JP2008215170A - Injector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、所定の燃料供給源から燃料を受け入れエンジンに噴射供給するインジェクタに関する。 The present invention relates to an injector that receives fuel from a predetermined fuel supply source and injects it into an engine.
〔従来の技術〕
従来から、インジェクタは、例えば、ディーゼルエンジンのような直噴型のエンジンに搭載され、コモンレール等の燃料供給源から高圧の燃料を受け入れ、エンジンの各気筒内に直接燃料を噴射供給するために用いられている。
[Conventional technology]
Conventionally, an injector is mounted on a direct-injection engine such as a diesel engine, and is used to receive high-pressure fuel from a fuel supply source such as a common rail and to inject fuel directly into each cylinder of the engine. It has been.
近年、環境改善のためにエンジンの排気ガスの規制が強化されており、CO2排出量低減や、排出ガスの浄化が進められる中、特に、ディーゼルエンジンでは、インジェクタから噴射される燃料の噴霧をさらに微粒化して燃焼改善を図るため、インジェクタによる燃料の噴射圧力の高圧化や、多段噴射化等が進められている。特に、噴射燃料の高圧化傾向は、排気ガス規制の強化に伴い、今後ますます加速していくことが予想される。 In recent years, regulations on engine exhaust gas have been strengthened to improve the environment, and while CO2 emission reduction and exhaust gas purification are being promoted, especially in diesel engines, fuel spray injected from the injector is further reduced. In order to improve the combustion by atomizing, the fuel injection pressure is increased by the injector, the multistage injection is being advanced, and the like. In particular, the trend toward higher pressures in injected fuel is expected to accelerate further in the future with the tightening of exhaust gas regulations.
ディーゼルエンジン燃料噴射装置に用いられるインジェクタの構造は、ニードルを摺動自在に収容するノズルボディと制御ピストンおよび圧力制御室を備える弁ボディとからなり、両者をリテーニングナットで締結し、両者間のシール性を締結軸力により確保する構造のものが公知である(例えば、特許文献1参照)。 The structure of an injector used in a diesel engine fuel injection device is composed of a nozzle body that slidably accommodates a needle, and a valve body that includes a control piston and a pressure control chamber. One having a structure that ensures sealing performance by fastening axial force is known (for example, see Patent Document 1).
図5は、特許文献1に開示される従来例のインジェクタ100の構成を示したものであり、主要部の拡大断面図である。図5に示すように、ノズルボディ102の先端には噴孔103と、ノズルボディ102の内部には軸方向に摺動自在に設けられ、噴孔103を開閉するニードル104と、また、図示しないコモンレール等の燃料供給源からの高圧燃料を高圧燃料通路105を経由して受けるノズル室106を設けている。そして、弁ボディ101の内部には、制御ピストン110が摺動自在に収容され、制御ピストン110の先端は、ニードル104の反噴孔側の軸端部と当接している。
FIG. 5 shows a configuration of a
また、制御ピストン110の反ニードル側の軸端部は、図示しない圧力制御室に連通して圧力を受け、高圧燃料の供給により、制御ピストン110は閉弁方向の付勢力を生じている。圧力制御室は、燃料の供給(加圧)により制御ピストン110の閉弁方向の付勢力、および燃料の排出(減圧)により制御ピストン110の開弁方向の付勢力を制御するもので、制御ピストン110の他端側に配設している。また、この圧力制御室の先端部にはスプリング111が備えられ、ニードル104を常に閉弁方向に付勢している。そして、この圧力制御室に対してコモンレール等からの高圧燃料の供給および排出の切替えをする図示しない電磁弁の開閉により制御される開閉弁機構を設けている。
Further, the shaft end of the
そして、弁ボディ101とノズルボディ102との対向する両端面が精密に加工され、リテーニングナット125により締結されてシール性を確保したインジェクタ100が構成される。このインジェクタ100は、ニードル104に対し、ノズル室106に導入される燃料圧力により噴孔103の開弁方向の付勢力と、噴孔103の閉弁方向のスプリング111の付勢力、および圧力制御室の燃料圧力が制御ピストン110に作用する噴孔103の閉弁方向の付勢力のバランスにより噴射を制御している。
The opposite end surfaces of the
〔従来技術の不具合〕
しかし、近年の燃料圧力の高圧化に対し、ノズルボディ102と弁ボディ101とのシール面間のシール性を高めるために、リテーニングナット125の締付軸力をさらに増加させることが必要となるが、締付軸力を増加させることは締付トルクを増やす必要がある。締付トルクを増やすと、被締付部材であるノズルボディ102に高い締付トルクによって発生する過度のねじれモーメントが加わるため、ノズルボディ102に設けられている高精密の摺動部構造の変形が大きくなって、その結果、ニードル摺動部109に異常な偏磨耗を発生させる。このため、インジェクタ100を設計する場合には、リテーニングナット125の締付トルク上限値を規定する必要がある。
[Problems with conventional technology]
However, as the fuel pressure increases in recent years, it is necessary to further increase the tightening axial force of the retaining
特許文献1に開示される従来構造では、リテーニングナット125の締付の軸力付与面126とノズルボディ102の軸力受圧面108が平面同士で接触して大きな摩擦力が発生し、ねじれモーメントが強く発生する構造となっている。
In the conventional structure disclosed in
この摩擦力は、軸力受圧面108および軸力付与面126の面粗度、平面度等の出来映えによって大きくばらつくため、締付トルクにおいてもバラツキが非常に大きくなる。設計時には、締付トルクのバラツキに対して余裕度を十分に持たせる設計値にする必要があるため、結果として締付軸力の必要シール性に対する余裕度がトルクの余裕度に対して低くなる。そのため、今後の更なる燃料の高圧化傾向に対し、締付軸力の余裕度が益々低くなってしまうという問題がある。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、インジェクタの組立に際し、リテーニングナット締付の摩擦を低減して締付トルクのばらつきを減少させ、以ってノズルボディと弁ボディとの間の高圧シール性に対する余裕度を向上することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to reduce the variation in the tightening torque by reducing the friction of the retaining nut tightening when assembling the injector. This is to improve the margin for high-pressure sealing between the nozzle body and the valve body.
〔請求項1の手段〕
請求項1に記載のインジェクタによれば、先端に設けられて燃料を噴出する噴孔と、内部に摺動可能に配設され噴孔を開閉するニードルと、ニードルに対し開弁あるいは閉弁方向に圧力を及ぼすとともにニードルの開弁時に噴孔に燃料を供給するように燃料が流出入するノズル室と、を形成するノズルボディと、ニードルの反噴孔側に設けられ、ニードルに対し開弁あるいは閉弁方向に連動変位する制御ピストンを収容し、制御ピストンを先端方向に付勢する制御圧力を発生させる圧力制御室と、圧力制御室と低圧通路との連通を開閉する開閉手段と、を収容する弁ボディと、ノズルボディと弁ボディとを軸方向に螺合して締結するリテーニングナットと、を有するインジェクタにおいて、リテーニングナットの軸力付与面とノズルボディの軸力受圧面との間に、複数個の球体を設けることを特徴としている。
[Means of Claim 1]
According to the injector of the first aspect, the nozzle hole provided at the tip for ejecting the fuel, the needle slidably disposed therein and opening and closing the nozzle hole, and the valve opening or closing direction with respect to the needle A nozzle body that forms a nozzle chamber into which fuel flows in and out so as to supply fuel to the nozzle hole when the needle is opened, and is provided on the side opposite to the nozzle hole of the needle and is open to the needle Alternatively, a pressure control chamber that accommodates a control piston that is interlocked and displaced in the valve closing direction, generates a control pressure that biases the control piston in the distal direction, and an opening / closing means that opens and closes communication between the pressure control chamber and the low pressure passage. An injector having a valve body to be accommodated, and a retaining nut for screwing and fastening the nozzle body and the valve body in the axial direction, the axial force application surface of the retaining nut and the nozzle body Between the force receiving surface is characterized by providing a plurality of spheres.
これにより、リテーニングナットの締付時に、締付けの摩擦力が低減でき、小さな締付トルクで十分な軸力を発生することが可能となる(軸力発生効率の向上)。また、摩擦力の低減によりノズルボディに作用する捩じりモーメントも低下し、ニードル等の高精密の摺動部構造の変形に伴う偏磨耗が抑制される(捩じり変形の低減効果)。さらに、摩擦力のバラツキも低下するので、締付トルクのバラツキを低下でき、リテーニングナット締付の締付トルク上限値に対する余裕度が確保でき、結果、ノズルボディと弁ボディとの間の高圧シール性に対する余裕度が向上できる(バラツキ低下による余裕度向上効果)。 Thereby, when tightening the retaining nut, the frictional force of tightening can be reduced, and a sufficient axial force can be generated with a small tightening torque (improvement of axial force generation efficiency). Further, the torsional moment acting on the nozzle body is also reduced by reducing the frictional force, and uneven wear due to the deformation of the high precision sliding part structure such as the needle is suppressed (the effect of reducing torsional deformation). Furthermore, since the variation in friction force is reduced, the variation in tightening torque can be reduced, and a margin for the upper limit of the tightening torque of the retaining nut can be secured, resulting in a high pressure between the nozzle body and the valve body. The margin for sealing performance can be improved (margin improvement effect due to variations).
〔請求項2の手段〕
請求項2に記載のインジェクタによれば、リテーニングナットの軸力付与面とノズルボディの軸力受圧面のいずれか一方に、周方向に連続する円環状の溝構造を備えることを特徴としている。
[Means of claim 2]
According to the injector of the second aspect of the present invention, an annular groove structure continuous in the circumferential direction is provided on one of the axial force applying surface of the retaining nut and the axial force receiving surface of the nozzle body. .
これにより、少なくともリテーニングナット側かノズルボディ側のいずれかの溝部に球体は案内されて、同心円上に整列できるので、球体が偏在してリテーニングナットが片寄ることなく均一の締結が可能となって締付トルクのばらつきをより低減できる。 As a result, the sphere is guided at least in the groove on either the retaining nut side or the nozzle body side and can be aligned on a concentric circle, so that the sphere is unevenly distributed and the retaining nut can be uniformly tightened without being offset. Thus, variation in tightening torque can be further reduced.
〔請求項3の手段〕
請求項3に記載のインジェクタによれば、溝構造は、少なくとも1列以上の円環状の溝を備えることを特徴としている。
これにより、より多数の球体で締付荷重を負荷するので、リテーニングナット締付の締付トルク上限値に対する余裕度が確保し易くなる。
[Means of claim 3]
According to the injector of the third aspect, the groove structure is characterized by including at least one row of annular grooves.
As a result, the tightening load is applied by a larger number of spheres, so that it is easy to ensure a margin for the upper limit value of the tightening torque of the retaining nut.
〔請求項4の手段〕
請求項4に記載のインジェクタによれば、溝構造は、溝構造の断面形状が円弧形状または半楕円形状もしくは三角形状であって、球体ところがり接触をなすように点または線接触を有する形状であることを特徴としている。
これにより、球体は滑ることなくころがって移動できるので、摩擦係数がより低下でき、よって、リテーニングナット締付の締付トルク上限値に対する余裕度が確保し易くなる。
[Means of claim 4]
According to the injector of
Thereby, since the sphere can move without rolling, the coefficient of friction can be further reduced, and it is easy to secure a margin for the upper limit value of the tightening torque of the retaining nut.
〔請求項5の手段〕
請求項5に記載のインジェクタによれば、球体は、潤滑剤を付着して備えられることを特徴としている。
これにより、ころがり接触がより滑らかになって、リテーニングナット締付の締付トルク上限値に対する余裕度が確保し易くなる。
[Means of claim 5]
According to the injector of the fifth aspect, the sphere is provided with a lubricant attached thereto.
Thereby, rolling contact becomes smoother and it becomes easy to ensure the margin with respect to the tightening torque upper limit value of the retaining nut tightening.
〔請求項6の手段〕
請求項6に記載のインジェクタによれば、リテーニングナットの軸力付与面とノズルボディの軸力受圧面との間に、複数個の柱状体を放射状に設けることを特徴としている。
これにより、径方向の荷重点が広範化でき、荷重点の荷重負荷が軽減できるとともに径方向の偏りが解消できるので、リテーニングナット締付の締付トルク上限値に対する余裕度がより確保し易くなるとともに、構造が簡素化できてコンパクトにすることが可能である。
[Means of claim 6]
According to the injector of the sixth aspect, a plurality of columnar bodies are provided radially between the axial force applying surface of the retaining nut and the axial force receiving surface of the nozzle body.
As a result, the radial load points can be widened, the load at the load points can be reduced, and the radial bias can be eliminated, so it is easier to secure a margin for the upper limit of the tightening torque of the retaining nut. In addition, the structure can be simplified and made compact.
本発明の最良の実施形態を、図に示す実施例1とともに説明する。 The best mode of the present invention will be described together with Example 1 shown in the drawings.
〔実施例1の構成〕
図1は、本発明の実施例1におけるインジェクタの全体構成断面図であり、図2は、図1に示すインジェクタの要部を示す拡大断面図である。
インジェクタ1は噴射弁本体2と、噴射弁本体2の後端に装着した電磁弁3と、先端に締結した燃料の噴射ノズル4とからなる。電磁弁3は、図示しないエンジン制御装置(ECU)から送出される制御信号により制御される。なお、以下の説明では、インジェクタの噴射ノズル側を一端側または先端側、電磁弁側を他端側または後端側という。
[Configuration of Example 1]
FIG. 1 is an overall cross-sectional view of the injector according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of the injector shown in FIG.
The
噴射弁本体2は、棒状を呈し、軸心に貫通したシリンダ21が設けられるとともに、シリンダ21に並行して高圧燃料通路22、および低圧燃料通路23が設けられ、高圧燃料通路22に高圧燃料を供給する筒状のインレット部26を備えた弁ボディ20と、弁ボディ20のシリンダ21の内部に収容され、後記するニードル42の閉弁方向に付勢力を伝達する制御ピストン41と制御ピストン41の付勢力の大きさを制御する圧力制御室40等からなる。弁ボディ20の後端には、円筒状の電磁弁設置室10が設けられ、電磁弁設置室10には電磁弁3が装着されてリテーニングナット24により締結されている。また、弁ボディ20の先端には、噴射ノズル4が、リテーニングナット25により締結されている。
The injection valve
電磁弁3は、電磁弁設置室10の後端部に設置された電磁ソレノイド30、および電磁弁設置室10の先端部に設置された開閉弁機構50からなる。開閉弁機構50は、可動子5と、可動子5を保持する可動子ホルダ6とを有する。可動子ホルダ6の先端部(電磁弁設置室10の先端部)はやや小径のプレート室70となっており、略円盤状のオリフィスプレート7が収容されている。
The
電磁ソレノイド30は、強磁性材製で後端が鍔状の円筒の外周に、複合磁性材を積層した磁気コアを配し、磁気コアの外周を強磁性材製外筒で包囲し、磁気コア内に電磁コイル35を配設した構造を有する。電磁ソレノイド30の先端面は、可動子5を吸引する吸引面となっており、鍔状の円筒の先端部は、可動子5が当接するストッパー面となっている。
The
可動子5は、平板部およびシャフト部を有し、平板部は、その上面が略平面であり、電磁ソレノイド30の先端面に吸着される吸着面となっており、可動子室60内に配設されている。シャフト部は円柱状を呈し、可動子ホルダ6の中心穴に摺動自在に嵌め込まれている。可動子ホルダ6は、電磁弁設置室10の内周に螺合され、締結軸力を生じ、オリフィスプレート7をプレート室70の端面に接合させている。
The
シャフト部の先端面の中心には、円筒部および円錐部からなる弁体室77が設けられ、弁体室77には窒化珪素製のボール弁78が収容されている。ボール弁78は上面が球状であるが、下面はオリフィスプレート7の上面の出口オリフィス73を塞ぐシール平面状となっている。可動子5は、電磁ソレノイド30の軸心内に配されたばね36で先端方向(閉弁方向)に付勢され、電磁コイル35で生じた磁力により後端方向(開弁方向)に吸引されて先後端方向(図中上下)に変位する。
A valve body chamber 77 composed of a cylindrical portion and a conical portion is provided at the center of the front end surface of the shaft portion, and a
オリフィスプレート7は、その外周端面の一部に切欠きを有する略円形の円盤であり、その先端面には、その中心に円錐形状の凹所が形成され、圧力制御室40を形成し、この中心の後端側に出口オリフィス73が設けられている。
The orifice plate 7 is a substantially circular disk having a notch in a part of its outer peripheral end surface. A conical recess is formed at the center of the tip surface to form a
インレット部26の内部には、高圧燃料流入路11が設けられ、高圧燃料通路22、28に分岐して連通する。高圧燃料通路22はノズルボディ48に設けられた傾斜する高圧燃料流路46を経由してノズル室45Cと連通し、噴射のための高圧燃料を供給すると共に、供給された高圧燃料がニードル42の受圧面に作用し、開弁方向に付勢力を発生させている。また、高圧燃料通路28は、オリフィスプレート7に設けられた入口オリフィス74と連通し、圧力制御室40の回復圧力を制御している。
A high-pressure
また、アウトレット部を構成するドレンパイプ31は、低圧燃料通路23と連通するプレート室70および可動子室60を経て電磁弁3の略中心部に配設されたばね室36Aを経由して流れる余剰燃料を図示しないドレンタンクへ戻すためのものであり、圧力制御室40に設けられた出口オリフィス73から流出路13を経由して流出する制御用燃料と、低圧燃料通路23を経由して流れるニードル42の摺動部からリークして噴射されなかった余剰燃料とをまとめて外部に排出する。
In addition, the
弁ボディ20の中心には、シリンダ21が貫通している。シリンダ21は、制御ピストン41を収容している。制御ピストン41は、シリンダ21内を摺動可能とするクリアランスシール型の摺動部41Aと、摺動部を有しない円筒形の移動可能なプレッシャピン部41Bからなり、プレッシャピン部41Bの先端は法線方向に当接可能な球状接合面を有して、常に、ニードル42の後端と当接している。また、制御ピストン41の後端は円錐台形状等を有して圧力制御室40に臨み、圧力制御室40に供給される高圧燃料の圧力を受けて閉弁方向の付勢力を発生させている。
A
また、弁ボディ20の先端領域において、その中心部には、シリンダ21の内径より径大のばね室44Aが設けられ、ばね室44Aには、ばね44がばね受座44Bと環状内径部を有する環状部材44Cとの間に介装され、環状部材44Cを介して常にニードル42を先端方向(閉弁方向)に付勢している。よって、シリンダ21内においては、圧力制御室40は、ばね室44Aと、ばね室44Aの先端側の環状部材44Cとニードル42の後端面とで囲まれる空間部まで連通することとなり、圧力制御室40の制御圧(背圧)は均等にニードル42の後端面に作用できる構成となっている。また、弁ボディ20の先端領域の外周部には、弁ボディ20の先端面にノズルボディ48をリテーニングナット25によって締結させるためのねじ16が形成されている。
Further, in the distal end region of the
噴射ノズル4は大径部のノズルボディ48および小径部のノズル49を有する二段筒型形状であり、ノズルボディ48の中心に、ニードル42を収容するニードル穴45が形成され、ニードル42を摺動可能とするクリアランスシール型のニードル摺動部45Aと摺動部を有しない高圧燃料の通路となるニードル燃料通路部45Bとを構成する。また、ニードル燃料通路部45Bの上流側のニードル穴45の中間位置には径大の大容積を有するノズル室45Cが、傾斜する高圧燃料流路46と交差して設けられている。
The
また、ニードル燃料通路部45Bの下流側にはニードル穴45の先端を塞ぐ、適度に薄肉のテーパ構造を有するノズル先端室49Aが構成され、ノズル先端室49Aには1個もしくは複数個適切な数の噴孔43が適切な位置に設けられ、高圧燃料を噴霧する。そして、このノズルボディ48が弁ボディ20の先端にリテーニングナット25によって締結されて、インジェクタ1を構成する。ここで、本発明による本実施例では、ノズルボディ48の軸力受圧面48Aとリテーニングナット25の軸力付与面25Aとの間に複数個の球体18を介装させて締結することを特徴としている。以下に、この構成を図2を参照して詳しく説明する。
Further, a
図2に示すように、噴射ノズル4は大径部のノズルボディ48および小径部のノズル49を有する二段筒型形状であり、大径部と小径部とによって形成される段差部には円環状の平坦な平面である軸力受圧面48Aが形成される。一方、リテーニングナット25はこの円環状の平坦な軸力受圧面48Aと対をなす円環状の平坦な平面を形成する軸力付与面25Aを有して3段に径差をもつところの先端が小径で、後端が大径となる異径の段差形状を有する円筒形状を備えている。
As shown in FIG. 2, the
3段のリテーニングナット25の後端大径部25Bには、弁ボディ20の先端外周部に形成されたねじ16とねじ機構を構成するめねじ17が内周側の所定の深さまで加工され、また、先端小径部25Dには、噴射ノズル4のノズル49を挿着して、ノズルボディ48に形成される軸力受圧面48Aに当接可能な軸力付与面25Aを形成する内径部を有し、外径部にはねじ機構の締付トルクを印加可能なように、6角形状もしくは2面取り形状を備えている。そして、中間の中径部25Cには、ノズルボディ48の外周と適度な嵌着してノズルボディ48と弁ボディ20の軸心を一致させるようにその内径形状が決められている。なお、ノズルボディ48と弁ボディ20の軸心を一致させるには、ノックピン方式を使用してもよい。
In the rear end
そして、リテーニングナット25の軸力付与面25Aに予め複数個の球体18を円環状に配置して、噴射ノズル4のノズル49の小径部をガイドとなして挿着し、これをさらに弁ボディ20にねじ締めして取付ける。このとき、リテーニングナット25の6角頭に印加する締付トルクは、軸力受圧面48Aと軸力付与面25Aとの間に球体18を介装させたことにより摩擦力が大幅に低減して小さなトルクで所定のシール圧を確保することができ、また、摩擦力の変動も小さくなるため、トルクのバラツキを小さくすることができる。なお、介装させる複数個の球体18は、少なくとも3個以上であって、球体18の大きさ(直径)によって決まる所定個数が好適である。また、複数個の球体18には、予め潤滑剤を付着して配設されてもよい。
A plurality of
〔実施例1の作用〕
そして、このような構成になるインジェクタ1の作動は、ニードル42が、圧力制御室40の制御圧による閉弁方向の付勢力、およびばね44のばね荷重による先端方向(閉弁方向)への付勢力と、噴射ノズル4内のノズル室45Cの燃料圧によりニードル42に加わる後端方向(開弁方向)への付勢力とのバランスで先後端方向に移動(図中上下)し、噴孔43を開閉する。
[Operation of Example 1]
The operation of the
つまり、電磁ソレノイド30へ通電されると、可動子5は電磁力により吸引されて後端方向に移動し、そして、可動子5に連動してボール弁78は上位に変位し、出口オリフィス73が開放されて低圧燃料の流出路13に連通するため、圧力制御室40内の圧力は略瞬時に低圧となり、この圧力は即ばね室44Aに作用し、ニードル42に作用する付勢力バランスが崩れ、ニードル42は制御ピストン41と共に後端方向へ移動し、噴孔43を開放するとともに、ノズル室45Cからの高圧燃料が噴孔43から噴霧する。このとき、出口オリフィス73のオリフィス径より径小の入口オリフィス74は高圧燃料を供給させながら圧力制御室40の圧力回復を開始し、この圧力回復パターンが燃料噴射の噴射率プロフィールを決めることとなる。
That is, when the
そして、電磁ソレノイド30の通電がオフされると、可動子5がばね36の付勢力で先端方向に移動し、ボール弁78が出口オリフィス73を塞ぎ、入口オリフィス74から高圧燃料圧が圧力制御室40に作用し、この圧力は即ばね室44Aに伝わりニードル42は制御ピストン41と共に先端方向に移動し、噴孔43を塞いで、燃料の噴射は終了する。そして、噴射に使用されなかった余剰の燃料は低圧燃料通路23を経由して、出口オリフィス73から流出する制御用燃料と共にドレンパイプ31から排出される。このとき、弁ボディ20とノズルボディ48との間のシール性は高く保持されているので、シール面から低圧通路側への漏れは殆ど生じない。
When the energization of the
〔実施例1の効果〕
本実施例では、ノズルボディと弁ボディとを軸方向に螺合して締結するリテーニングナットの軸力付与面25Aとノズルボディの軸力受圧面48Aとの間に、複数個の球体18を介装させて締結する構成としたので、リテーニングナット25の締付けの摩擦力が低減でき、小さな締付トルクで十分な軸力を発生することが可能となる(軸力発生効率の向上)。また、摩擦力の低減によりノズルボディ48に作用する捩じりモーメントも低下し、ニードル42等の高精密の摺動部構造の変形に伴う偏磨耗が抑制される(捩じり変形の低減効果)。さらに、摩擦力のバラツキも低下するので、締付トルクのバラツキを低下でき、リテーニングナット締付の締付トルク上限値に対する余裕度が確保でき、結果、ノズルボディ48と弁ボディ20との間の高圧シール性に対する余裕度が向上できる(バラツキ低下による余裕度向上効果)。また、球体に潤滑剤を付着して適用することにより、さらに摩擦力を低下でき、高圧シール性に対する余裕度がさらに向上できる。
[Effect of Example 1]
In the present embodiment, a plurality of
〔実施例2の構成〕
本発明の実施例2を図3に示す。図3は、実施例2におけるインジェクタの要部を示す拡大断面図である。実施例1と実質的に同一構成部分に同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
[Configuration of Example 2]
A second embodiment of the present invention is shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the main part of the injector in the second embodiment. Components that are substantially the same as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
実施例1のインジェクタ1では、リテーニングナット25の段差部の円環状の平坦な平面となる軸力付与面25Aとノズルボディ48の段差部の円環状の平坦な平面となる軸力受圧面48Aとの間に複数個の球体18を介装させて締結したが、これに限ることなく、軸力付与面25Aないし軸力受圧面48Aのいずれか一方に、周方向に連続する円環状の溝構造を設けたものである。
In the
図3に示す本実施例では、リテーニングナット25の先端小径部25Dに設けられた円環状の軸力付与面25Aの略円環中央に周方向に連続する溝19を備えている。溝19の断面形状は広角の頂角をもつV字形の三角形状であり、この溝19で保持する球体18の外周面と少なくとも2点で接触し、周方向に球体18が転がり接触して移動しても、溝構造の軌道を外れない程度の頂角を有している。また、溝深さは、球体18を2点接触支持したときに球体18の他端側、つまり、上方側が少なくとも軸力付与面25Aよりも突出し、逆に、球体18の一端側、つまり下方側が少なくとも球体18の球面位置より下回った下方位置を確保する深さとなっている。
In the present embodiment shown in FIG. 3, a
本実施例が実施例1と異なるのは主にこのことのみで、他の構成は変わるところはない。従って、実施例1での組付けと同様に、この溝19に複数個の球体18を配設して、ノズルボディ48を挿着してのち弁ボディ20に組付け、インジェクタ1を構成する。なお、この溝構造は、断面形状が三角形状に限ることなく円弧形状または半楕円形状であってもよく、上記するように溝19に配設した球体18がころがり接触をなすように、2点または線接触を有する断面形状であればこれ以外の形状であっても構わない。また、使用する球体18の大きさならびに軸力付与面25Aの荷重負荷に連動して、2列の溝構造を形成しても構わない。
This is the main difference between the present embodiment and the first embodiment, and other configurations are not changed. Accordingly, similarly to the assembly in the first embodiment, a plurality of
これにより、少なくともリテーニングナット25側の溝19に球体18は案内されて、同心円上に整列できるので、球体18が偏在してリテーニングナット25が片寄ることなく均一の締結が可能となって締付トルクのバラツキをより低減できる。また、より多数の球体18で締付荷重を負荷するので、リテーニングナット締付の締付トルク上限値に対する余裕度が確保し易くなる。さらに、球体18は滑ることなくころがって移動できるので、摩擦係数がより低下でき、よって、リテーニングナット締付の締付トルク上限値に対する余裕度が確保し易くなる。
Accordingly, the
〔実施例3の構成〕
本発明の実施例3を図4に示す。図4は、実施例3におけるインジェクタの要部を示す拡大断面図である。実施例1と実質的に同一構成部分に同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
[Configuration of Example 3]
A third embodiment of the present invention is shown in FIG. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing the main part of the injector in the third embodiment. Components that are substantially the same as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
実施例1のインジェクタ1では、リテーニングナット25の段差部の円環状の平坦な平面となる軸力付与面25Aとノズルボディ48の段差部の円環状の平坦な平面となる軸力受圧面48Aとの間に複数個の球体18を介装させて締結したが、これに限ることなく、球体18に代わり柱状体(ニードル)15を複数個放射状に配置させたものである。
In the
図3に示す本実施例では、リテーニングナット25の段差部の円環状の平坦な平面となる軸力付与面25Aとノズルボディ48の段差部の円環状の平坦な平面となる軸力受圧面48Aとの間に複数個の柱状体15を放射状に配設して、これを介装させて締結している。柱状体15はその直径に比べ長さが十分長く、一般にニードルと呼ばれる柱状体であり、円環状の軸力付与面25Aまたは軸力受圧面48Aのいずれか幅の小さい円環幅と略同等の長さを有している。複数個の柱状体15をリテーニングナット25の軸力付与面25Aに周方向に等間隔で放射状に配設したのち、実施例1と同様に、ノズルボディ48を挿着して弁ボディ20に組付け、インジェクタ1を構成している。本実施例が実施例1と異なるのは主にこのことのみで、他の構成は変わるところはない。
In the present embodiment shown in FIG. 3, the axial
従って、柱状体15を介装する組付けは、柱状体15の長さを長くすることができるので、円環状の軸力付与面25Aおよび軸力受圧面48Aの内側から外側まで全幅を線接触にて配設することが可能となり、荷重面圧を低下させるとともに荷重点の偏りを防止し、周方向に容易にころがって摩擦力の低減を図ることができる。
Therefore, since the assembly of the
さらに、球体18とは異なって荷重点の偏りが生じないように案内としての溝構造や、また、荷重面圧を低下させるために溝構造の複列化の必要がなく、また、柱状体15の小径化の自由度が大きいので構造が簡素化でき、コンパクトにすることが可能である。
Further, unlike the
〔変形例〕
実施例1のインジェクタでは、圧力制御室は、燃料を高圧状態で蓄圧するコモンレールと連通させる場合の例について本発明の説明をしたが、これに限ることなく、燃料を圧力制御室の圧力よりも高圧に増圧してノズル室に供給する増圧機構を介在させたインジェクタにおいても、また、圧力制御室とコモンレールとが連通しない構成のインジェクタにおいても、いずれの場合においても、本発明は採用でき、同様な効果を得ることができる。
また、実施例1のインジェクタでは、圧力制御室の圧力制御を、電磁弁の開閉によって調整しているが、これに限らず、例えば、ピエゾ型アクチュエータの駆動力によって開閉する開閉手段であってもよい。
[Modification]
In the injector according to the first embodiment, the present invention has been described with respect to an example in which the pressure control chamber communicates with a common rail that accumulates fuel in a high-pressure state. The present invention can be adopted in any case, even in the case of an injector that has a pressure-increasing mechanism for increasing the pressure to a high pressure and supplying it to the nozzle chamber, or in an injector that does not communicate with the pressure control chamber and the common rail. Similar effects can be obtained.
In the injector according to the first embodiment, the pressure control in the pressure control chamber is adjusted by opening and closing the electromagnetic valve. However, the present invention is not limited to this. For example, an opening / closing means that opens and closes by the driving force of a piezoelectric actuator may be used. Good.
1 インジェクタ
2 噴射弁本体
3 電磁弁(開閉手段)
4 噴射ノズル
15 柱状体
18 球体
19 溝(溝構造)
20 弁ボディ
21 シリンダ
22、28 高圧燃料通路
23 低圧燃料通路
25 リテーニングナット
25A 軸力付与面
30 電磁ソレノイド
36、44 ばね
40 圧力制御室
41 制御ピストン
42 ニードル
43 噴孔
45 ニードル穴
45C ノズル室
48 ノズルボディ
48A 軸力受圧面
49 ノズル
1
4
20
Claims (6)
前記ニードルの反噴孔側に設けられ、前記ニードルに対し開弁あるいは閉弁方向に連動変位する制御ピストンを収容し、前記制御ピストンを先端方向に付勢する制御圧力を発生させる圧力制御室と、前記圧力制御室と低圧通路との連通を開閉する開閉手段と、を収容する弁ボディと、
前記ノズルボディと前記弁ボディとを軸方向に螺合して締結するリテーニングナットと、
を有するインジェクタにおいて、
前記リテーニングナットの軸力付与面と前記ノズルボディの軸力受圧面との間に、複数個の球体を設けることを特徴とするインジェクタ。 A nozzle hole provided at the tip for ejecting fuel, a needle that is slidably disposed inside and opens and closes the nozzle hole, applies pressure to the needle in a valve opening or closing direction, and opens the needle. A nozzle body that forms a nozzle chamber through which fuel flows in and out so as to supply fuel to the nozzle hole at the time of valve; and
A pressure control chamber that is provided on the side opposite to the injection hole of the needle, accommodates a control piston that moves in conjunction with the needle in the valve opening or closing direction, and generates a control pressure that biases the control piston in the distal direction; An opening and closing means for opening and closing the communication between the pressure control chamber and the low pressure passage;
A retaining nut for axially screwing and fastening the nozzle body and the valve body;
In an injector having
An injector comprising a plurality of spheres between an axial force applying surface of the retaining nut and an axial force receiving surface of the nozzle body.
前記リテーニングナットの軸力付与面と前記ノズルボディの軸力受圧面のいずれか一方に、周方向に連続する円環状の溝構造を備えることを特徴とするインジェクタ。 The injector according to claim 1, wherein
An injector having an annular groove structure continuous in a circumferential direction on one of an axial force applying surface of the retaining nut and an axial force receiving surface of the nozzle body.
前記溝構造は、少なくとも1列以上の円環状の溝を備えることを特徴とするインジェクタ。 Injector according to claim 1 or 2,
The said groove | channel structure is provided with the annular groove | channel of at least 1 row or more, The injector characterized by the above-mentioned.
前記溝構造は、前記溝構造の断面形状が円弧形状または半楕円形状もしくは三角形状であって、前記球体ところがり接触をなすように点または線接触を有する形状であることを特徴とするインジェクタ。 The injector according to any one of claims 1 to 3,
The groove structure has an arc shape, a semi-elliptical shape, or a triangular shape, and has a shape having a point or line contact so as to make the spherical point contact.
前記球体は、潤滑剤を付着して備えられることを特徴とするインジェクタ。 Injector according to any one of claims 1 to 4,
The sphere is provided with a lubricant attached thereto.
前記リテーニングナットの軸力付与面と前記ノズルボディの軸力受圧面との間に、複数個の柱状体を放射状に設けることを特徴とするインジェクタ。 The injector according to claim 1, wherein
An injector, wherein a plurality of columnar bodies are provided radially between an axial force applying surface of the retaining nut and an axial force receiving surface of the nozzle body.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011122464A (en) * | 2009-12-08 | 2011-06-23 | Denso Corp | Fuel injection valve |
Citations (2)
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JPH01295091A (en) * | 1988-05-20 | 1989-11-28 | Sanko Kogyo Kk | Tube fitting |
JP2002242796A (en) * | 2001-02-14 | 2002-08-28 | Denso Corp | Fuel injection nozzle |
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2007
- 2007-03-02 JP JP2007053046A patent/JP2008215170A/en active Pending
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