JPH10159674A - 噴射弁 - Google Patents
噴射弁Info
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- JPH10159674A JPH10159674A JP32395596A JP32395596A JPH10159674A JP H10159674 A JPH10159674 A JP H10159674A JP 32395596 A JP32395596 A JP 32395596A JP 32395596 A JP32395596 A JP 32395596A JP H10159674 A JPH10159674 A JP H10159674A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧電素子をアクチュエータとする噴射弁にお
いて、構造の簡素化をはかるとともに、燃料噴射量のバ
ラツキを抑える。 【解決手段】 噴口１ｂが開口する座面１ａと、座面１
ａに対して移動可能に設けられるニードル２と、ニード
ル２を座面１ａから遠ざける開弁方向に付勢するサラバ
ネ４と、印加される電圧により伸長してニードル２を座
面１ａに近づける閉弁方向に駆動する圧電素子１０とを
備えるものとした。
いて、構造の簡素化をはかるとともに、燃料噴射量のバ
ラツキを抑える。 【解決手段】 噴口１ｂが開口する座面１ａと、座面１
ａに対して移動可能に設けられるニードル２と、ニード
ル２を座面１ａから遠ざける開弁方向に付勢するサラバ
ネ４と、印加される電圧により伸長してニードル２を座
面１ａに近づける閉弁方向に駆動する圧電素子１０とを
備えるものとした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの燃料噴
射弁等に適用される、圧電素子をアクチュエータとする
弁構造に関するものである。
射弁等に適用される、圧電素子をアクチュエータとする
弁構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車用エンジンに備えられる燃料噴射
弁等に、印加電圧に応じて伸張する積層圧電素子（ピエ
ゾ素子）を用いてニードル（弁体）を開弁作動させるも
のがあった。ニードルを圧電素子により駆動することに
より、燃料噴射弁の高速応答性が高まり、高出力化に対
応するための噴射可能範囲を拡大できる。また、少量の
燃料を安定して噴射することが可能となり、燃費の低減
がはかれる。
弁等に、印加電圧に応じて伸張する積層圧電素子（ピエ
ゾ素子）を用いてニードル（弁体）を開弁作動させるも
のがあった。ニードルを圧電素子により駆動することに
より、燃料噴射弁の高速応答性が高まり、高出力化に対
応するための噴射可能範囲を拡大できる。また、少量の
燃料を安定して噴射することが可能となり、燃費の低減
がはかれる。
【０００３】従来、この種の燃料噴射弁として、例えば
図４に示すようなものがある(特公平７−７２５２０号
公報、参照)。
図４に示すようなものがある(特公平７−７２５２０号
公報、参照)。
【０００４】これについて説明すると、ノズルボディ５
１にニードル５２が摺動可能に収装される。ノズルボデ
ィ５１の内部にはニードル５２のまわりに燃圧室５３が
画成される。ノズルボディ５１の先端に噴口５１ｂが開
口し、噴口５１ｂはニードル５２によって開閉される。
１にニードル５２が摺動可能に収装される。ノズルボデ
ィ５１の内部にはニードル５２のまわりに燃圧室５３が
画成される。ノズルボディ５１の先端に噴口５１ｂが開
口し、噴口５１ｂはニードル５２によって開閉される。
【０００５】図示しない燃料噴射ポンプから圧送される
燃料は、燃料入口６３から燃料通路６２を通して燃圧室
５３に導入され、ニードル５２のリフトに伴って噴口５
１ｂから噴射される。
燃料は、燃料入口６３から燃料通路６２を通して燃圧室
５３に導入され、ニードル５２のリフトに伴って噴口５
１ｂから噴射される。
【０００６】ニードル５２をロッド６４等を介して閉弁
方向に付勢するスプリング５４が設けられる。
方向に付勢するスプリング５４が設けられる。
【０００７】ニードル５２を開弁方向に駆動する圧電素
子６０が設けられる。圧電素子６０はリード線６８を介
して電圧が印加されることによりスプリング５４に抗し
て伸長すると、リテーナ６７を介してロッド６４が引き
込まれ、ロッド６４に追従させてニードル２をリフトさ
せる。
子６０が設けられる。圧電素子６０はリード線６８を介
して電圧が印加されることによりスプリング５４に抗し
て伸長すると、リテーナ６７を介してロッド６４が引き
込まれ、ロッド６４に追従させてニードル２をリフトさ
せる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の燃料噴射弁にあっては、圧電素子６０の変位
方向とニードル５２の変位方向が逆転しているため、圧
電素子６０の駆動力を逆転させてニードル５２に伝達す
るリテーナ６７およびロッド６４等の機構が必要とな
り、構造が複雑化するという問題点が考えられる。
うな従来の燃料噴射弁にあっては、圧電素子６０の変位
方向とニードル５２の変位方向が逆転しているため、圧
電素子６０の駆動力を逆転させてニードル５２に伝達す
るリテーナ６７およびロッド６４等の機構が必要とな
り、構造が複雑化するという問題点が考えられる。
【０００９】また、ニードル５２のフルリフト量が圧電
素子６０の変位量によって決まるため、ニードル５２の
フルリフト量Ａが圧電素子６０の固体バラツキに影響さ
れ、燃料噴射量にバラツキが生じるという問題点が考え
られる。
素子６０の変位量によって決まるため、ニードル５２の
フルリフト量Ａが圧電素子６０の固体バラツキに影響さ
れ、燃料噴射量にバラツキが生じるという問題点が考え
られる。
【００１０】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、圧電素子をアクチュエータとする噴射弁にお
いて、構造の簡素化をはかるとともに、燃料噴射量のバ
ラツキを抑えることを目的とする。
のであり、圧電素子をアクチュエータとする噴射弁にお
いて、構造の簡素化をはかるとともに、燃料噴射量のバ
ラツキを抑えることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の噴射弁
は、噴口が開口した座面に接離して噴口を開閉するニー
ドルと、ニードルを開弁方向に付勢する手段と、印加さ
れる電圧により伸長してニードルを直接的に閉弁方向に
駆動する圧電素子とを備えるものとした。
は、噴口が開口した座面に接離して噴口を開閉するニー
ドルと、ニードルを開弁方向に付勢する手段と、印加さ
れる電圧により伸長してニードルを直接的に閉弁方向に
駆動する圧電素子とを備えるものとした。
【００１２】請求項２に記載の噴射弁は、請求項１に記
載の発明において、前記ニードルのフルリフト量Ａを規
制する手段を備え、圧電素子の最大伸長量Ｙをニードル
のフルリフト量Ａより大きく設定するものとした。
載の発明において、前記ニードルのフルリフト量Ａを規
制する手段を備え、圧電素子の最大伸長量Ｙをニードル
のフルリフト量Ａより大きく設定するものとした。
【００１３】請求項３に記載の噴射弁は、請求項１また
は２に記載の発明において、前記ニードルのフルリフト
量Ａを規制する手段として、ニードルとニードルを収装
するハウジングの間にシムを介装するものとした。
は２に記載の発明において、前記ニードルのフルリフト
量Ａを規制する手段として、ニードルとニードルを収装
するハウジングの間にシムを介装するものとした。
【００１４】請求項４に記載の噴射弁は、請求項１から
３のいずれか一つに記載の発明において、前記ニードル
を開弁方向に付勢する手段として、ニードルと同心上に
配置されるサラバネを備えるものとした。
３のいずれか一つに記載の発明において、前記ニードル
を開弁方向に付勢する手段として、ニードルと同心上に
配置されるサラバネを備えるものとした。
【００１５】請求項５に記載の噴射弁は、請求項１から
４のいずれか一つに記載の発明において、前記ニードル
と圧電素子間の当接部の少なくとも一方に凸面状に形成
するものとした。
４のいずれか一つに記載の発明において、前記ニードル
と圧電素子間の当接部の少なくとも一方に凸面状に形成
するものとした。
【００１６】
【発明の作用および効果】請求項１に記載の噴射弁にお
いて、圧電素子に電圧が印加されると、圧電素子が伸長
してニードルを座面に近づけ、噴口を閉じる。
いて、圧電素子に電圧が印加されると、圧電素子が伸長
してニードルを座面に近づけ、噴口を閉じる。
【００１７】圧電素子に印加される電圧を遮断し、かつ
両端子を短絡させて内部の電荷を除去することにより瞬
時に収縮する。そして、付勢手段がニードルを圧電素子
の収縮に追従させてニードルを座面から離し、噴口を開
く。
両端子を短絡させて内部の電荷を除去することにより瞬
時に収縮する。そして、付勢手段がニードルを圧電素子
の収縮に追従させてニードルを座面から離し、噴口を開
く。
【００１８】圧電素子の変位方向とニードルの変位方向
が一致しているため、圧電素子とニードルを直列に並
べ、圧電素子にニードルを当接させて駆動することが可
能となる。この結果、従来装置のように圧電素子の駆動
力を逆転させてニードルに伝達する機構が不要となり、
構造の簡素化がはかれる。
が一致しているため、圧電素子とニードルを直列に並
べ、圧電素子にニードルを当接させて駆動することが可
能となる。この結果、従来装置のように圧電素子の駆動
力を逆転させてニードルに伝達する機構が不要となり、
構造の簡素化がはかれる。
【００１９】請求項２に記載の噴射弁において、圧電素
子の最大伸長量Ｙをニードルのフルリフト量Ａより大き
く設定したため、圧電素子の固体バラツキに影響される
ことなく、一定のフルリフト量Ａが得られる。この結
果、多気筒エンジンの燃料噴射弁に適用した場合、各気
筒の燃料噴射量にバラツキが生じることを抑え、安定し
た運転性が確保される。
子の最大伸長量Ｙをニードルのフルリフト量Ａより大き
く設定したため、圧電素子の固体バラツキに影響される
ことなく、一定のフルリフト量Ａが得られる。この結
果、多気筒エンジンの燃料噴射弁に適用した場合、各気
筒の燃料噴射量にバラツキが生じることを抑え、安定し
た運転性が確保される。
【００２０】請求項３に記載の噴射弁において、シムは
ニードルに当接してニードルの開弁方向の変位量を規制
するため、シムの板厚によってニードルのフルリフト量
Ａを調節することができる。
ニードルに当接してニードルの開弁方向の変位量を規制
するため、シムの板厚によってニードルのフルリフト量
Ａを調節することができる。
【００２１】請求項４に記載の噴射弁において、ニード
ルを開弁方向に付勢する手段として、ニードルと同心上
に配置されるサラバネは、ニードルに対して周方向に均
一に分布する力を付与するため、ニードルを偏心方向に
付勢することなく、ニードルの動きを円滑にして、安定
した作動性が確保される。
ルを開弁方向に付勢する手段として、ニードルと同心上
に配置されるサラバネは、ニードルに対して周方向に均
一に分布する力を付与するため、ニードルを偏心方向に
付勢することなく、ニードルの動きを円滑にして、安定
した作動性が確保される。
【００２２】請求項５に記載の噴射弁において、ニード
ルと圧電素子の当接部の少なくとも一方に凸面状に形成
したため、圧電素子の寸法誤差等に影響されることな
く、ニードルの動きを円滑にして、安定した作動性が確
保される。
ルと圧電素子の当接部の少なくとも一方に凸面状に形成
したため、圧電素子の寸法誤差等に影響されることな
く、ニードルの動きを円滑にして、安定した作動性が確
保される。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を筒内噴射式火花点
火エンジンに備えられる燃料噴射弁に適用した実施形態
を添付図面に基づいて説明する。
火エンジンに備えられる燃料噴射弁に適用した実施形態
を添付図面に基づいて説明する。
【００２４】図１に示すように、ノズルボディ１とハウ
ジング９の内部にニードル２が摺動可能に収装される。
ノズルボディ１とハウジング９の内部にはニードル２の
まわりに燃圧室３が画成される。ノズルボディ１の先端
に噴口１ｂが開口し、噴口１ｂはニードル２によって開
閉される。
ジング９の内部にニードル２が摺動可能に収装される。
ノズルボディ１とハウジング９の内部にはニードル２の
まわりに燃圧室３が画成される。ノズルボディ１の先端
に噴口１ｂが開口し、噴口１ｂはニードル２によって開
閉される。
【００２５】図示しない燃料噴射ポンプから圧送される
燃料は、燃料入口１３から燃料通路１２を通して燃圧室
３に導入され、ニードル２のリフトに伴って噴口１ｂか
ら噴射される。ノズルボディ１はエンジンの燃焼室天井
壁から燃焼室に臨み、噴口１ｂから燃料噴霧をピストン
の冠部に向けて噴出するようになっている。
燃料は、燃料入口１３から燃料通路１２を通して燃圧室
３に導入され、ニードル２のリフトに伴って噴口１ｂか
ら噴射される。ノズルボディ１はエンジンの燃焼室天井
壁から燃焼室に臨み、噴口１ｂから燃料噴霧をピストン
の冠部に向けて噴出するようになっている。
【００２６】ノズルボディ１の内側には噴口１ｂのまわ
りに座面１ａが円錐面状に窪む。一方、ニードル２の先
端にはシート部２ａが円錐面状に突出する。シート部２
ａが座面１ａに着座することにより、噴口１ｂが閉塞さ
れる。シート部２ａが座面１ａから離れることにより、
噴口１ｂが開かれる。
りに座面１ａが円錐面状に窪む。一方、ニードル２の先
端にはシート部２ａが円錐面状に突出する。シート部２
ａが座面１ａに着座することにより、噴口１ｂが閉塞さ
れる。シート部２ａが座面１ａから離れることにより、
噴口１ｂが開かれる。
【００２７】ニードル２の途中からは支持部２ｂが外径
方向に突出し、支持部２ｂがノズルボディ１の円筒状を
した内壁面に摺接することにより、シート部２ａを座面
１ａと同軸上に案内する。支持部２ｂとノズルボディ１
の内壁面の間には燃料が流通する通路が形成されてい
る。
方向に突出し、支持部２ｂがノズルボディ１の円筒状を
した内壁面に摺接することにより、シート部２ａを座面
１ａと同軸上に案内する。支持部２ｂとノズルボディ１
の内壁面の間には燃料が流通する通路が形成されてい
る。
【００２８】ニードル２はその基端側にピストン部２ｃ
が環状に突出形成される。ピストン部２ｃの外周に形成
された環状溝にはＯリング５が介装される。Ｏリング５
がハウジング９の円筒状をした内壁面に摺接することに
より、燃圧室３の密封がはかれる。環状溝にはＯリング
５の背後にバックアップリング６が介装され、液圧によ
りＯリング５が環状溝からはみ出さないようになってい
る。
が環状に突出形成される。ピストン部２ｃの外周に形成
された環状溝にはＯリング５が介装される。Ｏリング５
がハウジング９の円筒状をした内壁面に摺接することに
より、燃圧室３の密封がはかれる。環状溝にはＯリング
５の背後にバックアップリング６が介装され、液圧によ
りＯリング５が環状溝からはみ出さないようになってい
る。
【００２９】ニードル２を開弁方向に付勢するサラバネ
４が設けられる。サラバネ４は底のない皿状をしてい
る。ニードル２のピストン部２ｃとノズルボディ１の間
にはサラバネ４が圧縮された状態で介装され、ニードル
２と同心上に配置される。サラバネ４はその弾性復元力
によりニードル２のシート部２ａを座面１ａから離すよ
うになっている。
４が設けられる。サラバネ４は底のない皿状をしてい
る。ニードル２のピストン部２ｃとノズルボディ１の間
にはサラバネ４が圧縮された状態で介装され、ニードル
２と同心上に配置される。サラバネ４はその弾性復元力
によりニードル２のシート部２ａを座面１ａから離すよ
うになっている。
【００３０】ニードル２を閉弁方向に駆動する圧電素子
１０が設けられる。圧電素子１０はリード線１８を介し
て電圧が印加されることにより、図１に示すようにニー
ドル２の摺動方向に伸長し、シート部２ａを座面１ａに
着座させる。圧電素子１０はこれに印加される電圧を遮
断し、かつ両端子を短絡させて内部の電荷を除去するこ
とにより瞬時に収縮する。そして、ニードル２が燃圧室
３の燃料圧力とサラバネ４の付勢力を合わせた力Ｆによ
って軸方向に移動し、シート部２ａが座面１ａから離れ
る。圧電素子１０がニードル２を閉弁方向に駆動する力
は、燃圧室３の燃料圧力とサラバネ４の付勢力を合わせ
た力Ｆより大きく設定されている。
１０が設けられる。圧電素子１０はリード線１８を介し
て電圧が印加されることにより、図１に示すようにニー
ドル２の摺動方向に伸長し、シート部２ａを座面１ａに
着座させる。圧電素子１０はこれに印加される電圧を遮
断し、かつ両端子を短絡させて内部の電荷を除去するこ
とにより瞬時に収縮する。そして、ニードル２が燃圧室
３の燃料圧力とサラバネ４の付勢力を合わせた力Ｆによ
って軸方向に移動し、シート部２ａが座面１ａから離れ
る。圧電素子１０がニードル２を閉弁方向に駆動する力
は、燃圧室３の燃料圧力とサラバネ４の付勢力を合わせ
た力Ｆより大きく設定されている。
【００３１】圧電素子１０は円盤状をした複数の圧電単
体が、同じく円盤状をした内部電極板を挟んで積層され
る。圧電単体は、電圧が印加され、電荷が蓄えられるこ
とによりその板厚が増える一方、電圧を遮断し、内部の
電荷を除去することによりその板厚が減るようになって
いる。
体が、同じく円盤状をした内部電極板を挟んで積層され
る。圧電単体は、電圧が印加され、電荷が蓄えられるこ
とによりその板厚が増える一方、電圧を遮断し、内部の
電荷を除去することによりその板厚が減るようになって
いる。
【００３２】圧電素子１０の固定端（基端）は端板１５
とナット１６およびカバー１４を介してハウジング９に
固定される。端板１５は圧電素子１０の固定端に結合さ
れるとともに、これに螺合するナット１６を介してカバ
ー１４に締結される。カバー１４はハウジング９の外周
に螺合して結合される。
とナット１６およびカバー１４を介してハウジング９に
固定される。端板１５は圧電素子１０の固定端に結合さ
れるとともに、これに螺合するナット１６を介してカバ
ー１４に締結される。カバー１４はハウジング９の外周
に螺合して結合される。
【００３３】圧電素子１０の駆動端（先端）とニードル
２の間には端板１１とボール８およびシム７が介装され
る。
２の間には端板１１とボール８およびシム７が介装され
る。
【００３４】圧電素子１０の駆動端には端板１１が結合
される。ボール８は端板１１とニードル２の間に介装さ
れる。端板１１とニードル２の基端面には球面状に窪む
一対の凹部がそれぞれ形成される。ボール８は各凹部の
間に挟持される。
される。ボール８は端板１１とニードル２の間に介装さ
れる。端板１１とニードル２の基端面には球面状に窪む
一対の凹部がそれぞれ形成される。ボール８は各凹部の
間に挟持される。
【００３５】シム７は円盤状に形成される。シム７はニ
ードル２の基端とハウジング９の間に介装され、ニード
ル２の軸方向の移動を規制する。すなわち、シム７の板
厚によってニードル２のフルリフト量Ａが決まる。
ードル２の基端とハウジング９の間に介装され、ニード
ル２の軸方向の移動を規制する。すなわち、シム７の板
厚によってニードル２のフルリフト量Ａが決まる。
【００３６】圧電素子１０の最大伸長量Ｙはニードル２
のフルリフト量Ａより大きく設定される。
のフルリフト量Ａより大きく設定される。
【００３７】リード線１８はハウジング９の穴１７から
取り出され、穴１７とリード線１８の間はシール１９を
介して密封される。
取り出され、穴１７とリード線１８の間はシール１９を
介して密封される。
【００３８】リード線１８は図示しない駆動回路へと延
びている。図示しないコントロールユニットはエンジン
の吸入空気量や回転数に応じて燃料噴射量を演算する。
コントロールユニットで演算された燃料噴射量に対応す
るパルス信号がパルス発生器でつくられ、このパルス信
号に応じた電圧が駆動回路を介して圧電素子１０に印加
される。
びている。図示しないコントロールユニットはエンジン
の吸入空気量や回転数に応じて燃料噴射量を演算する。
コントロールユニットで演算された燃料噴射量に対応す
るパルス信号がパルス発生器でつくられ、このパルス信
号に応じた電圧が駆動回路を介して圧電素子１０に印加
される。
【００３９】以上のように構成され、次に作用について
説明する。
説明する。
【００４０】図１はエンジン始動前の状態である燃料噴
射弁を示しており、圧電素子１０は電圧が印加されて伸
長しており、ニードル２のシート部２ａを座面１ａに着
座させている。
射弁を示しており、圧電素子１０は電圧が印加されて伸
長しており、ニードル２のシート部２ａを座面１ａに着
座させている。
【００４１】図２は燃料噴射弁の開弁作動の過程を示し
ている。圧電素子１０はエンジン回転に同期して印加さ
れる電圧を遮断し、両端子間を短絡することにより瞬時
に収縮し、ニードル２は燃圧室３の燃料圧力とサラバネ
４の付勢力を合わせた力Ｆによって軸方向に移動し、図
（ａ）（ｂ）（ｃ）の順にシート部２ａが座面１ａから
離れる。
ている。圧電素子１０はエンジン回転に同期して印加さ
れる電圧を遮断し、両端子間を短絡することにより瞬時
に収縮し、ニードル２は燃圧室３の燃料圧力とサラバネ
４の付勢力を合わせた力Ｆによって軸方向に移動し、図
（ａ）（ｂ）（ｃ）の順にシート部２ａが座面１ａから
離れる。
【００４２】この開弁作動時、サラバネ４はニードル２
に対して周方向に均一に分布する力を付与するため、ニ
ードル２を偏心方向に付勢することなく、ニードル２の
動きを円滑にして、安定した作動性が確保される。
に対して周方向に均一に分布する力を付与するため、ニ
ードル２を偏心方向に付勢することなく、ニードル２の
動きを円滑にして、安定した作動性が確保される。
【００４３】この開弁作動時、圧電素子１０の伸長量Ｙ
は、ニードル２のフルリフト量Ａより大きく設定されて
いるため、ニードル２はシム７に着座して所定のフルリ
フト量Ａだけ移動する。したがって、ニードル２のフル
リフト時には、（ｃ）図に示すように、ニードル２のシ
ート部２ａと座面１ａの間には一定の燃料流路が画成さ
れ、燃圧室３に導かれる燃料圧力によって定まる燃料噴
射率が得られる。
は、ニードル２のフルリフト量Ａより大きく設定されて
いるため、ニードル２はシム７に着座して所定のフルリ
フト量Ａだけ移動する。したがって、ニードル２のフル
リフト時には、（ｃ）図に示すように、ニードル２のシ
ート部２ａと座面１ａの間には一定の燃料流路が画成さ
れ、燃圧室３に導かれる燃料圧力によって定まる燃料噴
射率が得られる。
【００４４】ニードル２のフルリフト時に、ボール８と
ニードル２の間には距離Ｂ（＝Ｙ−Ａ）の間隙が空く。
圧電素子１０の伸長量Ｙに生じる固体バラツキに対応し
て、間隙の距離Ｂを伸長量Ｙのバラツキ幅より大きく設
定することにより、圧電素子１０の固体バラツキに影響
されることなく、一定のフルリフト量Ａが得られる。こ
の結果、多気筒エンジンの場合、各気筒の燃料噴射量に
バラツキが生じることを抑え、安定した運転性が確保さ
れる。
ニードル２の間には距離Ｂ（＝Ｙ−Ａ）の間隙が空く。
圧電素子１０の伸長量Ｙに生じる固体バラツキに対応し
て、間隙の距離Ｂを伸長量Ｙのバラツキ幅より大きく設
定することにより、圧電素子１０の固体バラツキに影響
されることなく、一定のフルリフト量Ａが得られる。こ
の結果、多気筒エンジンの場合、各気筒の燃料噴射量に
バラツキが生じることを抑え、安定した運転性が確保さ
れる。
【００４５】なお、図示した距離Ｂの寸法は、便宜上実
際よりも誇張して大きくしてあるが、実際には数十μｍ
の値であり、ボール８が端板１１とニードル２の凹部間
から脱落することはない。
際よりも誇張して大きくしてあるが、実際には数十μｍ
の値であり、ボール８が端板１１とニードル２の凹部間
から脱落することはない。
【００４６】図３は燃料噴射弁の閉弁作動の過程を示し
ている。圧電素子１０はエンジン回転に同期して電圧が
印加されることにより伸長し、ニードル２は燃圧室３の
燃料圧力とサラバネ４の付勢力を合わせた力Ｆに抗して
軸方向に移動し、図（ｄ）（ｅ）（ｆ）の順にシート部
２ａが座面１ａに近づいて着座する。
ている。圧電素子１０はエンジン回転に同期して電圧が
印加されることにより伸長し、ニードル２は燃圧室３の
燃料圧力とサラバネ４の付勢力を合わせた力Ｆに抗して
軸方向に移動し、図（ｄ）（ｅ）（ｆ）の順にシート部
２ａが座面１ａに近づいて着座する。
【００４７】この閉弁作動時、圧電素子１０の伸長量Ｙ
は、ニードル２のフルリフト量Ａより大きく設定されて
いるため、圧電素子１０の伸長に伴ってニードル２のシ
ート部２ａは座面１ａに着座する。
は、ニードル２のフルリフト量Ａより大きく設定されて
いるため、圧電素子１０の伸長に伴ってニードル２のシ
ート部２ａは座面１ａに着座する。
【００４８】この閉弁作動時、圧電素子１０はボール８
を介してニードル２に当接するため、圧電素子１０の寸
法誤差や圧電素子１０の傾き等に影響されることなく、
ニードル２の動きを円滑にして、安定した作動性が確保
される。そして、圧電素子１０に偏荷重が加わることを
防止でき、圧電素子の耐久性も向上できる。
を介してニードル２に当接するため、圧電素子１０の寸
法誤差や圧電素子１０の傾き等に影響されることなく、
ニードル２の動きを円滑にして、安定した作動性が確保
される。そして、圧電素子１０に偏荷重が加わることを
防止でき、圧電素子の耐久性も向上できる。
【００４９】燃料噴射弁は、圧電素子１０の変位方向と
ニードル２の変位方向が一致しているため、圧電素子１
０とニードル２を直列に並べ、圧電素子１０にニードル
２を当接させて駆動することが可能となる。この結果、
従来装置のように圧電素子１０の駆動力を逆転させてニ
ードル２に伝達する機構が不要となり、構造の簡素化が
はかれる。
ニードル２の変位方向が一致しているため、圧電素子１
０とニードル２を直列に並べ、圧電素子１０にニードル
２を当接させて駆動することが可能となる。この結果、
従来装置のように圧電素子１０の駆動力を逆転させてニ
ードル２に伝達する機構が不要となり、構造の簡素化が
はかれる。
【図１】本発明の実施形態を示す燃料噴射弁の断面図。
【図２】同じく燃料噴射弁の閉弁作動の過程を示す断面
図。
図。
【図３】同じく燃料噴射弁の開弁作動の過程を示す断面
図。
図。
【図４】従来例を示す燃料噴射弁の断面図。
１ ノズルボディ １ａ 座面 １ｂ 噴口 ２ ニードル ２ａ シート部 ３ 燃圧室 ４ サラバネ ５ Ｏリング ６ バックアップリング ７ シム ８ ボール ９ ハウジング １０ 圧電素子 １１ 端板 １２ 燃料通路 １３ 燃料入口 １４ カバー １５ 端板 １８ リード線
Claims (5)
- 【請求項１】噴口が開口した座面に接離して噴口を開閉
するニードルと、 ニードルを開弁方向に付勢する手段と、 印加される電圧により伸長してニードルを直接的に閉弁
方向に駆動する圧電素子と、 を備えたことを特徴とする噴射弁。 - 【請求項２】前記ニードルのフルリフト量Ａを規制する
手段を備え、 圧電素子の最大伸長量Ｙをニードルのフルリフト量Ａよ
り大きく設定したことを特徴とする請求項１に記載の噴
射弁。 - 【請求項３】前記ニードルのフルリフト量Ａを規制する
手段として、ニードルとニードルを収装するハウジング
の間にシムを介装したことを特徴とする請求項１または
２に記載の噴射弁。 - 【請求項４】前記ニードルを開弁方向に付勢する手段と
して、ニードルと同心上に配置されるサラバネを備えた
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載
の噴射弁。 - 【請求項５】前記ニードルと圧電素子間の当接部の少な
くとも一方を凸面状に形成したことを特徴とする請求項
１から４のいずれか一つに記載の噴射弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32395596A JP3632337B2 (ja) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | 噴射弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32395596A JP3632337B2 (ja) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | 噴射弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10159674A true JPH10159674A (ja) | 1998-06-16 |
| JP3632337B2 JP3632337B2 (ja) | 2005-03-23 |
Family
ID=18160501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32395596A Expired - Lifetime JP3632337B2 (ja) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | 噴射弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3632337B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003018996A3 (de) * | 2001-08-17 | 2007-11-29 | Bosch Gmbh Robert | Piezoelektrisches aktormodul |
| JP2010138771A (ja) * | 2008-12-10 | 2010-06-24 | Denso Corp | 燃料噴射装置 |
-
1996
- 1996-12-04 JP JP32395596A patent/JP3632337B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003018996A3 (de) * | 2001-08-17 | 2007-11-29 | Bosch Gmbh Robert | Piezoelektrisches aktormodul |
| JP2010138771A (ja) * | 2008-12-10 | 2010-06-24 | Denso Corp | 燃料噴射装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3632337B2 (ja) | 2005-03-23 |
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