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JP4893709B2 - Fuel injection valve for internal combustion engine - Google Patents
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Description

本発明は、内燃機関の燃料噴射弁に関する。   The present invention relates to a fuel injection valve for an internal combustion engine.

内燃機関の燃料噴射弁であって、インジェクションノズルと、該インジェクションノズルの一端に形成された噴孔と、該噴孔に連通する半球形状のサック室と、該サック室の上流側に連続された接頭円錐形状のシート部と、インジェクションノズルの軸線方向に移動可能でシート部と当接するニードル弁とを有し、噴孔の中心軸線とサック室の中心軸線とが一致している場合に噴孔から燃料噴霧が所望の方向に噴射されるようになっている内燃機関の燃料噴射弁は一般的に知られている。   A fuel injection valve for an internal combustion engine, the injection nozzle, an injection hole formed at one end of the injection nozzle, a hemispherical sac chamber communicating with the injection hole, and an upstream side of the sac chamber When the front conical seat portion and the needle valve that is movable in the axial direction of the injection nozzle and abuts against the seat portion, the central axis of the injection hole coincides with the central axis of the sac chamber, the injection hole In general, a fuel injection valve for an internal combustion engine in which fuel spray is injected in a desired direction is generally known.

このような燃料噴射弁においては、ニードル弁を軸線方向に移動させてシート部との当接が解除されると、噴孔入口の周囲へは、サック室の壁面に沿ってほぼ同じ流速の燃料が流入するために、噴孔内において粘性による燃料同士の摩擦がほとんどなく、噴孔出口から比較的高速で燃料噴霧を噴射することができる。   In such a fuel injection valve, when the needle valve is moved in the axial direction and the contact with the seat portion is released, the fuel having the substantially same flow velocity along the wall surface of the sac chamber is provided around the nozzle hole inlet. Therefore, there is almost no friction between the fuels due to viscosity in the nozzle hole, and fuel spray can be injected at a relatively high speed from the nozzle hole outlet.

特開2000−205088号公報JP 2000-205088 A

ところで、上記のような燃料噴射弁においては、噴孔とサック室とは燃料噴射弁のインジェクションノズルに形成され、また、噴孔とサック室とのそれぞれの中心軸線が一致するように機械加工により精度良く形成される。   By the way, in the fuel injection valve as described above, the injection hole and the sac chamber are formed in the injection nozzle of the fuel injection valve, and the center axis of each of the injection hole and the sac chamber is machined so as to coincide with each other. It is formed with high accuracy.

しかしながら、どのような機械加工においても多少なりとも製造バラツキを有し、噴孔とサック室とのそれぞれの中心軸線が一致せずに位置ズレを起こした状態で噴孔とサック室とが形成される場合がある。このような位置ズレは、噴孔内の燃料の流速バランスに影響を及ぼし、このことは噴孔からの燃料噴霧の噴射方向を予期してない方向にもたらしてしまう、すなわち噴孔からの燃料噴霧の噴射方向にバラツキが生じる場合がある。   However, there is some manufacturing variation in any machining process, and the nozzle hole and the sac chamber are formed in a state in which the central axes of the nozzle hole and the sac chamber do not coincide with each other and the position is shifted. There is a case. Such misalignment affects the fuel flow rate balance in the nozzle hole, which leads to an unexpected direction of fuel spray injection from the nozzle hole, that is, fuel spray from the nozzle hole. There may be variations in the injection direction.

このような噴孔とサック室とのそれぞれの中心軸線の位置ズレに起因する燃料噴霧の噴射方向のバラツキを補正する一手段としては、サック室の中心軸線に対してニードル弁の中心軸線を偏心させて、噴孔に流れ込む燃料の噴孔周囲の流量バランスを制御することにより噴孔内の燃料の流速を均等化を図り燃料噴霧の噴射方向のバラツキを補正することが考えられる。具体的には、特許文献1に開示されているようなサック室の中心軸線に対してニードル弁の中心軸線を偏心させることが可能な機構を燃料噴射弁に設けて、噴孔とサック室とのそれぞれの中心軸線の位置ズレ量に基づいてサック室の中心軸線に対するニードル弁の中心軸線の偏心量を決定して、該偏心量にてニードル弁を偏心させることにより、噴孔に流れ込む燃料の噴孔周囲の流量バランスを最適に制御し噴孔内の燃料の流速を均等化して、噴孔からの燃料噴霧を所望の方向に噴射させることが考えられる。   As one means for correcting the variation in the injection direction of the fuel spray caused by the misalignment of the central axis between the nozzle hole and the sac chamber, the central axis of the needle valve is eccentric with respect to the central axis of the sac chamber. Thus, it is conceivable to control the flow rate balance around the injection hole of the fuel flowing into the injection hole, thereby equalizing the flow velocity of the fuel in the injection hole and correcting the variation in the injection direction of the fuel spray. Specifically, the fuel injection valve is provided with a mechanism capable of decentering the center axis of the needle valve with respect to the center axis of the sac chamber as disclosed in Patent Document 1, and the injection hole, the sac chamber, The amount of eccentricity of the center axis of the needle valve with respect to the center axis of the sac chamber is determined based on the amount of misalignment of each center axis, and by decentering the needle valve with the amount of eccentricity, the amount of fuel flowing into the nozzle hole is determined. It is conceivable to optimally control the flow rate balance around the nozzle hole, equalize the flow rate of the fuel in the nozzle hole, and inject fuel spray from the nozzle hole in a desired direction.

しかしながら、このようなサック室の中心軸線に対してニードル弁の中心軸線を偏心させることにより燃料噴霧の噴射方向のバラツキを補正する場合においては、サック室の中心軸線に対するニードル弁の中心軸線の偏心を制御しうる機構を燃料噴射弁に設けることが必要となり、このことは燃料噴射弁の構造を非常に複雑なものとし、製造コストの点においても好適なものではない。   However, in the case where the variation in the injection direction of the fuel spray is corrected by decentering the center axis of the needle valve with respect to the center axis of the sac chamber, the center axis of the needle valve is decentered with respect to the center axis of the sac chamber. It is necessary to provide a mechanism capable of controlling the fuel injection valve, which makes the structure of the fuel injection valve very complicated, and is not preferable in terms of manufacturing cost.

本発明は上記課題に鑑み、噴孔とサック室とのそれぞれの中心軸線が一致せずに位置ズレを起こした状態で噴孔とサック室とが形成された場合においても、燃料噴射弁の構造を複雑なものとすることなく、噴孔に流れ込む燃料の噴孔周囲の流量バランスを最適に制御することでき、噴孔内の燃料の流速を均等化して噴孔からの燃料噴霧を所望の方向に噴射させることが可能な燃料噴射弁を提供することを目的とする。   In view of the above-described problems, the present invention provides a structure of a fuel injection valve even when the nozzle hole and the sac chamber are formed in a state in which the central axes of the nozzle hole and the sac chamber do not coincide with each other and are displaced. The flow rate balance around the nozzle hole of the fuel flowing into the nozzle hole can be optimally controlled without complicating the flow rate, and the fuel flow from the nozzle hole can be equalized and the fuel spray from the nozzle hole in the desired direction. It aims at providing the fuel injection valve which can be made to inject.

請求項1に記載の発明によれば、内燃機関の燃料噴射弁であって、インジェクションノズルと、該インジェクションノズルの一端に形成された噴孔と、該噴孔に連通する半球形状のサック室と、該サック室の上流側に連続された接頭円錐形状のシート部と、前記インジェクションノズルの軸線方向に移動可能で前記シート部と当接するニードル弁とを有し、前記噴孔の中心軸線と前記サック室の中心軸線とが一致している場合に前記噴孔から燃料噴霧が所望の方向に噴射されるようになっている内燃機関の燃料噴射弁において、
前記ニードル弁は、前記インジェクションノズル内を摺動し前記ニードル弁を案内するガイド部であって、前記サック室内に燃料を流入させる少なくとも二つの燃料通路口を有するガイド部を備え、前記噴孔の中心軸線と前記サック室の中心軸線とが位置ズレしている場合には、前記噴孔の中心軸線と前記サック室の中心軸線との位置ズレ量に基づいて前記少なくとも二つの燃料通路口のそれぞれの燃料通路断面積を変更して、前記噴孔から燃料噴霧が前記所望の方向に噴射されるようにする、ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射弁が提供される。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a fuel injection valve for an internal combustion engine, an injection nozzle, an injection hole formed at one end of the injection nozzle, and a hemispherical sac chamber communicating with the injection hole. A pre-conical seat portion continuous upstream of the sac chamber, and a needle valve that is movable in the axial direction of the injection nozzle and abuts against the seat portion, the central axis of the nozzle hole and the In a fuel injection valve for an internal combustion engine in which fuel spray is injected in a desired direction from the nozzle hole when the central axis of the sac chamber is coincident,
The needle valve is a guide portion that slides inside the injection nozzle and guides the needle valve, and includes a guide portion that has at least two fuel passage ports for allowing fuel to flow into the sac chamber, When the center axis and the center axis of the sac chamber are misaligned, each of the at least two fuel passage ports is based on the amount of misalignment between the center axis of the nozzle hole and the center axis of the sac chamber A fuel injection valve for an internal combustion engine is provided in which the fuel passage cross-sectional area is changed so that fuel spray is injected from the injection hole in the desired direction.

すなわち、請求項1に記載の発明では、噴孔の中心軸線とサック室の中心軸線とが一致している場合に噴孔から燃料噴霧が所望の方向に噴射されるようになっている内燃機関の燃料噴射弁において、噴孔の中心軸線とサック室の中心軸線とが位置ズレしている場合には、噴孔の中心軸線とサック室の中心軸線との位置ズレ量に基づいて、ニードル弁のガイド部に設けられている燃料通路口の燃料通路断面積を変更するようにすることで、噴孔に流れ込む燃料の噴孔周囲の流量バランスを最適に制御することができ、これより、噴孔内の燃料の流速を均等化して噴孔からの燃料噴霧を所望の方向に噴射させることを可能とする。このような噴孔とサック室とのそれぞれの中心軸線の位置ズレに起因する燃料噴霧の噴射方向のバラツキの補正によれば、噴孔とサック室とのそれぞれの中心軸線が一致せずに位置ズレを起こした状態で噴孔とサック室とが形成された場合においても、燃料噴射弁の構造を複雑なものとすることなく、噴孔に流れ込む燃料の噴孔周囲の流量バランスを最適に制御することができ、噴孔内の燃料の流速を均等化して噴孔からの燃料噴霧を所望の方向に噴射させることが可能となる。   That is, according to the first aspect of the present invention, when the central axis of the injection hole coincides with the central axis of the sac chamber, the fuel spray is injected from the injection hole in a desired direction. When the center axis of the nozzle hole and the center axis of the sac chamber are misaligned, the needle valve is based on the amount of misalignment between the center axis of the nozzle hole and the center axis of the sac chamber. By changing the fuel passage cross-sectional area of the fuel passage opening provided in the guide portion of the fuel, it is possible to optimally control the flow rate balance around the injection hole of the fuel flowing into the injection hole. It is possible to equalize the flow rate of the fuel in the hole and to inject the fuel spray from the nozzle hole in a desired direction. According to the correction of the variation in the injection direction of the fuel spray caused by the misalignment between the central axes of the nozzle hole and the sac chamber, the central axes of the nozzle hole and the sac chamber are not aligned with each other. Even when the nozzle hole and sack chamber are formed in the state of misalignment, the flow rate balance around the nozzle hole of the fuel flowing into the nozzle hole is optimally controlled without complicating the structure of the fuel injection valve It is possible to equalize the flow rate of the fuel in the nozzle hole and to inject the fuel spray from the nozzle hole in a desired direction.

請求項2に記載の発明によれば、前記噴孔の中心軸線と前記サック室の中心軸線とが位置ズレしている場合には、前記サック室の中心軸線を基準として前記噴孔の中心軸線の位置ズレ方向側にある前記燃料通路口の燃料通路断面積は、前記サック室の中心軸線を基準として前記噴孔の中心軸線の位置ズレ方向に対して逆側にある前記燃料通路口の燃料通路断面積よりも大きくされる、ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射弁が提供される。   According to the second aspect of the present invention, when the center axis of the nozzle hole and the center axis of the sac chamber are misaligned, the center axis of the nozzle hole with respect to the center axis of the sack chamber The fuel passage cross-sectional area of the fuel passage port on the position shift direction side of the fuel passage port is the fuel at the fuel passage port on the opposite side to the position shift direction of the center axis line of the nozzle hole with respect to the center axis line of the sac chamber. 2. The fuel injection valve for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the fuel injection valve is made larger than a passage cross-sectional area.

各請求項に記載の発明によれば、噴孔の中心軸線とサック室の中心軸線とが一致している場合に噴孔から燃料噴霧が所望の方向に噴射されるようになっている内燃機関の燃料噴射弁において、噴孔とサック室とのそれぞれの中心軸線が一致せずに位置ズレを起こした状態で噴孔とサック室とが形成された場合においても、燃料噴射弁の構造を複雑なものとすることなく、噴孔に流れ込む燃料の噴孔周囲の流量バランスを最適に制御することができ、噴孔内の燃料の流速を均等化して噴孔からの燃料噴霧を所望の方向に噴射させることを可能とする共通の効果を奏する。   According to the invention described in each claim, an internal combustion engine in which fuel spray is injected in a desired direction from the nozzle hole when the central axis of the nozzle hole coincides with the central axis of the sac chamber. Even if the injection hole and the sac chamber are formed in a state where the central axes of the injection hole and the sac chamber do not coincide with each other and the position is shifted, the structure of the fuel injection valve is complicated. Therefore, it is possible to optimally control the flow rate balance around the nozzle hole of the fuel flowing into the nozzle hole, equalizing the flow velocity of the fuel in the nozzle hole and directing the fuel spray from the nozzle hole in a desired direction. There is a common effect that enables injection.

以下、添付図面を用いて本発明の燃料噴射弁について説明する。図1は本発明の燃料噴射弁の一実施形態の概略の断面図である。図1において、1はインジェクションノズル、2はインジェクションノズル1の一端に形成された噴孔、3は噴孔2に連通する半球形状のサック室、4はサック室3の上流側に連続された接頭円錐形状のシート部、5はインジェクションノズル1の軸線方向に移動可能でシート部4と当接するニードル弁、6は燃料供給通路、7はニードル弁5をその中心軸線を中心にインジェクションノズル1に対して回転せしめるための回転軸、8は回転軸7を回転させる回転機構部をそれぞれ示す。また、ニードル弁5は、インジェクションノズル1内を摺動しニードル弁5を案内するガイド部であって、サック室3内に燃料を流入させる少なくとも二つの燃料通路口を有するガイド部9を有する。   The fuel injection valve of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view of an embodiment of a fuel injection valve of the present invention. In FIG. 1, 1 is an injection nozzle, 2 is an injection hole formed at one end of the injection nozzle 1, 3 is a hemispherical sac chamber communicating with the injection hole 2, and 4 is a prefix continuous upstream of the sac chamber 3. A conical seat portion 5 is movable in the axial direction of the injection nozzle 1 and is in contact with the seat portion 4, 6 is a fuel supply passage, 7 is a needle valve 5 with respect to the injection nozzle 1 around its central axis. A rotating shaft 8 for rotating the rotating shaft 7 and a rotating mechanism 8 for rotating the rotating shaft 7 respectively. The needle valve 5 is a guide portion that slides in the injection nozzle 1 and guides the needle valve 5, and has a guide portion 9 that has at least two fuel passage ports for allowing fuel to flow into the sac chamber 3.

本実施形態における燃料噴射弁は、噴孔2の中心軸線とサック室3の中心軸線とが一致している場合に、噴孔2から燃料噴霧が所望の噴射方向すなわち噴孔2の中心軸線に一致する方向に燃料噴霧が噴射されるようになっている。そして、ニードル弁5を軸線方向に移動させてシート部4との当接が解除されると、噴孔入口の周囲へは、サック室3の壁面に沿ってほぼ同じ流速の燃料が流入するために、噴孔内において粘性による燃料同士の摩擦がほとんどなく、噴孔出口から比較的高速で燃料噴霧を噴射することができる。   In the fuel injection valve in the present embodiment, when the central axis of the injection hole 2 and the central axis of the sac chamber 3 coincide with each other, the fuel spray is directed from the injection hole 2 to a desired injection direction, that is, the central axis of the injection hole 2. The fuel spray is injected in the matching direction. Then, when the needle valve 5 is moved in the axial direction and the contact with the seat portion 4 is released, the fuel having substantially the same flow velocity flows along the wall surface of the sac chamber 3 around the nozzle hole inlet. In addition, there is almost no friction between the fuels due to viscosity in the nozzle hole, and the fuel spray can be injected at a relatively high speed from the nozzle hole outlet.

ところで、上記のような燃料噴射弁においては、噴孔2とサック室3とは燃料噴射弁のインジェクションノズル1に形成され、また、噴孔2とサック室3とのそれぞれの中心軸線が一致するように機械加工により精度良く形成される。   By the way, in the fuel injection valve as described above, the injection hole 2 and the sac chamber 3 are formed in the injection nozzle 1 of the fuel injection valve, and the central axes of the injection hole 2 and the sac chamber 3 coincide with each other. Thus, it is formed with high precision by machining.

しかしながら、どのような機械加工においても多少なりとも製造バラツキを有し、噴孔2とサック室3とのそれぞれの中心軸線が一致せずに位置ズレを起こした状態で噴孔2とサック室3とが形成される場合がある。このような位置ズレは、噴孔2内の燃料の流速バランスに影響を及ぼし、このことは噴孔2からの燃料噴霧の噴射方向を予期してない方向にもたらしてしまう、すなわち噴孔2からの燃料噴霧の噴射方向にバラツキが生じる場合がある。   However, there is some manufacturing variation in any machining process, and the nozzle hole 2 and the sac chamber 3 are in a state where the central axes of the nozzle hole 2 and the sac chamber 3 do not coincide with each other and are displaced. And may be formed. Such misalignment affects the flow velocity balance of the fuel in the nozzle hole 2, which leads to an unexpected direction of the fuel spray from the nozzle hole 2, that is, from the nozzle hole 2. There may be variations in the injection direction of the fuel spray.

図2は、噴孔2の中心軸線とサック室3の中心軸線とが一致しており噴孔2から所望の噴射方向にて燃料噴霧が噴射されている状態を示す模式図であり、また、図3は、噴孔2の中心軸線とサック室3の中心軸線とが位置ズレしており、噴孔2から所望の噴射方向に燃料噴霧が噴射されていない状態を示す模式図である。   FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which the central axis of the nozzle hole 2 coincides with the central axis of the sac chamber 3 and fuel spray is injected from the nozzle hole 2 in a desired injection direction. FIG. 3 is a schematic diagram showing a state in which the central axis of the nozzle hole 2 and the central axis of the sac chamber 3 are misaligned and fuel spray is not injected from the nozzle hole 2 in a desired injection direction.

図2に示されるように、噴孔2の中心軸線とサック室3の中心軸線とが一致している場合においては、シート部4からサック室3の壁面に沿う噴孔2までのサック室3の高さ方向における二つの距離a1、a2が等しくなる。それにより、サック室3に開口する噴孔2の入口周囲へは、サック室3の壁面に沿ってほぼ同じ流速の燃料が流入するために、噴孔2内において、粘性による燃料同士の摩擦がほとんどなく、噴孔出口からは比較的高速で燃料噴霧が噴射され、且つ、所望の燃料噴霧の噴射方向すなわち噴孔の中心軸線に一致する方向に燃料噴霧が噴射される。   As shown in FIG. 2, when the central axis of the nozzle hole 2 and the central axis of the sac chamber 3 coincide with each other, the sac chamber 3 from the seat portion 4 to the nozzle hole 2 along the wall surface of the sack chamber 3. The two distances a1 and a2 in the height direction are equal. As a result, fuel of almost the same flow velocity flows along the wall surface of the sac chamber 3 around the entrance of the nozzle hole 2 that opens to the sac chamber 3, so that friction between the fuels due to viscosity occurs in the nozzle hole 2. Almost no fuel spray is injected at a relatively high speed from the nozzle hole outlet, and the fuel spray is injected in a desired fuel spray injection direction, that is, a direction that coincides with the central axis of the nozzle hole.

しかしながら、図3に示されるように、噴孔2の中心軸線とサック室3の中心軸線とが位置ズレしている場合においては、シート部4からサック室3の壁面に沿う噴孔2までのサック室3の高さ方向における二つの距離b1、b2が異なるものとなる。それにより、噴孔内の燃料の流速バランスがくずれて、噴孔2内において、これら燃料同士の摩擦による大きなエネルギ損失が発生し、燃料噴射速度が低下するとともに、燃料噴霧は、所望の燃料噴霧の噴射方向すなわち噴孔2の中心軸線に一致する方向とは異なる方向に噴射される、すなわち、燃料噴霧の噴射方向にバラツキが生じることになる。   However, as shown in FIG. 3, when the center axis of the nozzle hole 2 and the center axis of the sac chamber 3 are misaligned, from the seat portion 4 to the nozzle hole 2 along the wall surface of the sack chamber 3. The two distances b1 and b2 in the height direction of the sac chamber 3 are different. Thereby, the flow velocity balance of the fuel in the nozzle hole is broken, and a large energy loss due to friction between these fuels occurs in the nozzle hole 2, the fuel injection speed is lowered, and the fuel spray is a desired fuel spray. Injection direction, that is, a direction different from the direction corresponding to the central axis of the nozzle hole 2, that is, the fuel spray injection direction varies.

このことに基づいて、本発明の内燃機関の燃料噴射弁おいては、噴孔2の中心軸線とサック室3の中心軸線とが位置ズレしている場合には、噴孔2の中心軸線とサック室3の中心軸線との位置ズレ量に基づいて、ニードル弁5のガイド部9に設けられている燃料通路口の燃料通路断面積を変更することで、噴孔2に流れ込む燃料の噴孔周囲の流量バランスを最適に制御し噴孔内の燃料の流速を均等化して、噴孔2とサック室3とのそれぞれの中心軸線の位置ズレに起因する燃料噴霧の噴射方向のバラツキを補正して、これより、噴孔2からの燃料噴霧を所望の方向に噴射させることを可能とする。   Based on this, in the fuel injection valve of the internal combustion engine of the present invention, when the center axis of the nozzle hole 2 and the center axis of the sac chamber 3 are misaligned, the center axis of the nozzle hole 2 An injection hole for fuel flowing into the injection hole 2 by changing the fuel passage cross-sectional area of the fuel passage opening provided in the guide portion 9 of the needle valve 5 based on the amount of positional deviation from the center axis of the sac chamber 3 Optimum control of the surrounding flow rate balance and equalization of the fuel flow velocity in the nozzle hole, and correction of variations in the fuel spray injection direction caused by the misalignment of the central axes of the nozzle hole 2 and the sac chamber 3 Thus, the fuel spray from the nozzle hole 2 can be injected in a desired direction.

より具体的には、噴孔2の中心軸線とサック室3の中心軸線とが位置ズレしている場合には、サック室3の中心軸線を基準として噴孔2の中心軸線の位置ズレ方向側にある燃料通路口の燃料通路断面積を、サック室3の中心軸線を基準として噴孔2の中心軸線の位置ズレ方向に対して逆側にある燃料通路口の燃料通路断面積よりも大きくすることで、噴孔2に流れ込む燃料の噴孔周囲の流量バランスを最適に制御し噴孔内の燃料の流速を均等化して、噴孔2とサック室3とのそれぞれの中心軸線の位置ズレに起因する燃料噴霧の噴射方向のバラツキを補正する。   More specifically, when the center axis of the nozzle hole 2 and the center axis of the sac chamber 3 are misaligned, the position of the center axis of the nozzle hole 2 in the position misalignment direction side with respect to the center axis of the sack chamber 3 The fuel passage cross-sectional area of the fuel passage port in the fuel passage port is made larger than the fuel passage cross-sectional area of the fuel passage port on the opposite side of the center axis of the nozzle hole 2 with respect to the direction of displacement of the center axis of the injection hole As a result, the flow rate balance around the injection hole of the fuel flowing into the injection hole 2 is optimally controlled, the flow velocity of the fuel in the injection hole is equalized, and the center axis lines of the injection hole 2 and the sack chamber 3 are displaced. The variation in the injection direction of the resulting fuel spray is corrected.

図4は、噴孔2の中心軸線とサック室3の中心軸線とが一致している場合に適用されるガイド部9の燃料通路口の一実施形態を示す図である。また、図5は、噴孔2の中心軸線とサック室3の中心軸線とが位置ズレしている場合に適用されるガイド部9の燃料通路口の一実施形態を示す図である。   FIG. 4 is a view showing an embodiment of the fuel passage port of the guide portion 9 that is applied when the center axis of the injection hole 2 and the center axis of the sac chamber 3 coincide with each other. FIG. 5 is a view showing an embodiment of the fuel passage port of the guide portion 9 applied when the center axis of the nozzle hole 2 and the center axis of the sac chamber 3 are misaligned.

図4に示されるように、本実施形態におけるニードル弁5のガイド部9には、4つの燃料通路口10a、10b、10c、10dがニードル弁5の中心軸線に対して対称に且つ周囲方向に等間隔に配設され、噴孔2の中心軸線とサック室3の中心軸線とが一致している場合には、4つの燃料通路口の燃料通路断面積は同一とされる。これにより、サック室3に開口する噴孔2の入口周囲へは、サック室3の壁面に沿ってほぼ同じ流速の燃料が流入するために、噴孔2内において、粘性による燃料同士の摩擦がほとんどなく、噴孔出口からは比較的高速で燃料噴霧が噴射され、且つ、所望の燃料噴霧の噴射方向すなわち噴孔2の中心軸線に一致する方向に燃料噴霧が噴射される。   As shown in FIG. 4, in the guide portion 9 of the needle valve 5 in the present embodiment, four fuel passage ports 10 a, 10 b, 10 c, and 10 d are symmetrical with respect to the central axis of the needle valve 5 and in the circumferential direction. When the central axis of the nozzle hole 2 and the central axis of the sac chamber 3 coincide with each other, the fuel passage cross-sectional areas of the four fuel passage openings are the same. As a result, since fuel of almost the same flow velocity flows along the wall surface of the sac chamber 3 around the entrance of the nozzle hole 2 that opens to the sac chamber 3, friction between the fuels due to viscosity occurs in the nozzle hole 2. Almost no fuel spray is injected at a relatively high speed from the nozzle hole outlet, and the fuel spray is injected in a desired fuel spray direction, that is, in a direction corresponding to the central axis of the nozzle hole 2.

一方、噴孔2の中心軸線とサック室3の中心軸線とが位置ズレしている場合には、図5に示されるように、サック室3の中心軸線を基準として噴孔2の中心軸線の位置ズレ方向側にある2つの燃料通路口10a、10bの燃料通路断面積を、サック室3の中心軸線を基準として噴孔2の中心軸線の位置ズレ方向に対して逆側にある2つの燃料通路口10c、10dの燃料通路断面積よりも大きくすることで、噴孔2に流れ込む燃料の噴孔周囲の流量バランスを最適に制御し噴孔内の燃料の流速を均等化することで、所望の燃料噴霧の噴射方向すなわち噴孔2の中心軸線に一致する方向に燃料噴霧が噴射されさることを可能とする。   On the other hand, when the center axis line of the nozzle hole 2 and the center axis line of the sac chamber 3 are misaligned, the center axis line of the nozzle hole 2 is determined with reference to the center axis line of the sack chamber 3 as shown in FIG. The two fuel passage cross-sectional areas of the two fuel passage ports 10a and 10b on the side of the positional deviation direction are set to the two fuels on the opposite side to the positional deviation direction of the central axis of the nozzle hole 2 with respect to the central axis of the sack chamber 3. By making it larger than the fuel passage cross-sectional area of the passage openings 10c and 10d, the flow rate balance around the injection hole of the fuel flowing into the injection hole 2 can be optimally controlled, and the flow rate of the fuel in the injection hole can be equalized. It is possible to inject the fuel spray in the injection direction of the fuel spray, that is, in the direction coinciding with the central axis of the nozzle hole 2.

また、上述したように、ガイド部9の燃料通路口の燃料通路断面積は、噴孔2の中心軸線とサック室3の中心軸線との位置ズレ量に基づいて変更されるものとする。尚、ガイド部9の各燃料通路口の燃料通路断面積は、該燃料通路断面積を噴孔2の中心軸線とサック室3の中心軸線との位置ズレ量から算出することができるマップであって評価試験などに基づいて予め準備されたマップに基づいて算出されるものとする。   Further, as described above, the fuel passage cross-sectional area of the fuel passage port of the guide portion 9 is changed based on the amount of displacement between the central axis of the nozzle hole 2 and the central axis of the sac chamber 3. The fuel passage cross-sectional area of each fuel passage opening of the guide portion 9 is a map in which the fuel passage cross-sectional area can be calculated from the amount of misalignment between the central axis of the nozzle hole 2 and the central axis of the sac chamber 3. It is calculated based on a map prepared in advance based on an evaluation test or the like.

尚、ニードル弁5のガイド部9に配設される燃料通路口の数量や形状は、図4及び図5に示されたような燃料通路口に限定されることはなく、噴孔2の中心軸線とサック室3の中心軸線とが位置ズレしている場合においても、噴孔内の燃料の流速を均等化することを可能とするような数量や形状であればよい。   In addition, the quantity and shape of the fuel passage port disposed in the guide portion 9 of the needle valve 5 are not limited to the fuel passage port as shown in FIGS. Even in the case where the axis and the center axis of the sac chamber 3 are misaligned, the number and shape may be any as long as the flow velocity of the fuel in the nozzle hole can be equalized.

以下に、本実施形態の燃料噴射弁のインジェクションノズル1とニードル弁5との製造組立工程の概略について説明する。図6は、本燃料噴射弁のインジェクションノズル1とニードル弁5との製造組立工程の一実施形態を示すフローチャートである。   Below, the outline of the manufacture assembly process of the injection nozzle 1 and the needle valve 5 of the fuel injection valve of this embodiment is demonstrated. FIG. 6 is a flowchart showing an embodiment of a manufacturing and assembling process of the injection nozzle 1 and the needle valve 5 of the fuel injection valve.

図6に示されるフローチャートにおいては、まず、ステップ101において、機械加工により製造されたインジェクションノズル1における噴孔2の中心軸線とサック室3の中心軸線との位置ズレ量が検査される。本実施形態においては、サック室3の中心軸線を基準とした噴孔2の中心軸線の位置ズレ量が検査される。   In the flowchart shown in FIG. 6, first, in step 101, the amount of positional deviation between the central axis of the injection hole 2 and the central axis of the sac chamber 3 in the injection nozzle 1 manufactured by machining is inspected. In the present embodiment, the displacement amount of the central axis of the nozzle hole 2 with respect to the central axis of the sac chamber 3 is inspected.

ステップ101に続くステップ102においては、噴孔内の燃料の流速を均等化するのに適したガイド部9の各燃料通路口の燃料通路断面積が、噴孔2の中心軸線とサック室3の中心軸線との位置ズレ量に基づいて算出される。具体的には、噴孔2の中心軸線とサック室3の中心軸線とが位置ズレしている場合においても、噴孔内の燃料の流速を均等化することを可能とするように、サック室3の中心軸線を基準として噴孔2の中心軸線の位置ズレ方向側にある燃料通路口の燃料通路断面積が、サック室3の中心軸線を基準として噴孔2の中心軸線の位置ズレ方向に対して逆側にある燃料通路口の燃料通路断面積よりも大きく設定される。本実施形態においては、ガイド部9の各燃料通路の燃料通路断面積は、該燃料通路断面積を噴孔2の中心軸線とサック室3の中心軸線との位置ズレ量から算出することができるマップであって評価試験などに基づいて予め準備されたマップを使用して算出されるものとする。   In step 102 subsequent to step 101, the fuel passage cross-sectional area of each fuel passage port of the guide portion 9 suitable for equalizing the flow velocity of the fuel in the nozzle hole is determined so that the center axis of the nozzle hole 2 and the sac chamber 3 Calculated based on the amount of positional deviation from the central axis. Specifically, even when the center axis of the nozzle hole 2 and the center axis of the sac chamber 3 are misaligned, the sac chamber is configured so that the flow velocity of the fuel in the nozzle hole can be equalized. 3, the fuel passage cross-sectional area of the fuel passage opening on the side of the displacement direction of the central axis of the nozzle hole 2 with respect to the central axis of the nozzle hole 2 is in the direction of the positional deviation of the central axis of the nozzle hole 2 with respect to the central axis of the sack chamber 3. On the other hand, it is set larger than the fuel passage cross-sectional area of the fuel passage port on the opposite side. In the present embodiment, the fuel passage cross-sectional area of each fuel passage of the guide portion 9 can be calculated from the amount of misalignment between the central axis of the nozzle hole 2 and the central axis of the sac chamber 3. It is assumed that the map is calculated using a map prepared in advance based on an evaluation test or the like.

そして、ステップ102に続くステップ103においては、ステップ102にて算出された適切な燃料通路断面積を有する各燃料通路口がニードル弁5のガイド部9に機械加工などにより形成される。   In step 103 subsequent to step 102, each fuel passage port having an appropriate fuel passage cross-sectional area calculated in step 102 is formed in the guide portion 9 of the needle valve 5 by machining or the like.

ステップ103に続くステップ104においては、ガイド部9に各燃料通路口が形成されたニードル弁5がインジェクションノズル1に組み付けられる。この際、噴孔内の燃料の流速の均等化を図るべく、ステップ102にて算出された燃料通路断面積を有するガイド部9の各燃料通路口が、サック室3の中心軸線を基準として噴孔2の中心軸線の位置ズレ方向に対して適切に配置されるように、ニードル弁5を回転させうる回転機構部8を使用して、ニードル弁5がインジェクションノズル1に対して組み付けられる。すなわち、サック室3の中心軸線を基準として噴孔2の中心軸線の位置ズレ方向側にあるガイド部9の燃料通路口の燃料通路断面積が、サック室3の中心軸線を基準として噴孔2の中心軸線の位置ズレ方向に対して逆側にあるガイド部9の燃料通路口の燃料通路断面積よりも大きくされるように、ニードル弁5がインジェクションノズル1に対して組み付けられる。   In step 104 following step 103, the needle valve 5 in which each fuel passage port is formed in the guide portion 9 is assembled to the injection nozzle 1. At this time, in order to equalize the flow velocity of the fuel in the nozzle hole, each fuel passage port of the guide portion 9 having the fuel passage cross-sectional area calculated in step 102 is injected with reference to the central axis of the sack chamber 3. The needle valve 5 is assembled to the injection nozzle 1 by using a rotation mechanism portion 8 that can rotate the needle valve 5 so that the needle valve 5 can be appropriately arranged with respect to the displacement direction of the central axis of the hole 2. That is, the fuel passage cross-sectional area of the fuel passage port of the guide portion 9 on the side of the displacement direction of the center axis of the nozzle hole 2 with respect to the center axis of the sac chamber 3 is the nozzle hole 2 with respect to the center axis of the sack chamber 3. The needle valve 5 is assembled to the injection nozzle 1 so as to be larger than the fuel passage cross-sectional area of the fuel passage port of the guide portion 9 on the opposite side to the direction of displacement of the center axis of the guide shaft 9.

このような製造組立工程より製造された燃料噴射弁によれば、噴孔2の中心軸線とサック室3の中心軸線とが位置ズレしている場合にも、燃料噴射弁の構造を複雑なものとすることなく、噴孔2に流れ込む燃料の噴孔周囲の流量バランスを最適に制御することができ、噴孔内の燃料の流速を均等化して噴孔2からの燃料噴霧を所望の方向に噴射させることが可能となる。   According to the fuel injection valve manufactured by such a manufacturing and assembling process, even when the center axis of the nozzle hole 2 and the center axis of the sac chamber 3 are misaligned, the structure of the fuel injection valve is complicated. Therefore, the flow rate balance around the injection hole of the fuel flowing into the injection hole 2 can be optimally controlled, and the flow rate of the fuel in the injection hole 2 is equalized so that the fuel spray from the injection hole 2 is directed in a desired direction. It becomes possible to inject.

本発明の燃料噴射弁の一実施形態の概略の断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of a fuel injection valve of the present invention. 噴孔の中心軸線とサック室の中心軸線とが一致しており噴孔から所望の噴射方向にて燃料噴霧が噴射されている状態を示す模式図である。It is a schematic diagram showing a state in which the central axis of the injection hole coincides with the central axis of the sac chamber and fuel spray is injected from the injection hole in a desired injection direction. 噴孔の中心軸線とサック室の中心軸線とが位置ズレしており、噴孔から所望の噴射方向に燃料噴霧が噴射されていない状態を示す模式図である。It is a schematic diagram showing a state where the central axis of the injection hole and the central axis of the sac chamber are misaligned and fuel spray is not injected from the injection hole in a desired injection direction. 噴孔の中心軸線とサック室の中心軸線とが一致している場合に適用されるガイド部の燃料通路口の一実施形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the fuel passage opening of the guide part applied when the center axis line of a nozzle hole corresponds with the center axis line of a sac chamber. 噴孔の中心軸線とサック室の中心軸線とが位置ズレしている場合に適用されるガイド部の燃料通路口の一実施形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the fuel passage port of the guide part applied when the center axis line of a nozzle hole and the center axis line of a sac chamber have shifted. 本燃料噴射弁のインジェクションノズルとニードル弁との製造組立工程の一実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows one Embodiment of the manufacture assembly process of the injection nozzle and needle valve of this fuel injection valve.

符号の説明Explanation of symbols

1 インジェクションノズル
2 噴孔
3 サック室
4 シート部
5 ニードル弁
9 ガイド部
10a 燃料通路口
10b 燃料通路口
10c 燃料通路口
10d 燃料通路口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Injection nozzle 2 Injection hole 3 Suck chamber 4 Seat part 5 Needle valve 9 Guide part 10a Fuel passage port 10b Fuel passage port 10c Fuel passage port 10d Fuel passage port

Claims (2)

内燃機関の燃料噴射弁であって、インジェクションノズルと、該インジェクションノズルの一端に形成された噴孔と、該噴孔に連通する半球形状のサック室と、該サック室の上流側に連続された接頭円錐形状のシート部と、前記インジェクションノズルの軸線方向に移動可能で前記シート部と当接するニードル弁とを有し、前記噴孔の中心軸線と前記サック室の中心軸線とが一致している場合に前記噴孔から燃料噴霧が所望の方向に噴射されるようになっている内燃機関の燃料噴射弁において、
前記ニードル弁は、前記インジェクションノズル内を摺動し前記ニードル弁を案内するガイド部であって、前記サック室内に燃料を流入させる少なくとも二つの燃料通路口を有するガイド部を備え、
前記噴孔の中心軸線と前記サック室の中心軸線とが位置ズレしている場合には、前記噴孔の中心軸線と前記サック室の中心軸線との位置ズレ量に基づいて前記少なくとも二つの燃料通路口のそれぞれの燃料通路断面積を変更して、前記噴孔から燃料噴霧が前記所望の方向に噴射されるようにする、ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射弁。
A fuel injection valve for an internal combustion engine, the injection nozzle, an injection hole formed at one end of the injection nozzle, a hemispherical sac chamber communicating with the injection hole, and an upstream side of the sac chamber It has a prefix cone-shaped seat portion and a needle valve that is movable in the axial direction of the injection nozzle and abuts against the seat portion, and the central axis of the nozzle hole coincides with the central axis of the suck chamber In the fuel injection valve of the internal combustion engine, in which the fuel spray is injected in a desired direction from the nozzle hole,
The needle valve is a guide portion that slides in the injection nozzle and guides the needle valve, and includes a guide portion that has at least two fuel passage ports that allow fuel to flow into the sac chamber,
When the center axis of the nozzle hole and the center axis of the sac chamber are misaligned, the at least two fuels are based on the amount of misalignment between the center axis of the nozzle hole and the center axis of the sack chamber. A fuel injection valve for an internal combustion engine, wherein each fuel passage cross-sectional area of the passage opening is changed so that fuel spray is injected from the nozzle hole in the desired direction.
前記噴孔の中心軸線と前記サック室の中心軸線とが位置ズレしている場合には、前記サック室の中心軸線を基準として前記噴孔の中心軸線の位置ズレ方向側にある前記燃料通路口の燃料通路断面積は、前記サック室の中心軸線を基準として前記噴孔の中心軸線の位置ズレ方向に対して逆側にある前記燃料通路口の燃料通路断面積よりも大きくされる、ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射弁。   When the center axis of the nozzle hole and the center axis of the sac chamber are misaligned, the fuel passage port located on the side of the misalignment direction of the center axis of the nozzle hole with respect to the center axis of the sack chamber The fuel passage cross-sectional area of the fuel passage is made larger than the fuel passage cross-sectional area of the fuel passage port on the opposite side to the positional deviation direction of the central axis of the nozzle hole with respect to the central axis of the sac chamber. The fuel injection valve for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the fuel injection valve is an internal combustion engine.
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