【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はエンジンに取り付けられ、燃料を噴射する装置に関するものであり、特にそれに用いるインジェクタの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平９−２８７５３８号公報において示された燃料噴射弁では、素子の変位が直動型かつ伸縮部材素子のまわりに液体を封入することで素子と拡大機構の磨耗や弁開閉の不安定問題を解消することを特徴とする燃料噴射弁となっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２８７５３８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の発明は、伸縮部材素子（圧電素子）のまわりに液体の封入が必要であったため構造と製作が複雑であること、また、圧電素子と弁体が直接接触しているため、片当たりによる磨耗が発生すると、弁が傾いて動いてシート部の偏磨耗が発生し油密不良になったり、弁の動きが不安定になり噴射量の再現性がなくなったりする可能性がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、素子の変位が同じ直動型ではあるが、圧電素子のまわりに液体を封入することを不要として、圧電素子と弁体の間に圧電素子に固定される部材と弁部に固定される部材を入れ、この間に介在する部材の接触部の少なくとも一方を球面としたことを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
従来の発明は、圧電素子のまわりに液体の封入が必要であったため、構造と製作が複雑であること、また、圧電素子と弁体が直接接触しているため、片当たりによる磨耗が発生すると、弁が傾いて動いてシート部の偏磨耗が発生し油密不良になったり、弁の動きが不安定になり噴射量の再現性がなくなったりする可能性がある。
【０００７】
本発明は、素子の変位が同じ直動型ではあるが、圧電素子のまわりに液体を封入することを不要として、圧電素子と弁体の間に圧電素子に固定される部材と弁部に固定される部材を入れ、この間に介在する部材の接触部の少なくとも一方を球面としたことを特徴とするものである。この場合、長期間作動時、弁の開閉距離が変化することはなく、必要な流量特性を得られることとなる。
【０００８】
〔第１実施例〕
図１は本発明による燃料噴射弁（インジェクタ）のエンジンに装着されている１実施例を示したものである。燃料タンクから燃料は高圧燃料ポンプによりくみ上げられ、高圧化された燃料はフューエルパイプを通り、インジェクタへ供給される。インジェクタはエンジン上部に取り付けられ、燃焼室内に直接燃料を噴射する構成となっている。
【０００９】
図２は燃料噴射弁の断面図である。燃料噴射弁は主にボディ部２とノズル部３から構成されている。ボディ部２の中に、圧電素子４がＯリング５により固定され、スペーサ６およびキャップ７ａ，７ｂにより保持される構造となっている。一方、ノズル部３の中にノズル部３をシールするＯリング８，開閉する弁体９，弁体９を保持するオリフィスプレート１０，燃料を旋回させるスワラ１１，スワラ１１を保持するプレート１２，圧電素子４の駆動を直接受ける、スプリング１３，弁ガイド１４，圧電素子４に固定されるスペーサ１５が構成されている。弁体９と弁ガイド１４は圧入によって固定され一体化されるものである。シール材１６はエンジンと燃料噴射弁との間からの燃料洩れを防止するものである。高圧燃料ポンプから供給された燃料は、パイプ１７を通って燃料噴射弁内部に満たされ、圧電素子４に電圧が印加されると図面上、下向きに変位（駆動）し、スペーサ１５および弁ガイド１４，弁体９がスプリング１３を下向きに押し下げることで、弁体９とオリフィスプレート１０との間に隙間が生じ、高圧燃料噴射が可能となる。
【００１０】
本実施例では、圧電素子４に１５０Ｖ印加したとき、素子の先端部変位が約４０ミクロンとなるものであり、図面上、下向きに変位する直動型の断面図を示している。前記、素子の変位がスペーサ１５，弁ガイド１４，スプリング１３を４０ミクロン押し下げ、弁ガイド１４と一体となった弁体９が下向きに４０ミクロン押し下げられたとき、燃料を噴射することができる構造となっている。本実施例では、圧電素子４のまわりに液体を封入することを不要としていること、また、圧電素子４と弁体９の間に圧電素子４に固定されるスペーサ１５および軸ずれ防止機能をもった弁ガイド１４を入れ、各々の部材を同材料または球面接触させることで、接触部の磨耗をなくすこと、また、弁開閉の不安定問題を解消することを特徴とするものである。この場合、長期間作動時、弁の開閉距離が変化することはなく、必要な流量特性を得られることとなる。
【００１１】
【発明の効果】
本発明によれば、圧電素子のまわりに液体を封入することが不要であり、組み立て性がよくなり、また、低コストにより燃料噴射弁の製作が可能となる。また、磨耗低減により長期的に最適な流量特性を得られることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＤＩエンジンシステムの構成例。
【図２】本発明の第１実施例。
【符号の説明】
２…ボディ部、３…ノズル部、４…圧電素子、５，８…Ｏリング、６，１５…スペーサ、７ａ，７ｂ…キャップ、９…弁体、１０…オリフィスプレート、１１…スワラ、１２…プレート、１３…スプリング、１４…弁ガイド、１６…シール材、１７…パイプ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel injection device mounted on an engine, and more particularly to an improvement of an injector used for the device.
[0002]
[Prior art]
In the fuel injection valve disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-287538, the displacement of the element is a direct-acting type, and the liquid is sealed around the expansion / contraction member element. The fuel injection valve is characterized by being eliminated.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-9-287538
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional invention, the structure and manufacturing are complicated because a liquid is required to be sealed around the expansion / contraction member element (piezoelectric element). When wear occurs, the valve may tilt and move, causing uneven wear of the seat portion, resulting in poor oil tightness, and unstable movement of the valve, resulting in loss of reproducibility of the injection amount.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a direct-acting type in which the displacement of the element is the same, but eliminates the need to fill the liquid around the piezoelectric element, and fixes the member fixed to the piezoelectric element between the piezoelectric element and the valve and the valve section. And at least one of the contact portions of the members interposed therebetween has a spherical surface.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The conventional invention requires a liquid to be sealed around the piezoelectric element, which complicates the structure and manufacturing.In addition, when the piezoelectric element is in direct contact with the valve, wear due to one-sided contact occurs. If the valve tilts and moves, uneven wear of the seat portion may occur, resulting in poor oil tightness, or the valve may become unstable and the reproducibility of the injection amount may be lost.
[0007]
The present invention is a direct-acting type in which the displacement of the element is the same, but eliminates the need to fill the liquid around the piezoelectric element, and fixes the member fixed to the piezoelectric element between the piezoelectric element and the valve and the valve section. And at least one of the contact portions of the members interposed therebetween has a spherical surface. In this case, during long-term operation, the opening / closing distance of the valve does not change, and required flow characteristics can be obtained.
[0008]
[First embodiment]
FIG. 1 shows an embodiment of a fuel injection valve (injector) mounted on an engine according to the present invention. Fuel is pumped from the fuel tank by a high-pressure fuel pump, and the high-pressure fuel is supplied to an injector through a fuel pipe. The injector is mounted on the upper part of the engine and is configured to inject fuel directly into the combustion chamber.
[0009]
FIG. 2 is a sectional view of the fuel injection valve. The fuel injection valve mainly includes a body 2 and a nozzle 3. In the body 2, a piezoelectric element 4 is fixed by an O-ring 5, and is held by a spacer 6 and caps 7a and 7b. On the other hand, an O-ring 8 for sealing the nozzle portion 3, a valve body 9 for opening and closing, an orifice plate 10 for holding the valve body 9, a swirler 11 for swirling the fuel, a plate 12 for holding the swirler 11, a piezoelectric device A spring 13, a valve guide 14, and a spacer 15 fixed to the piezoelectric element 4, which directly receive the drive of the element 4, are configured. The valve body 9 and the valve guide 14 are fixed and integrated by press-fitting. The seal member 16 prevents fuel leakage from between the engine and the fuel injection valve. The fuel supplied from the high-pressure fuel pump is filled inside the fuel injection valve through the pipe 17, and when a voltage is applied to the piezoelectric element 4, the fuel is displaced downward (driven) in the drawing, and the spacer 15 and the valve guide 14 are moved. When the valve body 9 pushes the spring 13 downward, a gap is formed between the valve body 9 and the orifice plate 10 to enable high-pressure fuel injection.
[0010]
In this embodiment, when a voltage of 150 V is applied to the piezoelectric element 4, the tip of the element is displaced to about 40 microns, and the drawing shows a cross-sectional view of a direct acting type displacing downward. When the displacement of the element pushes down the spacer 15, the valve guide 14 and the spring 13 by 40 μm, and the valve body 9 integrated with the valve guide 14 is pushed down by 40 μm, fuel can be injected. Has become. In this embodiment, it is not necessary to seal the liquid around the piezoelectric element 4, and a spacer 15 fixed to the piezoelectric element 4 between the piezoelectric element 4 and the valve element 9 and an axis deviation preventing function are provided. By inserting the valve guide 14 and bringing the respective members into contact with the same material or spherical surface, wear of the contact portion is eliminated, and the problem of unstable opening and closing of the valve is eliminated. In this case, during long-term operation, the opening / closing distance of the valve does not change, and required flow characteristics can be obtained.
[0011]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is not necessary to seal a liquid around the piezoelectric element, the assemblability is improved, and the fuel injection valve can be manufactured at low cost. In addition, the optimum flow characteristics can be obtained in a long term by reducing the wear.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration example of a DI engine system.
FIG. 2 shows a first embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
2 ... body part, 3 ... nozzle part, 4 ... piezoelectric element, 5, 8 ... O-ring, 6, 15 ... spacer, 7a, 7b ... cap, 9 ... valve body, 10 ... orifice plate, 11 ... swirler, 12 ... Plate, 13: spring, 14: valve guide, 16: sealing material, 17: pipe.
