JP6474694B2

JP6474694B2 - Fuel injection nozzle

Info

Publication number: JP6474694B2
Application number: JP2015126755A
Authority: JP
Inventors: 雄太橋本; 一史芹澤; 文裕藤掛
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-06-24
Filing date: 2015-06-24
Publication date: 2019-02-27
Anticipated expiration: 2035-06-24
Also published as: JP2017008860A; DE102016109767A1

Description

本発明は、エンジンの燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射ノズルに係わる。 The present invention relates to a fuel injection nozzle that injects fuel into a combustion chamber of an engine.

従来より、ノズルボディおよびニードルを備え、ノズルボディ内にニードルを収容した燃料噴射ノズルが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
ノズルボディの先端側には、ニードルの先端部が離着座する円錐形状のシート面が設けられている。また、ノズルボディの先端側には、サック室の内周面で各入口が開口した複数の噴孔が設けられている。
ニードルの先端部には、外径が徐々に縮径する２つの円錐面が形成されている。
上記のような燃料噴射ノズルは、ニードルの先端部をシート面から離座させることで、上流側の燃料流路からサック室を経て複数の噴孔内に流入した燃料を燃焼室内に噴射するように構成されている。 Conventionally, a fuel injection nozzle that includes a nozzle body and a needle and accommodates the needle in the nozzle body has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
On the tip side of the nozzle body, a conical seat surface is provided on which the tip of the needle is seated. In addition, a plurality of injection holes whose respective inlets are opened on the inner peripheral surface of the sac chamber are provided on the tip end side of the nozzle body.
Two conical surfaces whose outer diameter is gradually reduced are formed at the tip of the needle.
The fuel injection nozzle as described above is configured to inject fuel flowing into the plurality of injection holes from the upstream fuel flow path through the sac chamber by separating the tip of the needle from the seat surface. It is configured.

ところで、燃料および空気の混合気を自己着火させるディーゼル燃焼においては、冷却損失の低減およびスモーク排出量の低減が求められている。
冷却損失を低減するには、燃料噴射ノズルの噴孔から燃焼室内に噴射される燃料の噴霧貫徹力を弱くすることが必要である。これにより、燃料噴霧が燃焼室壁面に到達し難くなり、燃焼室壁面から冷却媒体への放熱量が少なくなる。よって、エンジンの冷却損失を低減できる。
スモーク排出量を低減するには、燃料の噴霧貫徹力を強くすることが必要である。これにより、燃料噴霧がより遠くまで到達するので、燃焼室内の空気利用率が上がり、良好な燃焼状態が得られる。よって、スモーク排出量を低減できる。 By the way, in diesel combustion in which a fuel-air mixture is self-ignited, reduction of cooling loss and reduction of smoke emission are required.
In order to reduce the cooling loss, it is necessary to weaken the spray penetration force of the fuel injected from the injection hole of the fuel injection nozzle into the combustion chamber. This makes it difficult for the fuel spray to reach the combustion chamber wall surface and reduces the amount of heat released from the combustion chamber wall surface to the cooling medium. Therefore, engine cooling loss can be reduced.
In order to reduce the smoke emission, it is necessary to increase the fuel spray penetration. Thereby, since fuel spray reaches | attains farther, the air utilization factor in a combustion chamber rises and a favorable combustion state is obtained. Therefore, the smoke discharge amount can be reduced.

ところが、ニードルのリフト量が大きい時に、噴霧貫徹力を弱くすると、スモーク排出量が増加する傾向にある。
また、ニードルのリフト量が小さい時に、噴霧貫徹力を強くすると、冷却損失が増加する傾向にある。
そこで、ニードルのリフト量が大きくなる程、噴霧貫徹力を強くし、ニードルのリフト量が小さくなる程、噴霧貫徹力を弱くすることが要望されている。 However, if the spray penetration force is weakened when the lift amount of the needle is large, the smoke discharge amount tends to increase.
In addition, when the needle lift is small, if the spray penetration force is increased, the cooling loss tends to increase.
Therefore, it is desired to increase the spray penetration force as the needle lift amount increases and to decrease the spray penetration force as the needle lift amount decreases.

特開２０１０−１７４８１９号公報JP 2010-174819 A

本発明の目的は、ニードルのリフト量が大きくなる程、噴霧貫徹力を強くし、ニードルのリフト量が小さくなる程、噴霧貫徹力を弱くすることのできる燃料噴射ノズルを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a fuel injection nozzle capable of increasing the spray penetration force as the needle lift amount increases and reducing the spray penetration force as the needle lift amount decreases.

請求項１に記載の発明によれば、ノズルボディは、燃料流路と複数の噴孔とを連通するサック室を有している。
複数の噴孔は、周方向に設けられている。複数の噴孔入口は、サック室の内周面に設けられている。
シート部がシート面から離座する時に移動する側を上側、シート部がシート面に着座する時に移動する側を下側と定義する。
ニードルは、シート部を上端とする特定円錐部を有している。 According to the first aspect of the present invention, the nozzle body has a sac chamber that communicates the fuel flow path and the plurality of nozzle holes.
The plurality of nozzle holes are provided in the circumferential direction. The plurality of nozzle hole inlets are provided on the inner peripheral surface of the sac chamber.
The side that moves when the seat portion separates from the seat surface is defined as the upper side, and the side that moves when the seat portion sits on the seat surface is defined as the lower side.
The needle has a specific cone portion with the seat portion as an upper end.

特定円錐部は、ニードルの軸を含む断面が等脚台形である。この特定円錐部は、下側ほど外径が小径である。
ニードル全体の下端は、特定円錐部の下端よりも下側にある。
シート部がシート面に着座しているニードル閉弁時に、特定円錐部の下端はサック室の上端よりも下側にあり、且つニードル全体の下端は噴孔入口の下端よりも下側にある。
ニードル閉弁時における特定円錐部の下端とサック室の上端との軸方向の距離（Ｙ１）、およびニードル閉弁時におけるニードル全体の下端と噴孔入口の下端との軸方向の距離（Ｙ２）は同じ長さ（α）である。 The specific cone portion has an isosceles trapezoidal cross section including the axis of the needle. The specific cone portion has a smaller outer diameter on the lower side.
The lower end of the entire needle is below the lower end of the specific cone portion.
When the needle valve is closed with the seat portion seated on the seat surface, the lower end of the specific cone portion is below the upper end of the sac chamber, and the lower end of the entire needle is below the lower end of the injection hole inlet.
The axial distance (Y1) between the lower end of the specific cone and the upper end of the sac chamber when the needle is closed, and the axial distance (Y2) between the lower end of the entire needle and the lower end of the nozzle hole inlet when the needle is closed Are the same length (α).

これによって、ニードルリフト量が長さ（α）よりも小さい場合には、噴孔内の燃料流れに乱れが発生し、噴孔から燃焼室内に噴射される燃料の噴霧貫徹力が弱くなる。
一方、ニードルリフト量が長さ（α）よりも大きい場合には、噴孔内の燃料流れに乱れが発生せず、噴孔から燃焼室内に噴射される燃料の噴霧貫徹力が強くなる。
従って、ニードルのリフト量が大きくなる程、噴霧貫徹力を強くし、ニードルのリフト量が小さくなる程、噴霧貫徹力を弱くすることができる。
なお、詳細は、実施形態で図面を用いて説明する。 Accordingly, when the needle lift amount is smaller than the length (α), the fuel flow in the injection hole is disturbed, and the spray penetration force of the fuel injected from the injection hole into the combustion chamber is weakened.
On the other hand, when the needle lift amount is larger than the length (α), the fuel flow in the injection hole is not disturbed, and the spray penetration force of the fuel injected from the injection hole into the combustion chamber becomes strong.
Therefore, as the needle lift amount increases, the spray penetration force increases, and as the needle lift amount decreases, the spray penetration force decreases.
Details will be described with reference to the drawings in the embodiment.

燃料噴射ノズルを示した断面図である（実施形態１）。It is sectional drawing which showed the fuel-injection nozzle (Embodiment 1). 燃料噴射ノズルの要部を示した断面図である（実施形態１）。It is sectional drawing which showed the principal part of the fuel-injection nozzle (Embodiment 1). 燃料噴射ノズルの要部を示した説明図である（実施形態１）。It is explanatory drawing which showed the principal part of the fuel-injection nozzle (Embodiment 1). （ａ）〜（ｄ）は、噴孔入口の開口形状を示した説明図である（実施形態１）。(A)-(d) is explanatory drawing which showed the opening shape of the nozzle hole entrance (Embodiment 1). （ａ）、（ｂ）はサック室内の燃料流れの様子を模式的に示した断面図である（実施形態１）。(A), (b) is sectional drawing which showed the mode of the fuel flow in a sac chamber typically (Embodiment 1). ニードルリフト量と噴霧貫徹力との関係を示したグラフである（実施形態１）。It is the graph which showed the relationship between the needle lift amount and the spray penetration force (Embodiment 1). 燃料噴射ノズルの要部を示した断面図である（実施形態２）。It is sectional drawing which showed the principal part of the fuel-injection nozzle (Embodiment 2). 燃料噴射ノズルの要部を示した断面図である（実施形態３）。It is sectional drawing which showed the principal part of the fuel-injection nozzle (Embodiment 3). 燃料噴射ノズルの要部を示した断面図である（実施形態４）。It is sectional drawing which showed the principal part of the fuel-injection nozzle (Embodiment 4). 燃料噴射ノズルの要部を示した断面図である（実施形態５）。It is sectional drawing which showed the principal part of the fuel-injection nozzle (Embodiment 5). 燃料噴射ノズルの要部を示した断面図である（実施形態６）。It is sectional drawing which showed the principal part of the fuel-injection nozzle (Embodiment 6). 燃料噴射ノズルの要部を示した断面図である（実施形態７）。It is sectional drawing which showed the principal part of the fuel-injection nozzle (Embodiment 7).

以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings.

［実施形態１の構成］
図１ないし図６は、本発明を適用した実施形態１を示したものである。
本実施形態の燃料噴射弁は、自動車等の車両走行用のエンジンの各気筒毎に対応して搭載されている。
ここで、エンジンは、直噴ディーゼルエンジンが採用されている。 [Configuration of Embodiment 1]
1 to 6 show Embodiment 1 to which the present invention is applied.
The fuel injection valve of this embodiment is mounted corresponding to each cylinder of a vehicle running engine such as an automobile.
Here, a direct injection diesel engine is employed as the engine.

燃料噴射弁は、エンジンの燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射ノズル１を備えている。この燃料噴射ノズル１は、自身の軸方向に往復移動するニードル２、およびこのニードル２を収容する円筒形状のノズルボディ３を備えている。
ニードル２は、円柱形状の本体部４、円錐台形状の上側円錐部５、円環形状のシート部６、円錐台形状の特定円錐部７および円錐台形状の下端部８を備えている。このニードル２には、リターンスプリングの付勢力が作用している。
なお、リターンスプリングの図示は省略している。 The fuel injection valve includes a fuel injection nozzle 1 that directly injects fuel into the combustion chamber of the engine. The fuel injection nozzle 1 includes a needle 2 that reciprocates in its axial direction, and a cylindrical nozzle body 3 that accommodates the needle 2.
The needle 2 includes a cylindrical main body portion 4, a truncated cone-shaped upper cone portion 5, an annular seat portion 6, a truncated cone-shaped specific cone portion 7, and a truncated cone-shaped lower end portion 8. The urging force of the return spring acts on the needle 2.
The return spring is not shown.

ノズルボディ３の先端側には、有底円筒形状のサック部９が設けられている。
サック部９には、複数の噴孔１１およびサック室１２が設けられている。
また、ノズルボディ３には、シート面１３が設けられている。また、ノズルボディ３には、燃料孔１４を介して、サプライポンプまたはコモンレール等の高圧発生部から高圧燃料が導入される燃料溜まり室１５が設けられている。
サック室１２は、燃料流路１６の下流側に位置している。このサック室１２は、燃料流路１６にて環状に流れる燃料を集合させて一時的に貯留した後、各噴孔１１に均等に分配供給する分配室である。また、サック室１２は、内周面として、ノズルボディ３の軸を中心とする円筒形状の周壁面、およびノズルボディ３の軸上のサック中心Ｏを中心とする球面形状の底壁面を有している。 A bottomed cylindrical sack portion 9 is provided on the distal end side of the nozzle body 3.
The sack portion 9 is provided with a plurality of nozzle holes 11 and a sac chamber 12.
The nozzle body 3 is provided with a sheet surface 13. Further, the nozzle body 3 is provided with a fuel reservoir chamber 15 into which high-pressure fuel is introduced from a high-pressure generator such as a supply pump or a common rail via a fuel hole 14.
The sac chamber 12 is located on the downstream side of the fuel flow path 16. The sac chamber 12 is a distribution chamber in which fuel that flows in an annular shape in the fuel flow path 16 is collected and temporarily stored, and then distributed and supplied to the nozzle holes 11 evenly. The sac chamber 12 has, as inner peripheral surfaces, a cylindrical peripheral wall surface centered on the axis of the nozzle body 3 and a spherical bottom wall surface centered on the sack center O on the axis of the nozzle body 3. ing.

シート面１３は、下流側に向かう程、内径が徐々に減少する円錐形状を呈する。このシート面１３には、シート部６が離着座する。また、シート面１３は、燃料流路１６を形成する。
燃料流路１６は、ニードル２の外周面とノズルボディ３の内周面との間に形成されている。また、燃料流路１６は、燃料溜まり室１５の下流側に位置する。
また、ノズルボディ３には、ニードル２を開弁駆動するアクチュエータが接続されている。アクチュエータとしては、ソレノイドアクチュエータやピエゾアクチュエータが採用されている。
なお、アクチュエータの図示は省略している。
また、複数の噴孔１１およびサック室１２の詳細は、後述する。 The seat surface 13 has a conical shape in which the inner diameter gradually decreases toward the downstream side. The seat portion 6 is seated on and off from the seat surface 13. The seat surface 13 forms a fuel flow path 16.
The fuel flow path 16 is formed between the outer peripheral surface of the needle 2 and the inner peripheral surface of the nozzle body 3. Further, the fuel flow path 16 is located on the downstream side of the fuel reservoir chamber 15.
The nozzle body 3 is connected to an actuator that drives the needle 2 to open. As the actuator, a solenoid actuator or a piezo actuator is employed.
The illustration of the actuator is omitted.
Details of the plurality of nozzle holes 11 and the suck chamber 12 will be described later.

ニードル２は、ノズルボディ３のシート面１３に離着座して、複数の噴孔１１よりも上流側の燃料流路１６を開閉する。
本体部４は、ノズルボディ３のガイド孔１７に往復摺動可能に支持されている。この本体部４は、ノズルボディ３との間に燃料流路１６を形成する外周面を有している。
上側円錐部５には、下流側に向かう程、外径が徐々に減少する円錐面２１が形成されている。
シート部６は、上側円錐部５の円錐面２１と特定円錐部７の円錐面２２との間に形成されている。 The needle 2 is separated from and seated on the seat surface 13 of the nozzle body 3, and opens and closes the fuel flow path 16 upstream of the plurality of nozzle holes 11.
The main body 4 is supported in the guide hole 17 of the nozzle body 3 so as to be slidable back and forth. The main body 4 has an outer peripheral surface that forms a fuel flow path 16 with the nozzle body 3.
The upper conical portion 5 is formed with a conical surface 21 whose outer diameter gradually decreases toward the downstream side.
The seat portion 6 is formed between the conical surface 21 of the upper conical portion 5 and the conical surface 22 of the specific conical portion 7.

円錐面２１は、下流側に向かってシート面１３との隙間が徐々に小さくなる傾斜角度に設定されている。
円錐面２２は、下流側に向かってシート面１３との隙間が徐々に大きくなる傾斜角度に設定されている。
円錐面２１、２２は、シート部６がシート面１３に着座する際に、シート面１３との干渉を防止するための逃がし面である。
円錐面２２は、円錐面２１よりも傾斜角度が急であり、下端部８の円錐面２３よりも傾斜角度が緩やかである。 The conical surface 21 is set to an inclination angle at which the gap with the seat surface 13 gradually decreases toward the downstream side.
The conical surface 22 is set to an inclination angle at which the gap with the seat surface 13 gradually increases toward the downstream side.
The conical surfaces 21 and 22 are relief surfaces for preventing interference with the seat surface 13 when the seat portion 6 is seated on the seat surface 13.
The conical surface 22 has a steeper angle than the conical surface 21, and is gentler than the conical surface 23 of the lower end 8.

円錐面２１〜２３は、互いに異なる傾斜角度を有している。これらの円錐面２１〜２３は、下流側に向かって外径が徐々に小さくなる。
下端部８は、その軸を中心とした円錐形状を呈する。この下端部８は、ニードル閉弁時にサック室１２内に入っている。また、下端部８は、特定円錐部７からニードル２の先端側に向けて突出している。
なお、ニードル２の詳細は、後述する。 The conical surfaces 21 to 23 have different inclination angles. The outer diameters of these conical surfaces 21 to 23 gradually decrease toward the downstream side.
The lower end 8 has a conical shape centered on the axis. This lower end 8 is in the sac chamber 12 when the needle is closed. In addition, the lower end portion 8 protrudes from the specific cone portion 7 toward the distal end side of the needle 2.
Details of the needle 2 will be described later.

燃料噴射ノズル１は、シート部６がシート面１３に着座した場合、燃料流路１６が遮断される。これにより、複数の噴孔１１から燃焼室内への燃料噴射は成されない。
また、燃料噴射ノズル１は、シート部６がシート面１３からリフトした場合、燃料流路１６が開放される。これにより、燃料流路１６から複数の噴孔１１と連通するサック室１２へ燃料が導入される。このため、複数の噴孔１１から燃焼室内へ燃料が噴射される。
また、燃料噴射ノズル１は、燃料の噴射期間全域で、全閉位置からフルリフト位置までニードル２のリフト量が変化する。 In the fuel injection nozzle 1, the fuel flow path 16 is blocked when the seat portion 6 is seated on the seat surface 13. Thereby, fuel injection from the plurality of nozzle holes 11 into the combustion chamber is not performed.
Further, in the fuel injection nozzle 1, when the seat portion 6 is lifted from the seat surface 13, the fuel flow path 16 is opened. As a result, fuel is introduced from the fuel flow path 16 to the sac chamber 12 communicating with the plurality of nozzle holes 11. For this reason, fuel is injected from the plurality of nozzle holes 11 into the combustion chamber.
In the fuel injection nozzle 1, the lift amount of the needle 2 changes from the fully closed position to the full lift position throughout the fuel injection period.

［実施形態１の特徴］
ここで、ノズルボディ３の軸をノズル軸Ｙと呼ぶ。また、各噴孔１１の軸を噴孔軸ＨＬと呼ぶ。
複数の噴孔１１は、円周方向に等間隔で形成されている。
全ての噴孔１１は、噴孔軸ＨＬとノズル軸Ｙとがなす角度が同一である。また、全ての噴孔１１は、噴孔径が同一で、且つ噴孔流路長が同一となっている。
複数の噴孔１１は、サック部９の内外を連通している。
噴孔１１は、例えば６〜１２個設けられている。本例では、１０個の噴孔１１が設けられている。 [Features of Embodiment 1]
Here, the axis of the nozzle body 3 is referred to as a nozzle axis Y. The axis of each nozzle hole 11 is called a nozzle hole axis HL.
The plurality of nozzle holes 11 are formed at equal intervals in the circumferential direction.
All the nozzle holes 11 have the same angle between the nozzle hole axis HL and the nozzle axis Y. Moreover, all the nozzle holes 11 have the same nozzle hole diameter and the same nozzle hole flow path length.
The plurality of nozzle holes 11 communicate with the inside and outside of the sack portion 9.
For example, 6 to 12 nozzle holes 11 are provided. In this example, ten nozzle holes 11 are provided.

複数の噴孔１１は、サック部９の内周面で噴孔入口２４が開口している。また、各噴孔１１は、噴孔入口２４から噴孔出口２５に向かって流路面積が変化しないストレート噴孔である。また、各噴孔１１は、ノズル軸Ｙに対して垂直な半径方向に対して図示下向きに所定角度分だけ傾斜している。
各噴孔入口２４の中心３１は、サック室１２の周壁面と底壁面との境界に形成されている。なお、サック室１２の周壁面または底壁面で各噴孔入口２４が開口していても良い。 In the plurality of nozzle holes 11, the nozzle hole inlet 24 is opened on the inner peripheral surface of the sack portion 9. Each nozzle hole 11 is a straight nozzle hole whose flow path area does not change from the nozzle hole inlet 24 toward the nozzle hole outlet 25. Each nozzle hole 11 is inclined by a predetermined angle downward in the figure with respect to the radial direction perpendicular to the nozzle axis Y.
The center 31 of each nozzle hole inlet 24 is formed at the boundary between the peripheral wall surface and the bottom wall surface of the sac chamber 12. Each nozzle hole inlet 24 may be opened on the peripheral wall surface or bottom wall surface of the sac chamber 12.

ここで、噴孔入口２４の開口形状は、円形状、楕円形状、長円形状または多角形状等任意である。また、噴孔入口２４の中で、ノズル軸Ｙの方向における最下端位置を、噴孔入口２４の下端３２と呼ぶ。
なお、円形状の噴孔入口２４の場合には、図４（ａ）に示したように、中心３１の下側に下端３２がある。また、ノズル軸Ｙに対して長軸が傾いた楕円形状の噴孔入口２４の場合には、図４（ｂ）に示したように、楕円の長軸から外れた位置に下端３２がある。また、ノズル軸Ｙと長軸とが一致した楕円形状の噴孔入口２４の場合には、図４（ｃ）に示したように、楕円の長軸上に下端３２がある。また、ノズル軸Ｙと短軸とが一致した楕円形状の噴孔入口２４の場合には、図４（ｄ）に示したように、楕円の短軸上に下端３２がある。 Here, the opening shape of the nozzle hole inlet 24 is arbitrary, such as a circular shape, an elliptical shape, an oval shape, or a polygonal shape. In the nozzle hole inlet 24, the lowest end position in the direction of the nozzle axis Y is referred to as the lower end 32 of the nozzle hole inlet 24.
In addition, in the case of the circular injection hole inlet 24, as shown in FIG. Further, in the case of the elliptical injection hole inlet 24 whose major axis is inclined with respect to the nozzle axis Y, as shown in FIG. 4B, the lower end 32 is located at a position deviated from the major axis of the ellipse. Further, in the case of the elliptical nozzle hole inlet 24 in which the nozzle axis Y and the major axis coincide with each other, as shown in FIG. 4C, the lower end 32 is on the major axis of the ellipse. Further, in the case of the elliptical nozzle hole inlet 24 in which the nozzle axis Y and the short axis coincide with each other, as shown in FIG. 4D, the lower end 32 is located on the short axis of the ellipse.

サック室１２の入口側開口は、シート面４の下流端で、且つサック室１２の上流端に形成されている。このサック室１２の入口側開口には、円周方向に連続して延びる円環形状の稜線が形成されている。この稜線の位置を、サック室１２の上端３３と呼ぶ。
また、サック室１２は、燃料流路１６と複数の噴孔１１とを連通している。
また、サック室１２内の空間容積は、ニードル２のリフト量に応じて変化する。即ち、ニードル３がリフトする程、サック室１２内の空間容積が広くなる。 The opening on the inlet side of the sac chamber 12 is formed at the downstream end of the seat surface 4 and at the upstream end of the sac chamber 12. An annular ridge line extending continuously in the circumferential direction is formed in the entrance-side opening of the sac chamber 12. The position of this ridge line is called the upper end 33 of the sack chamber 12.
Further, the sac chamber 12 communicates the fuel flow path 16 and the plurality of nozzle holes 11.
Further, the space volume in the sac chamber 12 changes according to the lift amount of the needle 2. That is, as the needle 3 is lifted, the space volume in the sac chamber 12 is increased.

ここで、シート部６がシート面１３から離座するときに、ニードル２が移動する側を上側、シート部６がシート面１３に着座するときに、ニードル２が移動する側を下側と定義する。
特定円錐部７は、ニードル２の軸を含む断面が等脚台形である。この特定円錐部７は、下側ほど、外径が小径である。また、特定円錐部７は、シート部６を上端とする。また、特定円錐部７には、円周方向に連続して延びる円環形状の稜線が形成されている。この稜線の位置を、特定円錐部７の下端３４と呼ぶ。この下端３４は、円錐面２２、２３間に形成されている。 Here, when the seat portion 6 is separated from the seat surface 13, the side on which the needle 2 moves is defined as the upper side, and when the seat portion 6 is seated on the seat surface 13, the side on which the needle 2 moves is defined as the lower side. To do.
The specific conical portion 7 has an isosceles trapezoidal cross section including the axis of the needle 2. The specific conical portion 7 has a smaller outer diameter on the lower side. The specific cone portion 7 has the seat portion 6 as an upper end. The specific cone portion 7 is formed with an annular ridge line extending continuously in the circumferential direction. The position of this ridge line is called the lower end 34 of the specific cone part 7. The lower end 34 is formed between the conical surfaces 22 and 23.

下端部８は、特定円錐部７の下端３４からニードル全体の下端までニードル２の軸に沿って延長されている。
下端部８は、ニードル２の軸を含む断面が等脚台形である。この下端部８は、下側ほど、外径が小径である。また、下端部８には、円周方向に連続して延びる円環形状の稜線が形成されている。この稜線の位置を、下端部８の下端３５と呼ぶ。
この下端３５は、特許請求の範囲におけるニードル全体の下端に相当する。また、下端３５は、特定円錐部７の下端３４よりも下側にある。
なお、特定円錐部７の円錐角θａと下端部８の円錐角θｂとは、異なる。即ち、θａ≠θｂである。 The lower end portion 8 extends along the axis of the needle 2 from the lower end 34 of the specific cone portion 7 to the lower end of the entire needle.
The lower end 8 has an isosceles trapezoidal cross section including the axis of the needle 2. The lower end portion 8 has a smaller outer diameter toward the lower side. The lower end portion 8 is formed with an annular ridge line extending continuously in the circumferential direction. The position of this ridge line is called the lower end 35 of the lower end portion 8.
The lower end 35 corresponds to the lower end of the entire needle in the claims. Further, the lower end 35 is located below the lower end 34 of the specific cone portion 7.
The cone angle θa of the specific cone portion 7 and the cone angle θb of the lower end portion 8 are different. That is, θa ≠ θb.

ここで、シート部６がシート面１３に着座している時をニードル閉弁時、およびシート部６がシート面１３から離座する時をニードル開弁時と定義する。
そして、ニードル閉弁時に、特定円錐部７の下端３４は、サック室１２の上端３３よりも下側にある。また、ニードル閉弁時に、下端部８の下端３５は、噴孔入口２４の下端３２よりも下側にある。
そして、ニードル閉弁時における特定円錐部７の下端３４とサック室１２の上端３３との軸方向の距離をＹ１と呼ぶ。また、ニードル閉弁時における下端部８の下端３５と噴孔入口２４の下端３２との軸方向の距離をＹ２と呼ぶ。
この場合には、Ｙ１とＹ２とは、同じ長さαである。 Here, the time when the seat portion 6 is seated on the seat surface 13 is defined as the needle valve closing time, and the time when the seat portion 6 is separated from the seat surface 13 is defined as the needle valve opening time.
When the needle is closed, the lower end 34 of the specific cone portion 7 is located below the upper end 33 of the sack chamber 12. Further, when the needle is closed, the lower end 35 of the lower end 8 is located below the lower end 32 of the injection hole inlet 24.
The axial distance between the lower end 34 of the specific cone 7 and the upper end 33 of the sac chamber 12 when the needle is closed is referred to as Y1. The axial distance between the lower end 35 of the lower end 8 and the lower end 32 of the nozzle hole inlet 24 when the needle is closed is referred to as Y2.
In this case, Y1 and Y2 have the same length α.

ここで、ニードル２のリフト量をニードルリフト量Ｌと呼ぶ。そして、ニードル２の全閉位置におけるニードルリフト量は、Ｌ＝０となる。また、ニードル２のフルリフト位置におけるニードルリフト量は、Ｌ＝ｆｕとなる。
また、燃料噴射ノズルは、ニードルリフト量Ｌが長さαよりも小さい時には、ニードルリフト量Ｌがシート絞り領域Ｔｓとなる。
シート絞り領域Ｔｓとは、ニードル２とノズルボディ３との間の絞り量で噴射量が決まる噴孔以外の絞り領域に相当する。また、シート絞り領域Ｔｓとは、シート面４とシート部６との間に形成されるシート部外周の流路面積Ａｓが、ノズルボディ３内部に形成される燃料の流路のうちで最小流路面積Ａｍｉとなるリフト範囲のことである。この場合には、シート部外周の流路面積Ａｓが、複数の噴孔１１の流路面積の総和である噴孔総流路面積Ａｈよりも小さくなる。
即ち、０≦Ｌ＜αの時には、Ａｓ、Ａｈ、Ａｍｉの関係が、Ａｓ＝Ａｍｉ、Ａｓ＜Ａｈを満たす。 Here, the lift amount of the needle 2 is referred to as a needle lift amount L. The needle lift amount at the fully closed position of the needle 2 is L = 0. Further, the needle lift amount at the full lift position of the needle 2 is L = fu.
Further, in the fuel injection nozzle, when the needle lift amount L is smaller than the length α, the needle lift amount L becomes the seat throttle region Ts.
The sheet throttle region Ts corresponds to a throttle region other than the nozzle hole in which the injection amount is determined by the throttle amount between the needle 2 and the nozzle body 3. Further, the sheet throttle region Ts is a minimum flow rate in the fuel flow path formed inside the nozzle body 3 in which the flow path area As on the outer periphery of the sheet part formed between the sheet surface 4 and the sheet part 6 is defined. It is the lift range which becomes road area Ami. In this case, the channel area As on the outer periphery of the seat portion is smaller than the total nozzle hole channel area Ah, which is the sum of the channel areas of the plurality of nozzle holes 11.
That is, when 0 ≦ L <α, the relationship As, Ah, Ami satisfies As = Ami, As <Ah.

燃料噴射ノズルは、ニードルリフト量Ｌが長さαよりも大きい時には、ニードルリフト量Ｌが噴孔絞り領域Ｔｈとなる。
噴孔絞り領域Ｔｈとは、複数の噴孔１１の絞り量で噴射量が決まる領域である。また、噴孔絞り領域Ｔｈとは、噴孔総流路面積Ａｈが、ノズルボディ３内部に形成される燃料の流路のうちで最小流路面積Ａｍｉとなるリフト範囲のことである。この場合には、噴孔総流路面積Ａｈが、シート部外周の流路面積Ａｓよりも小さくなる。
即ち、α＜Ｌ≦ｆｕの時には、Ａｓ、Ａｈ、Ａｍｉの関係が、Ａｈ＝Ａｍｉ、Ａｈ＜Ａｓを満たす。 In the fuel injection nozzle, when the needle lift amount L is larger than the length α, the needle lift amount L becomes the injection hole throttle region Th.
The nozzle hole throttle region Th is a region where the injection amount is determined by the throttle amount of the plurality of nozzle holes 11. Further, the nozzle hole throttling region Th is a lift range in which the nozzle hole total flow channel area Ah is the minimum flow channel area Ami among the fuel flow channels formed inside the nozzle body 3. In this case, the total nozzle hole flow path area Ah is smaller than the flow path area As on the outer periphery of the seat portion.
That is, when α <L ≦ fu, the relationship As, Ah, Ami satisfies Ah = Ami, Ah <As.

次に、Ｌ＜αの時におけるサック室１２内の燃料流れの様子を図１ないし図５（ａ）に基づいて説明する。
Ｌ＜αの時には、上流側の燃料流路１６からサック室１２内に流れ込む燃料の流速がＬ＞αの時よりも速くなる。このとき、特定円錐部７の下端３４が、サック室１２の上端３３よりも下側に位置している。このため、燃料流路１６からの燃料がサック室１２の上端３３で剥離し、ニードル２の円錐面２２、２３に沿った流れとなる。
即ち、燃料流路１６からサック室１２内に流れ込んだ大部分の燃料は、下端部８の表面に沿って流れる。そして、燃料は、下端３５付近で下端部８の表面から剥離する。 Next, the state of the fuel flow in the sac chamber 12 when L <α will be described with reference to FIGS. 1 to 5A.
When L <α, the flow rate of the fuel flowing into the sac chamber 12 from the upstream fuel flow path 16 is faster than when L> α. At this time, the lower end 34 of the specific cone portion 7 is located below the upper end 33 of the sack chamber 12. For this reason, the fuel from the fuel flow path 16 peels off at the upper end 33 of the sac chamber 12 and flows along the conical surfaces 22 and 23 of the needle 2.
That is, most of the fuel that has flowed into the sac chamber 12 from the fuel flow path 16 flows along the surface of the lower end portion 8. Then, the fuel is peeled off from the surface of the lower end portion 8 in the vicinity of the lower end 35.

また、下端部８の下端３５が、噴孔入口２４の下端３２よりも下側に位置している。このため、下端３５とサック室１２の底壁面との間の空間が狭い。
そして、燃料は、ノズル軸Ｙに沿ってサック室１２の下側の底壁面へ流れてサック室１２の底壁面でサック室１２の外周側に急角度で小さく曲がる。そして、燃料は、サック室１２の底壁面に沿ってサック室１２の下側から上側へ向かって流れる。そして、燃料は、サック室１２の外周側に小さく曲がって各噴孔入口２４から複数の噴孔１１内に流れ込む。 Further, the lower end 35 of the lower end portion 8 is located below the lower end 32 of the nozzle hole inlet 24. For this reason, the space between the lower end 35 and the bottom wall surface of the sack chamber 12 is narrow.
Then, the fuel flows along the nozzle axis Y to the bottom wall surface on the lower side of the sac chamber 12 and bends to the outer peripheral side of the sac chamber 12 at the bottom wall surface of the sac chamber 12 at a steep angle. The fuel flows from the lower side to the upper side of the sac chamber 12 along the bottom wall surface of the sac chamber 12. The fuel is bent slightly toward the outer peripheral side of the sac chamber 12 and flows into the plurality of nozzle holes 11 from each nozzle hole inlet 24.

一方、サック室１２の上端３３で剥離した一部の燃料は、サック室１２の周壁面に沿ってサック室１２の下側へ流れる。そして、燃料は、サック室１２の外周側に急角度で小さく曲がって、各噴孔入口２４から複数の噴孔１１内に流れ込む。
これによって、各噴孔入口２４で、サック室１２の下側から上側へ向かう燃料と、サック室１２の上側から下側へ向かう燃料とが衝突するため、各噴孔１１内を通過する燃料に乱れが発生する。
従って、各噴孔１１内を通過する燃料に乱れが発生することにより、各噴孔１１から燃焼室内へ噴霧角が大きく、噴霧貫徹力が小さい燃料噴霧が噴射される。 On the other hand, a part of the fuel separated at the upper end 33 of the sac chamber 12 flows along the peripheral wall surface of the sac chamber 12 to the lower side of the sac chamber 12. The fuel bends at a steep angle to the outer peripheral side of the sac chamber 12 and flows into the plurality of injection holes 11 from each injection hole inlet 24.
As a result, the fuel traveling from the lower side to the upper side of the sac chamber 12 and the fuel traveling from the upper side to the lower side of the sac chamber 12 collide at each nozzle hole inlet 24, so that the fuel passing through the respective nozzle holes 11 Disturbance occurs.
Therefore, when the fuel passing through each nozzle hole 11 is disturbed, fuel spray having a large spray angle and a small spray penetration force is injected from each nozzle hole 11 into the combustion chamber.

次に、Ｌ＞αの時におけるサック室１２内の燃料流れの様子を図１ないし図５（ｂ）に基づいて説明する。
Ｌ＞αの時には、燃料流路１６からサック室１２内に流れ込む燃料の流速がＬ＜αの時よりも遅くなる。このとき、特定円錐部７の下端３４が、サック室１２の上端３３よりも上側に位置している。このため、燃料流路１６の最下流部を流れる燃料が、下端３４で特定円錐部７の表面から剥離し、サック室１２の周壁面に沿った流れとなる。
そして、燃料は、サック室１２内で外側に大きく緩やかに曲がって各噴孔入口２４から各噴孔１１内に流れ込む。 Next, the state of the fuel flow in the sac chamber 12 when L> α will be described with reference to FIGS. 1 to 5B.
When L> α, the flow rate of the fuel flowing from the fuel flow path 16 into the sac chamber 12 is slower than when L <α. At this time, the lower end 34 of the specific cone portion 7 is positioned above the upper end 33 of the sack chamber 12. For this reason, the fuel flowing through the most downstream portion of the fuel flow path 16 peels from the surface of the specific cone portion 7 at the lower end 34, and flows along the peripheral wall surface of the sac chamber 12.
Then, the fuel bends largely and gently outward in the sac chamber 12 and flows into each nozzle hole 11 from each nozzle hole inlet 24.

一方、特定円錐部７の下端３４で剥離した燃料の一部は、下端部８の表面に沿って流れる。そして、燃料は、下端３５付近で下端部８の表面から剥離する。
ここで、下端部８の下端３５が、噴孔入口２４の下端３２よりも上側に位置している。このため、下端３５とサック室１２の底壁面との間の空間が広い。
これにより、燃料は、ノズル軸Ｙに沿ってサック室１２の下側の底壁面へ流れてサック室１２の底壁面でサック室１２の外周側に緩やかに大きく曲がる。そして、燃料は、サック室１２の底壁面に沿ってサック室１２の下側から上側へ向かって流れる。そして、燃料は、サック室１２の外周側に小さく曲がって各噴孔入口２４から複数の噴孔１１内に流れ込む。
なお、サック室１２の下側から上側へ向かって流れる燃料流量は、サック室１２の上側から下側へ向かって流れる燃料流量と比べて微量であるため、各噴孔１１内を通過する燃料の乱れは小さい。
従って、各噴孔１１内を通過する燃料の乱れを抑えることができるので、各噴孔１１から燃焼室内へ噴霧角が小さく、噴霧貫徹力が大きい燃料噴霧が噴射される。 On the other hand, a part of the fuel separated at the lower end 34 of the specific cone portion 7 flows along the surface of the lower end portion 8. Then, the fuel is peeled off from the surface of the lower end portion 8 in the vicinity of the lower end 35.
Here, the lower end 35 of the lower end portion 8 is located above the lower end 32 of the injection hole inlet 24. For this reason, the space between the lower end 35 and the bottom wall surface of the sack chamber 12 is wide.
As a result, the fuel flows along the nozzle axis Y to the bottom wall surface on the lower side of the sac chamber 12 and bends gradually and largely toward the outer peripheral side of the sac chamber 12 at the bottom wall surface of the sack chamber 12. The fuel flows from the lower side to the upper side of the sac chamber 12 along the bottom wall surface of the sac chamber 12. The fuel is bent slightly toward the outer peripheral side of the sac chamber 12 and flows into the plurality of nozzle holes 11 from each nozzle hole inlet 24.
Since the fuel flow rate flowing from the lower side to the upper side of the sac chamber 12 is very small compared to the fuel flow rate flowing from the upper side to the lower side of the sac chamber 12, the amount of fuel passing through each nozzle hole 11 is reduced. The disturbance is small.
Therefore, since the disturbance of the fuel passing through each nozzle hole 11 can be suppressed, fuel spray having a small spray angle and a large spray penetration force is injected from each nozzle hole 11 into the combustion chamber.

［実施形態１の実験結果］
次に、ニードル２を全閉位置からフルリフト位置までリフトさせて、燃料の噴霧貫徹力がどのように変化するかについて調査した実験について説明する。その実験結果を図６のグラフに示した。
この図６のグラフからも確認できるように、ニードルリフト量Ｌが長さαよりも小さい程、噴霧貫徹力が弱い傾向にあることが分かる。なお、低貫徹力ＷＰの時には、噴霧角が広くなる。
また、ニードルリフト量Ｌが長さαよりも大きい程、噴霧貫徹力が強い傾向にあることが分かる。なお、高貫徹力ＳＰの時には、噴霧角が狭くなる。
ここで、図６は、縦軸がニードルリフト量Ｌを示し、横軸が噴霧貫徹力Ｐを示す。なお、噴霧貫徹力が弱い領域を領域ＷＰ、噴霧貫徹力が強い領域を領域ＳＰとしている。また、Ｌ＝αの時には、噴霧貫徹力の強弱の切り替え時である。このとき、Ａｓ＝Ａｈとなる。 [Experimental Results of Embodiment 1]
Next, an experiment in which the needle 2 is lifted from the fully closed position to the full lift position to investigate how the fuel spray penetration force changes will be described. The experimental results are shown in the graph of FIG.
As can be confirmed from the graph of FIG. 6, it can be seen that the smaller the needle lift amount L is, the smaller the length α, the weaker the spray penetration force. Note that when the penetrating force WP is low, the spray angle becomes wide.
It can also be seen that the greater the needle lift amount L is than the length α, the stronger the spray penetration force. In addition, the spray angle becomes narrow at the time of the high penetrating force SP.
Here, in FIG. 6, the vertical axis represents the needle lift amount L, and the horizontal axis represents the spray penetration force P. Note that a region where the spray penetration force is weak is a region WP, and a region where the spray penetration force is strong is a region SP. Further, when L = α, the spray penetration force is switched. At this time, As = Ah.

［実施形態１の効果］
以上のように、本実施形態の燃料噴射ノズルにおいては、Ｙ１、Ｙ２、αの関係を、Ｙ１＝Ｙ２＝αとしている。
これによって、ニードルリフト量Ｌが長さαよりも小さい場合には、特定円錐部７の下端３４がサック室１２の上端３３よりも下側にあり、ニードル全体の下端３５が噴孔入口２４の下端３２よりも下側にある。このため、各噴孔１１内の燃料流れに乱れが発生し易くなるので、各噴孔１１から燃焼室内に噴射される燃料の噴霧貫徹力が弱くなる。 [Effect of Embodiment 1]
As described above, in the fuel injection nozzle of the present embodiment, the relationship among Y1, Y2, and α is Y1 = Y2 = α.
Thus, when the needle lift amount L is smaller than the length α, the lower end 34 of the specific cone portion 7 is below the upper end 33 of the sack chamber 12, and the lower end 35 of the entire needle is at the nozzle hole 24. It is below the lower end 32. For this reason, since it becomes easy to generate | occur | produce disorder in the fuel flow in each nozzle hole 11, the spray penetration force of the fuel injected from each nozzle hole 11 into a combustion chamber becomes weak.

一方、ニードルリフト量Ｌが長さαよりも大きい場合には、特定円錐部７の下端３４がサック室１２の上端３３よりも上側にあり、ニードル全体の下端３５が噴孔入口２４の下端３２よりも上側にある。このため、各噴孔１１内の燃料流れに乱れが発生し難く、各噴孔１１から燃焼室内に噴射される燃料の噴霧貫徹力が強くなる。
従って、ニードルリフト量Ｌが大きくなる程、噴霧貫徹力を強くし、ニードルリフト量Ｌが小さくなる程、噴霧貫徹力を弱くすることができる。 On the other hand, when the needle lift amount L is larger than the length α, the lower end 34 of the specific cone portion 7 is above the upper end 33 of the sack chamber 12, and the lower end 35 of the entire needle is the lower end 32 of the injection hole inlet 24. Is on the upper side. For this reason, the fuel flow in each nozzle hole 11 is not easily disturbed, and the spray penetration force of the fuel injected from each nozzle hole 11 into the combustion chamber is increased.
Accordingly, the spray penetration force can be increased as the needle lift amount L is increased, and the spray penetration force can be decreased as the needle lift amount L is decreased.

これによって、ニードルリフト量Ｌが長さαよりも小さい時には、燃料の噴霧貫徹力を弱くすることができる。このため、ニードルリフト量が小さい時における冷却損失を低減することができる。
また、ニードルリフト量Ｌが長さαよりも大きい時には、燃料の噴霧貫徹力を強くすることができる。このため、ニードルリフト量が大きい時におけるスモーク排出量を低減することができる。
即ち、本実施形態の燃料噴射ノズルにおいては、冷却損失の低減効果とスモーク排出量の低減効果との両立を図ることができる。 Thus, when the needle lift amount L is smaller than the length α, the fuel spray penetration force can be weakened. For this reason, it is possible to reduce the cooling loss when the needle lift amount is small.
Further, when the needle lift amount L is larger than the length α, the fuel spray penetration force can be increased. For this reason, it is possible to reduce the smoke discharge amount when the needle lift amount is large.
That is, in the fuel injection nozzle of this embodiment, it is possible to achieve both a cooling loss reduction effect and a smoke emission reduction effect.

［実施形態２の構成］
図７は、本発明を適用した実施形態２を示したものである。ここで、実施形態１と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。 [Configuration of Embodiment 2]
FIG. 7 shows a second embodiment to which the present invention is applied. Here, the same reference numerals as those in the first embodiment indicate the same configuration or function, and a description thereof will be omitted.

本実施形態の下端部８は、ニードル２の軸を中心とする円錐形状を呈する。この下端部８の下端３５は、円錐面２３の頂点となる。
以上のように、本実施形態の燃料噴射ノズル１においては、実施形態１と同様な効果を奏する。 The lower end 8 of the present embodiment has a conical shape centered on the axis of the needle 2. The lower end 35 of the lower end 8 is the apex of the conical surface 23.
As described above, the fuel injection nozzle 1 of the present embodiment has the same effects as those of the first embodiment.

［実施形態３の構成］
図８は、本発明を適用した実施形態３を示したものである。ここで、実施形態１及び２と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。 [Configuration of Embodiment 3]
FIG. 8 shows a third embodiment to which the present invention is applied. Here, the same reference numerals as those in Embodiments 1 and 2 indicate the same configuration or function, and the description thereof will be omitted.

本実施形態では、下端部８として、特定円錐部７の下端３４を上端とする下側円錐部４１を備えている。
下側円錐部４１は、ニードル２の軸を含む断面が等脚台形である。この下側円錐部４１は、下側ほど外径が小径である。また、下側円錐部４１の下端４２は、ニードル全体の下端に相当し、下端３４よりも下側にある。また、下側円錐部４１には、円錐面２２よりも傾斜角度が急な円錐面４３が設けられている。
以上のように、本実施形態の燃料噴射ノズルにおいては、実施形態１及び２と同様な効果を奏する。 In the present embodiment, as the lower end portion 8, a lower cone portion 41 having the lower end 34 of the specific cone portion 7 as an upper end is provided.
The lower cone portion 41 has an isosceles trapezoidal cross section including the axis of the needle 2. The lower conical portion 41 has a smaller outer diameter on the lower side. Further, the lower end 42 of the lower conical portion 41 corresponds to the lower end of the entire needle and is below the lower end 34. Further, the lower conical portion 41 is provided with a conical surface 43 whose inclination angle is steeper than that of the conical surface 22.
As described above, the fuel injection nozzle of the present embodiment has the same effects as those of the first and second embodiments.

［実施形態４の構成］
図９は、本発明を適用した実施形態４を示したものである。ここで、実施形態１〜３と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。 [Configuration of Embodiment 4]
FIG. 9 shows a fourth embodiment to which the present invention is applied. Here, the same reference numerals as those in the first to third embodiments indicate the same configuration or function, and a description thereof will be omitted.

本実施形態では、下端部８として、特定円錐部７の下端３４を上端とする下側円錐部５１、および下側円錐部５１の下端５２を上端とする下側円板部５３を備えている。
下側円錐部５１は、ニードル２の軸を含む断面が等脚台形である。この下側円錐部５１は、下側ほど外径が小径である。また、下側円錐部５１には、円錐面２２よりも傾斜角度が急な円錐面５４が設けられている。
下側円板部５３は、ニードル２の軸を含む断面が長方形である。この下側円板部５３の下端５５は、ニードル全体の下端に相当し、下端３４よりも下側にある。
以上のように、本実施形態の燃料噴射ノズルにおいては、実施形態１〜３と同様な効果を奏する。 In the present embodiment, the lower end portion 8 includes a lower conical portion 51 whose upper end is the lower end 34 of the specific conical portion 7 and a lower disc portion 53 whose upper end is the lower end 52 of the lower conical portion 51. .
The lower cone 51 has an isosceles trapezoidal cross section including the axis of the needle 2. The lower conical portion 51 has a smaller outer diameter on the lower side. Further, the lower conical portion 51 is provided with a conical surface 54 having a steeper angle than the conical surface 22.
The lower disk portion 53 has a rectangular cross section including the axis of the needle 2. The lower end 55 of the lower disc portion 53 corresponds to the lower end of the entire needle and is below the lower end 34.
As described above, the fuel injection nozzle of the present embodiment has the same effects as those of the first to third embodiments.

［実施形態５の構成］
図１０は、本発明を適用した実施形態５を示したものである。ここで、実施形態１〜４と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。 [Configuration of Embodiment 5]
FIG. 10 shows a fifth embodiment to which the present invention is applied. Here, the same reference numerals as those in the first to fourth embodiments indicate the same configuration or function, and a description thereof will be omitted.

本実施形態では、下端部８として、特定円錐部７の下端３４を上端とする下側円錐部６１、およびこの下側円錐部６１の下端６２を上端とする下側円錐部６３を備えている。
下側円錐部６１は、ニードル２の軸を含む断面が等脚台形である。この下側円錐部６１は、下側ほど外径が小径である。また、下側円錐部６１には、円錐面２２よりも傾斜角度が緩やかな円錐面６４が設けられている。
下側円錐部６３は、ニードル２の軸を中心とする円錐形状を呈する。この下側円錐部６１には、円錐面６４よりも傾斜角度が急な円錐面６５が設けられている。また、下側円錐部６３の下端６６は、ニードル全体の下端に相当し、下端３４よりも下側にある。また、下端６６は、円錐面６５の頂点に設けられる。
以上のように、本実施形態の燃料噴射ノズルにおいては、実施形態１〜４と同様な効果を奏する。 In the present embodiment, as the lower end portion 8, a lower cone portion 61 whose upper end is the lower end 34 of the specific cone portion 7 and a lower cone portion 63 whose upper end is the lower end 62 of the lower cone portion 61 are provided. .
The lower cone portion 61 has an isosceles trapezoidal cross section including the axis of the needle 2. The lower conical portion 61 has a smaller outer diameter on the lower side. Further, the lower conical portion 61 is provided with a conical surface 64 whose inclination angle is gentler than that of the conical surface 22.
The lower conical portion 63 has a conical shape centered on the axis of the needle 2. The lower conical portion 61 is provided with a conical surface 65 whose inclination angle is steeper than that of the conical surface 64. Further, the lower end 66 of the lower conical portion 63 corresponds to the lower end of the entire needle and is below the lower end 34. The lower end 66 is provided at the apex of the conical surface 65.
As described above, the fuel injection nozzle of the present embodiment has the same effects as those of the first to fourth embodiments.

［実施形態６の構成］
図１１は、本発明を適用した実施形態６を示したものである。ここで、実施形態１〜５と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。 [Configuration of Embodiment 6]
FIG. 11 shows a sixth embodiment to which the present invention is applied. Here, the same reference numerals as those in the first to fifth embodiments indicate the same configuration or function, and a description thereof will be omitted.

本実施形態では、下端部８として、特定円錐部７の下端３４を上端とする下側円錐部５１、および下側円錐部５１の下端５２を上端とする下側球面部７１を備えている。
下側球面部７１は、ニードル２の軸を中心とする球面形状を呈する。この下側球面部７１の下端７２は、球面の頂点となる。
以上のように、本実施形態の燃料噴射ノズルにおいては、実施形態１〜５と同様な効果を奏する。 In the present embodiment, the lower end portion 8 includes a lower conical portion 51 whose upper end is the lower end 34 of the specific conical portion 7 and a lower spherical portion 71 whose upper end is the lower end 52 of the lower conical portion 51.
The lower spherical surface portion 71 has a spherical shape centered on the axis of the needle 2. The lower end 72 of the lower spherical portion 71 is the apex of the spherical surface.
As described above, the fuel injection nozzle of the present embodiment has the same effects as those of the first to fifth embodiments.

［実施形態７の構成］
図１２は、本発明を適用した実施形態７を示したものである。ここで、実施形態１〜６と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。 [Configuration of Embodiment 7]
FIG. 12 shows a seventh embodiment to which the present invention is applied. Here, the same reference numerals as those in the first to sixth embodiments indicate the same configuration or function, and a description thereof will be omitted.

本実施形態では、下端部８として、特定円錐部７の下端３４を上端とする下端突部８１を備えている。
下端突部８１の外周には、サック室１２の周壁面との干渉を防止するための凹部８２が形成されている。この凹部８２は、円周方向に連続して設けられている。また、凹部８２は、半径方向の内側に凹んだ曲面によって形成されている。
また、下端突部８１の下端８３は、ニードル全体の下端に相当し、下端３４よりも下側にある。
以上のように、本実施形態の燃料噴射ノズルにおいては、実施形態１〜６と同様な効果を奏する。 In the present embodiment, the lower end portion 8 includes a lower end protrusion 81 having the lower end 34 of the specific cone portion 7 as an upper end.
A recess 82 is formed on the outer periphery of the lower end protrusion 81 to prevent interference with the peripheral wall surface of the sack chamber 12. The recess 82 is provided continuously in the circumferential direction. The recess 82 is formed by a curved surface that is recessed inward in the radial direction.
The lower end 83 of the lower end protrusion 81 corresponds to the lower end of the entire needle and is below the lower end 34.
As described above, the fuel injection nozzle of the present embodiment has the same effects as those of the first to sixth embodiments.

［変形例］
本実施形態では、本発明を、サプライポンプまたはコモンレールから導入された高圧燃料をエンジンの燃焼室内に直接噴射する燃料噴射ノズル１に適用した例を説明したが、本発明を、列型燃料ポンプや分配型燃料ポンプ等の燃料噴射ポンプから燃料溜まり室の内部に直接燃料が圧送され、燃料溜まり室の燃料圧がスプリングの付勢力よりも上回るとニードルが開弁して、直接噴射式のエンジンの燃焼室内に直接噴射する燃料噴射ノズルに適用しても良い。 [Modification]
In the present embodiment, an example in which the present invention is applied to the fuel injection nozzle 1 that directly injects high-pressure fuel introduced from a supply pump or a common rail into the combustion chamber of the engine has been described. Fuel is directly pumped into the fuel reservoir chamber from a fuel injection pump such as a distributed fuel pump, and when the fuel pressure in the fuel reservoir chamber exceeds the urging force of the spring, the needle opens and the direct injection engine You may apply to the fuel-injection nozzle injected directly into a combustion chamber.

本実施形態では、本発明を、燃料噴射時に、全閉位置からフルリフト位置までニードル２がリフトするタイプの燃料噴射ノズル１に適用した例を説明したが、本発明を、エンジンの要求噴射量が所定値よりも小さい小噴射量の場合、全閉位置から低リフト位置までニードル２がリフトし、エンジンの要求噴射量が所定値よりも大きい大噴射量の場合、全閉位置から高リフト位置までニードル２がリフトするリフト量可変型の燃料噴射ノズル１に適用しても良い。
なお、全閉位置からフルリフト位置までニードル２がリフトするタイプの燃料噴射ノズル１の場合でも、アクチュエータへの通電時間が短い場合には、全閉位置からフルリフトしても低リフト位置までしかニードル２がリフトしない場合も有り得る。 In this embodiment, the example in which the present invention is applied to the fuel injection nozzle 1 of the type in which the needle 2 lifts from the fully closed position to the full lift position at the time of fuel injection has been described. When the injection quantity is smaller than the predetermined value, the needle 2 is lifted from the fully closed position to the low lift position. When the required injection quantity of the engine is larger than the predetermined value, the needle 2 is lifted from the fully closed position to the high lift position. You may apply to the fuel injection nozzle 1 of the lift amount variable type which the needle 2 lifts.
Even in the case of the fuel injection nozzle 1 in which the needle 2 is lifted from the fully closed position to the full lift position, if the energization time to the actuator is short, the needle 2 can only reach the low lift position even if the actuator is fully lifted from the fully closed position. May not lift.

本実施形態では、本発明を、ニードル上昇速度が一定の燃料噴射ノズル１に適用した例を説明したが、本発明を、ニードル上昇速度がリフト途中で変化するタイプの燃料噴射ノズル１に適用しても良い。また、本発明を、ニードル２が段階的にリフトするタイプの燃料噴射ノズル１に適用しても良い。
本実施形態では、燃料噴射ノズル１のニードル２を、ソレノイドアクチュエータやピエゾアクチュエータの駆動力によって直接開弁駆動し、スプリングの付勢力によって閉弁するように構成しているが、ニードルを開閉駆動するアクチュエータとして、ニードルの直上に設けられる制御室内の燃料圧を調整し、ニードルの開閉動作を制御するソレノイドバルブやピエゾアクチュエータを採用しても良い。 In the present embodiment, the example in which the present invention is applied to the fuel injection nozzle 1 having a constant needle rising speed has been described. However, the present invention is applied to a fuel injection nozzle 1 in which the needle rising speed changes during the lift. May be. Further, the present invention may be applied to a fuel injection nozzle 1 of a type in which the needle 2 is lifted in stages.
In the present embodiment, the needle 2 of the fuel injection nozzle 1 is configured to be directly opened by a driving force of a solenoid actuator or a piezoelectric actuator and closed by a biasing force of a spring. As the actuator, a solenoid valve or a piezoelectric actuator that adjusts the fuel pressure in a control chamber provided immediately above the needle and controls the opening / closing operation of the needle may be employed.

本実施形態では、直接噴射式のエンジンとして、直噴ディーゼルエンジンを採用しているが、直接噴射式のエンジンとして、直噴ガソリンエンジンを採用しても良い。
本実施形態では、噴孔入口２４の中心を、サック室１２の周壁面と底壁面との境界に配置しているが、噴孔入口２４の中心を、サック室１２の周壁面のみに配置しても良い。また、噴孔入口２４の中心を、サック室１２の底壁面のみに配置しても良い。
本実施形態では、噴孔以外の絞り領域として、シート絞り領域Ｔｓを採用しているが、噴孔以外の絞り領域として、ニードル２とサック室１２の周壁面との間の絞り量で噴射量が決まる絞り領域を採用しても良い。例えばサック室１２の周壁面からニードル２側に突出する環形状の突出部を設ける。この場合、ニードル２と突出部との間の絞り量で噴射量が決まる絞り領域を、噴孔以外の絞り領域とする。
本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。 In this embodiment, a direct injection diesel engine is employed as the direct injection engine, but a direct injection gasoline engine may be employed as the direct injection engine.
In the present embodiment, the center of the injection hole inlet 24 is disposed at the boundary between the peripheral wall surface and the bottom wall surface of the sac chamber 12, but the center of the injection hole inlet 24 is disposed only on the peripheral wall surface of the sac chamber 12. May be. Further, the center of the injection hole inlet 24 may be disposed only on the bottom wall surface of the sack chamber 12.
In the present embodiment, the sheet throttle region Ts is adopted as the throttle region other than the nozzle hole, but the injection amount is the throttle amount between the needle 2 and the peripheral wall surface of the sac chamber 12 as the throttle region other than the nozzle hole. An aperture region in which is determined may be adopted. For example, an annular projecting portion that projects from the peripheral wall surface of the sac chamber 12 toward the needle 2 is provided. In this case, the throttle region where the injection amount is determined by the throttle amount between the needle 2 and the protruding portion is set as a throttle region other than the nozzle hole.
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented with various modifications.

１燃料噴射ノズル
２ニードル
３ノズルボディ
６シート部
７特定円錐部
８下端部
１１噴孔
１２サック室
１３シート面
１６燃料流路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel injection nozzle 2 Needle 3 Nozzle body 6 Seat part 7 Specific cone part 8 Lower end part 11 Injection hole 12 Suck chamber 13 Seat surface 16 Fuel flow path

Claims

(A) Cylindrical shape having a plurality of nozzle holes (11) for injecting fuel into the cylinders of the engine and a conical seat surface (13) forming a fuel flow path (16) on the upstream side of these nozzle holes Nozzle body (3),
(B) a needle part (2) having a seat part (6) that opens and closes the fuel flow path by being seated on and off the seat surface, and is accommodated in the nozzle body so as to be reciprocally movable in the axial direction. ,
The nozzle body includes a sac chamber (12) that communicates the fuel flow path and the plurality of nozzle holes.
The plurality of nozzle holes are provided in a circumferential direction, and have a nozzle hole inlet (24) on an inner peripheral surface of the sac chamber,
When the side that moves when the seat portion is separated from the seat surface is defined as the upper side, and the side that moves when the seat portion is seated on the seat surface is defined as the lower side,
The needle has a specific cone portion (7) having the seat portion as an upper end,
The specific conical section has an isosceles trapezoidal cross section including the axis of the needle, and the outer diameter is smaller toward the lower side,
The lower end (35, 42, 55, 66, 72, 83) of the whole needle is below the lower end (34) of the specific cone part,
When the seat is closed when the seat is seated on the seat surface, the lower end of the specific conical portion is below the upper end (33) of the sac chamber, and the lower end of the entire needle is at the nozzle hole entrance. Located below the lower end (32),
The axial distance (Y1) between the lower end of the specific cone portion and the upper end of the sack chamber when the valve is closed, and the axial distance between the lower end of the entire needle and the lower end of the nozzle hole inlet when the valve is closed The fuel injection nozzle (1), wherein the distance (Y2) is the same length (α).

The fuel injection nozzle according to claim 1,
When the lift amount (L) of the needle is smaller than the length, it becomes a throttle region other than the nozzle hole in which the injection amount is determined by the throttle amount between the nozzle body and the needle,
The fuel injection nozzle according to claim 1, wherein when the lift amount of the needle is larger than the length, the injection amount becomes an injection hole throttle region in which an injection amount is determined by a reduction amount of the plurality of injection holes.

The fuel injection nozzle according to claim 1 or 2,
The needle has a lower end portion (8, 41, 51, 53, 61, 63, 71, 81) below the lower end of the specific conical portion.