JP2001263205A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 噴霧燃料の微粒化を促進させる効果を損なう
ことなく、あらゆる噴射量サイズにおいてもオリフィス
プレート１０の強度を保つことで、噴射量特性の変化を
抑えることができ、且つオリフィス３０の燃料出口付近
に異物が付着しても噴射量特性の変化を抑えることので
きる電磁式燃料噴射弁を提供する。 【解決手段】 バルブボディ７の開口部２９を閉塞する
ようにバルブボディ７のの先端面に配設されて、ニード
ルバルブ８の先端面との間に燃料通路９が形成されるオ
リフィスプレート１０に、その燃料入口から燃料出口に
向かって、電磁式燃料噴射弁の中心軸に対して傾斜する
ようにオリフィス３０を貫通形成した。そして、オリフ
ィス３０の燃料入口から燃料出口までの間に、噴孔形状
の異なる燃料入口側の第１噴孔３１および燃料出口側の
第２噴孔３２が設けられて、第１噴孔３１の噴孔面積よ
りも第２噴孔３２の噴孔面積の方を大きく形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の吸気管
または燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁に関するも
ので、特に内燃機関のインテークバルブ近くへ噴射する
噴霧燃料の微粒化を促進させる噴孔付きプレートを備え
た電磁式燃料噴射弁に係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えばガソリンエンジン等の
内燃機関のインテークバルブ近くへタイミング良く噴射
する噴霧燃料の微粒化を促進させる機構（オリフィスプ
レート１０６）を備えた電磁式燃料噴射弁（例えば実開
平２−１４６３号公報等）が提案されている。

【０００３】このような電磁式燃料噴射弁は、例えば図
１０および図１１に示したように、先端中心部に開口部
１０１を有し、且つこの開口部１０１よりも上流側に弁
座１０２を有する円筒状のバルブボディ１０３と、この
バルブボディ１０３内に摺動自在に収容されて、弁座１
０２に当接または離間することで燃料噴射を断続するニ
ードルバルブ１０４と、開口部１０１を閉塞するように
バルブボディ１０３の先端面に配設されて、ニードルバ
ルブ１０４の先端面との間に燃料通路１０５が形成され
るオリフィスプレート１０６とを備えている。

【０００４】そして、そのオリフィスプレート１０６に
は、燃料入口から燃料出口に向かって、燃料通路１０５
の燃料流れ方向に対して上流側に戻る方向に所定の傾斜
角度Ａ（°）だけ傾斜するように丸孔形状の噴孔（オリ
フィス）１０７が貫通形成されている。このような電磁
式燃料噴射弁では、ある一定の微粒化性能を維持する目
的で、オリフィスプレート１０６の板厚ｔ（ｍｍ）とオ
リフィス１０７の噴孔径（φｄ）との比をある特定の範
囲内に設定することが望ましい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の電磁
式燃料噴射弁においては、噴射量サイズによりオリフィ
ス１０７の噴孔径を設定し、この噴孔径によりオリフィ
スプレート１０６の板厚が必然的に決まってしまう。こ
のため、噴射量サイズによっては、必要以上にオリフィ
スプレート１０６の板厚が薄くなる。オリフィスプレー
ト１０６の板厚が必要以上に薄くなってしまうと、電磁
式燃料噴射弁の先端部に加わる燃料圧によりオリフィス
プレート１０６が変形する。

【０００６】すなわち、燃料圧によりオリフィスプレー
ト１０６が図示下方に膨らむように変形すると、燃料通
路（デッドボリューム）１０５内のボリューム（内容
積）が非常に大きくなり、電磁式燃料噴射弁の閉弁時、
つまりニードルバルブ１０４が弁座１０２に着座してい
る時でも、吸気管内に負圧が発生すると、ボリュームが
非常に大きくなったデッドボリューム１０５内の燃料が
吸い出されてしまう。これにより、燃料噴射量の目標値
よりも多く燃料噴射が成されるため、電磁式燃料噴射弁
の噴射量特性が変化してしまうという問題が生じる。

【０００７】また、丸孔形状のオリフィス１０７を持つ
電磁式燃料噴射弁においては、オリフィスプレート１０
６の燃料入口から燃料出口までの噴孔径が同一径のた
め、電磁式燃料噴射弁を内燃機関のインテークマニホー
ルドに搭載した時に、オリフィス１０７の燃料出口付近
に異物が付着すると、オリフィス１０７の燃料出口の噴
孔径が狭められてしまい、電磁式燃料噴射弁の噴射量特
性が変化してしまうという問題が生じる。

【０００８】

【発明の目的】本発明は、上記問題点に鑑み、噴霧燃料
の微粒化を促進させる効果を損なうことなく、あらゆる
噴射量サイズにおいても噴孔付きプレートの強度を保つ
ことで、噴射量特性の変化を抑えることができ、且つ噴
孔の燃料出口付近に異物が付着しても噴射量特性の変化
を抑えることのできる燃料噴射弁を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、噴霧燃料の微粒化を促進させる噴孔付きプレー
トに、傾斜して貫通形成された噴孔を設け、その噴孔の
燃料入口から燃料出口までの間に、形状の異なる燃料入
口側に設けた第１噴孔および燃料出口側に設けた第２噴
孔を設けている。

【００１０】それによって、ある一定の微粒化促進性能
を維持する目的で、第１噴孔分の板厚と第１噴孔の噴孔
径との比をある特定の範囲内に設定しても、第２噴孔分
だけ余分に噴孔付きプレートの板厚を確保することがで
きるので、噴霧燃料の微粒化を促進させる効果を損なう
ことなく、あらゆる噴射量サイズの燃料噴射弁において
噴孔付きプレートの強度を保つことができる。これによ
り、噴孔付きプレートの板厚が必要以上に薄くならず、
逆に噴孔付きプレートの板厚を厚くすることができるの
で、燃料噴射弁の先端部に加わる燃料圧により噴孔付き
プレートが大きく変形することはないので、燃料噴射弁
の噴射量特性の変化を抑えることができる。

【００１１】また、噴孔付きプレートの噴孔の燃料入口
側に存する第１噴孔の噴孔面積よりも噴孔の燃料出口側
に存する第２噴孔の噴孔面積の方を大きくすることで、
噴霧燃料の微粒化を促進させる効果を損なうことなく、
噴孔付きプレートの板厚を厚くすることができる。そし
て、燃料噴射弁を内燃機関に搭載した時に、噴孔付きプ
レートの噴孔の燃料出口付近に異物が付着して第２噴孔
の燃料出口の噴孔径が狭められても、噴射量特性に関係
する第１噴孔の噴孔径の変化には何ら影響を与えないの
で、燃料噴射弁の噴射量特性の変化を抑えることができ
る。

【００１２】請求項２に記載の発明によれば、第１噴孔
は丸孔形状の噴孔であり、第２噴孔は末広がり形状の噴
孔であり、第１噴孔の中心軸に対して、燃料噴射弁の中
心軸側の第２噴孔の末広がり角度をＢ１（°）、第１噴
孔の中心軸に対して、燃料噴射弁の中心軸とは反対側の
第２噴孔の末広がり角度をＢ２（°）としたとき、第２
噴孔の末広がり形状を、第１噴孔の中心軸に対して、Ｂ
１≧Ｂ２＞０としたことを特徴としている。

【００１３】請求項３に記載の発明によれば、第１噴孔
は末広がり形状の噴孔であり、第２噴孔は末広がり形状
の噴孔であり、第１噴孔の中心軸に対して、燃料噴射弁
の中心軸側の第２噴孔の末広がり角度をＢ１（°）、第
１噴孔の中心軸に対して、燃料噴射弁の中心軸とは反対
側の第２噴孔の末広がり角度をＢ２（°）、第１噴孔の
末広がり角度をＣ（°）としたとき、第２噴孔の末広が
り形状を、Ｂ１≧Ｂ２＞Ｃ／２としたことを特徴として
いる。

【００１４】請求項４に記載の発明によれば、噴孔付き
プレートの上流側端面と弁体の先端面との間に、燃料噴
射時に燃料の主流が流れる燃料通路が形成されている。
そして、噴孔付きプレートの噴孔は、燃料通路内を流れ
る燃料流れの主流が噴孔付きプレートに衝突する部位よ
り燃料噴射弁の中心軸側に配設された内側噴孔と、燃料
通路内を流れる燃料流れの主流が噴孔付きプレートに衝
突する部位より燃料噴射弁の中心軸とは反対側に配設さ
れた外側噴孔とから構成されている。

【００１５】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例に基づ
き図面を参照して説明する。 〔第１実施例の構成〕図１ないし図４は本発明の第１実
施例を示したもので、図１は電磁式燃料噴射弁の全体構
成を示した図で、図２は電磁式燃料噴射弁の主要構成を
示した図である。

【００１６】本実施例の電子制御燃料噴射装置は、燃料
供給系統、吸気系統、内燃機関の稼働状態を検出するセ
ンサ、およびそれらを統合制御する電子制御装置（ＥＣ
Ｕ）等から構成されている。これらのうち、燃料供給系
統は、電動式のフューエルポンプ（図示せず）により燃
料を一定の圧力に加圧してデリバリパイプ（図示せず）
を経て電磁式燃料噴射弁１へ送り、最適なタイミングで
燃料を噴射できるようにしたシステムである。

【００１７】その電磁式燃料噴射弁１は、ガソリンエン
ジン等の内燃機関（以下エンジンと呼ぶ）のインテーク
バルブ（吸入弁）近く（インテークポート）へタイミン
グ良く噴射する噴霧燃料の微粒化を促進させる機能（オ
リフィスプレート）を備えたフューエルインジェクタで
ある。そして、電磁式燃料噴射弁１は、エンジンの気筒
数に応じた本数が燃焼用の空気を供給するインテークマ
ニホールド（吸気管）に組み付けられている。

【００１８】電磁式燃料噴射弁１は、デリバリパイプに
組み付けられるハウジングモールド２と、このハウジン
グモールド２内に配設された樹脂製のコイルボビン３の
外周に巻装された電磁コイル（ソレノイドコイル）４
と、ハウジングモールド２内に固定された略円筒状の固
定鉄心（ステータ）５と、軸方向に移動可能な可動鉄心
（アーマチュア）６と、ハウジングモールド２の先端側
に設けられたバルブボディ７と、このバルブボディ７内
に収容されたニードルバルブ８と、このニードルバルブ
８の軸方向の一端面（先端面）との間に燃料通路９を形
成するオリフィスプレート１０とから構成されている。

【００１９】ハウジングモールド２は、樹脂材料により
一体成形されている。このハウジングモールド２の内部
には、コイルボビン３と固定鉄心５と外部接続端子（タ
ーミナル）１１とが一体成形されている。そして、コイ
ルボビン３および電磁コイル４の外周には、電磁コイル
４を包囲する樹脂モールド３５が一体成形されている。

【００２０】また、ハウジングモールド２の図示上方に
は、ハウジングモールド２の外壁から突出するようにコ
ネクタ部１２が設けられている。そして、電磁コイル４
に電気的に接続される外部接続端子１１は、コネクタ部
１２および樹脂モールド３６に埋設されている。また、
外部接続端子１１は、図示しないＥＣＵにワイヤーハー
ネスを介して接続されている。

【００２１】固定鉄心５は、強磁性材料よりなり、ハウ
ジングモールド２の図示上端面より上方に突出するよう
に樹脂ハウジングモールド２内に設けられている。そし
て、固定鉄心５の内部には、軸方向の燃料通路１３が形
成されている。この固定鉄心５の内周面には、内部に軸
方向孔１４を有する略円筒形状のアジャスティングパイ
プ１５が設けられている。

【００２２】アジャスティングパイプ１５は、固定鉄心
５内を軸方向に変位させることで、コイルスプリング１
６のセット荷重（開弁圧）を設定するもので、設定後
は、固定鉄心５の内周面に固定される。そして、アジャ
スティングパイプ１５の先端面には、コイルスプリング
１６の一端が当接している。このコイルスプリング１６
の他端は、可動鉄心６に溶接固定されるニードルバルブ
８の図示上端面に当接している。

【００２３】そのコイルスプリング１６は、可動鉄心６
およびニードルバルブ８を図示下方に付勢することで、
ニードルバルブ８のシート部２２をバルブボディ７の弁
座２１に着座させる（図２参照）。そして、ＥＣＵによ
って外部接続端子１１から電磁コイル４に励磁電流が流
れると、可動鉄心６およびニードルバルブ８がコイルス
プリング１６の付勢力（スプリング力）に抗して固定鉄
心５の方向へ吸引される。

【００２４】また、固定鉄心５の軸方向の一方側には、
非磁性パイプ１７および磁性パイプ１８が配設されてい
る。非磁性パイプ１７は、非磁性材料よりなり、略円筒
状に形成されている。この非磁性パイプ１７は、固定鉄
心５の図示下端に接続されている。また、磁性パイプ１
８は、磁性材料よりなり、段付きパイプ状に形成されて
いる。この磁性パイプ１８は、非磁性パイプ１７の図示
下端に接続されている。これらの非磁性パイプ１７およ
び磁性パイプ１８の内部空間には、磁性材料よりなり円
筒状に形成される可動鉄心６が設けられている。

【００２５】そして、磁性パイプ１８の内部には、中空
円盤状のスペーサ１９を介してバルブボディ７が挿入さ
れレーザ溶接されている。そのスペーサ１９の厚さは、
固定鉄心５と可動鉄心６との間のエアギャップを所定値
に保持するように調節されている。ここで、ハウジング
モールド２、電磁コイル４、固定鉄心５、可動鉄心６、
非磁性パイプ１７および磁性パイプ１８等によって電磁
式アクチュエータが構成される。

【００２６】次に、本実施例のバルブボディ７およびニ
ードルバルブ８の構造を図１および図２に基づいて簡単
に説明する。これらのバルブボディ７およびニードルバ
ルブ８は、ＳＵＳ等の金属材料により所定の形状に形成
されている。そして、バルブボディ７の円筒面２３とニ
ードルバルブ８の摺動部２４に形成された四面取り部と
の間には、燃料が通過する隙間が形成される。そして、
バルブボディ７の弁座２１とニードルバルブ８の先端の
シート部２２とで弁部が構成されている。

【００２７】ニードルバルブ８は、本発明の弁体に相当
するもので、図示上部に接合部２５を形成している。そ
して、この接合部２５と可動鉄心６とがレーザ溶接され
ることにより、可動鉄心６とニードルバルブ８とが一体
的に連結されている。その接合部２５の外周には、燃料
通路としての面取りが設けられている。また、ニードル
バルブ８は、電磁コイル４に起磁力が発生することで可
動鉄心６が固定鉄心５に吸引されると、スペーサ１９に
フランジ部２６が当接するまでリフトする。ここで、バ
ルブボディ７およびオリフィスプレート１０によって電
磁式燃料噴射弁１の弁本体が構成され、ニードルバルブ
８によって電磁式燃料噴射弁１の弁体が構成される。

【００２８】一方、固定鉄心５内に形成される燃料通路
１３の図示上方には、フィルタ３７が装着されている。
このフィルタ３７は、燃料タンクからフューエルポンプ
等によって圧送されて、電磁式燃料噴射弁１内に流入す
る燃料中のゴミ等の異物を除去する異物除去手段であ
る。

【００２９】次に、本実施例のオリフィスプレート１０
の構造を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。こ
こで、図３はオリフィスプレート１０の通路壁面を示し
た図で、図４はオリフィスプレート１０のオリフィスを
拡大した図である。

【００３０】オリフィスプレート１０は、本発明の噴孔
付きプレートに相当するもので、バルブボディ７の図示
下端面（先端面）に形成された丸穴状の開口部２９を塞
ぐように、バルブボディ７の先端面にレーザ溶接されて
固定されている。このオリフィスプレート１０は、ＳＵ
Ｓ等の金属材料よりなり、板厚が第１の板厚ｔ１（ｍ
ｍ）と第２の板厚ｔ２（ｍｍ）との和よりなる。そし
て、オリフィスプレート１０には、噴霧燃料の方向を制
御すると共に、噴霧燃料の微粒化を促進させる複数個の
オリフィス（小孔）３０が形成されている。

【００３１】これらのオリフィス３０は、本発明の噴孔
に相当するもので、例えば放電加工または穴開加工にて
開けられ、その燃料入口から燃料出口に向かって、燃料
通路９の燃料流れ方向に対して上流側に戻る方向に所定
の傾斜角度Ａ（°）だけ傾斜するようにオリフィスプレ
ート１０に貫通形成されている。

【００３２】また、複数個のオリフィス３０は、電磁式
燃料噴射弁１の中心軸（オリフィスプレート１０の中心
点）を中心とした一重円の想像線上に４個配置されてい
る。そして、複数個のオリフィス３０は、バルブボディ
７内においてニードルバルブ８の先端面とオリフィスプ
レート１０の上流側端面との間に形成される燃料通路９
（燃料入口）側に設けられる第１噴孔３１と、この第１
噴孔３１よりも吸気管内に形成される吸気通路（燃料出
口）側に設けられる末広がり形状の第２噴孔３２とから
構成されている。

【００３３】第１噴孔３１は、所定の噴孔径（φｄ）の
丸孔形状の噴孔であり、オリフィスプレート１０の第１
の板厚（ｔ１）に対応した深さ分、貫通形成されてお
り、その燃料入口から燃料出口までの噴孔面積はＳ１
（ｍｍ² ）である。この第１噴孔３１は、電磁式燃料噴
射弁１の中心線（軸線）方向、つまりオリフィスプレー
ト１０の板厚方向に対して所定の傾斜角度（例えば０°
＜Ａ°＜９０°）だけ傾斜して形成されている。

【００３４】第２噴孔３２は、末広がり形状の噴孔であ
り、オリフィスプレート１０の第２の板厚（ｔ２）に対
応した深さ分、貫通形成されており、その燃料出口の噴
孔面積は第１噴孔３１よりも広いＳ２（ｍｍ² ）であ
る。そして、第２噴孔３２は、第１噴孔３１の中心軸に
対して、電磁式燃料噴射弁１の中心軸側の末広がり角度
がＢ１（°）、および第１噴孔３１の中心軸に対して、
電磁式燃料噴射弁１の中心軸とは反対側の末広がり角度
がＢ２（°）である。

【００３５】なお、第１噴孔３１の中心軸に対して、電
磁式燃料噴射弁１の中心軸側の第２噴孔３２の孔壁面
は、電磁式燃料噴射弁１の中心軸を曲率中心とした曲率
円部（例えば楕円形状、長円形状または円形状の半円弧
面）とされ、第１噴孔３１の中心軸に対して、電磁式燃
料噴射弁１の中心軸とは反対側の第２噴孔３２の孔壁面
は、電磁式燃料噴射弁１の中心軸側の第２噴孔３２の孔
壁面とは逆方向に向いた、電磁式燃料噴射弁１の中心軸
を曲率中心とした曲率円部（例えば楕円形状、長円形状
または円形状の半円弧面）とされている。

【００３６】したがって、本実施例のオリフィスプレー
ト１０は、オリフィス３０の上流側端（燃料入口）から
深さ（板厚）ｔ１の位置までを通常の噴孔と同一形状の
丸孔形状の第１噴孔３１とし、板厚と噴孔径との比（ｔ
１／φｄ）により噴霧の形状、噴霧燃料の微粒化を促進
させる特性を決定するものとする。また、噴射量サイズ
（燃料の流量）特性も、噴孔径（φｄ）と板厚と噴孔径
との比（ｔ１／φｄ）により決定する。

【００３７】そして、オリフィスプレート１０の深さ
（板厚）ｔ１の位置からオリフィス３０の下流側端（燃
料出口）の位置、つまり深さ（板厚）ｔ２の位置までの
領域（第２噴孔３２）は、第１噴孔３１の燃料入口から
燃料出口までの噴孔面積（Ｓ１）よりも第２噴孔３２の
燃料出口の噴孔面積（Ｓ２）を広くするために、板厚
（ｔ１）までの第１噴孔３１に滑らかに接続して開口面
積が徐々に拡がるテーパ形状（末広がり形状）とするも
のとする。このとき、第２噴孔３２の末広がり形状は、
第１噴孔３１の中心軸に対して、Ｂ１＞Ａ＞Ｂ２＞０の
関係を満足する形状としている。

【００３８】〔第１実施例の作用〕次に、本実施例の電
磁式燃料噴射弁１の作用を図１ないし図４に基づいて簡
単に説明する。

【００３９】ＥＣＵによって電磁式燃料噴射弁１の電磁
コイル４が通電されると、可動鉄心６がコイルスプリン
グ１６の付勢力に抗して固定鉄心５に吸引されて、可動
鉄心６に接合部２５がレーザ溶接されたニードルバルブ
８が、そのフランジ部２６がスペーサ１９に当接するま
でリフトする。すると、バルブボディ７の弁座２１とニ
ードルバルブ８のシート部２２よりなる弁部が開かれ
る。

【００４０】これにより、フューエルポンプにより燃料
を一定の圧力に加圧してデリバリパイプを経て電磁式燃
料噴射弁１の固定鉄心５内に形成される燃料通路１３に
フィルタ３７を通して流入した燃料は、アジャスティン
グパイプ１５内に形成される軸方向孔１４からニードル
バルブ８の接合部２５に形成された二面取り部との隙間
を通過し、更には、バルブボディ７の円筒面２３とニー
ドルバルブ８の摺動部２４に形成された四面取り部との
隙間を通過し、バルブボディ７の弁座２１とニードルバ
ルブ８のシート部２２との間から燃料通路９内に到る。

【００４１】そして、弁座２１とシート部２２との間を
通過した燃料の主流は、燃料通路９内においてオリフィ
スプレート１０の通路壁面に衝突して、オリフィスプレ
ート１０の通路壁面に沿うように、しかも電磁式燃料噴
射弁１の中心軸側に向かう流れとなる。そして、第１噴
孔３１が板厚方向に対して所定の傾斜角度（Ａ°）だけ
傾斜した所定の噴孔径（φｄ）を持つ丸状の噴孔を構成
しているので、燃料通路９から第１噴孔３１の燃料入口
に流入する燃料の主流の流れは、第１噴孔３１の燃料入
口の回りで渦を作ることなく、燃料通路９内から第１噴
孔３１の中央に向かって曲がりながら流入する。

【００４２】しかも、オリフィスプレート１０の中心で
対向する流れによりＵターンして第１噴孔３１の燃料入
口に流入する流れの強さとオリフィスプレート１０の外
周部から第１噴孔３１の燃料入口へ直接向かう流れの強
さとの差を低減することができ（等方性流れ）、第１噴
孔３１の燃料入口の中央にて均等に衝突させることがで
きる。これにより、燃料の内部エネルギーを流れ同士の
衝突により乱れという形で効率良く利用でき、極めて理
想的な微粒化を実現できる。

【００４３】そして、このように効率良く微粒化された
噴霧燃料は、第１噴孔３１の燃料出口から第２噴孔３２
の燃料入口に流入するが、第２噴孔３２が末広がり状の
噴孔を構成しているので、第２噴孔３２の燃料入口を通
過する際に噴霧燃料の微粒化の効果を低下させることな
く、第２噴孔３２の燃料出口からエンジンのインテーク
バルブ近く（インテークポート）へタイミング良く噴射
される。

【００４４】〔第１実施例の効果〕以上のように、本実
施例の電磁式燃料噴射弁１は、ある一定の微粒化促進性
能を維持する目的で、オリフィスプレート１０に設けら
れる複数個のオリフィス３０の第１噴孔３１分の板厚
（ｔ１）と第１噴孔３１の噴孔径（φｄ）との比をある
特定の範囲内に設定した場合でも、第１噴孔３１の下流
側に連なる末広がり状の第２噴孔３２分だけ余分に、つ
まり板厚（ｔ２）分だけ余分にオリフィスプレート１０
の全板厚を厚くすることができ、オリフィスプレート１
０の全板厚を必要な強度分だけ確保することができる。

【００４５】したがって、噴霧燃料の微粒化を促進させ
る効果を損なうことなく、あらゆる噴射量サイズの電磁
式燃料噴射弁１においてオリフィスプレート１０の強度
を必要な強度分以上保つことができる。これにより、オ
リフィスプレート１０の全板厚が必要以上に薄くなら
ず、逆にオリフィスプレート１０の全板厚を板厚（ｔ
２）分だけ余分に厚くすることができるので、電磁式燃
料噴射弁１の先端部に加わる燃料圧によりオリフィスプ
レート１０が大きく変形することはないので、電磁式燃
料噴射弁１の噴射量特性の変化を抑えることができる。

【００４６】また、オリフィスプレート１０のオリフィ
ス３０のうち燃料通路９（燃料入口）側に存する第１噴
孔３１の噴孔面積（Ｓ１）よりも吸気通路（燃料出口）
側に存する第２噴孔３２の噴孔面積（Ｓ２）の方を大き
くすることにより、噴霧燃料の微粒化を促進させる性能
を損なうことなく、オリフィスプレート１０の全板厚を
板厚（ｔ２）分だけ余分に厚くすることができる。

【００４７】そして、電磁式燃料噴射弁１をエンジンに
搭載した時に、オリフィスプレート１０のオリフィス３
０の第２噴孔３２の燃料出口付近に異物が付着して第２
噴孔３２の燃料出口の噴孔径が狭められても、噴射量特
性に関係する第１噴孔３１の噴孔径の変化には何ら影響
を与えないので、電磁式燃料噴射弁１の噴射量特性の変
化を抑えることができる。

【００４８】〔第２実施例〕図５は本発明の第２実施例
を示したもので、オリフィスプレートのオリフィスを拡
大した図である。

【００４９】本実施例の電磁式燃料噴射弁１のオリフィ
スプレート１０に形成される複数個のオリフィス３０の
うちの第１噴孔３１は、所定の噴孔径（φｄ）の丸孔形
状の噴孔であり、その燃料出口の噴孔面積はＳ１であ
る。この第１噴孔３１は、オリフィスプレート１０の第
１の板厚（ｔ１）の部分に、オリフィスプレート１０の
板厚方向に対して所定の傾斜角度（Ａ°）だけ傾斜して
形成されている。

【００５０】一方、オリフィス３０のうちの第２噴孔３
２は、オリフィスプレート１０の第２の板厚（ｔ２）の
部分に末広がり形状に形成されている。そして、第２噴
孔３２は、第２の板厚（ｔ２）分だけ形成されており、
その燃料出口の噴孔面積は第１噴孔３１よりも広いＳ２
である。

【００５１】そして、第２噴孔３２は、第１噴孔３１の
中心軸に対して、電磁式燃料噴射弁１の中心軸側の末広
がり角度がＢ１°、および第１噴孔３１の中心軸に対し
て、電磁式燃料噴射弁１の中心軸とは反対側の末広がり
角度がＢ２°である。すなわち、第２噴孔３２の末広が
り形状は、第１噴孔３１の中心軸に対して、Ａ＞Ｂ１＝
Ｂ２＞０である。

【００５２】〔第３実施例〕図６は本発明の第３実施例
を示したもので、オリフィスプレートのオリフィスを拡
大した図である。

【００５３】本実施例の電磁式燃料噴射弁１のオリフィ
スプレート１０に形成される複数個のオリフィス３０の
うちの第１噴孔３１の燃料入口は、所定の噴孔径（φ
ｄ）で、第１噴孔３１は、末広がり形状の噴孔であり、
その燃料出口の噴孔面積はＳ１である。この第１噴孔３
１は、オリフィスプレート１０の第１の板厚（ｔ１）の
部分に、オリフィスプレート１０の板厚方向に対して所
定の傾斜角度（Ａ°）だけ傾斜して形成されている。ま
た、第１噴孔３１の末広がり角度は、Ｃ（°）である。

【００５４】一方、オリフィス３０のうちの第２噴孔３
２は、オリフィスプレート１０の第２の板厚（ｔ２）の
部分に末広がり形状に形成されている。そして、第２噴
孔３２は、第２の板厚（ｔ２）分だけ形成されており、
その燃料出口の噴孔面積は第１噴孔３１よりも広いＳ２
である。

【００５５】そして、第２噴孔３２は、第１噴孔３１の
中心軸に対して、電磁式燃料噴射弁１の中心軸側の末広
がり角度がＢ１°、および第１噴孔３１の中心軸に対し
て、電磁式燃料噴射弁１の中心軸とは反対側の拡がり角
度がＢ２°である。すなわち、第２噴孔３２の末広がり
形状は、第１噴孔３１の中心軸に対して、Ｂ１＞Ａ＞Ｂ
２＞Ｃ／２またはＡ＞Ｂ１＝Ｂ２＞Ｃ／２である。

【００５６】〔第４実施例〕図７および図８は本発明の
第４実施例を示したもので、図７は電磁式燃料噴射弁の
主要構成を示した図で、図８はオリフィスプレートの通
路壁面を示した図である。

【００５７】本実施例では、オリフィスプレート１０に
４個のオリフィス３０を持つ第１実施例に対して、オリ
フィス３０の噴孔数を２倍に増やしている。すなわち、
複数個のオリフィス３０は、電磁式燃料噴射弁１の中心
軸（オリフィスプレート１０の中心点）を中心とした二
重円の想像線上に１２個配置した例を示している。な
お、複数個のオリフィス３０の配置は、噴霧燃料の微粒
化を促進させる効果を低下させない範囲内で自由に配置
できる。

【００５８】〔第５実施例〕図９は本発明の第５実施例
を示したもので、電磁式燃料噴射弁の主要構成を示した
図である。

【００５９】本実施例のオリフィスプレート１０には、
燃料通路９内を流れる燃料流れの主流がオリフィスプレ
ート１０に衝突する部位より電磁式燃料噴射弁１の中心
軸側に配設された複数個の内側噴孔（オリフィス）４０
と、燃料通路９内を流れる燃料流れの主流がオリフィス
プレート１０に衝突する部位より電磁式燃料噴射弁１の
中心軸とは反対側、つまり燃料通路９内を流れる主流の
向きが逆向きになる位置に配設された複数個の外側噴孔
（オリフィス）５０とが形成されている。

【００６０】そして、複数個の内側噴孔４０および複数
個の外側噴孔５０は、第１実施例と同様な構造の第１、
第２噴孔４１、４２、５１、５２を有している。ここ
で、５３はバルブボディ７の先端面とオリフィスプレー
ト１０の通路壁面との間に挟み込まれた円環板状のプレ
ートで、レーザ溶接によりバルブボディ７の先端面とオ
リフィスプレート１０の通路壁面に接合されている。

【００６１】〔変形例〕本実施例では、電磁式燃料噴射
弁（フューエルインジェクタ）１等の内燃機関用燃料噴
射弁をガソリンエンジンのインテークマニホールドに取
り付けた例を説明したが、内燃機関用燃料噴射弁をエン
ジンの気筒に取り付けても良く、また、燃料噴射弁を湯
沸器、石油ストーブ等の燃焼装置に取り付けても良い。

【００６２】本実施例では、ニードルバルブ８等の弁体
を電磁式アクチュエータにより軸方向に往復変移させる
電磁式燃料噴射弁１に適用した例を説明したが、弁体を
機械的に軸方向に往復変移させる燃料噴射弁に適用して
も良い。例えばバルブボディ内に燃料が供給されて所定
の油圧力に達すると、弁体が開弁する燃料噴射ノズルに
本発明を適用しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】電磁式燃料噴射弁の全体構成を示した断面図で
ある（第１実施例）。

【図２】電磁式燃料噴射弁の主要構成を示した断面図で
ある（第１実施例）。

【図３】オリフィスプレートの通路壁面を示した平面図
である（第１実施例）。

【図４】オリフィスプレートのオリフィスを拡大した断
面図である（第１実施例）。

【図５】オリフィスプレートのオリフィスを拡大した断
面図である（第２実施例）。

【図６】オリフィスプレートのオリフィスを拡大した断
面図である（第３実施例）。

【図７】電磁式燃料噴射弁の主要構成を示した断面図で
ある（第４実施例）。

【図８】オリフィスプレートの通路壁面を示した平面図
である（第４実施例）。

【図９】電磁式燃料噴射弁の主要構成を示した断面図で
ある（第５実施例）。

【図１０】電磁式燃料噴射弁の主要構成を示した断面図
である（従来の技術）。

【図１１】オリフィスプレートのオリフィスを拡大した
断面図である（従来の技術）。

【符号の説明】

１ 電磁式燃料噴射弁 ７ バルブボディ ８ ニードルバルブ（弁体） ９ 燃料通路 １０ オリフィスプレート（噴孔付きプレート） ２１ 弁座 ２９ バルブボディの開口部 ３０ オリフィス（噴孔） ３１ 第１噴孔 ３２ 第２噴孔 ４０ 内側噴孔 ４１ 第１噴孔 ４２ 第２噴孔 ５０ 外側噴孔 ５１ 第１噴孔 ５２ 第２噴孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 文明 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 Ｆターム(参考） 3G066 AA01 AB02 BA03 BA46 CC24 CD30

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】先端に開口部を有し、且つこの開口部より
   も上流側に弁座を有する筒状のバルブボディと、 このバルブボディ内に摺動自在に収容されて、前記弁座
   と当接または離間することで燃料噴射を断続する弁体
   と、 前記バルブボディの開口部を閉塞するように前記バルブ
   ボディの先端面に配設されて、燃料を噴射する噴孔を有
   する噴孔付きプレートとを備えた燃料噴射弁において、 前記噴孔は、その燃料入口から燃料出口に向かって、板
   厚方向に対して傾斜するように前記噴孔付きプレートに
   貫通形成されており、 前記噴孔の燃料入口から燃料出口までの間には、形状の
   異なる燃料入口側に設けた第１噴孔および燃料出口側に
   設けた第２噴孔が設けられ、 前記第１噴孔の噴孔面積よりも前記第２噴孔の噴孔面積
   の方を大きく形成したことを特徴とする燃料噴射弁。
2. 【請求項２】請求項１に記載の燃料噴射弁において、 前記第１噴孔は、丸孔形状の噴孔であり、前記第２噴孔
   は、末広がり形状の噴孔であり、 前記第１噴孔の中心軸に対して、前記燃料噴射弁の中心
   軸側の前記第２噴孔の末広がり角度をＢ１、 前記第１噴孔の中心軸に対して、前記燃料噴射弁の中心
   軸とは反対側の前記第２噴孔の末広がり角度をＢ２とし
   たとき、 前記第２噴孔の末広がり形状は、前記第１噴孔の中心軸
   に対して、Ｂ１≧Ｂ２＞０の関係を満足することを特徴
   とする燃料噴射弁。
3. 【請求項３】請求項１に記載の燃料噴射弁において、 前記第１噴孔は、末広がり形状の噴孔であり、前記第２
   噴孔は、末広がり形状の噴孔であり、 前記第１噴孔の中心軸に対して、前記燃料噴射弁の中心
   軸側の前記第２噴孔の末広がり角度をＢ１、 前記第１噴孔の中心軸に対して、前記燃料噴射弁の中心
   軸とは反対側の前記第２噴孔の末広がり角度をＢ２、 前記第１噴孔の末広がり角度をＣとしたとき、 前記第２噴孔の末広がり形状は、Ｂ１≧Ｂ２＞Ｃ／２の
   関係を満足することを特徴とする燃料噴射弁。
4. 【請求項４】請求項１に記載の燃料噴射弁において、 前記噴孔付きプレートの上流側端面と前記弁体の先端面
   との間には、燃料噴射時に燃料の主流が流れる燃料通路
   が形成され、 前記噴孔は、前記燃料通路内を流れる燃料流れの主流が
   前記噴孔付きプレートに衝突する部位より前記燃料噴射
   弁の中心軸側に配設された内側噴孔と、前記燃料通路内
   を流れる燃料流れの主流が前記噴孔付きプレートに衝突
   する部位より前記燃料噴射弁の中心軸とは反対側に配設
   された外側噴孔とから構成されることを特徴とする燃料
   噴射弁。