JP2025094774A - fuel injector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料噴射装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection device.
近年、燃料規制の観点で、燃焼期間短縮を目的とした噴射率高さ増大の達成のために、ノズル噴孔における燃料流量の増大を図ることが必要となっている。ところが、例えば特許文献1に記載されているような燃料噴射装置において、ノズル噴孔における噴孔流量を増大させた場合、噴射量のバラつきが大きくなることが分かった。単位時間当たりの噴射量である噴射率特性を分析したところ、噴射の終了タイミング、すなわち、ノズルニードルの閉弁タイミングのバラつきが大きいことが原因であることが分かった。
In recent years, in light of fuel regulations, it has become necessary to increase the fuel flow rate at the nozzle hole in order to increase the injection rate in order to shorten the combustion period. However, in a fuel injection device such as that described in
ノズルニードルの閉弁タイミングを司るのは、圧力制御室への燃料流入タイミングと流入流量であり、燃料流入タイミングはフローティングプレートの開閉弁、すなわち、上昇下降動作によって、流入流量はインオリフィス通路によって制御される。フローティングプレートはシリンダ内に収容されているが、フローティングプレートの外周壁とシリンダの内周壁との間の隙間は燃料通路として用いられ、かつ、燃料圧に応じてシリンダの内径が縮小したとしてもフローティングプレートを渋りなく上昇下降動作させるため、径方向のクリアランスを大きく確保する必要がある。 The timing of the nozzle needle's closing is governed by the timing and flow rate of fuel flowing into the pressure control chamber. The timing of fuel flow is controlled by the opening and closing valve of the floating plate, i.e., its rising and falling motion, and the flow rate is controlled by the in-orifice passage. The floating plate is housed within the cylinder, but the gap between the outer peripheral wall of the floating plate and the inner peripheral wall of the cylinder is used as a fuel passage, and a large radial clearance must be secured in order to allow the floating plate to rise and fall smoothly even if the inner diameter of the cylinder shrinks in response to fuel pressure.
特許文献1の燃料噴射装置では、フローティングプレートの外周壁とシリンダの内周壁との間のクリアランスが大きいため、毎回の噴射毎のフローティングプレートの下降時に径方向の位置がバラつくおそれがある。構造上、インオリフィス通路の圧力制御室側の開口部は、圧力制御室の中心に対し偏心した位置に形成されているため、フローティングプレートの径方向の位置により絞りの影響で圧力制御室への流入流量が変化し、結果として噴射量のバラつきが大きくなるおそれがある。
In the fuel injection device of
本発明の目的は、フローティングプレートの径方向の位置のバラつきを抑制し、噴射量のバラつきを抑制可能な燃料噴射装置を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a fuel injection device that can suppress variation in the radial position of the floating plate and suppress variation in the injection amount.
本発明は、蓄圧配管(2)で蓄圧された高圧燃料を内燃機関に噴射する燃料噴射装置であって、ノズルボデー(20)とノズルニードル(30)とシリンダ(40)とオリフィスプレート(50)とフローティングプレート(60)とを備える。ノズルボデーは、高圧燃料が流入するノズル室(200)、および、ノズル室に連通し高圧燃料を噴射する噴孔(23)を有する。ノズルニードルは、ノズル室内で往復移動可能に設けられ、ノズル室と噴孔との間を一方の端部により開閉し噴孔からの高圧燃料の噴射を断続する。 The present invention is a fuel injection device that injects high-pressure fuel accumulated in an accumulator pipe (2) into an internal combustion engine, and includes a nozzle body (20), a nozzle needle (30), a cylinder (40), an orifice plate (50), and a floating plate (60). The nozzle body has a nozzle chamber (200) into which high-pressure fuel flows, and a nozzle hole (23) that communicates with the nozzle chamber and injects high-pressure fuel. The nozzle needle is provided so as to be able to move back and forth within the nozzle chamber, and opens and closes the space between the nozzle chamber and the nozzle hole with one end, thereby intermittently spraying high-pressure fuel from the nozzle hole.
筒状のシリンダは、ノズルボデーの噴孔とは反対側の端部の径方向内側においてノズルニードルに対し軸方向に相対移動可能に設けられている。オリフィスプレートは、ノズルボデーの噴孔とは反対側に設けられ、シリンダの内側およびノズルニードルの他方の端部との間に圧力制御室(500)を形成するオリフィスプレート本体(51)、および、オリフィスプレート本体の圧力制御室側の面に開口し高圧燃料を圧力制御室に供給することが可能なインオリフィス通路(502)を有する。フローティングプレートは、シリンダのオリフィスプレート側の端部の内側において往復移動しオリフィスプレート本体から離間またはオリフィスプレート本体に当接することでインオリフィス通路と圧力制御室との連通を許容または遮断する。 The cylindrical cylinder is provided radially inside the end of the nozzle body opposite the nozzle hole so as to be movable axially relative to the nozzle needle. The orifice plate is provided on the side opposite the nozzle body opposite the nozzle hole, and has an orifice plate body (51) that forms a pressure control chamber (500) between the inside of the cylinder and the other end of the nozzle needle, and an in-orifice passage (502) that opens on the surface of the orifice plate body facing the pressure control chamber and can supply high-pressure fuel to the pressure control chamber. The floating plate reciprocates inside the end of the cylinder facing the orifice plate, and allows or blocks communication between the in-orifice passage and the pressure control chamber by moving away from the orifice plate body or abutting against the orifice plate body.
シリンダは、オリフィスプレート側の端部の内周壁から径方向外側に凹みフローティングプレートの外周壁との間に環状の空間である環状空間(420)を形成する環状のグルーブ(42)、および、グルーブのオリフィスプレートとは反対側においてフローティングプレートの外周壁と摺動することでフローティングプレートの往復移動を案内可能なガイド部(43)を有する。グルーブにより形成される環状空間に燃料が回り込むことにより、フローティングプレートの下降時に仮に径方向の位置ズレが発生したとしても、フローティングプレートを調心する方向に流体作用力が働き、フローティングプレートの径方向の位置のバラつきを抑制できる。これにより、圧力制御室への流入流量が安定し、噴射量のバラつきを抑制できる。 The cylinder has an annular groove (42) that is recessed radially outward from the inner circumferential wall of the end on the orifice plate side and forms an annular space (420) between the inner circumferential wall of the floating plate and the groove, and a guide portion (43) that can guide the reciprocating movement of the floating plate by sliding against the outer circumferential wall of the floating plate on the side of the groove opposite the orifice plate. By allowing fuel to flow into the annular space formed by the groove, even if radial positional deviation occurs when the floating plate descends, a fluid action force acts in the direction of aligning the floating plate, suppressing variation in the radial position of the floating plate. This stabilizes the inflow flow rate into the pressure control chamber and suppresses variation in the injection amount.
以下、複数の実施形態による燃料噴射装置を図面に基づき説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。 Fuel injection devices according to several embodiments will be described below with reference to the drawings. Note that components that are essentially the same in several embodiments will be given the same reference numerals and descriptions will be omitted.
(第1実施形態)
第1実施形態の燃料噴射装置を図1に示す。燃料噴射装置1は、例えば図示しない車両に搭載された4気筒のディーゼルエンジンに適用される。燃料噴射装置1は、各気筒に設けられ、蓄圧された燃料としての軽油を貯留するコモンレール2に接続される。燃料噴射装置1は、コモンレール2から供給された高圧の燃料を各気筒の燃焼室に噴射する。つまり、燃料噴射装置1は、「蓄圧配管」としてのコモンレール2で蓄圧された高圧燃料を「内燃機関」としてのディーゼルエンジンに噴射する燃料噴射装置である。
First Embodiment
A fuel injection device of a first embodiment is shown in Fig. 1. The
<1>図1、2に示すように、燃料噴射装置1は、ノズルボデー20、「弁部材」としてのノズルニードル30、シリンダ40、オリフィスプレート50、フローティングプレート60、インジェクタボデー70、リテーニングナット80、開閉部90等を備える。ノズルボデー20は、高圧燃料が流入するノズル室200、および、ノズル室200に連通し高圧燃料を噴射する噴孔23を有する。ノズルニードル30は、ノズル室200内で往復移動可能に設けられ、ノズル室200と噴孔23との間を一方の端部により開閉し噴孔23からの高圧燃料の噴射を断続する。
<1> As shown in Figures 1 and 2, the
筒状のシリンダ40は、ノズルボデー20の噴孔23とは反対側の端部の径方向内側においてノズルニードル30に対し軸方向に相対移動可能に設けられている。オリフィスプレート50は、ノズルボデー20の噴孔23とは反対側に設けられ、シリンダ40の内側およびノズルニードル30の他方の端部との間に圧力制御室500を形成するオリフィスプレート本体51、および、オリフィスプレート本体51の圧力制御室500側の面に開口し高圧燃料を圧力制御室500に供給することが可能なインオリフィス通路502を有する。フローティングプレート60は、シリンダ40のオリフィスプレート50側の端部の内側において往復移動しオリフィスプレート本体51から離間またはオリフィスプレート本体51に当接することでインオリフィス通路502と圧力制御室500との連通を許容または遮断する。
The
シリンダ40は、オリフィスプレート50側の端部の内周壁から径方向外側に凹みフローティングプレート60の外周壁との間に環状の空間である環状空間420を形成する環状のグルーブ42、および、グルーブ42のオリフィスプレート50とは反対側においてフローティングプレート60の外周壁と摺動することでフローティングプレート60の往復移動を案内可能なガイド部43を有する。
The
以下、燃料噴射装置1の構成について、より詳細に説明する。
The configuration of the
図1に示すように、ノズルボデー20は、ノズル筒部21、ノズル底部22、噴孔23を有する。ノズル筒部21は、例えば金属により形成されている。ノズル筒部21は、ノズル小径部211、ノズル大径部213を有している。ノズル小径部211は、略円筒状に形成されている。ノズル大径部213は、ノズル小径部211の一端に接続するようノズル小径部211と一体に略円筒状に形成されている。ノズル大径部213の外径は、ノズル小径部211の外径より大きい。ノズル大径部213の内径はノズル小径部211の内径より大きい。ノズル小径部211の内周壁とノズル大径部213の内周壁とは、テーパ状の壁面により接続されている。
As shown in FIG. 1, the
ノズル底部22は、ノズル筒部21のノズル小径部211のノズル大径部213とは反対側の端部を塞ぐようノズル筒部21と一体に形成されている。噴孔23は、ノズル底部22を貫くよう形成されている。噴孔23は、例えば、ノズル底部22の周方向に等間隔で複数形成されている。ノズル底部22の噴孔23に対し上流側の内壁は、テーパ状に形成され、テーパ状の弁座220を形成している。
The
ノズル室200は、ノズル筒部21、ノズル底部22の内側に形成され、噴孔23に連通している。
The
ノズルニードル30は、ニードル本体31、鍔部32を有している。ニードル本体31は、例えば金属により棒状に形成されている。ニードル本体31は、軸方向に往復移動可能にノズル室200に設けられている。ニードル本体31は、一方の端部が弁座220に当接または弁座220から離間可能なようノズル室200に設けられている。以下、適宜、ニードル本体31が弁座220に当接する方向を「閉弁方向」といい、ニードル本体31が弁座220から離間する方向を「開弁方向」という。
The
鍔部32は、例えば金属により環状に形成され、ニードル本体31の噴孔23とは反対側の端部から所定距離離れた位置に設けられている。ニードル本体31の一方の端部が弁座220に当接した状態において、鍔部32は、ノズル大径部213のノズル小径部211側の端部の径方向内側に位置している。また、この状態において、ニードル本体31の他方の端部の端面は、ノズル大径部213のノズル小径部211とは反対側の端面から所定距離噴孔23側に離れている。
The
図2に示すように、ノズル大径部213の径方向内側には、シリンダ40、ニードルスプリング33、フローティングプレート60、「スプリング」としてのサポートスプリング36が設けられている。シリンダ40は、例えば金属により筒状に形成されている。シリンダ40は、ニードル本体31の噴孔23とは反対側の端部の径方向外側に設けられている。
As shown in FIG. 2, a
図2に示すように、シリンダ40はシリンダ摺動部411を有している。シリンダ摺動部411は、シリンダ40のノズルニードル30側の端部の内周壁に形成されている。シリンダ40は、シリンダ摺動部411がニードル本体31の噴孔23とは反対側の端部の外周壁と摺動可能、かつ、ニードル本体31に対し軸方向に相対移動可能に設けられている。シリンダ40の外径は、ノズル大径部213の内径より小さい。シリンダ40の外周壁とノズル大径部213の内周壁との間には、略円筒状の隙間が形成されている。
2, the
ニードルスプリング33は、例えばコイルスプリングであり、ニードル本体31の径方向外側において鍔部32とシリンダ40との間に設けられている。ニードルスプリング33の一端は鍔部32に当接し、他端はシリンダ40に当接している。ニードルスプリング33は、軸方向に伸びる力を有している。これにより、ニードルスプリング33は、シリンダ40をニードル本体31に対し開弁方向に付勢している。
The
フローティングプレート60は、プレート本体61、プレートオリフィス通路601を有している。プレート本体61は、例えば金属により略円板状に形成されている。プレート本体61は、シリンダ40のノズルニードル30とは反対側の端部の径方向内側において軸方向に往復移動可能に設けられている。プレートオリフィス通路601は、プレート本体61の中央を板厚方向に貫くよう形成されている。プレートオリフィス通路601は、軸方向の途中に、オリフィス状に形成されたプレートオリフィス602を有している。
The floating
サポートスプリング36は、例えばコイルスプリングであり、シリンダ40の内周壁から径方向内側に延びる部位であるばね座部412とフローティングプレート60との間に設けられている。サポートスプリング36の一端はばね座部412に当接し、他端はフローティングプレート60に当接している。サポートスプリング36は、軸方向に伸びる力を有している。これにより、サポートスプリング36は、フローティングプレート60をシリンダ40に対し開弁方向に付勢している。
The
オリフィスプレート50は、ノズルボデー20に対し噴孔23とは反対側に設けられている。オリフィスプレート50は、オリフィスプレート本体51、供給通路501、インオリフィス通路502、アウト通路503、プレート環状凹部52、プレート環状通路53、プレート凹部54等を有している。オリフィスプレート本体51は、例えば金属により略円板状に形成されている。オリフィスプレート本体51は、噴孔23側の端面が、ノズル大径部213のノズル小径部211とは反対側の端面に当接するよう設けられている。
The
図1、2に示すように、供給通路501は、オリフィスプレート本体51の外縁部においてオリフィスプレート本体51の軸に対し傾斜し、オリフィスプレート本体51の噴孔23とは反対側の端面と噴孔23側の端面とを接続するよう形成されている。インオリフィス通路502は、オリフィスプレート本体51の軸に対し傾斜し、オリフィスプレート本体51の噴孔23とは反対側の端面と噴孔23側の端面の中央とを接続するよう形成されている。インオリフィス通路502の噴孔23側の端部には、オリフィス状のインオリフィス504が形成されている。ここで、インオリフィス通路502の噴孔23とは反対側の端部は、供給通路501の噴孔23とは反対側の端部に隣接している。アウト通路503は、オリフィスプレート本体51の軸に対し傾斜し、オリフィスプレート本体51の噴孔23とは反対側の端面と噴孔23側の端面の略中心とを接続するよう形成されている。アウト通路503の噴孔23とは反対側の端部は、オリフィス状に形成されている。
1 and 2, the
図2に示すように、プレート環状凹部52は、オリフィスプレート本体51の噴孔23側の端面から環状に凹むよう形成されている。プレート環状凹部52は、供給通路501の噴孔23側の端部と接続している。プレート環状通路53は、プレート環状凹部52の径方向内側において、オリフィスプレート本体51の噴孔23側の端面から環状に凹むよう形成されている。プレート環状通路53は、インオリフィス504と接続している。プレート凹部54は、プレート環状通路53の径方向内側において、オリフィスプレート本体51の噴孔23側の端面の中央から円形に凹むよう形成されている。プレート凹部54は、アウト通路503の噴孔23側の端部と接続している。
As shown in FIG. 2, the plate
シリンダ40は、噴孔23とは反対側の端面が、オリフィスプレート本体51の噴孔23側の端面に当接、または、オリフィスプレート本体51の噴孔23側の端面から離間可能である。圧力制御室500は、シリンダ40の内周壁およびニードル本体31の噴孔23とは反対側の端部とオリフィスプレート本体51の噴孔23側の端面との間に形成されている。
The end face of the
供給通路501の噴孔23側の端部は、プレート環状凹部52を介して、ノズル室200に連通している。インオリフィス通路502の噴孔23側の端部、すなわち、インオリフィス504は、プレート環状通路53を介して、圧力制御室500に連通している。アウト通路503の噴孔23側の端部は、プレート凹部54を介して、圧力制御室500に連通している。
The end of the
インジェクタボデー70は、オリフィスプレート50に対し噴孔23とは反対側に設けられている。インジェクタボデー70は、ボデー本体71、ボデーねじ部72、配管接続部73、高圧燃料通路701を有している。ボデー本体71は、例えば金属により筒状に形成されている。ボデー本体71は、噴孔23側の端面が、オリフィスプレート本体51の噴孔23とは反対側の端面に当接するよう設けられている。ボデーねじ部72は、ボデー本体71の噴孔23側の端部の外周壁に形成されている。
The
高圧燃料通路701は、ボデー本体71の内周壁と外周壁との間においてボデー本体71の軸に略平行となるよう形成されている。高圧燃料通路701は、ボデー本体71の噴孔23側の端面の供給通路501およびインオリフィス通路502の開口部に対応する位置に開口している。これにより、高圧燃料通路701は、供給通路501およびインオリフィス通路502に連通している。
The high-
配管接続部73は、ボデー本体71の噴孔23とは反対側の端部に形成されている(図1参照)。配管接続部73の内側には、高圧燃料通路701に連通する通路731が形成されている。配管接続部73には、コモンレール2から延びる燃料配管が接続される。これにより、コモンレール2から供給された高圧の燃料は、配管接続部73内の通路731を経由して高圧燃料通路701に流れる。高圧燃料通路701に流れた燃料は、供給通路501を経由してノズル室200に流れ、インオリフィス通路502を経由して圧力制御室500に流れる。その結果、ノズル室200および圧力制御室500が高圧の燃料で満たされる。
The
開閉部90は、ボデー本体71の噴孔23側の端部の内側に設けられている。開閉部90は、駆動部91、可動部材92を有している。
The opening/closing part 90 is provided on the inside of the end of the
可動部材92は、ボデー本体71の噴孔23側の端部の内側において、ボデー本体71の軸に略平行な方向に往復移動可能に設けられている。可動部材92は、噴孔23側の端部が、オリフィスプレート本体51の噴孔23とは反対側の端面のアウト通路503の開口部に対応する部位に当接可能、または、当該部位から離間可能に設けられている。
The
低圧側空間700は、可動部材92の噴孔23側の端部の径方向外側に形成されている。低圧側空間700は、図示しない低圧燃料通路に連通している。可動部材92がオリフィスプレート本体51の噴孔23とは反対側の端面のアウト通路503の開口部に対応する部位に当接しているとき、圧力制御室500と低圧側空間700とのアウト通路503を経由した連通は遮断されている。一方、可動部材92がオリフィスプレート本体51の噴孔23とは反対側の端面のアウト通路503の開口部に対応する部位から離間しているとき、圧力制御室500と低圧側空間700とのアウト通路503を経由した連通は許容されている。このように、開閉部90は、可動部材92をオリフィスプレート本体51に当接、または、オリフィスプレート本体51から離間させることで、圧力制御室500と低圧側空間700との間を開閉する。
The low-
駆動部91は、可動部材92に対し噴孔23とは反対側に設けられ、通電により磁気吸引力を発生し、可動部材92を噴孔23とは反対側へ吸引可能である。車両に設けられたECU100(図1参照)は、駆動部91への通電を制御可能である。ECU100は、駆動部91への通電を制御することにより、開閉部90の可動部材92の作動を制御し、圧力制御室500と低圧側空間700との間の開閉を制御可能である。
The
リテーニングナット80は、ナット筒部81、ナットねじ部83を有している。ナット筒部81は、例えば金属により形成されている。ナット筒部81は、ナット小径部811、ナット中径部812、ナット大径部813を有している。ナット小径部811は、略円筒状に形成されている。ナット中径部812は、ナット小径部811の一端に接続するようナット小径部811と一体に略円筒状に形成されている。ナット中径部812の外径は、ナット小径部811の外径と同じである。ナット中径部812の内径は、ナット小径部811の内径より大きい。ナット大径部813は、ナット中径部812のナット小径部811とは反対側の端部に接続するようナット中径部812と一体に略円筒状に形成されている。ナット大径部813の外径は、ナット中径部812の外径と同じである。ナット大径部813の内径は、ナット中径部812の内径より大きい。
The retaining
ナットねじ部83は、インジェクタボデー70のボデーねじ部72に螺合可能なよう、ナット大径部813のナット中径部812とは反対側の端部の内周壁に形成されている。リテーニングナット80は、ナット小径部811のナット大径部813側の環状の端面が、ノズル大径部213のノズル小径部211側の環状の端面に当接し、ナットねじ部83がボデーねじ部72に螺合するようにして設けられている。これにより、ノズルボデー20とインジェクタボデー70とが互いに近付く方向の軸力が発生している。そのため、オリフィスプレート50は、ノズルボデー20とインジェクタボデー70との間に挟まれ、ノズル大径部213のオリフィスプレート本体51側の端面とオリフィスプレート本体51のノズル大径部213側の端面との間、および、オリフィスプレート本体51のボデー本体71側の端面とボデー本体71のオリフィスプレート本体51側の端面との間に、所定の圧力が作用した状態となっている。
The
次に、シリンダ40およびその周辺の構成について、詳細に説明する。
Next, the configuration of the
<1>図5に示すように、グルーブ42は、シリンダ40のオリフィスプレート50側の端部の内周壁から径方向外側に凹み、フローティングプレート60の外周壁との間に環状の空間である環状空間420を形成する。ガイド部43は、グルーブ42のオリフィスプレート50とは反対側においてフローティングプレート60の外周壁と摺動することでフローティングプレート60の往復移動を案内可能である。ガイド部43に対しグルーブ42とは反対側には、シリンダ40の内周壁から径方向外側に凹む環状の逃がし凹部46が形成されている。フローティングプレート60は、プレートテーパ部62、プレートカット面63を有している。プレートテーパ部62は、プレート本体61のオリフィスプレート50とは反対側の端部に形成されている。プレートテーパ部62は、オリフィスプレート50側からオリフィスプレート50とは反対側へ向かうに従いプレート本体61の軸に近付くようテーパ状に形成されている。プレートカット面63は、プレート本体61の軸に対し傾斜するようプレートテーパ部62において平面状に形成されている。プレートカット面63は、プレート本体61の周方向に等間隔で4つ形成されている。プレートカット面63により、プレート本体61に対しオリフィスプレート50側の燃料をオリフィスプレート50とは反対側に容易に流すことができる。なお、図5における破線のプレートテーパ部62は、フローティングプレート60が周方向に45度回転した状態のときのプレートテーパ部62を示している。
<1> As shown in FIG. 5, the
ガイド部43の内径は、フローティングプレート60の外径より大きい。そのため、ガイド部43の内周壁とフローティングプレート60の外周壁との間には、略円筒状のクリアランスが形成される。逃がし凹部46の径方向内側には、環状で平面状の段差面47が形成されている。段差面47の内径は、フローティングプレート60のオリフィスプレート50とは反対側の端面の外径より小さい。そのため、フローティングプレート60のオリフィスプレート50とは反対側の端面の外縁部と段差面47とは当接可能であり、フローティングプレート60は、オリフィスプレート50と段差面47との間で軸方向に移動可能である。つまり、フローティングプレート60の軸方向の可動範囲は、オリフィスプレート50に当接する位置から段差面47に当接する位置までである。
The inner diameter of the
<1-1>図7に示すように、フローティングプレート60の軸方向の可動範囲のうちフローティングプレート60がオリフィスプレート50から最も離れた位置にある状態において、フローティングプレート60の最外径部のオリフィスプレート50側の端部は、ガイド部43のオリフィスプレート50側の端部よりもオリフィスプレート50側に位置している。このとき、フローティングプレート60のオリフィスプレート50とは反対側の端面の外縁部は、段差面47に当接している。なお、フローティングプレート60が段差面47に当接している状態においても、逃がし凹部46近傍の燃料は、プレートカット面63と段差面47との間を通って、サポートスプリング36側に流れることができる。
<1-1> As shown in FIG. 7, when the floating
<2>グルーブ42は、ガイド部43の内周壁に対し平行な内周壁を形成するストレート部421を有する(図5参照)。
<2> The
<3>グルーブ42は、ストレート部421とガイド部43とを接続する接続部44を有する。シリンダ40の軸を含む平面による断面において、接続部44は、直線状となるよう形成されている(図5参照)。接続部44は、ストレート部421側からガイド部43側へ向かうに従いシリンダ40の軸に近付くよう形成されている。なお、シリンダ40の軸に対する接続部44の傾斜の角度は、例えば約20度である。
<3> The
<4>シリンダ40は、内周壁から径方向外側へ凹みつつシリンダ40の軸方向に沿って延びる縦溝45を有する(図3、6参照)。図3に示すように、縦溝45は、シリンダ40の周方向に等間隔で2つ形成されている。縦溝45は、シリンダ40の軸に垂直な平面による断面の形状が略円弧状となるよう形成されている。図6に示すように、縦溝45は、シリンダ40のオリフィスプレート50側の端面と逃がし凹部46とを接続している。
<4> The
<5>環状空間420をシリンダ40の軸を含む平面で切断したときに形成される2つの断面のうち一方の面積S1は、インオリフィス通路502の最小流路断面積S2の1/2以上である(図5参照)。ここで、最小流路断面積S2は、インオリフィス504の流路断面積に等しい。
<5> When the
<6>「スプリング」としてのサポートスプリング36は、フローティングプレート60のオリフィスプレート50とは反対側に設けられ、フローティングプレート60をオリフィスプレート50側に付勢する(図5参照)。例えばノズルボデー20とオリフィスプレート50とを当接させる前である組付け前の状態等、サポートスプリング36がフローティングプレート60の自重のみにより圧縮された状態において、フローティングプレート60の最外径部のサポートスプリング36側の端部は、ガイド部43のグルーブ42側の端部よりもグルーブ42とは反対側に位置している(図8参照)。
<6> The
<7>オリフィスプレート50は、オリフィスプレート本体51のシリンダ40側の端面の環状空間420に対向する部位からシリンダ40とは反対側へ凹む環状の溝である環状溝55を有する(図4、5参照)。なお、環状溝55は、縦溝45とも接続および連通している(図6参照)。
<7> The
次に、燃料噴射装置1の作動について説明する。
Next, the operation of the
コモンレール2からの高圧燃料は、通路731、高圧燃料通路701、供給通路501、プレート環状凹部52を経由してノズル室200に供給される(図1、2参照)。ニードルスプリング33は、ノズルニードル30に対し閉弁方向の荷重を加える。
High-pressure fuel from the
高圧燃料通路701の燃料の一部は、インオリフィス通路502のインオリフィス504、プレート環状通路53を通って圧力制御室500に供給される。図1に示すように、駆動部91への通電がオフの状態では、圧力制御室500は高圧燃料で満たされている。ノズルニードル30は、ニードルスプリング33の荷重と圧力制御室500の燃料圧力とから、閉弁方向の力を受ける。
A portion of the fuel in the high-
駆動部91への通電がオンになると、可動部材92は、駆動部91の磁気吸引力により開弁方向に移動し、圧力制御室500と低圧側空間700とのアウト通路503を経由した連通が許容される。これにより、圧力制御室500のフローティングプレート60に対しノズルニードル30側の燃料は、プレートオリフィス通路601を通ってフローティングプレート60に対しオリフィスプレート50側に流れ、アウト通路503を通って低圧側空間700に流れ、低圧燃料通路に排出され得る。その結果、圧力制御室500の燃料圧力が低下する。このとき、フローティングプレート60は、圧力制御室500の燃料圧力およびサポートスプリング36の付勢力によりオリフィスプレート50に押し付けられている。
When the
圧力制御室500の燃料圧力が低下すると、ノズルニードル30がニードルスプリング33の荷重と圧力制御室500の燃料圧力とから閉弁方向に受ける力よりも、ノズルニードル30がノズル室200の燃料圧力から開弁方向に受ける力の方が大きくなる。そのため、ノズルニードル30が開弁方向に移動し、弁座220から離間する。これにより、ノズル室200の燃料が噴孔23から噴射される。
When the fuel pressure in the
駆動部91への通電がオフになると、可動部材92が閉弁方向に移動し、オリフィスプレート50に当接し、圧力制御室500と低圧側空間700とのアウト通路503を経由した連通が遮断される。そのため、圧力制御室500の燃料圧力は、インオリフィス通路502から供給される燃料により上昇する。これにより、ノズルニードル30がノズル室200の燃料圧力から開弁方向に受ける力よりも、ノズルニードル30がニードルスプリング33の荷重と圧力制御室500の燃料圧力とから閉弁方向に受ける力の方が大きくなる。そのため、ノズルニードル30が閉弁方向に移動し、弁座220に当接する。これにより、ノズル室200の燃料の噴孔23からの噴射が停止する。なお、インオリフィス通路502から圧力制御室500に高圧燃料が供給されるとき、フローティングプレート60は、サポートスプリング36の付勢力に抗してノズルニードル30側に移動し得る。
When the power supply to the
次に、比較形態に対する本実施形態の優位な点について説明する。 Next, we will explain the advantages of this embodiment over the comparative embodiment.
図9に示すように、比較形態では、シリンダ40は、グルーブ42を有しておらず、代わりにテーパ部49を有している。テーパ部49は、シリンダ40のオリフィスプレート50側の端面の内縁部において、オリフィスプレート50側からオリフィスプレート50とは反対側へ向かうに従いシリンダ40の軸に近付くようテーパ状に形成されている。
As shown in FIG. 9, in the comparative embodiment, the
比較形態のような燃料噴射装置において、噴孔23における燃料の流量である噴孔流量を増大させた場合、噴射量のバラつきが大きくなることが分かった(図11の(C)参照)。単位時間当たりの噴射量である噴射率特性を分析したところ、噴射の終了タイミング、すなわち、ノズルニードル30の閉弁タイミング(図11に示す矢印(4)、(5)参照)のバラつきが大きいことが原因であることが分かった。これは、噴射率と時間との積である面積のバラつきが噴射量のバラつきに相当し、(4)、(5)の変化が同じであっても、噴孔流量が大きいときほど、このバラつきが大きくなるからである(図11の(C)参照)。
In a fuel injection device such as the comparative embodiment, it was found that when the nozzle flow rate, which is the flow rate of fuel at the
図12に示すように、ノズルニードル30の閉弁タイミングのバラつきにより噴射率がバラつき、その結果、噴射量のバラつきが生じる。
As shown in FIG. 12, variations in the closing timing of the
構造上、インオリフィス通路502の圧力制御室500側の開口部は、圧力制御室500の中心に対し偏心した位置に形成されている。図13の(A)、(B)に示すように、フローティングプレート60が圧力制御室500の中心に対しインオリフィス通路502の開口部側に位置するとき、フローティングプレート60に対しインオリフィス通路502の開口部とは反対側には、フローティングプレート60の外周壁とシリンダ40の内周壁との間に所定の隙間Sp1が形成される。この場合、インオリフィス通路502の開口部と隙間Sp1との距離が遠いため、インオリフィス通路502から圧力制御室500に流入する燃料の流量は少なくなり、圧力制御室500の昇圧が遅くなる(図13の(B)参照)。その結果、ノズルニードル30の閉弁速度が遅くなる(図13の(C)参照)。
Structurally, the opening of the in-
一方、図14の(A)、(B)に示すように、フローティングプレート60が圧力制御室500の中心に対しインオリフィス通路502の開口部とは反対側に位置するとき、フローティングプレート60に対しインオリフィス通路502の開口部側には、フローティングプレート60の外周壁とシリンダ40の内周壁との間に所定の隙間Sp2が形成される。この場合、インオリフィス通路502の開口部と隙間Sp2との距離が近いため、インオリフィス通路502から圧力制御室500に流入する燃料の流量は多くなり、圧力制御室500の昇圧が早くなる(図14の(B)参照)。その結果、ノズルニードル30の閉弁速度が速くなる(図14の(C)参照)。
On the other hand, as shown in (A) and (B) of FIG. 14, when the floating
また、比較形態では、図14の(A)、(B)に示す状態のとき、隙間Sp2に流入した燃料の流体作用力がフローティングプレート60の外周壁に作用するため、フローティングプレート60は、圧力制御室500の中心に対し偏心したままの状態となる。
In addition, in the comparative embodiment, in the state shown in Figures 14(A) and 14(B), the fluid action force of the fuel that has flowed into the gap Sp2 acts on the outer peripheral wall of the floating
一方、本実施形態では、図15の(A)、(B)に示すように、フローティングプレート60が圧力制御室500の中心に対しインオリフィス通路502の開口部とは反対側に位置する状態のとき、インオリフィス通路502からグルーブ42の環状空間420に流入した燃料の流体作用力が、フローティングプレート60の外周壁のインオリフィス通路502の開口部とは反対側に作用し、フローティングプレート60は調心される方向に移動する。その結果、圧力制御室500におけるフローティングプレート60の径方向の位置のバラつきを抑制できる。このように、本実施形態は、比較形態と比較し、フローティングプレート60の径方向の位置のバラつきを抑制できる点で優位である。
In contrast, in this embodiment, as shown in (A) and (B) of FIG. 15, when the floating
また、図9に示すように、比較形態では、フローティングプレート60の外周壁とテーパ部49との間に形成される空間490の径方向の幅が比較的大きく、軸方向の長さが比較的短いため、空間490に流入した燃料の流体作用力によるフローティングプレート60の調心効果は期待できない。仮に、流体作用力の増大を期待し、空間490の軸方向の長さを大きくするようにテーパ部49を形成した場合、ガイド部43の軸方向の長さが短くなり、フローティングプレート60の傾き増加により、噴射量のバラつきが大きくなるおそれがある。また、仮に、流体作用力の増大を期待し、空間490の径方向の大きさを大きくするようにテーパ部49の外径、すなわち、オリフィスプレート本体51とシリンダ本体41との当接面の内径であるシール径R1を拡大した場合、シール機能の低下により、噴射量のバラつきが大きくなるおそれがある。また、空間490の軸方向の長さを大きくしつつ径方向の幅を小さくするようにテーパ部49を形成した場合、空間490の先端部が狭くなり、燃料の粘性の影響により燃料が回り込まず、フローティングプレート60に対し流体作用力が作用しにくい。
9, in the comparative embodiment, the radial width of the
また、比較形態では、フローティングプレート60の軸方向の可動範囲のうちフローティングプレート60がオリフィスプレート50から最も離れた位置にある状態において、フローティングプレート60の最外径部のオリフィスプレート50側の端部は、ガイド部43のオリフィスプレート50側の端部と略同じ位置に位置している(図10参照)。そのため、フローティングプレート60がオリフィスプレート50から離れるに従い、テーパ部49に流入した燃料からフローティングプレート60の外周壁に対し作用する流体作用力は小さくなり、フローティングプレート60がオリフィスプレート50から最も離れた位置にある状態においては、フローティングプレート60の外周壁に対し作用する流体作用力は略0となる。
In addition, in the comparative embodiment, when the floating
一方、本実施形態では、フローティングプレート60の軸方向の可動範囲のうちフローティングプレート60がオリフィスプレート50から最も離れた位置にある状態において、フローティングプレート60の最外径部のオリフィスプレート50側の端部は、ガイド部43のオリフィスプレート50側の端部よりもオリフィスプレート50側に位置している(図7参照)。そのため、フローティングプレート60の軸方向の位置にかかわらず、グルーブ42の環状空間420に流入した燃料からフローティングプレート60の外周壁に対し流体作用力が作用し、フローティングプレート60は圧力制御室500の中心に調心される。このように、本実施形態は、比較形態と比較し、フローティングプレート60の軸方向の位置にかかわらず、フローティングプレート60の径方向の位置のバラつきを抑制できる点で優位である。
On the other hand, in this embodiment, when the floating
本実施形態では、グルーブ42の深さ、すなわち、グルーブ42の軸方向の大きさが大きいほど、フローティングプレート60の外周壁のうち調心力が作用する面積が大きくなるため、フローティングプレート60に作用する調心力も大きくなる。そのため、グルーブ42の深さ、すなわち、グルーブ42の軸方向の大きさが大きいほど、フローティングプレート60の調心方向の移動量も大きくなる。
In this embodiment, the greater the depth of the
以上説明したように、<1>本実施形態では、シリンダ40は、オリフィスプレート50側の端部の内周壁から径方向外側に凹みフローティングプレート60の外周壁との間に環状の空間である環状空間420を形成する環状のグルーブ42、および、グルーブ42のオリフィスプレート50とは反対側においてフローティングプレート60の外周壁と摺動することでフローティングプレート60の往復移動を案内可能なガイド部43を有する。グルーブ42により形成される環状空間420に燃料が回り込むことにより、フローティングプレート60の下降時に仮に径方向の位置ズレが発生したとしても、フローティングプレート60を調心する方向に流体作用力が働き、フローティングプレート60の径方向の位置のバラつきを抑制できる。これにより、圧力制御室500への流入流量が安定し、噴射量のバラつきを抑制できる。
As described above, in the present embodiment, the
また、<2>本実施形態では、グルーブ42は、ガイド部43の内周壁に対し平行な内周壁を形成するストレート部421を有する。そのため、ガイド部43によるガイド機能を確保しつつ、フローティングプレート60に作用する流体作用力も確保できる。
<2> In this embodiment, the
また、<3>本実施形態では、グルーブ42は、ストレート部421とガイド部43とを接続する接続部44を有する。シリンダ40の軸を含む平面による断面において、接続部44は、直線状となるよう形成されている。そのため、シリンダ40に対するフローティングプレート60の挿入性を向上できる。また、接続部44とストレート部421およびガイド部43との間の加工性を向上するとともにバリの発生を抑制できる。
<3> In this embodiment, the
また、<4>本実施形態では、シリンダ40は、内周壁から径方向外側へ凹みつつシリンダ40の軸方向に沿って延びる縦溝45を有する。縦溝45を燃料通路として利用することで、フローティングプレート60の径方向外側を流れる燃料の流量を確保できる。
<4> In this embodiment, the
また、<5>本実施形態では、環状空間420をシリンダ40の軸を含む平面で切断したときに形成される2つの断面のうち一方の面積S1は、インオリフィス通路502の最小流路断面積S2の1/2以上である。そのため、インオリフィス通路502からグルーブ42の圧力制御室500への燃料の流量を確保できる。
<5> In this embodiment, the area S1 of one of the two cross sections formed when the
また、<6>本実施形態では、サポートスプリング36は、フローティングプレート60のオリフィスプレート50とは反対側に設けられ、フローティングプレート60をオリフィスプレート50側に付勢する。サポートスプリング36がフローティングプレート60の自重のみにより圧縮された状態において、フローティングプレート60の最外径部のサポートスプリング36側の端部は、ガイド部43のグルーブ42側の端部よりもグルーブ42とは反対側に位置している。そのため、組付け前の搬送時等、フローティングプレート60がシリンダ40から脱落するのを抑制できる。
<6> In this embodiment, the
また、<7>本実施形態では、オリフィスプレート50は、オリフィスプレート本体51のシリンダ40側の端面の環状空間420に対向する部位からシリンダ40とは反対側へ凹む環状の溝である環状溝55を有する。そのため、インオリフィス通路502からグルーブ42の環状空間420への燃料の流量を確保できる。
<7> In this embodiment, the
(第2実施形態)
第2実施形態の燃料噴射装置の一部を図16に示す。第2実施形態は、グルーブ42の構成が第1実施形態と異なる。
Second Embodiment
A part of a fuel injection device of the second embodiment is shown in Fig. 16. The second embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the
<3>本実施形態では、シリンダ40の軸を含む平面による断面において、接続部44は、直線状または曲線状となるよう形成されている。より詳細には、シリンダ40の軸を含む平面による断面において、接続部44は、中央部が直線状となるよう形成され、ストレート部421側の端部およびガイド部43側の端部が曲線状となるよう形成されている。本実施形態では、シリンダ40に対するフローティングプレート60の挿入性をより一層向上できる。また、接続部44とストレート部421およびガイド部43との間におけるバリの発生をより一層抑制できる。
<3> In this embodiment, in a cross section taken along a plane including the axis of the
(第3実施形態)
第3実施形態の燃料噴射装置の一部を図17に示す。第3実施形態は、グルーブ42の構成が第1実施形態と異なる。
Third Embodiment
A part of a fuel injection device of the third embodiment is shown in Fig. 17. The third embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the
<3>本実施形態では、シリンダ40の軸を含む平面による断面において、接続部44は、直線状となるよう形成されている。より詳細には、接続部44は、シリンダ40の軸に対し垂直となるよう、ストレート部421とガイド部43との間において環状かつ平面状に形成されている。本実施形態では、例えば接続部44がシリンダ40の軸に対し傾斜している第1実施形態と比べ、グルーブ42により形成される環状空間420の先端部を広くでき、燃料を回り込ませることができる。そのため、フローティングプレート60に対し流体作用力をより一層作用させることができる。
<3> In this embodiment, the
(第4実施形態)
第4実施形態の燃料噴射装置の一部を図18に示す。第4実施形態は、縦溝45の構成が第1実施形態と異なる。
Fourth Embodiment
A part of a fuel injection device of the fourth embodiment is shown in Fig. 18. The fourth embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the
本実施形態では、縦溝45は、シリンダ40の周方向に等間隔で4つ形成されている。そのため、フローティングプレート60の径方向外側を流れる燃料の流量をより一層確保できる。
In this embodiment, four
(第5実施形態)
第5実施形態の燃料噴射装置の一部を図19に示す。第5実施形態は、縦溝45の構成が第1実施形態と異なる。
Fifth Embodiment
A part of a fuel injection device of the fifth embodiment is shown in Fig. 19. The fifth embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the
本実施形態では、縦溝45は、シリンダ40の軸に垂直な平面による断面の形状が略三角形状となるよう形成されている。
In this embodiment, the
(第6実施形態)
第6実施形態の燃料噴射装置の一部を図20に示す。第6実施形態は、縦溝45の構成が第1実施形態と異なる。
Sixth Embodiment
A part of a fuel injection device of the sixth embodiment is shown in Fig. 20. The sixth embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the
本実施形態では、縦溝45は、シリンダ40の軸に垂直な平面による断面の形状が略矩形状となるよう形成されている。
In this embodiment, the
(第7実施形態)
第7実施形態の燃料噴射装置の一部を図21に示す。第7実施形態は、シリンダ40の構成、ノズルニードル30の構成、サポートスプリング36の配置等が第1実施形態と異なる。
Seventh Embodiment
A part of a fuel injection device of the seventh embodiment is shown in Fig. 21. The seventh embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the
本実施形態では、第1実施形態では示したばね座部412を有していない。一方、ノズルニードル30は、ばね座部311を有している。ばね座部311は、ニードル本体31の噴孔23とは反対側の端面から噴孔23側に凹むようにして形成されている。サポートスプリング36の一端はばね座部311に当接し、他端はフローティングプレート60に当接している。サポートスプリング36は、軸方向に伸びる力を有している。これにより、サポートスプリング36は、フローティングプレート60をシリンダ40に対し開弁方向に付勢している。
In this embodiment, the
本実施形態の構成でも、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。 The configuration of this embodiment can achieve the same effects as the first embodiment.
(他の実施形態)
他の実施形態では、シリンダは、内周壁から径方向外側へ凹みつつシリンダの軸方向に沿って延びる縦溝をシリンダの周方向にいくつ有していてもよい。また、他の実施形態では、縦溝は、シリンダの軸に垂直な平面による断面の形状がどのような形状であってもよい。また、他の実施形態では、縦溝を有していなくてもよい。
Other Embodiments
In other embodiments, the cylinder may have any number of longitudinal grooves in the circumferential direction of the cylinder, the longitudinal grooves extending along the axial direction of the cylinder while recessing radially outward from the inner circumferential wall. In other embodiments, the longitudinal grooves may have any shape in cross section taken along a plane perpendicular to the axis of the cylinder. In other embodiments, the cylinder may not have any longitudinal grooves.
また、他の実施形態では、グルーブは、ガイド部の内周壁に対し平行な内周壁を形成するストレート部を有していなくてもよい。すなわち、グルーブの内周壁は、ガイド部の内周壁に対し平行でなくてもよい。 In other embodiments, the groove does not have to have a straight portion that forms an inner wall parallel to the inner wall of the guide portion. That is, the inner wall of the groove does not have to be parallel to the inner wall of the guide portion.
また、他の実施形態では、環状空間をシリンダの軸を含む平面で切断したときに形成される2つの断面のうち一方の面積は、インオリフィス通路の最小流路断面積の1/2以上でなくてもよい。 In other embodiments, the area of one of the two cross sections formed when the annular space is cut by a plane including the axis of the cylinder does not have to be more than half the minimum flow cross-sectional area of the in-orifice passage.
また、他の実施形態では、スプリングがフローティングプレートの自重のみにより圧縮された状態において、フローティングプレートの最外径部のスプリング側の端部は、ガイド部のグルーブ側の端部よりもグルーブとは反対側に位置していなくてもよい。 In another embodiment, when the spring is compressed only by the weight of the floating plate, the spring side end of the outermost diameter part of the floating plate does not have to be located on the opposite side of the groove than the groove side end of the guide part.
また、他の実施形態では、オリフィスプレートは、オリフィスプレート本体のシリンダ側の端面の環状空間に対向する部位からシリンダとは反対側へ凹む環状の溝である環状溝を有していなくてもよい。 In other embodiments, the orifice plate does not have to have an annular groove that is recessed from the portion of the end face of the orifice plate body facing the annular space toward the opposite side of the cylinder.
本開示の特徴を以下の通り示す。
「開示1」
蓄圧配管(2)で蓄圧された高圧燃料を内燃機関に噴射する燃料噴射装置であって、
前記高圧燃料が流入するノズル室(200)、および、前記ノズル室に連通し前記高圧燃料を噴射する噴孔(23)を有するノズルボデー(20)と、
前記ノズル室内で往復移動可能に設けられ、前記ノズル室と前記噴孔との間を一方の端部により開閉し前記噴孔からの前記高圧燃料の噴射を断続するノズルニードル(30)と、
前記ノズルボデーの前記噴孔とは反対側の端部の径方向内側において前記ノズルニードルに対し軸方向に相対移動可能に設けられた筒状のシリンダ(40)と、
前記ノズルボデーの前記噴孔とは反対側に設けられ、前記シリンダの内側および前記ノズルニードルの他方の端部との間に圧力制御室(500)を形成するオリフィスプレート本体(51)、および、前記オリフィスプレート本体の前記圧力制御室側の面に開口し前記高圧燃料を前記圧力制御室に供給することが可能なインオリフィス通路(502)を有するオリフィスプレート(50)と、
前記シリンダの前記オリフィスプレート側の端部の内側において往復移動し前記オリフィスプレート本体から離間または前記オリフィスプレート本体に当接することで前記インオリフィス通路と前記圧力制御室との連通を許容または遮断するフローティングプレート(60)と、を備え、
前記シリンダは、前記オリフィスプレート側の端部の内周壁から径方向外側に凹み前記フローティングプレートの外周壁との間に環状の空間である環状空間(420)を形成する環状のグルーブ(42)、および、前記グルーブの前記オリフィスプレートとは反対側において前記フローティングプレートの外周壁と摺動することで前記フローティングプレートの往復移動を案内可能なガイド部(43)を有する燃料噴射装置。
「開示2」
前記グルーブは、前記ガイド部の内周壁に対し平行な内周壁を形成するストレート部(421)を有する開示1に記載の燃料噴射装置。
「開示3」
前記グルーブは、前記ストレート部と前記ガイド部とを接続する接続部(44)を有し、
前記シリンダの軸を含む平面による断面において、前記接続部は、直線状または曲線状となるよう形成されている開示2に記載の燃料噴射装置。
「開示4」
前記シリンダは、内周壁から径方向外側へ凹みつつ前記シリンダの軸方向に沿って延びる縦溝(45)を有する開示1~3のいずれかに記載の燃料噴射装置。
「開示5」
前記環状空間を前記シリンダの軸を含む平面で切断したときに形成される2つの断面のうち一方の面積は、前記インオリフィス通路の最小流路断面積の1/2以上である開示1~4のいずれかに記載の燃料噴射装置。
「開示6」
前記フローティングプレートの前記オリフィスプレートとは反対側に設けられ、前記フローティングプレートを前記オリフィスプレート側に付勢するスプリング(36)を備え、
前記スプリングが前記フローティングプレートの自重のみにより圧縮された状態において、前記フローティングプレートの最外径部の前記スプリング側の端部は、前記ガイド部の前記グルーブ側の端部よりも前記グルーブとは反対側に位置している開示1~5のいずれかに記載の燃料噴射装置。
「開示7」
前記オリフィスプレートは、前記オリフィスプレート本体の前記シリンダ側の端面の前記環状空間に対向する部位から前記シリンダとは反対側へ凹む環状の溝である環状溝(55)を有する開示1~6のいずれかに記載の燃料噴射装置。
The features of the present disclosure are as follows:
"
A fuel injection device that injects high-pressure fuel accumulated in an accumulator pipe (2) into an internal combustion engine,
a nozzle body (20) having a nozzle chamber (200) into which the high-pressure fuel flows and a nozzle hole (23) communicating with the nozzle chamber and for injecting the high-pressure fuel;
a nozzle needle (30) provided reciprocally movable within the nozzle chamber, opening and closing a gap between the nozzle chamber and the injection hole at one end thereof to intermittently inject the high-pressure fuel from the injection hole;
a cylindrical cylinder (40) provided radially inside an end of the nozzle body opposite to the injection hole and movable axially relative to the nozzle needle;
an orifice plate (50) having an orifice plate main body (51) provided on the opposite side of the nozzle body from the injection hole and forming a pressure control chamber (500) between the inside of the cylinder and the other end of the nozzle needle, and an in-orifice passage (502) opening on a surface of the orifice plate main body facing the pressure control chamber and capable of supplying the high-pressure fuel to the pressure control chamber;
a floating plate (60) that reciprocates inside the end of the cylinder on the orifice plate side and moves away from or comes into contact with the orifice plate body to allow or block communication between the in-orifice passage and the pressure control chamber,
The cylinder has an annular groove (42) that is recessed radially outward from the inner wall of the end on the orifice plate side and forms an annular space (420) between the inner wall of the floating plate and the groove, and a guide portion (43) that can guide the reciprocating movement of the floating plate by sliding against the outer wall of the floating plate on the side of the groove opposite the orifice plate.
"
The fuel injection device according to
"
The groove has a connection portion (44) that connects the straight portion and the guide portion,
The fuel injection device according to
"
The fuel injection device according to any one of
"
The fuel injection device according to any one of
"Disclosure 6"
a spring (36) provided on the floating plate opposite the orifice plate and biasing the floating plate toward the orifice plate;
A fuel injection device as described in any one of
"Disclosure 7"
The fuel injection device according to any one of
このように、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。 As such, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, but can be implemented in various forms without departing from the spirit of the present disclosure.
1 燃料噴射装置、2 蓄圧配管、20 ノズルボデー、23 噴孔、30 ノズルニードル、40 シリンダ、42 グルーブ、43 ガイド部、50 オリフィスプレート、51 オリフィスプレート本体、60 フローティングプレート、200 ノズル室、420 環状空間、500 圧力制御室、502 インオリフィス通路 1 Fuel injection device, 2 Accumulator pipe, 20 Nozzle body, 23 Injection hole, 30 Nozzle needle, 40 Cylinder, 42 Groove, 43 Guide part, 50 Orifice plate, 51 Orifice plate body, 60 Floating plate, 200 Nozzle chamber, 420 Annular space, 500 Pressure control chamber, 502 In-orifice passage
Claims (7)
前記高圧燃料が流入するノズル室(200)、および、前記ノズル室に連通し前記高圧燃料を噴射する噴孔(23)を有するノズルボデー(20)と、
前記ノズル室内で往復移動可能に設けられ、前記ノズル室と前記噴孔との間を一方の端部により開閉し前記噴孔からの前記高圧燃料の噴射を断続するノズルニードル(30)と、
前記ノズルボデーの前記噴孔とは反対側の端部の径方向内側において前記ノズルニードルに対し軸方向に相対移動可能に設けられた筒状のシリンダ(40)と、
前記ノズルボデーの前記噴孔とは反対側に設けられ、前記シリンダの内側および前記ノズルニードルの他方の端部との間に圧力制御室(500)を形成するオリフィスプレート本体(51)、および、前記オリフィスプレート本体の前記圧力制御室側の面に開口し前記高圧燃料を前記圧力制御室に供給することが可能なインオリフィス通路(502)を有するオリフィスプレート(50)と、
前記シリンダの前記オリフィスプレート側の端部の内側において往復移動し前記オリフィスプレート本体から離間または前記オリフィスプレート本体に当接することで前記インオリフィス通路と前記圧力制御室との連通を許容または遮断するフローティングプレート(60)と、を備え、
前記シリンダは、前記オリフィスプレート側の端部の内周壁から径方向外側に凹み前記フローティングプレートの外周壁との間に環状の空間である環状空間(420)を形成する環状のグルーブ(42)、および、前記グルーブの前記オリフィスプレートとは反対側において前記フローティングプレートの外周壁と摺動することで前記フローティングプレートの往復移動を案内可能なガイド部(43)を有する燃料噴射装置。 A fuel injection device that injects high-pressure fuel accumulated in an accumulator pipe (2) into an internal combustion engine,
a nozzle body (20) having a nozzle chamber (200) into which the high-pressure fuel flows and a nozzle hole (23) communicating with the nozzle chamber and for injecting the high-pressure fuel;
a nozzle needle (30) provided reciprocally movable within the nozzle chamber, opening and closing a gap between the nozzle chamber and the injection hole at one end thereof to intermittently inject the high-pressure fuel from the injection hole;
a cylindrical cylinder (40) provided radially inside an end of the nozzle body opposite to the injection hole and movable axially relative to the nozzle needle;
an orifice plate (50) having an orifice plate main body (51) provided on the opposite side of the nozzle body from the injection hole and forming a pressure control chamber (500) between the inside of the cylinder and the other end of the nozzle needle, and an in-orifice passage (502) opening on a surface of the orifice plate main body facing the pressure control chamber and capable of supplying the high-pressure fuel to the pressure control chamber;
a floating plate (60) that reciprocates inside the end of the cylinder on the orifice plate side and moves away from or comes into contact with the orifice plate body to allow or block communication between the in-orifice passage and the pressure control chamber,
The cylinder has an annular groove (42) that is recessed radially outward from the inner wall of the end on the orifice plate side and forms an annular space (420) between the inner wall of the floating plate and the groove, and a guide portion (43) that can guide the reciprocating movement of the floating plate by sliding against the outer wall of the floating plate on the side of the groove opposite the orifice plate.
前記シリンダの軸を含む平面による断面において、前記接続部は、直線状または曲線状となるよう形成されている請求項2に記載の燃料噴射装置。 The groove has a connection portion (44) that connects the straight portion and the guide portion,
3. The fuel injection device according to claim 2, wherein the connection portion is formed so as to have a straight or curved shape in a cross section taken along a plane including an axis of the cylinder.
前記スプリングが前記フローティングプレートの自重のみにより圧縮された状態において、前記フローティングプレートの最外径部の前記スプリング側の端部は、前記ガイド部の前記グルーブ側の端部よりも前記グルーブとは反対側に位置している請求項1~3のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。 a spring (36) provided on the floating plate opposite the orifice plate and biasing the floating plate toward the orifice plate;
4. The fuel injection device according to claim 1, wherein when the spring is compressed only by the weight of the floating plate, an end of the outermost diameter portion of the floating plate on the spring side is located on the opposite side to the groove than an end of the guide portion on the groove side.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023210519A JP2025094774A (en) | 2023-12-13 | 2023-12-13 | fuel injector |
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| CN202411807249.3A CN120140088A (en) | 2023-12-13 | 2024-12-10 | Fuel injection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023210519A JP2025094774A (en) | 2023-12-13 | 2023-12-13 | fuel injector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2025094774A true JP2025094774A (en) | 2025-06-25 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2023210519A Pending JP2025094774A (en) | 2023-12-13 | 2023-12-13 | fuel injector |
Country Status (3)
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2023
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2024
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN120140088A (en) | 2025-06-13 |
| DE102024132582A1 (en) | 2025-06-18 |
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