JP5494453B2

JP5494453B2 - Fuel injection device

Info

Publication number: JP5494453B2
Application number: JP2010273966A
Authority: JP
Inventors: 司山下; 尚史足立
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-12-08
Filing date: 2010-12-08
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2030-12-08
Also published as: JP2012122414A

Description

本発明は、噴孔からの燃料噴射を断続する弁部材に作用する燃料圧力を調節するために圧力応動型の制御部材を備える燃料噴射装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection device including a pressure-responsive control member for adjusting a fuel pressure acting on a valve member that intermittently injects fuel from an injection hole.

特許文献１、特許文献２、および特許文献３は、噴孔からの燃料噴射を断続する弁部材に燃料圧力を作用させる圧力室と、この圧力室の圧力を調節することによって弁部材を移動させる圧力調節機構とを備える燃料噴射装置が開示されている。これらの燃料噴射装置においては、圧力調節機構は、電磁弁の開閉によって生じる圧力変化に応答して移動する圧力応動型の制御部材を用いることが提案されている。このような制御部材は、他の部材との接触面において流体的な抵抗を受ける。 In Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3, a pressure chamber that applies fuel pressure to a valve member that intermittently injects fuel from an injection hole, and a valve member is moved by adjusting the pressure in the pressure chamber. A fuel injection device including a pressure adjustment mechanism is disclosed. In these fuel injection devices, it has been proposed that the pressure adjusting mechanism uses a pressure responsive control member that moves in response to a pressure change caused by opening and closing of an electromagnetic valve. Such a control member receives fluid resistance at the contact surface with other members.

欧州特許第１６５６４９８号明細書European Patent No. 1656498 特開平６−１０８９４８号公報JP-A-6-108948 特許第４０５４６２１号公報Japanese Patent No. 4054621

従来技術の構成では、制御部材と他の部材との接触面の面積が大きいと、流体的な抵抗力が大きくなり、応答性が低下するおそれがあった。また、燃料は温度に応じて粘度が変化する。このため、接触面に起因する流体的な抵抗は、温度に応じて変化する。この結果、接触面の面積が大きいと、流体的な抵抗力の変動が大きくなり、噴射特性に変動を与えるおそれがあった。 In the configuration of the prior art, if the area of the contact surface between the control member and the other member is large, the fluid resistance increases and the responsiveness may decrease. Further, the viscosity of the fuel changes depending on the temperature. For this reason, the fluid resistance resulting from the contact surface changes according to the temperature. As a result, when the area of the contact surface is large, the fluid resistance force fluctuates greatly, and there is a possibility that the jetting characteristics fluctuate.

図７は、比較例の燃料噴射装置Ｐ１０の部分拡大断面図である。燃料噴射装置Ｐ１０は、ハウジング部材としてのオリフィス部材Ｐ１と、シリンダＰ２と、ノズルニードルＰ３と、制御部材としてのフローティングプレートＰ５とを備える。オリフィス部材Ｐ１と、シリンダＰ２と、ノズルニードルＰ３との間には、圧力室Ｐ４が形成されている。オリフィス部材Ｐ１は、高圧燃料を供給するための主供給路Ｐ１１を有する。高圧燃料は、主供給路Ｐ１１からシリンダＰ２の外側と、ノズルニードルＰ３の外側とを通って噴孔に供給される。オリフィス部材Ｐ１は、フローティングプレートＰ５に対向する当接面Ｐ１２に、高圧室を区画する環状の凹部Ｐ１３と、制御圧室を区画する円形の凹部Ｐ１４とを有する。凹部Ｐ１３には、通路Ｐ１５を経由して高圧燃料が導入される。凹部Ｐ１４は、通路Ｐ１６を経由して制御弁に連通されている。凹部Ｐ１４内の燃料は、制御弁が開いているときにだけ、通路Ｐ１６を経由して排出される。シリンダＰ２は、フローティングプレートＰ５を収容する大径内周面Ｐ２１と、ノズルニードルＰ３のピストン部Ｐ３１を収容する小径内周面Ｐ２２と、大径内周面Ｐ２１と小径内周面Ｐ２２との間に形成された段差面Ｐ２３とを有する。段差面Ｐ２３は、フローティングプレートＰ５が図中下方に移動したときに当接する肩面である。フローティングプレートＰ５は、圧力室Ｐ４と凹部Ｐ１４とを連通する通路Ｐ５１を有する。フローティングプレートＰ５は、大径内周面Ｐ２１と対向する外周面Ｐ５２と、圧力室Ｐ４に面し、段差面Ｐ２３に当接するストッパ面Ｐ５３とを有する。外周面Ｐ５２とストッパ面Ｐ５３との間の角部には、部分的に切欠部Ｐ５４が形成されている。 FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view of a fuel injection device P10 of a comparative example. The fuel injection device P10 includes an orifice member P1 as a housing member, a cylinder P2, a nozzle needle P3, and a floating plate P5 as a control member. A pressure chamber P4 is formed between the orifice member P1, the cylinder P2, and the nozzle needle P3. The orifice member P1 has a main supply path P11 for supplying high pressure fuel. The high pressure fuel is supplied from the main supply path P11 to the nozzle hole through the outside of the cylinder P2 and the outside of the nozzle needle P3. The orifice member P1 has an annular recess P13 that partitions the high-pressure chamber and a circular recess P14 that partitions the control pressure chamber on the contact surface P12 facing the floating plate P5. High-pressure fuel is introduced into the recess P13 via the passage P15. The recess P14 communicates with the control valve via the passage P16. The fuel in the recess P14 is discharged via the passage P16 only when the control valve is open. The cylinder P2 includes a large-diameter inner peripheral surface P21 that accommodates the floating plate P5, a small-diameter inner peripheral surface P22 that accommodates the piston portion P31 of the nozzle needle P3, and a large-diameter inner peripheral surface P21 and a small-diameter inner peripheral surface P22. And a step surface P23 formed on the surface. The step surface P23 is a shoulder surface that abuts when the floating plate P5 moves downward in the figure. The floating plate P5 has a passage P51 that communicates the pressure chamber P4 and the recess P14. The floating plate P5 has an outer peripheral surface P52 that faces the large-diameter inner peripheral surface P21, and a stopper surface P53 that faces the pressure chamber P4 and contacts the step surface P23. A notch P54 is partially formed at the corner between the outer peripheral surface P52 and the stopper surface P53.

フローティングプレートＰ５が図中上方にあるとき、フローティングプレートＰ５は、当接面Ｐ１２に接触する。このとき、圧力室Ｐ４は通路Ｐ５１を通して凹部Ｐ１４に連通する。圧力室Ｐ４と凹部Ｐ１３との間の連通は遮断される。一方、フローティングプレートＰ５が図中下方にあるとき、フローティングプレートＰ５は、段差面Ｐ２３に接触する。このとき、圧力室Ｐ４は、切欠部Ｐ５４と、外周面Ｐ５２と大径内周面Ｐ２１との間の隙間を通して凹部Ｐ１３と連通する。フローティングプレートＰ５が図中下方にあるとき、ストッパ面Ｐ５３と段差面Ｐ２３とは、広い面積にわたって接触する。

図８は、比較例の燃料噴射装置Ｐ１０のシリンダＰ２とフローティングプレートＰ５とを示す部分平面図である。切欠部Ｐ５４は、フローティングプレートＰ５の直径上から離れた位置に径方向に沿って形成されている。この比較例では、複数の切欠部Ｐ５４が平行に設けられている。この結果、ストッパ面Ｐ５３と段差面Ｐ２３との接触面Ｐ５５は、円弧状の形状となる。接触面Ｐ５５は、部分円筒の端面の形状と見ることもできる。接触面Ｐ５５の径方向の幅ＰＷ５は、段差面Ｐ２３の径方向の幅ＰＷ２よりわずかに小さい。 When the floating plate P5 is on the upper side in the figure, the floating plate P5 contacts the contact surface P12. At this time, the pressure chamber P4 communicates with the recess P14 through the passage P51. Communication between the pressure chamber P4 and the recess P13 is blocked. On the other hand, when the floating plate P5 is on the lower side in the figure, the floating plate P5 contacts the step surface P23. At this time, the pressure chamber P4 communicates with the recess P13 through the notch P54 and a gap between the outer peripheral surface P52 and the large-diameter inner peripheral surface P21. When the floating plate P5 is on the lower side in the figure, the stopper surface P53 and the step surface P23 are in contact over a wide area.

FIG. 8 is a partial plan view showing the cylinder P2 and the floating plate P5 of the fuel injection device P10 of the comparative example. The notch P54 is formed along the radial direction at a position away from the diameter of the floating plate P5. In this comparative example, a plurality of cutout portions P54 are provided in parallel. As a result, the contact surface P55 between the stopper surface P53 and the step surface P23 has an arc shape. The contact surface P55 can also be regarded as the shape of the end surface of the partial cylinder. The radial width PW5 of the contact surface P55 is slightly smaller than the radial width PW2 of the step surface P23.

図示された比較例の形状では、制御部材としてのフローティングプレートＰ５と段差面Ｐ２３との接触面Ｐ５５の面積が大きい。この大きい接触面Ｐ５５は、フローティングプレートＰ５が段差面Ｐ２３に着座しようとするとき、または離れようとするときに、大きい流体的な抵抗力を生じる。このため、フローティングプレートＰ５の応答性が低下するおそれがあった。この結果、期待された燃料噴射特性を提供できないおそれがあった。また、大きい接触面Ｐ５５は、流体的な抵抗力の大きい温度変動を生じる。このため、フローティングプレートＰ５の応答性が温度によって変動するおそれがあった。この結果、燃料噴射特性が不安定となるおそれがあった。 In the shape of the illustrated comparative example, the area of the contact surface P55 between the floating plate P5 as the control member and the step surface P23 is large. The large contact surface P55 generates a large fluid resistance when the floating plate P5 is about to sit on or separate from the stepped surface P23. For this reason, there existed a possibility that the responsiveness of the floating plate P5 might fall. As a result, the expected fuel injection characteristics may not be provided. Further, the large contact surface P55 causes a temperature fluctuation with a large fluid resistance. For this reason, the responsiveness of the floating plate P5 may vary depending on the temperature. As a result, fuel injection characteristics may become unstable.

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、優れた応答性を発揮する燃料噴射装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a fuel injection device that exhibits excellent responsiveness.

本発明の他の目的は、安定した燃料噴射特性を発揮する燃料噴射装置を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a fuel injection device that exhibits stable fuel injection characteristics.

本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。 The present invention employs the following technical means to achieve the above object.

請求項１に記載の発明は、高圧燃料の通路が内部に形成され、高圧燃料を内燃機関の燃焼室内に噴射する噴孔（１１）が先端部に形成された弁本体（４０）と、弁本体の内部において弁本体の軸方向に移動し、噴孔への高圧燃料の供給を断続する弁部材（９０）と、弁部材の端部に面して形成され、弁部材に作用する燃料の圧力を調節することにより弁部材の移動を制御する圧力室（３４）を区画するとともに、圧力室に高圧燃料を流入させる流入路（３１）および圧力室から燃料を流出させる流出路（３２）を形成するハウジング部材（５０）と、圧力室に配置され、ハウジング部材に接離することにより、少なくとも流入路と圧力室との連通を断続する制御部材（１００）と、制御部材を軸方向に移動可能に収容するとともに、制御部材の外周面（１０２）と対向する大径内周面（８１）と、制御部材の外周面の外直径より小さい内直径をもつ小径内周面（８２）と、大径内周面と小径内周面との間に設けられ制御部材の端面（１０４）と対向する段差面（８３）とを有するシリンダ（８０）とを備え、制御部材は、小径内周面より径方向外側に位置して端面（１０４）に形成され、段差面に当接可能な突条部（１０７、２０７）を備えることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a valve body (40) in which a passage for a high-pressure fuel is formed and a nozzle hole (11) for injecting the high-pressure fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine is formed at a tip portion; A valve member (90) that moves in the axial direction of the valve body inside the main body, interrupts the supply of high-pressure fuel to the nozzle hole, and is formed facing the end of the valve member, and acts on the valve member A pressure chamber (34) for controlling the movement of the valve member by regulating the pressure is partitioned, and an inflow passage (31) for allowing high-pressure fuel to flow into the pressure chamber and an outflow passage (32) for allowing fuel to flow out from the pressure chamber. The housing member (50) to be formed, the control member (100) which is arranged in the pressure chamber and is connected to and separated from the housing member, and at least communicates with the inflow path and the pressure chamber, and the control member is moved in the axial direction. Control member A large-diameter inner peripheral surface (81) facing the outer peripheral surface (102), a small-diameter inner peripheral surface (82) having an inner diameter smaller than the outer diameter of the outer peripheral surface of the control member, a large-diameter inner peripheral surface and a small-diameter inner periphery And a cylinder (80) having a step surface (83) provided between the control member and the end surface (104) of the control member. The control member is positioned on the outer side in the radial direction from the small-diameter inner peripheral surface. (104) is provided, and is provided with the protrusion (107,207) which can contact | abut to a level | step difference surface.

この構成によると、制御部材は、シリンダの大径内周面の内部に、軸方向に移動可能に収容される。制御部材は、端面が段差面に当接することにより軸方向の移動を規制される。端面には、段差面に当接可能な突条部が形成されている。しかも、突条部は、小径内周面より径方向外側に位置している。このため、突条部と段差面との接触部は、段差面の径方向の幅よりも小さい幅をもつ。この結果、接触部の面積を小さくでき、接触部に起因する流体的な抵抗を抑制することができる。 According to this configuration, the control member is accommodated inside the large-diameter inner peripheral surface of the cylinder so as to be movable in the axial direction. The control member is restricted from moving in the axial direction when the end surface abuts on the step surface. On the end surface, a protrusion that can contact the step surface is formed. In addition, the protruding portion is located radially outward from the small-diameter inner peripheral surface. For this reason, the contact part of a protrusion part and a level | step difference surface has a width | variety smaller than the width | variety of the radial direction of a level | step difference surface. As a result, the area of the contact portion can be reduced, and fluid resistance caused by the contact portion can be suppressed.

請求項２に記載の発明は、制御部材は、端面（１０４）に、小径内周面の内直径（Ｄ８２）より大きい内直径（Ｄ１０６、Ｄ２０６）をもつ凹部（１０６、２０６）を有し、凹部より径方向外側に突条部（１０７、２０７）が形成されていることを特徴とする。この構成によると、端面に形成した凹部によって、小径内周面より径方向外側に位置する突条部が形成される。 According to a second aspect of the present invention, the control member has a recess (106, 206) having an inner diameter (D106, D206) larger than the inner diameter (D82) of the small-diameter inner peripheral surface on the end surface (104), A protruding portion (107, 207) is formed radially outward from the recess. According to this structure, the protrusion formed on the outer side in the radial direction from the small-diameter inner peripheral surface is formed by the concave portion formed in the end surface.

請求項３に記載の発明は、凹部（１０６）は、外周面（１０２）と交差することによって角部（１０７）を形成する凹面によって形成され、角部によって突条部が形成されていることを特徴とする。この構成によると、制御部材の外周面と交差する凹面が、端面に形成される。凹面と外周面との交差によって形成される角部の稜線は、段差面と当接する。これにより、接触部の面積を小さくすることができる。さらに、突条部として機能する角部が制御部材の端面の最も外側に配置される。これにより、接触部を端面の最も外側に配置することができる。 According to a third aspect of the present invention, the concave portion (106) is formed by a concave surface that forms a corner portion (107) by intersecting the outer peripheral surface (102), and a ridge portion is formed by the corner portion. It is characterized by. According to this configuration, the concave surface intersecting with the outer peripheral surface of the control member is formed on the end surface. A ridge line at a corner formed by the intersection of the concave surface and the outer peripheral surface comes into contact with the step surface. Thereby, the area of a contact part can be made small. Furthermore, the corner | angular part which functions as a protrusion part is arrange | positioned at the outermost side of the end surface of a control member. Thereby, a contact part can be arrange | positioned on the outermost side of an end surface.

請求項４に記載の発明は、凹部は、端面に筒部（２０７）を形成する円形凹部（２０６）によって形成され、筒部によって突条部が形成されていることを特徴とする。この構成によると、端面に形成した円形凹部が、端面に筒部を形成する。筒部の先端面が、段差面と当接する。 The invention described in claim 4 is characterized in that the concave portion is formed by a circular concave portion (206) that forms a cylindrical portion (207) on the end face, and the protruding portion is formed by the cylindrical portion. According to this structure, the circular recessed part formed in the end surface forms a cylinder part in the end surface. The tip end surface of the cylindrical portion comes into contact with the step surface.

請求項５に記載の発明は、凹部は凹曲面（１０６）によって形成されていることを特徴とする。この構成によると、凹部に起因する圧力室の容積増加を抑制することができる。 The invention according to claim 5 is characterized in that the concave portion is formed by a concave curved surface (106). According to this structure, the volume increase of the pressure chamber resulting from a recessed part can be suppressed.

請求項６に記載の発明は、制御部材には、外周面と端面とにまたがる切欠部（１０５）が形成されていることを特徴とする。この構成によると、切欠部によって制御部材と段差面との接触部の面積を減らすことができる。 The invention according to claim 6 is characterized in that the control member is formed with a notch (105) extending over the outer peripheral surface and the end surface. According to this structure, the area of the contact part of a control member and a level | step difference surface can be reduced by a notch part.

請求項７に記載の発明は、切欠部（１０５）は、小径内周面（８２）より径方向内側に達しており、圧力室に連通する通路を形成していることを特徴とする。この構成によると、切欠部によって通路を形成することができる。 The invention according to claim 7 is characterized in that the notch (105) reaches the radially inner side from the small-diameter inner peripheral surface (82) and forms a passage communicating with the pressure chamber. According to this structure, a channel | path can be formed by a notch part.

なお、特許請求の範囲および上記手段の項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 Note that the reference numerals in parentheses described in the claims and the above-described means indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later as one aspect, and are technical terms of the present invention. It does not limit the range.

本発明を適用した第１実施形態に係る燃料供給システムを示すブロック図である。1 is a block diagram showing a fuel supply system according to a first embodiment to which the present invention is applied. 第１実施形態の燃料噴射装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the fuel-injection apparatus of 1st Embodiment. 第１実施形態の燃料噴射装置を示す部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view which shows the fuel-injection apparatus of 1st Embodiment. 第１実施形態の燃料噴射装置を示す部分平面図である。It is a partial top view which shows the fuel-injection apparatus of 1st Embodiment. 本発明を適用した第２実施形態の燃料噴射装置を示す部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view which shows the fuel-injection apparatus of 2nd Embodiment to which this invention is applied. 第２実施形態の燃料噴射装置を示す部分平面図である。It is a fragmentary top view which shows the fuel-injection apparatus of 2nd Embodiment. 比較例の燃料噴射装置の部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the fuel-injection apparatus of a comparative example. 比較例の燃料噴射装置を示す部分平面図である。It is a fragmentary top view which shows the fuel-injection apparatus of a comparative example.

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。 A plurality of modes for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In each embodiment, parts corresponding to the matters described in the preceding embodiment may be denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. When only a part of the configuration is described in each mode, the other modes described above can be applied to the other parts of the configuration. Not only combinations of parts that clearly show that combinations are possible in each embodiment, but also combinations of the embodiments even if they are not explicitly stated unless there is a problem with the combination. Is also possible.

（第１実施形態）
図１は、本発明を適用した第１実施形態に係る燃料供給システム１を示すブロック図である。燃料供給システム１には、第１実施形態に係る燃料噴射装置１０が用いられている。燃料供給システム１は、内燃機関２に燃料を供給する。内燃機関２は、多気筒のディーゼル機関である。内燃機関２のヘッド部材２ａは、燃焼室２ｂを区画している。燃料供給システム１は、直接噴射式燃料供給システムである。燃料噴射装置１０は、燃焼室２ｂ内に向けて直接的に燃料を噴射する。燃料供給システム１は、燃料タンク３、フィードポンプ４、高圧燃料ポンプ５、コモンレール６、電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）７、および燃料噴射装置１０を備える。 (First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a fuel supply system 1 according to a first embodiment to which the present invention is applied. The fuel supply system 1 uses the fuel injection device 10 according to the first embodiment. The fuel supply system 1 supplies fuel to the internal combustion engine 2. The internal combustion engine 2 is a multi-cylinder diesel engine. A head member 2a of the internal combustion engine 2 defines a combustion chamber 2b. The fuel supply system 1 is a direct injection fuel supply system. The fuel injection device 10 directly injects fuel into the combustion chamber 2b. The fuel supply system 1 includes a fuel tank 3, a feed pump 4, a high-pressure fuel pump 5, a common rail 6, an electronic control unit (ECU: Electronic Control Unit) 7, and a fuel injection device 10.

フィードポンプ４は、電動式のポンプである。フィードポンプ４は、燃料タンク３内に収容されている。フィードポンプ４は、高圧燃料ポンプ５に燃料配管８ａによって接続されている。フィードポンプ４は、燃料タンク３内の液相燃料に、所定のフィード圧を与え、高圧燃料ポンプ５に供給する。燃料配管８ａには、燃料の圧力を所定値に調節する調圧弁を設けることができる。 The feed pump 4 is an electric pump. The feed pump 4 is accommodated in the fuel tank 3. The feed pump 4 is connected to the high-pressure fuel pump 5 by a fuel pipe 8a. The feed pump 4 gives a predetermined feed pressure to the liquid-phase fuel in the fuel tank 3 and supplies it to the high-pressure fuel pump 5. The fuel pipe 8a can be provided with a pressure regulating valve that adjusts the fuel pressure to a predetermined value.

高圧燃料ポンプ５は、内燃機関２に取り付けられている。高圧燃料ポンプ５は、内燃機関２の出力軸によって駆動される。高圧燃料ポンプ５は、コモンレール６に燃料配管８ｂによって接続されている。高圧燃料ポンプ５は、フィードポンプ４によって供給された燃料にさらに圧力を加えて、コモンレール６に供給する。高圧燃料ポンプ５は、ＥＣＵ７と電気的に接続された電磁弁を有している。この電磁弁の開閉は、ＥＣＵ７によって制御される。ＥＣＵ７は、高圧燃料ポンプ５からコモンレール６に供給される燃料の圧力を所定の圧力に調節するように電磁弁を制御する。 The high pressure fuel pump 5 is attached to the internal combustion engine 2. The high pressure fuel pump 5 is driven by the output shaft of the internal combustion engine 2. The high-pressure fuel pump 5 is connected to the common rail 6 by a fuel pipe 8b. The high-pressure fuel pump 5 further applies pressure to the fuel supplied by the feed pump 4 and supplies the fuel to the common rail 6. The high-pressure fuel pump 5 has an electromagnetic valve that is electrically connected to the ECU 7. The opening and closing of the electromagnetic valve is controlled by the ECU 7. The ECU 7 controls the solenoid valve so as to adjust the pressure of the fuel supplied from the high-pressure fuel pump 5 to the common rail 6 to a predetermined pressure.

コモンレール６は、クロム・モリブデン鋼等の金属材料からなる管状の部材である。コモンレール６には、気筒数に応じた複数の分岐部６ａが形成されている。ひとつの分岐部６ａは、供給流路８ｃを形成する燃料配管によって、ひとつの燃料噴射装置１０に接続されている。燃料供給システム１は、複数の燃料噴射装置１０を備える。燃料噴射装置１０と高圧燃料ポンプ５とは、戻り流路８ｄを形成する燃料配管によって接続されている。コモンレール６は、高圧燃料ポンプ５から供給された高圧燃料を一時的に蓄える。コモンレール６は、高圧燃料を、複数の燃料噴射装置１０に供給流路８ｃを介して分配する。コモンレール６は、軸方向の両端部のうち、一方の端部にコモンレールセンサ６ｂを有する。コモンレール６は、他方の端部に圧力レギュレータ６ｃを有する。コモンレールセンサ６ｂは、ＥＣＵ７に電気的に接続されており、高圧燃料の圧力および温度を検出してＥＣＵ７に出力する。圧力レギュレータ６ｃは、高圧燃料の圧力を一定に調節するとともに、余剰分の燃料を減圧して排出する。圧力レギュレータ６ｃを通過した余剰分の燃料は、コモンレール６と燃料タンク３との間を接続する燃料配管８ｅ内の流路を介して、燃料タンク３へ戻される。 The common rail 6 is a tubular member made of a metal material such as chromium / molybdenum steel. The common rail 6 has a plurality of branch portions 6a corresponding to the number of cylinders. One branch portion 6a is connected to one fuel injection device 10 by a fuel pipe forming a supply flow path 8c. The fuel supply system 1 includes a plurality of fuel injection devices 10. The fuel injection device 10 and the high-pressure fuel pump 5 are connected by a fuel pipe that forms a return flow path 8d. The common rail 6 temporarily stores the high-pressure fuel supplied from the high-pressure fuel pump 5. The common rail 6 distributes the high-pressure fuel to the plurality of fuel injection devices 10 via the supply flow path 8c. The common rail 6 has a common rail sensor 6b at one end portion of both end portions in the axial direction. The common rail 6 has a pressure regulator 6c at the other end. The common rail sensor 6b is electrically connected to the ECU 7, detects the pressure and temperature of the high-pressure fuel, and outputs it to the ECU 7. The pressure regulator 6c adjusts the pressure of the high-pressure fuel to a constant level and depressurizes and discharges excess fuel. The surplus fuel that has passed through the pressure regulator 6 c is returned to the fuel tank 3 through a flow path in the fuel pipe 8 e that connects between the common rail 6 and the fuel tank 3.

燃料噴射装置１０は、噴孔１１から燃焼室２ｂ内へ高圧燃料を直接的に噴射する燃料噴射弁である。燃料噴射装置１０は、噴孔１１からの高圧燃料の噴射を、ＥＣＵ７からの制御信号に応じて制御する弁機構を備えている。弁機構は、高圧燃料の噴射を断続する主弁１２と、制御弁１３とを含む。燃料噴射装置１０は、弁機構を駆動し、制御するために供給流路８ｃから供給された高圧燃料の一部を使用する。弁機構を駆動し、制御するために使用された燃料は、燃料噴射装置１０と高圧燃料ポンプ５との間を連通する戻り流路８ｄに排出され、高圧燃料ポンプ５へ戻される。燃料噴射装置１０は、内燃機関２のヘッド部材２ａの挿入孔に挿入されて、取り付けられている。燃料噴射装置１０は、１６０から２２０メガパスカル（ＭＰａ）程度の高圧燃料を噴射する。 The fuel injection device 10 is a fuel injection valve that directly injects high-pressure fuel from the injection hole 11 into the combustion chamber 2b. The fuel injection device 10 includes a valve mechanism that controls injection of high-pressure fuel from the injection hole 11 in accordance with a control signal from the ECU 7. The valve mechanism includes a main valve 12 for intermittently injecting high-pressure fuel and a control valve 13. The fuel injection device 10 uses a part of the high-pressure fuel supplied from the supply flow path 8c in order to drive and control the valve mechanism. The fuel used to drive and control the valve mechanism is discharged to a return flow path 8 d communicating between the fuel injection device 10 and the high pressure fuel pump 5 and returned to the high pressure fuel pump 5. The fuel injection device 10 is inserted into the insertion hole of the head member 2a of the internal combustion engine 2 and attached. The fuel injection device 10 injects high-pressure fuel of about 160 to 220 megapascals (MPa).

ＥＣＵ７は、マイクロコンピュータ等によって構成されている。ＥＣＵ７は、複数のセンサと電気的に接続されている。複数のセンサには、上述したコモンレールセンサ６ｂ、内燃機関２の回転速度を検出する回転速度センサ、スロットル開度を検出するスロットルセンサ、吸入吸気量を検出するエアフローセンサ、過給圧を検出する過給圧センサ、冷却水温を検出する水温センサ、および潤滑油の油温を検出する油温センサ等を含むことができる。ＥＣＵ７は、センサからの情報に基づいて、高圧燃料ポンプ５の電磁弁および燃料噴射装置１０の弁機構の開閉を制御するための電気信号を、高圧燃料ポンプ５の電磁弁および燃料噴射装置１０に出力する。 The ECU 7 is configured by a microcomputer or the like. The ECU 7 is electrically connected to a plurality of sensors. The plurality of sensors include the above-described common rail sensor 6b, a rotation speed sensor that detects the rotation speed of the internal combustion engine 2, a throttle sensor that detects the throttle opening, an airflow sensor that detects the intake air intake amount, and an excess pressure that detects the boost pressure. A pressure sensor, a water temperature sensor for detecting the cooling water temperature, an oil temperature sensor for detecting the oil temperature of the lubricating oil, and the like can be included. Based on information from the sensor, the ECU 7 sends electrical signals for controlling the opening and closing of the solenoid valve of the high-pressure fuel pump 5 and the valve mechanism of the fuel injection device 10 to the solenoid valve and the fuel injection device 10 of the high-pressure fuel pump 5. Output.

図２は、第１実施形態の燃料噴射装置１０を示す断面図である。燃料噴射装置１０は、電磁式の駆動部２０、ボディ３０、ノズルニードル９０、およびフローティングプレート１００を備える。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing the fuel injection device 10 of the first embodiment. The fuel injection device 10 includes an electromagnetic drive unit 20, a body 30, a nozzle needle 90, and a floating plate 100.

駆動部２０は、ボディ３０内に収容されている。駆動部２０は、パイロット式の電磁弁である。駆動部２０は、制御弁１３を構成する。駆動部２０は、ソレノイド２１、固定子２２、可動子２３、スプリング２４、バルブシート部材２５、およびターミナル２６を有している。ターミナル２６は、通電部材である。ターミナル２６の一方の端部は、ボディ３０から外部に露出している。ターミナル２６の他方の端部は、ソレノイド２１と接続されている。ソレノイド２１は、ターミナル２６を介してＥＣＵ７からのパルス電流の供給を受ける。ソレノイド２１は、通電されると磁界を発生させる。固定子２２は、磁性材料によって形成された円筒状の部材である。固定子２２は、ソレノイド２１によって発生された磁束を案内する。可動子２３は、磁性材料によって形成された二段円柱状の部材である。可動子２３は、固定子２２の軸方向先端側に配置されている。可動子２３は、ソレノイド２１が励磁されると、固定子２２に向けて吸引される。スプリング２４は、コイルスプリングである。スプリング２４は、可動子２３を固定子２２から離間させる方向に付勢している。バルブシート部材２５は、ボディ３０の制御弁座部５２とともに圧力制御弁２７を形成している。バルブシート部材２５は、可動子２３の軸方向の端部に設けられている。バルブシート部材２５は、制御弁座部５２に着座し、流体の流通を阻止することができる。ソレノイド２１が励磁されないとき、バルブシート部材２５は、スプリング２４の付勢力によって制御弁座部５２に着座している。ソレノイド２１が励磁されると、バルブシート部材２５は、制御弁座部５２から離座する。 The drive unit 20 is accommodated in the body 30. The drive unit 20 is a pilot type solenoid valve. The drive unit 20 constitutes the control valve 13. The drive unit 20 includes a solenoid 21, a stator 22, a mover 23, a spring 24, a valve seat member 25, and a terminal 26. The terminal 26 is an energizing member. One end of the terminal 26 is exposed from the body 30 to the outside. The other end of the terminal 26 is connected to the solenoid 21. The solenoid 21 is supplied with a pulse current from the ECU 7 via the terminal 26. The solenoid 21 generates a magnetic field when energized. The stator 22 is a cylindrical member made of a magnetic material. The stator 22 guides the magnetic flux generated by the solenoid 21. The mover 23 is a two-stage cylindrical member formed of a magnetic material. The mover 23 is arranged on the distal end side in the axial direction of the stator 22. The mover 23 is attracted toward the stator 22 when the solenoid 21 is excited. The spring 24 is a coil spring. The spring 24 urges the movable element 23 in a direction in which the movable element 23 is separated from the stator 22. The valve seat member 25 forms a pressure control valve 27 together with the control valve seat 52 of the body 30. The valve seat member 25 is provided at the end of the mover 23 in the axial direction. The valve seat member 25 can be seated on the control valve seat portion 52 to prevent fluid from flowing. When the solenoid 21 is not excited, the valve seat member 25 is seated on the control valve seat 52 by the biasing force of the spring 24. When the solenoid 21 is excited, the valve seat member 25 is separated from the control valve seat portion 52.

ボディ３０は、ノズルボディ４０、オリフィス部材５０、ホルダ６０、リテーニングナット７０、およびシリンダ８０を有している。ノズルボディ４０、オリフィス部材５０、およびホルダ６０は、噴孔１１が設けられた先端側から、この順序で並んでいる。ボディ３０は、流入路３１、流出路３２、主供給路３３、および圧力室３４を区画形成している。ボディ３０は、オリフィス部材５０の下面によって、圧力室３４に露出する当接面５１を提供する。流入路３１の一端は、供給流路８ｃに連通している。流入路３１の他端は、当接面５１に開口する流入口３１ａに連通している。流出路３２の一端は、圧力制御弁２７を介して戻り流路８ｄに連通している。流出路３２の他端は、当接面５１に開口する流出口３２ａに連通している。圧力室３４は、シリンダ８０と、オリフィス部材５０と、ノズルニードル９０とによって区画されている。圧力室３４には、供給流路８ｃを通過した高圧燃料が流入口３１ａから流入することができる。圧力室３４内の燃料は、流出口３２ａを経由して戻り流路８ｄに流出することができる。 The body 30 includes a nozzle body 40, an orifice member 50, a holder 60, a retaining nut 70, and a cylinder 80. The nozzle body 40, the orifice member 50, and the holder 60 are arranged in this order from the tip side where the nozzle hole 11 is provided. The body 30 defines an inflow path 31, an outflow path 32, a main supply path 33, and a pressure chamber 34. The body 30 provides the contact surface 51 exposed to the pressure chamber 34 by the lower surface of the orifice member 50. One end of the inflow channel 31 communicates with the supply channel 8c. The other end of the inflow path 31 communicates with an inflow port 31 a that opens to the contact surface 51. One end of the outflow path 32 communicates with the return flow path 8d via the pressure control valve 27. The other end of the outflow passage 32 communicates with an outflow port 32 a that opens to the contact surface 51. The pressure chamber 34 is partitioned by the cylinder 80, the orifice member 50, and the nozzle needle 90. High-pressure fuel that has passed through the supply flow path 8c can flow into the pressure chamber 34 from the inlet 31a. The fuel in the pressure chamber 34 can flow out to the return flow path 8d via the outflow port 32a.

ノズルボディ４０は、クロム・モリブデン鋼等の金属材料よりなる有底円筒状の部材である。ノズルボディ４０は、ノズルニードル収容部４１、弁座部４２、および噴孔１１を有している。ノズルニードル収容部４１は、ノズルボディ４０の軸方向に沿って形成され、ノズルニードル９０を収容する円筒穴である。ノズルニードル収容部４１内には、高圧燃料が供給される。弁座部４２は、ノズルニードル収容部４１の底壁に形成されている。弁座部４２は、ノズルニードル９０の先端と接触するように形成されている。弁座部４２は、高圧燃料の流通を断続する主弁の固定側弁座を提供する。噴孔１１は、弁座部４２より下流側に位置している。噴孔１１は、ノズルボディ４０の内側から外側に向けて放射状に複数形成されている。噴孔１１を通過することで、高圧燃料は、微粒化され、および拡散して空気と混合し易い状態となる。ノズルボディ４０は、ノズル部材、または弁本体とも呼ばれる。ノズルボディ４０は、高圧燃料の通路が内部に形成され、高圧燃料を内燃機関の燃焼室内に噴射する噴孔１１が先端部に形成された部材である。 The nozzle body 40 is a bottomed cylindrical member made of a metal material such as chromium / molybdenum steel. The nozzle body 40 includes a nozzle needle housing portion 41, a valve seat portion 42, and the injection hole 11. The nozzle needle accommodating portion 41 is a cylindrical hole that is formed along the axial direction of the nozzle body 40 and accommodates the nozzle needle 90. High pressure fuel is supplied into the nozzle needle housing portion 41. The valve seat portion 42 is formed on the bottom wall of the nozzle needle housing portion 41. The valve seat portion 42 is formed so as to contact the tip of the nozzle needle 90. The valve seat portion 42 provides a fixed valve seat for the main valve that interrupts the flow of the high-pressure fuel. The nozzle hole 11 is located on the downstream side of the valve seat portion 42. A plurality of nozzle holes 11 are formed radially from the inside to the outside of the nozzle body 40. By passing through the nozzle hole 11, the high-pressure fuel is atomized and diffused to be easily mixed with air. The nozzle body 40 is also called a nozzle member or a valve body. The nozzle body 40 is a member in which a passage for high-pressure fuel is formed, and an injection hole 11 for injecting high-pressure fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine is formed at the tip.

シリンダ８０は、金属材料よりなる円筒状の部材である。シリンダ８０は、オリフィス部材５０およびノズルニードル９０とともに圧力室３４を区画する。シリンダ８０は、ノズルニードル収容部４１内に、ノズルニードル収容部４１と同軸となるように配置されている。シリンダ８０の一方の端面は、オリフィス部材５０側に配置されている。シリンダ８０の一方の端面は、オリフィス部材５０の当接面５１に押し付けられている。この結果、シリンダ８０は、オリフィス部材５０に固定され、保持されている。シリンダ８０は、オリフィス部材５０に対して移動可能であるが、圧力室３４を区画する部材として、オリフィス部材５０に属する部材として見ることができる。一方で、シリンダ８０は、その径方向の位置がノズルニードル９０を介してノズルボディ４０によって規定されるから、ノズルボディ４０に属する部材としても見ることができる。 The cylinder 80 is a cylindrical member made of a metal material. The cylinder 80 defines the pressure chamber 34 together with the orifice member 50 and the nozzle needle 90. The cylinder 80 is disposed in the nozzle needle housing portion 41 so as to be coaxial with the nozzle needle housing portion 41. One end face of the cylinder 80 is disposed on the orifice member 50 side. One end surface of the cylinder 80 is pressed against the contact surface 51 of the orifice member 50. As a result, the cylinder 80 is fixed and held on the orifice member 50. The cylinder 80 is movable with respect to the orifice member 50, but can be viewed as a member belonging to the orifice member 50 as a member that partitions the pressure chamber 34. On the other hand, the cylinder 80 can be viewed as a member belonging to the nozzle body 40 because its radial position is defined by the nozzle body 40 via the nozzle needle 90.

オリフィス部材５０は、クロム・モリブデン鋼等の金属材料よりなる円柱状の部材である。オリフィス部材５０は、ノズルボディ４０とホルダ６０との間に配置され、保持されている。オリフィス部材５０は、当接面５１、制御弁座部５２、流入路３１、流出路３２、および主供給路３３を形成している。当接面５１は、オリフィス部材５０のノズルボディ４０側の端面の径方向中央部に形成されている。当接面５１は、シリンダ８０によって囲まれて円形をなしている。制御弁座部５２は、オリフィス部材５０の軸方向の両端面のうち、ホルダ６０側の端面に形成されている。制御弁座部５２は、バルブシート部材２５とともに圧力制御弁２７を構成している。流入路３１は、オリフィス部材５０の中心軸に対して傾斜している。流出路３２は、当接面５１の径方向中央部から、制御弁座部５２に向って延びている。流出路３２は、オリフィス部材５０の中心軸に対して傾斜している。主供給路３３は、供給流路８ｃとノズルニードル収容部４１とを連通している。 The orifice member 50 is a columnar member made of a metal material such as chromium / molybdenum steel. The orifice member 50 is disposed and held between the nozzle body 40 and the holder 60. The orifice member 50 forms a contact surface 51, a control valve seat 52, an inflow path 31, an outflow path 32, and a main supply path 33. The abutting surface 51 is formed at the radial center of the end surface of the orifice member 50 on the nozzle body 40 side. The contact surface 51 is surrounded by the cylinder 80 and has a circular shape. The control valve seat portion 52 is formed on the end surface on the holder 60 side of both end surfaces of the orifice member 50 in the axial direction. The control valve seat 52 constitutes a pressure control valve 27 together with the valve seat member 25. The inflow passage 31 is inclined with respect to the central axis of the orifice member 50. The outflow passage 32 extends from the central portion in the radial direction of the contact surface 51 toward the control valve seat portion 52. The outflow passage 32 is inclined with respect to the central axis of the orifice member 50. The main supply path 33 communicates the supply flow path 8 c and the nozzle needle housing portion 41.

オリフィス部材５０は、フローティングプレート１００に対向する面に、流入凹部５３と、流出凹部５４と、二重環状の当接面５１を形成している。流入凹部５３は、オリフィス部材５０の中心軸と同心状の環状の溝状に形成されている。流入凹部５３は、当接面５１の頂面から窪んでいる。流入凹部５３には、流入口３１ａが開口している。流出凹部５４は、オリフィス部材５０の中心軸と同心状の円形の溝状に形成されている。流出凹部５４は、オリフィス部材５０の径方向中央部に設けられている。流出凹部５４は、当接面５１の頂面から円形に窪んでいる。流入凹部５３は、流出凹部５４より径方向外側に位置する。流入凹部５３と流出凹部５４との間には、当接面５１の内環が位置している。流入凹部５３と流出凹部５４とは、当接面５１の内環によって提供される平面シールによって仕切られる。平面シールは、当接面５１の頂面とフローティングプレート１００とが接触するとき、流入凹部５３と流出凹部５４とを完全に仕切る。流入凹部５３より径方向外側には、当接面５１の外環が位置している。流入凹部５３とノズルニードル収容部４１とは、当接面５１の外環によって提供される平面シールによって仕切られる。平面シールは、当接面５１の頂面とフローティングプレート１００とが接触するとき、流入凹部５３とノズルニードル収容部４１とを完全に仕切る。 The orifice member 50 has an inflow recess 53, an outflow recess 54, and a double annular contact surface 51 on the surface facing the floating plate 100. The inflow recess 53 is formed in an annular groove shape concentric with the central axis of the orifice member 50. The inflow recess 53 is recessed from the top surface of the contact surface 51. The inflow recess 53 has an inflow port 31a. The outflow recess 54 is formed in a circular groove shape concentric with the central axis of the orifice member 50. The outflow recess 54 is provided at the radial center of the orifice member 50. The outflow recess 54 is recessed in a circular shape from the top surface of the contact surface 51. The inflow recess 53 is located on the outer side in the radial direction than the outflow recess 54. An inner ring of the contact surface 51 is located between the inflow recess 53 and the outflow recess 54. The inflow recess 53 and the outflow recess 54 are partitioned by a flat seal provided by the inner ring of the contact surface 51. The flat seal completely partitions the inflow recess 53 and the outflow recess 54 when the top surface of the contact surface 51 and the floating plate 100 come into contact with each other. An outer ring of the contact surface 51 is located on the outer side in the radial direction from the inflow recess 53. The inflow recess 53 and the nozzle needle housing portion 41 are partitioned by a flat seal provided by the outer ring of the contact surface 51. The flat seal completely partitions the inflow recess 53 and the nozzle needle housing portion 41 when the top surface of the contact surface 51 and the floating plate 100 come into contact with each other.

オリフィス部材５０は、ハウジング部材、またはオリフィスプレートとも呼ばれる。オリフィス部材５０は、ノズルニードル９０の端部に面して形成され、ノズルニードル９０に作用する燃料の圧力を調節することによりノズルニードル９０の移動を制御する圧力室３４を区画する。さらに、オリフィス部材５０は、圧力室３４に高圧燃料を流入させる流入路３１および圧力室３４から燃料を流出させる流出路３２を形成する。 The orifice member 50 is also called a housing member or an orifice plate. The orifice member 50 is formed facing the end of the nozzle needle 90 and defines a pressure chamber 34 that controls the movement of the nozzle needle 90 by adjusting the pressure of the fuel acting on the nozzle needle 90. Further, the orifice member 50 forms an inflow path 31 through which high-pressure fuel flows into the pressure chamber 34 and an outflow path 32 through which fuel flows out from the pressure chamber 34.

ホルダ６０は、クロム・モリブデン鋼等の金属材料よりなる筒状の部材である。ホルダ６０は、軸方向に沿って形成される縦孔６１、６２、およびソケット部６３を有する。縦孔６１は、供給流路８ｃと流入路３１とを連通する燃料流路である。縦孔６２のオリフィス部材５０側には駆動部２０が収容されている。縦孔６２のオリフィス部材５０とは反対側には、縦孔６２の開口を閉塞するようソケット部６３が形成されている。ソケット部６３は、内部に駆動部２０のターミナル２６の一端が突出している。ソケット部６３は、ＥＣＵ７と接続されたプラグと嵌合可能なコネクタである。ソケット部６３とプラグとの接続により、ＥＣＵ７から駆動部２０へのパルス電流の供給が可能となる。 The holder 60 is a cylindrical member made of a metal material such as chromium / molybdenum steel. The holder 60 has vertical holes 61 and 62 formed along the axial direction, and a socket part 63. The vertical hole 61 is a fuel flow path that connects the supply flow path 8 c and the inflow path 31. The drive unit 20 is accommodated on the orifice member 50 side of the vertical hole 62. A socket portion 63 is formed on the opposite side of the vertical hole 62 from the orifice member 50 so as to close the opening of the vertical hole 62. One end of the terminal 26 of the drive unit 20 protrudes inside the socket unit 63. The socket part 63 is a connector that can be fitted to a plug connected to the ECU 7. By connecting the socket part 63 and the plug, a pulse current can be supplied from the ECU 7 to the drive part 20.

リテーニングナット７０は、金属材料よりなる二段円筒状の部材である。リテーニングナット７０は、ノズルボディ４０の一部と、オリフィス部材５０と、ホルダ６０の一部を収容している。リテーニングナット７０は、ホルダ６０のオリフィス部材５０に近い端部に螺合されている。リテーニングナット７０は、内周壁部に段差部７１を形成している。段差部７１は、ノズルボディ４０の移動を規制する。リテーニングナット７０がホルダ６０へ取り付けられると、ノズルボディ４０およびオリフィス部材５０が、ホルダ６０側に押し付けられる。ホルダ６０と、リテーニングナット７０とは、ノズルボディ４０およびオリフィス部材５０を軸方向に挟持し、固定している。 The retaining nut 70 is a two-stage cylindrical member made of a metal material. The retaining nut 70 accommodates a part of the nozzle body 40, the orifice member 50, and a part of the holder 60. The retaining nut 70 is screwed into an end portion of the holder 60 close to the orifice member 50. The retaining nut 70 forms a stepped portion 71 on the inner peripheral wall portion. The step portion 71 regulates the movement of the nozzle body 40. When the retaining nut 70 is attached to the holder 60, the nozzle body 40 and the orifice member 50 are pressed against the holder 60 side. The holder 60 and the retaining nut 70 sandwich and fix the nozzle body 40 and the orifice member 50 in the axial direction.

ノズルニードル９０は、高速度工具鋼等の金属材料よって形成された全体として円柱状の部材である。ノズルニードル９０は、ピストン部９１、摺動部９２、およびシート部９３を有する。ピストン部９１は、ノズルニードル９０の円柱状の外周壁のうち、シリンダ８０内に位置する部分である。ピストン部９１は、シリンダ８０内において、シリンダ８０の内面に対して摺動自在に支持されている。摺動部９２は、ノズルニードル９０の外周面に等間隔に形成されている。摺動部９２は、ノズルボディ４０の内面に接触している。摺動部９２は、ノズルニードル９０を、ノズルボディ４０内において軸方向に移動可能に案内する。シート部９３は、ノズルニードル９０の軸方向の両端部のうち、圧力室３４とは反対側となる端部に形成されている。シート部９３は、弁座部４２に着座可能である。シート部９３と弁座部４２は、ノズルニードル収容部４１内に供給された高圧燃料の噴孔１１への流れを断続する主弁１２を構成している。ノズルニードル９０の段差部には、環状の鍔部材９６が装着されている。ノズルニードル９０は、弁部材とも呼ばれる。ノズルニードル９０は、ノズルボディ４０の内部においてノズルボディ４０の軸方向に移動し、噴孔１１への高圧燃料の供給を断続する。 The nozzle needle 90 is a cylindrical member as a whole formed of a metal material such as high-speed tool steel. The nozzle needle 90 has a piston portion 91, a sliding portion 92, and a seat portion 93. The piston portion 91 is a portion located in the cylinder 80 in the columnar outer peripheral wall of the nozzle needle 90. The piston portion 91 is slidably supported with respect to the inner surface of the cylinder 80 in the cylinder 80. The sliding portions 92 are formed at equal intervals on the outer peripheral surface of the nozzle needle 90. The sliding portion 92 is in contact with the inner surface of the nozzle body 40. The sliding portion 92 guides the nozzle needle 90 so as to be movable in the axial direction within the nozzle body 40. The sheet portion 93 is formed at an end portion on the opposite side to the pressure chamber 34 of both end portions in the axial direction of the nozzle needle 90. The seat portion 93 can be seated on the valve seat portion 42. The seat portion 93 and the valve seat portion 42 constitute a main valve 12 that interrupts the flow of high-pressure fuel supplied into the nozzle needle housing portion 41 to the injection hole 11. An annular flange member 96 is attached to the step portion of the nozzle needle 90. The nozzle needle 90 is also called a valve member. The nozzle needle 90 moves in the axial direction of the nozzle body 40 inside the nozzle body 40, and interrupts the supply of high-pressure fuel to the nozzle hole 11.

シリンダ８０とノズルニードル９０との間には、リターンスプリング９７が圧縮状態で配置されている。シリンダ８０は、オリフィス部材５０に接触しているから、リターンスプリング９７は、オリフィス部材５０とノズルニードル９０との間に配置されているといえる。ノズルニードル９０は、リターンスプリング９７によって閉弁方向へ付勢されている。リターンスプリング９７は、コイルスプリングである。リターンスプリング９７の軸方向の一端は、鍔部材９６に当接し、他端はシリンダ８０の端面に当接している。ノズルニードル９０は、ピストン部９１に作用する燃料の圧力と、ノズルニードル収容部４１内に供給された高圧燃料との圧力差に応答して、シリンダ８０の軸方向に沿って直線的に往復変位する。ノズルニードル９０は、シート部９３を弁座部４２に着座、または離座させることにより、主弁１２を開閉する。 A return spring 97 is arranged in a compressed state between the cylinder 80 and the nozzle needle 90. Since the cylinder 80 is in contact with the orifice member 50, it can be said that the return spring 97 is disposed between the orifice member 50 and the nozzle needle 90. The nozzle needle 90 is urged in the valve closing direction by a return spring 97. The return spring 97 is a coil spring. One end of the return spring 97 in the axial direction is in contact with the flange member 96, and the other end is in contact with the end surface of the cylinder 80. The nozzle needle 90 is linearly reciprocated along the axial direction of the cylinder 80 in response to the pressure difference between the fuel pressure acting on the piston portion 91 and the high-pressure fuel supplied into the nozzle needle housing portion 41. To do. The nozzle needle 90 opens and closes the main valve 12 by seating or separating the seat portion 93 on the valve seat portion 42.

シリンダ８０内には、フローティングプレート１００が収容されている。フローティングプレート１００は、圧力室３４への燃料の流入と流出とを制御する制御部材である。フローティングプレート１００は、金属材料よりなる円板状の部材である。フローティングプレート１００は、圧力室３４内に移動可能に配置されている。フローティングプレート１００の中心軸は、シリンダ８０の中心軸に沿って配置されている。フローティングプレート１００は、シリンダ８０と同軸上に配置されている。フローティングプレート１００は、主としてその軸方向に往復変位可能に配置されている。フローティングプレート１００の両端面のうち、当接面５１と対向する一方の端面は、当接面５１に当接可能である。フローティングプレート１００の外周面と、シリンダ８０との間には、燃料の流通を可能とする十分な大きさの隙間が形成されている。フローティングプレート１００の中央部には、連通孔１０１がフローティングプレート１００を軸方向に貫通して形成されている。連通孔１０１は、圧力室３４と流出路３２とを連通する。連通孔１０１は、絞り部でもある。連通孔１０１は、連通孔１０１を流れる燃料の流量を制限する。 A floating plate 100 is accommodated in the cylinder 80. The floating plate 100 is a control member that controls the inflow and outflow of fuel into the pressure chamber 34. The floating plate 100 is a disk-shaped member made of a metal material. The floating plate 100 is movably disposed in the pressure chamber 34. The central axis of the floating plate 100 is disposed along the central axis of the cylinder 80. The floating plate 100 is disposed coaxially with the cylinder 80. The floating plate 100 is arranged so as to be reciprocally displaceable mainly in the axial direction thereof. Of the both end faces of the floating plate 100, one end face facing the contact face 51 can be in contact with the contact face 51. A sufficiently large gap is formed between the outer peripheral surface of the floating plate 100 and the cylinder 80 to allow fuel to flow. A communication hole 101 is formed in the center of the floating plate 100 so as to penetrate the floating plate 100 in the axial direction. The communication hole 101 communicates the pressure chamber 34 and the outflow path 32. The communication hole 101 is also a throttle portion. The communication hole 101 restricts the flow rate of the fuel flowing through the communication hole 101.

フローティングプレート１００が当接面５１から離れているとき、流入口３１ａから流入した燃料は、フローティングプレート１００とシリンダ８０との間を通過して圧力室３４に流入する。フローティングプレート１００が当接面５１に着座しているとき、圧力室３４内の燃料は、連通孔１０１を経由して、流出口３２ａから流出することができる。フローティングプレート１００が当接面５１に着座しているとき、流入口３１ａと圧力室３４との間の連通は遮断される。フローティングプレート１００と、オリフィス部材５０とは、圧力室３４への高圧燃料の導入と、圧力室３４からの燃料の排出とを切替える流路切替え弁を提供している。 When the floating plate 100 is away from the contact surface 51, the fuel that has flowed from the inflow port 31 a passes between the floating plate 100 and the cylinder 80 and flows into the pressure chamber 34. When the floating plate 100 is seated on the contact surface 51, the fuel in the pressure chamber 34 can flow out from the outflow port 32 a via the communication hole 101. When the floating plate 100 is seated on the contact surface 51, the communication between the inlet 31a and the pressure chamber 34 is blocked. The floating plate 100 and the orifice member 50 provide a flow path switching valve that switches between introduction of high-pressure fuel into the pressure chamber 34 and discharge of fuel from the pressure chamber 34.

フローティングプレート１００は、圧力制御弁２７によって制御される圧力に応じて移動する圧力応動型の制御部材である。フローティングプレート１００は、圧力室３４に配置され、オリフィス部材５０に接離することにより、少なくとも流入路３１と圧力室３４との連通を断続する。さらに、フローティングプレート１００は、ノズルボディ４０によって径方向の位置が規定される部材である。オリフィス部材５０とフローティングプレート１００とは、流入路３１と圧力室３４との連通を断続するための平面シールを形成している。 The floating plate 100 is a pressure-responsive control member that moves according to the pressure controlled by the pressure control valve 27. The floating plate 100 is disposed in the pressure chamber 34, and at least communicates with the inflow passage 31 and the pressure chamber 34 by being in contact with and away from the orifice member 50. Furthermore, the floating plate 100 is a member whose radial position is defined by the nozzle body 40. The orifice member 50 and the floating plate 100 form a flat seal for interrupting communication between the inflow passage 31 and the pressure chamber 34.

プレートスプリング１１０は、コイルスプリングである。プレートスプリング１１０の軸方向の一端は、フローティングプレート１００の端面に着座している。プレートスプリング１１０の軸方向の他端は、ノズルニードル９０に着座している。プレートスプリング１１０は、フローティングプレート１００とノズルニードル９０との間に、軸方向に縮められ状態で配置されている。プレートスプリング１１０はフローティングプレート１００を当接面５１に向けて付勢している。 The plate spring 110 is a coil spring. One end of the plate spring 110 in the axial direction is seated on the end surface of the floating plate 100. The other end of the plate spring 110 in the axial direction is seated on the nozzle needle 90. The plate spring 110 is disposed between the floating plate 100 and the nozzle needle 90 while being contracted in the axial direction. The plate spring 110 biases the floating plate 100 toward the contact surface 51.

図３は、第１実施形態の燃料噴射装置１０を示す部分拡大断面図である。図４は、第１実施形態の燃料噴射装置１０のシリンダ８０とフローティングプレート１００とを示す部分平面図である。 FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view showing the fuel injection device 10 of the first embodiment. FIG. 4 is a partial plan view showing the cylinder 80 and the floating plate 100 of the fuel injection device 10 of the first embodiment.

シリンダ８０は、筒状の部材である。シリンダ８０の内面は、大径内周面８１と、小径内周面８２と、段差面８３とを有する。大径内周面８１の内直径は、小径内周面８２の内直径より大きい。大径内周面８１は、シリンダ８０の軸方向においてオリフィス部材５０側に位置する。大径内周面８１の内部に、流入口３１ａおよび流出口３２ａが位置付けられている。大径内周面８１は、フローティングプレート１００の外周面１０２と対向している。大径内周面８１と外周面１０２との間には、わずかな隙間が形成されている。大径内周面８１の軸方向の深さは、フローティングプレート１００の軸方向厚さよりやや大きい。このため、大径内周面８１が区画する円柱状の空間は、フローティングプレート１００が軸方向にわずかに移動することを許容する。小径内周面８２は、シリンダ８０の軸方向においてオリフィス部材５０とは反対側に位置する。小径内周面８２は、フローティングプレート１００の外周面１０２の外直径より小さい内直径をもつ。小径内周面８２は、ノズルニードル９０の端部に設けられたピストン部９１を、軸方向に沿って摺動可能に収容している。小径内周面８２は、シリンダ側の摺動面を提供する。小径内周面８２は、シリンダボアを形成している。段差面８３は、オリフィス部材５０と対向する環状の平面である。段差面８３は、フローティングプレート１００の端面１０４の径方向外側の縁部と対向する。段差面８３は、大径内周面８１と小径内周面８２との間に形成されている。シリンダ８０は、オリフィス部材５０に押し付けて配置されることによってオリフィス部材５０とともに圧力室３４を区画する。 The cylinder 80 is a cylindrical member. The inner surface of the cylinder 80 has a large-diameter inner peripheral surface 81, a small-diameter inner peripheral surface 82, and a step surface 83. The inner diameter of the large-diameter inner peripheral surface 81 is larger than the inner diameter of the small-diameter inner peripheral surface 82. The large-diameter inner peripheral surface 81 is located on the orifice member 50 side in the axial direction of the cylinder 80. An inflow port 31 a and an outflow port 32 a are positioned inside the large-diameter inner peripheral surface 81. The large-diameter inner peripheral surface 81 faces the outer peripheral surface 102 of the floating plate 100. A slight gap is formed between the large-diameter inner peripheral surface 81 and the outer peripheral surface 102. The axial depth of the large-diameter inner peripheral surface 81 is slightly larger than the axial thickness of the floating plate 100. For this reason, the cylindrical space defined by the large-diameter inner peripheral surface 81 allows the floating plate 100 to move slightly in the axial direction. The small-diameter inner peripheral surface 82 is located on the opposite side of the orifice member 50 in the axial direction of the cylinder 80. The small diameter inner peripheral surface 82 has an inner diameter smaller than the outer diameter of the outer peripheral surface 102 of the floating plate 100. The small-diameter inner peripheral surface 82 accommodates a piston portion 91 provided at the end of the nozzle needle 90 so as to be slidable along the axial direction. The small diameter inner peripheral surface 82 provides a sliding surface on the cylinder side. The small-diameter inner peripheral surface 82 forms a cylinder bore. The step surface 83 is an annular flat surface facing the orifice member 50. The step surface 83 is opposed to the radially outer edge of the end surface 104 of the floating plate 100. The step surface 83 is formed between the large diameter inner peripheral surface 81 and the small diameter inner peripheral surface 82. The cylinder 80 is arranged so as to be pressed against the orifice member 50, thereby defining the pressure chamber 34 together with the orifice member 50.

ピストン部９１は、小径内周面８２内に位置している。ピストン部９１は、小径内周面８２に対して摺動自在に支持されている。ピストン部９１は、圧力室３４を区画している。ピストン部９１は、圧力室３４内の燃料の圧力を受ける。ピストン部９１は、円筒状に形成されており、内部にプレートスプリング１１０の一部を収容するスプリング収容部を形成している。 The piston portion 91 is located in the small diameter inner peripheral surface 82. The piston portion 91 is slidably supported with respect to the small-diameter inner peripheral surface 82. The piston portion 91 defines the pressure chamber 34. The piston part 91 receives the pressure of the fuel in the pressure chamber 34. The piston portion 91 is formed in a cylindrical shape, and forms a spring accommodating portion that accommodates a part of the plate spring 110 therein.

フローティングプレート１００は、シリンダ８０の大径内周面８１の径方向内側に収容されている。フローティングプレート１００の外周面１０２と、シリンダ８０の大径内周面８１との間には、燃料の流通を可能とする十分な大きさの隙間が形成されている。フローティングプレート１００は、オリフィス部材５０と対向する端面１０３と、段差面８３と対向する端面１０４とを有する。端面１０３は上面とも呼ばれる。端面１０４は、下面とも呼ばれる。 The floating plate 100 is housed inside the large-diameter inner peripheral surface 81 of the cylinder 80 in the radial direction. A sufficiently large gap is formed between the outer peripheral surface 102 of the floating plate 100 and the large-diameter inner peripheral surface 81 of the cylinder 80 to allow fuel to flow. The floating plate 100 has an end surface 103 facing the orifice member 50 and an end surface 104 facing the step surface 83. The end surface 103 is also called an upper surface. The end surface 104 is also called a lower surface.

端面１０４の径方向外側の外縁部には、部分的に切欠部１０５が形成されている。切欠部１０５は、外周面１０２と端面１０４とにまたがって開口する直線状の凹溝である。切欠部１０５は、端面１０４上に、フローティングプレート１００の直径から離れて位置し、かつ直径と平行な直線状の稜線を形成する。フローティングプレート１００には、複数の切欠部１０５が形成されている。フローティングプレート１００には、２つの切欠部１０５が互いに平行に形成されている。切欠部１０５は、外周面１０２から径方向へ所定の幅をもち、端面１０４から軸方向へ所定深さをもつ。切欠部１０５の幅は、段差面８３の径方向の幅より大きい。切欠部１０５は、小径内周面８２より径方向内側に達しており、圧力室３４に連通する通路を形成している。このため、外周面１０２と大径内周面８１との間の隙間を通過した燃料は、切欠部１０５を通して圧力室３４に流入することができる。 A notch 105 is partially formed on the outer edge of the end face 104 on the radially outer side. The notch 105 is a linear groove that opens across the outer peripheral surface 102 and the end surface 104. The notch 105 forms a linear ridge line on the end face 104 that is located away from the diameter of the floating plate 100 and is parallel to the diameter. A plurality of notches 105 are formed in the floating plate 100. Two notches 105 are formed in the floating plate 100 in parallel with each other. The notch 105 has a predetermined width from the outer peripheral surface 102 in the radial direction and a predetermined depth from the end surface 104 in the axial direction. The width of the notch 105 is larger than the radial width of the step surface 83. The notch 105 reaches radially inward from the small-diameter inner peripheral surface 82 and forms a passage communicating with the pressure chamber 34. For this reason, the fuel that has passed through the gap between the outer peripheral surface 102 and the large-diameter inner peripheral surface 81 can flow into the pressure chamber 34 through the notch 105.

端面１０４は、圧力室３４に面している。フローティングプレート１００は、端面１０４の径方向外側の縁部に沿って延在し、段差面８３に向けて突出する突条部を有する。端面１０４は、凹部によって形成されている。凹部は、少なくとも小径内周面８２より径方向内側から小径内周面８２より径方向外側にわたって広がっている。凹部は、外周面１０２と交差することによって角部１０７を形成する凹面によって形成されている。凹部は凹曲面１０６によって形成されている。端面１０４の全体は、凹曲面１０６である。凹曲面１０６は、外周面１０２と交差するように延びている。凹曲面１０６と外周面１０２とが交差する角部１０７は、断面が鋭角の角を形成している。角部１０７は、端面１０４の径方向外側の縁部に沿って延びている。突条部は、角部１０７によって提供される。フローティングプレート１００には、２つの切欠部１０５が形成されているから、フローティングプレート１００には、２つの円弧状の角部１０７が形成される。角部１０７の頂は、円弧状に延びる稜線を形成している。角部１０７によって突条部が形成されている。突条部としての角部１０７は、小径内周面８２より径方向外側に位置して端面１０４に形成され、段差面８３に当接可能である。 The end face 104 faces the pressure chamber 34. The floating plate 100 has a ridge that extends along the outer edge of the end surface 104 in the radial direction and protrudes toward the step surface 83. The end face 104 is formed by a recess. The concave portion extends at least from the radially inner side to the radially outer side of the small-diameter inner peripheral surface 82 from the radially inner side thereof. The concave portion is formed by a concave surface that forms a corner portion 107 by intersecting with the outer peripheral surface 102. The concave portion is formed by a concave curved surface 106. The entire end surface 104 is a concave curved surface 106. The concave curved surface 106 extends so as to intersect the outer peripheral surface 102. A corner 107 where the concave curved surface 106 and the outer peripheral surface 102 intersect forms an acute angle in cross section. The corner 107 extends along the outer edge of the end face 104 in the radial direction. The ridge is provided by the corner 107. Since the two notches 105 are formed in the floating plate 100, two arc-shaped corners 107 are formed in the floating plate 100. The top of the corner portion 107 forms a ridge line extending in an arc shape. A ridge portion is formed by the corner portion 107. The corner portion 107 as a protruding portion is formed on the end surface 104 so as to be positioned on the outer side in the radial direction from the small-diameter inner peripheral surface 82, and can contact the step surface 83.

凹曲面１０６の直径Ｄ１０６は、小径内周面８２の内直径Ｄ８２より大きい（Ｄ１０６＞Ｄ８２）。直径Ｄ１０６は、外周面１０２の外直径と等しい。また、直径Ｄ１０６は、大径内周面８２の内直径よりわずかに小さい。よって、角部１０７は、フローティングプレート１００の最も径方向外側にだけ位置付けられる。 The diameter D106 of the concave curved surface 106 is larger than the inner diameter D82 of the small-diameter inner peripheral surface 82 (D106> D82). The diameter D106 is equal to the outer diameter of the outer peripheral surface 102. The diameter D106 is slightly smaller than the inner diameter of the large-diameter inner peripheral surface 82. Therefore, the corner 107 is positioned only on the outermost radial direction of the floating plate 100.

プレートスプリング１１０は凹曲面１０６に当接している。凹曲面１０６はフローティングプレート１００の中心軸において最も深くなるから、プレートスプリング１１０の当接位置が安定的に維持される。 The plate spring 110 is in contact with the concave curved surface 106. Since the concave curved surface 106 is deepest in the central axis of the floating plate 100, the contact position of the plate spring 110 is stably maintained.

フローティングプレート１００が段差面８３と当接するとき、角部１０７が段差面８３に当接する。角部１０７と段差面８３との接触面１０８は、円弧状の稜線に対応する。図中には、二点鎖線によって接触面１０８が図示されている。 When the floating plate 100 abuts on the step surface 83, the corner portion 107 abuts on the step surface 83. A contact surface 108 between the corner 107 and the step surface 83 corresponds to an arcuate ridgeline. In the drawing, the contact surface 108 is shown by a two-dot chain line.

凹局面１０６は、フローティングプレート１００の端面１０４を研削加工することによって形成することができる。凹曲面１０６は、端面１０４をわずかに窪ませるだけで形成することができる。このため、圧力室３４の容積の拡大が抑制される。 The concave surface 106 can be formed by grinding the end surface 104 of the floating plate 100. The concave curved surface 106 can be formed by slightly denting the end surface 104. For this reason, the expansion of the volume of the pressure chamber 34 is suppressed.

燃料供給システム１は、燃料噴射装置１０に高圧燃料を供給する。燃料噴射装置１０は、ＥＣＵ７からの信号に応答して燃料を噴射する。 The fuel supply system 1 supplies high-pressure fuel to the fuel injection device 10. The fuel injection device 10 injects fuel in response to a signal from the ECU 7.

ＥＣＵ７からの信号がないとき、圧力制御弁２７は閉弁している。高圧燃料は、ノズルニードル収容部４１内に供給される。一方、流入口３１ａから流入凹部５３に供給された高圧燃料は、フローティングプレート１００を当接面５１からリフトさせるように作用する。このとき、流出凹部５４内の圧力は連通孔１０１によって圧力室３４内の圧力と等しい。このため、流入凹部５３内の高圧燃料は、フローティングプレート１００を押し下げ、圧力室３４に流入する。圧力室３４の圧力が上昇すると、フローティングプレート１００は、当接面５１に着座する。ノズルニードル収容部４１内の圧力と、圧力室３４内の圧力との差は小さいから、ノズルニードル９０は、弁座部４２に着座し、噴孔１１からの燃料噴射を停止させている。 When there is no signal from the ECU 7, the pressure control valve 27 is closed. The high pressure fuel is supplied into the nozzle needle housing portion 41. On the other hand, the high-pressure fuel supplied from the inlet 31 a to the inflow recess 53 acts to lift the floating plate 100 from the contact surface 51. At this time, the pressure in the outflow recess 54 is equal to the pressure in the pressure chamber 34 by the communication hole 101. For this reason, the high-pressure fuel in the inflow recess 53 pushes down the floating plate 100 and flows into the pressure chamber 34. When the pressure in the pressure chamber 34 increases, the floating plate 100 is seated on the contact surface 51. Since the difference between the pressure in the nozzle needle accommodating portion 41 and the pressure in the pressure chamber 34 is small, the nozzle needle 90 is seated on the valve seat portion 42 and stops fuel injection from the injection hole 11.

ＥＣＵ７からの信号によってソレノイド２１が励磁されると、圧力制御弁２７が開弁する。圧力制御弁２７が開弁すると、圧力室３４内の燃料が連通孔１０１を通して流出する。これにより、圧力室３４内の燃料圧力が低下する。このとき流出凹部５４内の圧力が低いため、フローティングプレート１００は当接面５１に着座したままである。圧力室３４内の圧力が低下すると、ノズルニードル収容部４１内に供給された高圧燃料は、リターンスプリング９７に抗してノズルニードル９０を圧力室３４側に高速で押し上げる。この結果、ノズルニードル９０は、弁座部４２から離座し、噴孔１１からの燃料噴射が開始される。 When the solenoid 21 is excited by a signal from the ECU 7, the pressure control valve 27 is opened. When the pressure control valve 27 is opened, the fuel in the pressure chamber 34 flows out through the communication hole 101. As a result, the fuel pressure in the pressure chamber 34 decreases. At this time, since the pressure in the outflow recess 54 is low, the floating plate 100 remains seated on the contact surface 51. When the pressure in the pressure chamber 34 decreases, the high-pressure fuel supplied into the nozzle needle housing portion 41 pushes up the nozzle needle 90 toward the pressure chamber 34 at a high speed against the return spring 97. As a result, the nozzle needle 90 is separated from the valve seat portion 42 and fuel injection from the injection hole 11 is started.

ＥＣＵ７からの信号によってソレノイド２１の励磁が停止されると、圧力制御弁２７が閉弁する。これにより、流出凹部５４内の圧力は連通孔１０１によって圧力室３４内の圧力と等しくなる。この結果、流入口３１ａから流入凹部５３に供給される高圧燃料は、フローティングプレート１００をわずかに押し下げ、圧力室３４に流入する。圧力室３４の圧力が上昇すると、フローティングプレート１００は、当接面５１に着座する。圧力室３４の圧力が上昇すると、ノズルニードル９０は、弁座部４２に着座し、噴孔１１からの燃料噴射が停止される。 When excitation of the solenoid 21 is stopped by a signal from the ECU 7, the pressure control valve 27 is closed. Thereby, the pressure in the outflow recess 54 becomes equal to the pressure in the pressure chamber 34 by the communication hole 101. As a result, the high-pressure fuel supplied from the inlet 31 a to the inflow recess 53 slightly pushes down the floating plate 100 and flows into the pressure chamber 34. When the pressure in the pressure chamber 34 increases, the floating plate 100 is seated on the contact surface 51. When the pressure in the pressure chamber 34 increases, the nozzle needle 90 is seated on the valve seat portion 42 and fuel injection from the injection hole 11 is stopped.

この実施形態によると、フローティングプレート１００とシリンダ８０との接触面１０８が角部１０７の稜線となる。このため、接触面１０８を小さくすることができる。この結果、フローティングプレート１００がシリンダ８０に接触するとき、および／またはフローティングプレート１００がシリンダ８０から離れるときに、フローティングプレート１００に作用する燃料の抵抗を抑制することができる。このため、フローティングプレート１００の動きの応答性が高められる。また、接触面１０８が小さいため、燃料の温度が変化しても、フローティングプレート１００の応答性の変動が小さい。このため、安定した燃料噴射特性が実現される。 According to this embodiment, the contact surface 108 between the floating plate 100 and the cylinder 80 becomes the ridgeline of the corner 107. For this reason, the contact surface 108 can be made small. As a result, it is possible to suppress the resistance of the fuel acting on the floating plate 100 when the floating plate 100 contacts the cylinder 80 and / or when the floating plate 100 moves away from the cylinder 80. For this reason, the responsiveness of the movement of the floating plate 100 is enhanced. In addition, since the contact surface 108 is small, even when the temperature of the fuel changes, the fluctuation of the response of the floating plate 100 is small. For this reason, stable fuel injection characteristics are realized.

（第２実施形態）
図５は、本発明を適用した第２実施形態の燃料噴射装置を示す部分拡大断面図である。図６は、第２実施形態の燃料噴射装置１０のシリンダ８０とフローティングプレート１００とを示す部分平面図である。 (Second Embodiment)
FIG. 5 is a partially enlarged sectional view showing a fuel injection device according to a second embodiment to which the present invention is applied. FIG. 6 is a partial plan view showing the cylinder 80 and the floating plate 100 of the fuel injection device 10 of the second embodiment.

第１実施形態では、端面１０４の全体を凹曲面１０６とした。これに代えて、第２実施形態では、端面１０４は有底円筒部によって形成されている。 In the first embodiment, the entire end surface 104 is a concave curved surface 106. Instead, in the second embodiment, the end face 104 is formed by a bottomed cylindrical portion.

この実施形態でも、
端面１０４は、円形凹部２０６と、円形凹部２０６より径方向外側に位置する筒部２０７とによって形成されている。フローティングプレート１００は、端面１０４に、小径内周面８２の内直径Ｄ８２より大きい内直径Ｄ２０６をもつ円形凹部２０６を有する。円形凹部２０６は、端面１０４の中央部に設けられている。円形凹部２０６は、少なくとも小径内周面８２より径方向内側から小径内周面８２より径方向外側にわたって広がっている。円形凹部２０６の内周面２０６ａは、小径内周面８２より径方向外側に位置している。内周面２０６ａは、段差面８３の径方向範囲内に位置している。 Even in this embodiment,
The end face 104 is formed by a circular concave portion 206 and a cylindrical portion 207 that is located radially outward from the circular concave portion 206. The floating plate 100 has a circular concave portion 206 having an inner diameter D206 larger than the inner diameter D82 of the small-diameter inner peripheral surface 82 on the end face 104. The circular recess 206 is provided at the center of the end face 104. The circular recess 206 extends at least from the radially inner side to the radially outer side of the small diameter inner peripheral surface 82 from the smaller diameter inner peripheral surface 82. The inner peripheral surface 206 a of the circular recess 206 is located on the outer side in the radial direction from the small-diameter inner peripheral surface 82. The inner peripheral surface 206 a is located within the radial range of the step surface 83.

円形凹部２０６は、端面１０４に筒部２０７を形成する。内周面２０６ａと外周面１０２との間に板状の筒部２０７が形成されている。フローティングプレート１００には、２つの切欠部１０５が形成されているから、フローティングプレート１００には、２つの円弧状の筒部２０７が形成される。筒部２０７は、部分円筒である。筒部２０７は、端面１０４の径方向外側の縁部に沿って延びている。筒部２０７は、先端面に平面を有する。筒部２０７の先端面は、円弧状に延びる平面を形成している。筒部２０７は、突条部を形成している。よって、端面１０４には、円形凹部２０６より径方向外側に突条部が形成されている。突条部としての筒部２０７は、小径内周面８２より径方向外側に位置して端面１０４に形成され、段差面８３に当接可能である。 The circular recess 206 forms a cylindrical portion 207 on the end face 104. A plate-like cylinder portion 207 is formed between the inner peripheral surface 206 a and the outer peripheral surface 102. Since the two notches 105 are formed in the floating plate 100, two arc-shaped cylindrical portions 207 are formed in the floating plate 100. The cylinder part 207 is a partial cylinder. The cylindrical portion 207 extends along the outer edge of the end surface 104 in the radial direction. The cylinder part 207 has a flat surface at the tip surface. The distal end surface of the cylindrical portion 207 forms a flat surface extending in an arc shape. The cylinder part 207 forms a protrusion. Therefore, a protrusion is formed on the end face 104 on the outer side in the radial direction from the circular recess 206. The cylindrical portion 207 as the protruding portion is formed on the end surface 104 so as to be positioned on the outer side in the radial direction from the small-diameter inner peripheral surface 82, and can contact the step surface 83.

凹部２０６の内直径Ｄ２０６は、小径内周面８２の内直径Ｄ８２より大きい（Ｄ２０６＞Ｄ８２）。内直径Ｄ２０６は、外周面１０２の外直径より小さい。また、内直径Ｄ２０６は、大径内周面８２の内直径より小さい。よって、筒部２０７は、フローティングプレート１００の最も径方向外側にだけ位置付けられる。 The inner diameter D206 of the recess 206 is larger than the inner diameter D82 of the small-diameter inner peripheral surface 82 (D206> D82). The inner diameter D206 is smaller than the outer diameter of the outer peripheral surface 102. Further, the inner diameter D206 is smaller than the inner diameter of the large-diameter inner peripheral surface 82. Therefore, the cylindrical portion 207 is positioned only on the outermost radial direction of the floating plate 100.

フローティングプレート１００が段差面８３と当接するとき、筒部２０７が段差面８３に当接する。筒部２０７と段差面８３との接触面２０８は、筒部２０７の先端に形成された円弧状の平面に対応する。図中には、斜線によって接触面２０８が図示されている。この実施形態によると、フローティングプレート１００とシリンダ８０との接触面２０８がフローティングプレート１００の径方向外側の縁にだけ形成された筒部２０７の端面となる。このため、接触面２０８を小さくすることができる。 When the floating plate 100 abuts on the step surface 83, the cylindrical portion 207 abuts on the step surface 83. A contact surface 208 between the cylindrical portion 207 and the stepped surface 83 corresponds to an arcuate plane formed at the tip of the cylindrical portion 207. In the drawing, the contact surface 208 is shown by diagonal lines. According to this embodiment, the contact surface 208 between the floating plate 100 and the cylinder 80 becomes the end surface of the cylindrical portion 207 formed only at the radially outer edge of the floating plate 100. For this reason, the contact surface 208 can be made small.

（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。 (Other embodiments)
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. The structure of the said embodiment is an illustration to the last, Comprising: The scope of the present invention is not limited to the range of these description. The scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further includes meanings equivalent to the description of the scope of claims and all modifications within the scope.

例えば、凹曲面１０６に代えて、凹状の円錐面、または凹状の円錐台面を採用してもよい。また、凹曲面１０６および円形凹部２０６の径方向中央部に圧力室３４に向けて突出する突部を設けてもよい。この場合、端面１０４には、円形凹部２０６に代えて、環状の溝が設けられる。環状の溝は、小径内周面８２の内直径より小さい直径をもつ内縁と、小径内周面８２の内直径より大きい直径をもつ外縁とで区画される。言い換えると、凹部としての環状の溝は、小径内周面８２より径方向内側から、小径内周面８２より径方向外側までにわたる幅を有し、小径内周面８２に沿って延在する。これにより圧力室３４の容積を小さくすることができる。また、円形凹部２０６に代えて、円形凹部２０６の直径Ｄ２０６と同じ直径をもつ凹曲面を設けてもよい。このように、フローティングプレート１００に設けられる凹部１０６、２０６は、種々の形状をもつことができる。 For example, instead of the concave curved surface 106, a concave conical surface or a concave frustoconical surface may be adopted. Further, a protruding portion that protrudes toward the pressure chamber 34 may be provided at the radial center portion of the concave curved surface 106 and the circular concave portion 206. In this case, the end face 104 is provided with an annular groove instead of the circular recess 206. The annular groove is defined by an inner edge having a diameter smaller than the inner diameter of the small-diameter inner peripheral surface 82 and an outer edge having a diameter larger than the inner diameter of the small-diameter inner peripheral surface 82. In other words, the annular groove as the recess has a width extending from the radially inner side to the radially outer side of the small-diameter inner peripheral surface 82 from the small-diameter inner peripheral surface 82, and extends along the small-diameter inner peripheral surface 82. As a result, the volume of the pressure chamber 34 can be reduced. Instead of the circular recess 206, a concave curved surface having the same diameter as the diameter D206 of the circular recess 206 may be provided. Thus, the recesses 106 and 206 provided in the floating plate 100 can have various shapes.

また、角部１０７の先端にわずかな平面を設けてもよい。また、筒部２０７の先端面をわずかに傾斜させて、筒部２０７の先端に角部を形成してもよい。このように、フローティングプレート１００の端面１０４の径方向外側に設けられる突条部１０７、２０７は、種々の形状をもつことができる。 Further, a slight flat surface may be provided at the tip of the corner portion 107. Further, the tip end surface of the tube portion 207 may be slightly inclined to form a corner portion at the tip of the tube portion 207. Thus, the protrusions 107 and 207 provided on the radially outer side of the end face 104 of the floating plate 100 can have various shapes.

１燃料供給システム、１０燃料噴射装置、１１噴孔、２０駆動部、２７圧力制御弁、３０ボディ、３４圧力室、４０ノズルボディ（弁本体）、５０オリフィス部材（ハウジング部材）、６０ホルダ、７０リテーニングナット、８０シリンダ、９０ノズルニードル（弁部材）、９７リターンスプリング、１００フローティングプレート（制御部材）、１１０プレートスプリング、１０６凹曲面、１０７角部、１０８接触面、２０６円形凹部、２０７筒部、２０８接触面。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel supply system, 10 Fuel injection apparatus, 11 Injection hole, 20 Drive part, 27 Pressure control valve, 30 Body, 34 Pressure chamber, 40 Nozzle body (valve main body), 50 Orifice member (housing member), 60 Holder, 70 Retaining nut, 80 cylinder, 90 nozzle needle (valve member), 97 return spring, 100 floating plate (control member), 110 plate spring, 106 concave curved surface, 107 corner, 108 contact surface, 206 circular concave, 207 cylinder 208 Contact surface.

Claims

A valve body (40) in which a passage for high-pressure fuel is formed and a nozzle hole (11) for injecting the high-pressure fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine is formed at the tip;
A valve member (90) that moves in the axial direction of the valve body inside the valve body and interrupts the supply of the high-pressure fuel to the nozzle hole;
A pressure chamber (34) is formed facing the end of the valve member and controls the movement of the valve member by adjusting the pressure of fuel acting on the valve member, and the pressure chamber includes the pressure chamber (34). A housing member (50) that forms an inflow passage (31) through which high-pressure fuel flows in and an outflow passage (32) through which fuel flows out from the pressure chamber;
A control member (100) that is disposed in the pressure chamber, and that connects and disconnects at least the inflow path and the pressure chamber by contacting and separating from the housing member;
The control member is movably accommodated in the axial direction, and has a large-diameter inner peripheral surface (81) facing the outer peripheral surface (102) of the control member and an inner diameter smaller than the outer diameter of the outer peripheral surface of the control member. A cylinder (80) having a small-diameter inner peripheral surface (82) and a step surface (83) provided between the large-diameter inner peripheral surface and the small-diameter inner peripheral surface and facing an end surface (104) of the control member. )
The control member includes protrusions (107, 207) that are formed on the end surface (104) and located on the outer side in the radial direction from the inner peripheral surface of the small diameter, and that can contact the step surface. Fuel injection device.

The control member has concave portions (106, 206) having an inner diameter (D106, D206) larger than the inner diameter (D82) of the small-diameter inner peripheral surface on the end surface (104), and is radially outside the concave portion. The fuel injection device according to claim 1, wherein the protrusion (107, 207) is formed in the protrusion.

The said recessed part (106) is formed by the concave surface which forms a corner | angular part (107) by crossing the said outer peripheral surface (102), The said protrusion is formed by the said corner | angular part. Item 3. The fuel injection device according to Item 2.

The fuel injection according to claim 2, wherein the concave portion is formed by a circular concave portion (206) that forms a cylindrical portion (207) on the end surface, and the protruding portion is formed by the cylindrical portion. apparatus.

The fuel injection device according to any one of claims 2 to 4, wherein the concave portion is formed by a concave curved surface (106).

The fuel injection device according to any one of claims 1 to 5, wherein the control member is formed with a notch (105) extending over the outer peripheral surface and the end surface.

The fuel injection according to claim 6, wherein the notch (105) reaches a radially inner side from the small-diameter inner peripheral surface (82) and forms a passage communicating with the pressure chamber. apparatus.