamber. apparatus.
【請求項7】 前記液体噴射装置は、被印刷物にインク
を供給するためにインクを噴射する印刷装置のインク噴
射手段として使用されたことを特徴とする請求項1から
6までのいずれかに記載の液体噴射装置。
7. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the liquid ejecting apparatus is used as an ink ejecting unit of a printing apparatus that ejects ink to supply ink to a printing substrate. Liquid ejector.
【請求項8】 前記液体噴射装置は、ボイラーの燃焼室
に燃料を供給する燃料噴射手段として使用されたことを
特徴とする請求項1から6までのいずれかに記載の液体
噴射装置。
8. The liquid injection device according to claim 1, wherein the liquid injection device is used as fuel injection means for supplying fuel to a combustion chamber of a boiler.
【請求項9】 前記液体噴射装置は、内燃機関に潤滑油
を供給するために潤滑油を噴射する内燃機関の潤滑油供
給手段として使用されたことを特徴とする請求項1から
6までのいずれかに記載の液体噴射装置。
9. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the liquid ejecting apparatus is used as a lubricating oil supply unit for an internal combustion engine that injects a lubricating oil to supply the lubricating oil to the internal combustion engine. A liquid ejecting apparatus according to any one of claims 1 to 3.
【請求項10】 前記液体噴射装置は、内燃機関の吸気
系または燃焼室に直接燃料を噴射する内燃機関の燃料噴
射装置として使用されたことを特徴とする請求項1から
6までのいずれかに記載の液体噴射装置。
10. The fuel injection device according to claim 1, wherein the liquid injection device is used as a fuel injection device for an internal combustion engine that directly injects fuel into an intake system or a combustion chamber of the internal combustion engine. The liquid ejecting apparatus according to claim 1.
【請求項11】 請求項10の液体噴射装置を搭載した
ことを特徴とする燃料噴射式内燃機関。
11. A fuel injection type internal combustion engine equipped with the liquid injection device according to claim 10.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009540176A (en) * 2006-06-06 2009-11-19 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Spray equipment for fluids

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