JP6190917B1 - Fuel injection valve - Google Patents

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Abstract

【課題】燃料に旋回力を付与する燃料通路の全体構造がコンパクトでデッドボリュームが小さく、燃料噴霧の微粒化が図られると共に耐圧性が良好な燃料噴射弁を提供する。【解決手段】燃料噴射弁1の先端部である噴孔プレート35の噴孔36、旋回室41および旋回用通路42は、隣接する2つの噴孔36から噴射される燃料噴霧が、燃料液膜51の状態から分裂して燃料液糸52となる位置よりも上流側で干渉するように設定されている。中空円錐状の燃料液膜51は周方向の厚さが不均一であり、周方向の厚さが最も厚い部分51aを避けて干渉し合うので、燃料液膜51同士の干渉による微粒化の悪化を抑制することができる。また、隣接する噴孔36間の距離を小さくすることができるため、燃料通路全体のコンパクト化が図られ、デッドボリュームを低減することが可能となり、噴射初期の燃料噴霧の微粒化の向上が図られる。【選択図】図3Provided is a fuel injection valve having a compact fuel passage for imparting a turning force to fuel, a small dead volume, atomization of fuel spray, and good pressure resistance. A nozzle hole 36, a swirl chamber 41, and a swirl passage 42 of a nozzle hole plate 35, which is a tip portion of a fuel injection valve 1, are arranged such that fuel spray injected from two adjacent nozzle holes 36 is a fuel liquid film. It is set so as to interfere on the upstream side from the position where it splits from the state 51 and becomes the fuel liquid yarn 52. The hollow conical fuel liquid film 51 has a non-uniform thickness in the circumferential direction and interferes with avoiding the thickest part 51a in the circumferential direction, so deterioration of atomization due to the interference between the fuel liquid films 51. Can be suppressed. Further, since the distance between the adjacent injection holes 36 can be reduced, the entire fuel passage can be made compact, the dead volume can be reduced, and the atomization of the fuel spray at the initial stage of injection can be improved. It is done. [Selection] Figure 3

Description

本発明は、自動車の内燃機関等への燃料供給に用いられる燃料噴射弁に関し、特に噴霧特性における微粒化の促進を図った燃料噴射弁に関する。   The present invention relates to a fuel injection valve used for supplying fuel to an internal combustion engine of an automobile, and more particularly to a fuel injection valve that promotes atomization in spray characteristics.

近年、自動車の内燃機関の排出ガス規制が強化される中、燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧の微粒化が求められている。燃料噴霧の微粒化を図るための先行技術として、燃料に旋回力を付与し、旋回流れを形成することにより微粒化を図る技術が提示されている。   In recent years, as exhaust gas regulations for automobile internal combustion engines have been strengthened, atomization of fuel sprays injected from fuel injection valves has been demanded. As a prior art for achieving atomization of fuel spray, a technique for providing atomization by applying a swirling force to the fuel and forming a swirling flow is proposed.

例えば特許文献1には、弁座の下流側の開口部と連通路で連通されたスワール付与室を噴孔プレートに設けた燃料噴射弁が提示されている。スワール付与室は、内部で燃料を旋回させて旋回力を付与するものであり、スワール付与室の底部には複数の噴孔が設けられている。この例では、各々の噴孔から噴射された燃料噴霧が液膜部分で干渉することを抑制し、燃料噴霧の微粒化を図っている。   For example, Patent Document 1 proposes a fuel injection valve in which a swirl imparting chamber communicated with an opening on the downstream side of a valve seat through a communication passage is provided in an injection hole plate. The swirl imparting chamber imparts a swirling force by swirling fuel inside, and a plurality of nozzle holes are provided at the bottom of the swirl imparting chamber. In this example, the fuel spray injected from each nozzle hole is prevented from interfering with the liquid film portion, and atomization of the fuel spray is achieved.

また特許文献2には、燃料に旋回力を付与する旋回力付与手段として、燃料噴射孔が中央に設けられた2つのスワール室と、そのスワール室の接線方向に対向して接続され、上流側からの燃料をスワール室の中心に対してオフセットした方向から燃料を導入する2つのオフセット通路を有する燃料通路の構成が提示されている。この例では、噴射される2つの燃料噴霧の形態が、各々外方(周辺)部が濃く、中央が薄くなるホロコーン状の噴霧形態であり、下流側での各々の燃料噴霧の流量分布は、流量中心に対してほぼ対称形に分布している。   Further, in Patent Document 2, as swirl force applying means for applying a swirl force to fuel, two swirl chambers provided with a fuel injection hole in the center are connected to face each other in the tangential direction of the swirl chamber, and the upstream side A fuel passage arrangement having two offset passages for introducing fuel from a direction offset from the center of the swirl chamber with respect to the center of the swirl chamber is presented. In this example, the form of the two fuel sprays to be injected is a holocone-shaped spray form in which the outer (peripheral) portion is dark and the center is thin, and the flow distribution of each fuel spray on the downstream side is as follows: Distributed almost symmetrically with respect to the center of flow.

特開2013−167161号公報JP 2013-167161 A 特開2002−202031号公報JP 2002-202031 A

上述のように、燃料に旋回力を付与し旋回流れを形成することにより、燃料噴霧の微粒化を図ることができるが、その反面、以下のような問題が発生する。特許文献1では、噴射孔から噴射された燃料噴霧が液膜部分で干渉しないように、隣接する噴孔間の距離を大きくする必要がある。このため、連通路が長くなり、燃料通路の全体構造が大きくなるため、レイアウト性が悪化するという問題がある。   As described above, atomization of fuel spray can be achieved by applying a swirl force to the fuel to form a swirl flow, but on the other hand, the following problems occur. In Patent Document 1, it is necessary to increase the distance between adjacent nozzle holes so that the fuel spray injected from the nozzle holes does not interfere with the liquid film portion. For this reason, the communication path becomes longer, and the entire structure of the fuel path becomes larger, so that there is a problem that the layout is deteriorated.

また、連通路を長くした分、デッドボリュームが増加し、噴射開始直後に燃料の整流化および加速が不十分な燃料が噴射され、噴射初期の燃料噴霧の微粒化が悪化する。また、噴孔およびスワール付与室を含む燃料通路が設けられた噴孔プレートと弁座の溶接径を大きくする必要があるため、燃圧によりプレートに加わる応力が大きくなり、耐久性が悪化するという問題がある。   In addition, the dead volume is increased by the length of the communication path, and fuel with insufficient fuel rectification and acceleration is injected immediately after the start of injection, and atomization of fuel spray at the initial stage of injection deteriorates. Further, since it is necessary to increase the weld diameter between the nozzle hole plate provided with the fuel passage including the nozzle hole and the swirl imparting chamber and the valve seat, the stress applied to the plate by the fuel pressure increases and the durability deteriorates. There is.

さらに、上記のようなデッドボリュームの増加による微粒化の悪化、およびプレート溶接径の拡大による耐久性の悪化を考慮すると、燃料通路の全体構造が大きくなる多噴孔化は難しく、要求される流量が大きい大排気量のエンジンには適用できないという問題がある。   Furthermore, considering the deterioration of atomization due to the increase in dead volume as described above and the deterioration of durability due to the expansion of the plate weld diameter, it is difficult to make a multi-hole structure that increases the overall structure of the fuel passage, and the required flow rate However, there is a problem that it cannot be applied to an engine with a large displacement.

また、特許文献2では、上流からの燃料が2つのオフセット通路よりスワール室に均等に導入されるため、旋回を付与された燃料が噴孔に流入すると、内壁に沿って形成される燃料液膜の周方向の厚さが均一となり、各々の噴孔から噴射直後に形成される燃料液膜は周方向の厚さが均一となる。このため、噴孔間の距離を小さくして燃料通路の全体構造をコンパクトにしようとすると、均一で厚みのある燃料液膜同士が干渉し、微粒化が悪化するという問題がある。   Further, in Patent Document 2, since fuel from upstream is uniformly introduced into the swirl chamber from the two offset passages, a fuel liquid film formed along the inner wall when swirled fuel flows into the nozzle hole The fuel liquid film formed immediately after the injection from each nozzle hole has a uniform thickness in the circumferential direction. For this reason, if the distance between the nozzle holes is reduced to make the entire structure of the fuel passage compact, there is a problem that uniform and thick fuel liquid films interfere with each other and atomization deteriorates.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、燃料に旋回力を付与する燃料通路の全体構造がコンパクトでデッドボリュームが小さく、燃料噴霧の微粒化が図られると共に耐圧性が良好な燃料噴射弁を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems. The overall structure of the fuel passage for imparting a turning force to the fuel is compact, the dead volume is small, the atomization of the fuel spray is achieved, and the pressure resistance is improved. An object of the present invention is to provide a fuel injection valve with good performance.

本発明に係る燃料噴射弁は、下流側に開口部を有する弁座と、弁座との当接、離間により燃料通路の開閉を制御する弁体と、弁座の下流側に固定され板厚方向に貫通された複数の噴孔を有する噴孔プレートとを備えた燃料噴射弁であって、噴孔プレートの上流側端面には、弁座の開口部と対向すると共に開口部よりも径が大きい凹部が設けられ、複数の噴孔は、凹部の内部の開口部よりも噴孔プレートの外周側に配置されており、凹部の内部には、燃料通路の一部として、各々の噴孔に流入する燃料を旋回させる複数の旋回室と、上流側端部が弁座の開口部に連通し下流側端部が旋回室に連通する旋回用通路が設けられ、旋回用通路は、旋回室の中心に対し弁座中心軸側に燃料を流入させる中心軸側旋回用通路と、旋回室の中心に対し噴孔プレートの外周側に燃料を流入させる外周側旋回用通路とを含み、中心軸側旋回用通路と外周側旋回用通路は、旋回室の中心に対して互いにオフセットした方向を指向するように前記旋回室と連通しており、噴孔、旋回室、および旋回用通路は、中心軸側旋回用通路から旋回室を通って噴孔に流入される燃料と、外周側旋回用通路から旋回室を通って噴孔に流入される燃料の割合が異なるように配設され、各々の噴孔から噴射された燃料噴霧が、中空円錐状の周方向の厚さが不均一な燃料液膜の状態から分裂し、燃料液糸の状態を経て燃料液滴の状態となり、且つ、互いに隣接する噴孔から噴射された燃料液膜が、燃料液糸の状態となる位置よりも上流側で、周方向の厚さが最も厚い部分を避けて干渉し合うものである。
The fuel injection valve according to the present invention includes a valve seat having an opening on the downstream side, a valve body that controls opening and closing of the fuel passage by contact and separation with the valve seat, and a plate thickness that is fixed to the downstream side of the valve seat. A fuel injection valve having a nozzle hole plate having a plurality of nozzle holes penetrating in a direction, the upstream side end surface of the nozzle hole plate being opposed to the opening of the valve seat and having a diameter larger than that of the opening. A large recess is provided, and the plurality of injection holes are arranged on the outer peripheral side of the injection hole plate with respect to the opening inside the recess, and each of the injection holes is provided inside the recess as a part of the fuel passage. A plurality of swirl chambers for swirling inflowing fuel, and a swirl passage having an upstream end communicating with the opening of the valve seat and a downstream end communicating with the swirl chamber are provided . A center axis side turning passage that allows fuel to flow into the valve seat center axis side with respect to the center, and a nozzle hole plug with respect to the center of the turning chamber. An outer periphery side turning passage for allowing fuel to flow into the outer periphery side of the seat, and the center axis side turning passage and the outer periphery side turning passage are oriented in directions offset from each other with respect to the center of the turning chamber. The swirl chamber communicates with the nozzle hole, swirl chamber, and swirl passage through the swirl chamber from the central axis side swirl passage and the swirl chamber from the outer swirl passage. The fuel spray injected from each nozzle hole is different from the state of the fuel liquid film in which the thickness in the circumferential direction is not uniform. The fuel liquid film is split into fuel droplets through the state of the fuel liquid yarn, and the fuel liquid film injected from the nozzle holes adjacent to each other is upstream of the position where the fuel liquid yarn is in the circumferential direction. thickness is the Umo interference and if to avoid the thickest part.

本発明に係る燃料噴射弁によれば、互いに隣接する噴孔から噴射された周方向の厚さが不均一な中空円錐状の燃料液膜が、燃料液糸の状態となる位置よりも上流側で、周方向の厚さが最も厚い部分を避けて干渉し合うようにしたので、燃料液膜同士の干渉による微粒化の悪化を抑制することができると共に、隣接する噴孔間の距離を小さくすることができる。これにより、燃料通路の全体構造をコンパクトにすることが可能となり、デッドボリュームを低減することが可能となるため、燃料噴霧の微粒化が図られる。また、燃料通路の外側に設けられる噴孔プレートと弁座の溶接円の直径を小さくすることができるため、燃圧により噴孔プレートに加わる応力が抑制され、耐久性が向上する。   According to the fuel injection valve of the present invention, the hollow conical fuel liquid film having a non-uniform circumferential thickness injected from the adjacent nozzle holes is upstream of the position where the fuel liquid yarn is in a state. Therefore, since the interference is avoided by avoiding the thickest part in the circumferential direction, the deterioration of atomization due to the interference between the fuel liquid films can be suppressed and the distance between the adjacent nozzle holes can be reduced. can do. As a result, the overall structure of the fuel passage can be made compact, and the dead volume can be reduced, so that atomization of the fuel spray can be achieved. Moreover, since the diameter of the welding circle between the nozzle hole plate and the valve seat provided outside the fuel passage can be reduced, the stress applied to the nozzle hole plate by the fuel pressure is suppressed, and the durability is improved.

本発明の実施の形態1に係る燃料噴射弁を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the fuel injection valve which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る燃料噴射弁の先端部を示す部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view which shows the front-end | tip part of the fuel injection valve which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る燃料噴射弁の先端部を示す平面図である。It is a top view which shows the front-end | tip part of the fuel injection valve which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る燃料噴射弁の先端部の構造と燃料の流れを説明する図である。It is a figure explaining the structure of the front-end | tip part of the fuel injection valve which concerns on Embodiment 1 of this invention, and the flow of a fuel. 本発明の実施の形態1に係る燃料噴射弁から噴射された隣接する燃料噴霧を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the adjacent fuel spray injected from the fuel injection valve which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る燃料噴射弁の噴孔出口における燃料液膜を説明する図である。It is a figure explaining the fuel liquid film in the nozzle hole exit of the fuel injection valve which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る燃料噴射弁において隣接する燃料噴霧が干渉する距離L1の位置における燃料液膜を説明する図である。It is a figure explaining the fuel liquid film in the position of the distance L1 which the adjacent fuel spray interferes in the fuel injection valve which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る燃料噴射弁の先端部の構造と燃料の流れを説明する図である。It is a figure explaining the structure of the front-end | tip part of the fuel injection valve which concerns on Embodiment 2 of this invention, and the flow of a fuel. 本発明の実施の形態2に係る燃料噴射弁の先端部の構造と燃料の流れを説明する図である。It is a figure explaining the structure of the front-end | tip part of the fuel injection valve which concerns on Embodiment 2 of this invention, and the flow of a fuel. 本発明の実施の形態2に係る燃料噴射弁の先端部の構造と燃料の流れを説明する図である。It is a figure explaining the structure of the front-end | tip part of the fuel injection valve which concerns on Embodiment 2 of this invention, and the flow of a fuel. 本発明の実施の形態3に係る燃料噴射弁の先端部の構造と燃料の流れを説明する図である。It is a figure explaining the structure of the front-end | tip part of the fuel injection valve which concerns on Embodiment 3 of this invention, and the flow of a fuel. 本発明の実施の形態3に係る燃料噴射弁の噴孔を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the nozzle hole of the fuel injection valve which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4に係る燃料噴射弁の先端部を示す平面図である。It is a top view which shows the front-end | tip part of the fuel injection valve which concerns on Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4に係る燃料噴射弁の先端部を示す平面図である。It is a top view which shows the front-end | tip part of the fuel injection valve which concerns on Embodiment 4 of this invention.

実施の形態1.
以下に、本発明の実施の形態1に係る燃料噴射弁について、図面に基づいて説明する。図1は、本実施の形態1に係る燃料噴射弁を示す断面図、図2は、本実施の形態1に係る燃料噴射弁の先端部を示す部分拡大断面図、図3は、図2中、A−Aで示す部分を上流側から見た平面図である。なお、各図において、図中、同一、相当部分には同一符号を付している。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, a fuel injection valve according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a fuel injection valve according to the first embodiment, FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view showing a tip portion of the fuel injection valve according to the first embodiment, and FIG. It is the top view which looked at the part shown by AA from the upstream. In the drawings, the same reference numerals are given to the same and corresponding parts in the drawings.

燃料噴射弁1は、電磁力を発生するソレノイド装置2と、ソレノイド装置2への通電により作動する弁装置3を備えている。ソレノイド装置2は、磁気回路のヨーク部分をなすハウジング21と、このハウジング21の内側に設けられた固定鉄心であるコア22と、コア22を囲うように設けられたコイル23と、コイル23の内側に設けられ往復移動する可動鉄心であるアマチュア24を備えている。   The fuel injection valve 1 includes a solenoid device 2 that generates electromagnetic force, and a valve device 3 that operates by energizing the solenoid device 2. The solenoid device 2 includes a housing 21 that forms a yoke portion of a magnetic circuit, a core 22 that is a fixed iron core provided inside the housing 21, a coil 23 provided so as to surround the core 22, and an inner side of the coil 23. Is provided with an armature 24 that is a movable iron core that reciprocates.

弁装置3は、円筒形状であってコア22の先端の外径部に圧入、溶接された弁本体31と、弁本体31の内部の燃料が流れる通路の途中に設けられ下流側に弁座開口部32bを有する弁座32と、弁本体31の内側に設けられ、弁座32との当接、離間により燃料通路の開閉を制御する弁体33と、弁体33の上流に設けられた圧縮バネ34を備え、さらに、弁座32の下流側には噴孔プレート35が溶接により結合され、噴孔プレート35には板厚方向に貫通する複数の噴孔36が設けられている。   The valve device 3 has a cylindrical shape and is press-fitted and welded to the outer diameter portion of the tip of the core 22, and is provided in the middle of a passage through which fuel flows inside the valve body 31. A valve seat 32 having a portion 32 b, a valve body 33 provided inside the valve body 31, for controlling the opening and closing of the fuel passage by contact and separation with the valve seat 32, and a compression provided upstream of the valve body 33 A spring 34 is provided, and an injection hole plate 35 is connected to the downstream side of the valve seat 32 by welding, and the injection hole plate 35 is provided with a plurality of injection holes 36 penetrating in the plate thickness direction.

アマチュア24は、弁体33に圧入後、溶接される。弁体33は、アマチュア24の内面に圧入、溶接された中空のロッドの先端部に、溶接で固定されたボール37を有している。ボール37は、図2に示すように、燃料噴射弁1の中心軸に平行な面取部37aを有している。また、弁座32は、ボール37と当接する弁座シート部32aを有している。   The amateur 24 is welded after being pressed into the valve body 33. The valve body 33 has a ball 37 fixed by welding to the tip of a hollow rod press-fitted and welded to the inner surface of the armature 24. As shown in FIG. 2, the ball 37 has a chamfered portion 37 a parallel to the central axis of the fuel injection valve 1. The valve seat 32 has a valve seat portion 32 a that contacts the ball 37.

次に動作について説明する。エンジンの制御装置から燃料噴射弁1の駆動回路に動作信号が送られると、燃料噴射弁1のコイル23に電流が通電され、アマチュア24、コア22、ハウジング21、および弁本体31で構成される磁気回路に磁束が発生する。   Next, the operation will be described. When an operation signal is sent from the engine control device to the drive circuit of the fuel injection valve 1, a current is passed through the coil 23 of the fuel injection valve 1, and the armature 24, the core 22, the housing 21, and the valve body 31 are configured. Magnetic flux is generated in the magnetic circuit.

これにより、アマチュア24はコア22側へ吸引動作し、アマチュア24と一体構造である弁体33が弁座シート部32aから離れて隙間が形成されると、燃料は弁体33の先端部に溶接されたボール37の面取部37aから弁座シート部32aとボール37の隙間を通って、複数の噴孔36からエンジン吸気通路に噴射される。   As a result, the armature 24 is suctioned toward the core 22, and when the valve body 33 that is integral with the armature 24 is separated from the valve seat portion 32 a and a gap is formed, the fuel is welded to the tip of the valve body 33. From the chamfered portion 37 a of the ball 37, it passes through the gap between the valve seat portion 32 a and the ball 37 and is injected into the engine intake passage from the plurality of injection holes 36.

また、エンジンの制御装置から燃料噴射弁1の駆動回路に動作の停止信号が送られると、コイル23の通電が停止し、磁気回路中の磁束が減少して弁体33を閉弁方向に押している圧縮ばね34によって弁体33と弁座シート部32a間の隙間は閉状態となり、燃料噴射が終了する。弁体33は、弁本体31とのガイド部24aでアマチュア24と摺動し、開弁状態ではアマチュア24の上面24bがコア22の下面と当接する。   Further, when an operation stop signal is sent from the engine control device to the drive circuit of the fuel injection valve 1, the energization of the coil 23 is stopped, the magnetic flux in the magnetic circuit is reduced, and the valve body 33 is pushed in the valve closing direction. The gap between the valve element 33 and the valve seat portion 32a is closed by the compression spring 34, and fuel injection is completed. The valve body 33 slides with the armature 24 at a guide portion 24 a with the valve body 31, and the upper surface 24 b of the armature 24 comes into contact with the lower surface of the core 22 in the valve open state.

本実施の形態1に係る燃料噴射弁1の先端部の構成について、図2〜図4を用いて詳細に説明する。噴孔プレート35の上流側端面35aには、弁座開口部32bと対向すると共に弁座開口部32bよりも径が大きい凹部35bが設けられている。複数の噴孔36は、凹部35bの内部の弁座開口部32bよりも噴孔プレート35の外周側に配置されている。   The structure of the front-end | tip part of the fuel injection valve 1 which concerns on this Embodiment 1 is demonstrated in detail using FIGS. The upstream end face 35a of the nozzle hole plate 35 is provided with a recess 35b that faces the valve seat opening 32b and has a diameter larger than that of the valve seat opening 32b. The plurality of injection holes 36 are arranged on the outer peripheral side of the injection hole plate 35 with respect to the valve seat opening 32b inside the recess 35b.

噴孔プレート35の凹部35b内には、燃料に旋回を付与するための燃料通路として、各々の噴孔36に流入する燃料を旋回させる複数の旋回室41と、上流側端部が弁座開口部32bに連通し下流側端部が旋回室41に連通する中心軸側旋回用通路42aおよび外周側旋回用通路42b(総称して旋回用通路42と称す)を備えている。   In the recess 35b of the nozzle hole plate 35, a plurality of swirl chambers 41 for swirling the fuel flowing into the respective nozzle holes 36 as fuel passages for imparting swirl to the fuel, and upstream end portions are valve seat openings. The central shaft side turning passage 42 a and the outer periphery side turning passage 42 b (generically referred to as the turning passage 42) that are in communication with the portion 32 b and whose downstream end is in communication with the turning chamber 41 are provided.

燃料噴射弁1の先端部は、図3に示すように、同一円周上に等間隔に配設された3つの噴孔36を備えており、各々の噴孔36の周辺部を囲む3つの旋回室41と、各々の旋回室41に対して燃料を流入させる中心軸側旋回用通路42aと外周側旋回用通路42bを有している。旋回用通路42の一部は、凹部側壁35cで構成されている。   As shown in FIG. 3, the tip of the fuel injection valve 1 includes three nozzle holes 36 arranged at equal intervals on the same circumference, and three nozzles surrounding the peripheral part of each nozzle hole 36. The swirl chamber 41 has a central axis side swirl passage 42a and an outer peripheral swirl passage 42b through which fuel flows into each swirl chamber 41. A part of the turning passage 42 is constituted by a concave side wall 35c.

弁座開口部32bよりも外周側に設けられた各々の旋回室41には、略円弧形状の中心軸側旋回用通路42aと外周側旋回用通路42bが接続されている。1つの旋回室41に対応する中心軸側旋回用通路42aと、隣接する旋回室41に対応する外周側旋回用通路42bには、共通燃料導入路43から燃料が導入される。   A substantially arc-shaped center axis side turning passage 42a and an outer side turning passage 42b are connected to each of the swirl chambers 41 provided on the outer peripheral side of the valve seat opening 32b. Fuel is introduced from the common fuel introduction passage 43 into the central axis side turning passage 42 a corresponding to one turning chamber 41 and the outer side turning passage 42 b corresponding to the adjacent turning chamber 41.

本実施の形態1における旋回室41および旋回用通路42の構造と燃料の流れについて、図4を用いて詳細に説明する。噴孔36の入口側(上流側)の中心である噴孔中心36aは、図中、点線で示す略円形の旋回室41の中心と一致しており、噴孔36と旋回室41は同心円上である(X1=X2)。また、中心軸側旋回用通路42aと外周側旋回用通路42bは、通路幅および通路断面積が等しいものである(Y1=Y2)。   The structure of the swirl chamber 41 and the swirl passage 42 and the fuel flow in the first embodiment will be described in detail with reference to FIG. A nozzle hole center 36a, which is the center of the inlet side (upstream side) of the nozzle hole 36, coincides with the center of a substantially circular swirl chamber 41 indicated by a dotted line in the figure, and the nozzle hole 36 and the swirl chamber 41 are concentrically arranged. (X1 = X2). Further, the center axis side turning passage 42a and the outer periphery side turning passage 42b have the same passage width and passage sectional area (Y1 = Y2).

中心軸側旋回用通路42aと外周側旋回用通路42bは、旋回室41の中心(ここでは噴孔中心36aと同じ)に対して互いにオフセットした方向を指向するように旋回室41と連通している。中心軸側旋回用通路42aは、燃料導入部41aから旋回室41に燃料を導入させ、旋回室41の中心に対し弁座中心軸Z側に燃料を流入させる。図中、点線で示す矢印5aは、中心軸側旋回用通路42aから旋回室41に流入された燃料の流れの主流を示している。   The central axis side turning passage 42a and the outer periphery side turning passage 42b communicate with the turning chamber 41 so as to be oriented in directions offset from each other with respect to the center of the turning chamber 41 (here, the same as the nozzle hole center 36a). Yes. The central axis side turning passage 42 a allows fuel to be introduced from the fuel introduction portion 41 a into the swirl chamber 41, and allows fuel to flow into the valve seat central axis Z side with respect to the center of the swirl chamber 41. In the figure, an arrow 5a indicated by a dotted line indicates the main flow of the fuel flow that has flowed into the swirl chamber 41 from the central axis-side swirl passage 42a.

また、外周側旋回用通路42bは、燃料導入部41bから旋回室41に燃料を導入させ、旋回室41の中心に対し噴孔プレート35の外周側に燃料を流入させる。図中、点線で示す矢印5bは、外周側旋回用通路42bから旋回室41に流入された燃料の流れの主流を示している。なお、燃料導入部41a、41bとは、旋回室41と旋回用通路42の境界部付近のことであり、一点のみを指すものではない。   Further, the outer circumferential side turning passage 42 b introduces fuel into the swirl chamber 41 from the fuel introduction portion 41 b and allows the fuel to flow into the outer circumferential side of the nozzle hole plate 35 with respect to the center of the swirl chamber 41. In the figure, an arrow 5b indicated by a dotted line indicates the main flow of the fuel flowing into the swirl chamber 41 from the outer periphery-side swirl passage 42b. The fuel introduction portions 41a and 41b are near the boundary between the swirl chamber 41 and the swirl passage 42, and do not indicate only one point.

このように、旋回室41の中心に対して互いにオフセットした方向を指向する2つの旋回用通路42によって、2箇所の燃料導入部41a、41bから旋回室41に燃料が導入されることにより、旋回室41内に生じる各々の燃料の流れの旋回方向は同じとなり、お互いの流れを大きく阻害することがない。従って、図3に示すような強い旋回流れ(図中、矢印5で示す)を生じさせることができる。なお、旋回用通路42は、複数の旋回室41における燃料の旋回方向が全て同じ方向になるように設けられている。   In this way, the fuel is introduced into the swirl chamber 41 from the two fuel introduction portions 41a and 41b by the two swirl passages 42 that are directed in directions that are offset from each other with respect to the center of the swirl chamber 41. The swirling directions of the respective fuel flows generated in the chamber 41 are the same, and the flow of each other is not significantly hindered. Therefore, a strong swirl flow (indicated by an arrow 5 in the figure) as shown in FIG. 3 can be generated. The turning passage 42 is provided so that the fuel turning directions in the plurality of turning chambers 41 are all the same.

次に、燃料噴射弁1の噴孔36から噴射される燃料噴霧について、図5を用いて説明する。図5は、本実施の形態1に係る燃料噴射弁から噴射された隣接する燃料噴霧を示すイメージ図である。図5に示すように、燃料噴射弁1から噴射された燃料噴霧は、燃料液膜51、燃料液糸52および燃料液滴53の3つの状態を含んでいる。なお、図中、L1、L2、L3は、噴孔出口36bからの距離を示している。   Next, fuel spray injected from the injection hole 36 of the fuel injection valve 1 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an image diagram showing adjacent fuel sprays injected from the fuel injection valve according to the first embodiment. As shown in FIG. 5, the fuel spray injected from the fuel injection valve 1 includes three states: a fuel liquid film 51, a fuel liquid yarn 52, and a fuel droplet 53. In the figure, L1, L2, and L3 indicate distances from the nozzle hole outlet 36b.

旋回室41で旋回を付与された燃料が噴孔36内に導入されると、燃料は噴孔36の内壁に沿って液膜化する。このため、噴孔出口36bから噴射される燃料噴霧は、噴射直後には中空円錐状の燃料液膜51の状態である。燃料液膜51は、下流側に広がっていくと次第に分裂し、距離L2の位置でほぼ燃料液糸52の状態となり、最終的には距離L3の位置で細かく粒状に分裂した燃料液滴53の状態となる。   When the fuel swirled in the swirl chamber 41 is introduced into the nozzle hole 36, the fuel is turned into a liquid film along the inner wall of the nozzle hole 36. For this reason, the fuel spray injected from the nozzle hole outlet 36b is in the state of the hollow conical fuel liquid film 51 immediately after the injection. The fuel liquid film 51 gradually splits as it spreads downstream, and is almost in the state of the fuel liquid yarn 52 at the position of the distance L2, and finally the fuel droplets 53 split into fine particles at the position of the distance L3. It becomes a state.

燃料噴射弁1の先端部である噴孔プレート35の噴孔36、旋回室41および旋回用通路42は、隣接する2つの噴孔36から噴射される燃料噴霧が、燃料液膜51の状態から分裂して燃料液糸52となる距離L2の位置よりも上流側の距離L1の位置で干渉するように、それらの仕様が設定されている。図中、Pは、隣接する2つの燃料液膜51が互いに干渉し始める箇所Pを示している。   The nozzle hole 36 of the nozzle hole plate 35, which is the tip of the fuel injection valve 1, the swirl chamber 41, and the swirl passage 42, the fuel spray injected from the two adjacent nozzle holes 36 from the state of the fuel liquid film 51. These specifications are set so that interference occurs at the position of the distance L1 upstream from the position of the distance L2 where the fuel liquid yarn 52 is split. In the figure, P indicates a location P where two adjacent fuel liquid films 51 begin to interfere with each other.

さらに、燃料噴射弁1の先端部は、噴孔36から噴射された中空円錐状の燃料液膜51の周方向の厚さが不均一となるように構成されている。本実施の形態1では、その具体的な手段として、一方の旋回用通路42から旋回室41を通って噴孔36に流入される燃料と、他方の旋回用通路42から旋回室41を通って噴孔36に流入される燃料の割合を異ならせている。   Further, the tip of the fuel injection valve 1 is configured such that the circumferential thickness of the hollow conical fuel liquid film 51 injected from the injection hole 36 is not uniform. In the first embodiment, as specific means, the fuel that flows into the nozzle hole 36 from the one turning passage 42 through the turning chamber 41 and the swirling chamber 41 from the other turning passage 42. The ratio of the fuel flowing into the nozzle hole 36 is varied.

2つの旋回用通路42は、通路形状が略円弧形状のため、図4に示すように、弁座開口部32bから中心軸側旋回用通路42aに流入する燃料の流れの主流(図中、矢印5a)と、外周側旋回用通路42bに流入する燃料の流れの主流(図中、矢印5b)は、それぞれ凹部側壁35c寄りに偏って流れる。すなわち、凹部側壁35cの形状によって燃料の流れの方向を制御することができる。   Since the two swirling passages 42 have a substantially circular arc shape, as shown in FIG. 4, the main flow of the fuel flowing into the central shaft side swirling passage 42a from the valve seat opening 32b (shown by an arrow in the figure) 5a) and the main flow (in the figure, arrow 5b) of the fuel flowing into the outer periphery side turning passage 42b are biased toward the recess side wall 35c. That is, the direction of fuel flow can be controlled by the shape of the recess side wall 35c.

図4に示す例では、中心軸側旋回用通路42aは、外周側旋回用通路42bよりも噴孔中心36a寄りに旋回室41と連通している。このため、中心軸側旋回用通路42aから旋回室41に流入する燃料の流れは、外周側旋回用通路42bから旋回室41に流入する燃料の流れよりも噴孔中心36a寄りとなる。   In the example shown in FIG. 4, the center axis side turning passage 42a communicates with the turning chamber 41 closer to the nozzle hole center 36a than the outer periphery side turning passage 42b. For this reason, the flow of the fuel flowing into the swirl chamber 41 from the central axis side swirl passage 42a is closer to the nozzle hole center 36a than the flow of the fuel flowing into the swirl chamber 41 from the outer periphery swirl passage 42b.

このような構成とすることにより、中心軸側旋回用通路42aから旋回室41を通って噴孔36に流入される燃料の量を多くすることができ、2つの旋回用通路42から噴孔36に流入される燃料の割合に差を生じさせることができる。その結果、噴孔36から噴射される中空円錐状の燃料液膜51の周方向の厚さを不均一にすることができる。   With this configuration, it is possible to increase the amount of fuel that flows from the central axis side turning passage 42a through the turning chamber 41 into the injection hole 36, and from the two turning passages 42 to the injection hole 36. It is possible to make a difference in the ratio of the fuel flowing into the fuel. As a result, the circumferential thickness of the hollow conical fuel liquid film 51 injected from the injection hole 36 can be made non-uniform.

燃料噴射弁1の噴孔出口36bにおける燃料液膜の形態と、隣接する燃料噴霧が干渉する距離L1の位置における燃料液膜の形態について、図6および図7を用いて説明する。図6は、図5中、B−Bで示す位置における燃料液膜を示し、図7は、図5中、C−Cで示す位置における燃料液膜を示している。 The form of the fuel liquid film at the nozzle hole outlet 36b of the fuel injection valve 1 and the form of the fuel liquid film at the position of the distance L1 where the adjacent fuel spray interferes will be described with reference to FIGS. 6 shows a fuel liquid film at a position indicated by BB in FIG. 5, and FIG. 7 shows a fuel liquid film at a position indicated by CC in FIG.

3つの噴孔36は、弁座中心軸Zを中心とした同一円周上に配置され、各々の旋回室41に生じる旋回流れの方向は、図3に示すように、いずれも同じ方向である。図6に示すように、噴孔出口36bにおける燃料液膜50は、周方向の厚さが不均一に形成され、燃料液膜50の最も厚い部分50aが、弁座中心軸Z側に配置されるように設定されている。   The three nozzle holes 36 are arranged on the same circumference with the valve seat central axis Z as the center, and the directions of the swirl flows generated in the swirl chambers 41 are the same as shown in FIG. . As shown in FIG. 6, the fuel liquid film 50 at the nozzle hole outlet 36 b is formed with an uneven thickness in the circumferential direction, and the thickest portion 50 a of the fuel liquid film 50 is disposed on the valve seat central axis Z side. Is set to

また、噴射された燃料噴霧が燃料液膜51の状態から分裂する距離L2の位置よりも上流側では、燃料液膜51は、噴孔36内に生じる燃料の旋回流れの影響により噴孔出口36bの接線の方向(矢印Tで示す)に噴射される。噴射直後の各々の燃料液膜51は、周方向の厚さが不均一であると共に、噴孔出口36bの燃料液膜50に対して各々同じ方向に(図7に示す例では90°)回転している。   Further, on the upstream side of the position of the distance L2 at which the injected fuel spray splits from the state of the fuel liquid film 51, the fuel liquid film 51 has an injection hole outlet 36b due to the influence of the swirling flow of fuel generated in the injection hole 36. In the direction of the tangent (indicated by arrow T). Each fuel liquid film 51 immediately after injection has a non-uniform thickness in the circumferential direction, and rotates in the same direction (90 ° in the example shown in FIG. 7) with respect to the fuel liquid film 50 at the nozzle hole outlet 36b. doing.

図7に示すように、隣接する2つの燃料液膜51が互いに干渉し始める距離L1の位置では、燃料液膜51の周方向の厚さが最も厚い部分51a同士は対向していないため、最も厚い部分51aでは干渉しない。なお、隣接する2つの燃料液膜51が互いに干渉し始める箇所Pは、弁座中心軸Z方向から見た場合、隣接する噴孔36の噴孔中心36aを結ぶ直線上にあり、燃料液膜51同士が最も干渉しやすい箇所である。   As shown in FIG. 7, at the position of the distance L1 at which the two adjacent fuel liquid films 51 begin to interfere with each other, the thickest portions 51a of the fuel liquid film 51 are not opposed to each other. The thick portion 51a does not interfere. The portion P where the two adjacent fuel liquid films 51 start to interfere with each other is on a straight line connecting the nozzle hole centers 36a of the adjacent nozzle holes 36 when viewed from the valve seat central axis Z direction. 51 is the place where interference occurs most easily.

上記のような構成とすることにより、噴射直後の燃料液膜の周方向の厚さが均一な場合よりも、隣接する噴孔36間の距離を小さくすることができ、燃料通路の全体構造をコンパクトにすることが可能である。また、隣接する2つの燃料液膜51は、周方向の厚さが最も厚い部分51aを避けて干渉し合うため、燃料液膜51同士の干渉による微粒化の悪化を抑制することができる。   With the above configuration, the distance between the adjacent injection holes 36 can be made smaller than in the case where the thickness in the circumferential direction of the fuel liquid film immediately after injection is uniform, and the entire structure of the fuel passage can be reduced. It is possible to make it compact. Moreover, since the two adjacent fuel liquid films 51 interfere with each other while avoiding the thickest part 51a in the circumferential direction, deterioration of atomization due to the interference between the fuel liquid films 51 can be suppressed.

また、隣接する噴孔36から噴射される燃料噴霧を、中空円錐状の燃料液膜51が分裂し始める位置より上流側で干渉させるようにしたので、隣接する燃料噴霧を燃料液膜51が分裂し始める位置よりも下流側で干渉させる場合よりも、隣接する噴孔36間の距離を小さくすることができる。さらに、中心軸側旋回用通路42aと外周側旋回用通路42bの上流部を一体化した共通燃料導入路43を設けることにより、燃料通路の全体構造をよりコンパクトにすることができる。   Further, since the fuel spray injected from the adjacent injection hole 36 is caused to interfere with the upstream side from the position where the hollow conical fuel liquid film 51 starts to split, the fuel liquid film 51 splits the adjacent fuel spray. The distance between the adjacent nozzle holes 36 can be made smaller than in the case of causing interference on the downstream side of the position where the operation starts. Furthermore, by providing the common fuel introduction passage 43 in which the upstream portions of the central axis side turning passage 42a and the outer periphery side turning passage 42b are integrated, the overall structure of the fuel passage can be made more compact.

以上のことから、本実施の形態1によれば、燃料に旋回力を付与し旋回流れを形成することにより燃料噴霧の微粒化を図ると共に、旋回室41および旋回用通路42を含む燃料通路の全体構造をコンパクト化することができ、レイアウト性が向上する。また、レイアウト性の向上によって燃料通路構造を多噴孔化することが可能となり、要求流量が大きい大排気量エンジンにも適用することが可能となる。   From the above, according to the first embodiment, the fuel spray is atomized by applying a swirling force to the fuel to form a swirling flow, and the fuel passage including the swirling chamber 41 and the swirling passage 42 is provided. The overall structure can be made compact, and the layout is improved. Further, the layout can be improved so that the fuel passage structure can be made into a plurality of injection holes, and can be applied to a large displacement engine having a large required flow rate.

さらに、燃料通路全体のコンパクト化に伴い、デッドボリュームを低減することが可能となり、噴射初期の燃料噴霧の微粒化の向上が図られると共に、燃料通路の外側に設けられる噴孔プレート35と弁座32の溶接円の直径を小さくすることができるため、燃圧により噴孔プレート35に加わる応力が抑制され、耐久性が向上する効果も得られる。   Further, as the entire fuel passage becomes more compact, the dead volume can be reduced, the atomization of the fuel spray at the initial stage of injection can be improved, and the nozzle hole plate 35 and the valve seat provided outside the fuel passage. Since the diameter of the welding circle of 32 can be reduced, the stress applied to the nozzle hole plate 35 by the fuel pressure is suppressed, and the effect of improving the durability is also obtained.

実施の形態2.
本実施の形態2では、2つの旋回用通路42から噴孔36に流入される燃料の割合に差を生じさせるための構造の変形例について、図8〜図10を用いて説明する。なお、本実施の形態2に係る燃料噴射弁の全体構成は、上記実施の形態1と同様であるので図1を流用し、各部の説明は省略する。
Embodiment 2. FIG.
In the second embodiment, a modification of the structure for causing a difference in the ratio of the fuel flowing into the nozzle hole 36 from the two turning passages 42 will be described with reference to FIGS. In addition, since the whole structure of the fuel injection valve which concerns on this Embodiment 2 is the same as that of the said Embodiment 1, FIG. 1 is diverted and description of each part is abbreviate | omitted.

図8に示す例では、中心軸側旋回用通路42aの旋回室41への連通方向を、外周側旋回用通路42bの旋回室41への連通方向よりも噴孔中心36a寄りにしている。これにより、中心軸側旋回用通路42aから旋回室41に流入する燃料の流れ(図中、矢印5a)は、外周側旋回用通路42bから旋回室41に流入する燃料の流れ(図中、矢印5b)よりも噴孔中心36a寄りとなっている。   In the example shown in FIG. 8, the communication direction of the central axis side turning passage 42a to the turning chamber 41 is closer to the nozzle hole center 36a than the direction of communication of the outer periphery side turning passage 42b to the turning chamber 41. Thus, the flow of fuel flowing from the central axis side turning passage 42a into the swirl chamber 41 (arrow 5a in the figure) is the flow of fuel flowing from the outer periphery side turning passage 42b into the turning chamber 41 (in the figure, arrow 5a). It is closer to the nozzle hole center 36a than 5b).

また、上記実施の形態1では、噴孔中心36aと旋回室41の中心は一致していたが、図9に示す例では、旋回室41に配置される噴孔36の位置を、旋回室41の中心よりも弁座中心軸Z側にシフトさせている。これにより、噴孔中心36aは、旋回室41の中心に対し、中心軸側旋回用通路42aの下流側端部寄りに配置される(X2>X1)。   In the first embodiment, the center of the injection hole 36a coincides with the center of the swirl chamber 41. However, in the example shown in FIG. Is shifted to the valve seat central axis Z side rather than the center. Thereby, the nozzle hole center 36a is disposed closer to the downstream end of the center axis side turning passage 42a with respect to the center of the turning chamber 41 (X2> X1).

また、上記実施の形態1では、中心軸側旋回用通路42aと外周側旋回用通路42bの通路幅を等しくし(Y1=Y2)、通路断面積を等しく設定していたが、図10に示す例では、中心軸側旋回用通路42aの通路幅Y1を、外周側旋回用通路42bの通路幅Y2に対して大きくしており(Y1>Y2)、2つの旋回用通路42の通路断面積が異なるように設定している。   In the first embodiment, the passage widths of the central axis side turning passage 42a and the outer periphery side turning passage 42b are set equal (Y1 = Y2) and the passage sectional areas are set equal to each other. In the example, the passage width Y1 of the center axis side turning passage 42a is made larger than the passage width Y2 of the outer side turning passage 42b (Y1> Y2), and the passage sectional area of the two turning passages 42 is increased. Set differently.

図8〜図10に示すような構成とすることにより、中心軸側旋回用通路42aから旋回室41を通って噴孔36に流入される燃料の量を多くすることができ、2つの旋回用通路42から噴孔36に流入される燃料の割合に差を生じさせることができる。また、図8〜図10の構成を組み合わせることにより、さらに差を大きくすることができる。例えば、図9と図10の構成を組み合わせて、一方の旋回用通路42を他方の旋回用通路42よりも噴孔中心36a寄りに旋回室41と連通させ、且つ、2つの旋回用通路42の通路断面積を異なるようにしてもよい。   With the configuration shown in FIGS. 8 to 10, the amount of fuel flowing into the nozzle hole 36 from the central axis side turning passage 42a through the turning chamber 41 can be increased. A difference can be made in the ratio of the fuel flowing into the nozzle hole 36 from the passage 42. Further, the difference can be further increased by combining the configurations of FIGS. For example, by combining the configurations of FIG. 9 and FIG. 10, one swirl passage 42 is communicated with the swirl chamber 41 closer to the nozzle hole center 36 a than the other swirl passage 42, and the two swirl passages 42 The passage cross-sectional areas may be different.

なお、図8〜図10に示す例では、中心軸側旋回用通路42aから旋回室41を通って噴孔36に流入される燃料の量を多くするようにしたが、外周側旋回用通路42bから旋回室41を通って噴孔36に流入される燃料の量を多くしてもよい。例えば、噴孔中心36aを、旋回室41の中心に対し、外周側旋回用通路42bの下流側端部寄りに配置してもよい。   In the example shown in FIGS. 8 to 10, the amount of fuel flowing from the central axis side turning passage 42a through the turning chamber 41 into the nozzle hole 36 is increased, but the outer side turning passage 42b. The amount of fuel that flows into the nozzle hole 36 through the swirl chamber 41 may be increased. For example, the nozzle hole center 36a may be disposed closer to the downstream end of the outer periphery side turning passage 42b with respect to the center of the turning chamber 41.

本実施の形態2によれば、上記実施の形態1と同様に、噴孔出口36bから噴射される中空円錐状の燃料液膜51の周方向の厚さを不均一にすることができるため、隣接する燃料噴霧を燃料液膜51の最も厚い部分51aを避けて干渉させることにより、燃料通路の全体構造をコンパクトにすることが可能となり、上記実施の形態1と同様の効果が得られる。   According to the second embodiment, the thickness in the circumferential direction of the hollow conical fuel liquid film 51 injected from the injection hole outlet 36b can be made non-uniform, as in the first embodiment. By making adjacent fuel sprays interfere with each other while avoiding the thickest portion 51a of the fuel liquid film 51, the overall structure of the fuel passage can be made compact, and the same effect as in the first embodiment can be obtained.

実施の形態3.
図11は、本発明の実施の形態3に係る燃料噴射弁の先端部の構造と燃料の流れを示している。本実施の形態3に係る燃料噴射弁1は、噴孔出口36bから噴射される中空円錐状の燃料液膜51の周方向の厚さを不均一にする手段として、噴孔プレート35の板厚方向に対して傾斜している噴孔36Aを備えたものである。なお、本実施の形態3に係る燃料噴射弁の全体構成は、上記実施の形態1と同様であるので図1を流用し、各部の説明は省略する。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 11 shows the structure of the tip of the fuel injection valve and the fuel flow according to the third embodiment of the present invention. In the fuel injection valve 1 according to the third embodiment, the thickness of the injection hole plate 35 is used as a means for making the circumferential thickness of the hollow conical fuel liquid film 51 injected from the injection hole outlet 36b uneven. The nozzle hole 36A is inclined with respect to the direction. In addition, since the whole structure of the fuel injection valve which concerns on this Embodiment 3 is the same as that of the said Embodiment 1, FIG. 1 is diverted and description of each part is abbreviate | omitted.

図12は、図11中、D−Dで示す部分を矢印側から見た断面図である。図12に示すように、本実施の形態3に係る燃料噴射弁の噴孔36Aは、上流側から下流側に向かって弁座中心軸Z側に傾斜している。   12 is a cross-sectional view of the portion indicated by DD in FIG. 11 as viewed from the arrow side. As shown in FIG. 12, the injection hole 36A of the fuel injection valve according to the third embodiment is inclined toward the valve seat central axis Z from the upstream side toward the downstream side.

噴孔36Aを傾斜させることにより、旋回室41で旋回を付与された燃料が噴孔36A内に流入する際に、噴孔入口の周方向の位置での燃料剥離の度合いが異なるため、噴孔36Aの内壁に沿って形成される燃料液膜50の周方向の厚さを不均一にすることができ、その結果、噴孔出口36bから噴射される中空円錐状の燃料液膜51の周方向の厚さを不均一にすることができる。   By inclining the nozzle hole 36A, when the fuel swirled in the swirl chamber 41 flows into the nozzle hole 36A, the degree of fuel separation at the circumferential position of the nozzle hole inlet is different. The circumferential thickness of the fuel liquid film 50 formed along the inner wall of 36A can be made non-uniform, and as a result, the circumferential direction of the hollow conical fuel liquid film 51 injected from the nozzle hole outlet 36b. Can be made non-uniform in thickness.

本実施の形態3によれば、上記実施の形態1と同様に、噴孔出口36bから噴射される中空円錐状の燃料液膜51の周方向の厚さを不均一にすることができるため、隣接する燃料噴霧を燃料液膜51の最も厚い部分51aを避けて干渉させることにより、燃料通路の全体構造をコンパクトにすることが可能となり、上記実施の形態1と同様の効果が得られる。   According to the third embodiment, as in the first embodiment, since the circumferential thickness of the hollow conical fuel liquid film 51 injected from the injection hole outlet 36b can be made non-uniform, By making adjacent fuel sprays interfere with each other while avoiding the thickest portion 51a of the fuel liquid film 51, the overall structure of the fuel passage can be made compact, and the same effect as in the first embodiment can be obtained.

実施の形態4.
図13および図14は、本発明の実施の形態4に係る燃料噴射弁の先端部を示す平面図である。上記実施の形態1〜実施の形態3では、旋回室41および噴孔36、36Aの数が3つの場合を例に挙げて説明したが、旋回室41および噴孔36、36Aの数は、これに限定されるものではない。
Embodiment 4 FIG.
13 and 14 are plan views showing the tip of the fuel injection valve according to Embodiment 4 of the present invention. In the first to third embodiments, the case where the number of the swirling chamber 41 and the nozzle holes 36 and 36A is three has been described as an example. However, the number of the swirling chamber 41 and the nozzle holes 36 and 36A is It is not limited to.

図13は、4つの旋回室41および噴孔36を備えた例を示し、図14は、2つの旋回室41および噴孔36を備えた例を示している。なお、図13および図14に示す例では、いずれも複数の噴孔36が同一円周上に配置されているが、必ずしも同一円周上でなくても良い。このように、旋回室41および噴孔36の数を変更しても、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。   FIG. 13 shows an example provided with four swirl chambers 41 and nozzle holes 36, and FIG. 14 shows an example provided with two swirl chambers 41 and nozzle holes 36. In the examples shown in FIGS. 13 and 14, the plurality of nozzle holes 36 are arranged on the same circumference, but may not necessarily be on the same circumference. Thus, even if the number of swirl chambers 41 and nozzle holes 36 is changed, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

また、実施の形態1〜実施の形態4では、燃料通路の全体構造のコンパクト化やデッドボリューム低減のために、中心軸側旋回用通路42aと外周側旋回用通路42bの上流部を一体化した共通燃料導入路43を設けているが、旋回室41の数が少なく燃料通路を設置するのに十分なスペースがある場合またはデッドボリュームが少ない場合等は、必ずしも2つの旋回用通路42の上流部を一体化する必要はない。   Further, in the first to fourth embodiments, the upstream portion of the central axis side turning passage 42a and the outer peripheral side turning passage 42b are integrated in order to reduce the overall structure of the fuel passage and reduce the dead volume. Although the common fuel introduction path 43 is provided, the upstream portion of the two swirling passages 42 is not necessarily used when the number of swirl chambers 41 is small and there is a sufficient space for installing fuel passages or when the dead volume is small. Need not be integrated.

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。例えば実施の形態2で示した変形例に対し、実施の形態3で示した噴孔プレート35の板厚方向に対して傾斜している噴孔36Aを適用することもできる。   It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted. For example, the injection hole 36A that is inclined with respect to the thickness direction of the injection hole plate 35 shown in the third embodiment can be applied to the modification shown in the second embodiment.

本発明は、自動車の内燃機関等への燃料供給に用いられる燃料噴射弁として利用することができる。   The present invention can be used as a fuel injection valve used for supplying fuel to an internal combustion engine of an automobile.

1 燃料噴射弁、2 ソレノイド装置、3 弁装置、4 燃料通路、
21 ハウジング、22 コア、23 コイル、24アマチュア、31 弁本体、
32 弁座、32a 弁座シート部、32b 弁座開口部、33 弁体、
34 圧縮バネ、35 噴孔プレート、35a 上流側端面、35b 凹部、
35c 凹部側壁、36、36A 噴孔、36a 噴孔中心、36b 噴孔出口、
37 ボール、37a 面取部、41 旋回室、41a、41b 燃料導入部、
42 旋回用通路、42a 中心軸側旋回用通路、42b 外周側旋回用通路、
43 共通燃料導入路、50、51 燃料液膜、52 燃料液糸、53 燃料液滴
1 fuel injection valve, 2 solenoid device, 3 valve device, 4 fuel passage,
21 housing, 22 core, 23 coil, 24 amateur, 31 valve body,
32 valve seat, 32a valve seat, 32b valve seat opening, 33 valve body,
34 compression spring, 35 nozzle hole plate, 35a upstream end face, 35b recess,
35c concave side wall, 36, 36A nozzle hole, 36a nozzle hole center, 36b nozzle hole outlet,
37 balls, 37a chamfered part, 41 swirl chamber, 41a, 41b fuel introducing part,
42 turning passage, 42a central axis turning passage, 42b outer turning turning passage,
43 Common fuel introduction path, 50, 51 Fuel liquid film, 52 Fuel liquid yarn, 53 Fuel droplet

Claims (9)

下流側に開口部を有する弁座と、前記弁座との当接、離間により燃料通路の開閉を制御する弁体と、前記弁座の下流側に固定され板厚方向に貫通された複数の噴孔を有する噴孔プレートとを備えた燃料噴射弁であって、
前記噴孔プレートの上流側端面には、前記弁座の前記開口部と対向すると共に前記開口部よりも径が大きい凹部が設けられ、前記複数の噴孔は、前記凹部の内部の前記開口部よりも前記噴孔プレートの外周側に配置されており、
前記凹部の内部には、前記燃料通路の一部として、各々の前記噴孔に流入する燃料を旋回させる複数の旋回室と、上流側端部が前記弁座の前記開口部に連通し下流側端部が前記旋回室に連通する旋回用通路が設けられ、
前記旋回用通路は、前記旋回室の中心に対し弁座中心軸側に燃料を流入させる中心軸側旋回用通路と、前記旋回室の中心に対し前記噴孔プレートの外周側に燃料を流入させる外周側旋回用通路とを含み、前記中心軸側旋回用通路と前記外周側旋回用通路は、前記旋回室の中心に対して互いにオフセットした方向を指向するように前記旋回室と連通しており、
前記噴孔、前記旋回室、および前記旋回用通路は、前記中心軸側旋回用通路から前記旋回室を通って前記噴孔に流入される燃料と、前記外周側旋回用通路から前記旋回室を通って前記噴孔に流入される燃料の割合が異なるように配設され、各々の前記噴孔から噴射された燃料噴霧が、中空円錐状の周方向の厚さが不均一な燃料液膜の状態から分裂し、燃料液糸の状態を経て燃料液滴の状態となり、且つ、互いに隣接する前記噴孔から噴射された燃料液膜が、燃料液糸の状態となる位置よりも上流側で、周方向の厚さが最も厚い部分を避けて干渉し合うことを特徴とする燃料噴射弁。
A valve seat having an opening on the downstream side, a valve body that controls opening and closing of the fuel passage by contact and separation with the valve seat, and a plurality of holes that are fixed to the downstream side of the valve seat and penetrate in the plate thickness direction A fuel injection valve comprising an injection hole plate having injection holes,
The upstream end surface of the nozzle hole plate is provided with a recess facing the opening of the valve seat and having a diameter larger than that of the opening, and the plurality of nozzle holes are the openings in the recess. Than the outer peripheral side of the nozzle hole plate,
Inside the recess, as a part of the fuel passage, a plurality of swirl chambers for swirling the fuel flowing into each nozzle hole, and an upstream end communicated with the opening of the valve seat on the downstream side A swirl passage having an end communicating with the swirl chamber is provided;
The swirl passage has a center shaft-side swirl passage that allows fuel to flow into the valve seat central axis with respect to the center of the swirl chamber, and allows fuel to flow into the outer peripheral side of the nozzle hole plate with respect to the center of the swirl chamber. An outer peripheral side turning passage, and the central axis side turning passage and the outer peripheral side turning passage communicate with the swirl chamber so as to be oriented in directions offset from each other with respect to the center of the swirl chamber. ,
The nozzle hole, the swirl chamber, and the swirl passage are formed of fuel that flows into the nozzle hole from the center axis swirl passage through the swirl chamber, and the swirl chamber from the outer periphery swirl passage. The fuel spray injected from each of the nozzle holes is arranged in a hollow conical shape with a nonuniform thickness in the circumferential direction. The fuel liquid film is split from the state, becomes a fuel droplet state through the state of the fuel liquid yarn, and the fuel liquid film injected from the nozzle holes adjacent to each other is upstream of the position where the state of the fuel liquid yarn becomes, fuel injection valve thickness of the circumferential direction and wherein the TURMERIC interference engagement to avoid the thickest portion.
一方の前記旋回用通路は、他方の前記旋回用通路よりも前記噴孔の入口側の中心寄りに前記旋回室と連通していることを特徴とする請求項記載の燃料噴射弁。 One of said swirling passage, the fuel injection valve according to claim 1, wherein the than the other of said swirling path in communication with said swirl chamber closer to the center of the inlet side of said injection hole. 前記中心軸側旋回用通路と前記外周側旋回用通路は、通路断面積が異なることを特徴とする請求項または請求項記載の燃料噴射弁。 The central axis side swirling passage and the outer peripheral side swirling passage, claim 1 or claim 2 fuel injection valve according to characterized in that the cross-sectional area different. 前記旋回用通路の一部は、前記凹部の側壁で構成されていることを特徴とする請求項1から請求項のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。 The fuel injection valve according to any one of claims 1 to 3 , wherein a part of the turning passage is configured by a side wall of the recess. 前記旋回用通路は、前記複数の旋回室における燃料の旋回方向が全て同じ方向になるように設けられていることを特徴とする請求項1から請求項のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。 The fuel injection according to any one of claims 1 to 4 , wherein the swirling passage is provided so that the swirling directions of fuel in the plurality of swirling chambers are all in the same direction. valve. 前記噴孔は、入口側の中心が前記旋回室の中心と一致するように設けられていることを特徴とする請求項1から請求項のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。 The fuel injection valve according to any one of claims 1 to 5 , wherein the injection hole is provided such that a center on an inlet side coincides with a center of the swirl chamber. 前記噴孔は、入口側の中心が、前記旋回室の中心に対し一方の前記旋回用通路の前記下流側端部寄りに設けられていることを特徴とする請求項1から請求項のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。 6. The injection hole according to any one of claims 1 to 5 , wherein a center of the inlet side is provided closer to the downstream end of one of the turning passages with respect to the center of the turning chamber. A fuel injection valve according to claim 1. 前記噴孔は、前記噴孔プレートの板厚方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項1から請求項のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。 The fuel injection valve according to any one of claims 1 to 7 , wherein the injection hole is inclined with respect to a plate thickness direction of the injection hole plate. 前記複数の噴孔は、同一円周上に等間隔に配設されていることを特徴とする請求項1から請求項のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。 The fuel injection valve according to any one of claims 1 to 8 , wherein the plurality of nozzle holes are arranged at equal intervals on the same circumference.
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