WO2020149195A1 - 燃料噴射装置 - Google Patents

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WO2020149195A1
WO2020149195A1 PCT/JP2020/000329 JP2020000329W WO2020149195A1 WO 2020149195 A1 WO2020149195 A1 WO 2020149195A1 JP 2020000329 W JP2020000329 W JP 2020000329W WO 2020149195 A1 WO2020149195 A1 WO 2020149195A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
control valve
opening
fuel injection
injection device
closing direction
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/000329
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
本也 鎌原
祐樹 田名田
健太郎 松井
Original Assignee
株式会社デンソー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2019215270A external-priority patent/JP6918905B2/ja
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
Publication of WO2020149195A1 publication Critical patent/WO2020149195A1/ja

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14

Definitions

  • the present disclosure relates to a fuel injection device that injects fuel such as light oil and gasoline.
  • Some fuel injection devices include a valve body, a needle valve, a pressure chamber, a discharge port, a control valve, and an actuator, as in Patent Document 1 (Fig. 4), for example.
  • the valve body is provided with an injection hole.
  • the needle valve is slidably inserted inside the valve body, and the sliding operation opens and closes the injection hole.
  • the pressure chamber opens and closes the injection hole by sliding a needle valve due to a change in fuel pressure inside.
  • the discharge port discharges fuel from the pressure chamber.
  • the control valve is installed so that it can reciprocate in a predetermined opening/closing direction, and the discharge port is closed by displacing it in one closing direction, which is the opening/closing direction, and displacing it in the other opening direction, which is the opening/closing direction.
  • the actuator opens the discharge port by pulling the control valve in the opening direction, and closes the discharge port by releasing the pull.
  • a stopper is provided on the surface of the actuator that faces the control valve, and the maximum lift amount of the control valve is regulated by contacting the stopper with the control valve attracted by the actuator. Therefore, when the actuator is displaced in the closing direction by the compression of the injector body and the distance between the stopper and the control valve is shortened, the maximum lift amount of the control valve is reduced. As a result, the opening amount of the discharge port at the time of maximum lift is reduced, and the pressure reduction rate of the pressure chamber is reduced. As a result, the valve opening speed of the needle valve decreases and the injection amount decreases.
  • the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and its main purpose is to suppress a decrease in the maximum lift amount of a control valve due to a clamp.
  • the fuel injection device of the present disclosure has a valve body, a needle valve, a pressure chamber, a discharge port, a control valve, and an actuator.
  • the valve body is provided with an injection hole.
  • the needle valve is slidably inserted inside the valve body, and the sliding operation opens and closes the injection hole.
  • the pressure chamber slides the needle valve according to a change in internal fuel pressure to open and close the injection hole.
  • the discharge port discharges the fuel in the pressure chamber.
  • the control valve is installed so as to be reciprocally movable in a predetermined opening/closing direction, and is closed in one of the opening/closing directions to close the discharge port, and is opened in the other opening/closing direction.
  • the discharge port is opened by displacing to.
  • the actuator opens the discharge port by pulling the control valve in the opening direction, and closes the discharge port by releasing the pulling.
  • the fuel injection device includes a restriction unit and a stopper.
  • the restriction portion is provided in the closing direction with respect to a surface of the control valve facing the actuator.
  • the stopper In the closed state in which the control valve closes the discharge port, the stopper is provided with a predetermined distance equal to or less than the distance between the control valve and the actuator in the opening/closing direction from the restriction portion to the opening direction. And is opposed to the restriction portion.
  • the maximum lift amount of the control valve is regulated by the regulation portion coming into contact with the stopper when the control valve is opened to displace in the opening direction.
  • the problem that the maximum lift amount of the control valve decreases due to the clamp is that the control valve is not compressed in the closing direction even by the clamp, while the length section from the end of the control valve in the closing direction to the stopper in the valve body is It is caused by being compressed in the closing direction.
  • the stopper comes into contact with the regulating portion provided in the closing direction with respect to the surface of the control valve facing the actuator, and thus is positioned in the closing direction with respect to the actuator. Therefore, the length section from the end of the control valve in the closing direction to the stopper becomes shorter than in the case where the actuator is provided with the stopper. Therefore, the amount of compression due to the clamp in that length section is also reduced, and the decrease in the maximum lift of the control valve due to the clamp can be suppressed.
  • the problem of the present disclosure becomes more remarkable as the control valve is longer in the opening/closing direction. Therefore, by adopting the present disclosure in a fuel injection device in which the control valve is long in the opening/closing direction, the effect of the present disclosure can be obtained. It can be more prominent.
  • FIG. 1 is a front sectional view showing a fuel injection device of a first embodiment
  • FIG. 2 is a three-sided view showing a rotating member of the control valve of the fuel injection device
  • FIG. 3 is a front sectional view showing a case where the maximum lift amount is regulated by the rotating member
  • FIG. 4 is a front cross-sectional view showing the lower portion of the control valve of the fuel injection device of the second embodiment
  • FIG. 5 is a front cross-sectional view showing the lower portion of the control valve of the fuel injection device of the third embodiment
  • FIG. 6 is a front cross-sectional view showing the lower part of the control valve of the fuel injection device of the fourth embodiment
  • FIG. 7 is a front cross-sectional view showing a lower portion of the control valve of the fuel injection device of the fifth embodiment
  • FIG. 8 is a three-sided view showing a rotating member of the control valve of the fuel injection device according to the sixth embodiment
  • FIG. 9 is a two-sided view showing the lower portion of the control valve of the fuel injection device of the seventh embodiment
  • FIG. 10 is a two-sided view showing a lower portion of the control valve of the fuel injection device of the eighth embodiment
  • FIG. 11 is a front cross-sectional view showing the lower portion of the control valve of the fuel injection device of the ninth embodiment
  • FIG. 12 is a front cross-sectional view showing the lower portion of the control valve of the fuel injection device of the tenth embodiment
  • FIG. 13 is a front sectional view showing a lower portion of a control valve of the fuel injection device of the eleventh embodiment
  • FIG. 14 is a front cross-sectional view showing the lower part of the control valve of the fuel injection device of the twelfth embodiment
  • FIG. 15 is a front cross-sectional view showing the lower portion of the control valve of the fuel injection device of the thirteenth embodiment
  • FIG. 16 is a front cross-sectional view showing the lower part of the control valve of the fuel injection device of the fourteenth embodiment
  • FIG. 17 is a two-sided view showing the lower portion of the control valve of the fuel injection device of the fifteenth embodiment.
  • FIG. 1A is a front sectional view showing the fuel injection device 91 of the first embodiment.
  • one of the longitudinal directions of the fuel injection device 91 is referred to as “upper” and the other is referred to as “lower” in accordance with the drawings, but the fuel injection device 91 has its longitudinal direction inclined with respect to the vertical direction. It can be installed with the longitudinal direction being an arbitrary direction, such as installation or with the longitudinal direction being horizontal.
  • the “upper” in the present embodiment corresponds to the “opening direction” in the present disclosure
  • the “lower” in the present embodiment corresponds to the “closing direction” in the present disclosure.
  • the fuel injection device 91 has a valve body 10, a needle valve 30, a control valve 60, and an actuator 70.
  • the valve body 10 has a nozzle body 11, a plate 12, and an injector body 16 in order from the bottom.
  • the nozzle body 11 and the plate 12 are fastened to the lower portion of the injector body 16 by fastening members 13.
  • the fastening member 13 is a retaining nut that is screwed to the lower portion of the injector body 16 with the nozzle body 11 and the plate 12 held inside.
  • a nozzle hole 22 is provided at the lower end of the nozzle body 11.
  • the nozzle body 11 is a cylindrical body that opens upward, and has a nozzle hole 22 at the lower end.
  • the needle valve 30 is vertically slidably inserted inside the nozzle body 11. The needle valve 30 opens the injection hole 22 when sliding upward, and closes the injection hole 22 when sliding downward.
  • the valve body 10 is provided with a high pressure passage 21 for supplying high pressure fuel to the injection hole 22.
  • the injector body 16 and the plate 12 are provided with holes that form high-pressure fuel.
  • the gap between the inner peripheral surface of the nozzle body 11 and the outer peripheral surface of the needle valve 30 also constitutes a part of the high pressure passage 21.
  • a plurality of cut portions 31 for securing the high-pressure passage 21 are circumferentially spaced at the height portion of the outer peripheral surface of the needle valve 30 that is in sliding contact with the guide 32 on the inner peripheral surface of the nozzle body 11. It is provided.
  • a pressure chamber 36 is provided above the needle valve 30. Specifically, a cylinder 34 is fitted over the needle valve 30. A needle valve spring 33 is provided between the cylinder 34 and the needle valve 30. The needle valve spring 33 pushes the needle valve 30 downward and pushes the cylinder 34 upward by its reaction force to urge the lower surface of the plate 12. Has been done. A region surrounded by the upper surface of the needle valve 30, the inner peripheral surface of the cylinder 34, and the lower surface of the plate 12 is a pressure chamber 36. The pressure chamber 36 lowers the needle valve 20 to close the injection hole 22 when the internal fuel pressure increases, and raises the needle valve 20 to open the injection hole 22 when the internal fuel pressure decreases.
  • the outer diameter of the cylinder 34 is slightly smaller than the inner diameter of the nozzle body 11, and the gap between the outer peripheral surface of the cylinder 34 and the inner peripheral surface of the nozzle body 11 constitutes a part of the high pressure passage 21.
  • the plate 12 is provided with a supply port 35 for supplying fuel into the pressure chamber 36 and a discharge port 37 for discharging fuel within the pressure chamber 36.
  • the supply port 35 is provided with an in-orifice 35a
  • the discharge port 37 is provided with an out-orifice 37a.
  • the control valve 60 is installed inside the injector body 16 so as to be vertically reciprocable.
  • the control valve 60 has a control valve main body 65 and a rotating member 55 attached to the lower end portion thereof.
  • the control valve 60 opens to open the upper opening of the discharge port 37, and lowers to close the upper opening of the discharge port 37.
  • the control valve 60 is vertically longer than the needle valve 20.
  • the upper end of the control valve 60 and the actuator 70 are arranged above the vertical center line C of the valve body 10.
  • the center line C is a bisector of a vertical line segment that extends from the lower end of the nozzle body 11 to the upper end of the injector body 16.
  • the control valve body 65 has a shaft portion 65a that is long in the vertical direction and a driven portion 65b that spreads laterally from the upper portion of the shaft portion 65a. At least the driven portion 65b is made of a magnetic material.
  • the valve body 10 is provided with a storage recess 16b that opens upward at the top thereof, and a through hole 16a that penetrates from the bottom surface of the storage recess 16b to the lower end surface of the injector body 16.
  • a holding member 45 having a holding hole 45a penetrating in the vertical direction is installed in the storage recess 16b.
  • the shaft portion 65a of the control valve 60 is inserted into the holding hole 45a and the through hole 16a, and the driven portion 65b is stored in the storage recess 16b.
  • the upper portion of the shaft portion 65a is in sliding contact with the inner peripheral surface of the holding hole 45a.
  • the valve body 10 is provided with a low pressure passage 39 for returning the fuel discharged from the discharge port 37 to a tank or the like. Specifically, a gap is formed between the inner peripheral surface of the through hole 16a and the shaft portion 65a, and this gap constitutes a part of the low pressure passage 39.
  • a communication hole 16c communicating with the storage recess 16b is provided in the upper portion of the injector body 16, and the communication hole 16c also constitutes a part of the low pressure passage 39.
  • the actuator 70 is installed above the control valve 60. Specifically, the fastening member 17 is fastened to the upper end portion of the injector body 16. The actuator 70 is held above the injector body 16 by the fastening member 17.
  • the actuator 70 has an actuator body 71, a cylindrical member 73, a control valve spring 75, and a solenoid 77.
  • the actuator body 71 is composed of a plurality of members 71a, 71b, 71c, and a mounting hole 72 is provided in the shaft center portion.
  • a cylindrical member 73 is attached to the attachment hole 72.
  • the control valve spring 75 is installed inside the cylindrical member 73 and presses the control valve 60 downward.
  • the solenoid 77 is provided around the cylindrical member 73 and, when energized, pulls the driven portion 65b by magnetic force to raise the control valve 60 and open the upper opening of the discharge port 37. On the other hand, when the energization is released, the pulling is released to close the upper opening of the discharge port 37.
  • FIG. 1B is an enlarged view showing a lower portion of the control valve 60 and the like.
  • a spherical portion 64 is provided at the lower end of the control valve body 65.
  • the rotation member 55 is provided with an engagement hole 56 that penetrates laterally and opens upward.
  • the rotating member 55 is rotatably engaged with the lower end portion of the control valve main body 65 by press-fitting the spherical portion 64 into the engagement hole 56.
  • On the inner peripheral surface of the engagement hole 56 three or more convex portions 56a are provided at intervals in the circumferential direction.
  • the radius of curvature of the tip surface of the convex portion 56a is substantially equal to the radius of curvature of the outer peripheral surface of the spherical portion 64.
  • a gap for allowing rotation of the rotating member 55 with respect to the control valve main body 65 is provided between the upper portion of the control valve main body 65 above the spherical portion 64 and the inner surface of the engagement hole 56.
  • a plate recess 12 a is provided on the upper surface of the plate 12.
  • An upper opening of the discharge port 37 is provided at the center of the bottom surface of the plate recess 12a.
  • the lower ends of the rotating member 55 and the control valve body 65 are housed in the plate recess 12a.
  • a narrowed portion 15a having an inner diameter smaller than that of the upper portion is provided at the lower end of the through hole 16a.
  • the inner diameter of the narrowed portion 15a is larger than the outer diameter of the spherical portion 64 and smaller than the outer diameter of the rotating member 55. Therefore, in the state before the rotation member 55 is engaged with the spherical portion 64, the spherical portion 64 can be passed inside the narrowed portion 15a.
  • the state where the rotating member 55 is attached to the spherical portion 64 is as follows.
  • the control valve 60 When the control valve 60 is opened and opened, the upper surface of the rotating member 55 comes into contact with the lower opening peripheral portion of the throttle body 15a at the lower end surface of the injector body 16, thereby limiting the maximum lift amount of the control valve 60. It Therefore, the lower opening peripheral portion of the throttle portion 15a on the lower end surface of the injector body 16 constitutes the stopper 15, and the edge side portion of the upper end surface of the rotating member 55 constitutes the restriction portion 59 that abuts on the stopper 15.
  • the stopper 15 and the restriction portion 59 are surfaces that are perpendicular to the vertical direction.
  • the stopper 15 In the closed state where the control valve 60 is descending, the stopper 15 is spaced upward from the restriction portion 59 by a predetermined distance equal to or less than the vertical distance between the control valve 60 and the actuator 70, and faces the restriction portion 59. To do.
  • the central portion of the lower end surface of the rotating member 55 covers the upper opening of the discharge port 37 and abuts on the peripheral portion of the upper opening of the discharge port 37 on the bottom surface of the plate recess 12a. Close the upper opening of 37. Therefore, the central portion of the lower end surface of the rotating member 55 constitutes the sealing surface 51 that closes the upper opening of the discharge port 37.
  • a thermal strain suppressing structure 80 for suppressing thermal expansion of the control valve 60 in the vertical direction is provided below the control valve 60.
  • the thermal strain suppression structure 80 suppresses the thermal expansion of the control valve 60 in the vertical direction by affecting the heat transfer in the control valve 60, as compared with the case where the thermal strain suppression structure 80 is not provided.
  • the heat distortion suppressing structure 80 is configured by the heat transfer suppressing constricted portion 81 that is located above the rotating member 55 in the lower portion of the control valve body 65 in the present embodiment.
  • the heat transfer suppressing constricted portion 81 has a constricted shape in which the cross-sectional area of the cross section cut in the horizontal direction is smaller than that of the peripheral portion thereof.
  • the heat transfer suppressing constricted portion 81 is a portion for making it difficult for the heat received in the lower portion of the control valve 60 below itself to be transferred to the upper portion of the control valve 60 above itself.
  • the heat transfer suppressing constricted portion 81 is provided below the vertical center line Cv of the control valve 60.
  • the center line Cv is a bisector of a vertical line segment extending from the lower end to the upper end of the control valve 60.
  • FIG. 2A is a plan view of the rotating member 55
  • FIG. 2B is a sectional view showing a section taken along line IIb-IIb of FIG. 2A
  • FIG. It is a bottom view of a rotating member 55.
  • the engagement hole 56 penetrates laterally in the vertical direction (front-back direction). Therefore, when the turning member 55 is engaged with the control valve body 65, the spherical portion 64 can be inserted into the engaging hole 56 from the side.
  • the rotating member 55 is a virtual circle passing through the tips of all the convex portions 56a in a front view seen in the penetrating direction of the engagement hole 56.
  • the diameter is slightly smaller than the diameter of the spherical portion 64. Therefore, the spherical portion 64 can be press-fitted into the engagement hole 56.
  • FIG. 3A is a front sectional view showing the control valve 60 in the middle of rising
  • FIG. 3B is a front sectional view showing the control valve 60 when the control valve 60 is maximally lifted.
  • the problem that the maximum lift amount of the control valve 60 is reduced by the clamp is that the control valve 60 is not compressed downward even by the clamp, while the length section from the lower end of the control valve 60 to the stopper 15 in the valve body 10 is reduced. Is caused by downward compression.
  • the stopper 15 is located below the actuator 70. Therefore, the length section from the lower end of the control valve 60 to the stopper 15 is shorter than when the stopper 15 is provided on the actuator 70. Therefore, the amount of compression by the clamp in the length section also becomes small, and the decrease in the maximum lift of the control valve 60 due to the clamp can be suppressed.
  • the stopper 15 since the stopper 15 is located at the lower end of the injector body 16, this point can further improve the effect of suppressing the decrease in the maximum lift amount.
  • the reason will be described below. Since the plate 12 and the nozzle body 11 are pressed against the injector body 16 by the fastening force of the fastening member 13, they are already compressed in the vertical direction by the fastening force of the fastening member 13 before clamping. Therefore, even if a clamp load is applied to the plate 12 or the nozzle body 11 by the clamp, the clamp load partially displaces the fastening force of the fastening member 13, and the fastening member 13 is fastened by the amount of the clamp load. Power is reduced.
  • the stopper 15 and the restricting portion 59 By forming the stopper 15 and the restricting portion 59 into a surface that is perpendicular to the vertical direction, the maximum lift amount of the control valve 60 can be restricted with a simple configuration. Further, since the rotation member 55 including the regulation portion 59 is rotatably attached to the control valve body 65, the angle of the regulation portion 59 with respect to the stopper 15 can be changed. Therefore, it is not necessary to secure the parallelism between the restricting portion 59 and the stopper 15, that is, the angular accuracy of the squareness between the control valve 60 and the stopper 15, at the time of production, and the productivity is improved. Further, by externally fitting the rotating member 55 to the spherical portion 64, it is possible to simply engage the rotating member 55 with the control valve main body 65 in a rotatable manner.
  • the gap between the outer peripheral surface of the spherical portion 64 and the inner peripheral surface of the engagement hole 56 can be eliminated, and there is no play. Therefore, it is possible to reduce the variation factor of the valve closing timing of the control valve 60, thereby improving the injection accuracy.
  • the convex portion 56a on the inner peripheral surface of the engaging hole 56 the contact area between the inner peripheral surface of the engaging hole 56 and the spherical portion 64 can be reduced and the press-fitting load can be reduced. Therefore, the friction between the inner peripheral surface of the engagement hole 56 and the spherical portion 64 when the rotating member 55 is rotated can be reduced, and the rotating member 55 can be rotated with a smaller torque. ..
  • the press-fitting load can be reduced as compared with the case where the spherical portion 64 is press-fitted into the engaging hole 56 from above.
  • the sealing surface 51 on the rotating member 55 By providing the sealing surface 51 on the rotating member 55, it is possible to reduce the number of parts by eliminating the need to separately provide a valve body. Further, since the rotating member 55 is rotatably engaged with the control valve body 65, the angle of the seal surface 51 with respect to the upper opening of the discharge port 37 can be changed. Therefore, it is not necessary to secure the parallelism between the sealing surface 51 and the upper opening peripheral portion of the discharge port 37 at the time of production, that is, the angular accuracy of the squareness between the control valve 60 and the upper opening peripheral portion of the discharge port 37. Productivity is improved.
  • the narrowed portion 15a at the lower end of the through hole 16a, it is easy to make the outer diameter of the rotating member 55 larger than the inner diameter of the lower opening of the through hole 16a (that is, the lower opening of the narrowed portion 15a). Become. Therefore, the outer diameter of the rotating member 55 can be suppressed.
  • the control valve 60 thermally expands in the vertical direction, the thermal expansion reduces the distance between the control valve 60 and the actuator 70. Therefore, it is necessary to provide a space between the control valve 60 and the actuator 70 such that the control valve 60 and the actuator 70 do not come into contact with each other even when the thermal expansion causes the valve 70 to open.
  • the distance between the control valve 60 and the actuator 70 is increased as described above, the pulling force of the control valve 60 by the actuator 70 is reduced.
  • the control valve 60 is provided with a heat distortion suppressing structure 80 including a heat transfer suppressing constricted portion 81 for suppressing thermal expansion of the control valve 60. Therefore, the thermal expansion of the control valve 60 is suppressed as compared with the case where the thermal strain suppressing structure 80 is not provided. Therefore, it is possible to prevent the gap between the control valve 60 and the actuator 70 from being reduced due to the thermal expansion. Therefore, the distance between the control valve 60 and the actuator 70 can be set smaller than in the case without the thermal strain suppressing structure 80. Therefore, it becomes easy to secure the pulling force of the control valve 60 by the actuator 70.
  • the thermal strain suppressing structure 80 is provided below the vertical center line Cv of the control valve 60, specifically, below the control valve 60. Therefore, as compared with the case where the thermal strain suppressing structure 80 is provided above the center line Cv, the upper portion of the control valve 60 is larger than the thermal strain suppressing structure 80. Therefore, in the control valve 60, the range in which the heat received in the lower portion of the thermal strain suppressing structure 80 is less likely to be transmitted becomes large, and the thermal expansion of the control valve 60 can be efficiently suppressed.
  • the fuel since the fuel is discharged to the outside of the fuel injection device 91 through the gap between the control valve 60 and the valve body 10, the fuel can cool the control valve 60. Therefore, also by this, the thermal expansion of the control valve 60 can be suppressed.
  • FIG. 4 is a front sectional view showing the control valve 60 of the fuel injection device 92 of the second embodiment.
  • the convex portion 56a is not provided on the inner peripheral surface of the engagement hole 56 of the rotating member 55, and instead, a plurality of concave portions 64a are provided on the outer peripheral surface of the spherical portion 64.
  • the outer diameter of a portion of the spherical portion 64 without the recess 64a is slightly larger than the inner diameter of the engagement hole 56.
  • the concave portion 64a on the outer peripheral surface of the spherical portion 64, the contact area between the inner peripheral surface of the engagement hole 56 and the spherical portion 64 can be reduced, and the press-fitting load can be reduced. Therefore, the friction between the inner peripheral surface of the engagement hole 56 and the spherical portion 64 when the rotating member 55 is rotated can be reduced.
  • FIG. 5 is a front sectional view showing a lower portion of the control valve 60 of the fuel injection device 93 of this embodiment.
  • the concave portion 64a is not provided on the outer peripheral surface of the spherical portion 64. According to the present embodiment, although the press-fitting load is large, the rotating member 55 can be rotatably engaged with the control valve main body 65 with a simple structure.
  • a clearance may be provided between the outer peripheral surface of the spherical portion 64 and the inner peripheral surface of the engagement hole 56.
  • the backlash becomes large, but the friction between the inner peripheral surface of the engagement hole 56 and the spherical portion 64 when the rotating member 55 rotates can be reduced.
  • FIG. 6 is a front sectional view showing the control valve 60 of the fuel injection device 94 of the fourth embodiment.
  • the rotating member 55 does not have the engaging hole 56 penetrating laterally.
  • a tapered surface 62 that is recessed upward in a tapered shape is provided on the lower end surface of the control valve main body 65.
  • An upper recess 55c is provided on the upper end surface of the rotating member 55.
  • the bottom surface of the upper recess 55c is tapered downward.
  • the upper portion of the spherical body 55d is engaged with the tapered surface 62, and the lower portion of the spherical body 55d is engaged with the upper concave portion 55c. Therefore, the control valve body 65 presses the rotating member 55 downward via the sphere 55d.
  • a lower recess 55b is provided on the lower end surface of the rotating member 55.
  • the ceiling surface of the lower recess 55b is recessed upward in a tapered shape.
  • the upper hemispherical valve body 55a is engaged with the lower recess 55b.
  • the lower portion of the valve body 55a comes into contact with the upper opening peripheral portion of the discharge port 37 on the bottom surface of the plate recess 12a, thereby closing the upper opening of the discharge port 37.
  • a groove (not shown) is provided on the upper surface of the rotating member 55 or the lower end surface of the injector body 16 to secure the low pressure passage 39 when the control valve 60 is opened and opened.
  • the rotating member 55 is rotatable with respect to the control valve body 65 by the spherical body 55d interposed between the control valve body 65 and the rotating member 55. Therefore, it is not necessary to secure angular accuracy such as parallelism between the restricting portion 59 and the stopper 15 during production, and productivity is improved. Further, since the upper hemispherical valve body 55a is engaged with the lower concave portion 55b of the rotating member 55, the valve body 55a is rotatable with respect to the rotating member 55. Therefore, even if the lower surface of the rotating member 55 is not parallel to the peripheral portion of the upper opening of the discharge port 37, the upper opening of the discharge port 37 can be closed by the valve body 55a.
  • FIG. 7 is a front cross-sectional view showing the lower portion of the control valve 60 of the fuel injection device 95 of this embodiment.
  • the rotating member 55 does not have an engaging hole 56 penetrating laterally, but has a bottomed tubular shape that opens upward.
  • An annular engaging recess 55e extending in the circumferential direction is provided on the inner peripheral surface thereof.
  • the spherical portion 64 is press-fitted into the engaging recess 55e.
  • a groove (not shown) is provided on the upper surface of the rotating member 55 or the lower end surface of the injector body 16 to secure the low pressure passage 39 when the control valve 60 is opened and opened.
  • the load at the time of press-fitting is larger than that of the first embodiment, but with a simpler configuration, the rotating member 55 can be rotatably engaged with the control valve main body 65. ..
  • FIG. 8 is a trihedral view showing the rotating member 55 of the fuel injection device 95 of the sixth embodiment.
  • FIG. 8A is a plan view of the rotating member 55
  • FIG. 8B is a cross-sectional view showing a cross section taken along line VIIIb-VIIIb of FIG. 8A
  • FIG. 8B is a bottom view of the rotating member 55.
  • the rotating member 55 has a rectangular parallelepiped shape instead of a cylindrical shape.
  • the rotating member 55 can also be configured by the shape of this embodiment.
  • FIG. 9A is a front sectional view showing the lower portion of the control valve 60 of the fuel injection device 97 of the seventh embodiment.
  • 9B is a cross-sectional view showing a cross section taken along line IXb-IXb of FIG. 9A.
  • the rotating member 55 has an insertion hole 52 penetrating in the vertical direction and opened to the side thereof. Therefore, the lower portion of the control valve main body 65 extending in the vertical direction can be inserted into the insertion hole 52 from the side.
  • the lower portion of the control valve body 65 is vertically inserted through the insertion hole 52.
  • the control valve main body 65 includes a diameter expansion portion 61 below the rotating member 55.
  • a taper surface 55f that is recessed upward in a taper shape is provided at a portion outside the lower opening of the insertion hole 52 at the lower end of the rotating member 55.
  • a curved surface 61c that abuts the tapered surface is provided on the edge side portion of the upper end portion of the expanded diameter portion 61.
  • the curved surface 61c is curved so as to follow the upper part of the virtual spherical surface.
  • the rotating member 55 is rotatably engaged with the control valve body 65 by the sliding contact between the tapered surface 55f and the curved surface 61c.
  • a gap is provided between the inner peripheral surface of the insertion hole 52 and the outer peripheral surface of the control valve body 65 inside the insertion hole 52 for allowing the rotation of the rotation member 55 with respect to the control valve body 65.
  • a recess 61b is provided on the lower end surface of the expanded diameter portion 61. The ceiling surface of the recess 61b is tapered upward. The upper hemispherical valve body 61a is engaged with the recess 61b.
  • the rotating member 55 can be rotatably engaged with the control valve body 65 by the tapered surface 55f and the curved surface 61c.
  • FIG. 10A is a front cross-sectional view showing the lower portion of the control valve 60 of the fuel injection device 98 of the eighth embodiment.
  • FIG. 10B is a sectional view showing a section taken along line Xb-Xb in FIG. Regarding the present embodiment, only the points different from the seventh embodiment will be described.
  • a two-face width portion 63a having a shape obtained by cutting both left and right ends of a vertically extending cylinder is provided.
  • the control valve 60 does not have the pivoting member 55, but instead has an engaging member 558.
  • the engaging member 558 has an insertion hole 52 penetrating in the vertical direction and opening to the side thereof.
  • the two-face width portion 63a is vertically inserted through the insertion hole 52.
  • the lower surface of the engaging member 558 and the upper surface of the expanded diameter portion 61 that contacts the engaging member 558 are both perpendicular to the vertical direction.
  • the engaging member 558 cannot be rotatably engaged with the control valve main body 65, but a curved surface shape and press fitting that are difficult to process are unnecessary.
  • FIG. 11 is a front sectional view showing the lower portion of the control valve 60 of the fuel injection device 99 of the ninth embodiment.
  • the control valve 60 does not have the rotating member 55, but instead, the fixing member 559 is fixed to the lower end portion of the control valve main body 65.
  • the fixing member 559 has a cylindrical shape whose outer diameter is larger than the inner diameter of the narrowed portion 15a.
  • the edge side portion of the upper surface of the fixing member 559 constitutes the regulation portion 59.
  • a recess 61b is provided on the lower end surface of the fixing member 559.
  • the ceiling surface of the recess 61b is tapered upward.
  • the upper hemispherical valve body 51a is engaged with the recess 61b.
  • the lower portion of the valve body 61a abuts the upper opening peripheral portion of the discharge port 37 on the bottom surface of the plate recess 12a, thereby closing the upper opening of the discharge port 37.
  • a groove (not shown) is provided on the upper surface of the fixing member 559 or the lower end surface of the injector body 16 to secure the low pressure passage 39 when the control valve 60 is opened and opened.
  • the fixing member 559 cannot be rotatable with respect to the control valve main body 65, but a curved surface shape and press-fitting that are difficult to process are unnecessary.
  • FIG. 12 is a front sectional view showing the control valve 60 of the fuel injection device 100 of the tenth embodiment.
  • the spherical portion 64 is formed separately from the control valve main body 65, and is fixed by welding. According to this embodiment, the spherical portion 64 can be easily formed.
  • FIG. 13 is a front sectional view showing a lower portion of the control valve 60 of the fuel injection device 101 of the eleventh embodiment.
  • a flat plate-shaped second plate 161 is interposed between the plate 12 and the injector body 16.
  • the second plate 161 is provided with a hole that constitutes the narrowed portion 15a.
  • the peripheral portion of the lower opening of the narrowed portion 15a on the lower surface of the second plate 161 constitutes the stopper 15. That is, the stopper 15 is formed below the lower end surface of the injector body 16.
  • the narrowed portion 15a on the second plate 161 it becomes easier to form the narrowed portion 15a.
  • FIG. 14 is a front sectional view showing a lower portion of the control valve 60 of the fuel injection device 102 of the twelfth embodiment.
  • a recess 165 is provided on the lower surface of the injector body 16.
  • a lower opening of the narrowed portion 15a is provided on the ceiling surface of the recess 165.
  • the peripheral portion of the lower opening of the narrowed portion 15a on the ceiling surface of the recess 165 constitutes the stopper 15. That is, the stopper 15 is formed above the lower end surface of the injector body 16.
  • the stopper 15 can also be formed according to the aspect of the present embodiment.
  • FIG. 15 is a front sectional view showing a lower portion of the control valve 60 of the fuel injection device 103 of the thirteenth embodiment.
  • the rotating member 55 referred to in the first embodiment is divided into a first rotating member 55 and a second rotating member 54.
  • the first rotating member 55 is provided with an insertion hole 52 that penetrates in the up-down direction and is open to the side. Therefore, the lower portion of the control valve main body 65 extending in the vertical direction can be inserted into the insertion hole 52 from the side. The lower portion of the control valve body 65 is vertically inserted through the insertion hole 52.
  • the control valve body 65 includes a spherical expanded portion 61 below the first rotating member 55.
  • a taper surface 55f that is recessed upward in a taper shape is provided at a portion outside the lower opening of the insertion hole 52 at the lower end of the first rotating member 55.
  • the first rotating member 55 is rotatably engaged with the control valve body 65 by the sliding contact between the tapered surface 55f and the spherical expanded diameter portion 61.
  • a gap is provided between the inner peripheral surface of the insertion hole 52 and the outer peripheral surface of the control valve main body 65 inside the insertion hole 52 to allow rotation of the first rotating member 55 with respect to the control valve main body 65. There is
  • the second rotating member 54 is provided below the spherical expanded portion 61.
  • an engaging recess 54a is formed that is recessed in a downward tapered shape and is open upward.
  • the second rotation member 54 is rotatably engaged with the control valve main body 65 by slidingly engaging the inner peripheral surface of the engagement recess 54a with the spherical enlarged diameter portion 61.
  • a sealing surface 51 that closes the opening of the discharge port 37 is formed on the lower surface of the second rotating member 54.
  • the rotary member 55 referred to in the first embodiment is divided into the first rotary member 55 and the second rotary member 54, so that the manufacturing and mounting of the rotary valve 55 to the control valve main body 65 are possible. Can be easy.
  • the control valve main body 65 is provided with the spherical enlarged diameter portion 61, and the first rotating member 55 and the second rotating member 54 are provided on both upper and lower sides of the enlarged diameter portion 61.
  • both the first rotating member 55 and the second rotating member 54 can be efficiently and rotatably engaged.
  • FIG. 16 is a front cross-sectional view showing the lower portion of the control valve 60 of the fuel injection device 104 of the fourteenth embodiment.
  • the present embodiment focuses on the fact that the fuel flowing through the low pressure passage 39 has a temperature lower than that of the control valve 60.
  • the heat distortion suppressing structure 80 has a plurality of heat dissipation convex portions 82 or heat dissipation concave portions 83 in addition to the heat transfer suppressing constricted portion 81.
  • the heat dissipation projection 82 or the heat dissipation recess 83 is provided on the outer peripheral surface of the lower portion of the control valve body 65.
  • the heat radiating convex portion 82 and the heat radiating concave portion 83 increase the surface area of the control valve 60 to promote heat radiating from the control valve 60 to the outside thereof, specifically to fuel flowing through the low pressure passage 39. This is a part for suppressing thermal expansion of the control valve 60.
  • the plurality of heat dissipation protrusions 82 may be, for example, as shown in FIG. 16A, a plurality of protrusion-shaped protrusions that extend in the vertical direction and are arranged in parallel in the circumferential direction. As shown in FIG. 16( b ), it may be convex portions that extend intermittently in the circumferential direction and are arranged in parallel in the vertical direction, or convex portions of other shapes. Further, the plurality of heat dissipation recesses 83 may be a plurality of dimples, for example, as shown in FIG. 16C, or may be recesses having other shapes. Further, the thermal distortion suppressing structure 80 may have both the heat dissipation convex portion 82 and the heat dissipation concave portion 83.
  • the heat radiation convex portion 82 or the heat radiation concave portion 83 promotes heat radiation from the control valve 60 to the outside thereof, so that the thermal expansion of the control valve 60 can be suppressed.
  • FIG. 17A is a front sectional view showing a lower portion of the control valve 60 of the fuel injection device 105 of the fifteenth embodiment
  • FIG. 17B is a sectional view taken along line XVIIb-XVIIb of FIG. 17A. It is sectional drawing which shows.
  • the present embodiment focuses on that the inner peripheral surface of the through hole 16a of the injector body 16 has a temperature lower than that of the control valve 60.
  • the thermal distortion suppressing structure 80 has a heat dissipation sliding contact portion 85 in addition to the heat transfer suppressing constricted portion 81.
  • the heat dissipation sliding contact portion 85 is in sliding contact with the inner peripheral surface of the narrowed portion 15a of the through hole 16a to promote heat dissipation from the control valve 60 to the injector body 16, thereby suppressing thermal expansion of the control valve 60. It is a part.
  • a plurality of heat radiation sliding contact portions 85 are formed at intervals in the circumferential direction.
  • a non-sliding contact portion 84 that does not slide on the inner peripheral surface of the throttle portion 15a for passing fuel, that is, for securing the low-pressure passage 39 is formed between the heat radiation sliding contact portions 85. ..
  • the plurality of non-sliding contact portions 84 have a shape in which a plurality of circumferential positions on the outer peripheral surface of the cylindrical control valve main body 65 are cut into a flat shape.
  • the heat radiation of the control valve 60 is promoted by promoting the heat radiation from the control valve 60 to the injector body 16 by the heat radiation sliding contact portion 85. Expansion can be suppressed.
  • the regulation portion 59 or the stopper 15 may be an inclined surface or the like that extends obliquely with respect to the right angle instead of the right angle.
  • the restriction portion 59 may be provided in the middle of the upper and lower sides of the control valve 60, and the stopper 15 may be provided in the middle of the upper and lower portions of the injector body 16.
  • the number of the convex portions 56a of the engagement hole 56 may be one or two.
  • only one recess 64a of the spherical portion 64 may be provided.
  • the control valve 60 may be shorter than the needle valve 30.
  • each tapered surface may be a curved surface that follows the curved surface of the other contacting surface.
  • each tapered surface on one member and providing a curved surface that abuts on the other member conversely, providing a tapered surface on the other member and providing a curved surface that abuts on one member It may be provided.
  • two discharge ports 37, two control valves 60, and two actuators 70 are provided so that only one discharge port 37 is opened and both discharge ports 37 are opened.
  • the valve opening speed of the control valve 60 may be changed by changing the decompression speed.
  • one control valve 60 is made longer than the needle valve 30 as in the above embodiment, and the other control valve 60 is made shorter than the needle valve 30, so that the actuators 70 that drive them are mutually separated. It is preferable to install them vertically. This is because there is often insufficient space in the valve body 10 to install the actuators 70 side by side. At this time, at least the longer control valve 60 has the configuration of the above embodiment. The problem that the maximum lift amount of the control valve 60 decreases due to the clamp load becomes more remarkable when the control valve 60 is long, as described above.
  • the heat transfer suppressing constricted portion 81 may be eliminated, and the heat distortion suppressing structure 80 may be only the heat dissipation convex portion 82 or the heat dissipation concave portion 83.
  • the heat transfer suppressing constricted portion 81 may be omitted, and the thermal strain suppressing structure 80 may be only the heat dissipation sliding contact portion 85.
  • the heat radiation convex portion 82 and the heat radiation concave portion 83 of the fourteenth embodiment may be provided.

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Abstract

燃料噴射装置は、制御弁(60)とアクチュエータ(70)とを有する。アクチュエータ(70)は、制御弁(60)を開方向に引き寄せることにより排出ポート(37)を開弁する。燃料噴射装置は、規制部(59)とストッパ(15)とを備える。規制部(59)は、制御弁(60)におけるアクチュエータ(70)に対向する面よりも閉方向に設けられている。ストッパ(15)は、制御弁(60)の閉弁時には、制御弁(60)とアクチュエータ(70)との開閉方向の間隔以下の所定間隔だけ、規制部(59)から開方向に離間して、規制部(59)に対向する。制御弁(60)の開弁時には、規制部(59)がストッパ(15)に当接することにより、制御弁(60)の最大リフト量が規制される。

Description

燃料噴射装置 関連出願の相互参照
 本出願は、2019年1月15日に出願された日本出願番号2019-004766号と、2019年11月28日に出願された日本出願番号2019-215270号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
 本開示は、軽油、ガソリン等の燃料を噴射する燃料噴射装置に関する。
 燃料噴射装置の中には、例えば特許文献1(Fig.4)のように、弁ボディとニードル弁と圧力室と排出ポートと制御弁とアクチュエータとを備えたものがある。弁ボディは、噴孔が設けられている。ニードル弁は、弁ボディの内側に摺動自在に挿入されており、その摺動により噴孔を開閉する。圧力室は、内部の燃料圧力変化によりニードル弁を摺動させて噴孔を開閉する。
 排出ポートは、圧力室の燃料を排出する。制御弁は、所定の開閉方向に往復動自在に設置されており、開閉方向の一方である閉方向に変位することにより排出ポートを閉弁し、開閉方向の他方である開方向に変位することにより排出ポートを開弁する。アクチュエータは、制御弁を開方向に引き寄せることにより排出ポートを開弁し、その引き寄せを解除することにより排出ポートを閉弁する。
国際公開第2013/178443号明細書
 燃料噴射装置をエンジンヘッド等にクランプにより取り付ける際には、クランプ荷重により弁ボディが数μm~数十μm程度、その長さ方向に圧縮されることが知られている。この際、アクチュエータは、インジェクタボディに固定されているため、インジェクタボディの圧縮に伴って位置が制御弁の閉方向に変位する。アクチュエータの位置が閉方向に変位すると、制御弁の最大リフト量が減少するという問題が生ずる。その理由を以下に説明する。
 通常は、アクチュエータにおける制御弁と対向する面にストッパが設けられており、このストッパにアクチュエータにより引き寄せられた制御弁が当接することにより、制御弁の最大リフト量が規制される。そのため、インジェクタボディの圧縮によりアクチュエータが閉方向に変位し、ストッパと制御弁との距離が縮まると、制御弁の最大リフト量が低下する。それにより、最大リフト時における排出ポートの開量が低下し、圧力室の減圧速度が低下する。それにより、ニードル弁の開弁速度が低下し、噴射量が低下する。
 そして、このようなクランプ荷重によるストッパと制御弁との距離の縮まりは、制御弁が開閉方向に長い場合により顕著になる。なぜなら、当該距離の縮まりは、クランプ荷重は制御弁には伝わらないため、制御弁は閉方向に圧縮されない一方、弁ボディにおける制御弁の閉方向の端からストッパまでの長さ区間が閉方向に圧縮されることにより生じる。そのため、制御弁が長いほど、制御弁の閉方向の端からストッパまでの長さ区間が長くなり、クランプによるその圧縮量も大きくなるからである。
 また、たとえクランプ荷重によるストッパと制御弁との距離の縮まりを予想して、弁ボディの寸法を設定したとしても、クランプ荷重による当該距離の縮まりには、ばらつきがあるため、制御弁の最大リフト量の精度がばらついてしまう。
 本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、クランプによる制御弁の最大リフト量の低下を抑制することを、主たる目的とする。
 本開示の燃料噴射装置は、弁ボディとニードル弁と圧力室と排出ポートと制御弁とアクチュエータとを有する。前記弁ボディは、噴孔が設けられている。前記ニードル弁は、前記弁ボディの内側に摺動自在に挿入されており、その摺動により前記噴孔を開閉する。前記圧力室は、内部の燃料圧力変化により前記ニードル弁を摺動させて前記噴孔を開閉する。前記排出ポートは、前記圧力室の燃料を排出する。
 前記制御弁は、所定の開閉方向に往復動自在に設置されており、前記開閉方向の一方である閉方向に変位することにより前記排出ポートを閉弁し、前記開閉方向の他方である開方向に変位することにより前記排出ポートを開弁する。前記アクチュエータは、前記制御弁を前記開方向に引き寄せることにより前記排出ポートを開弁し、その引き寄せを解除することにより前記排出ポートを閉弁する。
 前記燃料噴射装置は、規制部とストッパとを備える。前記規制部は、前記制御弁における前記アクチュエータに対向する面よりも前記閉方向に設けられている。前記ストッパは、前記制御弁が前記排出ポートを閉弁している閉弁時の状態では、前記制御弁と前記アクチュエータとの前記開閉方向の間隔以下の所定間隔だけ、前記規制部から前記開方向に離間して、前記規制部に対向する。前記制御弁が前記開方向に変位する開弁時には、前記規制部が前記ストッパに当接することにより、前記制御弁の最大リフト量が規制される。
 クランプにより制御弁の最大リフト量が低下するといった課題は、上記のとおり、クランプによっても制御弁は閉方向に圧縮されない一方、弁ボディにおける制御弁の閉方向の端からストッパまでの長さ区間は閉方向に圧縮されることにより生じる。
 その点、本開示によれば、ストッパは、制御弁におけるアクチュエータに対向する面よりも閉方向に設けられている規制部に当接するため、アクチュエータよりも閉方向に位置することになる。そのため、アクチュエータにストッパを設ける場合に比べて、制御弁の閉方向の端からストッパまでの長さ区間が短くなる。そのため、その長さ区間のクランプによる圧縮量も小さくなり、クランプによる制御弁の最大リフトの低下を抑制できる。
 なお、本開示の課題は、上記のとおり、制御弁が開閉方向に長いほどより顕著になるので、制御弁が開閉方向に長い燃料噴射装置に本開示を採用することにより、本開示の効果をより顕著に発揮できる。
 本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図1は、第1実施形態の燃料噴射装置を示す正面断面図であり、 図2は、その燃料噴射装置の制御弁の回動部材を示す3面図であり、 図3は、その回動部材で最大リフト量を規制する際を示す正面断面図であり、 図4は、第2実施形態の燃料噴射装置の制御弁の下部等を示す正面断面図であり、 図5は、第3実施形態の燃料噴射装置の制御弁の下部等を示す正面断面図であり、 図6は、第4実施形態の燃料噴射装置の制御弁の下部等を示す正面断面図であり、 図7は、第5実施形態の燃料噴射装置の制御弁の下部等を示す正面断面図であり、 図8は、第6実施形態の燃料噴射装置の制御弁の回動部材を示す3面図であり、 図9は、第7実施形態の燃料噴射装置の制御弁の下部等を示す2面図であり、 図10は、第8実施形態の燃料噴射装置の制御弁の下部等を示す2面図であり、 図11は、第9実施形態の燃料噴射装置の制御弁の下部等を示す正面断面図であり、 図12は、第10実施形態の燃料噴射装置の制御弁の下部等を示す正面断面図であり、 図13は、第11実施形態の燃料噴射装置の制御弁の下部等を示す正面断面図であり、 図14は、第12実施形態の燃料噴射装置の制御弁の下部等を示す正面断面図であり、 図15は、第13実施形態の燃料噴射装置の制御弁の下部等を示す正面断面図であり、 図16は、第14実施形態の燃料噴射装置の制御弁の下部等を示す正面断面図であり、 図17は、第15実施形態の燃料噴射装置の制御弁の下部等を示す2面図である。
 次に本開示の実施形態について図面を参照しつつ説明する。ただし、本開示は実施形態に限定されるものではなく、開示の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施できる。
 [第1実施形態]
 図1(a)は、第1実施形態の燃料噴射装置91を示す正面断面図である。以下では、図に合わせて、燃料噴射装置91の長手方向の一方を「上」といい、他方を「下」というが、燃料噴射装置91は、その長手方向を鉛直方向に対して斜めにして設置したり、その長手方向を水平方向にして設置したりする等、その長手方向を任意の方向にして設置することができる。本実施形態でいう「上」は、本開示でいう「開方向」に相当し、本実施形態でいう「下」は、本開示でいう「閉方向」に相当する。
 燃料噴射装置91は、弁ボディ10とニードル弁30と制御弁60とアクチュエータ70とを有する。弁ボディ10は、下から順にノズルボディ11とプレート12とインジェクタボディ16とを有する。そして、ノズルボディ11及びプレート12は、締結部材13によりインジェクタボディ16の下部に締結されている。締結部材13は、ノズルボディ11及びプレート12を内側に保持した状態で、インジェクタボディ16の下部に螺着されるリテーニングナットである。ノズルボディ11の下端部には、噴孔22が設けられている。
 ノズルボディ11は、上方に開口した筒状体であって、下端部には噴孔22が設けられている。ニードル弁30は、ノズルボディ11の内側に上下に摺動自在に挿入されている。ニードル弁30は、上方に摺動すると噴孔22を開弁し、下方に摺動すると噴孔22を閉弁する。
 弁ボディ10には、噴孔22に高圧燃料を供給するための高圧通路21が設けられている。詳しくは、インジェクタボディ16及びプレート12には、高圧燃料を構成する穴が設けられている。また、ノズルボディ11の内周面とニードル弁30の外周面との間の隙間も、高圧通路21の一部を構成している。ニードル弁30の外周面における、ノズルボディ11の内周面にあるガイド32に摺接する高さ部分には、高圧通路21を確保するための複数のカット部31が、周方向に間隔をおいて設けられている。
 ニードル弁30の上方には、圧力室36が設けられている。詳しくは、ニードル弁30の上方には、シリンダ34が外嵌されている。そして、シリンダ34とニードル弁30との間には、ニードル弁30を下方に押圧すると共に、その反力でシリンダ34を上方に押圧してプレート12の下面に付勢するニードル弁スプリング33が設置されている。そして、ニードル弁30の上面とシリンダ34の内周面とプレート12の下面とに囲まれた領域が、圧力室36になっている。圧力室36は、内部の燃料圧力が上がるとニードル弁20を下降させて噴孔22を閉じ、内部の燃料圧力が下がるとニードル弁20を上昇させて噴孔22を開く。
 シリンダ34の外径は、ノズルボディ11の内径よりも若干小さくなっており、シリンダ34の外周面とノズルボディ11の内周面との間の隙間は、高圧通路21の一部を構成している。プレート12には、圧力室36内に燃料を供給するための供給ポート35と、圧力室36内の燃料を排出するための排出ポート37とが設けられている。供給ポート35には、インオリフィス35aが設けられ、排出ポート37には、アウトオリフィス37aが設けられている。
 制御弁60は、インジェクタボディ16の内側に、上下方向に往復動自在に設置されている。制御弁60は、制御弁本体65と、その下端部に取り付けられた回動部材55とを有する。制御弁60は、上昇することにより排出ポート37の上側開口を開弁し、下降することにより排出ポート37の上側開口を閉弁する。制御弁60は、ニードル弁20よりも上下方向に長い。制御弁60上端及びアクチュエータ70は、弁ボディ10の上下方向の中央線Cよりも上方に配置されている。中央線Cは、ノズルボディ11の下端からインジェクタボディ16の上端にまで延びる上下方向の線分の二等分線である。
 制御弁本体65は、上下方向に長いシャフト部65aと、シャフト部65aの上部から側方に広がる被駆動部65bとを有する。少なくとも被駆動部65bは、磁性体で構成されている。詳しくは、弁ボディ10は、その上部に上方に開口した格納凹部16bが設けられると共に、格納凹部16bの底面からインジェクタボディ16の下端面にまで貫通した貫通穴16aが設けられている。格納凹部16bには、上下方向に貫通する保持穴45aを備えた保持部材45が設置されている。制御弁60は、シャフト部65aが保持穴45a及び貫通穴16aに挿入されると共に、被駆動部65bが格納凹部16bに格納されている。シャフト部65aの上部は、保持穴45aの内周面に摺接している。
 弁ボディ10には、排出ポート37から排出された燃料をタンク等に戻すための低圧通路39が設けられている。詳しくは、貫通穴16aの内周面とシャフト部65aとの間には、隙間が形成されており、この隙間が低圧通路39の一部を構成している。また、インジェクタボディ16の上部には、格納凹部16bに連通する連通穴16cが設けられており、この連通穴16cも低圧通路39の一部を構成している。
 アクチュエータ70は、制御弁60よりも上方に設置されている。詳しくは、インジェクタボディ16の上端部には、締結部材17が締結されている。その締結部材17により、アクチュエータ70がインジェクタボディ16の上部に保持されている。
 アクチュエータ70は、アクチュエータボディ71と、円筒部材73と、制御弁スプリング75と、ソレノイド77とを有する。アクチュエータボディ71は、複数の部材71a,71b,71cからなり、軸心部には取付穴72が設けられている。その取付穴72に、円筒部材73が取り付けられている。
 制御弁スプリング75は、円筒部材73の内側に設置されており、制御弁60を下方に押圧している。ソレノイド77は、円筒部材73の周囲に設けられており、通電されると、磁力により被駆動部65bを引き寄せることにより、制御弁60を上昇させて、排出ポート37の上側開口を開弁する。他方、通電が解除されると、その引き寄せを解除することにより、排出ポート37の上側開口を閉弁する。
 図1(b)は、制御弁60の下部等を示す拡大図である。制御弁本体65の下端部には、球状部64が設けられている。回動部材55には、側方に貫通すると共に上方に開口した係合穴56が設けられている。その係合穴56に、球状部64が圧入されることにより、制御弁本体65の下端部に回動部材55が回動自在に係合している。係合穴56の内周面には、3つ以上の凸部56aが周方向に間隔をおいて設けられている。係合穴56の貫通方向にみた正面視で、凸部56aの先端面の曲率半径は、球状部64の外周面の曲率半径と略等しい。制御弁本体65における球状部64よりも上方部分と係合穴56の内側面との間には、制御弁本体65に対する回動部材55の回動を許容するための隙間が設けられている。
 プレート12の上面には、プレート凹部12aが設けられている。そのプレート凹部12aの底面の中央部に、排出ポート37の上側開口が設けられている。そのプレート凹部12a内に、回動部材55及び制御弁本体65の下端部が格納されている。貫通穴16aの下端部には、その上方部分よりも内径が小さくなった絞り部15aが設けられている。絞り部15aの内径は、球状部64の外径よりも大きく、かつ、回動部材55の外径よりも小さい。そのため、球状部64に回動部材55を係合させる前の状態では、球状部64を絞り部15aの内側に通すことができる。他方、球状部64に回動部材55を取り付けた状態では、次の通りとなる。
 制御弁60が上昇する開弁時には、回動部材55の上面が、インジェクタボディ16の下端面における絞り部15aの下側開口周辺部に当接することにより、制御弁60の最大リフト量が規制される。よって、インジェクタボディ16の下端面における絞り部15aの下側開口周辺部は、ストッパ15を構成し、回動部材55の上端面における縁側部分は、ストッパ15に当接する規制部59を構成する。本実施形態では、ストッパ15及び規制部59は、上下方向に対して直角をなす面である。制御弁60が上昇する開弁時には、上方に開口した係合穴56における制御弁本体65の側方部分により、低圧通路39が確保される。
 ストッパ15は、制御弁60が下降している閉弁時の状態では、制御弁60とアクチュエータ70との上下間隔以下の所定間隔だけ、規制部59から上方に離間して、規制部59に対向する。また、閉弁時には、回動部材55の下端面の中央部が、排出ポート37の上側開口を覆うと共に、プレート凹部12aの底面における排出ポート37の上側開口周辺部に当接することにより、排出ポート37の上側開口を塞ぐ。よって、回動部材55の下端面の中央部は、排出ポート37の上側開口を塞ぐシール面51を構成する。
 制御弁60の下部には、制御弁60の上下方向への熱膨張を抑制するための熱歪み抑制用構造80が設けられている。熱歪み抑制用構造80は、制御弁60における伝熱に影響を及ぼすことにより、熱歪み抑制用構造80が無い場合に比べて、制御弁60の上下方向への熱膨張を抑制する。
 詳しくは、熱歪み抑制用構造80は、本実施形態では、制御弁本体65の下部における回動部材55よりも上方部分にある伝熱抑制用括れ部81により構成されている。制御弁60において伝熱抑制用括れ部81は、その周辺部分よりも、水平方向に切った断面の断面積が小さい括れ状になっている。伝熱抑制用括れ部81は、制御弁60における自身よりも下側部分で受熱された熱を、制御弁60における自身よりも上側部分に伝熱され難くするための部位である。
 伝熱抑制用括れ部81は、制御弁60の上下方向の中央線Cvよりも下方に設けられている。その中央線Cvは、制御弁60の下端から上端にまで延びる上下方向の線分の二等分線である。
 図2(a)は、回動部材55の平面図であり、図2(b)は、図2(a)のIIb-IIb線の断面を示す断面図であり、図2(c)は、回動部材55の底面図である。上記のとおり、係合穴56は、上下方向の側方(前後方向)に貫通している。そのため、制御弁本体65に回動部材55を係合させる際には、球状部64を側方から係合穴56に挿入することができる。詳しくは、回動部材55は、係合穴56に球状部64を挿入する前の状態では、係合穴56の貫通方向にみた正面視で、全ての凸部56aの先端を通る仮想円の径が、球状部64の径よりも若干小さい。そのため、係合穴56に球状部64を圧入することがきる。
 図3(a)は、制御弁60の上昇途中を示す正面断面図であり、図3(b)は、制御弁60が最大限上昇した際を示す正面断面図である。回動部材55の回動により、ストッパ15に対する規制部59の角度が変更自在になる。そのため、制御弁60が最大限上昇した際には、規制部59はストッパ15に倣ってそのストッパ15と略平行に当接する。また、回動部材55の回動により、排出ポート37の上側開口に対するシール面51の角度が変更自在になる。そのため、制御弁60が最大限下降した際には、シール面51はプレート凹部12aの底面に倣ってその底面と略平行に当接する。
 本実施形態によれば、次の効果が得られる。クランプにより制御弁60の最大リフト量が低下するといった課題は、上記のとおり、クランプによっても制御弁60は下方に圧縮されない一方、弁ボディ10における制御弁60の下端からストッパ15までの長さ区間は下方に圧縮されることにより生じる。
 その点、本実施形態によれば、ストッパ15はアクチュエータ70よりも下方に位置する。そのため、アクチュエータ70にストッパ15を設ける場合に比べて、制御弁60の下端からストッパ15までの長さ区間が短くなる。そのため、その長さ区間のクランプによる圧縮量も小さくなり、クランプによる制御弁60の最大リフトの低下を抑制できる。
 特に、本実施形態では、ストッパ15がインジェクタボディ16の下端にあるため、この点により、上記の最大リフト量の低下抑制効果をより向上させることができる。以下にその理由を説明する。プレート12とノズルボディ11とは、締結部材13による締結力によりインジェクタボディ16に押し付けられているため、クランプ前に既に締結部材13による締結力により上下方向に圧縮されている。そのため、クランプによりプレート12やノズルボディ11にクランプ荷重が加わっても、そのクランプ荷重が締結部材13による締結力の一部を肩代わりすることになり、クランプ荷重が加わった分だけ締結部材13による締結力が軽減される。そのため、プレート12やノズルボディ11は、クランプ荷重により新たに圧縮され難い。よって、弁ボディ10におけるインジェクタボディ16の下端以下の領域は、クランプ荷重が加わっても下方に圧縮され難い。その領域内であるインジェクタボディ16の下端に、ストッパ15があるので、この点により、上記のとおり、最大リフト量の低下抑制効果をより向上させることができる。
 ストッパ15及び規制部59を上下方向に対して直角をなす面にすることにより、シンプルな構成で、制御弁60の最大リフト量を規制することができる。また、規制部59を備える回動部材55が、制御弁本体65に対して回動自在に取り付けられているため、ストッパ15に対する規制部59の角度が変更自在になる。そのため、生産時における規制部59とストッパ15との平行度、すなわち、制御弁60とストッパ15との直角度の角度精度の確保が不要になり、生産性が向上する。また、球状部64に回動部材55を外嵌することにより、シンプルに、制御弁本体65に対して回動部材55を回動自在に係合させることができる。
 圧入により、球状部64の外周面と係合穴56の内周面との間の隙間をなくすことができ、ガタがなくなる。そのため、制御弁60の閉弁タイミングのばらつき要因を減少させることができ、それにより噴射精度を向上させることができる。また、係合穴56の内周面に凸部56aを設けることにより、係合穴56の内周面と球状部64との接触面積を減らして圧入荷重を低減できる。そのため、回動部材55の回動時における係合穴56の内周面と球状部64との間の摩擦を低下させることができ、より小さなトルクでも回動部材55を回動させることができる。また、その回動時の摩擦の低減により、回転起因の摩耗を抑制することもできる。また、圧入荷重の低減により、圧入によるバリの発生とその剥落による異物の発生を抑制できる。また、球状部64を側方から係合穴56に挿入可能に構成されているので、球状部64を上方から係合穴56に圧入する場合に比べて、圧入荷重を低減できる。
 回動部材55にシール面51を設けることで、弁体を別途設ける必要性をなくして、部品点数を低減できる。また、回動部材55は、制御弁本体65に対して回動自在に係合しているため、排出ポート37の上側開口に対するシール面51の角度が変更自在になる。そのため、生産時におけるシール面51と排出ポート37の上側開口周辺部との平行度、すなわち、制御弁60と排出ポート37の上側開口周辺部との直角度の角度精度の確保が不要になり、生産性が向上する。また、貫通穴16aの下端部に絞り部15aを設けることにより、回動部材55の外径を、貫通穴16aの下側開口(すなわち絞り部15aの下側開口)の内径よりも大きくし易くなる。そのため、回動部材55の外径を抑えることができる。
 また、次に示す効果も得られる。制御弁60が上下方向に熱膨張すると、その熱膨張により制御弁60とアクチュエータ70との間隔が縮小してしまう。そのため、その熱膨張によっても、制御弁60とアクチュエータ70とが開弁時に当接しないだけの間隔を、制御弁60とアクチュエータ70との間に設ける必要がある。そして、このように、制御弁60とアクチュエータ70との間隔を大きくした場合、アクチュエータ70による制御弁60の引寄せ力の低下に繋がる。
 その点、ここでは、制御弁60に、伝熱抑制用括れ部81からなる、制御弁60の熱膨張を抑制するための熱歪み抑制用構造80が設けられている。そのため、この熱歪み抑制用構造80が無い場合に比べて、制御弁60が熱膨張するのが抑制される。そのため、その熱膨張により制御弁60とアクチュエータ70との間隔が縮小するのが抑制される。そのため、制御弁60とアクチュエータ70との間隔を、熱歪み抑制用構造80が無い場合に比べて小さく設定できる。そのため、アクチュエータ70による制御弁60の引寄せ力を確保し易くなる。
 その熱歪み抑制用構造80は、制御弁60における上下方向の中央線Cvよりも下方に、具体的には制御弁60の下部に設けられている。そのため、熱歪み抑制用構造80が中央線Cvよりも上方に設けられている場合等に比べて、制御弁60における、熱歪み抑制用構造80よりも上側部分が大きくなる。そのため、制御弁60における、熱歪み抑制用構造80よりも下側部分で受熱された熱が伝わり難くなる範囲が大きくなり、制御弁60の熱膨張を効率的に抑制することができる。
 また、燃料は、制御弁60と弁ボディ10との隙間を通じて、燃料噴射装置91の外部に排出されるので、その燃料によって制御弁60を冷却することができる。そのため、これによっても、制御弁60の熱膨張を抑制することができる。
 [第2実施形態]
 次に本開示の第2実施形態について説明する。以下の実施形態では、それ以前の実施形態のものと同一の又は対応する部材等は、同一の符号を付する。ただし、燃料噴射装置91~102については、実施形態毎に異なる符号を付する。以下の実施形態については、特に断りのない限り、第1実施形態と異なる点のみを説明する。
 図4は、第2実施形態の燃料噴射装置92の制御弁60を示す正面断面図である。回動部材55の係合穴56の内周面には、凸部56aが設けられておらず、代わりに、球状部64の外周面に、複数の凹部64aが設けられている。球状部64における凹部64aがない部分の外径は、係合穴56の内径よりも若干大きい。
 本実施形態によれば、球状部64の外周面に凹部64aを設けることにより、係合穴56の内周面と球状部64との接触面積を減らして圧入荷重を低減できる。そのため、回動部材55の回動時における係合穴56の内周面と球状部64との間の摩擦を低下させることができる。
 [第3実施形態]
 図5は、本実施形態の燃料噴射装置93の制御弁60の下部を示す正面断面図である。本実施形態については、第2実施形態と異なる点のみを説明する。球状部64の外周面には、凹部64aが設けられていない。本実施形態によれば、圧入荷重は大きくなるが、シンプルな構成により、制御弁本体65に回動部材55を回動自在に係合させることができる。
 なお、本実施形態においては、球状部64の外周面と係合穴56の内周面との間に、クリアランスを設けてもよい。その場合には、ガタは大きくなるが、回動部材55の回動時における係合穴56の内周面と球状部64との間の摩擦を低下させることができる。
 [第4実施形態]
 図6は、第4実施形態の燃料噴射装置94の制御弁60を示す正面断面図である。回動部材55は、側方に貫通した係合穴56を備えていない。制御弁本体65の下端面には、上方にテーパ状に凹むテーパ面62が設けられている。また、回動部材55の上端面には、上側凹部55cが設けられている。上側凹部55cの底面は、下方にテーパ状に凹んでいる。そして、テーパ面62に球体55dの上部が係合すると共に、その球体55dの下部が上側凹部55cに係合している。よって、制御弁本体65は、球体55dを介して回動部材55を下方に押圧する。
 また、回動部材55の下端面には、下側凹部55bが設けられている。下側凹部55bの天井面は、上方にテーパ状に凹んでいる。その下側凹部55bに、上半球状の弁体55aが係合している。その弁体55aの下部が、プレート凹部12aの底面における排出ポート37の上側開口周辺部に当接することにより、排出ポート37の上側開口を塞ぐ。回動部材55の上面又はインジェクタボディ16の下端面には、制御弁60が上昇する開弁時に低圧通路39を確保するための溝(図示略)が設けられている。
 本実施形態によれば、制御弁本体65と回動部材55との間に介装された球体55dにより、制御弁本体65に対して回動部材55が回動自在になる。そのため、生産時における規制部59とストッパ15との平行度等の角度精度の確保が不要になり、生産性が向上する。また、回動部材55の下側凹部55bに上半球状の弁体55aが係合しているため、回動部材55に対して弁体55aが回動自在になる。そのため、回動部材55の下面が排出ポート37の上側開口周辺部に対して平行にならなくても、弁体55aにより排出ポート37の上側開口を塞ぐことができる。
 [第5実施形態]
 図7は、本実施形態の燃料噴射装置95の制御弁60の下部等を示す正面断面図である。回動部材55は、側方に貫通した係合穴56を備えておらず、上方に開口した有底筒状の形状をしている。その内周面に、周方向に延びる環状の係合凹部55eが設けられている。その係合凹部55eに球状部64が圧入されている。回動部材55の上面又はインジェクタボディ16の下端面には、制御弁60が上昇する開弁時に低圧通路39を確保するための溝(図示略)が設けられている。
 本実施形態によれば、第1実施形態に比べて、圧入時の荷重は大きくなるが、よりシンプルな構成により、制御弁本体65に回動部材55を回動自在に係合させることができる。
 [第6実施形態]
 図8は、第6実施形態の燃料噴射装置95の回動部材55を示す三面図である。詳しくは、図8(a)は、回動部材55の平面図であり、図8(b)は、図8(a)のVIIIb-VIIIb線の断面を示す断面図であり、図8(c)は、回動部材55の底面図である。回動部材55は、円筒形状ではなく直方体形状をしている。本実施形態の形状によっても、回動部材55を構成することができる。
 [第7実施形態]
 図9(a)は、第7実施形態の燃料噴射装置97の制御弁60の下部等を示す正面断面図である。図9(b)は、図9(a)のIXb-IXb線の断面を示す断面図である。回動部材55は、上下方向に貫通すると共にその側方に開口した挿通穴52を備えている。そのため、上下方向に延びる制御弁本体65の下部を挿通穴52に側方から挿入可能に構成されている。その挿通穴52に、制御弁本体65の下部が上下方向に挿通されている。制御弁本体65は、回動部材55よりも下方に、拡径部61を備えている。回動部材55の下端部における挿通穴52の下側開口よりも外側部分には、上方にテーパ状に凹むテーパ面55fが設けられている。拡径部61の上端部における縁側部分には、テーパ面に当接する曲面61cが設けられている。曲面61cは、仮想球面の上部に倣うように湾曲している。それらテーパ面55fと曲面61cとの摺接により、回動部材55は、制御弁本体65に対して回動自在に係合している。また、挿通穴52の内周面とその内側の制御弁本体65の外周面との間には、制御弁本体65に対する回動部材55の回動を許容するための隙間が設けられている。拡径部61の下端面には、凹部61bが設けられている。凹部61bの天井面は、上方にテーパ状に凹んでいる。その凹部61bに上半球状の弁体61aが係合している。制御弁60が上昇する開弁時には、側方に開口した挿通穴52における制御弁本体65の側方部分により、低圧通路39が確保される。
 本実施形態によれば、テーパ面55fと曲面61cとにより、回動部材55を制御弁本体65に対して回動自在に係合させることができる。
 [第8実施形態]
 図10(a)は、第8実施形態の燃料噴射装置98の制御弁60の下部等を示す正面断面図である。図10(b)は、図10(a)のXb-Xb線の断面を示す断面図である。本実施形態については、第7実施形態と異なる点のみを説明する。制御弁本体65の下部には、上下に延びる円柱の左右両端部分をカットした形状の2面幅部63aが設けられている。制御弁60は、回動部材55を有さず、代わりに、係合部材558を有している。その係合部材558は、上下方向に貫通すると共にその側方に開口した挿通穴52を備えている。その挿通穴52に2面幅部63aが上下方向に挿通されている。係合部材558の下面及びそれに当接する拡径部61の上面は、いずれも上下方向に対して直角をなしている。
 本実施形態の場合、係合部材558を制御弁本体65に対して回動自在に係合させることはできないが、加工の難しい曲面形状や圧入等が不要になる。
 [第9実施形態]
 図11は、第9実施形態の燃料噴射装置99の制御弁60の下部等を示す正面断面図である。制御弁60は、回動部材55を有さず、代わりに、固定部材559が、制御弁本体65の下端部に固定されている。固定部材559は、外径が絞り部15aの内径よりも大きい円筒形状をしている。その固定部材559の上面における縁側部分が、規制部59を構成している。
 固定部材559の下端面には、凹部61bが設けられている。凹部61bの天井面は、上方にテーパ状に凹んでいる。その凹部61bに、上半球状の弁体51aが係合している。その弁体61aの下部がプレート凹部12aの底面における排出ポート37の上側開口周辺部に当接することにより、排出ポート37の上側開口を塞ぐ。固定部材559の上面又はインジェクタボディ16の下端面には、制御弁60が上昇する開弁時に低圧通路39を確保するための溝(図示略)が設けられている。
 本実施形態の場合、固定部材559を制御弁本体65に対して回動自在にすることはできないが、加工の難しい曲面形状や圧入等が不要になる。
 [第10実施形態]
 図12は、第10実施形態の燃料噴射装置100の制御弁60を示す正面断面図である。球状部64が制御弁本体65とは別体で形成されており、溶接により固着されている。本実施形態によれば、球状部64を簡単に形成することができる。
 [第11実施形態]
 図13は、第11実施形態の燃料噴射装置101の制御弁60の下部等を示す正面断面図である。本実施形態では、プレート12とインジェクタボディ16との間に、平板状の第2プレート161が介装されている。その第2プレート161に、絞り部15aを構成する穴が設けられている。そして、第2プレート161の下面における絞り部15aの下側開口周辺部が、ストッパ15を構成している。すなわち、インジェクタボディ16の下端面よりも下方に、ストッパ15が形成されている。
 本実施形態によれば、絞り部15aを第2プレート161に設けることにより、絞り部15aを形成し易くなる。
 [第12実施形態]
 図14は、第12実施形態の燃料噴射装置102の制御弁60の下部等を示す正面断面図である。本実施形態では、インジェクタボディ16の下面に、凹部165が設けられている。その凹部165の天井面に、絞り部15aの下側開口が設けられている。その凹部165の天井面における絞り部15aの下側開口周辺部が、ストッパ15を構成している。すなわち、インジェクタボディ16の下端面よりも上方に、ストッパ15が形成されている。本実施形態の態様によっても、ストッパ15を形成することができる。
 [第13実施形態]
 図15は、第13実施形態の燃料噴射装置103の制御弁60の下部等を示す正面断面図である。本実施形態では、第1実施形態でいう回動部材55が、第1回動部材55と第2回動部材54とに分割形成されている。
 第1回動部材55は、上下方向に貫通すると共にその側方に開口した挿通穴52を備えている。そのため、上下方向に延びる制御弁本体65の下部を挿通穴52に側方から挿入可能に構成されている。その挿通穴52に、制御弁本体65の下部が上下方向に挿通されている。制御弁本体65は、第1回動部材55よりも下方に、球状の拡径部61を備えている。第1回動部材55の下端部における挿通穴52の下側開口よりも外側部分には、上方にテーパ状に凹むテーパ面55fが設けられている。それらテーパ面55fと球状の拡径部61との摺接により、第1回動部材55は、制御弁本体65に対して回動自在に係合している。また、挿通穴52の内周面とその内側の制御弁本体65の外周面との間には、制御弁本体65に対する第1回動部材55の回動を許容するための隙間が設けられている。
 第2回動部材54は、球状の拡径部61の下方に設けられている。その第2回動部材54の上面には、下方にテーパ状に凹み上方に開口している係合凹部54aが形成されている。その係合凹部54aの内周面が球状の拡径部61に摺接して係合することにより、第2回動部材54が制御弁本体65に対して回動自在に係合している。そして、第2回動部材54の下面には、排出ポート37の開口を塞ぐシール面51が形成されている。制御弁60が上昇する開弁時には、側方に開口した挿通穴52における制御弁本体65の側方部分により、低圧通路39が確保される。
 本実施形態によれば、第1実施形態でいう回動部材55を、第1回動部材55と第2回動部材54とに分割形成することにより、その製造や制御弁本体65に対する取付けを容易にすることができる。また、制御弁本体65に球状の拡径部61を設けると共に、その拡径部61の上下両側に第1回動部材55及び第2回動部材54を設けることにより、制御弁本体65に対して、第1回動部材55及び第2回動部材54の両方を、効率的に回動自在に係合させることができる。
 [第14実施形態]
 図16は、第14実施形態の燃料噴射装置104の制御弁60の下部等を示す正面断面図である。本実施形態は、低圧通路39に流れる燃料が制御弁60よりも低温になることに着目したものである。熱歪み抑制用構造80は、伝熱抑制用括れ部81に加えて、複数の放熱用凸部82又は放熱用凹部83を有している。それら放熱用凸部82又は放熱用凹部83は、制御弁本体65の下部の外周面に設けられている。放熱用凸部82や放熱用凹部83は、制御弁60の表面積を大きくして、制御弁60からその外部への放熱、具体的には低圧通路39に流れる燃料への放熱を促進することにより、制御弁60の熱膨張を抑制するための部位である。
 複数の放熱用凸部82は、例えば図16(a)に示すように、上下方向に延び、周方向に並設されている複数本の突条状の凸部であってもよいし、例えば図16(b)に示すように、周方向に断続的に延び、上下方向に並設されている凸部であってもよいし、その他の形状の凸部であってもよい。また、複数の放熱用凹部83は、例えば図16(c)に示すように、複数のディンプルであってもよいし、その他の形状の凹部であってもよい。また、熱歪み抑制用構造80は、放熱用凸部82及び放熱用凹部83の両方を有していてもよい。
 本実施形態によれば、放熱用凸部82又は放熱用凹部83によって、制御弁60からその外部への放熱を促進することにより、制御弁60の熱膨張を抑制することができる。
 [第15実施形態]
 図17(a)は、第15実施形態の燃料噴射装置105の制御弁60の下部等を示す正面断面図であり、図17(b)は、図17(a)のXVIIb-XVIIb線の断面を示す断面図である。本実施形態は、インジェクタボディ16の貫通穴16aの内周面が制御弁60よりも低温になることに着目したものである。熱歪み抑制用構造80は、伝熱抑制用括れ部81に加えて、放熱用摺接部85を有している。放熱用摺接部85は、貫通穴16aの絞り部15aの内周面に摺接して制御弁60からインジェクタボディ16への放熱を促進することにより、制御弁60の熱膨張を抑制するための部位である。
 詳しくは、制御弁本体65の下部の外周面には、複数の放熱用摺接部85が周方向に間隔をおいて形成されている。そして、放熱用摺接部85どうしの間に、燃料を通すための、すなわち低圧通路39を確保するための、絞り部15aの内周面に摺接しない非摺接部84が形成されている。具体的には、それら複数の非摺接部84は、円柱状の制御弁本体65の外周面における周方向の複数個所を平面状にカットした形状をしている。
 本開示によれば、非摺接部84によって低圧通路39を確保しつつも、放熱用摺接部85によって、制御弁60からインジェクタボディ16への放熱を促進することにより、制御弁60の熱膨張を抑制することができる。
 [他の実施形態]
 上記の実施形態は、次のように変更して実施することもできる。例えば、規制部59又はストッパ15を、上下方向に対して直角ではなく、当該直角に対して斜めに延びる傾斜面等にしてもよい。また例えば、規制部59を、制御弁60の上下中程に設けると共に、ストッパ15を、インジェクタボディ16の上下中程に設けてもよい。また例えば、係合穴56の凸部56aを1つや2つにしてもよい。また例えば、第2実施形態において、球状部64の凹部64aを、1つのみにしてもよい。また例えば、制御弁60を、ニードル弁30よりも短くしてもよい。また例えば、各テーパ面を、当接する相手方の曲面に倣う曲面にしてもよい。また例えば、一方の部材にテーパ面を凹設し、他方の部材にそれに当接する曲面を設けるのとは反対に、他方の部材にテーパ面を凹設し、一方の部材にそれに当接する曲面を設けるようにしてもよい。
 また例えば、排出ポート37、制御弁60、アクチュエータ70をそれぞれ2つずつ設け、一方の排出ポート37のみを開弁する場合と、両方の排出ポート37を開弁する場合とで、圧力室36の減圧速度を異ならせることにより、制御弁60の開弁速度を異ならせるようにしてもよい。この場合、一方の制御弁60を上記実施形態のようにニードル弁30よりも長いものとし、他方の制御弁60をニードル弁30よりも短いものとすることにより、それらを駆動するアクチュエータ70を互いに上下にずらして設置することが好ましい。アクチュエータ70を側方に並べて設置するには、弁ボディ10内にスペースが足りない場合が多いからである。このとき、少なくとも、長い方の制御弁60については、上記実施形態の構成にする。クランプ荷重により制御弁60の最大リフト量が低下するといった課題は、上記のとおり、制御弁60が長い場合により顕著になるからである。
 また例えば、第14実施形態において、伝熱抑制用括れ部81を無くして、熱歪み抑制用構造80を放熱用凸部82又は放熱用凹部83のみにしてもよい。また例えば、第15実施形態において、伝熱抑制用括れ部81を無くして、熱歪み抑制用構造80を放熱用摺接部85のみにしてもよい。また例えば、第15実施形態において、伝熱抑制用括れ部81及び放熱用摺接部85に加えて、第14実施形態の放熱用凸部82や放熱用凹部83を設けてもよい。
 本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (22)

  1.  噴孔(22)が設けられている弁ボディ(10)と、
     前記弁ボディの内側に摺動自在に挿入されており、その摺動により前記噴孔を開閉するニードル弁(30)と、
     内部の燃料圧力変化により前記ニードル弁を摺動させて前記噴孔を開閉する圧力室(36)と、
     前記圧力室の燃料を排出する排出ポート(37)と、
     所定の開閉方向に往復動自在に設置されており、前記開閉方向の一方である閉方向に変位することにより前記排出ポートを閉弁し、前記開閉方向の他方である開方向に変位することにより前記排出ポートを開弁する制御弁(60)と、
     前記制御弁を前記開方向に引き寄せることにより前記排出ポートを開弁し、その引き寄せを解除することにより前記排出ポートを閉弁するアクチュエータ(70)と、
     を有する燃料噴射装置において、
     前記制御弁における前記アクチュエータに対向する面よりも前記閉方向に設けられている規制部(59)と、
     前記制御弁が前記排出ポートを閉弁している閉弁時の状態では、前記制御弁と前記アクチュエータとの前記開閉方向の間隔以下の所定間隔だけ、前記規制部から前記開方向に離間して、前記規制部に対向するストッパ(15)とを備え、
     前記制御弁が前記排出ポートを開弁する開弁時には、前記規制部が前記ストッパに当接することにより、前記制御弁の最大リフト量が規制される、燃料噴射装置。
  2.  前記弁ボディは、ノズルボディ(11)と、インジェクタボディ(16)と、前記ノズルボディと前記インジェクタボディとの間に介装されているプレート(12)と、前記ノズルボディと前記プレートとを前記インジェクタボディに締結している締結部材(13)とを有し、
     前記ストッパは、前記インジェクタボディの前記閉方向の端面に、又はそれよりも閉方向に設けられている、
     請求項1に記載の燃料噴射装置。
  3.  前記規制部は、前記開閉方向に対して直角をなす面である、請求項1又は2に記載の燃料噴射装置。
  4.  前記制御弁は、制御弁本体(65)と、前記規制部を備えると共に、前記ストッパに対する前記規制部の角度が変更自在になるように、前記制御弁本体に対して回動自在に係合している回動部材(55)とを有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の燃料噴射装置。
  5.  前記制御弁は、制御弁本体(65)と、前記排出ポートの開口を塞ぐシール面(51)を備えると共に、前記排出ポートの開口に対する前記シール面の角度が変更自在になるように、前記制御弁本体に対して回動自在に外嵌されている回動部材(55)とを有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の燃料噴射装置。
  6.  噴孔(22)が設けられている弁ボディ(10)と、
     前記弁ボディの内側に摺動自在に挿入されており、その摺動により前記噴孔を開閉するニードル弁(30)と、
     内部の燃料圧力変化により前記ニードル弁を摺動させて前記噴孔を開閉する圧力室(36)と、
     前記圧力室の燃料を排出する排出ポート(37)と、
     所定の開閉方向に往復動自在に設置されており、前記開閉方向の一方である閉方向に変位することにより前記排出ポートを閉弁し、前記開閉方向の他方である開方向に変位することにより前記排出ポートを開弁する制御弁(60)と、
     前記制御弁を前記開方向に引き寄せることにより前記排出ポートを開弁し、その引き寄せを解除することにより前記排出ポートを閉弁するアクチュエータ(70)と、
     を有する燃料噴射装置において、
     前記制御弁は、制御弁本体(65)と、前記排出ポートの開口を塞ぐシール面(51)を備えると共に、前記排出ポートの開口に対する前記シール面の角度が変更自在になるように、前記制御弁本体に対して回動自在に外嵌されている回動部材(55)とを有する、燃料噴射装置。
  7.  前記制御弁本体の前記閉方向の端部に球状部(64)が設けられ、前記球状部に前記回動部材が前記回動自在に外嵌されている、請求項4~6のいずれか1項に記載の燃料噴射装置。
  8.  前記回動部材は、前記開閉方向の側方に貫通すると共に前記開方向に開口している係合穴(56)を備え、前記係合穴は、前記球状部を前記側方から挿入可能に構成されており、前記係合穴に前記球状部が挿入されることにより、前記制御弁本体に前記回動部材が前記回動自在に係合している、請求項7に記載の燃料噴射装置。
  9.  前記球状部が前記係合穴に圧入されている、請求項8に記載の燃料噴射装置。
  10.  前記係合穴の内周面及び前記球状部の外周面の少なくともいずれか一方に、1以上の凸部(56a)又は凹部(64a)を有する、請求項8又は9に記載の燃料噴射装置。
  11.  前記回動部材は、前記開閉方向に貫通すると共にその側方に開口した挿通穴(52)を備え、前記挿通穴に前記制御弁本体が前記開閉方向に挿通されており、
     前記制御弁本体は、前記回動部材の前記閉方向の端部に当接する拡径部(61)を備え、
     前記拡径部及び前記回動部材の互いに当接し合う両当接面(61c,55f)のうちの少なくとも一方が曲面であることにより、前記回動部材は、前記制御弁本体に対して前記回動自在に係合している、
     請求項4に記載の燃料噴射装置。
  12.  前記拡径部は、球状の形状をしており、
     前記制御弁は、前記回動部材である第1回動部材(55)と、前記第1回動部材とは別体の第2回動部材(54)とを有し、
     前記第2回動部材は、前記開方向に開口している係合凹部(54a)と、前記排出ポートの開口を塞ぐシール面(51)とを備え、
     球状の前記拡径部に前記係合凹部が係合することにより、前記制御弁本体に対して前記第2回動部材が回動自在に係合している、請求項11に記載の燃料噴射装置。
  13.  前記制御弁は、制御弁本体(65)と、前記規制部を備えると共に、前記制御弁本体に対して係合している係合部材(558)とを有し、
     前記係合部材は、前記開閉方向に貫通すると共にその側方に開口した挿通穴(52)を備え、前記挿通穴に前記制御弁本体が前記開閉方向に挿通されており、
     前記制御弁本体は、前記係合部材の前記閉方向の端部に当接する拡径部(61)を備えている、
     請求項3に記載の燃料噴射装置。
  14.  前記制御弁は、前記ニードル弁よりも前記開閉方向に長く、
     前記制御弁の前記開方向の端及び前記アクチュエータは、前記弁ボディの前記開閉方向の中央部(C)よりも前記開方向に配置されている、
     請求項1~13のいずれか1項に記載の燃料噴射装置。
  15.  前記制御弁には、前記制御弁の前記開閉方向への熱膨張を抑制するための熱歪み抑制用構造(80)が設けられており、前記熱歪み抑制用構造は、前記制御弁における伝熱に影響を及ぼすことにより、前記熱歪み抑制用構造が無い場合に比べて前記熱膨張を抑制する、請求項14に記載の燃料噴射装置。
  16.  噴孔(22)が設けられている弁ボディ(10)と、
     前記弁ボディの内側に摺動自在に挿入されており、その摺動により前記噴孔を開閉するニードル弁(30)と、
     内部の燃料圧力変化により前記ニードル弁を摺動させて前記噴孔を開閉する圧力室(36)と、
     前記圧力室の燃料を排出する排出ポート(37)と、
     所定の開閉方向に往復動自在に設置されており、前記開閉方向の一方である閉方向に変位することにより前記排出ポートを閉弁し、前記開閉方向の他方である開方向に変位することにより前記排出ポートを開弁する制御弁(60)と、
     前記制御弁を前記開方向に引き寄せることにより前記排出ポートを開弁し、その引き寄せを解除することにより前記排出ポートを閉弁するアクチュエータ(70)と、
     を有する燃料噴射装置において、
     前記制御弁は、前記ニードル弁よりも前記開閉方向に長く、
     前記制御弁の前記開方向の端及び前記アクチュエータは、前記弁ボディの前記開閉方向の中央部(C)よりも前記開方向に配置されており、
     前記制御弁には、前記制御弁の前記開閉方向への熱膨張を抑制するための熱歪み抑制用構造(80)が設けられており、前記熱歪み抑制用構造は、前記制御弁における伝熱に影響を及ぼすことにより、前記熱歪み抑制用構造が無い場合に比べて前記熱膨張を抑制する、燃料噴射装置。
  17.  前記熱歪み抑制用構造は、前記制御弁における前記開閉方向の中間部の所定部位に設けられている括れ状の、前記制御弁における前記所定部位よりも前記閉方向側で受熱された熱を前記制御弁における前記所定部位よりも前記開方向側に伝熱され難くするための伝熱抑制用括れ部(81)を含む、請求項15又は16に記載の燃料噴射装置。
  18.  前記熱歪み抑制用構造は、前記制御弁の外周面に設けられている、前記制御弁の表面積を大きくして前記制御弁からその外部への放熱を促進するための複数の放熱用凸部(82)及び複数の放熱用凹部(83)のうちの少なくともいずれか一方を含む、請求項15~17のいずれか1項に記載の燃料噴射装置。
  19.  前記熱歪み抑制用構造は、前記制御弁の外周面に設けられている、前記弁ボディに摺接して前記制御弁から前記弁ボディへの放熱を促進するための放熱用摺接部(85)を含む、請求項15~18のいずれか1項に記載の燃料噴射装置。
  20.  前記熱歪み抑制用構造は、前記制御弁における前記開閉方向の中央部(Cv)よりも前記閉方向側に設けられている、請求項15~19のいずれか1項に記載の燃料噴射装置。
  21.  前記圧力室から前記排出ポートを通じて前記圧力室の外部に排出された燃料は、前記制御弁と前記弁ボディとの隙間を通じて、前記燃料噴射装置の外部に排出される、請求項15~20のいずれか1項に記載の燃料噴射装置。
  22.  前記圧力室から前記排出ポートを通じて前記圧力室の外部に排出された燃料は、前記制御弁と前記弁ボディとの隙間を通じて、前記燃料噴射装置の外部に排出され、
     前記制御弁の外周面には、複数の前記放熱用摺接部が周方向に間隔をおいて形成される共に、前記放熱用摺接部どうしの間に、前記燃料を通すための、前記弁ボディに摺接しない非摺接部(84)が形成されている、請求項19に記載の燃料噴射装置。
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