JP2000145590A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料噴射弁のオリフィスプレートにおける噴
孔の個数および配置、ならびにオリフィスプレートの板
厚と噴孔の孔径との比率の設定により、噴霧燃料を高微
粒化する。 【解決手段】 燃料を噴射する噴射弁本体Ａの噴射口１
３ａの下流側に配置されオリフィスプレート１４を備え
る。オリフィスプレート１４は、噴射口１３ａから噴射
された燃料を微粒化する円形の噴孔１４ａを有する。噴
孔１４ａを８〜１８個として分散的に配置する。オリフ
ィスプレート１４の板厚ｔと噴孔１４ａの孔径φｄと
を、０．５３≦ｔ／φｄ≦０．８２の条件を満たす値に
設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として車両用エ
ンジンに燃料を噴射して供給する燃料噴射弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の燃料噴射弁の一例について図１９
を参照して述べる。図１９は燃料噴射弁の燃料噴射部の
断面図である。燃料噴射弁の主体をなす噴射弁本体１０
０は、ほぼ円筒状をしたボデー１０１と、円形をした噴
射口１１３ａを有しかつ前記ボデー１０１内に嵌挿され
るバルブシート１１３と、前記バルブシート１１３内に
嵌挿されかつ軸方向の開閉動作によって前記噴射口１１
３ａからの燃料噴射を断続する球弁１２３を有する可動
体１２０とを備えている。

【０００３】前記バルブシート１１３の噴射口１１３ａ
の下流側には、その噴射口１１３ａから噴射された燃料
を微粒化する円形の噴孔１１４ａを有するステンレス製
オリフィスプレート１１４が配置されている。オリフィ
スプレート１１４は、前記バルブシート１１３の先端面
にレーザー溶接（溶接部に符号、１１２を付す。）によ
って取り付けられている。また、オリフィスプレート１
１４の外周部には、前方へ折曲された環状の取り付け片
部１１４ｂが形成されている。前記取り付け片部１１４
ｂは、前記ボデー１０１へのバルブシート１１３の嵌挿
後において、ボデー１０１の内周面にレーザー溶接（溶
接部に符号、１１５を付す。）されている。

【０００４】なお、上記の他、従来の燃料噴射弁には、
例えば、特開平８−２００１８８号公報、特開平８−２
１８９７３号公報等により開示されたものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の燃料噴射弁にお
いて、オリフィスプレート１１４の噴孔１１４ａは、一
般的に１〜４個を噴射燃料の要求流量に基づいて算出さ
れた孔径で形成されていた。また、エンジンの燃焼効率
を良くするためには、噴霧燃料の粒径（噴霧粒径ともい
う。）が小さい方が好ましいことが知られている。

【０００６】ところで、本件出願人は、種々の研究に基
づいて、オリフィスプレート１１４における噴孔１１４
ａの個数および配置、ならびにオリフィスプレート１１
４の板厚（プレート厚ともいう。）と噴孔１１４ａの孔
径（噴孔径ともいう。）との比率が、噴霧粒径に大きな
影響を及ぼしていることを確認した。そして、オリフィ
スプレート１１４における噴孔１１４ａの個数および配
置、ならびにプレート厚と噴孔径との比率を所定範囲内
に設定することにより、噴霧燃料の高微粒化を実現でき
ることを見出したものである。

【０００７】本発明の目的は、オリフィスプレートにお
ける噴孔の個数および配置、ならびにオリフィスプレー
トの板厚と噴孔の孔径との比率の設定により、噴霧燃料
を高微粒化することのできる燃料噴射弁を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する請求
項１の発明は、燃料を噴射する噴射弁本体の噴射口の下
流側に配置されかつ前記噴射口から噴射された燃料を微
粒化する円形の噴孔を有するオリフィスプレートを備
え、前記オリフィスプレートの噴孔を８〜１８個として
前記噴射口と連通可能に分散的に配置し、前記オリフィ
スプレートの板厚ｔと前記噴孔の孔径φｄとを、 ０．５３≦ｔ／φｄ≦０．８２ の条件を満たす値に設定した燃料噴射弁である。

【０００９】このように構成すると、噴射弁本体の噴射
口から噴射された燃料は、オリフィスプレートの各噴孔
により微粒化されて各噴孔から噴霧される。このとき、
オリフィスプレートの噴孔を８〜１８個として前記噴射
口と連通可能に分散的に配置したことにより、各噴孔か
ら噴出された噴霧燃料の噴霧粒径の小さいものが得られ
る。さらに、オリフィスプレートの板厚ｔと噴孔の孔径
φｄとを、 ０．５３≦ｔ／φｄ≦０．８２ の条件を満たす値に設定したことにより、各噴孔から噴
出された噴霧燃料の噴霧粒径の小さいものが得られる。
よって、噴霧燃料を高微粒化することができる。

【００１０】請求項２の発明は、各噴孔を複数の円周線
上に形成し、前記各噴孔の上流側の開口端面における相
互間の最短距離Ｌを、 Ｌ＞φｄ の条件を満たす値に設定した請求項１記載の燃料噴射弁
である。

【００１１】このように構成すると、各噴孔を複数の円
周線上に形成したことにより、多くの噴孔を狭いスペー
スに効率良く配置することができる。さらに、前記各噴
孔の上流側の開口端面における相互間の最短距離Ｌを、 Ｌ＞φｄ の条件を満たす値に設定したことにより、各噴孔が近づ
きすぎることなく配置されるため、それぞれの噴孔へ流
れ込む燃料の流れ込みエネルギーが隣りの噴孔へ洩れる
ことを防止し、各噴孔への流れ込みエネルギーのロスを
少なくすることができる。よって、各噴孔への燃料の流
れ込みをスムーズ化するとともに、噴霧燃料の噴射速度
の低下を回避することによって、噴霧燃料の高微粒化を
促進することができる。

【００１２】請求項３の発明は、軸方向の開閉動作によ
って噴射口からの燃料噴射を断続する可動体にオリフィ
スプレートと面する直径φＤのフラット面を形成し、前
記フラット面と対面する前記オリフィスプレートの直径
φＤの対向面内に各噴孔の上流側の開口端面を位置させ
るとともに、前記各噴孔を上流側より下流側が外側に傾
く傾斜軸線上に形成した請求項１または２記載の燃料噴
射弁である。

【００１３】このように構成すると、バルブシートと可
動体との間を通った燃料が噴孔に流れ込む際、噴孔の直
前までは燃料がエネルギーロスを少なくしてスムーズに
流れ、かつ噴孔に流れ込むときには燃料の流れ方向が急
変することにより噴孔内で乱流が生じつつ噴孔から噴射
される。したがって、各噴孔から噴射される噴霧燃料の
噴射速度の低下を回避しながらも噴孔内で乱流を生じさ
せることによって、噴霧燃料の高微粒化を促進すること
ができる。

【００１４】請求項４の発明は、複数個の噴孔を、イン
テークバルブの弁傘部上に延びる軸線上に形成した請求
項１〜３のいずれかに記載の燃料噴射弁である。

【００１５】このように構成すると、各噴孔から噴出さ
れた噴霧燃料の噴流がインテークバルブの軸部と干渉す
ることによる前記噴流の過大な広がりを防止し、ポート
ウェットによる応答性の悪化を防止することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】〔実施の形態１〕実施の形態１に
ついて図１〜図１４を参照して説明する。先に、燃料噴
射弁の概要を述べ、その後で要部について述べる。車両
用エンジンに使用される燃料噴射弁の断面図が図１に示
されている。なお都合上、図１における左方を燃料噴射
弁の前方、同様に右方を後方と呼ぶことにする。

【００１７】図１において、燃料噴射弁の主体をなす噴
射弁本体Ａは、大別して、ボデー１と、噴射口１３ａを
有しかつ前記ボデー１内に嵌挿されるバルブシート１３
と、前記バルブシート１３内に嵌挿されかつ軸方向の開
閉動作によって前記噴射口１３ａからの燃料噴射を断続
する球弁２３を有する可動体２０とを主要構成部品とし
て構成されている。前記バルブシート１３の下流側に
は、その噴射口１３ａから噴射された燃料を微粒化する
ためのオリフィスプレート１４が配置されている。な
お、本発明においては、噴射弁本体Ａにオリフィスプレ
ート１４を備えたものを燃料噴射弁という。

【００１８】前記燃料噴射弁の構成を詳述する。ボデー
１は、強磁性材によりほぼ円筒状に形成されている。ボ
デー１の後端部内には、非磁性材からなるほぼ短円筒状
のリング体２の前半部が圧入後溶接されている。リング
体２の後半部内には、強磁性材からなる中空軸状のコア
３の前端部が圧入後溶接されている。コア３の軸方向の
ほぼ中央部には、半径方向外方に突出するフランジ３ａ
が形成されている。コア３には、前記フランジ３ａの後
側に位置する膨出部３ｂが形成されている。膨出部３ｂ
は、それより後方部分の外径よりわずかに大きな外径で
形成されている。

【００１９】リング体２とコア３との接続部分の周囲に
は、合成樹脂等の電気絶縁素材からなるボビン４が樹脂
成形されている。ボビン４には、ソレノイドコイル６が
巻線されている。ボビン４の後端部には、ターミナル取
り付け部４ａが設けられている。ターミナル取り付け部
４ａには、ターミナル５の接続端部５ａが圧入によって
取り付けられている。ターミナル５の接続端部５ａは、
前記ソレノイドコイル６と電気的に接続されている。

【００２０】ソレノイドコイル６の外周部は、次に述べ
る強磁性材料からなる外側磁路形成部材７によって部分
的に取り囲まれている。外側磁路形成部材７の背面図が
図３に、またその平面図が図４に、図３のＶ−Ｖ線断面
図が図５にそれぞれ示されている。図３〜図５に示され
るように、外側磁路形成部材７は、ほぼ小判形状をなし
かつ中心部に円形の取り付け孔８を有する端板部７ｂ
と、その端板部７ｂの上下端部からそれぞれ前方に向け
て延長された断面円弧状をした２個一対の延長片７ａと
からなる。取り付け孔８は、前記コア３の膨出部３ｂの
外径よりわずかに小さい口径で形成されている。前記外
側磁路形成部材７は、強磁性金属材料の１枚の板状材を
深絞り成形して成る一体成形品である。また、前記取り
付け孔８は打ち抜き加工によって形成されている。

【００２１】前記外側磁路形成部材７は、図１に示すよ
うに、前記取り付け孔８をコア３の後端に嵌合しさらに
そのコア３の膨出部３ｂに圧入するとともに、端板部７
ｂをコア３のフランジ３ａに軸方向から当接させること
によって、コア３に位置決めした状態で取り付けられて
いる。この取り付け作業と同時に、外側磁路形成部材７
の延長片７ａの先端部に前記ボデー１の後端部が溶接に
よって結合される。

【００２２】図１において、ボデー１の後半部からコア
３の後端部に至る周囲には、その部分を取り巻くように
樹脂モールド成形が施されている。この樹脂モールド成
形によって、前記ターミナル５を囲むコネクタ９が形成
されている。コネクタ９には図示しない電子制御装置の
給電用コネクタが接続され、また、その電子制御装置か
らの入力を受けることにより前記ソレノイドコイル６の
通電およびその解除がなされる。

【００２３】前記ボデー１とリング体２との接続部分に
は、次に述べる可動体２０がスライド可能に嵌入されて
いる。可動体２０の側面図が図６に、またその図６のＶ
ＩＩ−ＶＩＩ線断面図が図７に、図７のＶＩＩＩ−ＶＩ
ＩＩ線断面図が図８にそれぞれ示されている。図６〜図
８に示されるように、可動体２０は、中空軸状をなす強
磁性材料からなるアーマチュア２２と、そのアーマチュ
ア２２の先端開口部を塞ぐように取り付けられた球弁２
３とにより構成されている。前記アーマチュア２２の先
端部側壁に一対の横孔２２ａが形成されている。前記ア
ーマチュア２２に、その中空部と横孔２２ａの孔部とに
よる燃料通路２４（図８参照）が形成されている。

【００２４】前記アーマチュア２２の後端部には、それ
より前方部分の外径よりも大きい外径の大径筒部２２Ａ
が一体形成されている。また、図８に示すように、アー
マチュア２２の内周面における大径筒部２２Ａと小径筒
部（符号省略）との接続部分に段付面２５が形成されて
いる。

【００２５】前記アーマチュア２２は、金属射出成形に
よって一体成形されている。金属射出成形の成形工程
は、周知のように、金属材料の微粉末とバインダーとを
混練する混練工程と、前記混練した材料を射出成形機で
成形する成形工程と、脱脂炉で溶剤により前記成形体か
らバインダーを除く液体脱脂工程と、脱脂した成形体を
焼結炉で焼結する焼結工程とからなる。この場合の金属
材料としては、強磁性材料、例えば、電磁ＳＵＳ、パー
マロイ等が使用される。

【００２６】前記可動体２０は、次のようにしてボデー
１内に配置されている。すなわち図１に示すように、ア
ーマチュア２２の大径筒部２２Ａは、前記ボデー１とリ
ング体２との接続部分にスライド可能に嵌入されてい
る。前記アーマチュア２２は、前記ソレノイドコイル６
の通電時に吸引作用を受けることによりコア３に吸引さ
れる。

【００２７】前記ボデー１の先端部にバルブシート組立
体Ｖｓが嵌挿されている。そのバルブシート組立体Ｖｓ
を含む燃料噴射部が図２に部分断面図で示されている。
図２において、バルブシート組立体Ｖｓは、バルブシー
ト１３とオリフィスプレート１４とプレートホルダー３
０とからなる。バルブシート１３は、ほぼ有底円筒状を
なしており、その前端面に噴射口１３ａを有している。

【００２８】また、オリフィスプレート１４は、前記バ
ルブシート１３の前端面すなわち下流側端面に設けられ
るもので、ステンレス製円形プレート材からなる。オリ
フィスプレート１４は、その中心部に前記バルブシート
１３の噴射口１３ａと連通しかつ噴射口１３ａから噴射
された燃料を微粒化するため円形の噴孔１４ａを有して
いる。この噴孔１４ａについては後に詳しく述べる。前
記オリフィスプレート１４の外周部には環状の嵌合片部
１４ｂが後方へ折曲されており、その嵌合片部１４ｂが
前記バルブシート１３の前端部に嵌着されている。な
お、図９に組付け前のバルブシート組立体Ｖｓの斜視図
が示されている。

【００２９】また、図２に示すように、プレートホルダ
ー３０は、前記オリフィスプレート１４の前端面外周部
に設けられるもので、ステンレス製環状プレート材から
なりかつその外周部に断面Ｌ字状の折曲部３０ａを介し
て前方へ折曲された環状の取り付け片部３０ｂが形成さ
れている。プレートホルダー３０の内周端部は、前記オ
リフィスプレート１４を間にバルブシート１３にレーザ
ー溶接（図２の溶接部分に符号、１２を付した。）によ
り取り付けられている。

【００３０】前記バルブシート組立体Ｖｓは、前記ボデ
ー１の前端部に嵌挿後、プレートホルダー３０の取り付
け片部３０ｂがボデー１の内周面にレーザー溶接（図２
の溶接部に符号、１５を付す。）により取り付けられて
いる。前記バルブシート１３の噴射口１３ａは、可動体
２０の球弁２３によって開閉される。

【００３１】そして、前記プレートホルダー３０の折曲
部３０ａの塑性変形を利用して、前記ボデー１に対する
バルブシート１３の位置調整がなされる。例えば、バル
ブシート１３を後方へ押し込むことによって、プレート
ホルダー３０の折曲部３０ａが折曲角度を拡開するよう
に塑性変形させられ、前記押し込みを止めることにより
バルブシート１３が所定の位置に保持される。

【００３２】前記プレートホルダー３０は、折曲部３０
ａが前記バルブシート１３に加わる燃圧によって戻り変
形しない剛性を確保することのできる板厚ｔａを有して
いる。また、前記オリフィスプレート１４は、噴射燃料
に指向性を付けるのに必要な噴孔１４ａの長さを稼ぐこ
とができる板厚ｔを有している。

【００３３】図１において、前記コア３内には、コイル
スプリング製バルブスプリング１６が挿入され、続い
て、断面Ｃ字状のスプリングピン１７が圧入されてい
る。バルブスプリング１６の前端部は前記可動体２０の
アーマチュア２２の大径筒部２２Ａ内に挿入され、同バ
ルブスプリング１６の前端面がアーマチュア２２の段付
面２５（図８参照）によって支持されている。バルブス
プリング１６は、常には前記可動体２０を閉弁方向に付
勢している。

【００３４】コア３の後端開口からバルブシート１３の
噴射口１３ａまでの間の内部空間により一連の燃料通路
１８が形成される。燃料通路１８には、可動体２０の燃
料通路２４も含まれる。コア３の後端部には、ストレー
ナ１９が圧入によって取り付けられている。また、前記
コネクタ９の樹脂モールド時において、コア３の後端部
の外周面に環状溝１０が形成されている。前記環状溝１
０にＯリング１１が嵌着されている。前記Ｏリング１１
は、コア３とそのコア３に連通接続される図示しないデ
リバリパイプとの間のシール作用を果たす。

【００３５】なお、前記燃料噴射弁の主な構成部品の具
体的な材質の一例を記しておくと、ボデー１は電磁ＳＵ
Ｓ、リング体２はＳＵＳ３０４、コア３は電磁ＳＵＳ、
外側磁路形成部材７は電磁ＳＵＳ、アーマチュア２２は
電磁ＳＵＳあるいはパーマロイ、バルブシート１３はＳ
ＵＳ４４０Ｃ、オリフィスプレート１４およびプレート
ホルダー３０はＳＵＳ３０４である。

【００３６】次に、上記のように構成された燃料噴射弁
の作動を説明すると、図示しない燃料タンクから所定の
圧力を付与された状態で供給される燃料は、ストレーナ
１９によりろ過された後、燃料通路１８を通ってバルブ
シート１３の内部まで至っている。しかしながら、可動
体２０の球弁２３はバルブスプリング１６の弾性によっ
てバルブシート１３の噴射口１３ａを閉じた状態に保持
されているため、この噴射口１３ａからの燃料噴射は生
じない。

【００３７】ここで、電子制御装置からの電気信号の入
力によってソレノイドコイル６が通電状態になると、コ
ア３、可動体２０のアーマチュア２２、ボデー１および
外側磁路形成部材７を通る磁路が構成され、これによる
コア３の吸引作用によって、可動体２０が軸方向にスラ
イドすなわち後退する。この結果、可動体２０の球弁２
３がバルブシート１３の噴射口１３ａを開き、ここから
燃料が噴射される。噴射された燃料はさらにオリフィス
プレート１４の噴孔１４ａ（図２参照）を通じて噴出さ
れる。そして、ソレノイドコイル６に対する電気信号が
オフになり、アーマチュア２２に作用していたコア３の
吸引作用が解除されると、バルブスプリング１６の弾性
によって可動体２０が前進させられることにより、その
可動体２０の球弁２３が再び噴射口１３ａを閉じた状態
に保持され、噴射口１３ａからの燃料噴射は停止する。

【００３８】ところで、上記燃料噴射弁において、オリ
フィスプレート１４の噴孔１４ａは次に詳しく述べるよ
うに形成されている。オリフィスプレート１４の上流側
の部分端面図を示した図１０において、噴孔１４ａは、
オリフィスプレート１４の軸心ＣＰを中心とする二重の
円周線Ｃ１，Ｃ２上に分散的に配置されており、内側の
円周線Ｃ１上には等間隔で４個、また外側の円周線Ｃ２
上には等間隔で８個の計１２個が形成されている。しか
して、内外の円周線Ｃ１，Ｃ２上の噴孔１４ａは、径方
向に重複しない位置において相互に干渉しない軸線Ｓ
（図１１参照）上にそれぞれ形成されている。例えば、
内側の円周線Ｃ１上の噴孔１４ａは、外側の円周線Ｃ２
上における２個ずつの噴孔１４ａの間に位置されてい
る。なお、噴孔１４ａは、オリフィスプレート１４に対
するプレス成形によって形成される。

【００３９】図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図を示した図１
１に示すように、前記各噴孔１４ａは、上流側（図１１
において上側）よりも下流側（図１１において下側）が
オリフィスプレート１４の中心よりも外方とする所定の
傾斜角の傾斜軸線Ｓを中心とする円形孔として形成され
ている。

【００４０】また、図１１に示すように、オリフィスプ
レート１４の板厚ｔと前記噴孔１４ａの孔径φｄとが、 ０．５３≦ｔ／φｄ≦０．８２ の条件を満たす値に設定されている。

【００４１】また、図１０に示すように、噴孔１４ａの
下流側の開口端面における相互間の最短距離をＬとした
とき、前記最短距離Ｌが、 Ｌ＞φｄ の条件を満たす値に設定されている。

【００４２】また、前記可動体の先端部分周辺の断面図
を示した図１３において、前記可動体２０（図６参照）
の球弁２３の先端部には、前記オリフィスプレート１４
と面するフラット面２３ａが形成されている。フラット
面２３ａの直径をφＤとし、前記フラット面２３ａと同
一軸線ＣＬ上に位置する中心ＣＰより最外端に位置する
噴孔１４ａの上流側の開口端面における外接円の直径を
φＣとしたとき、前記直径φＤと直径φＣとを、 φＤ＞φＣ に設定している（オリフィスプレート１４の上流側の部
分端面図を示した図１２参照）。これにより、各噴孔１
４ａの上流側の開口端面がオリフィスプレート１４の直
径φＤの対向面内に位置されている。

【００４３】上記した燃料噴射弁によると、噴射弁本体
Ａの噴射口１３ａから噴射された燃料は、オリフィスプ
レート１４の各噴孔１４ａにより微粒化されて各噴孔１
４ａから噴霧される。このとき、オリフィスプレート１
４の噴孔１４ａを１２個として前記噴射口１３ａと連通
可能に分散的に配置している。

【００４４】前記オリフィスプレート１４における噴孔
１４ａの個数の設定は、オリフィスプレート１４におけ
る噴孔１４ａの個数を異なる数とした多くの試料を作成
して、前記オリフィスプレート１４の各噴孔１４ａから
噴出される噴霧燃料の噴霧粒径を測定した結果に基づく
ものであり、その測定結果が図１４に示されている。こ
の測定は、オリフィスプレート１４の板厚ｔと噴孔１４
ａの孔径φｄとの比率ｔ／φｄを０．７で一定にして行
なった。図１４において、横軸はオリフィスプレート１
４における噴孔１４ａの個数、縦軸は噴霧粒径である。
また、特性線Ｌａは噴射流量を最小とした場合の測定結
果を示し、また、特性線Ｌｂは噴射流量を最大とした場
合の測定結果を示している。図１４から明らかなよう
に、噴孔１４ａを８〜１８個としたものが、それ以外の
ものと比べて、噴霧粒径の小さいものが得られることを
確認した。また、各噴孔１４ａを分散的な配置としたこ
とにより、各噴孔１４ａから噴出された噴霧燃料の噴流
同志の干渉を防止し、噴霧粒の合体による噴霧粒径の大
粒化を防止することができる。よって、各噴孔１４ａか
ら噴出された噴霧燃料の噴霧粒径の小さいものが得られ
る。なお、オリフィスプレート１４の板厚ｔと噴孔１４
ａの口径φｄは、プレス成形が可能な範囲内に設定され
なければならない。

【００４５】さらに、オリフィスプレート１４の板厚ｔ
と噴孔１４ａの孔径φｄとを、 ０．５３≦ｔ／φｄ≦０．８２ の条件を満たす値、例えば、０．７に設定している。前
記比率ｔ／φｄの設定は、板厚ｔと孔径φｄの異なる数
多くの試料を作成して、前記オリフィスプレート１４の
各噴孔１４ａから噴出される噴霧の噴霧粒径を測定した
結果に基づくもので、その測定結果が図１５に示されて
いる。図１５において、横軸は比率ｔ／φｄ、縦軸は噴
霧粒径である。図１５から明らかなように、比率ｔ／φ
ｄが０．５３未満あるいは０．８２を超えると噴霧粒径
が急激に大きくなるため、比率ｔ／φｄを０．５３〜
０．８２の範囲内に設定したものが、それ以外のものと
比べて、噴霧粒径の小さいものが得られることを確認し
た。よって、各噴孔１４ａから噴出された噴霧燃料の噴
霧粒径の小さいものが得られる。

【００４６】上記したように、オリフィスプレート１４
における噴孔１４ａの個数および配置、ならびにオリフ
ィスプレート１４の板厚ｔと噴孔１４ａの孔径φｄとの
比率ｔ／φｄの設定により、噴霧燃料を高微粒化するこ
とができる。

【００４７】また、図１０に示すように、各噴孔１４ａ
を複数の円周線Ｃ１，Ｃ２上に形成したことにより、多
くの噴孔１４ａを狭いスペースに効率良く配置すること
ができる。また、各噴孔１４ａを径方向に重複しない位
置において相互に干渉しない軸線Ｓ上にそれぞれ形成し
たことにより、各噴孔１４ａから噴出された噴霧燃料の
噴流同志の干渉を防止し、噴霧粒の合体による噴霧粒径
の大粒化を防止することができる。さらに、図１０に示
すように、前記各噴孔１４ａの上流側の開口端面におけ
る相互間の最短距離Ｌを、 Ｌ＞φｄ の条件を満たす値に設定したことにより、各噴孔１４ａ
が近づきすぎることなく配置されるため、それぞれの噴
孔１４ａへ流れ込む燃料の流れ込みエネルギーが隣りの
噴孔１４ａへ洩れることを防止し、各噴孔１４ａへの流
れ込みエネルギーのロスを少なくすることができる。よ
って、各噴孔１４ａへの燃料の流れ込みをスムーズ化す
るとともに、噴霧燃料の噴射速度の低下を回避すること
によって、噴霧燃料の高微粒化を促進することができ
る。

【００４８】また、図１３に示すように、可動体２０に
オリフィスプレート１４と面する直径φＤのフラット面
２３ａを形成し、前記フラット面２３ａと対面する前記
オリフィスプレート１４の直径φＤの対向面内に各噴孔
１４ａの上流側の開口端面を位置させるとともに、前記
各噴孔１４ａを上流側より下流側が外側に傾く傾斜軸線
Ｓ上に形成している。このため、バルブシート１３と可
動体２０との間を通った燃料が噴孔１４ａに流れ込む
際、噴孔１４ａの直前までは燃料がエネルギーロスを少
なくしてスムーズに流れ（図１３中、矢印Ｙ１参照）、
かつ噴孔１４ａに流れ込むときには燃料の流れ方向が急
変することにより噴孔１４ａ内で乱流（図１３中、矢印
Ｙ２参照）が生じつつ噴孔１４ａから噴射される。した
がって、各噴孔１４ａから噴射される噴霧燃料の噴射速
度の低下を回避しながらも噴孔１４ａ内で乱流を生じさ
せることによって、噴霧燃料の高微粒化を促進すること
ができる。

【００４９】〔実施の形態２〕実施の形態２を図１６お
よび図１７により説明する。図１６は噴霧燃料のターゲ
ットポイントを示す説明図、図１７はオリフィスプレー
ト１４の下流側の部分端面図である。実施の形態２は、
実施の形態１の一部を変更したものであるからその変更
部分について詳述し、実施の形態１と同一もしくは実質
的に同一構成と考えられる部分には同一符号を付して重
複する説明は省略する。

【００５０】実施の形態２では、図１６に示すように、
噴出後の各噴霧燃料のターゲットポイントＰがインテー
クバルブ４０の弁傘部４０ｂとなるように各噴孔が形成
されている。すなわち、図１７に示すように、複数個の
噴孔１４ａをインテークバルブ４０の弁傘部４０ｂ上に
延びる軸線Ｓ上に形成したものである。各噴孔１４ａの
軸線Ｓは、インテークバルブ４０のシャフトと干渉しな
いようにかつ下流側が相互に互いに干渉しない異なる方
向へ傾斜している。なお、図１７において、軸線Ｓの傾
斜は、誇張して示されている。

【００５１】上記のように構成すると、各噴孔１４ａか
ら噴出された噴霧燃料の噴流がインテークバルブ４０の
軸部４０ａと干渉することによる前記噴流の過大な広が
りを防止し、ポートウェットによる応答性の悪化を防止
することができる。

【００５２】〔実施の形態３〕実施の形態３を図１８に
より説明する。図１８はオリフィスプレート１４の上流
側の部分端面図である。実施の形態３は、実施の形態２
と同様に、実施の形態１の一部を変更したものであるか
らその変更部分について詳述し、重複する説明は省略す
る。実施の形態３では、図１８に示すように、複数個の
噴孔１４ａを、オリフィスプレート１４の軸心ＣＰを中
心とする二重の円周線Ｃ１，Ｃ２上に分散的に配置され
ており、内側の円周線Ｃ１上に配置された噴孔１４ａが
等間隔で形成されていない。

【００５３】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更
が可能である。例えば、可動体２０のフラット面２３ａ
は、１７８°程度の平面に近い鈍角円錐形状端面が含ま
れる。

【００５４】

【発明の効果】本発明の燃料噴射弁によれば、オリフィ
スプレートにおける噴孔の個数および配置、ならびにオ
リフィスプレートの板厚と噴孔の孔径との比率の設定に
より、噴霧燃料を高微粒化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１に係る燃料噴射弁の断面図であ
る。

【図２】燃料噴射弁の燃料噴射部の断面図である。

【図３】外側磁路形成部材の背面図である。

【図４】外側磁路形成部材の平面図である。

【図５】図３のＶ−Ｖ線断面図である。

【図６】可動体の側面図である。

【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。

【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。

【図９】バルブシート組立体の斜視図である。

【図１０】噴孔間の最短距離Ｌの説明に係るオリフィス
プレートの上流側の部分端面図である。

【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。

【図１２】直径φＤおよび直径φＣの説明に係るオリフ
ィスプレートの上流側の部分端面図である。

【図１３】可動体の先端部周辺の断面図である。

【図１４】噴孔の個数と噴霧粒径との関係を示す特性線
図である。

【図１５】比率ｔ／φｄと噴霧粒径との関係を示す特性
線図である。

【図１６】実施の形態２に係る噴霧燃料のターゲットポ
イントを示す説明図である。

【図１７】実施の形態２に係るオリフィスプレートの下
流側の部分端面図である。

【図１８】実施の形態３に係るオリフィスプレートの上
流側の部分端面図である。

【図１９】従来例を示す燃料噴射弁の燃料噴射部の断面
図である。

【符号の説明】

１３ａ 噴射口 １４ オリフィスプレート １４ａ 噴孔 ２０ 可動体 ２３ａ フラット面 ４０ インテークバルブ ４０ｂ 弁傘部 Ａ 噴射弁本体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料を噴射する噴射弁本体の噴射口の下
   流側に配置されかつ前記噴射口から噴射された燃料を微
   粒化する円形の噴孔を有するオリフィスプレートを備
   え、 前記オリフィスプレートの噴孔を８〜１８個として前記
   噴射口と連通可能に分散的に配置し、 前記オリフィスプレートの板厚ｔと前記噴孔の孔径φｄ
   とを、 ０．５３≦ｔ／φｄ≦０．８２ の条件を満たす値に設定した燃料噴射弁。
2. 【請求項２】 各噴孔を複数の円周線上に形成し、 前記各噴孔の上流側の開口端面における相互間の最短距
   離Ｌを、 Ｌ＞φｄ の条件を満たす値に設定した請求項１記載の燃料噴射
   弁。
3. 【請求項３】 軸方向の開閉動作によって噴射口からの
   燃料噴射を断続する可動体にオリフィスプレートと面す
   る直径φＤのフラット面を形成し、 前記フラット面と対面する前記オリフィスプレートの直
   径φＤの対向面内に各噴孔の上流側の開口端面を位置さ
   せるとともに、 前記各噴孔を上流側より下流側が外側に傾く傾斜軸線上
   に形成した請求項１または２記載の燃料噴射弁。
4. 【請求項４】 複数個の噴孔を、インテークバルブの弁
   傘部上に延びる軸線上に形成した請求項１〜３のいずれ
   かに記載の燃料噴射弁。