JP2000291512A - 筒内噴射用燃料噴射弁 - Google Patents
筒内噴射用燃料噴射弁Info
- Publication number
- JP2000291512A JP2000291512A JP11100659A JP10065999A JP2000291512A JP 2000291512 A JP2000291512 A JP 2000291512A JP 11100659 A JP11100659 A JP 11100659A JP 10065999 A JP10065999 A JP 10065999A JP 2000291512 A JP2000291512 A JP 2000291512A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- fuel
- spray
- annular groove
- revolving
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
- F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
- F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
- F02M51/061—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
- F02M51/0625—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
- F02M51/0664—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding
- F02M51/0671—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature having an elongated valve body attached thereto
- F02M51/0675—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature having an elongated valve body attached thereto the valve body having cylindrical guiding or metering portions, e.g. with fuel passages
- F02M51/0678—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature having an elongated valve body attached thereto the valve body having cylindrical guiding or metering portions, e.g. with fuel passages all portions having fuel passages, e.g. flats, grooves, diameter reductions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
- F02M61/162—Means to impart a whirling motion to fuel upstream or near discharging orifices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 中心噴霧量の最少である完全なホロコーン状
の噴霧の実現を図る。 【構成】 弁体９の旋回体１１１に軸方向に移動可能に
支持された部分の外径寸法をＤ１、上記中心孔１２１の
内径寸法をＤ２、内周環状溝１５１の外径寸法をＤ３と
したとき、２×（Ｄ２−Ｄ１）＜Ｄ３−Ｄ１となる寸法
関係を有し、かつ、弁体９の閉弁中における弁座１７１
と旋回体１１１と弁体９とによって囲まれる空間１８２
の容積と内周環状溝１５１の容積との合計容積が０．２
５ｍｍ３以下に設定されている。
の噴霧の実現を図る。 【構成】 弁体９の旋回体１１１に軸方向に移動可能に
支持された部分の外径寸法をＤ１、上記中心孔１２１の
内径寸法をＤ２、内周環状溝１５１の外径寸法をＤ３と
したとき、２×（Ｄ２−Ｄ１）＜Ｄ３−Ｄ１となる寸法
関係を有し、かつ、弁体９の閉弁中における弁座１７１
と旋回体１１１と弁体９とによって囲まれる空間１８２
の容積と内周環状溝１５１の容積との合計容積が０．２
５ｍｍ３以下に設定されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、燃料を旋回させ
つつ噴射口より内燃機関の燃焼室内に直接噴射する筒内
噴射用燃料噴射弁に関するものである。
つつ噴射口より内燃機関の燃焼室内に直接噴射する筒内
噴射用燃料噴射弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図８は特開平２−２１５９６３号公報で
開示された燃料噴射弁を示す軸方向断面図、図９は図８
の燃料噴射弁における旋回体を示す斜視図である。図８
において、５１は弁ハウジング、５２は弁ハウジング５
１内に装着されたソレノイド装置、５３はソレノイド装
置５２のコア、５４はソレノイド装置５２の電磁コイ
ル、５５はソレノイド装置５２のプランジャ、５６はソ
レノイド装置５２のばね力調整棒、５７はソレノイド装
置５２のばね、５８はソレノイド装置５２の端子、５９
はソレノイド装置５２と同軸状となるように弁ハウジン
グ５１の先端部に装着された弁装置、６０は弁装置５９
の弁本体、６１は弁装置５９の弁体であるボール弁、６
２は弁本体６０に形成された弁座面、６３は弁本体６０
に形成された噴射口、６４は弁装置５９の旋回体、６５
はボール弁６１を軸方向に摺動可能に支持するように旋
回体６４に形成された中心孔、６６は旋回体６４の外周
面に形成された縦通路、６７は旋回体６４の弁本体側面
に形成された旋回溝、６８は弁ハウジング５１に形成さ
れた燃料供給孔、６９は弁ハウジング５１とソレノイド
装置５２との隙間により形成された燃料通路、７０は弁
ハウジング５１が装着された燃料配管である。図９にお
いて、旋回溝６７は旋回体６４の中心に対し偏心して噴
射口６３に接続されている。
開示された燃料噴射弁を示す軸方向断面図、図９は図８
の燃料噴射弁における旋回体を示す斜視図である。図８
において、５１は弁ハウジング、５２は弁ハウジング５
１内に装着されたソレノイド装置、５３はソレノイド装
置５２のコア、５４はソレノイド装置５２の電磁コイ
ル、５５はソレノイド装置５２のプランジャ、５６はソ
レノイド装置５２のばね力調整棒、５７はソレノイド装
置５２のばね、５８はソレノイド装置５２の端子、５９
はソレノイド装置５２と同軸状となるように弁ハウジン
グ５１の先端部に装着された弁装置、６０は弁装置５９
の弁本体、６１は弁装置５９の弁体であるボール弁、６
２は弁本体６０に形成された弁座面、６３は弁本体６０
に形成された噴射口、６４は弁装置５９の旋回体、６５
はボール弁６１を軸方向に摺動可能に支持するように旋
回体６４に形成された中心孔、６６は旋回体６４の外周
面に形成された縦通路、６７は旋回体６４の弁本体側面
に形成された旋回溝、６８は弁ハウジング５１に形成さ
れた燃料供給孔、６９は弁ハウジング５１とソレノイド
装置５２との隙間により形成された燃料通路、７０は弁
ハウジング５１が装着された燃料配管である。図９にお
いて、旋回溝６７は旋回体６４の中心に対し偏心して噴
射口６３に接続されている。
【０００３】次に、上記従来例の動作について説明す
る。燃料が燃料配管７０より燃料供給孔６８、燃料通路
６９、縦通路６６を順に経由して旋回溝６７に誘導され
る。そして、端子５８より電磁コイル５４への通電が遮
断されていると、プランジャ５５がばね５７のばね力に
より押圧され、ボール弁６１が弁座面６２に接触して旋
回溝６７から噴射口６３への燃料の流れを阻止する。こ
のように、ばね５７のばね力により弁装置５９が閉弁動
作した状態において、電磁コイル５４が端子５８を介し
て通電を受けると、磁気回路が電磁コイル５４とコア５
３と弁ハウジング５１およびプランジャ５５により形成
され、プランジャ５５とボール弁６１がコア５３側に磁
気吸引され、ボール弁６１と弁座面６２との間に環状の
隙間が形成される。つまり、ソレノイド装置５２の電磁
吸引により弁装置５９が開弁動作することにより、ボー
ル弁６１と弁座面６２との間に環状の隙間が形成され、
燃料が旋回溝６７より上記環状の隙間を経由して噴射口
６３側に噴射される。このとき、旋回溝６７が旋回体６
４の中心に対し偏心しているため、燃料は旋回溝６７よ
りボール弁６１の下面外周に沿って旋回しつつ上記環状
の隙間を経由して噴射口６３より所定角度の円錐状なる
噴霧状に広がって噴射される。
る。燃料が燃料配管７０より燃料供給孔６８、燃料通路
６９、縦通路６６を順に経由して旋回溝６７に誘導され
る。そして、端子５８より電磁コイル５４への通電が遮
断されていると、プランジャ５５がばね５７のばね力に
より押圧され、ボール弁６１が弁座面６２に接触して旋
回溝６７から噴射口６３への燃料の流れを阻止する。こ
のように、ばね５７のばね力により弁装置５９が閉弁動
作した状態において、電磁コイル５４が端子５８を介し
て通電を受けると、磁気回路が電磁コイル５４とコア５
３と弁ハウジング５１およびプランジャ５５により形成
され、プランジャ５５とボール弁６１がコア５３側に磁
気吸引され、ボール弁６１と弁座面６２との間に環状の
隙間が形成される。つまり、ソレノイド装置５２の電磁
吸引により弁装置５９が開弁動作することにより、ボー
ル弁６１と弁座面６２との間に環状の隙間が形成され、
燃料が旋回溝６７より上記環状の隙間を経由して噴射口
６３側に噴射される。このとき、旋回溝６７が旋回体６
４の中心に対し偏心しているため、燃料は旋回溝６７よ
りボール弁６１の下面外周に沿って旋回しつつ上記環状
の隙間を経由して噴射口６３より所定角度の円錐状なる
噴霧状に広がって噴射される。
【０００４】図１２は特開平１０−４７２０８号公報で
開示された筒状噴射用燃料噴射弁を示す軸方向断面図で
ある。図１２において、１は弁ハウジングの前半部を構
成する第１弁ハウジング、２は第１弁ハウジング１の後
端部に同軸状に固定されて弁ハウジングの後半部を構成
する第２弁ハウジング、３は第１弁ハウジング２に装着
された弁装置、４は第１弁ハウジング１の内部に装着さ
れたスペーサ、５はスペーサ４に形成された内部通路、
６は第１弁ハウジング１の内部に装着された弁本体、７
は弁本体６に形成された内部通路、８は内部通路７より
大きな直径を以て内部通路７と同軸状となるように弁本
体６の先端内部に形成された収容室、９は内部通路４，
７を介してスリーブ４と弁本体６とにわたり軸方向へ移
動可能に収納された弁体としてのニードル弁、１０はス
リーブ４と弁本体６とを第１弁ハウジング１に固定する
ために第１弁ハウジング１の先端外側部に結合されたホ
ルダ、１１は収容室８に収納された弁装置３の旋回体、
１２はニードル弁９を軸方向に摺動可能に支持するよう
に旋回体１１に形成された中心孔、１３は旋回体１１の
上面に形成された横通路、１４は旋回体１１の外周面に
形成された縦通路、１５は旋回体１１の下面において中
心孔１２より外側に環状に形成された内周環状溝、１６
は旋回体１１の下面において縦通路１４と内周環状溝１
５とに連絡されるように形成された旋回溝である。旋回
溝１６は内周環状溝１５に接線方向より接続している。
開示された筒状噴射用燃料噴射弁を示す軸方向断面図で
ある。図１２において、１は弁ハウジングの前半部を構
成する第１弁ハウジング、２は第１弁ハウジング１の後
端部に同軸状に固定されて弁ハウジングの後半部を構成
する第２弁ハウジング、３は第１弁ハウジング２に装着
された弁装置、４は第１弁ハウジング１の内部に装着さ
れたスペーサ、５はスペーサ４に形成された内部通路、
６は第１弁ハウジング１の内部に装着された弁本体、７
は弁本体６に形成された内部通路、８は内部通路７より
大きな直径を以て内部通路７と同軸状となるように弁本
体６の先端内部に形成された収容室、９は内部通路４，
７を介してスリーブ４と弁本体６とにわたり軸方向へ移
動可能に収納された弁体としてのニードル弁、１０はス
リーブ４と弁本体６とを第１弁ハウジング１に固定する
ために第１弁ハウジング１の先端外側部に結合されたホ
ルダ、１１は収容室８に収納された弁装置３の旋回体、
１２はニードル弁９を軸方向に摺動可能に支持するよう
に旋回体１１に形成された中心孔、１３は旋回体１１の
上面に形成された横通路、１４は旋回体１１の外周面に
形成された縦通路、１５は旋回体１１の下面において中
心孔１２より外側に環状に形成された内周環状溝、１６
は旋回体１１の下面において縦通路１４と内周環状溝１
５とに連絡されるように形成された旋回溝である。旋回
溝１６は内周環状溝１５に接線方向より接続している。
【０００５】１７は旋回体１１に下方より重ね合わされ
るように弁本体６の収容室８に密封状に収納固定された
弁座、１８は弁座１７の上面に形成された弁座面、１９
は弁座面１７と同軸状となるように弁座１８の中心に形
成された噴射口、２０は第１弁ハウジング１と弁本体６
との嵌合部に装着されて燃料漏れを防止する弁装置３の
シール部材である。２１は弁装置３と同軸状となるよう
に第１弁ハウジング１と第２弁ハウジング２とにわたり
それらの内部に装着されたソレノイド装置、２２は第１
弁ハウジング１と第２弁ハウジング２との内部に装着さ
れたコア、２３はコア２２に形成された内部通路、２４
は内部通路２３の中間部においてコア２２に装着された
スリーブ、２５はスリーブ２４に形成された内部通路、
２６はコア２２の先端部の外側に装着されて第１弁ハウ
ジング１の内部に収納されたボビン、２７はボビン２６
に装着された電磁コイル、２８は第１弁ハウジング１と
コア２２とボビン２６との嵌合部に装着されて燃料漏れ
を防止するシール部材、２９はコア２２より下方におい
て第１弁ハウジング１の内部軸方向に移動可能に収納さ
れたアーマチュアある。アーマチュア２９はニードル弁
９の上部を支持している。３０はアーマチュア２９に形
成された内部通路、３１はコア２１の内部通路２２にお
いてスリーブ２３とアーマチュア２８との間に挿入装着
されたばね、３２は電磁コイル２７に接続された端子、
３３は燃料流入口部である内部通路２３に装着されたフ
ィルタ、３４はフィルタ３３周りにおいて第２弁ハウジ
ング２とコア２２とにわたり装着された燃料配管、３５
は筒内噴射用燃料弁を取り付けた内燃機関のシリンダブ
ロックである。
るように弁本体６の収容室８に密封状に収納固定された
弁座、１８は弁座１７の上面に形成された弁座面、１９
は弁座面１７と同軸状となるように弁座１８の中心に形
成された噴射口、２０は第１弁ハウジング１と弁本体６
との嵌合部に装着されて燃料漏れを防止する弁装置３の
シール部材である。２１は弁装置３と同軸状となるよう
に第１弁ハウジング１と第２弁ハウジング２とにわたり
それらの内部に装着されたソレノイド装置、２２は第１
弁ハウジング１と第２弁ハウジング２との内部に装着さ
れたコア、２３はコア２２に形成された内部通路、２４
は内部通路２３の中間部においてコア２２に装着された
スリーブ、２５はスリーブ２４に形成された内部通路、
２６はコア２２の先端部の外側に装着されて第１弁ハウ
ジング１の内部に収納されたボビン、２７はボビン２６
に装着された電磁コイル、２８は第１弁ハウジング１と
コア２２とボビン２６との嵌合部に装着されて燃料漏れ
を防止するシール部材、２９はコア２２より下方におい
て第１弁ハウジング１の内部軸方向に移動可能に収納さ
れたアーマチュアある。アーマチュア２９はニードル弁
９の上部を支持している。３０はアーマチュア２９に形
成された内部通路、３１はコア２１の内部通路２２にお
いてスリーブ２３とアーマチュア２８との間に挿入装着
されたばね、３２は電磁コイル２７に接続された端子、
３３は燃料流入口部である内部通路２３に装着されたフ
ィルタ、３４はフィルタ３３周りにおいて第２弁ハウジ
ング２とコア２２とにわたり装着された燃料配管、３５
は筒内噴射用燃料弁を取り付けた内燃機関のシリンダブ
ロックである。
【０００６】なお、弁装置３は、スペーサ４、内部通路
５、弁本体６、内部通路７、収容室８、ニードル弁９、
旋回体１１、中心孔１２、横通路１３、縦通路１４、内
周環状溝１５、旋回溝１６、弁座１７、弁座面１８、噴
射口１９を備える。また、ソレノイド装置２１は、コア
２２、内部通路２３、スリーブ２４、内部通路２５、ボ
ビン２６、電磁コイル２７、アーマチュア２９、内部通
路３０、ばね３１、端子３２を備える。
５、弁本体６、内部通路７、収容室８、ニードル弁９、
旋回体１１、中心孔１２、横通路１３、縦通路１４、内
周環状溝１５、旋回溝１６、弁座１７、弁座面１８、噴
射口１９を備える。また、ソレノイド装置２１は、コア
２２、内部通路２３、スリーブ２４、内部通路２５、ボ
ビン２６、電磁コイル２７、アーマチュア２９、内部通
路３０、ばね３１、端子３２を備える。
【０００７】次に、上記図１２に示した筒状噴射用燃料
噴射弁の動作について説明する。燃料が燃料配管３４よ
りフィルタ３３、内部通路２３，２５，３０，５，７、
横通路１３、縦通路１４、旋回溝１６を順に経由して内
周環状溝１５に誘導される。そして、端子３２より電磁
コイル２７への通電が遮断されていると、アーマチュア
２９がばね３１のばね力により押圧され、ニードル弁９
がアーマチュア２９により弁座面１８に接触して内周環
状溝１５から噴射口１９への燃料の流れを阻止する。こ
のように、ばね３１のばね力により弁装置３が閉弁動作
した状態において、電磁コイル２７が端子３２を介して
通電を受けると、磁気回路が電磁コイル２７とコア２２
と第１弁ハウジング１およびアーマチュア２９により形
成され、アーマチュア２９がコア２２側に磁気吸引さ
れ、ニードル弁９がアーマチュア２９と一緒に軸方向上
方に移動し、ニードル弁９と弁座面１８との間に環状の
隙間が形成される。つまり、ソレノイド装置２１の電磁
吸引により弁装置３が開弁動作することにより、ニード
ル弁９と弁座面１８との間に環状の隙間が形成され、燃
料が内周環状溝１５より上記環状の隙間を経由して噴射
口１９側に噴射される。このとき、旋回溝１６が内周環
状溝１５に接線方向より接触しているため、旋回溝１６
より内周環状溝１５に流入する燃料は、内周環状溝１５
に沿って旋回しつつ上記環状の隙間を経由して噴射口１
９より所定角度の円錐状なる噴霧状に広がって噴射され
る。
噴射弁の動作について説明する。燃料が燃料配管３４よ
りフィルタ３３、内部通路２３，２５，３０，５，７、
横通路１３、縦通路１４、旋回溝１６を順に経由して内
周環状溝１５に誘導される。そして、端子３２より電磁
コイル２７への通電が遮断されていると、アーマチュア
２９がばね３１のばね力により押圧され、ニードル弁９
がアーマチュア２９により弁座面１８に接触して内周環
状溝１５から噴射口１９への燃料の流れを阻止する。こ
のように、ばね３１のばね力により弁装置３が閉弁動作
した状態において、電磁コイル２７が端子３２を介して
通電を受けると、磁気回路が電磁コイル２７とコア２２
と第１弁ハウジング１およびアーマチュア２９により形
成され、アーマチュア２９がコア２２側に磁気吸引さ
れ、ニードル弁９がアーマチュア２９と一緒に軸方向上
方に移動し、ニードル弁９と弁座面１８との間に環状の
隙間が形成される。つまり、ソレノイド装置２１の電磁
吸引により弁装置３が開弁動作することにより、ニード
ル弁９と弁座面１８との間に環状の隙間が形成され、燃
料が内周環状溝１５より上記環状の隙間を経由して噴射
口１９側に噴射される。このとき、旋回溝１６が内周環
状溝１５に接線方向より接触しているため、旋回溝１６
より内周環状溝１５に流入する燃料は、内周環状溝１５
に沿って旋回しつつ上記環状の隙間を経由して噴射口１
９より所定角度の円錐状なる噴霧状に広がって噴射され
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前記図８の燃料噴射弁
について、ソレノイド装置５２の電磁吸引により弁装置
５９が開弁動作し、燃料が旋回溝６７、ボール弁６１と
弁座面６２との間に形成された環状の隙間を順に経由し
て噴射口６３より噴射される噴霧形状について測定した
ところ、図１０および図１１に示した結果を得た。図１
０および図１１は噴射口６３より噴射された燃料の噴霧
形状を示す水平方向断面図である。図１０では旋回溝６
７の数に影響された斜線を付した多角形の噴霧形状７１
であり、図１１では一側に片寄った斜線を付した円周方
向に不均一な噴霧形状７２である。これらの図１０およ
び図１１について考察すると、図８の燃料噴射弁が、上
記のように旋回溝６７が噴射口６３に直接的に接続され
た構造であるので、燃料が旋回溝６７よりボール弁６１
と弁座面６２との間に形成された環状の隙間に流出され
る過程において、燃料が十分に旋回しきれないことが原
因と考えられる。
について、ソレノイド装置５２の電磁吸引により弁装置
５９が開弁動作し、燃料が旋回溝６７、ボール弁６１と
弁座面６２との間に形成された環状の隙間を順に経由し
て噴射口６３より噴射される噴霧形状について測定した
ところ、図１０および図１１に示した結果を得た。図１
０および図１１は噴射口６３より噴射された燃料の噴霧
形状を示す水平方向断面図である。図１０では旋回溝６
７の数に影響された斜線を付した多角形の噴霧形状７１
であり、図１１では一側に片寄った斜線を付した円周方
向に不均一な噴霧形状７２である。これらの図１０およ
び図１１について考察すると、図８の燃料噴射弁が、上
記のように旋回溝６７が噴射口６３に直接的に接続され
た構造であるので、燃料が旋回溝６７よりボール弁６１
と弁座面６２との間に形成された環状の隙間に流出され
る過程において、燃料が十分に旋回しきれないことが原
因と考えられる。
【０００９】また、前記図１２の筒内噴射用燃料噴射弁
について、ソレノイド装置２１の電磁吸引により弁装置
３が開弁動作し、燃料が旋回溝１６、内周環状溝１５、
ニードル弁９と弁座面１８との間に形成された環状の隙
間を順に経由して噴射口１９より噴射される噴霧形状に
ついて測定したところ、図１３および図１４に示した結
果を得た。図１３は噴射口１９より噴射された燃料の噴
霧形状を示す軸方向断面図、図１４は噴射口１９より噴
射された燃料の噴霧形状を示す水平方向断面図である。
図１３および図１４では噴射口１９を中心とした中心噴
霧３７が存在した不完全なホロコーン状の噴霧形状３８
である。これらの図１３および図１４について考察する
と、図１２の筒内噴射用燃料噴射弁が、上記のように旋
回溝１６が噴射口１９に内周環状溝１５を介して連絡さ
れていると共に内周環状溝１５に接線方向より接続され
た構造であるので、燃料が内周環状溝１５より旋回エネ
ルギーを十分に受けることにより、図１４に斜線を付し
た円周方向に均一な噴霧形状３９を得ることはできる
が、内周環状溝１５の溝幅がある程度以上に大きくなる
と、弁装置３が開弁動作した時において旋回のかからな
い燃料が先走り噴射されることにより、燃料が微粒子化
されていない中心噴霧３７を伴うことが原因と考えられ
る。
について、ソレノイド装置２１の電磁吸引により弁装置
３が開弁動作し、燃料が旋回溝１６、内周環状溝１５、
ニードル弁９と弁座面１８との間に形成された環状の隙
間を順に経由して噴射口１９より噴射される噴霧形状に
ついて測定したところ、図１３および図１４に示した結
果を得た。図１３は噴射口１９より噴射された燃料の噴
霧形状を示す軸方向断面図、図１４は噴射口１９より噴
射された燃料の噴霧形状を示す水平方向断面図である。
図１３および図１４では噴射口１９を中心とした中心噴
霧３７が存在した不完全なホロコーン状の噴霧形状３８
である。これらの図１３および図１４について考察する
と、図１２の筒内噴射用燃料噴射弁が、上記のように旋
回溝１６が噴射口１９に内周環状溝１５を介して連絡さ
れていると共に内周環状溝１５に接線方向より接続され
た構造であるので、燃料が内周環状溝１５より旋回エネ
ルギーを十分に受けることにより、図１４に斜線を付し
た円周方向に均一な噴霧形状３９を得ることはできる
が、内周環状溝１５の溝幅がある程度以上に大きくなる
と、弁装置３が開弁動作した時において旋回のかからな
い燃料が先走り噴射されることにより、燃料が微粒子化
されていない中心噴霧３７を伴うことが原因と考えられ
る。
【００１０】また、図１２の筒内噴射用燃料噴射弁につ
いて、噴射口１９より噴射された燃料の噴霧分配につい
て測定したところ、図１５に示した結果を得た。この測
定としては、噴射口１９より５０ｍｍ離れた真下に、噴
射口１９と同軸状に合わせた噴霧中心からの噴霧立体角
度θ（図３参照）毎に相当する直径の異なる複数の同心
円状の治具を設置し、これらの治具により噴射口１９よ
り噴射された燃料の噴霧を受け止め、これらの治具が受
け止めた噴霧量を測定した。図１５は全部の治具が受け
た全体の噴霧量に対する噴霧立体角度θ毎の各治具が受
けた噴霧量の割合をプロットした測定結果図である。こ
の図１５について考察すると、噴霧立体角度５°〜１８
°までは噴霧量割合が１６％〜５．５％に徐々に減少
し、噴霧立体角度１８°〜３５°までは噴霧量割合が
５．５％〜３２％まで急激に増加し、噴霧立体角度３５
°で噴霧量割合が最大３２％となり、噴霧立体角度３５
°〜４５°までは噴霧量割合が３２％〜１０％まで急激
に低下することが理解できる。
いて、噴射口１９より噴射された燃料の噴霧分配につい
て測定したところ、図１５に示した結果を得た。この測
定としては、噴射口１９より５０ｍｍ離れた真下に、噴
射口１９と同軸状に合わせた噴霧中心からの噴霧立体角
度θ（図３参照）毎に相当する直径の異なる複数の同心
円状の治具を設置し、これらの治具により噴射口１９よ
り噴射された燃料の噴霧を受け止め、これらの治具が受
け止めた噴霧量を測定した。図１５は全部の治具が受け
た全体の噴霧量に対する噴霧立体角度θ毎の各治具が受
けた噴霧量の割合をプロットした測定結果図である。こ
の図１５について考察すると、噴霧立体角度５°〜１８
°までは噴霧量割合が１６％〜５．５％に徐々に減少
し、噴霧立体角度１８°〜３５°までは噴霧量割合が
５．５％〜３２％まで急激に増加し、噴霧立体角度３５
°で噴霧量割合が最大３２％となり、噴霧立体角度３５
°〜４５°までは噴霧量割合が３２％〜１０％まで急激
に低下することが理解できる。
【００１１】ところで、内燃機関における筒内噴射の燃
焼形態の一例としては、燃料の噴霧がピストンの頂面で
反射されて点火プラグ付近に集められて濃い混合気を形
成し、成層燃焼を実現するための先導役としての中心噴
霧が必要な場合もある。しかし、燃料の噴霧をピストン
の頂面で反射する方式を取らず、できるだけ完全なホロ
コーン状の噴霧を実現することにより、最良な燃焼を得
るような形式の内燃機関においては、中心噴霧量は最少
であるのが理想である。
焼形態の一例としては、燃料の噴霧がピストンの頂面で
反射されて点火プラグ付近に集められて濃い混合気を形
成し、成層燃焼を実現するための先導役としての中心噴
霧が必要な場合もある。しかし、燃料の噴霧をピストン
の頂面で反射する方式を取らず、できるだけ完全なホロ
コーン状の噴霧を実現することにより、最良な燃焼を得
るような形式の内燃機関においては、中心噴霧量は最少
であるのが理想である。
【００１２】この発明の目的は、中心噴霧量が最少であ
って完全なホロコーン状の噴霧が実現できる筒内噴霧用
燃料噴射弁を提供することである。
って完全なホロコーン状の噴霧が実現できる筒内噴霧用
燃料噴射弁を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明は、燃料供給管
に接続可能な中空状のハウジング本体と、このハウジン
グ本体の内部に装着された中空円筒形の弁本体と、この
弁本体の一端に設けられ中心に流体の噴射口を有する弁
座と、この弁座に離接して上記噴射口を開閉する弁体
と、この弁体を囲んで軸方向に移動可能に支持すると共
に上記噴射口に流入する燃料に旋回を与えるために上記
弁座と重ね合わされるように弁本体の内部に装着された
中空円筒状の旋回体と、上記ハウジング本体内に設けら
れて上記弁座に対し弁体を離接するように開閉動作させ
るソレノイド装置と、上記旋回体に設けられ上記弁本体
に対する旋回体の位置を規定する複数の外周面部と、こ
れらの外周面部間において上記旋回体と弁本体との間に
設けられて燃料の軸方向の流路を形成する縦通路と、上
記弁体を囲んで軸方向に移動可能に支持するために旋回
体に形成された中心孔と、この中心孔を同軸状に囲むよ
うに上記旋回体の弁座側面に設けられた内周環状溝と、
この内周環状溝と上記縦通路とを連絡すると共に内周環
状溝に接線方向より接続されるように上記旋回体に設け
られた旋回溝とを備えた筒内噴射用燃料噴射弁におい
て、上記弁体の旋回体に軸方向に移動可能に支持された
部分の外径寸法をＤ１、上記中心孔の内径寸法をＤ２、
上記内周環状溝の外径寸法をＤ３としたとき、２×（Ｄ
２−Ｄ１）＜Ｄ３−Ｄ１となる寸法関係を有し、かつ、
上記弁体の閉弁中における弁座と旋回体と弁体とによっ
て囲まれる空間の容積と上記内周環状溝の容積との合計
容積が０．２５ｍｍ３以下に設定されたことを特徴とす
る。
に接続可能な中空状のハウジング本体と、このハウジン
グ本体の内部に装着された中空円筒形の弁本体と、この
弁本体の一端に設けられ中心に流体の噴射口を有する弁
座と、この弁座に離接して上記噴射口を開閉する弁体
と、この弁体を囲んで軸方向に移動可能に支持すると共
に上記噴射口に流入する燃料に旋回を与えるために上記
弁座と重ね合わされるように弁本体の内部に装着された
中空円筒状の旋回体と、上記ハウジング本体内に設けら
れて上記弁座に対し弁体を離接するように開閉動作させ
るソレノイド装置と、上記旋回体に設けられ上記弁本体
に対する旋回体の位置を規定する複数の外周面部と、こ
れらの外周面部間において上記旋回体と弁本体との間に
設けられて燃料の軸方向の流路を形成する縦通路と、上
記弁体を囲んで軸方向に移動可能に支持するために旋回
体に形成された中心孔と、この中心孔を同軸状に囲むよ
うに上記旋回体の弁座側面に設けられた内周環状溝と、
この内周環状溝と上記縦通路とを連絡すると共に内周環
状溝に接線方向より接続されるように上記旋回体に設け
られた旋回溝とを備えた筒内噴射用燃料噴射弁におい
て、上記弁体の旋回体に軸方向に移動可能に支持された
部分の外径寸法をＤ１、上記中心孔の内径寸法をＤ２、
上記内周環状溝の外径寸法をＤ３としたとき、２×（Ｄ
２−Ｄ１）＜Ｄ３−Ｄ１となる寸法関係を有し、かつ、
上記弁体の閉弁中における弁座と旋回体と弁体とによっ
て囲まれる空間の容積と上記内周環状溝の容積との合計
容積が０．２５ｍｍ３以下に設定されたことを特徴とす
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１〜図７はこの発明の一実施の
形態であって、図１は筒内噴射用燃料噴射弁を示す軸方
向断面図、図２は弁装置先端部を示す軸方向断面図、図
３は図２のＡ−Ａ線に沿い切断した断面に相当する弁装
置先端部を示す水平方向断面図、図４は噴射された燃料
の噴霧形状を示す軸方向断面図、図５は噴射された燃料
の噴霧形状を示す水平方向断面図、図６は噴霧分配を示
す特性図、図７噴霧割合を示す特性図である。図１にお
いて、この実施の形態に係る筒内噴射用燃料噴射弁は、
前記弁装置３に相当する弁装置３１１が前記旋回体１１
に代わる旋回体１１１と前記弁座１７に代わる弁座１７
１とを有する特徴があり、それら以外の第１弁ハウジン
グ１、第２弁ハウジング２、スペーサ４、内部通路５、
弁本体６、内部通路７、収容室８、ニードル弁９、ホル
ダ１０、横通路１４、旋回溝１６、噴射口１９、シール
部材２０、ソレノイド装置２１、コア２２、内部通路２
３、スリーブ２４、内部通路２５、ボビン２６、電磁コ
イル２７、シール部材２８、アーマチュア２９、内部通
路３０、ばね３１、端子３２、フィルタ３３などの要素
は図１２の従来例と同じである。
形態であって、図１は筒内噴射用燃料噴射弁を示す軸方
向断面図、図２は弁装置先端部を示す軸方向断面図、図
３は図２のＡ−Ａ線に沿い切断した断面に相当する弁装
置先端部を示す水平方向断面図、図４は噴射された燃料
の噴霧形状を示す軸方向断面図、図５は噴射された燃料
の噴霧形状を示す水平方向断面図、図６は噴霧分配を示
す特性図、図７噴霧割合を示す特性図である。図１にお
いて、この実施の形態に係る筒内噴射用燃料噴射弁は、
前記弁装置３に相当する弁装置３１１が前記旋回体１１
に代わる旋回体１１１と前記弁座１７に代わる弁座１７
１とを有する特徴があり、それら以外の第１弁ハウジン
グ１、第２弁ハウジング２、スペーサ４、内部通路５、
弁本体６、内部通路７、収容室８、ニードル弁９、ホル
ダ１０、横通路１４、旋回溝１６、噴射口１９、シール
部材２０、ソレノイド装置２１、コア２２、内部通路２
３、スリーブ２４、内部通路２５、ボビン２６、電磁コ
イル２７、シール部材２８、アーマチュア２９、内部通
路３０、ばね３１、端子３２、フィルタ３３などの要素
は図１２の従来例と同じである。
【００１５】図２において、旋回体１１１は、中心に弁
体であるニードル弁９を摺動可能に貫通支持する中心孔
１２１と、弁座１７１に接触する第１端面１１２と、弁
本体６における内部通路７と収容部８との直径差により
形成された肩部６１１に接触する第２端面１１３と、弁
本体６における収容部８の内周面８１に接触する外周面
１１４とを持つ。第１端面１１２には内周環状溝１５１
と複数の旋回溝１６とが形成され、第２端面１１３には
横通路１３が形成され、外周面１１４には縦通路１４が
形成されている。弁座１７１は、中心に直線円柱状の噴
射口１９と截頭円錐状の弁座面１８１とを持つ。そし
て、旋回体１１１と弁座１７１とが収容部８に順に挿入
装着され、第１端面１１２と肩部６１１とが当接し、第
２端面１１２と弁座１１７とが当接した状態において、
弁本体６と弁座１７１との先端側嵌合部が溶接１７２に
より燃料漏れを防止するように密封状に封止されてい
る。
体であるニードル弁９を摺動可能に貫通支持する中心孔
１２１と、弁座１７１に接触する第１端面１１２と、弁
本体６における内部通路７と収容部８との直径差により
形成された肩部６１１に接触する第２端面１１３と、弁
本体６における収容部８の内周面８１に接触する外周面
１１４とを持つ。第１端面１１２には内周環状溝１５１
と複数の旋回溝１６とが形成され、第２端面１１３には
横通路１３が形成され、外周面１１４には縦通路１４が
形成されている。弁座１７１は、中心に直線円柱状の噴
射口１９と截頭円錐状の弁座面１８１とを持つ。そし
て、旋回体１１１と弁座１７１とが収容部８に順に挿入
装着され、第１端面１１２と肩部６１１とが当接し、第
２端面１１２と弁座１１７とが当接した状態において、
弁本体６と弁座１７１との先端側嵌合部が溶接１７２に
より燃料漏れを防止するように密封状に封止されてい
る。
【００１６】ニードル弁９と中心孔１２１と内周環状溝
１５１とは次のような寸法関係を有する。ニードル弁９
の旋回体１１１に支持されている部分の外径寸法（直
径）をＤ１とし、旋回体１１１におけるニードル弁９を
支持する中心孔１２１の内径寸法（直径）をＤ２とし、
内周環状溝１５１の内径寸法（直径）をＤ３としたと
き、２×（Ｄ２−Ｄ１）＜Ｄ３−Ｄ１となる寸法に定め
られている。また、内周環状溝１５１の容積とニードル
弁９が弁座面１８１に接触した状態における弁座面１８
１と第１端面１１２とニードル弁９とにより囲まれた空
間１８２の容積との合計容積（内周環状溝１５１の容積
と空間１８２の容積との合計容積）が、０．２５ｍｍ３
以下に定められている。また、弁座面１８１が弁座１７
１における旋回体１１１と接触する面と交差する環状縁
１８３の直径をＤ４とすると、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ４＜Ｄ３
の寸法関係に定められている。また、前記Ｄ２−Ｄ１は
数ミクロンであって、係るニードル弁９と中心孔１２１
との隙間は燃料が流通しないが、ニードル弁９がソレノ
イド装置２１（図１参照）の電磁吸引とばね３１（図１
参照）のばね力とにより軸方向に移動できるように設定
されている。
１５１とは次のような寸法関係を有する。ニードル弁９
の旋回体１１１に支持されている部分の外径寸法（直
径）をＤ１とし、旋回体１１１におけるニードル弁９を
支持する中心孔１２１の内径寸法（直径）をＤ２とし、
内周環状溝１５１の内径寸法（直径）をＤ３としたと
き、２×（Ｄ２−Ｄ１）＜Ｄ３−Ｄ１となる寸法に定め
られている。また、内周環状溝１５１の容積とニードル
弁９が弁座面１８１に接触した状態における弁座面１８
１と第１端面１１２とニードル弁９とにより囲まれた空
間１８２の容積との合計容積（内周環状溝１５１の容積
と空間１８２の容積との合計容積）が、０．２５ｍｍ３
以下に定められている。また、弁座面１８１が弁座１７
１における旋回体１１１と接触する面と交差する環状縁
１８３の直径をＤ４とすると、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ４＜Ｄ３
の寸法関係に定められている。また、前記Ｄ２−Ｄ１は
数ミクロンであって、係るニードル弁９と中心孔１２１
との隙間は燃料が流通しないが、ニードル弁９がソレノ
イド装置２１（図１参照）の電磁吸引とばね３１（図１
参照）のばね力とにより軸方向に移動できるように設定
されている。
【００１７】図３にも示すように、旋回体１１１の外周
面１１４は正６角形に形成されている。その外周面１１
４における６個の外周面部である頂角部１１４ａ，１１
４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄ，１１４ｅ，１１４ｆは弁本
体６における収容部８の内周面８１に接触している。外
周面１１４における６個の平坦面１１４ｇ，１１４ｈ，
１１４ｉ，１１４ｊ，１１４ｋ，１１４ｍは内周面８１
との間に縦通路１４としての平面視弓形の隙間を形成し
ている。旋回溝１６は各平坦面１１４ｇ〜１１４ｍと内
周環状溝１５１とにわたり形成されている。そして、旋
回溝１６の相対峙する２つの側面のうちの一方の側面１
６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆが内周
環状溝１５１における外側周面Ｌ１に線接触している。
各旋回溝１６は溝幅が各平坦面１１４ｇ〜１１４ｍと内
周環状溝１５１とにわたり同一寸法に定められた平行溝
として形成されている。また、内周環状溝１５１の深さ
と各旋回溝１６との深さは同一に定められたので、内周
環状溝１５１の外側周面Ｌ１は各旋回溝１６が内周環状
溝１５１に連なることにより実際には存在しないが、図
３を見る人が外側周面Ｌ１を認識しやすいように、外側
周面Ｌ１が仮想線で描かれている。
面１１４は正６角形に形成されている。その外周面１１
４における６個の外周面部である頂角部１１４ａ，１１
４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄ，１１４ｅ，１１４ｆは弁本
体６における収容部８の内周面８１に接触している。外
周面１１４における６個の平坦面１１４ｇ，１１４ｈ，
１１４ｉ，１１４ｊ，１１４ｋ，１１４ｍは内周面８１
との間に縦通路１４としての平面視弓形の隙間を形成し
ている。旋回溝１６は各平坦面１１４ｇ〜１１４ｍと内
周環状溝１５１とにわたり形成されている。そして、旋
回溝１６の相対峙する２つの側面のうちの一方の側面１
６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆが内周
環状溝１５１における外側周面Ｌ１に線接触している。
各旋回溝１６は溝幅が各平坦面１１４ｇ〜１１４ｍと内
周環状溝１５１とにわたり同一寸法に定められた平行溝
として形成されている。また、内周環状溝１５１の深さ
と各旋回溝１６との深さは同一に定められたので、内周
環状溝１５１の外側周面Ｌ１は各旋回溝１６が内周環状
溝１５１に連なることにより実際には存在しないが、図
３を見る人が外側周面Ｌ１を認識しやすいように、外側
周面Ｌ１が仮想線で描かれている。
【００１８】次に、実施の形態の動作について説明す
る。燃料がフィルタ３３周りにおいて第２弁ハウジング
２とコア２２とにわたり装着された図示しない燃料配管
よりフィルタ３３、コア２２の内部通路２３、スリーブ
２４の内部通路２５、アーマチュア２９の内部通路３
０、スペーサ４の内部通路５、弁本体６の内部通路７、
横通路１３、縦通路１４、旋回溝１６を順に経由して内
周環状溝１５１に誘導されており、ソレノイド装置２１
の電磁吸引により弁装置３が開弁動作することにより、
燃料が旋回溝１６より内周環状溝１５１に流入する際に
内周環状溝１５１に沿って旋回しつつ内周環状溝１５１
よりニードル弁９と弁座面１８１との間に形成された環
状の隙間を経由して噴射口１９より所定角度の円錐状な
る噴霧状に広がって噴射される。
る。燃料がフィルタ３３周りにおいて第２弁ハウジング
２とコア２２とにわたり装着された図示しない燃料配管
よりフィルタ３３、コア２２の内部通路２３、スリーブ
２４の内部通路２５、アーマチュア２９の内部通路３
０、スペーサ４の内部通路５、弁本体６の内部通路７、
横通路１３、縦通路１４、旋回溝１６を順に経由して内
周環状溝１５１に誘導されており、ソレノイド装置２１
の電磁吸引により弁装置３が開弁動作することにより、
燃料が旋回溝１６より内周環状溝１５１に流入する際に
内周環状溝１５１に沿って旋回しつつ内周環状溝１５１
よりニードル弁９と弁座面１８１との間に形成された環
状の隙間を経由して噴射口１９より所定角度の円錐状な
る噴霧状に広がって噴射される。
【００１９】この実施の形態について、噴射口１９より
噴射された燃料の噴霧形状について測定したところ、図
４および図５に示した結果を得た。図４は噴射口１９よ
り噴射された燃料の噴霧形状を示す軸方向断面図、図５
は噴射口１９より噴射された燃料の噴霧形状を示す水平
方向断面図である。図４では噴射口１９を中心とした中
心噴霧が存在しない完全なホロコーン状の噴霧形状４０
である。図５では斜線を付した均一幅を有する環状の噴
射形状４１である。これらの図４および図５について考
察すると、この実施の形態に係る筒内噴射燃料噴射弁
が、上記のように旋回溝１６が内周環状溝１５１に接線
方向より接続され、また、上記のようにニードル弁９と
中心孔１２１と内周環状溝１５１とにおいて２×（Ｄ２
−Ｄ１）＜Ｄ３−Ｄ１となる寸法関係を有し、さらに、
内周環状溝１５１の容積と空間１８２の容積との合計容
積が０．２５ｍｍ３以下に定められた構造である。この
ため、開弁動作中におけるニードル弁９と内周環状溝１
５１との偏心量が小さくなり、旋回溝１６から内周環状
溝１５１に流れ込む燃料が周方向に均一となり、噴射口
１９より噴射される燃料の噴霧形状に偏りが発生せず、
周方向に均一な噴霧形状になると考えられる。
噴射された燃料の噴霧形状について測定したところ、図
４および図５に示した結果を得た。図４は噴射口１９よ
り噴射された燃料の噴霧形状を示す軸方向断面図、図５
は噴射口１９より噴射された燃料の噴霧形状を示す水平
方向断面図である。図４では噴射口１９を中心とした中
心噴霧が存在しない完全なホロコーン状の噴霧形状４０
である。図５では斜線を付した均一幅を有する環状の噴
射形状４１である。これらの図４および図５について考
察すると、この実施の形態に係る筒内噴射燃料噴射弁
が、上記のように旋回溝１６が内周環状溝１５１に接線
方向より接続され、また、上記のようにニードル弁９と
中心孔１２１と内周環状溝１５１とにおいて２×（Ｄ２
−Ｄ１）＜Ｄ３−Ｄ１となる寸法関係を有し、さらに、
内周環状溝１５１の容積と空間１８２の容積との合計容
積が０．２５ｍｍ３以下に定められた構造である。この
ため、開弁動作中におけるニードル弁９と内周環状溝１
５１との偏心量が小さくなり、旋回溝１６から内周環状
溝１５１に流れ込む燃料が周方向に均一となり、噴射口
１９より噴射される燃料の噴霧形状に偏りが発生せず、
周方向に均一な噴霧形状になると考えられる。
【００２０】また、この実施の形態について、噴射口１
９より噴射された燃料の噴霧分配について測定したとこ
ろ、図６に示した結果を得た。この測定としては、噴射
口１９より５０ｍｍ離れた真下に、噴射口と同軸状に合
わせた噴霧中心からの噴霧立体角度θ（図４参照）毎に
相当する直径の異なる複数の同心円状の治具を設置し、
これらの治具により噴射口１９より噴射された燃料の噴
霧を受け止め、これらの治具が受け止めた噴霧量を測定
した。図６は全部の治具が受けた全体の噴霧量に対する
噴霧立体角度θ毎の各治具が受けた噴霧量の割合をプロ
ットした測定結果図である。この図６について考察する
と、噴霧立体角度５°〜２０°までは噴霧量割合が５．
５％〜８％に徐々に増加し、噴霧立体角度２０°〜３５
°までは噴霧量割合が８％〜３５％まで急激に増加し、
噴霧立体角度３５°で噴霧量割合が最大３５％となり、
噴霧立体角度３５°〜４５°までは噴霧量割合が３５％
〜１２．５％まで急激に低下することが理解できる。
９より噴射された燃料の噴霧分配について測定したとこ
ろ、図６に示した結果を得た。この測定としては、噴射
口１９より５０ｍｍ離れた真下に、噴射口と同軸状に合
わせた噴霧中心からの噴霧立体角度θ（図４参照）毎に
相当する直径の異なる複数の同心円状の治具を設置し、
これらの治具により噴射口１９より噴射された燃料の噴
霧を受け止め、これらの治具が受け止めた噴霧量を測定
した。図６は全部の治具が受けた全体の噴霧量に対する
噴霧立体角度θ毎の各治具が受けた噴霧量の割合をプロ
ットした測定結果図である。この図６について考察する
と、噴霧立体角度５°〜２０°までは噴霧量割合が５．
５％〜８％に徐々に増加し、噴霧立体角度２０°〜３５
°までは噴霧量割合が８％〜３５％まで急激に増加し、
噴霧立体角度３５°で噴霧量割合が最大３５％となり、
噴霧立体角度３５°〜４５°までは噴霧量割合が３５％
〜１２．５％まで急激に低下することが理解できる。
【００２１】また、この実施の形態について、噴霧立体
角度１０°以下の中心噴霧量割合と上記合計容積（内周
環状溝１５１の容積と空間１８２の容積との合計容積）
との関係について測定したところ、図７に示した結果を
得た。この測定としては、噴射口１９より５０ｍｍ離れ
た真下に、噴射口と同軸状に合わせた噴霧中心からの噴
霧立体角度１０°相当する１つの同心円状の治具を設置
する一方、合計容積を０．１７５ｍｍ３、０．２ｍ
ｍ３、０．２５ｍｍ３、０．４２５ｍｍ３、０．７７５
ｍｍ３と変化させ、上記治具により中心噴霧を受け止
め、治具が受け止めた中心噴霧量を測定した。図７は全
部の治具が受けた全体の噴霧量に対する噴霧立体角度θ
毎において治具が受けた中心噴霧量の割合をプロットし
た測定結果図である。この図７について考察すると、合
計容積が０．２５ｍｍ３以下であれば、中心噴霧量の割
合が７％以下となることが理解できる。これは、弁装置
３１１が開弁動作した時において内周環状溝１５１と空
間１８２とに存在する燃料が旋回のかからない先走り噴
射となる。しかし、内周環状溝１５１の容積と空間１８
２の容積との合計容積が０．２５ｍｍ３以下と小さいた
め、先走り噴射される燃料の貫徹力は小さく、周囲の空
気とのせん断力によりすぐに微粒子化されると考えられ
る。
角度１０°以下の中心噴霧量割合と上記合計容積（内周
環状溝１５１の容積と空間１８２の容積との合計容積）
との関係について測定したところ、図７に示した結果を
得た。この測定としては、噴射口１９より５０ｍｍ離れ
た真下に、噴射口と同軸状に合わせた噴霧中心からの噴
霧立体角度１０°相当する１つの同心円状の治具を設置
する一方、合計容積を０．１７５ｍｍ３、０．２ｍ
ｍ３、０．２５ｍｍ３、０．４２５ｍｍ３、０．７７５
ｍｍ３と変化させ、上記治具により中心噴霧を受け止
め、治具が受け止めた中心噴霧量を測定した。図７は全
部の治具が受けた全体の噴霧量に対する噴霧立体角度θ
毎において治具が受けた中心噴霧量の割合をプロットし
た測定結果図である。この図７について考察すると、合
計容積が０．２５ｍｍ３以下であれば、中心噴霧量の割
合が７％以下となることが理解できる。これは、弁装置
３１１が開弁動作した時において内周環状溝１５１と空
間１８２とに存在する燃料が旋回のかからない先走り噴
射となる。しかし、内周環状溝１５１の容積と空間１８
２の容積との合計容積が０．２５ｍｍ３以下と小さいた
め、先走り噴射される燃料の貫徹力は小さく、周囲の空
気とのせん断力によりすぐに微粒子化されると考えられ
る。
【００２２】内燃機関の排気量によって、アイドル回転
時の燃料必要量は異なるが、アイドル回転時の弁装置３
の開弁期間中における最少流量と最高回転時の弁装置３
の開弁期間中における最大流量との間でのダイナミック
レンジの燃料必要量は内燃機関の排気量が変わってもそ
れほど変わらない。そのため、アイドル回転時における
弁装置３の開弁期間は内燃機関の排気量によらずほぼ同
じ程度の値となる。また、噴霧立体角度１０°以下の中
心噴霧量は弁装置３の開弁期間の幅によらず同じ量とな
る。このため、全体の噴霧量に対する中心噴霧量の割合
は、上記最少流量の時が一番大きいことになる。よっ
て、図７の測定結果によれば、合計容積が０．２５ｍｍ
３以下であれば、中心噴霧量の割合が７％以下となるた
め、実効的に微粒子化されない中心噴霧が存在しない噴
射を得ることができる。
時の燃料必要量は異なるが、アイドル回転時の弁装置３
の開弁期間中における最少流量と最高回転時の弁装置３
の開弁期間中における最大流量との間でのダイナミック
レンジの燃料必要量は内燃機関の排気量が変わってもそ
れほど変わらない。そのため、アイドル回転時における
弁装置３の開弁期間は内燃機関の排気量によらずほぼ同
じ程度の値となる。また、噴霧立体角度１０°以下の中
心噴霧量は弁装置３の開弁期間の幅によらず同じ量とな
る。このため、全体の噴霧量に対する中心噴霧量の割合
は、上記最少流量の時が一番大きいことになる。よっ
て、図７の測定結果によれば、合計容積が０．２５ｍｍ
３以下であれば、中心噴霧量の割合が７％以下となるた
め、実効的に微粒子化されない中心噴霧が存在しない噴
射を得ることができる。
【００２３】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、弁体
の旋回体に軸方向に移動可能に支持された部分の外径寸
法をＤ１、旋回体に弁体を軸方向に移動可能に支持する
中心孔の内径寸法をＤ２、中心孔を同軸状に囲むように
旋回体の弁座側面に設けられた内周環状溝の外径寸法を
Ｄ３としたとき、２×（Ｄ２−Ｄ１）＜Ｄ３−Ｄ１とな
る寸法関係を有し、かつ、弁体の閉弁中における弁座と
旋回体と弁体とによって囲まれる空間の容積と内周環状
溝の容積との合計容積が０．２５ｍｍ３以下に設定され
たので、内周環状溝に対する弁体の偏心量が小さくな
り、旋回溝から内周環状溝に流れ込む燃料が周方向に均
一となり、弁体が弁座より離れる開弁動作を開始する時
における先走り噴射される燃料の貫徹力は小さく、周囲
の空気とのせん断力によりすぐに微粒子化される。よっ
て、中心噴霧量が最少である完全なホロコーン状の噴霧
が実現でき、燃料の噴霧をピストンの頂面で反射する方
式を取らない形式の内燃機関であっても、最良の燃焼形
態を得ることができる。
の旋回体に軸方向に移動可能に支持された部分の外径寸
法をＤ１、旋回体に弁体を軸方向に移動可能に支持する
中心孔の内径寸法をＤ２、中心孔を同軸状に囲むように
旋回体の弁座側面に設けられた内周環状溝の外径寸法を
Ｄ３としたとき、２×（Ｄ２−Ｄ１）＜Ｄ３−Ｄ１とな
る寸法関係を有し、かつ、弁体の閉弁中における弁座と
旋回体と弁体とによって囲まれる空間の容積と内周環状
溝の容積との合計容積が０．２５ｍｍ３以下に設定され
たので、内周環状溝に対する弁体の偏心量が小さくな
り、旋回溝から内周環状溝に流れ込む燃料が周方向に均
一となり、弁体が弁座より離れる開弁動作を開始する時
における先走り噴射される燃料の貫徹力は小さく、周囲
の空気とのせん断力によりすぐに微粒子化される。よっ
て、中心噴霧量が最少である完全なホロコーン状の噴霧
が実現でき、燃料の噴霧をピストンの頂面で反射する方
式を取らない形式の内燃機関であっても、最良の燃焼形
態を得ることができる。
【図１】 この発明の一実施の形態に係る筒内噴射用燃
料噴射弁を示す軸方向断面図である。
料噴射弁を示す軸方向断面図である。
【図２】 同実施の形態に係る弁装置先端部を示す軸方
向断面図である。
向断面図である。
【図３】 図１のＡ−Ａ線断面に相当する弁装置先端部
を示す水平方向断面図である。
を示す水平方向断面図である。
【図４】 同実施の形態に係る噴霧形状を示す軸方向断
面図である。
面図である。
【図５】 同実施の形態に係る噴霧形状を示す水平方向
断面図である。
断面図である。
【図６】 同実施の形態に係る噴霧分配を示す測定結果
図である。
図である。
【図７】 同実施の形態に係る中心噴霧割合を示す測定
結果図である。
結果図である。
【図８】 従来の燃料噴射弁を示す軸方向断面図であ
る。
る。
【図９】 図８の燃料噴射弁における旋回体を示す斜視
図である。
図である。
【図１０】 図８の燃料噴射弁における噴霧形状を示す
水平方向断面図である。
水平方向断面図である。
【図１１】 図８の燃料噴射弁における異なる噴霧形状
を示す水平方向断面図である。
を示す水平方向断面図である。
【図１２】 従来の筒状噴射用燃料噴射弁を示す軸方向
断面図である。
断面図である。
【図１３】 図１２の筒状噴射用燃料噴射弁における噴
霧形状を示す軸方向断面図である。
霧形状を示す軸方向断面図である。
【図１４】 図１２の筒状噴射用燃料噴射弁における噴
霧形状を示す水平方向断面図である。
霧形状を示す水平方向断面図である。
【図１５】 図１２の筒状噴射用燃料噴射弁における噴
霧分配を示す測定結果図である。
霧分配を示す測定結果図である。
１ 第１弁ハウジング、２ 第２弁ハウジング、６ 弁
本体、９ ニードル弁、１３ 横通路、１４ 縦通路、
１６ 旋回溝、１９ 噴射口、２１ ソレノイド装置、
１１１ 旋回体、１２１ 中心孔、１５１ 内周環状
溝、１７１ 弁座、１８１ 弁座面 １８２ 空間。
本体、９ ニードル弁、１３ 横通路、１４ 縦通路、
１６ 旋回溝、１９ 噴射口、２１ ソレノイド装置、
１１１ 旋回体、１２１ 中心孔、１５１ 内周環状
溝、１７１ 弁座、１８１ 弁座面 １８２ 空間。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G066 AA02 AB02 AD12 BA03 CB05 CC06U CC14 CC20 CC43 CC48 CC66 CD28 CE22
Claims (1)
- 【請求項１】 燃料供給管に接続可能な中空状のハウジ
ング本体と、このハウジング本体の内部に装着された中
空円筒形の弁本体と、この弁本体の一端に設けられ中心
に流体の噴射口を有する弁座と、この弁座に離接して上
記噴射口を開閉する弁体と、この弁体を囲んで軸方向に
移動可能に支持すると共に上記噴射口に流入する燃料に
旋回を与えるために上記弁座と重ね合わされるように弁
本体の内部に装着された中空円筒状の旋回体と、上記ハ
ウジング本体内に設けられて上記弁体が弁座に対し離接
するように弁体を開閉動作させるソレノイド装置と、上
記旋回体に設けられ上記弁本体に対する旋回体の位置を
規定する複数の外周面部と、これらの外周面部間におい
て上記旋回体と弁本体との間に設けられて燃料の軸方向
の流路を形成する縦通路と、上記弁体を囲んで軸方向に
移動可能に支持するために旋回体に形成された中心孔
と、この中心孔を同軸状に囲むように上記旋回体の弁座
側面に設けられた内周環状溝と、この内周環状溝と上記
縦通路とを連絡すると共に内周環状溝に接線方向より接
続されるように上記旋回体に設けられた旋回溝とを備え
た筒内噴射用燃料噴射弁において、上記弁体の旋回体に
軸方向に移動可能に支持された部分の外径寸法をＤ１、
上記中心孔の内径寸法をＤ２、上記内周環状溝の外径寸
法をＤ３としたとき、２×（Ｄ２−Ｄ１）＜Ｄ３−Ｄ１
となる寸法関係を有し、かつ、上記弁体の閉弁中におけ
る弁座と旋回体と弁体とによって囲まれる空間の容積と
上記内周環状溝の容積との合計容積が０．２５ｍｍ３以
下に設定されたことを特徴とする筒内噴射用燃料噴射
弁。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11100659A JP2000291512A (ja) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | 筒内噴射用燃料噴射弁 |
| US09/400,839 US6176441B1 (en) | 1999-04-07 | 1999-09-21 | In-cylinder fuel injection valve |
| DE19948061A DE19948061A1 (de) | 1999-04-07 | 1999-10-06 | Kraftstoffeinspritzventil im Zylinder |
| KR10-2000-0017959A KR100367035B1 (ko) | 1999-04-07 | 2000-04-06 | 실린더내 연료 분사밸브 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11100659A JP2000291512A (ja) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | 筒内噴射用燃料噴射弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000291512A true JP2000291512A (ja) | 2000-10-17 |
Family
ID=14279944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11100659A Pending JP2000291512A (ja) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | 筒内噴射用燃料噴射弁 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6176441B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000291512A (ja) |
| KR (1) | KR100367035B1 (ja) |
| DE (1) | DE19948061A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010106737A (ja) * | 2008-10-30 | 2010-05-13 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の燃料噴射装置 |
| CN109838329A (zh) * | 2017-11-29 | 2019-06-04 | 卡特彼勒公司 | 用于燃料喷射器的过滤器组件 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6311901B1 (en) * | 1999-04-27 | 2001-11-06 | Siemens Automotive Corporation | Fuel injector with a transition region |
| DE10055484B4 (de) * | 2000-11-09 | 2005-10-27 | Robert Bosch Gmbh | Brennstoffeinspritzventil |
| DE10107115B4 (de) * | 2001-02-14 | 2004-09-30 | Robert Bosch Gmbh | Drucksteuerventil |
| US7124963B2 (en) * | 2004-11-05 | 2006-10-24 | Visteon Global Technologies, Inc. | Low pressure fuel injector nozzle |
| US7185831B2 (en) * | 2004-11-05 | 2007-03-06 | Ford Motor Company | Low pressure fuel injector nozzle |
| US7198207B2 (en) * | 2004-11-05 | 2007-04-03 | Visteon Global Technologies, Inc. | Low pressure fuel injector nozzle |
| US7137577B2 (en) * | 2004-11-05 | 2006-11-21 | Visteon Global Technologies, Inc. | Low pressure fuel injector nozzle |
| US7168637B2 (en) * | 2004-11-05 | 2007-01-30 | Visteon Global Technologies, Inc. | Low pressure fuel injector nozzle |
| US7051957B1 (en) * | 2004-11-05 | 2006-05-30 | Visteon Global Technologies, Inc. | Low pressure fuel injector nozzle |
| US7104475B2 (en) * | 2004-11-05 | 2006-09-12 | Visteon Global Technologies, Inc. | Low pressure fuel injector nozzle |
| US7438241B2 (en) * | 2004-11-05 | 2008-10-21 | Visteon Global Technologies, Inc. | Low pressure fuel injector nozzle |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3878599T2 (de) * | 1987-06-26 | 1993-09-23 | Hitachi Ltd | Elektromagnetisches kraftstoffeinspritzventil. |
| JP2667488B2 (ja) | 1989-02-17 | 1997-10-27 | 株式会社日立製作所 | 電磁式燃料噴射弁 |
| JPH1047209A (ja) | 1996-07-29 | 1998-02-17 | Mitsubishi Electric Corp | 筒内噴射用燃料噴射弁 |
| JP3473884B2 (ja) | 1996-07-29 | 2003-12-08 | 三菱電機株式会社 | 燃料噴射弁 |
| JP3933739B2 (ja) * | 1997-01-30 | 2007-06-20 | 三菱電機株式会社 | 燃料噴射弁 |
-
1999
- 1999-04-07 JP JP11100659A patent/JP2000291512A/ja active Pending
- 1999-09-21 US US09/400,839 patent/US6176441B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-06 DE DE19948061A patent/DE19948061A1/de not_active Ceased
-
2000
- 2000-04-06 KR KR10-2000-0017959A patent/KR100367035B1/ko active IP Right Grant
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010106737A (ja) * | 2008-10-30 | 2010-05-13 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の燃料噴射装置 |
| CN109838329A (zh) * | 2017-11-29 | 2019-06-04 | 卡特彼勒公司 | 用于燃料喷射器的过滤器组件 |
| CN109838329B (zh) * | 2017-11-29 | 2022-05-03 | 卡特彼勒公司 | 用于燃料喷射器的过滤器组件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19948061A1 (de) | 2000-10-19 |
| US6176441B1 (en) | 2001-01-23 |
| KR20000071578A (ko) | 2000-11-25 |
| KR100367035B1 (ko) | 2003-01-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1469194B1 (en) | Fuel injection valve | |
| KR100282108B1 (ko) | 연료분사밸브 | |
| EP1042604B1 (en) | Flat needle for pressurized swirl fuel injector | |
| JP2000291512A (ja) | 筒内噴射用燃料噴射弁 | |
| US6494388B1 (en) | Fuel injection valve | |
| JPH1170347A (ja) | 流体噴射ノズル | |
| JP2000097129A (ja) | 電磁式燃料噴射弁 | |
| EP1392968A1 (en) | Spray pattern control with non-angled orifices in fuel injection metering disc | |
| JPS63138159A (ja) | 燃料噴射弁 | |
| JP2000038974A (ja) | 流体噴射ノズル | |
| KR100348976B1 (ko) | 통내분사용 연료분사 밸브 | |
| JP2005282420A (ja) | 燃料噴射弁 | |
| US6966504B2 (en) | Fuel injector | |
| KR20030023701A (ko) | 연료 분사 밸브 | |
| US20040021010A1 (en) | Fuel injection valve | |
| JP3625834B2 (ja) | 噴流の拡散が低減した、特に軸線から外れた噴射流を有する燃料噴射装置 | |
| JP2004169571A (ja) | 燃料噴射弁 | |
| JP3567913B2 (ja) | 筒内噴射用燃料噴射弁 | |
| JP3771746B2 (ja) | 筒内噴射用燃料噴射弁 | |
| JP3714212B2 (ja) | 筒内噴射用燃料噴射弁 | |
| JP2002303227A (ja) | 流体噴射ノズル | |
| JP2000097030A (ja) | 筒内噴射式内燃機関および筒内噴射用燃料噴射弁 | |
| JP2001099034A (ja) | 燃料噴射弁 | |
| JP3706343B2 (ja) | 筒内噴射用燃料噴射弁 | |
| KR20040086449A (ko) | 연료 분사 시스템 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040312 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040316 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050906 |