CN104736835A - 燃料喷射阀 - Google Patents

Abstract

一种燃料喷射阀，在第一喷孔板上设置有薄壁部，该薄壁部是使第一喷孔板的上游侧端面朝向下游侧凹陷而成的。设于薄壁部的第一喷孔与第一喷孔板正交。在将第一喷孔的轴向长度设为L、直径设为d时，L/d＜1。第二喷孔板的第二喷孔相对于与第二喷孔板正交的轴倾斜规定的角度。第一喷孔的出口部的开口面积比第二喷孔的入口部的开口面积小。第一喷孔的出口开口整体配置在第二喷孔的入口开口的内侧。

Description

燃料喷射阀

技术领域

本发明涉及一种在向汽车的内燃机等供给燃料时使用的燃料喷射阀，特别地涉及实现了促进喷雾特性中的微粒化的燃料喷射阀。

背景技术

近年来，对汽车等的燃油效率限制及排出气体限制不断严格，要求从燃料喷射阀喷射出的燃料喷雾的微粒化。因而，在现有的燃料喷射阀中，喷射燃料的喷孔由第一圆柱状孔和第二圆柱孔构成，其中，上述第二圆柱孔与第一圆柱状孔的下游侧连续地设置。此外，第二圆柱孔具有比第一圆柱孔更大的直径，且相对于第一圆柱状孔的中心轴倾斜规定角度(例如，参照专利文献1)。

此外，在现有的另一燃料喷射阀中，在喷孔的入口侧开口缘中的至少外周侧形成有引导部，该引导部将燃料流朝向喷孔的内周侧内壁面进行引导。因而，到达喷孔的入口侧开口缘的外周侧内壁面附近的燃料受到引导部的引导作用，而被向喷孔的内周侧内壁面引导。此外，由于喷孔朝向远离喷孔板的中心轴线的方向倾斜，因此，到达喷孔的内周侧内壁面的燃料会沿着喷孔的内壁面流动而液膜化，并通过喷射而微粒化(例如，参照专利文献2)。

另外，在现有的流体喷射喷嘴中，喷孔板由上侧喷孔板及下侧喷孔板这两块喷孔板构成。此外，在上侧喷孔板上沿着其板厚方向设置有上游喷孔。另外，在下侧喷孔板上设置有锥状的下游喷孔。此外，上游喷孔的孔径d2为下游喷孔的入口侧孔径d3以下。藉此，能在高精度地形成容易加工的上游喷孔来确保流量精度的同时，利用下游喷孔实现微粒化的提高(例如参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2004－169572号公报

专利文献2：日本专利特开2005－127186号公报

专利文献3：日本专利特开2001－317431号公报，图13

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，在专利文献1所示的现有的燃料喷射阀中，没有定义位于第一圆柱状孔的上游侧的流路的形状。因而，为了不受上游侧的流路的形状影响，仅根据第一圆柱状孔与第二圆柱状孔的相对角度和孔径的大小关系，便能在第二圆柱状孔的内壁上形成液膜，需要加长第一圆柱状孔，以便不受上游侧的燃料流的影响。

此外，在高温负压的环境下，燃料在流路缩径的阀座落座部下游到第一圆柱状孔之间发生减压沸腾，从而形成气液两相的燃料流。因而，经过第一圆柱状孔时的压力损失比液体单相流的压力损失有所增加，喷射量降低。特别是，若如上所述加长第一圆柱状孔，则压力损失会进一步增大，因此，存在喷射量随着温度及环境气压的不同而大幅变化这样的问题。

在专利文献2所示的现有的燃料喷射阀中，为了使燃料更可靠朝向喷孔的内周侧内壁面流动，需要与专利文献1同样地加长引导部，因此，存在喷射量随着温度及环境气压的不同而大幅变化这样的问题。

此外，喷孔板由上游侧板及下游侧板构成，形成于上游侧板的引导部呈流路面积随着朝向下游侧而缩小的圆形的锥形孔。另外，形成于下游侧板的喷孔(喷孔下游部)的上游侧端缘的直径比形成于上游侧板的喷孔(喷孔上游部、即引导部)的下游侧端缘的直径大。因而，虽然是利用引导部对流量进行调节的结构，但由于引导部的流路面积随着朝向下游侧而缩小，因此，在加工时作为最小流路截面的引导部的下游侧开口直径容易产生不均匀，藉此，也存在喷射量容易不均匀这样的问题。

与此相对的是，在专利文献3所示的现有的流体喷射喷嘴中，通过在上侧喷孔板的板厚方向上形成上游喷孔，来缩短上游喷孔的长度，但为了进行微粒化，需要增加上游喷孔的喷孔数，并且缩小喷孔直径。但是，伴随着喷孔的小径化，喷孔长度L与喷孔直径d之比、即喷孔的L/d会变大，喷射量会根据温度或环境气压的不同而大幅变化，因此，需要减薄上侧喷孔板的板厚。

另一方面，作为上侧喷孔板的加工方法，为了低成本且高精度地进行加工，经常使用将带状的环箍件依次运送并进行冲压加工的方法。但是，若上侧喷孔板的板厚、即环箍件的板厚较薄，则刚性不足，在将环箍件依次运送时，环箍件上容易起皱，从而无法依次运送到正确位置，而产生工艺不良。

此外，专利文献3所示的下游喷孔是流路面积随着朝向下游侧而扩大的锥形孔，需要在加工时进行轴向的行程管理，因此，很难使形状稳定。因而，存在在想要将液膜沿着下游喷孔的内壁展开的燃料流中容易产生不均匀，且从喷孔喷射的喷雾形状容易不均匀这样的问题。

本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于获得一种能抑制因温度及环境气压而引起的喷射量的变化，且能低成本地实现所喷射的燃料的微粒化的燃料喷射阀。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的燃料喷射阀包括：阀座，该阀座具有落座面和阀座开口，其中，上述落座面以直径朝向下游侧逐渐缩小的方式倾斜，上述阀座开口设置在落座面的下游侧；阀芯，该阀芯能与落座面抵接而阻止燃料从阀座开口流出，且能与落座面分离而允许燃料从阀座开口流出；以及喷孔板，该喷孔板固定在阀座的下游侧端面上，并具有将从阀座开口流出的燃料向外部喷射的多个喷孔，喷孔板配置成使向下游侧延长落座面而形成的假想圆锥面与喷孔板的上游侧端面交叉而形成假想圆，喷孔板是通过将上游侧的第一喷孔板和下游侧的第二喷孔板层叠而构成的，在第一喷孔板的与阀座开口内相对的部分处设置有薄壁部，该薄壁部是使第一喷孔板的上游侧端面朝向下游侧凹陷而成的，在薄壁部上设置有构成喷孔的上游侧部分的多个第一喷孔，在第二喷孔板上设置有构成喷孔的下游侧部分的多个第二喷孔，第一喷孔与第一喷孔板正交，在将第一喷孔的轴向长度设为L、直径设为d时，L/d＜1，第二喷孔相对于与第二喷孔板正交的轴倾斜规定的角度，在将第二喷孔垂直投影在与阀座的轴心正交的平面上时，平面上的第二喷孔的出口部的中心相对于第二喷孔的入口部的中心配置在远离阀座的轴心的方向的位置处，第一喷孔的出口部的开口面积比第二喷孔的入口部的开口面积小，第一喷孔的出口开口整体配置在第二喷孔的入口开口的内侧。

此外，本发明的燃料喷射阀包括：阀座，该阀座具有落座面和阀座开口，其中，上述落座面以直径朝向下游侧逐渐缩小的方式倾斜，上述阀座开口设置在落座面的下游侧；阀芯，该阀芯能与落座面抵接而阻止燃料从阀座开口流出，且能与落座面分离而允许燃料从阀座开口流出；以及喷孔板，该喷孔板固定在阀座的下游侧端面上，并具有将从阀座开口流出的燃料向外部喷射的多个喷孔，喷孔板配置成使向下游侧延长落座面而形成的假想圆锥面与喷孔板的上游侧端面交叉而形成假想圆，喷孔板是通过将上游侧的第一喷孔板和下游侧的第二喷孔板层叠而构成的，在第一喷孔板上设置有构成喷孔的上游侧部分的多个第一喷孔，在第二喷孔板上设置有构成喷孔的下游侧部分的多个第二喷孔，第一喷孔由圆柱部和流路扩大部构成，其中，上述圆柱部的流路截面积在整个长度方向上是恒定的，上述流路扩大部与圆柱部的下游相邻，其流路截面积朝向下游逐渐扩大，在将圆柱部的轴向长度设为L、直径设为d时，L/d＜1，第二喷孔相对于与第二喷孔板正交的轴倾斜规定的角度，在将第二喷孔垂直投影在与阀座的轴心正交的平面上时，平面上的第二喷孔的出口部的中心相对于第二喷孔的入口部的中心配置在远离阀座的轴心的方向的位置处，第一喷孔的出口部的开口面积比第二喷孔的入口部的开口面积小，第一喷孔的出口开口整体配置在第二喷孔的入口开口的内侧。

发明效果

在本发明的燃料喷射阀中，能抑制因温度及环境气压引起的喷射量的变化，并能以低成本实现所喷射的燃料的微粒化。

附图说明

图1是本发明实施方式1的燃料喷射阀的沿轴线的剖视图。

图2是将图1的阀座、喷孔板及滚珠放大表示的剖视图。

图3是表示图2的喷孔板的中央部分的俯视图。

图4是将图2的IV部放大表示的剖视图。

图5是表示利用图1的燃料喷射阀进行燃料喷射时的喷雾粒径的时间变化的图表。

图6是将本发明实施方式2的燃料喷射阀的阀座、喷孔板及滚珠放大表示的剖视图。

图7是表示图6的喷孔板的中央部分的俯视图。

图8是将图6的VIII部放大表示的剖视图。

图9是表示图8的流路扩大部的变形例的剖视图。

图10是将本发明实施方式3的燃料喷射阀的阀座、喷孔板及滚珠放大表示的剖视图。

图11是表示图10的喷孔板的中央部分的俯视图。

图12是将图10的XII部放大表示的剖视图。

图13是将本发明实施方式4的燃料喷射阀的阀座、喷孔板及滚珠放大表示的剖视图。

图14是表示图13的喷孔板的中央部分的俯视图。

图15是将图13的XV部放大表示的剖视图。

图16是将图14的XVI部放大表示的俯视图。

具体实施方式

以下，参照附图，对用于实施本发明的实施方式进行说明。

实施方式1

图1是本发明实施方式1的燃料喷射阀的沿轴线的剖视图，燃料从图1的燃料喷射阀的上端向下方流动。在图中，在磁性管1的上端部固定有圆筒状的固定铁心2。磁性管1及固定铁心2同轴配置。此外，磁性管1被压入并焊接到固定铁心2的下游侧端部。

在磁性管1内的下端部固定有阀座3和喷孔板4。在喷孔板4上设置有多个对燃料进行喷射的喷孔5。喷孔5将喷孔板4在板厚方向上贯穿。

此外，喷孔板4在通过多个第一焊接部4a固定于阀座3的下游侧端面的状态下被插入磁性管1之后，通过第二焊接部4b固定于磁性管1。

在磁性管1内插入有作为阀芯的滚珠6、焊接固定于滚珠6的针状管7以及固定于针状管7的上游侧端部(与滚珠6相反一侧的端部)的电枢(可动铁心)8。电枢8被压入并焊接到针状管7的上游侧端部。

电枢8能在磁性管1内沿轴向滑动。在磁性管1的内周面上设置有对电枢8的滑动进行引导的导向部1a。因电枢8滑动，而使针状管7及电枢8也沿轴向一体地移动。藉此，滚珠6相对于阀座3落座或离座。此外，电枢8的上端面与固定铁心2的下端面接触、分离。在滚珠6的外周设置有倒角部6a。

在固定铁心2内插入有压缩弹簧9，该压缩弹簧9朝向将滚珠6按压到阀座3的方向对针状管7进行按压。此外，在固定铁心2内固定有对压缩弹簧9的载荷进行调节的调节器10。另外，在作为燃料的导入部的固定铁心2的上端部插入有过滤器11。

在固定铁心2的下游侧端部(电枢8一侧的端部)的外周固定有电磁线圈12。电磁线圈12具有树脂制的绕线管13和卷绕在该绕线管13外周的线圈主体14。在磁性管1与固定铁心2之间，焊接固定有作为磁回路的轭部的金属板(磁回路构成构件)15。

磁性管1、固定铁心2、电磁线圈12及金属板15一体成型于树脂制外壳16。在树脂制外壳16设置有连接器部16a。在连接器部16a内引出有与线圈主体14电连接的端子17。

图2是将图1的阀座3、喷孔板4及滚珠6放大表示的剖视图，图3是表示图2的喷孔板4的中央部分的俯视图(从滚珠6一侧观察露出到燃料流路中的部分的图)。

在阀座3内设置有与滚珠6接触、分离的落座面(日文：シート面)3a。落座面3a以使其直径随着朝向下游侧而逐渐缩小的方式倾斜。此外，在落座面3a的下游侧的、位于阀座3的下游侧端部的中央的位置处，设置有面向喷孔板4的圆形的阀座开口3b。

滚珠6能与落座面3a抵接以阻止燃料从阀座开口3b流出，并能从落座面3a离开以允许燃料从阀座开口3b流出。喷孔板4配置成使将落座面3a向下游侧延长而形成的假想圆锥面20a(图2)与喷孔板4的上游侧端面交叉来形成假想圆20b(图3)。

喷孔板4是通过将上游侧的第一喷孔板21和下游侧的第二喷孔板22层叠而构成的。在第一喷孔板21上设置有多个第一喷孔21a。在第二喷孔板22上设置有与第一喷孔21a相同数量的第二喷孔22a。各第一喷孔21a和各第二喷孔22a分别一一对应并相连。

第一喷孔21a构成喷孔5的上游侧部分，第二喷孔22a构成喷孔5的下游侧部分。即，各喷孔5由第一喷孔21a和第二喷孔22a构成。

第一喷孔21a的流路截面积及第二喷孔22a的流路截面积在各自的整个长度方向上是恒定的。在实施方式1中，第一喷孔21a及第二喷孔22a分别形成为圆柱形，但若喷孔的流路截面积在整个长度方向上是恒定的，则流路截面也可以是椭圆，还可以是多边形。

第一喷孔21a在假想圆20b的周向上相互隔着间隔而配置在假想圆20b上。此外，第一喷孔21a的入口部配置在比阀座3中内径最小的阀座开口3b更靠阀座轴心3c一侧的位置处。另外，第一喷孔21a与第一喷孔板21正交。即，第一喷孔21a沿着第一喷孔板21的板厚方向设置。

第一喷孔板21具有厚壁部21b和薄壁部21c，其中，上述薄壁部21c位于厚壁部21b的中央，其厚度尺寸比厚壁部21b的厚度尺寸小。在实施方式1中，薄壁部21c设置在与阀座开口3b的内侧(阀座轴心3c侧)相对的部位处、即设置在与燃料接触的部分处。

此外，薄壁部21c是通过将第一喷孔板21的上游侧端面朝向下游侧冲压并使其凹陷而形成的。在薄壁部21c和厚壁部21b之间形成有锥部21d。所有的第一喷孔21a均通过冲压加工设置在薄壁部21c上，只要第一喷孔21a的入口部配置在比阀座3中内径最小的阀座开口3b更靠阀座轴心3c一侧的位置上，则薄壁部21c的范围既可以比阀座开口3b小，也可以比阀座开口3b大。

在厚壁部21b上冲压成型有多个定位孔21e。在第二喷孔板22上冲压成型有与定位孔21e嵌合的半冲裁加工部22b。通过将半冲裁加工部22b与定位孔21e嵌合，从而能将第二喷孔板22相对于第一喷孔板21定位。

第二喷孔22a相对于与第二喷孔板22正交的轴以规定的角度倾斜。即，第二喷孔22a相对于第一喷孔21a倾斜。

第一喷孔21a的出口部的开口面积比第二喷孔22a的入口部的开口面积小。即，第二喷孔22a的入口部的开口面积比第一喷孔21a的出口部的开口面积大。第二喷孔22a配置成其入口开口缘不会跨过第一喷孔21a的出口开口缘。即，第一喷孔21a的出口开口整体配置在第二喷孔22a的入口开口的内侧。

在滚珠6的前端部设置有与第一喷孔板21的上游侧端面平行(或大致平行)的平坦部6b。藉此，能避免闭阀时滚珠6的前端部与喷孔板4发生干涉，并且能缩小由位于比落座面3a更靠下游侧位置的阀座3的内壁、第一喷孔板21的上游侧端面以及滚珠6的前端部围成的部分的死体积。

图4是将图2的IV部放大表示的剖视图。第一喷孔21a的轴向长度(薄壁部21c的厚度)L比第一喷孔21a的直径d小(L/d＜1)。此外，第二喷孔22a的出口部的中心22c相对于第二喷孔22a的入口部的中心22d配置在远离阀座轴心3c的方向上。即，第二喷孔22a以使出口部位于比入口部更靠第二喷孔板22的径向外侧的位置的方式倾斜。

各第一喷孔21a的入口部的中心22d配置在假想圆20b的内侧。另外，第一喷孔21a的入口部的中心22d配置在比第一喷孔板21的与平坦部6b相对的部分更靠径向外侧的位置处。

接着，对燃料喷射阀的动作进行说明。在从发动机的控制装置对燃料喷射阀的驱动电路发送动作信号后，经由端子17而朝电磁线圈12通入电流，从而在由电枢8、固定铁心2、金属板15及磁性管1构成的磁回路中产生磁通。

藉此，电枢8被朝向固定铁心2一侧吸引，作为一体结构的电枢8、针状管7及滚珠6朝向图1的上方移动。接着，当滚珠6从阀座3离开，而在滚珠6与阀座3之间产生间隙时，燃料经过滚珠6的倒角部6a与阀座3的间隙，而从喷孔5喷射到发动机吸气管。

接着，在从发动机的控制装置对燃料喷射阀的驱动电路发送动作的停止信号后，停止向电磁线圈12的通电，磁回路中的磁通减少，利用压缩弹簧9的弹簧力，使电枢8、针状管7及滚珠6朝向图1的下方移动。藉此，滚珠6与阀座3间的间隙被封闭，燃料喷射结束。

如图4所示，燃料喷射时，沿着落座面3a朝向第一喷孔21a流动的燃料流18a在第一喷孔21a的入口部处发生剥离后，与第二喷孔22a的一侧(第二喷孔板22的径向内侧)的内壁碰撞。此时，由于第二喷孔22a的流路截面积比第一喷孔21a的流路截面积大，因此，使得想要沿着第二喷孔22a的内壁将液膜展开的燃料流强化。

而且，由于在第一喷孔21a的入口部处剥离后的燃料被推到第一喷孔21a的一侧(第一喷孔板21的径向内侧)的内壁，因此，从随后与第二喷孔22a的内壁碰撞前的阶段开始，燃料成为在与液膜沿着第二喷孔22a的内壁展开的方向相同的方向上呈扁平的液膜。藉此，能高效地实现燃料的薄膜化，并能实现所喷射的燃料的微粒化。

此外，由于第一喷孔21a的入口部的中心22d配置在假想圆20b的内侧，因此，沿着落座面3a朝向第一喷孔21a流动的燃料流18a能在第一喷孔21a的入口部处更可靠地被剥离。

另外，由于第一喷孔21a的入口部的中心22d配置在比第一喷孔板21的与平坦部6b相对的部分更靠径向外侧的位置，因此，沿着落座面3a朝向第一喷孔21a流动的燃料流18a相对于第一喷孔板21的上游侧端面具有规定的角度。另一方面，经过相邻的第一喷孔21a间的燃料流18b(图3)在第一喷孔板21的中心处与从相反侧流动来的燃料发生碰撞，而成为朝向第一喷孔21a的入口部流动的折回燃料流18c，但折回燃料流18c成为与第一喷孔板21的上游侧端面平行的流动。藉此，能强化燃料流在第一喷孔21a的入口部处的剥离，并能进一步促进微粒化。

与此相对的是，在将第一喷孔21a配置在与平坦部6b相对的位置处的情况下(专利文献2)，燃料流18a与燃料流18c发生正面碰撞，因此，无法获得燃料流的剥离强化的效果。

另外，由于喷射开始时是将滚珠6的前端部与第一喷孔板21间的空间(死体积)内的燃料从喷孔5排出，因此，喷射速度比滚珠6的开阀动作完成后的正常喷射时的喷射速度小。此外，在喷射开始时的初始喷雾中，存在喷雾粒径比正常喷射时的喷雾粒径大的趋势。

与此相对的是，在本实施方式1中，由于减小了死体积，因此，粒径较大的初始喷雾的喷射量变少，如图5所示，对于使初始喷雾和正常喷雾相结合的喷雾整体来说，能减小粒径。

此外，由于第一喷孔21a与第一喷孔板21正交，因此，相对于第一喷孔板21的板厚，能将第一喷孔21a的长度设定得最短，即能将L/d设定得最小。因而，即便在高温负压的环境下，因从阀座3下游到第一喷孔21a之间的减压沸腾而使燃料成为气液两相的燃料流，压力损失的影响也较小，并能减小因温度及环境气压引起的喷射量的变化。

另外，通过设置成L/d＜1，从而能使燃料在第一喷孔21a的入口部处剥离而使实际的L/d进一步变小，即便在高温负压下，燃料也不会充满第一喷孔21a内，从而具有能使因气液两相的燃料流带来的压力损失的影响变小，并能减小因温度及环境气压引起的喷射量的变化的效果。

另外，由于死体积较小，因此，在高温负压下的喷射停止中，死体积内的燃料蒸发量也变少，并能减小随着温度及环境气压变化而产生的喷射量(静态流量、动态流量)的变化。

此外，为了低成本且高精度地对第一喷孔板21进行加工，很多情况下使用将带状的环箍件依次运送来进行冲压加工的方法。但是，若为了抑制由环境气压变化而带来的喷射量变化以及实现微粒化，而减薄第一喷孔板21的板厚、即减薄环箍件的板厚，以使L/d变小，则会刚性不足，且在将环箍件依次运送时会在环箍件上起皱，因而存在无法依次运送到正确的位置上而产生工艺不良这样的问题。

与此相对的是，在实施方式1中，由于仅在第一喷孔板21的中央部设置薄壁部21c，并在该薄壁部21c上设置第一喷孔21a，因此，能在利用薄壁部21c周围的厚壁部21b来确保刚性的同时，减小第一喷孔21a的L/d。因而，能以低成本维持较高的生产率，并能减小因温度及环境气压引起的喷射量的变化。

另外，为了了解燃料喷雾的微粒化机制而对从喷孔5喷射出的燃料进行了放大摄影，其结果是，明确了燃料的分裂过程是想要使燃料扩散的力克服表面张力，而使燃料变化为“液膜”→“液线”→“液滴”并分裂的过程。此外，明确了一旦变为液滴，由于表面张力的影响变大，因此，之后便不易分裂。

也就是说，使燃料成为紊流较少的薄液膜从喷孔5喷射并使上述液膜在更薄地展开之后进行分裂能够进一步微粒化。相反，若在燃料流中产生紊流，则在燃料液膜较薄地展开之前，会以较厚的液膜的状态发生分裂，因此，分裂后的液滴也会变大。

与此相对的是，在实施方式1中，利用锥部21d将薄壁部21c与厚壁部21b连接，因此，能抑制在沿着落座面3a朝向第一喷孔21a流动的燃料流18a中产生紊流。因而，燃料在与第二喷孔22a的一侧的内壁碰撞后，在第二喷孔22a的内壁上展开成紊流较少的薄液膜来进行喷射，从而能获得较高的微粒化效果。

另外，在实施方式1中，由于将第一喷孔21a形成为圆柱形，因此，第一喷孔21a的流路截面积在轴向上不会发生变化，在对第一喷孔21a进行加工时，能减小入口开口面积的不均匀，藉此，能减小喷射量的不均匀。

此外，由于第二喷孔22a也形成为圆柱形，因此，第二喷孔22a的流路截面积不会在轴向上发生变化，在想要沿着第二喷孔22a的内壁将液膜展开的燃料流中不容易产生不均匀，藉此，能减小从喷孔5喷射出的燃料的喷雾形状的不均匀。

另外，在实施方式1中，在对第一喷孔板21进行加工时，在环箍件上设置有用于与冲压模具进行定位的导孔，并以该导孔为基准来冲压成型出第一喷孔21a。此外，以导孔为基准冲压成型出定位孔21e。

此外，在对第二喷孔板22进行加工时，也在环箍件上设置有用于与冲压模具进行定位的导孔，并以该导孔为基准来冲压成型出第二喷孔22a和半冲裁加工部22b。此外，通过使半冲裁加工部22b与定位孔21e嵌合，从而能提高第一喷孔板21与第二喷孔板22的定位精度，并能减小喷雾形状的不均匀。

另外，在实施方式1中，由于将第一焊接部4a设置在比定位用的嵌合部(定位孔21e及半冲裁加工部22b)更靠阀座轴心3c一侧的位置处，因此，成为燃料不会向外部泄漏的结构。

实施方式2

接着，图6是将本发明实施方式2的燃料喷射阀的阀座3、喷孔板4及滚珠6放大表示的剖视图，图7是表示图6的喷孔板4的中央部分的俯视图，图8是将图6的VIII部放大表示的剖视图。

在实施方式1中，在第一喷孔板21上设置有薄壁部21c，但在实施方式2中，不设置薄壁部21c，而使用板厚均匀的第一喷孔板23。喷孔板4是通过将第一喷孔板23和与实施方式1相同的第二喷孔板22层叠而构成的。

在第一喷孔板23上设置有多个第一喷孔23a。各喷孔5由第一喷孔23a和第二喷孔22a构成。各第一喷孔23a由圆柱部23b和流路扩大部23c构成(图8)，其中，上述圆柱部23b的流路截面积在整个长度方向上是恒定的，上述流路扩大部23c与圆柱部23b的下游相邻，其流路截面积朝向下游逐渐扩大。

第一喷孔23a的入口部(圆柱部23b的入口部)配置在比阀座3中内径最小的阀座开口3b更靠阀座轴心3c一侧的位置处，在实施方式2中配置在假想圆20b的内侧。流路扩大部23c具有圆锥台的形状。圆锥台是以与底面平行的面对圆锥进行剖切，并去除小圆锥的部分后的形状。

在第一喷孔板23上冲压成型有供半冲裁加工部22b嵌合的多个定位孔23d。通过将半冲裁加工部22b与定位孔23d嵌合，从而能将第二喷孔板22相对于第一喷孔板23定位。

第一喷孔23a的出口部(流路扩大部23c的出口部)的开口面积比第二喷孔22a的入口部的开口面积小。即，第二喷孔22a的入口部的开口面积比第一喷孔23a的出口部的开口面积大。第二喷孔22a配置成其入口开口缘不会跨过第一喷孔23a的出口开口缘。即，第一喷孔23a的出口开口整体配置在第二喷孔22a的入口开口的内侧。

第一喷孔23a的最小流路直径部分、即圆柱部23b的轴向长度L为第一喷孔23a整体的长度尺寸的大约1/2，且比圆柱部23b的直径d小(L/d＜1)。其它结构与实施方式1相同。

在这种燃料喷射阀中，由于各第一喷孔23a由圆柱部23b和流路扩大部23c构成，因此，能在不减薄第一喷孔板23的板厚的情况下，减小第一喷孔23a的最小流路直径d的喷孔长度L。因而，能确保仅能适于环箍件的依次运送及冲压加工的板刚性，且能减小L/d。因而，即便在高温负压下，燃料也不会充满第一喷孔23a内，由气液两相的燃料流带来的压力损失的影响变小，并能以低成本减小由温度及环境气压引起的喷射量的变化。

另外，在实施方式2中，将流路扩大部23c的形状形成为圆锥台，但例如图9所示，也可以形成为截面呈喇叭状。

实施方式3

接着，图10是将本发明实施方式3的燃料喷射阀的阀座3、喷孔板4及滚珠6放大表示的剖视图，图11是表示图10的喷孔板4的中央部分的俯视图，图12是将图10的XII部放大表示的剖视图。

在实施方式1中，在滚珠6的前端部设置有平坦部6b，但在实施方式3中，不设置平坦部6b，滚珠6的前端部保持球面。另一方面，在实施方式3的第一喷孔板21的薄壁部21c上设置有圆形的板开口21f，该板开口21f用于避免在闭阀时与滚珠6的前端部发生干涉。板开口21f与阀座轴心3c同轴配置。

在图10中，闭阀时的滚珠6的前端面6c在板开口21f内，以假想圆20c与包含薄壁部21c的上游侧端面的平面相交。所有的第一喷孔21a均配置在板开口21f的径向外侧的薄壁部21c上。

在第二喷孔板22中央的面向板开口21f的部分上，设置有以朝向下游侧突出的方式弯曲的凸部22e。其它结构与实施方式1相同。

在这种燃料喷射阀中，由于能避免闭阀时滚珠6的前端部与喷孔板4发生干涉，且能缩小由位于比落座面3a更靠下游侧位置的阀座3的内壁、第一喷孔板21的上游侧端面以及滚珠6的前端部围成的部分的死体积，因此，能减小粒径较大的初始喷雾的喷射量，且对于将初始喷雾与正常喷雾相结合后的喷雾整体来说，能减小粒径。

此外，在高温负压下的喷射停止中，死体积内的燃料蒸发量也变少，并能减小随着温度及环境气压变化而产生的喷射量(静态流量、动态流量)的变化。

另外，也可以在实施方式2的第一喷孔板23及第二喷孔板22上分别设置实施方式3所示这样的板开口及凸部。

实施方式4

图13是将本发明实施方式4的燃料喷射阀的阀座3、喷孔板4及滚珠6放大表示的剖视图，图14是表示图13的喷孔板4的中央部分的俯视图，图15是将图13的XV部放大表示的剖视图，图16是将图14的XVI部放大表示的俯视图。

实施方式4的各第二喷孔22a由喷孔主体22f和大径部22g构成，其中，上述大径部22g与喷孔主体22f的下游相邻，且构成第二喷孔22a的出口。喷孔主体22f与实施方式1的第二喷孔22a同样地，相对于第一喷孔21a倾斜。即，喷孔主体22f以随着朝向下游而朝第二喷孔板22的径向外侧伸出的方式倾斜。

大径部22g的直径比喷孔主体22f的直径大。此外，大径部22g呈以与第二喷孔板22成直角的轴为中心的圆柱形。

第一喷孔21a的入口中心24a、第二喷孔22a的入口中心24b以及喷孔主体22f的出口中心24c在分别垂直地投影在与阀座轴心3c正交的平面上时，分别排列地配置在穿过阀座轴心3c的放射状的直线24d上。

大径部22g的中心24e在垂直地投影在上述平面上时，比喷孔主体22f的出口中心24c更远离阀座轴心3c，且相对于直线24d朝所希望的喷射方向偏置。其它结构与实施方式1相同。

在这样的燃料喷射阀中，当将在第一喷孔21a的入口部处剥离后的燃料流垂直地投影在与阀座轴心3c正交的平面上时，燃料流为朝向阀座轴心3c流动的燃料流。此外，在将朝向径向外侧倾斜的第二喷孔22a垂直地投影在上述平面上时，喷孔主体22f从阀座轴心呈放射状定向，且在上述平面上使燃料流与喷孔主体22f的方向正对。

因而，能进一步强化想要使液膜沿着具有比第一喷孔21a更大的流路截面积的第二喷孔22a的内壁展开的燃料流，从而具有能高效地实现燃料的薄膜化以及微粒化的效果。

另外，由于沿着第二喷孔22a的内壁展开的燃料液膜随着朝向下游而顺着喷孔内壁的曲率改变流动的朝向，因此，从一个喷孔出口部喷射出的单喷雾角会受到第二喷孔22a的L/d的影响。即，若减小第二喷孔22a的L/d，则能增大单喷雾角，若增大第二喷孔22a的L/d，则能减小单喷雾角。

但是，对于喷射方向来说，当将第二喷孔22a垂直地投影在上述平面上时，若第二喷孔22a整体从阀座轴心3c呈放射状定向，则无法自由地向选定的方向喷射。

与此相对的是，在实施方式4中，在第二喷孔22a的出口部设置有大径部22g，且使大径部22g的中心24d相对于直线24d偏置，从而能减小所希望的喷射方向的L/d。此外，通过调节大径部22g的长度(深度)，能使L/d最优化。

藉此，在沿着第二喷孔22a的内壁展开的燃料液膜的两端中、靠近所希望的喷射方向一侧的液膜的一端随着朝向下游侧而顺着喷孔内壁的曲率改变燃料流的朝向，并能在朝向所希望的喷射方向18d的部位处使液膜从第二喷孔22a飞出。

此外，由于在远离所希望的喷射方向一侧的液膜的一端上没有大径部22g，L/d较大，因此，燃料液膜能随着朝向下游侧而将燃料流的朝向顺着喷孔内壁的曲率改变到所希望的喷射方向18e。因而，能同时实现微粒化和喷射方向的自由度提高。

另外，在直线24d与所希望的喷射方向相一致的情况下，大径部22g的中心24e只要比喷孔主体22f的出口中心24c更远离阀座轴心3c即可，也可以不相对于直线24d偏置。

此外，在实施方式1～4中，在第一喷孔板21、23上设置有定位孔21e、23d，在第二喷孔板22上设置有半冲裁加工部22b，但也可以反过来设置。

Claims (6)

1.一种燃料喷射阀，包括：

阀座，该阀座具有落座面和阀座开口，其中，所述落座面以直径朝向下游侧逐渐缩小的方式倾斜，所述阀座开口设置在所述落座面的下游侧；

阀芯，该阀芯能与所述落座面抵接而阻止燃料从所述阀座开口流出，且能与所述落座面分离而允许燃料从所述阀座开口流出；以及

喷孔板，该喷孔板固定在所述阀座的下游侧端面上，并具有将从所述阀座开口流出的燃料向外部喷射的多个喷孔，

其特征在于，

所述喷孔板配置成使向下游侧延长所述落座面而形成的假想圆锥面与所述喷孔板的上游侧端面交叉而形成假想圆，

所述喷孔板是通过将上游侧的第一喷孔板和下游侧的第二喷孔板层叠而构成的，

在所述第一喷孔板的与所述阀座开口内相对的部分处设置有薄壁部，该薄壁部是使所述第一喷孔板的上游侧端面朝向下游侧凹陷而成的，

在所述薄壁部上设置有构成所述喷孔的上游侧部分的多个第一喷孔，

在所述第二喷孔板上设置有构成所述喷孔的下游侧部分的多个第二喷孔，

所述第一喷孔与所述第一喷孔板正交，

在将所述第一喷孔的轴向长度设为L、直径设为d时，L/d＜1，

所述第二喷孔相对于与所述第二喷孔板正交的轴倾斜规定的角度，

在将所述第二喷孔垂直投影在与所述阀座的轴心正交的平面上时，所述平面上的所述第二喷孔的出口部的中心相对于所述第二喷孔的入口部的中心配置在远离所述阀座的轴心的方向的位置处，

所述第一喷孔的出口部的开口面积比所述第二喷孔的入口部的开口面积小，

所述第一喷孔的出口开口整体配置在所述第二喷孔的入口开口的内侧。

2.如权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于，

所述第一喷孔及所述第二喷孔分别呈圆柱形。

3.一种燃料喷射阀，包括：

阀座，该阀座具有落座面和阀座开口，其中，所述落座面以直径朝向下游侧逐渐缩小的方式倾斜，所述阀座开口设置在所述落座面的下游侧；

阀芯，该阀芯能与所述落座面抵接而阻止燃料从所述阀座开口流出，且能与所述落座面分离而允许燃料从所述阀座开口流出；以及

喷孔板，该喷孔板固定在所述阀座的下游侧端面上，并具有将从所述阀座开口流出的燃料向外部喷射的多个喷孔，

其特征在于，

所述喷孔板配置成使向下游侧延长所述落座面而形成的假想圆锥面与所述喷孔板的上游侧端面交叉而形成假想圆，

所述喷孔板是通过将上游侧的第一喷孔板和下游侧的第二喷孔板层叠而构成的，

在所述第一喷孔板上设置有构成所述喷孔的上游侧部分的多个第一喷孔，所述第一喷孔的入口部配置在比所述阀座中内径最小的所述阀座开口更靠所述阀座的轴心一侧的位置处，

在所述第二喷孔板上设置有构成所述喷孔的下游侧部分的多个第二喷孔，

所述第一喷孔由圆柱部和流路扩大部构成，其中，所述圆柱部的流路截面积在整个长度方向上是恒定的，所述流路扩大部与所述圆柱部的下游相邻，其流路截面积朝向下游逐渐扩大，

在将所述圆柱部的轴向长度设为L、直径设为d时，L/d＜1，

所述第二喷孔相对于与所述第二喷孔板正交的轴倾斜规定的角度，

在将所述第二喷孔垂直投影在与所述阀座的轴心正交的平面上时，所述平面上的所述第二喷孔的出口部的中心相对于所述第二喷孔的入口部的中心配置在远离所述阀座的轴心的方向的位置处，

所述第一喷孔的出口部的开口面积比所述第二喷孔的入口部的开口面积小，

所述第一喷孔的出口开口整体配置在所述第二喷孔的入口开口的内侧。

4.如权利要求1至3中任一项所述的燃料喷射阀，其特征在于，

在所述第一喷孔板上设置有板开口，该板开口用于避免闭阀时与阀芯的前端部发生干涉，

在所述第二喷孔板的面向所述板开口的部分上，设置有以朝向下游侧突出的方式弯曲的凸部。

5.如权利要求1至4中任一项所述的燃料喷射阀，其特征在于，

所述第二喷孔由喷孔主体和大径部构成，其中，所述大径部与所述喷孔主体的下游相邻，且构成所述第二喷孔的出口，

所述大径部的直径比所述喷孔主体的直径大，

在将所述喷孔垂直地投影在与所述阀座的轴心正交的平面上时，所述第一喷孔的入口中心、所述第二喷孔的入口中心以及所述喷孔主体的出口中心分别排列地配置在穿过所述阀座的轴心的放射状的直线上，所述大径部的中心相对于所述直线偏置。

6.如权利要求1至5中任一项所述的燃料喷射阀，其特征在于，

在所述第一喷孔板和所述第二喷孔板中的任意一方上设置有定位孔，在所述第一喷孔板和所述第二喷孔板中的另一方上设置有与所述定位孔嵌合的半冲裁加工部。