JP6926836B2 - Fuel injection device - Google Patents
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Description
この明細書による開示は、燃料噴射装置に関する。 The disclosure by this specification relates to a fuel injection device.
燃料を噴孔から噴射する燃料噴射弁として、例えば特許文献1には、制御室への燃料の出入りに伴って制御室の燃料圧力が変化することでノズルニードルが噴孔を開閉する、という燃料噴射装置が開示されている。この燃料噴射装置においては、弁体が設けられた弁室と制御室とが制御室流路により連通されており、弁室に燃料を供給する供給流路と弁室から燃料を排出する排出流路とが弁体により選択的に遮断される。弁体が排出流路を遮断している場合には、供給流路から弁室を介して制御室流路に燃料が供給されることで制御室の燃料圧力が増加する。一方、弁体が供給流路を遮断している場合には、制御室流路から弁室を介して排出流路に燃料が排出されることで制御室の燃料圧力が減少する。
As a fuel injection valve for injecting fuel from a injection hole, for example, in
しかしながら、弁室においては弁体が回動することが懸念される。ここで、弁体の形状が線対称でないことや、弁体が回動軸に対して傾斜していることなどに起因して、弁体が回動することで弁体の姿勢が変化する場合、燃料噴射のたびに弁体の姿勢が異なることになる。この場合、弁室での弁体の姿勢に応じて、供給流路から制御室流路への燃料の流れ込みやすさや、制御室流路から排出流路への燃料の流れ込みやすさが異なると考えられる。このため、弁体の回転角度に応じて制御室の増圧に要する時間や減圧に要する時間がばらつき、噴孔からの燃料噴射量が意図せずに変動しやすくなってしまう。 However, there is a concern that the valve body rotates in the valve chamber. Here, when the posture of the valve body changes due to the rotation of the valve body due to the shape of the valve body not being line-symmetrical or the valve body being tilted with respect to the rotation axis. , The attitude of the valve body will be different each time fuel is injected. In this case, it is considered that the ease of fuel flow from the supply flow path to the control chamber flow path and the ease of fuel flow from the control chamber flow path to the discharge flow path differ depending on the attitude of the valve body in the valve chamber. Be done. Therefore, the time required for increasing the pressure and the time required for depressurizing the control chamber vary depending on the rotation angle of the valve body, and the fuel injection amount from the injection hole tends to fluctuate unintentionally.
本開示の主な目的は、燃料噴射量が意図せずに変動することを抑制できる燃料噴射装置を提供することにある。 A main object of the present disclosure is to provide a fuel injection device capable of suppressing an unintentional fluctuation of a fuel injection amount.
上記目的を達成するため、開示された態様は、
燃料を噴孔(50)から噴射する燃料噴射装置(100)であって、
燃料が出入りする制御室(12)と、
制御室への燃料の出入りに伴って制御室の燃料圧力が変化することで噴孔を開閉する噴孔弁体(40)と、
制御室に制御室流路(14)を介して接続された弁室(15)と、
弁室に設けられた制御弁(30)であって、弁室から燃料を排出する排出流路(13)と制御室流路との連通を遮断し、且つ弁室に燃料を供給する供給流路(17)と制御室流路とを連通させる第1状態と、供給流路と制御室流路との連通を遮断し、且つ制御室流路と排出流路とを連通させる第2状態と、に移行可能な制御弁と、
弁室での制御弁の姿勢が変化しないように制御弁の回動を規制する回動規制部(77,81,82,87)と、
制御弁に引っ掛かる引っ掛け部(77)を回動規制部として有し、弁室に固定され、弁室に収容されたストッパ部材(75)と、
を備え、
ストッパ部材は、
制御弁の移動方向に延びた筒状であり、弁室に対して固定され、引っ掛け部を支持する支持部(76)を有し、
制御弁は、弁室において支持部の内側を移動する位置に設けられている、燃料噴射装置である。
開示された態様は、
燃料を噴孔(50)から噴射する燃料噴射装置(100)であって、
燃料が出入りする制御室(12)と、
制御室への燃料の出入りに伴って制御室の燃料圧力が変化することで噴孔を開閉する噴孔弁体(40)と、
制御室に制御室流路(14)を介して接続された弁室(15)と、
弁室に設けられた制御弁(30)であって、弁室から燃料を排出する排出流路(13)と制御室流路との連通を遮断し、且つ弁室に燃料を供給する供給流路(17)と制御室流路とを連通させる第1状態と、供給流路と制御室流路との連通を遮断し、且つ制御室流路と排出流路とを連通させる第2状態と、
に移行可能な制御弁と、
弁室での制御弁の姿勢が変化しないように制御弁の回動を規制する回動規制部(77,81,82,87)と、
制御弁を第1状態又は第2状態に保持するように付勢するコイルバネ(31)と、
を備え、
制御弁は、コイルバネを形成するバネ形成部材の一方の端部(32a)に当接する第1当接部(81,87)を回動規制部として有し、
弁室には、バネ形成部材の他方の端部(32b)に当接する第2当接部(82)が回動規制部として設けられている、燃料噴射装置である。
開示された態様は、
燃料を噴孔(50)から噴射する燃料噴射装置(100)であって、
燃料が出入りする制御室(12)と、
制御室への燃料の出入りに伴って制御室の燃料圧力が変化することで噴孔を開閉する噴孔弁体(40)と、
制御室に制御室流路(14)を介して接続された弁室(15)と、
弁室に設けられた制御弁(30)であって、弁室から燃料を排出する排出流路(13)と制御室流路との連通を遮断し、且つ弁室に燃料を供給する供給流路(17)と制御室流路とを連通させる第1状態と、供給流路と制御室流路との連通を遮断し、且つ制御室流路と排出流路とを連通させる第2状態と、
に移行可能な制御弁と、
弁室での制御弁の姿勢が変化しないように制御弁の回動を規制する回動規制部(77,81,82,87)と、
制御弁を第1状態又は第2状態に移行させるべく、制御弁に当接した状態で制御弁を押圧する押圧部(27)と、
押圧部が挿通された挿通孔(18a)と、
を備え、
押圧部及び挿通孔は、押圧部の外周面が挿通孔の内周面に引っ掛かることで挿通孔に対する押圧部の相対的な回動を規制する形状になっている、燃料噴射装置である。
In order to achieve the above objectives, the disclosed state-like,
A fuel injection device (100) that injects fuel from a injection hole (50).
The control room (12) where fuel enters and exits,
The injection hole valve body (40) that opens and closes the injection hole by changing the fuel pressure in the control room as the fuel enters and exits the control room.
A valve chamber (15) connected to the control chamber via a control chamber flow path (14),
A control valve (30) provided in the valve chamber, which cuts off communication between the discharge flow path (13) for discharging fuel from the valve chamber and the control chamber flow path, and supplies fuel to the valve chamber. A first state in which the path (17) and the control chamber flow path are communicated with each other, and a second state in which the communication between the supply flow path and the control room flow path is cut off and the control room flow path and the discharge flow path are communicated with each other. With a control valve that can be transferred to,
A rotation control unit (77,81,82,87) that regulates the rotation of the control valve so that the attitude of the control valve in the valve chamber does not change, and
A stopper member (75) that has a hooking portion (77) that is hooked on the control valve as a rotation restricting portion, is fixed to the valve chamber, and is housed in the valve chamber.
Equipped with a,
The stopper member is
It has a tubular shape that extends in the direction of movement of the control valve, has a support portion (76) that is fixed to the valve chamber and supports the hook portion, and has a support portion (76).
The control valve is a fuel injection device provided at a position in the valve chamber so as to move inside the support portion.
The disclosed aspect is
A fuel injection device (100) that injects fuel from a injection hole (50).
The control room (12) where fuel enters and exits,
The injection hole valve body (40) that opens and closes the injection hole by changing the fuel pressure in the control room as the fuel enters and exits the control room.
A valve chamber (15) connected to the control chamber via a control chamber flow path (14),
A control valve (30) provided in the valve chamber, which cuts off communication between the discharge flow path (13) for discharging fuel from the valve chamber and the control chamber flow path, and supplies fuel to the valve chamber. A first state in which the path (17) and the control chamber flow path are communicated with each other, and a second state in which the communication between the supply flow path and the control room flow path is cut off and the control room flow path and the discharge flow path are communicated with each other. ,
With a control valve that can be transferred to
A rotation control unit (77,81,82,87) that regulates the rotation of the control valve so that the attitude of the control valve in the valve chamber does not change, and
A coil spring (31) that urges the control valve to hold it in the first or second state, and
With
The control valve has a first contact portion (81,87) that contacts one end (32a) of the spring forming member forming the coil spring as a rotation restricting portion.
The valve chamber is a fuel injection device provided with a second contact portion (82) that contacts the other end portion (32b) of the spring forming member as a rotation restricting portion.
The disclosed aspect is
A fuel injection device (100) that injects fuel from a injection hole (50).
The control room (12) where fuel enters and exits,
The injection hole valve body (40) that opens and closes the injection hole by changing the fuel pressure in the control room as the fuel enters and exits the control room.
A valve chamber (15) connected to the control chamber via a control chamber flow path (14),
A control valve (30) provided in the valve chamber, which cuts off communication between the discharge flow path (13) for discharging fuel from the valve chamber and the control chamber flow path, and supplies fuel to the valve chamber. A first state in which the path (17) and the control chamber flow path are communicated with each other, and a second state in which the communication between the supply flow path and the control room flow path is cut off and the control room flow path and the discharge flow path are communicated with each other. ,
With a control valve that can be transferred to
A rotation control unit (77,81,82,87) that regulates the rotation of the control valve so that the attitude of the control valve in the valve chamber does not change, and
A pressing portion (27) that presses the control valve in contact with the control valve in order to shift the control valve to the first state or the second state.
An insertion hole (18a) through which the pressing portion is inserted, and
With
The pressing portion and the insertion hole are fuel injection devices having a shape in which the outer peripheral surface of the pressing portion is caught on the inner peripheral surface of the insertion hole to regulate the relative rotation of the pressing portion with respect to the insertion hole.
第1の態様によれば、回動規制部により制御弁の回動が規制されるため、燃料噴射のたびに制御弁の姿勢が異なるということが生じにくい。このため、制御弁が第1状態にある場合、弁室では、供給流路から制御室流路に向かう燃料の流れやすさが制御弁の姿勢によってばらつくということが生じにくい。この結果、供給流路から制御室流路への燃料の供給量がばらつきにくく、制御室の増圧に要する時間もばらつきにくい。また、制御弁が第2状態にある場合、弁室では、制御室流路から排出流路に向かう燃料の流れやすさが制御弁の姿勢によってばらつくということが生じにくい。この結果、制御室流路から排出流路への燃料の排出量がばらつきにくく、制御室の減圧に要する時間もばらつきにくい。このように、制御室の増圧や減圧に要する時間がばらつきにくいと、噴孔弁体が噴孔を開閉するタイミングもばらつきにくいため、噴孔から燃料噴射が行われるたびに燃料噴射量が意図せずに変動するということを抑制できる。 According to the first aspect, since the rotation of the control valve is regulated by the rotation regulating unit, it is unlikely that the posture of the control valve will be different each time the fuel is injected. Therefore, when the control valve is in the first state, it is unlikely that the ease of fuel flow from the supply flow path to the control chamber flow path varies depending on the posture of the control valve in the valve chamber. As a result, the amount of fuel supplied from the supply flow path to the control chamber flow path is unlikely to vary, and the time required for increasing the pressure in the control chamber is also unlikely to vary. Further, when the control valve is in the second state, it is unlikely that the ease of fuel flow from the control chamber flow path to the discharge flow path varies depending on the posture of the control valve in the valve chamber. As a result, the amount of fuel discharged from the control chamber flow path to the discharge flow path is less likely to vary, and the time required for decompression of the control chamber is also less likely to vary. In this way, if the time required to increase or decrease the pressure in the control room is less likely to vary, the timing at which the injection hole valve body opens and closes the injection hole is also less likely to vary. It is possible to suppress the fluctuation without doing so.
開示された態様は、
燃料を噴孔(50)から噴射する燃料噴射装置(100)であって、
燃料が出入りする制御室(12)と、
制御室への燃料の出入りに伴って制御室の燃料圧力が変化することで噴孔を開閉する噴孔弁体(40)と、
制御室に制御室流路(14)を介して接続された弁室(15)と、
弁室に設けられた制御弁(30)であって、弁室から燃料を排出する排出流路(13)と制御室流路との連通を遮断し、且つ弁室に燃料を供給する供給流路(17)と制御室流路とを連通させる第1状態と、供給流路と制御室流路との連通を遮断し、且つ制御室流路と排出流路とを連通させる第2状態と、に移行可能な制御弁と、
コイルバネにより形成され、制御弁を第1状態又は第2状態に保持するように付勢する付勢部材(31)と、
を備え、
制御弁は、付勢部材に当接することで付勢部材により付勢される座部(72)を有し、
付勢部材は、弁室の内周面(15c)と座部との間に挟み込まれており、弁室の内周面及び座部の少なくとも一方に接合されている、燃料噴射装置。
The disclosed aspect is
A fuel injection device (100) that injects fuel from a injection hole (50).
The control room (12) where fuel enters and exits,
The injection hole valve body (40) that opens and closes the injection hole by changing the fuel pressure in the control room as the fuel enters and exits the control room.
A valve chamber (15) connected to the control chamber via a control chamber flow path (14),
A control valve (30) provided in the valve chamber, which cuts off communication between the discharge flow path (13) for discharging fuel from the valve chamber and the control chamber flow path, and supplies fuel to the valve chamber. A first state in which the path (17) and the control chamber flow path are communicated with each other, and a second state in which the communication between the supply flow path and the control room flow path is cut off and the control room flow path and the discharge flow path are communicated with each other. With a control valve that can be transferred to,
An urging member (31) formed by a coil spring and urging the control valve to hold it in the first or second state.
With
The control valve has a seat portion (72) that is urged by the urging member by abutting on the urging member.
A fuel injection device in which the urging member is sandwiched between the inner peripheral surface (15c) of the valve chamber and the seat portion, and is joined to at least one of the inner peripheral surface and the seat portion of the valve chamber.
付勢部材がコイルバネにより形成された構成では、付勢部材が伸縮することでこの付勢部材から制御弁の座部に回転力が加えられることが懸念される。この場合、付勢部材の付勢力により制御弁が状態移行する際に制御弁が回動しやすくなり、噴孔からの燃料噴射量が意図せずに変動しやすくなってしまう。 In the configuration in which the urging member is formed by a coil spring, there is a concern that a rotational force is applied from the urging member to the seat portion of the control valve due to the expansion and contraction of the urging member. In this case, the control valve tends to rotate when the control valve shifts to the state due to the urging force of the urging member, and the fuel injection amount from the injection hole tends to fluctuate unintentionally.
これに対して、第2の態様によれば、弁室の内周面及び制御弁の座部の少なくとも一方に付勢部材が接合されていることで、これら制御室及び制御弁の少なくとも一方に対する付勢部材の回動が規制される。このため、燃料噴射のたびに制御弁の姿勢が異なるということが生じにくい。したがって、上記第1の態様と同様に、噴孔から燃料噴射が行われるたびに燃料噴射量が意図せずに変動するということを抑制できる。 On the other hand, according to the second aspect, since the urging member is joined to at least one of the inner peripheral surface of the valve chamber and the seat portion of the control valve, the urging member is joined to at least one of the control chamber and the control valve. The rotation of the urging member is restricted. Therefore, it is unlikely that the attitude of the control valve will change each time fuel is injected. Therefore, as in the first aspect, it is possible to prevent the fuel injection amount from unintentionally fluctuating each time the fuel is injected from the injection hole.
開示された態様は、
燃料を噴孔(50)から噴射する燃料噴射装置(100)であって、
燃料が出入りする制御室(12)と、
制御室への燃料の出入りに伴って制御室の燃料圧力が変化することで噴孔を開閉する噴孔弁体(40)と、
制御室に制御室流路(14)を介して接続された弁室(15)と、
弁室に設けられた制御弁(30)であって、弁室から燃料を排出する排出流路(13)と制御室流路との連通を遮断し、且つ弁室に燃料を供給する供給流路(17)と制御室流路とを連通させる第1状態と、供給流路と制御室流路との連通を遮断し、且つ制御室流路と排出流路とを連通させる第2状態と、に移行可能な制御弁と、
コイルバネにより形成され、制御弁を第1状態又は第2状態に保持するように付勢する付勢部材(31)と、
を備え、
制御弁は、付勢部材に当接することで付勢部材により付勢される座部(72)を有し、
付勢部材は、弁室の内周面(15c)と座部との間に挟み込まれており、
付勢部材と座部との当接部分について、この当接部分での静止摩擦力をFstAとし、付勢部材と内周面との当接部分について、この当接部分での静止摩擦力をFstBとし、付勢部材の付勢力のうち、弁体の移動方向に直交するせん断方向のせん断成分をFspγとした場合、FstA>Fspγ、FstB>Fspγ、という2つの関係がいずれも成立している、燃料噴射装置。
The disclosed aspect is
A fuel injection device (100) that injects fuel from a injection hole (50).
The control room (12) where fuel enters and exits,
The injection hole valve body (40) that opens and closes the injection hole by changing the fuel pressure in the control room as the fuel enters and exits the control room.
A valve chamber (15) connected to the control chamber via a control chamber flow path (14),
A control valve (30) provided in the valve chamber, which cuts off communication between the discharge flow path (13) for discharging fuel from the valve chamber and the control chamber flow path, and supplies fuel to the valve chamber. A first state in which the path (17) and the control chamber flow path are communicated with each other, and a second state in which the communication between the supply flow path and the control room flow path is cut off and the control room flow path and the discharge flow path are communicated with each other. With a control valve that can be transferred to,
An urging member (31) formed by a coil spring and urging the control valve to hold it in the first or second state.
With
The control valve has a seat portion (72) that is urged by the urging member by abutting on the urging member.
The urging member is sandwiched between the inner peripheral surface (15c) of the valve chamber and the seat portion.
For the contact portion between the urging member and the seat portion, the static friction force at this contact portion is defined as FstA, and for the contact portion between the urging member and the inner peripheral surface, the static friction force at this contact portion is defined as FstA. When FstB is used and the shear component in the shearing direction orthogonal to the movement direction of the valve body is Fspγ among the urging forces of the urging member, the two relationships of FstA> Fspγ and FstB> Fspγ are established. , Fuel injection device.
第3の態様によれば、付勢部材と座部との当接部分にて生じる静止摩擦力が、座部に対して付勢部材が相対的に回動しない程度に大きくなるように、付勢部材及び座部のそれぞれの当接面が粗くなっている。また、付勢部材と弁室の内周面との当接部分にて生じる静止摩擦力が、弁室の内周面に対して付勢部材が相対的に回動しない程度に大きくなるように、付勢部材及び座部のそれぞれの当接面が粗くなっている。したがって、上記第2の態様と同様に、弁室及び制御弁の少なくとも一方に対する付勢部材の回動を抑制することができる。この結果、上記第1の態様と同様に、噴孔から燃料噴射が行われるたびに燃料噴射量が意図せずに変動するということを抑制できる。 According to the third aspect, the static friction force generated at the contact portion between the urging member and the seat portion is so large that the urging member does not rotate relative to the seat portion. The contact surfaces of the force member and the seat are rough. Further, the static friction force generated at the contact portion between the urging member and the inner peripheral surface of the valve chamber is so large that the urging member does not rotate relative to the inner peripheral surface of the valve chamber. , The contact surfaces of the urging member and the seat are rough. Therefore, as in the second aspect, the rotation of the urging member with respect to at least one of the valve chamber and the control valve can be suppressed. As a result, as in the first aspect, it is possible to prevent the fuel injection amount from unintentionally fluctuating each time the fuel is injected from the injection hole.
なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものにすぎず、本開示の技術的範囲を限定するものではない。 The scope of claims and the reference numerals in parentheses described in this section merely indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later, and do not limit the technical scope of the present disclosure. No.
以下、本開示の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態及び変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。 Hereinafter, a plurality of embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. By assigning the same reference numerals to the corresponding components in each embodiment, duplicate description may be omitted. When only a part of the configuration is described in each embodiment, the configurations of the other embodiments described above can be applied to the other parts of the configuration. Further, not only the combination of the configurations specified in the description of each embodiment, but also the configurations of a plurality of embodiments can be partially combined even if the combination is not specified. Further, an unspecified combination of the configurations described in the plurality of embodiments and modifications is also disclosed by the following description.
(第1実施形態)
図1に示す燃料噴射弁100は、燃料供給システム9に含まれている。燃料供給システム9は、燃料噴射弁100に加えて、燃料タンク2、燃料供給ポンプ3、コモンレール4、制御装置5を有しており、車両等に搭載されている。燃料タンク2には、軽油等の燃料が貯留されており、燃料供給ポンプ3は、燃料タンク2から汲み上げた燃料を加圧してコモンレール4に圧送する。蓄圧容器としてのコモンレール4には、複数の燃料噴射弁100が燃料管6を介して接続されており、コモンレール4は、燃料供給ポンプ3から供給された高圧燃料を一時的に蓄え、圧力を保持したまま各燃料噴射弁100に分配する。制御装置5には、燃料供給ポンプ3及び燃料噴射弁100等のアクチュエータが電気的に接続されており、制御装置5は、これらアクチュエータの動作制御を行う。
(First Embodiment)
The
燃料噴射弁100は、制御装置5から出力される駆動電流により作動する。制御装置5は、エンジン負荷やエンジン回転速度等に基づき目標噴射量を算出し、燃料噴射弁100へ供給する高圧燃料の圧力に応じて、目標噴射量に相当する噴射期間を算出する。そして、算出した噴射期間に対し、噴射開始遅れ時間や噴射終了遅れ時間を加味して通電期間を算出し、その通電期間に、先述した駆動電流を燃料噴射弁100へ出力する。
The
燃料噴射弁100は、油圧サーボ式の燃料噴射装置であり、ディーゼルエンジン等の内燃機関の燃焼室に燃料を噴射する。燃料噴射弁100は、内燃機関において燃焼室を形成するシリンダヘッド等の挿入孔に挿入された状態で、そのヘッド部分に対して固定されている。燃料噴射弁100は、燃料を噴射する噴孔50を有しており、この噴孔50を開閉するために、燃料管6から供給される高圧燃料の一部を使用する。噴孔50の開閉に使用された燃料は、高圧燃料に比べて圧力が低くなった低圧燃料として、燃料噴射弁100から戻り管7を通じて燃料タンク2に戻される。
The
燃料噴射弁100は、弁ボデー10、駆動部20、制御弁30、ノズルニードル40及び噴孔50を有する。なお、ノズルニードル40が噴孔弁体に相当する。駆動部20、制御弁30、ノズルニードル40は、弁ボデー10に設けられた所定の空間に収容されている。そして、噴孔50は弁ボデー10の先端に形成されている。
The
弁ボデー10には、噴孔流路11、ニードル収容室16、圧力制御室12、低圧流路13、制御弁室15及び駆動部収容室18が形成されている。噴孔流路11は、燃料管6を通してコモンレール4から供給される高圧の燃料を、噴孔50に供給する。噴孔流路11から流入した高圧の燃料は、ニードル収容室16へ流入する。そのため、燃料噴射圧力は、高圧流路圧力Pと等しい。なお、圧力制御室12が制御室に相当し、制御弁室15が弁室に相当する。
The
ニードル収容室16には、ノズルニードル40が収容されている、ノズルニードル40は、弁ボデー10に形成された噴孔50の開弁と閉弁とを行う。ノズルニードル40は、ニードル収容室16内に設けられたニードル保持壁41に摺動可能に保持されている。ノズルニードル40の摺動方向は、弁ボデー10の軸方向に沿っている。ノズルニードル40には、ニードルスプリング42が取り付けられている。ニードルスプリング42は、ノズルニードル40に開弁方向の弾性力を付与する。ニードル収容室16は、噴孔流路11と連通しており、高圧の燃料で充填されている。ニードル収容室16に充填された高圧の燃料は、ノズルニードル40の開弁方向に作用している。
The
圧力制御室12は、弁ボデー10の内部において、ノズルニードル40を挟んで噴孔50の反対側に形成されている。圧力制御室12は、弁ボデー10、ニードル保持壁41及びノズルニードル40により区画された円柱状の空間である。圧力制御室12に充填された燃料の圧力は、ノズルニードル40に形成されたニードル受圧面43に作用する。そのため、ニードル受圧面43にはノズルニードル40の閉弁方向の力が作用する。
The
低圧流路13は、戻り管7に燃料を排出することで、燃料噴射弁100の燃料を燃料タンク2へ戻す。つまり、燃料噴射弁100の燃料は低圧流路13から排出されることにより調整される。
The low-
制御弁室15は、弁ボデー10の内部において、圧力制御室12を挟んでノズルニードル40の反対側に形成されている。制御弁室15は、制御弁30及びバルブスプリング31を収容する全体として円柱状の空間である。制御弁室15の軸方向は、弁ボデー10の軸方向に沿っている。
The
弁ボデー10には、制御弁室15と、低圧流路13、ニードル収容室16及び圧力制御室12とを連結する複数の流路が形成されている。制御弁室15とニードル収容室16とは、ニードル収容室16から制御弁室15に高圧燃料を供給する高圧流路17により接続されている。高圧流路17を、ニードル収容室16を介して噴孔流路11から分岐した分岐流路と称することもできる。
The
なお、高圧流路17は供給流路に相当し、低圧流路13は排出流路に相当する。また、高圧流路17やその下流端部のことを高圧ポートと称してもよく、低圧流路13やその上流端部のことを低圧ポートと称してもよい。さらに、高圧流路17は、ニードル収容室16を介さずに噴孔流路11から直接的に分岐していてもよい。
The high-
高圧流路17には、この高圧流路17を絞る絞り部としてインオリフィス17aが設けられている。インオリフィス17aは、高圧流路17においてニードル収容室16寄りの位置に配置されており、ニードル収容室16から制御弁室15への高圧燃料の流入量を制限することが可能になっている。インオリフィス17aは、高圧流路17の反噴孔側端部に配置されていてもよく、高圧流路17の反噴孔側端部から噴孔側に離間した位置に配置されていてもよい。本実施形態では、噴孔50側のことを噴孔側と称し、噴孔50とは反対側のことを反噴孔側と称する。
The high-
制御弁室15と圧力制御室12とは制御室流路14により接続されている。このため、制御室流路14は、制御弁室15を介して高圧流路17及び低圧流路13のそれぞれと連通可能になっている。なお、制御室流路14やその反噴孔側端部のことを制御室ポートと称してもよい。
The
図1、図2に示すように、制御弁室15と低圧流路13とは、ピン挿通部18aを介して連通されている。ピン挿通部18aは、制御弁室15から噴孔50とは反対側に向けて延びた挿通孔であり、ニードル収容室16の噴孔側端部を形成している。ピン挿通部18aは、噴孔側に向けて開放されていることで制御弁室15に通じており、ピン挿通部18aの内周面から低圧流路13が延びていることでこの低圧流路13に通じている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
低圧流路13には、この低圧流路13を絞る絞り部としてアウトオリフィス13aが設けられている。アウトオリフィス13aは、低圧流路13においてピン挿通部18a寄りの位置に設けられており、制御弁室15から低圧流路13を介して戻り管7に排出される燃料の量を制限することが可能になっている。アウトオリフィス13aは、例えば低圧流路13の上流端部を形成している。
The low
制御弁30は、高圧流路17又は低圧流路13を選択的に制御室流路14に連通させる三方弁である。制御弁30は、低圧流路13を遮断する第1状態と、高圧流路17を遮断する第2状態とに移行可能である。制御弁30が第1状態にある場合、制御室流路14と高圧流路17とが連通され、高圧流路17から制御室流路14に燃料が供給されることで圧力制御室12の圧力が上昇する。制御弁30は、ピン挿通部18aを閉鎖することで低圧流路13を閉鎖する。一方、制御弁30が第2状態にある場合、制御室流路14と低圧流路13とが連通され、制御室流路14から低圧流路13に燃料が排出されることで圧力制御室12の圧力が減少する。
The
第1状態にある制御弁30の位置を、低圧流路13を遮断する排出遮断位置や、圧力制御室12の圧力を増加させる増圧位置と称してもよい。また、第2状態にある制御弁30の位置を、高圧流路17を遮断する供給遮断位置や、圧力制御室12の圧力を減少させる減圧位置と称してもよい。
The position of the
制御弁30は、駆動部20の中心線CL1に沿って移動することで第1状態と第2状態とに移行する。制御弁30は、全体として円柱状に形成された弁本体71と、弁本体71の外周面から突出した弁座部72とを有しており、金属材料等により形成されている。これら弁本体71及び弁座部72の各中心線は制御弁30の中心線CL2に一致している。
The
なお、駆動部20の中心線CL1は弁ボデー10の軸方向に延びており、図2では、制御弁30の中心線CL2を駆動部20の中心線CL1に一致させて図示している。また、制御弁30を外開式三方弁と称することもできる。
The center line CL1 of the
弁本体71の反噴孔側端面には上弁シート面71aが含まれ、制御弁室15の内周面のうち噴孔側を向いた天井面15aには天井シート面15bが含まれている。上弁シート面71aは、弁本体71の反噴孔側端面の周縁部に沿って延びた円環状になっており、天井シート面15bは、ピン挿通部18aの噴孔側端部の周縁部に沿って延びた円環状になっている。上弁シート面71aは、径方向において中心線CL2に近付くにつれて徐々に反噴孔側に向けて膨らんだ湾曲面になっており、天井シート面15bは、径方向において内周端に近付くにつれて徐々に反噴孔側に向けて凹んだテーパ面になっている。天井シート面15bは弁プレート62により形成されている。
The counter-injection hole side end surface of the
制御弁30が第1状態にある場合、上弁シート面71aと天井シート面15bとが互いに当接している。これらシート面71a,15bは、ピン挿通部18aの周りを一周にわたって互いに密着していることで、制御弁室15と低圧流路13との連通を遮断している。なお、制御弁30が第1状態にある場合、弁本体71の反噴孔側端面の中央部分がピン挿通部18aに入り込んだ状態になっている。
When the
弁本体71の噴孔側端面には下弁シート面71bが含まれており、制御弁室15の内周面のうち反噴孔側を向いた床面15cには床シート面15dが含まれている。下弁シート面71bは、弁本体71の噴孔側端面の周縁部に沿って延びた円環状になっており、床シート面15dは、高圧流路17の反噴孔側端部の周縁部に沿って延びた円環状になっている。下弁シート面71b及び床シート面15dは、中心線CL2,CL1に直交する方向に延びた平坦面になっている。床シート面15dは、オリフィスプレート63の反噴孔側の板面により形成されている。なお、床面15cが制御弁室15の内周面を構成している。
The lower
制御弁30が第2状態にある場合、下弁シート面71bと床シート面15dとが互いに当接している。これらシート面71b,15dは、高圧流路17の周りを一周にわたって互いに密着していることで、高圧流路17と制御弁室15との連通を遮断している。
When the
制御弁室15においては、制御室流路14の反噴孔側端部が中心線CL1に直交する方向において制御弁30の噴孔側端面より外側に配置されている。すなわち、制御室流路14は、制御弁30により開閉されない位置に配置されている。
In the
弁座部72は、中心線CL2が延びる方向において弁本体71の中間位置に配置されており、弁本体71の周りを一周する円環状になっている。弁座部72は、軸方向において上弁シート面71aから噴孔側に離間し、且つ下弁シート面71bから反噴孔側に離間した位置に配置されている。弁座部72は、弁本体71を挟んでオリフィスプレート63に対向しており、バルブスプリング31は、これら弁座部72とオリフィスプレート63との間に挟み込まれた状態になっている。
The
バルブスプリング31は、制御弁30が第1状態にある場合でも弁座部72とオリフィスプレート63との間で若干縮んだ状態になっており、制御弁30の状態に関係なく弁座部72及びオリフィスプレート63に当接している。弁座部72の噴孔側面72a及び制御弁室15の床面15cにおいてバルブスプリング31に当接する面はいずれも平坦面になっている。この場合、これら弁座部72及びオリフィスプレート63に対してバルブスプリング31が自身の中心線を回動軸として回動することが許容されている。なお、バルブスプリング31は、制御弁30を第1状態に保持するように付勢する付勢部材に相当する。
The
バルブスプリング31は、細長状の細長部材を螺旋状に巻くことで形成されたコイルバネであり、バルブスプリング31を形成するスプリング形成部材としての細長部材は、金属材料等により形成されている。バルブスプリング31は、例えば圧縮コイルバネであり、スプリング形成部材はバネ形成部材に相当する。バルブスプリング31は、弁座部72を反噴孔側に向けて押圧することで制御弁30を反噴孔側に向けて移動させる。制御弁30は、反噴孔側に向けて移動することで、第2状態から第1状態に移行することになる。バルブスプリング31の内径は弁本体71の外径より大きく、バルブスプリング31の外径は弁座部72の外径より小さい。バルブスプリング31は、制御弁30が第1状態にある場合でも弾性力を発揮できる縮んだ状態になっていることで、弁座部72の噴孔側面72a及び制御弁室15の床面の両方に常に当接している。また、図2は、制御弁30が第1状態にある状態を図示している。
The
駆動部収容室18には駆動部20が収容されており、駆動部20の中心線CL1は、燃料噴射弁100の中心線に平行に延びている。駆動部20は、ピエゾアクチュエータ21と変位拡大機構22とを有する。ピエゾアクチュエータ21は、一または複数のピエゾ素子を有する。このピエゾ素子を充電することにより、ピエゾ素子は伸長する。また、ピエゾ素子に充電されていた駆動エネルギを放電するとピエゾ素子は縮小する。本実施形態のピエゾアクチュエータ21は、複数のピエゾ素子を有するピエゾ素子積層体により構成されている。
The
変位拡大機構22は、ピエゾアクチュエータ21の伸縮による変位量を拡大させる機構である。変位拡大機構22は、摺動部23、油密室24、緩衝シリンダ25、ピストンスプリング26及び駆動ピン27を有する。摺動部23は、ピエゾピストン23aとバルブピストン23bとを有する。
The
緩衝シリンダ25は、円筒状に形成されており、ピエゾピストン23a及びバルブピストン23bに外嵌されている。緩衝シリンダ25は、ピエゾピストン23aとバルブピストン23bとの間に油密室24を区画している。
The
ピエゾピストン23aは、ピエゾアクチュエータ21と接触している。バルブピストン23bは、油密室24を挟んでピエゾピストン23aの反対側に配置されており、駆動ピン27を介して制御弁30を変位させることが可能になっている。駆動ピン27は、反噴孔側からピン挿通部18aに挿通されており、その噴孔側端部が制御弁30に当接している。なお、駆動ピン27は、制御弁30を噴孔側に向けて押圧する押圧部に相当する。また、駆動ピン27を、ピエゾアクチュエータ21の駆動力を伝達する駆動伝達部材と称することもできる。
The piezo piston 23a is in contact with the
ピエゾピストン23a、バルブピストン23b及び駆動ピン27は、いずれも円柱形状であり、それぞれ駆動部20の中心線CL1に沿って延びている。これらピストン23a,23b及び駆動ピン27の各中心線はいずれも中心線CL1に一致しており、中心線CL1に垂直な断面積は、ピエゾピストン23aが最も大きく、駆動ピン27が最も小さい。ピストンスプリング26は、バルブピストン23bに制御弁室15方向の弾性力を付与する。
The piezo piston 23a, the
噴孔50は、燃焼室へ挿入される弁ボデー10の挿入方向の先端側に形成されている。噴孔50は、弁ボデー10の側から外側に向けて放射状に複数設けられている。ニードル収容室16に流入した高圧の燃料は、ニードル収容室16に形成された噴孔50から燃焼室へ噴射される。さらに、弁ボデー10には、複数設けられた噴孔50のすべてを囲うように1つの円環状のニードル載置部50aが形成されている。ノズルニードル40が、ニードル載置部50aに載置されることにより噴孔50は閉弁される。
The
弁ボデー10は、ハウジング61、弁プレート62、オリフィスプレート63、ノズルボデー64、及びリテーニングナット65という複数の部材を有しており、これら部材はいずれも金属材料により形成されている。弁プレート62及びオリフィスプレート63は、ハウジング61とノズルボデー64との間に挟み込まれた状態になっており、リテーニングナット65がハウジング61とノズルボデー64とを外周側から連結している。
The
弁プレート62は、軸方向においてハウジング61に隣り合っており、駆動部収容室18はハウジング61と弁プレート62とに跨った状態で形成されている。具体的には、駆動部収容室18の大部分がハウジング61の内部空間により形成され、ピン挿通部18aが、弁プレート62に形成された貫通孔により形成されている。弁プレート62においては、貫通孔の反噴孔側部分によりピン挿通部18aが形成され、貫通孔の噴孔側部分により制御弁室15が形成されている。
The
オリフィスプレート63には、制御室流路14及び高圧流路17が形成されている。弁プレート62の噴孔側板面とオリフィスプレート63の反噴孔側板面とが重なっていることで、制御弁室15に制御室流路14及び高圧流路17の両方が連通している。ノズルボデー64は、有底円筒状の部材であり、その内部空間にニードル保持壁41やニードルスプリング42を収容している。なお、駆動部収容室18、ピン挿通部18a、制御弁室15、及び高圧流路17の各中心線は、いずれも駆動部20の中心線CL1に一致している。
The
次に、本実施形態の燃料噴射弁100の開弁駆動について説明する。ピエゾアクチュエータ21は充電されると伸長する。すると、ピエゾアクチュエータ21の伸長による変位に伴ってピエゾピストン23aが、緩衝シリンダ25で制御弁室15方向へ摺動する。そして、ピエゾピストン23aが摺動し変位することにより油密室24の燃料の圧力(以下、油圧と称する)が上昇する。つまり、ピエゾピストン23aの摺動量が油密室24で油圧に変化されている。ピエゾピストン23aの摺動に伴い油圧が上昇することにより、バルブピストン23bは油圧を受け、緩衝シリンダ25内で摺動する。ここで、ピエゾピストン23aの軸方向に垂直な断面積よりもバルブピストン23bの軸方向に垂直な断面積の方が小さい。よって、油密室24の油圧の上昇によりバルブピストン23bに加わる力は、ピエゾピストン23aが油密室24の燃料に加えた力よりも大きくなる。つまり、ピエゾアクチュエータ21の伸長による変位は圧力変化に変換されることで拡大され、閉弁力として制御弁30に伝達される。
Next, the valve opening drive of the
油圧を受け摺動したバルブピストン23bが、駆動ピン27を介して制御弁30を噴孔側に押すと、制御弁30が噴孔側に移動して天井シート面15bから離れることで、制御弁室15と低圧流路13とが連通状態になる。そして、バルブピストン23bが制御弁30を噴孔側に更に押すと、制御弁30は床シート面15dに押し付けられることで、下弁シート面71bが床シート面15dに密着する。このように制御弁30が第2状態に移動した場合、高圧の燃料を制御弁室15に供給する高圧流路17が制御弁30により閉弁され、高圧流路17と制御弁室15とが非連通状態になる。この状態では、制御弁室15への高圧の燃料の流入は停止される一方で、制御弁室15の燃料は低圧流路13に流出する。すると、制御弁室15の燃料は降圧され、制御室流路14を介して制御弁室15と連通状態である圧力制御室12の圧力も低下することで、ノズルニードル40のニードル受圧面43に作用する閉弁方向への力が小さくなる。このため、ノズルニードル40はニードル載置部50aから離座し、噴孔50が開弁する。
When the
次に、本実施形態の燃料噴射弁100の閉弁駆動について説明する。ピエゾアクチュエータ21は放電されると短縮し、充電されていない状態の長さに戻る。この場合、ピエゾピストン23aが第1状態に戻ることで油密室24の燃料の圧力が低下し、バルブピストン23bも第1状態に戻り、さらに、制御弁30も第1状態に戻る。この状態では、制御弁30の下弁シート面71bを床シート面15dに押し付けていた力が作用しなくなることで、高圧流路17と制御弁室15とが連通状態となり、制御弁室15へ高圧の燃料が流入する。一方、上弁シート面71aが天井シート面15bへ密着することで低圧流路13と制御弁室15とが非連通状態となり、制御弁室15は高圧の燃料で充填される。この場合、制御室流路14を介して制御弁室15と連通状態になっている圧力制御室12も高圧の燃料で充填され、圧力制御室12の圧力が昇圧されることで、ニードル受圧面43へ作用する圧力が大きくなる。その結果、ノズルニードル40はニードル載置部50aへ押し付けられ、噴孔50が閉弁される。なお、第1状態を初期状態と称することもできる。
Next, the valve closing drive of the
制御弁室15においては、制御弁30が回動することが想定される。例えば、バルブスプリング31の復元力や燃料の流れにより、中心線CL1に沿って延びる軸を回動軸として制御弁30が回動することが想定される。例えば、バルブスプリング31の復元に伴って制御弁30が第2状態から第1状態に移行する場合、スプリング形成部材の両端部が周方向において近付くことでバルブスプリング31から弁座部72に回動力が加えられる。このため、制御弁30の回動は、バルブスプリング31の回動に起因して生じると考えられる。
In the
これに対して、燃料噴射弁100は、制御弁30の回転や回動を規制するストッパ部材75を有している。ストッパ部材75は、制御弁室15に収容されている。図2〜図4に示すように、ストッパ部材75は、制御弁室15に対して固定されるベース部76と、制御弁30に引っ掛かるアーム部77とを有しており、これらベース部76及びアーム部77は金属材料等により一体的に形成されている。ベース部76は、円環状に形成されており、制御弁室15においては、弁本体71及びバルブスプリング31がベース部76の内部空間に挿通された状態になっている。この場合、ベース部76の内径はバルブスプリング31の外径より大きい。なお、アーム部77が回動規制部及び引っ掛け部に相当し、ベース部76が回動規制部を支持する支持部に相当する。
On the other hand, the
ベース部76は、制御弁室15の内周面に嵌合されていることで制御弁室15に対して変位しないようになっている。ベース部76は、その外径が制御弁室15の噴孔側端部の内径と同じ又はそれより僅かに小さくなっており、制御弁室15の噴孔側開放端から押し込まれた状態になっている。制御弁室15は、噴孔側を向いた段差面15eを有しており、ベース部76は、段差面15eに当接するまで制御弁室15に挿入されることで軸方向について位置決めされる。段差面15eは円環状になっており、ベース部76の反噴孔側の端面全体が段差面15eに重なっていることで、ベース部76が駆動部20の中心線CL1に対して傾きにくくなっている。
The
軸方向において、ベース部76はオリフィスプレート63から反噴孔側に離間した位置に配置されている。具体的には、軸方向において、段差面15eは天井シート面15bと床シート面15dとの中間位置に設けられており、段差面15eと制御弁室15の噴孔側開放端との離間距離が、ベース部76の厚み寸法より大きくなっている。このため、ベース部76が制御室流路14の反噴孔側端部に対向する位置にあったとしても(図2参照)、ベース部76が制御室流路14を塞がないようになっている。すなわち、制御室流路14と制御弁室15との連通状態が確保されている。
In the axial direction, the
また、制御弁室15においては、ベース部76の厚み寸法が、段差面15eとベース部76の噴孔側端面との離間距離より大きくなっている。この場合、ベース部76の外周面と制御弁室15の内周面との接触面積が極力大きくなっているため、制御弁室15に対するベース部76の固定強度が高められている。このため、例えば、中心線CL1を回転軸としてストッパ部材75が制御弁室15に対して相対的に回動するということが抑制されている。
Further, in the
アーム部77は、ベース部76から反噴孔側に向けて延びた細長状の部位であり、制御弁室15において段差面15eに接触しないように、径方向においてベース部76の内周端寄りの位置に配置されている。具体的には、ベース部76の内周面とアーム部77の内周面とが面一になっており、径方向において、アーム部77とベース部76の外周端との離間距離が、段差面15eの幅寸法より大きくなっている。また、軸方向においては、アーム部77の長さ寸法がベース部76の長さ寸法より大きくなっている。
The
アーム部77は、制御弁室15において、制御室流路14の反噴孔側端部及び低圧流路13の上流端部とは中心線CL2を挟んで反対側の領域に配置されている。ここで、制御室流路14の反噴孔側端部と低圧流路13の上流端部とは軸方向に並べて配置されており、中心線CL2を挟んでアーム部77とは反対側の領域において、制御室流路14から低圧流路13に向けて燃料が流れる経路が確保されやすくなっている。
The
図2、図5、図6に示すように、制御弁30は、アーム部77が引っ掛かる弁受け部73を有している。弁受け部73は、弁座部72に設けられており、弁座部72の外周端から内周端に向けて凹んだ凹部になっている。弁受け部73は、軸方向において噴孔側及び反噴孔側の両方に開放されている。周方向において、弁受け部73の幅寸法はアーム部77の幅寸法と同じ又はそれより僅かに小さくなっており、弁受け部73内にアーム部77が嵌合した状態になっている。なお、弁座部72が座部に相当し、弁受け部73が受け部に相当する。
As shown in FIGS. 2, 5 and 6, the
図7に示すように、燃料噴射弁100においては、制御弁30が駆動部20の中心線CL1に対して傾くことが想定される。傾く理由としては、バルブスプリング31の反噴孔側端面31aや噴孔側端面31bがスプリング形成部材の端部の存在によって傾斜していること、などが想定される。なお、図7においては、制御弁室15にて制御弁30が傾いた状態を明確に図示するために、バルブスプリング31の図示を省略している。
As shown in FIG. 7, in the
本実施形態では、制御弁30が傾いた状態になっていたとしても、上述したように、この制御弁30の回動がストッパ部材75により規制されている。このため、制御弁30が第1状態に戻るたびに、制御弁室15での制御室流路14と高圧流路17との間の領域において、制御弁30の下弁シート面71bと制御弁室15の床シート面15dと位置関係が変化する、ということが生じにくい。換言すれば、制御弁30が第1状態に戻るたびに高圧流路17から制御室流路14への燃料の流入量がばらつく、ということが生じにくい。したがって、噴孔50からの燃料噴射が複数回行われても、圧力制御室12の圧力が所定値まで増加するのに要する時間がばらつきにくく、噴孔50が閉弁されるタイミングもばらつきにくい。
In the present embodiment, even if the
これに対して、本実施形態とは異なり、ストッパ部材75が設けられていない構成では、制御弁30が第1状態に戻るたびにバルブスプリング31の復元力などにより制御弁30が回動していることが懸念される。この場合、床シート面15dに対する下弁シート面71bの傾斜角度が所定値に保たれていたとしても、制御弁30が回動すると、傾斜向きが変化して制御弁30の姿勢が変化する。すると、床シート面15dと下弁シート面71bとの位置関係が変化し、高圧流路17から制御室流路14に向かう燃料の流れやすさがばらつく。その結果、圧力制御室12の増圧に要する時間がばらつく。
On the other hand, unlike the present embodiment, in the configuration in which the
例えば、床シート面15dと下弁シート面71bとの隙間が比較的小さい場合(図9参照)は、この隙間が比較的大きい場合(図8参照)に比べて、高圧流路17から制御室流路14に燃料が流れにくくなる。すると、高圧流路17から制御室流路14への燃料の供給量が少なくなり、圧力制御室12の増圧に要する時間が長くなる。この場合、噴孔50の閉弁タイミングが遅れ、噴孔50からの燃料噴射量が多くなりやすい。
For example, when the gap between the
また、制御弁30の回動がストッパ部材75により規制された構成では、制御弁30が第2状態に戻るたびに、上弁シート面71aと天井シート面15bとの位置関係が変化する、ということが生じにくい。換言すれば、制御弁30が第2状態に戻るたびに制御室流路14から低圧流路13への燃料の排出量がばらつく、ということが生じにくい。したがって、噴孔50からの燃料噴射が複数回行われても、圧力制御室12の圧力が所定値まで減少するのに要する時間がばらつきにくく、噴孔50が開弁されるタイミングもばらつきにくい。その結果、噴孔50からの燃料噴射量もばらつくことになる。
Further, in the configuration in which the rotation of the
これに対して、本実施形態とは異なり、ストッパ部材75が設けられていない構成では、制御弁30が回答すると、天井シート面15bと上弁シート面71aとの位置関係が変化し、制御室流路14から低圧流路13に向かう燃料の流れやすさがばらつく。その結果、圧力制御室12の減圧に要する時間がばらつく。例えば、天井シート面15bと上弁シート面71aとの隙間が比較的小さい場合は、この隙間が比較的大きい場合に比べて、制御室流路14から低圧流路13に燃料が流れにくくなる。すると、制御室流路14から低圧流路13への燃料の供給量が少なくなり、圧力制御室12の減圧に要する時間が長くなる。この場合、噴孔50の開弁タイミングが遅れ、噴孔50からの燃料噴射量が少なくなりやすい。
On the other hand, unlike the present embodiment, in the configuration in which the
このように、制御弁30が傾いた状態で回転した場合、図10に破線で示すように、時間経過に伴って噴孔50からの燃料噴射が繰り返し行われるたびに燃料噴射量が変動しやすい。これに対して、本実施形態のように制御弁30の回転がストッパ部材75により規制された構成では、図10に実線で示すように、時間経過に伴って制御弁30が第2状態に戻る動作が繰り返されても、燃料噴射量が増減せずに所定量に一定化される。
In this way, when the
ここで、燃料噴射弁100を製造する際の設計段階では、制御弁30が傾いていない状態で回転規制されることを前提として、制御装置5からの指令値に対する燃料噴射量を設計中心である狙い値として設定する。この設計中心を図11に破線で示すと、実際に製造した燃料噴射弁100の燃料噴射量は、図11に実線で示すように、制御弁30が傾いていることに起因して設計中心からずれることが想定される。これを調整前の燃料噴射量と称すると、制御装置5からの指令値に対する駆動パルスの長さを補正することで、制御装置5からの指令値に対する実際の燃料噴射量を設計中心に一致させることが可能になる。なお、設計中心を設計値と称することもできる。
Here, at the design stage when manufacturing the
ここまで説明した本実施形態によれば、ストッパ部材75により制御弁30の回動が規制されるため、噴孔50からの燃料噴射のたびに制御弁30の姿勢が異なるということを抑制できる。この場合、制御弁室15において、制御室流路14への燃料の流入しやすさや制御室流路14からの燃料の流出しやすさがばらつきにくいため、圧力制御室12の増圧や減圧に要する時間がばらつきにくい。このため、ノズルニードル40が噴孔50を開閉するタイミングもばらつきにくくなり、その結果、燃料噴射のたびに燃料噴射量が意図せずに変動するということを抑制できる。
According to the present embodiment described so far, since the rotation of the
上記実施形態のように、制御弁30を第1状態に付勢する部材がバルブスプリング31のみである構成では、作動時の制御弁30の姿勢が不安定になりやすい。燃料噴射弁100の作動時において噴射ごとの制御弁30の姿勢が変動すると、制御弁30の下部に通じる高圧流路17から低圧流路13への燃料流入量が変化するため、結果として燃料噴射ごとの燃料噴射量が変動する。
In the configuration in which the
ここで、制御弁30はピエゾアクチュエータ21の駆動力が駆動ピン27を介して伝達される。天井シート面15bや床シート面15dに対する軸ずれや傾きといった制御弁30の姿勢を決める要素としては、制御弁30自体の形状精度に加えて駆動ピン27の形状精度、駆動ピン27をガイドする弁ボデー10の形状精度等の積み上げで決まる。このような制御弁30の軸ずれや傾きを抑制するためにはこれら部品の形状精度を向上させて公差を縮小する必要があり、結果として歩留りおよびコストの増加を招く。
Here, in the
一方、制御室流路14への燃料流入量を変動させるもう1つの要素として、制御弁30の駆動軸に対する回転がある。この回転は主にバルブスプリング31のせん断方向バネ力により生じる。ここで、制御室流路14および低圧流路13は制御弁30の中心線に対して偏芯位置に配置されている。このため、制御弁30が軸ずれした状態や傾いた状態で回転すると高圧流路17から制御室流路14への燃料の流れやすさを示す流量係数が変化し、その結果、圧力制御室12への燃料流量が変化する。
On the other hand, another factor that changes the amount of fuel flowing into the control
燃料噴射弁100がストッパ部材75を有していないと、以上の理由により、制御弁30の姿勢や回転により、変動周期を制御弁30の回転周期とした燃料噴射量の周期的な変動が生じやすくなってしまう。なお、同様の現象が制御弁30の開弁時について、制御室流路14から低圧流路13への燃料流れについても言える。ところが、制御弁30と天井シート面15bとの間の上側開口面積が、制御弁30と床シート面15dとの間の下側開口面積に対して十分大きくなっている構成では、上側開口面積の変動による噴射量精度への影響は、下側開口面積の変動に比べて小さい。
If the
一般にディーゼルエンジン用の燃料噴射弁100では、出荷時において燃料噴射量の個体間ばらつきを燃料噴射弁100の駆動パルスの長さを補正することで初期調整し、設計中心に対して一定の公差内に入るように初期調整を実施している。しかしながら、上述したような燃料噴射量の周期変動が発生する場合、初期調整の精度が悪化することになる。
Generally, in the
そこで、本実施形態では、燃料噴射量の周期変動が、制御弁30の回転に起因していることに着眼し、制御弁30の回転を抑止するストッパ部材75を設けることで、燃料噴射量の周期変動を抑制する。その結果、バルブの軸ずれや傾きといった姿勢によらず、高圧流路17から制御室流路14への燃料流入量は、設計中心からずれた値で安定する。噴射量の設計中心からの差が一律であれば、上述した初期調整により、噴射量精度は補正可能であるため、ストッパ部材75を有していない従来品や周期変動品に比べて噴射量精度が向上する。
Therefore, in the present embodiment, focusing on the fact that the periodic fluctuation of the fuel injection amount is caused by the rotation of the
本実施形態によれば、ストッパ部材75が制御弁室15に収容されているため、制御弁室15の有効容積がストッパ部材75の分だけ小さくなっている。ここで、制御弁室15の容積が小さいほど圧力制御室12の増圧や減圧が行われる際の応答性が高くなるため、ストッパ部材75は、燃料噴射量の変動を抑制する機能に加えて、燃料噴射の開始や停止の応答性を高める機能を発揮することができる。
According to the present embodiment, since the
本実施形態によれば、制御弁30がストッパ部材75のベース部76の内側に入り込んだ状態になっているため、ベース部76を制御弁室15の内周面に嵌合させても制御弁30の変位に支障が生じない。この場合、例えばストッパ部材75を噴孔側からオリフィスプレート63で押さえつけるという必要がないため、ストッパ部材75を単独で制御弁室15に固定する構成を容易に実現できる。しかも、この場合、ベース部76を大型化しても制御弁30の変位に支障が生じにくいため、ベース部76の体積を大型化して制御弁室15の有効容積を小さくすることで圧力制御室12の圧力変化の応答性を高めることができる。
According to the present embodiment, since the
本実施形態によれば、制御弁30の弁座部72に弁受け部73が設けられているため、バルブスプリング31を引っ掛けるための弁座部72を利用して、制御弁30がストッパ部材75のアーム部77に引っ掛かる構成を実現できる。このため、例えばバルブスプリング31を引っ掛けるための部位と、ストッパ部材75を引っ掛けるための部位とが互いに独立して制御弁30に設けられた構成に比べて、制御弁30の形状を簡易化することができる。
According to the present embodiment, since the
(第2実施形態)
上記第1実施形態では、制御弁室15においてバルブスプリング31が回動することが許容されていたが、第2実施形態では、バルブスプリング31の回転が規制されている。本実施形態については、上記第1実施形態との相違点を中心に説明する。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the
図12、図14、図15に示すように、バルブスプリング31は、スプリング形成部材の両端部である第1端部32a及び第2端部32bを有している。バルブスプリング31は、制御弁室15において第1端部32aが弁座部72側に配置され、第2端部32bがオリフィスプレート63側に配置される向きで設けられている。
As shown in FIGS. 12, 14, and 15, the
制御弁30は、バルブスプリング31の第1端部32aが当接する第1当接部81を有しており、制御弁室15は、バルブスプリング31の第2端部32bが当接する第2当接部82を有している。バルブスプリング31は、第1端部32aが第1当接部81に当接し、且つ第2端部32bが第2当接部82に当接した状態で、弁座部72とオリフィスプレート63との間に縮んだ状態で挟み込まれている。なお、第1当接部81及び第2当接部82が回動規制部に相当する。
The
図12〜図14に示すように、第1当接部81は、弁座部72から噴孔側に向けて突出した凸部であり、周方向において弁座部72の一部に設けられている。この場合、第1当接部81は、軸方向においてバルブスプリング31側に向けて延びている。第1当接部81は、径方向において弁座部72の全体に設けられており、弁座部72の内周端と外周端とにかけ渡されている。軸方向において、弁座部72からの第1当接部81の突出寸法は、第1端部32aの高さ寸法より大きくなっている。
As shown in FIGS. 12 to 14, the
図12、図13に示すように、制御弁室15の床面15cには、噴孔側に向けて凹んだ床溝部83が設けられている。床溝部83は、床シート面15dの周縁部に沿って溝状に延びている一方で、床シート面15dの周りを一周はしていない。床溝部83の両端部の間には、床溝部83が設けられていない非設置部分が設けられており、この非設置部分が第2当接部82になっている。第2当接部82は、径方向において床溝部83の両端部にかけ渡された状態になっている。第2当接部82及び床溝部83は、いずれもオリフィスプレート63により形成されている。
As shown in FIGS. 12 and 13, the
床溝部83には、バルブスプリング31の少なくとも第2端部32bが入り込んだ状態になっており、この第2端部32bは、床溝部83の内部において第2当接部82に当接している。軸方向において、床溝部83の底面からの第2当接部82の立ち上がり寸法は、第2端部32bの高さ寸法より大きくなっている。
At least the
以上のように、本実施形態では、バルブスプリング31の周方向において、第1端部32aと第1当接部81とが対向し、且つ第2端部32bと第2当接部82とが対向している。この構成では、制御弁30を第2状態から第1状態に移行させるために、縮んだ状態のバルブスプリング31が復元する場合に、バルブスプリング31の周方向において第1端部32aと第2端部32bとが近付くことが阻止される。このため、上記第1実施形態とは異なり、燃料噴射弁100がストッパ部材75及び弁受け部73を有していなくても、バルブスプリング31の回動に起因した制御弁30の回動が規制される。
As described above, in the present embodiment, the
本実施形態によれば、バルブスプリング31の第2端部32bが制御弁室15の第2当接部82に引っ掛かることで、制御弁30が変位するたびに制御弁室15に対してバルブスプリング31が回動するということが規制される。また、バルブスプリング31の第1端部32aが制御弁30の第1当接部81に引っ掛かることで、制御弁30が変位するたびにバルブスプリング31に対して制御弁30が回動するということが規制される。以上のように、制御弁室15での制御弁30の回動が規制されるため、上記第1実施形態と同様に、燃料噴射のたびに燃料噴射量が意図せずに変動するということを抑制できる。
According to the present embodiment, the
本実施形態によれば、軸方向において第1当接部81が弁座部72からバルブスプリング31側に向けて延びている。この場合、バルブスプリング31の反噴孔側端部が押し付けられる弁座部72に第1当接部81が存在することになるため、バルブスプリング31の第1端部32aが第1当接部81に確実に当接する構成を実現できる。
According to the present embodiment, the
本実施形態によれば、制御弁室15にストッパ部材75を収容する必要がないため、ストッパ部材75の存在により制御弁室15内の燃料の流れが変化するということを回避できる。
According to the present embodiment, since it is not necessary to accommodate the
(第3実施形態)
上記第2実施形態では、第1当接部81が弁座部72に一体的に設けられていたが、第3実施形態では、第1当接部81を有する専用部材が弁本体71に取り付けられた構成とする。本実施形態については、上記第2実施形態との相違点を中心に説明する。
(Third Embodiment)
In the second embodiment, the
図16〜図18に示すように、制御弁30は、弁本体71及び弁座部72に加えて、専用部材としてCリング部材85を有している。Cリング部材85は、C字状のリングバネにより形成されたリング本体86と、リング本体86の両端部のそれぞれに設けられた一対のリップ87とを有しており、金属材料により弾性変形可能に形成されている。リング本体86は、互いに接続されていない一対の端部を有する環状部と称することもできる。リップ87は、リング本体86から外周側に向けて突出した突出部である。
As shown in FIGS. 16 to 18, the
Cリング部材85は、リング本体86の内周面が弁本体71の外周面に重なるようにリング本体86に着脱可能に装着されている。リング本体86の内径は、弁本体71の外径より小さくなっているが、リング本体86が弾性変形していることで、リング本体86の内側に弁本体71が入り込んだ状態になっている。この場合、リング本体86は、その内径が大きくなるように弾性変形しており、その復元力により弁本体71を締め付けることで弁本体71に固定されている。このため、弁本体71に対してCリング部材85が回動しにくくなっている。
The C-
また、リング本体86の内周面と弁本体71の外周面とが重なっている部分では、互いの摩擦力が比較的大きくなっており、この摩擦力によっても、弁本体71に対してリング本体86が回動しにくくなっている。例えば、リング本体86においては、その内周面が外周面に比べて粗い面になっており、この粗さにより弁本体71との間で摩擦力が生じやすくなっている。
Further, in the portion where the inner peripheral surface of the ring
リップ87は、リング本体86の端部が延びる方向と直交するようにリング本体86の外周側に向けて延びている。この場合、リング本体86の端部での接線とリップ87とが直交している。リング本体86の端部からのリップ87の延出寸法は、弁本体71からの弁座部72の突出寸法より小さくなっている。このため、制御弁30においては、リップ87が弁座部72よりも外周側に突出していない。
The
Cリング部材85は、弁座部72よりも噴孔側に配置されており、リング本体86及びリップ87のそれぞれの反噴孔側端面が弁座部72の噴孔側端面に当接している。この場合、リップ87は、軸方向において弁座部72から噴孔側に向けて延びた状態になっており、その延び寸法は、軸方向でのバルブスプリング31の第1端部32aの高さ寸法より大きくなっている。なお、Cリング部材85においては、制御弁30の中心線CL2が延びる方向において、リング本体86の幅寸法とリップ87の幅寸法とが同じになっている。
The C-
本実施形態では、上記第2実施形態とは異なり、第1当接部81を形成する凸部が弁本体71や弁座部72に一体的には設けられていないが、Cリング部材85において一対のリップ87のうち一方が第1当接部としての役割を果たすことになる。具体的には、バルブスプリング31の第1端部32aが一対のリップ87のうち一方に当接しており、当接している方のリップ87が第1当接部及び回動規制部に相当する。この場合、Cリング部材85を、第1当接部を形成する当接部形成部材と称することもできる。
In the present embodiment, unlike the second embodiment, the convex portion forming the
本実施形態によれば、バルブスプリング31の第1端部32aが制御弁30のリップ87に引っ掛かるため、上記第2実施形態と同様に、制御弁30が変位するたびにバルブスプリング31に対して制御弁30が回動するということを規制できる。このように、制御弁30のリップ87が第1当接部としての役割を果たすことで、制御弁室15での制御弁30の回動を規制できる。
According to the present embodiment, since the
本実施形態によれば、制御弁30においては、Cリング部材85が弁本体71に対して着脱可能に装着されているため、弁本体71及び弁座部72をバルブスプリング31に引っ掛けるための専用の形状にする必要がない。この場合、弁本体71及び弁座部72の汎用性を高めることができるため、制御弁30の製造コストを低減することが可能になる。
According to the present embodiment, in the
ここで、制御弁30が非常に小さい微小部材であることに起因して、上記第2実施形態のように弁座部72に第1当接部81を一体的に形成することは、困難性が高く加工性や生産性が低下することが想定される。これに対して、本実施形態によれば、弁本体71に対してCリング部材85を装着することで、Cリング部材85のリップ87に第1当接部81としての機能を付与することができる。これにより、制御弁30にバルブスプリング31の第1端部32aが引っ掛かる構成を実現する上で、加工性や生産性を高めることができる。
Here, it is difficult to integrally form the
(第4実施形態)
上記第2実施形態では、バルブスプリング31の第1端部32a及び第2端部32bが制御弁30の第1当接部81及び制御弁室15の第2当接部82に当接することで、バルブスプリング31の回動が規制されていた。これに対して、第4実施形態では、バルブスプリング31が制御弁30及び制御弁室15に接合されていることで、バルブスプリング31の回動が規制されている。本実施形態については、上記第2実施形態との相違点を中心に説明する。
(Fourth Embodiment)
In the second embodiment, the
図19に示すように、上記第2実施形態とは異なり、燃料噴射弁100は第1当接部81及び第2当接部82を有していない。本実施形態では、バルブスプリング31と制御弁30の弁座部72との当接部分について、バルブスプリング31の反噴孔側端面と弁座部72の噴孔側端面とが接着剤や溶接等により接合されている。また、バルブスプリング31と制御弁室15の床面15cとの当接部分について、バルブスプリング31の噴孔側端面と床面15cとが接着剤や溶接等により接合されている。
As shown in FIG. 19, unlike the second embodiment, the
本実施形態によれば、バルブスプリング31の噴孔側端面31bと制御弁室15の床面15cとが接合されているため、制御弁室15に対するバルブスプリング31の相対的な回動が規制される。また、バルブスプリング31の反噴孔側端面31aと弁座部72の噴孔側面72aとが接合されているため、バルブスプリング31に対する制御弁30の相対的な回動が規制される。これらの結果、制御弁室15に対する制御弁30の相対的な回動がバルブスプリング31を介して規制される。このように、上記第1実施形態と同様に、噴孔50からの燃料噴射のたびに制御弁30の姿勢が異なるということが規制されるため、燃料噴射のたびに燃料噴射量が意図せずに変動するということを抑制できる。
According to the present embodiment, since the injection hole
また、バルブスプリング31の反噴孔側端面31aを制御弁30の弁座部72に接合するという比較的容易な作業を行うことで、制御弁30に対してバルブスプリング31の第1端部32aを固定できる。このため、上記第3実施形態と同様に、制御弁30の回動を規制する構成を実現する上で、その加工性や生産性を高めることができる。
Further, by performing a relatively easy operation of joining the counter-injection hole
(第5実施形態)
上記第4実施形態では、バルブスプリング31と弁座部72及び床面15cとが接合されていることで制御弁30の回動が規制されていた。これに対して、第5実施形態では、バルブスプリング31と弁座部72及び床面15cとの間の静止摩擦力を利用することで、制御弁30の回動が規制される。本実施形態については、上記第4実施形態との相違点を中心に説明する。
(Fifth Embodiment)
In the fourth embodiment, the rotation of the
図20において、制御弁室15では、バルブスプリング31の付勢力としてスプリング力が生じている。このスプリング力を、軸方向である鉛直方向の鉛直成分Fspzと、軸方向に直交するせん断方向のせん断成分Fspγとに分解すると、せん断成分Fspγは、バルブスプリング31の反噴孔側と噴孔側とで互いに反対を向いている。また、バルブスプリング31と弁座部72及び床面15cとの間の静止摩擦力FstA,FstBは、スプリング力のせん断成分Fspγとは反対向きになっている。
In FIG. 20, in the
例えば、バルブスプリング31の反噴孔側端面31aと弁座部72の噴孔側面72aとの当接部分においては、反噴孔側端面31aと噴孔側面72aとの間の静止摩擦力FstAが、スプリング形成部材に沿って第1端部32a側を向いている。一方、バルブスプリング31の反噴孔側端面31aでのスプリング力のせん断成分Fspγは、静止摩擦力FstAとは反対側を向いている。このため、静止摩擦力FstAがせん断成分Fspγより大きい場合、すなわち下記(式1)の関係が成立している場合に、弁座部72に対するバルブスプリング31の相対的な回動が生じない。
FstA=μA(ρspu,ρvl)×Fspz>Fspγ…(式1)
For example, at the contact portion between the anti-injection hole
FstA = μA (ρspu, ρvr) × Fspz> Fspγ… (Equation 1)
この(式1)においては、μAが反噴孔側端面31aと噴孔側面72aとの静止摩擦係数であり、ρspuがバルブスプリング31の反噴孔側端面31aの面粗度であり、ρvlが弁座部72の噴孔側面72aの面粗度である。なお、面粗度は、面の粗さを示す数値等である。
In this (Equation 1), μA is the coefficient of static friction between the anti-injection hole
また、バルブスプリング31の噴孔側端面31bと制御弁室15の床面15cとの当接部分においては、噴孔側端面31bと床面15cとの間の静止摩擦力FstBが、スプリング形成部材に沿って第2端部32b側を向いている。一方、バルブスプリング31の噴孔側端面31bでのスプリング力のせん断成分Fspγは、静止摩擦力FstBとは反対側を向いている。このため、静止摩擦力FstBがせん断成分Fspγより大きい場合、すなわち下記(式2)の関係が成立している場合に、床面15cに対するバルブスプリング31の相対的な回動が生じない。
FstB=μB(ρspl,ρpl)×Fspz>Fspγ…(式2)
Further, at the contact portion between the injection hole
FstB = μB (ρspl, ρpl) × Fspz> Fspγ… (Equation 2)
この(式2)においては、μBが噴孔側端面31bと床面15cとの静止摩擦係数であり、ρsplがバルブスプリング31の噴孔側端面31bの面粗度であり、ρplが床面15cの面粗度である。
In this (Equation 2), μB is the coefficient of static friction between the injection hole
本実施形態では、上記(式1)、(式2)の関係が成立するように、バルブスプリング31の反噴孔側端面31aや噴孔側端面31bが、微小な凹凸が多数付与されるなどある程度粗くされている。また、弁座部72の噴孔側面72aや床面15cも、微小な凹凸が多数付与されるなどある程度粗くされている。ここで、弁座部72の噴孔側面72aや床面15cは、バルブスプリング31の反噴孔側端面31aや噴孔側端面31bに比べて面粗度が低くなるように、比較的滑らかになっている。このため、弁座部72の噴孔側面72aや床面15cの粗さによって制御弁室15での燃料の流れやすさが低下する、ということが生じにくくなっている。
In the present embodiment, the anti-injection hole
本実施形態によれば、バルブスプリング31と弁座部72及び床面15cとの間の静止摩擦力を利用して、床面15cに対して制御弁30が回動することがバルブスプリング31を介して規制されている。このため、上記第4実施形態と同様に、噴孔50からの燃料噴射のたびに制御弁30の姿勢が異なるということが規制されるため、燃料噴射のたびに燃料噴射量が意図せずに変動するということを抑制できる。
According to the present embodiment, the
(第6実施形態)
第6実施形態では、ピン挿通部18aでの駆動ピン27の回動が規制されている。本実施形態では、上記第2実施形態との相違点を中心に説明する。
(Sixth Embodiment)
In the sixth embodiment, the rotation of the
図21、図22に示すように、駆動ピン27は、円柱部の一部が切り欠かれることで形成されたピン平坦面27aを有している。駆動ピン27において、ピン平坦面27aが形成された部分は、中心線CL1に直交する横断面で非円形になっている。ピン平坦面27aは、横断面で駆動ピン27の外周端の弦のように直線状に延びている。ピン平坦面27aの中心角は90度より小さく、駆動ピン27の内部を中心線CL1が通っている。ピン平坦面27aは、中心線CL1に沿って駆動ピン27の全体に延びている。
As shown in FIGS. 21 and 22, the
ピン挿通部18aは、その内周面の一部が内周側に膨出していることで形成された膨出面91を有している。ピン挿通部18aにおいて、膨出面91が形成された部分は、駆動ピン27と同様に横断面で非円形になっている。膨出面91は、横断面でピン挿通部18aの内周端の弦のように直線状に延びている。膨出面91は、膨出面91の中心角は90度より小さく、ピン挿通部18aの内部を中心線CL1が通っている。膨出面91は、低圧流路13の上流端部よりも反噴孔側に配置されており、軸方向に延びている。
The
駆動ピン27のピン平坦面27aとピン挿通部18aの膨出面91とが対向している部分では、これらピン平坦面27aと膨出面91とが互いに引っ掛かることで、ピン挿通部18aに対する駆動ピン27の相対的な回動が規制されている。ここで、駆動ピン27の噴孔側端面と制御弁30の反噴孔側端面とは互いに重なっているが、接合はされていない。
In the portion where the pin
ここで、駆動ピン27の噴孔側端面が径方向に対して僅かでも傾斜していると、この傾斜している部分に制御弁30の反噴孔側端面が重なることで、駆動ピン27の噴孔側端面の傾斜にならって制御弁30が傾くことが懸念される。そして、駆動ピン27が回動すると、駆動ピン27において傾斜した噴孔側端面も回動することになるため、この噴孔側端面の回動にならって制御弁30も周期的に回動することになる。これに対して、本実施形態では、駆動ピン27の回動がピン平坦面27aと膨出面91との当接により規制されるため、制御弁30が周期的に回動するということが抑制される。
Here, if the injection hole side end surface of the
本実施形態によれば、駆動ピン27及びピン挿通部18aのそれぞれが非円形になっていることで、駆動ピン27の回動によって制御弁30の回動が促されるということが生じにくくなっている。このため、燃料噴射のたびに制御弁30の姿勢が異なるということをより確実に抑制できる。ここで、制御弁30の傾きや軸ずれは、制御弁30や駆動ピン27、弁ボデー10の形状精度の積み上げで意図せずに生じてしまうことがある。これに対して、仮に、制御弁30の傾きや軸ずれが生じていたとしても、制御弁30の周期的な回動が抑制されることで、燃料噴射量の意図しない変動を抑制できる。
According to the present embodiment, since each of the
(他の実施形態)
以上、本開示による複数の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
(Other embodiments)
Although the plurality of embodiments according to the present disclosure have been described above, the present disclosure is not construed as being limited to the above embodiments, and is applied to various embodiments and combinations without departing from the gist of the present disclosure. can do.
変形例1として、上記第1実施形態において、ストッパ部材75のアーム部77の位置は、中心線CL1を挟んで低圧流路13の上流端部や制御室流路14の反噴孔側端部とは反対側でなくてもよい。例えば、アーム部77と低圧流路13の上流端部とが軸方向に並ぶ位置に配置された構成とする。
As a
変形例2として、上記第1実施形態において、ストッパ部材75のアーム部77が引っ掛かる弁受け部73は、弁座部72ではなく弁本体71に設けられていてもよい。例えば、弁本体71において、弁本体71において弁座部72よりも反噴孔側に設けられた構成とする。
As a
変形例3として、上記第1実施形態において、ストッパ部材75が制御弁30に引っ掛かることで制御弁30の回動が規制される構成であれば、ストッパ部材75のアーム部77が凸部でなくてもよく、制御弁30の弁受け部73が凹部でなくてもよい。例えば、弁受け部73が、弁本体71や弁座部72から突出した凸部とされ、この凸部にストッパ部材75のアーム部77が引っ掛かる構成とする。また、ストッパ部材75において、アーム部77が引っ掛け部とされるのではなく、ベース部76に設けられた凹部が引っ掛け部とされた構成とする。この構成では、制御弁30の弁受け部73が弁本体71や弁座部72から突出した凸部とされ、この弁受け部73が凹部である引っ掛け部に入り込んだ状態になる。
As a
変形例4として、上記第1実施形態において、制御弁30に引っ掛かるアーム部77が1つだけ設けられていたが、アーム部77等の引っ掛け部は複数設けられていてもよい。例えば、2つの引っ掛け部が制御弁30の中心線CL2を挟んで互いに反対側に設けられ、軸方向に直交する方向に制御弁30が移動することが2つの引っ掛け部により規制された構成とする。この構成では、制御弁30の軸ずれが規制されるため、制御弁30が回動していないにもかかわらず制御弁30の軸ずれにより、制御室流路14への燃料の流入しやすさや流出しやすさが異なるということが抑制される。したがって、制御弁30の軸ずれに起因して燃料噴射のたびに燃料噴射量が意図せずに変動する、ということを抑制できる。
As a modification 4, in the first embodiment, only one
変形例5として、上記第1実施形態において、ストッパ部材75のベース部76の外周形状及び制御弁室15の内周形状は、制御弁室15に対するベース部76の回動が規制されるようにそれぞれ非円形になっていてもよい。例えば、ベース部76の外周形状及び制御弁室15の内周形状がそれぞれ矩形状にされた構成とする。この構成では、ベース部76の出隅部が制御弁室15の内周面に引っ掛かることで、制御弁室15に対するベース部76の回動が規制される。なお、ベース部76が制御弁室15の内周面に必ずしも嵌合している必要がない。この場合でも、ベース部76の反噴孔側面が制御弁室15の天井面15aや段差面15eに当接し、ベース部76の噴孔側面が制御弁室15の床面15cに当接していることで、ベース部76が軸方向に意図せずに変位するということを抑制できる。
As a modification 5, in the first embodiment, the outer peripheral shape of the
変形例6として、上記第1実施形態において、ストッパ部材75が制御弁室15の内周面に嵌合しているのではなく、制御弁室15の内周面に引っ掛かっていてもよい。すなわち、ストッパ部材75と制御弁室15の内周面との引っ掛かりにより、制御弁室15に対するストッパ部材75及び制御弁30の回動が規制されていてもよい。例えば、ストッパ部材75が引っ掛け部を有し、この引っ掛け部に引っ掛かる受け部を制御弁室15が有する構成とする。この構成では、ストッパ部材75の引っ掛け部が、ベース部76から突出した凸部である場合、制御弁室15の内周面にはこの凸部に引っ掛かる凸部や凹部が形成されている。
As a
変形例7として、上記第1実施形態において、アーム部77等の引っ掛け部は、制御弁室15の内周面に設けられていてもよい。例えば、制御弁室15の内周面から突出した凸部により引っ掛け部が形成された構成とする。この構成では、引っ掛け部と弁受け部73との引っ掛かりにより、制御弁室15に対する制御弁30の回動が直接的に規制される。
As a
変形例8として、上記第1実施形態のストッパ部材75が制御弁室15に収容された構成が、上記第2〜第6実施形態に適用されてもよい。この構成では、制御弁室15に対する制御弁30の回動規制がバルブスプリング31及びストッパ部材75の両方により行われるため、制御弁30の回動規制を確実に行うことができる。
As a modification 8, the configuration in which the
変形例9として、上記第2実施形態において、バルブスプリング31の第1端部32a及び第2端部32bに当接する第1当接部81及び第2当接部82は、一方だけが設けられていてもよい。例えば、第1当接部81が設けられていない構成とする。この構成でも、バルブスプリング31の反噴孔側端面31aと弁座部72の噴孔側端面31aとの間で生じる摩擦力等により、バルブスプリング31に対する制御弁30の相対的な回動がある程度抑制されると、制御弁30の回動が生じにくくなる。この場合、第1当接部81及び第2当接部82のうち一方さえ設けられていれば、制御弁室15に対する制御弁30の回動を抑制することが可能になる。
As a modification 9, in the second embodiment, only one of the
変形例10として、上記第2実施形態において、制御弁30の第1当接部81は、弁本体71とは独立して設けられていてもよい。例えば、第1当接部81が、弁本体71から径方向外側に離間した位置において弁座部72から噴孔側に向けて延びた構成とする。また、第1当接部81は、弁座部72とは独立して設けられていてもよい。例えば、第1当接部81が、弁座部72から噴孔側に離間した位置において弁本体71から径方向外側に向けて延びた構成とする。
As a
変形例11として、上記第2,3実施形態において、バルブスプリング31の第2端部32bが引っ掛かる第2当接部82は、制御弁室15の床溝部83により形成されているのではなく、床面15cから反噴孔側に向けて突出した凸部とされていてもよい。
As a
変形例12として、上記第3実施形態のCリング部材85においては、リング本体86の両端部のうち一方だけにリップ87が設けられていてもよい。この場合、この端部に設けられたリップ87が第1当接部81に相当する。なお、バルブスプリング31の第1端部32aが、リング本体86の内径が小さくなる向きにリップ87を押圧するように、制御弁30に対してCリング部材85が装着されている。
As a
変形例13として、上記第4実施形態において、バルブスプリング31と制御弁30との接合、及びバルブスプリング31と床面15cとの接合のうち、一方だけが実現されていてもよい。例えば、バルブスプリング31の反噴孔側端面31aと弁座部72の噴孔側面72aとが接合されていない構成とする。この構成でも、バルブスプリング31と制御弁30との接合、及びバルブスプリング31と床面15cとの接合のうち、少なくとも一方が実現されていれば、上記変形例9と同様に、制御弁室15に対する制御弁30の回動を抑制することが可能になる。
As a
変形例14として、上記第5実施形態において、(式1)及び(式2)のうち一方だけが成立していてもよい。例えば、バルブスプリング31の反噴孔側端面31aと弁座部72の噴孔側面72aとの間の静止摩擦力FstAに関する(式1)が成立しない構成とする。この構成でも、バルブスプリング31の噴孔側端面31bと床面15cとの間の静止摩擦力FstBに関する(式2)が成立している。このため、(式1)及び(式2)の少なくとも一方が成立していれば、上記変形例9と同様に、制御弁室15に対する制御弁30を抑制することが可能になる。
As a
変形例15として、上記第6実施形態において、駆動ピン27の外周形状及びピン挿通部18aの内周形状が非円形とされていたが、駆動ピン27が引っ掛け部を有し、この引っ掛け部が引っ掛かる受け部がピン挿通部18aに形成されていてもよい。この場合でも、引っ掛け部と受け部とが互いに引っ掛かることで、ピン挿通部18aに対する駆動ピン27の回動が規制されるため、駆動ピン27の回動に引きずられるようにして制御弁30の回動も回動するということを抑制できる。例えば、駆動ピン27の引っ掛け部が凸部とされ、ピン挿通部18aの受け部が凹部とされた構成とする。
As a
変形例16として、上記各実施形態において、高圧流路17の下流端部や制御室流路14の端部は、必ずしも制御弁室15の床面15cに設けられていなくてもよい。例えば、高圧流路17の下流端部や制御室流路14の端部が制御弁室15の天井面15aや壁面に設けられた構成とする。また、低圧流路13は、ピン挿通部18aを介して制御弁室15に通じていなくてもよい。例えば、低圧流路13の上流端部が制御弁室15の天井面15aや床面15c、壁面に設けられた構成とする。
As a
変形例17として、上記各実施形態において、駆動部20がピエゾアクチュエータ21ではなくソレノイドを有していてもよい。例えば、バルブスプリング31が制御弁30を第2状態に保持するように付勢し、駆動部20が駆動することで制御弁30が第2状態から第1状態に移行する、という構成にする。この構成でも、バルブスプリング31により制御弁30の状態が保持されている場合に、制御弁30の回動や姿勢変化が規制されることで、圧力制御室12の増圧や減圧に要する時間がばらつくということを抑制できる。
As a
変形例18として、上記各実施形態において、制御弁室15の床シート面15dは、径方向において内周端に近付くにつれて徐々に噴孔側に向けて凹んだテーパ面や湾曲面になっていてもよい。また、制御弁30の下弁シート面71bは、径方向において中心線CL2に近付くにつれて徐々に噴孔側に向けて膨らんだテーパ面や湾曲面になっていてもよい。さらに、制御弁室15の天井シート面15bや制御弁30の上弁シート面71aは、中心線CL1,CL2に直交する方向に延びた平坦面になっていてもよい。
As a
変形例19として、上記各実施形態において、制御弁30は、バルブスプリング31の内側に入り込んだ状態になっていなくてもよい。例えば、軸方向に直交する方向において、制御弁30とバルブスプリング31とが横並びに配置された構成とする。この構成では、バルブスプリング31が必ずしも内部空間を有している必要がないため、バルブスプリング31が、ゴム等の弾性部材や、引っ張りコイルバネ等により形成されていてもよい。
As a modification 19, in each of the above embodiments, the
変形例20として、上記各実施形態において、駆動ピン27と制御弁30とは、これらの当接部分において接着剤や溶接等により互いに接合されていてもよい。この場合、上記第6実施形態のようにピン挿通部18aに対する駆動ピン27の回動が規制されることで、制御弁室15に対する制御弁30の回動も規制されることになる。
As a
変形例21として、上記各実施形態において、高圧流路17にインオリフィス17aが設けられているのではなく、制御室流路14を絞る絞り部としての制御オリフィスが制御室流路14に設けられていてもよい。この構成では、制御オリフィスの流路面積がアウトオリフィス13aの流路面積より大きくなっていることで、制御オリフィスでの燃料流量がアウトオリフィス13aでの燃料流量より大きくなる。このため、制御弁室15と低圧流路13とが連通した場合に、圧力制御室12から低圧流路13への燃料排出量がアウトオリフィス13aではなく制御オリフィスにより規定される、ということが回避される。
As a
変形例22として、燃料噴射弁100が取り付けられる内燃機関は、ディーゼルエンジンに限らず、オットーサイクル機関やガソリンエンジン等であってもよい。
As a
12…制御室としての圧力制御室、13…排出流路としての低圧流路、14…制御室流路、15…弁室としての制御弁室、15c…内周面を構成する床面、17…供給流路としての高圧流路、18a…挿通孔としてのピン挿通部、27…押圧部としての駆動ピン、30…制御弁、31…付勢部材及びコイルバネとしてのバルブスプリング、32a…一方の端部としての第1端部、32b…他方の端部としての第2端部、40…噴孔弁体としてのノズルニードル、50…噴孔、71…弁本体としての弁本体、72…座部としての弁座部、73…受け部としての弁受け部、75…ストッパ部材、76…支持部としてのベース部、77…回動規制部及び引っ掛け部としてのアーム部、81…回動規制部としての第1当接部、82…回動規制部としての第2当接部、86…リングバネとしてのリング本体、87…回動規制部、第1当接部及び突出部としてのリップ、100…燃料噴射装置としての燃料噴射弁、FstA…静止摩擦力、FstB…静止摩擦力、Fspγ…付勢力としてのスプリング力のせん断成分。 12 ... Pressure control chamber as a control chamber, 13 ... Low pressure flow path as a discharge flow path, 14 ... Control chamber flow path, 15 ... Control valve chamber as a valve chamber, 15c ... Floor surface forming an inner peripheral surface, 17 ... High-pressure flow path as supply flow path, 18a ... Pin insertion part as insertion hole, 27 ... Drive pin as pressing part, 30 ... Control valve, 31 ... Valve spring as urging member and coil spring, 32a ... One 1st end as end, 32b ... 2nd end as the other end, 40 ... nozzle needle as injection hole valve body, 50 ... injection hole, 71 ... valve body as valve body, 72 ... seat Valve seat part as a part, 73 ... Valve receiving part as a receiving part, 75 ... Stopper member, 76 ... Base part as a support part, 77 ... Arm part as a rotation restricting part and a hooking part, 81 ... Rotation regulation A first contact portion as a portion, 82 ... a second contact portion as a rotation restricting portion, 86 ... a ring body as a ring spring, 87 ... a rotation restricting portion, a first contact portion and a lip as a protruding portion, 100 ... Fuel injection valve as a fuel injection device, FstA ... Static friction force, FstB ... Static friction force, Fspγ ... Shear component of spring force as an urging force.
Claims (11)
前記燃料が出入りする制御室(12)と、
前記制御室への前記燃料の出入りに伴って前記制御室の燃料圧力が変化することで前記噴孔を開閉する噴孔弁体(40)と、
前記制御室に制御室流路(14)を介して接続された弁室(15)と、
前記弁室に設けられた制御弁(30)であって、前記弁室から前記燃料を排出する排出流路(13)と前記制御室流路との連通を遮断し、且つ前記弁室に前記燃料を供給する供給流路(17)と前記制御室流路とを連通させる第1状態と、前記供給流路と前記制御室流路との連通を遮断し、且つ前記制御室流路と前記排出流路とを連通させる第2状態と、
に移行可能な制御弁と、
前記弁室での前記制御弁の姿勢が変化しないように前記制御弁の回動を規制する回動規制部(77,81,82,87)と、
前記制御弁に引っ掛かる引っ掛け部(77)を前記回動規制部として有し、前記弁室に固定され、前記弁室に収容されたストッパ部材(75)と、
を備え、
前記ストッパ部材は、
前記制御弁の移動方向に延びた筒状であり、前記弁室に対して固定され、前記引っ掛け部を支持する支持部(76)を有し、
前記制御弁は、前記弁室において前記支持部の内側を移動する位置に設けられている、燃料噴射装置。 A fuel injection device (100) that injects fuel from a injection hole (50).
The control room (12) through which the fuel enters and exits,
A nozzle valve body (40) that opens and closes the nozzle by changing the fuel pressure in the control chamber as the fuel enters and exits the control chamber.
A valve chamber (15) connected to the control chamber via a control chamber flow path (14),
A control valve (30) provided in the valve chamber, which blocks communication between the discharge flow path (13) for discharging the fuel from the valve chamber and the control chamber flow path, and the valve chamber has the said. The first state in which the fuel supply flow path (17) and the control chamber flow path are communicated with each other, the communication between the supply flow path and the control chamber flow path is cut off, and the control chamber flow path and the control chamber flow path are communicated with each other. The second state that communicates with the discharge flow path and
With a control valve that can be transferred to
A rotation control unit (77, 81, 82, 87) that regulates the rotation of the control valve so that the posture of the control valve in the valve chamber does not change, and
A stopper member (75) having a hooking portion (77) hooked on the control valve as the rotation restricting portion, fixed to the valve chamber, and housed in the valve chamber,
Equipped with a,
The stopper member is
It has a tubular shape extending in the moving direction of the control valve, has a support portion (76) fixed to the valve chamber, and supports the hook portion.
The control valve is a fuel injection device provided at a position where the control valve moves inside the support portion in the valve chamber.
前記燃料が出入りする制御室(12)と、
前記制御室への前記燃料の出入りに伴って前記制御室の燃料圧力が変化することで前記噴孔を開閉する噴孔弁体(40)と、
前記制御室に制御室流路(14)を介して接続された弁室(15)と、
前記弁室に設けられた制御弁(30)であって、前記弁室から前記燃料を排出する排出流路(13)と前記制御室流路との連通を遮断し、且つ前記弁室に前記燃料を供給する供給流路(17)と前記制御室流路とを連通させる第1状態と、前記供給流路と前記制御室流路との連通を遮断し、且つ前記制御室流路と前記排出流路とを連通させる第2状態と、
に移行可能な制御弁と、
前記弁室での前記制御弁の姿勢が変化しないように前記制御弁の回動を規制する回動規制部(77,81,82,87)と、
前記制御弁を前記第1状態又は前記第2状態に保持するように付勢するコイルバネ(31)と、
を備え、
前記制御弁は、前記コイルバネを形成するバネ形成部材の一方の端部(32a)に当接する第1当接部(81,87)を前記回動規制部として有し、
前記弁室には、前記バネ形成部材の他方の端部(32b)に当接する第2当接部(82)が前記回動規制部として設けられている、燃料噴射装置。 A fuel injection device (100) that injects fuel from a injection hole (50).
The control room (12) through which the fuel enters and exits,
A nozzle valve body (40) that opens and closes the nozzle by changing the fuel pressure in the control chamber as the fuel enters and exits the control chamber.
A valve chamber (15) connected to the control chamber via a control chamber flow path (14),
A control valve (30) provided in the valve chamber, which blocks communication between the discharge flow path (13) for discharging the fuel from the valve chamber and the control chamber flow path, and the valve chamber has the said. The first state in which the fuel supply flow path (17) and the control chamber flow path are communicated with each other, the communication between the supply flow path and the control chamber flow path is cut off, and the control chamber flow path and the control chamber flow path are communicated with each other. The second state that communicates with the discharge flow path and
With a control valve that can be transferred to
A rotation control unit (77, 81, 82, 87) that regulates the rotation of the control valve so that the posture of the control valve in the valve chamber does not change, and
A coil spring (31) that urges the control valve to hold it in the first state or the second state, and
Equipped with a,
The control valve has a first contact portion (81, 87) that abuts on one end portion (32a) of the spring forming member forming the coil spring as the rotation restricting portion.
A fuel injection device in which a second contact portion (82) that contacts the other end portion (32b) of the spring forming member is provided in the valve chamber as the rotation restricting portion.
前記コイルバネに当接した状態で前記コイルバネにより付勢される座部(72)と、
を有しており、
前記第1当接部は、前記噴孔弁体の移動方向において前記座部から前記コイルバネ側に向けて延びている、請求項2に記載の燃料噴射装置。 The control valve
A seat portion (72) urged by the coil spring in a state of being in contact with the coil spring, and
Have and
The fuel injection device according to claim 2 , wherein the first contact portion extends from the seat portion toward the coil spring side in the moving direction of the injection hole valve body.
当該制御弁の移動方向に延びた柱状の弁本体(71)と、
弾性を有し、自身の復元力で前記弁本体に巻きついているリングバネ(86)と、
を有し、
前記第1当接部は、前記コイルバネから外周側に向けて突出した突出部(87)である、請求項2に記載の燃料噴射装置。 The control valve
A columnar valve body (71) extending in the moving direction of the control valve and
A ring spring (86) that has elasticity and is wound around the valve body by its own restoring force.
Have,
The fuel injection device according to claim 2 , wherein the first contact portion is a protruding portion (87) protruding from the coil spring toward the outer peripheral side.
前記制御弁の移動方向に延びた筒状であり、前記弁室に対して固定され、前記引っ掛け部を支持する支持部(76)を有し、
前記制御弁は、前記弁室において前記支持部の内側を移動する位置に設けられている、請求項5に記載の燃料噴射装置。 The stopper member is
It has a tubular shape extending in the moving direction of the control valve, has a support portion (76) fixed to the valve chamber, and supports the hook portion.
The fuel injection device according to claim 5 , wherein the control valve is provided at a position in the valve chamber so as to move inside the support portion.
前記制御弁は、前記付勢部材に当接することで前記付勢部材により付勢される座部(72)を有しており、
前記引っ掛け部は、前記座部に形成された受け部(73)に引っ掛かることで前記制御弁の回動を規制する、請求項1,5,6のいずれか1つに記載の燃料噴射装置。 A urging member (31) for urging the control valve to hold it in the first state or the second state is provided.
The control valve has a seat portion (72) that is urged by the urging member by abutting on the urging member.
The fuel injection device according to any one of claims 1, 5 and 6, wherein the hooking portion is hooked on a receiving portion (73) formed on the seat portion to regulate the rotation of the control valve.
前記燃料が出入りする制御室(12)と、
前記制御室への前記燃料の出入りに伴って前記制御室の燃料圧力が変化することで前記噴孔を開閉する噴孔弁体(40)と、
前記制御室に制御室流路(14)を介して接続された弁室(15)と、
前記弁室に設けられた制御弁(30)であって、前記弁室から前記燃料を排出する排出流路(13)と前記制御室流路との連通を遮断し、且つ前記弁室に前記燃料を供給する供給流路(17)と前記制御室流路とを連通させる第1状態と、前記供給流路と前記制御室流路との連通を遮断し、且つ前記制御室流路と前記排出流路とを連通させる第2状態と、
に移行可能な制御弁と、
前記弁室での前記制御弁の姿勢が変化しないように前記制御弁の回動を規制する回動規制部(77,81,82,87)と、
前記制御弁を前記第1状態又は前記第2状態に移行させるべく、前記制御弁に当接した状態で前記制御弁を押圧する押圧部(27)と、
前記押圧部が挿通された挿通孔(18a)と、
を備え、
前記押圧部及び前記挿通孔は、前記押圧部の外周面が前記挿通孔の内周面に引っ掛かることで前記挿通孔に対する前記押圧部の相対的な回動を規制する形状になっている、燃料噴射装置。 A fuel injection device (100) that injects fuel from a injection hole (50).
The control room (12) through which the fuel enters and exits,
A nozzle valve body (40) that opens and closes the nozzle by changing the fuel pressure in the control chamber as the fuel enters and exits the control chamber.
A valve chamber (15) connected to the control chamber via a control chamber flow path (14),
A control valve (30) provided in the valve chamber, which blocks communication between the discharge flow path (13) for discharging the fuel from the valve chamber and the control chamber flow path, and the valve chamber has the said. The first state in which the fuel supply flow path (17) and the control chamber flow path are communicated with each other, the communication between the supply flow path and the control chamber flow path is cut off, and the control chamber flow path and the control chamber flow path are communicated with each other. The second state that communicates with the discharge flow path and
With a control valve that can be transferred to
A rotation control unit (77, 81, 82, 87) that regulates the rotation of the control valve so that the posture of the control valve in the valve chamber does not change, and
A pressing portion (27) that presses the control valve in contact with the control valve in order to shift the control valve to the first state or the second state.
The insertion hole (18a) through which the pressing portion was inserted and
Equipped with a,
The pressing portion and the insertion hole are shaped so that the outer peripheral surface of the pressing portion is caught on the inner peripheral surface of the insertion hole to regulate the relative rotation of the pressing portion with respect to the insertion hole. Injection device.
前記燃料が出入りする制御室(12)と、
前記制御室への前記燃料の出入りに伴って前記制御室の燃料圧力が変化することで前記噴孔を開閉する噴孔弁体(40)と、
前記制御室に制御室流路(14)を介して接続された弁室(15)と、
前記弁室に設けられた制御弁(30)であって、前記弁室から前記燃料を排出する排出流路(13)と前記制御室流路との連通を遮断し、且つ前記弁室に前記燃料を供給する供給流路(17)と前記制御室流路とを連通させる第1状態と、前記供給流路と前記制御室流路との連通を遮断し、且つ前記制御室流路と前記排出流路とを連通させる第2状態と、に移行可能な制御弁と、
コイルバネにより形成され、前記制御弁を前記第1状態又は前記第2状態に保持するように付勢する付勢部材(31)と、
を備え、
前記制御弁は、前記付勢部材に当接することで前記付勢部材により付勢される座部(72)を有し、
前記付勢部材は、前記弁室の内周面(15c)と前記座部との間に挟み込まれており、前記弁室の内周面及び前記座部の少なくとも一方に接合されている、燃料噴射装置。 A fuel injection device (100) that injects fuel from a injection hole (50).
The control room (12) through which the fuel enters and exits,
A nozzle valve body (40) that opens and closes the nozzle by changing the fuel pressure in the control chamber as the fuel enters and exits the control chamber.
A valve chamber (15) connected to the control chamber via a control chamber flow path (14),
A control valve (30) provided in the valve chamber, which blocks communication between the discharge flow path (13) for discharging the fuel from the valve chamber and the control chamber flow path, and the valve chamber has the said. The first state in which the fuel supply flow path (17) and the control chamber flow path are communicated with each other, the communication between the supply flow path and the control chamber flow path is cut off, and the control chamber flow path and the control chamber flow path are communicated with each other. A control valve that can be transferred to the second state that communicates with the discharge flow path,
An urging member (31) formed by a coil spring and urging the control valve to hold the control valve in the first state or the second state.
With
The control valve has a seat portion (72) that is urged by the urging member by abutting on the urging member.
The urging member is sandwiched between the inner peripheral surface (15c) of the valve chamber and the seat portion, and is joined to at least one of the inner peripheral surface of the valve chamber and the seat portion. Injection device.
前記燃料が出入りする制御室(12)と、
前記制御室への前記燃料の出入りに伴って前記制御室の燃料圧力が変化することで前記噴孔を開閉する噴孔弁体(40)と、
前記制御室に制御室流路(14)を介して接続された弁室(15)と、
前記弁室に設けられた制御弁(30)であって、前記弁室から前記燃料を排出する排出流路(13)と前記制御室流路との連通を遮断し、且つ前記弁室に前記燃料を供給する供給流路(17)と前記制御室流路とを連通させる第1状態と、前記供給流路と前記制御室流路との連通を遮断し、且つ前記制御室流路と前記排出流路とを連通させる第2状態と、に移行可能な制御弁と、
コイルバネにより形成され、前記制御弁を前記第1状態又は前記第2状態に保持するように付勢する付勢部材(31)と、
を備え、
前記制御弁は、前記付勢部材に当接することで前記付勢部材により付勢される座部(72)を有し、
前記付勢部材は、前記弁室の内周面(15c)と前記座部との間に挟み込まれており、
前記付勢部材と前記座部との当接部分について、この当接部分での静止摩擦力をFstAとし、前記付勢部材と前記内周面との当接部分について、この当接部分での静止摩擦力をFstBとし、前記付勢部材の付勢力のうち、前記噴孔弁体の移動方向に直交するせん断方向のせん断成分をFspγとした場合、FstA>Fspγ、FstB>Fspγ、という2つの関係がいずれも成立している、燃料噴射装置。 A fuel injection device (100) that injects fuel from a injection hole (50).
The control room (12) through which the fuel enters and exits,
A nozzle valve body (40) that opens and closes the nozzle by changing the fuel pressure in the control chamber as the fuel enters and exits the control chamber.
A valve chamber (15) connected to the control chamber via a control chamber flow path (14),
A control valve (30) provided in the valve chamber, which blocks communication between the discharge flow path (13) for discharging the fuel from the valve chamber and the control chamber flow path, and the valve chamber has the said. The first state in which the fuel supply flow path (17) and the control chamber flow path are communicated with each other, the communication between the supply flow path and the control chamber flow path is cut off, and the control chamber flow path and the control chamber flow path are communicated with each other. A control valve that can be transferred to the second state that communicates with the discharge flow path,
An urging member (31) formed by a coil spring and urging the control valve to hold the control valve in the first state or the second state.
With
The control valve has a seat portion (72) that is urged by the urging member by abutting on the urging member.
The urging member is sandwiched between the inner peripheral surface (15c) of the valve chamber and the seat portion.
For the contact portion between the urging member and the seat portion, the static friction force at the contact portion is FstA, and the contact portion between the urging member and the inner peripheral surface is at the contact portion. When the static friction force is FstB and the shear component in the shear direction orthogonal to the movement direction of the injection hole valve body among the urging forces of the urging member is Fspγ, there are two, FstA> Fspγ and FstB> Fspγ. A fuel injection device for which all relationships are established.
前記押圧部が挿通された挿通孔(18a)と、
を備え、
前記押圧部及び前記挿通孔は、前記押圧部の外周面が前記挿通孔の内周面に引っ掛かることで前記挿通孔に対する前記押圧部の相対的な回動を規制する形状になっている、請求項1〜7,9,10のいずれか1つに記載の燃料噴射装置。 A pressing portion (27) that presses the control valve in contact with the control valve in order to shift the control valve to the first state or the second state.
The insertion hole (18a) through which the pressing portion was inserted and
With
The pressing portion and the insertion hole are shaped so that the outer peripheral surface of the pressing portion is caught on the inner peripheral surface of the insertion hole to regulate the relative rotation of the pressing portion with respect to the insertion hole. Item 4. The fuel injection device according to any one of Items 1 to 7, 9 and 10.
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