JP2003161230A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低噴射領域で、噴孔８、９内で旋回流を形成
して広噴霧角の燃料噴霧を実現することのできる燃料噴
射ノズルを提供する。 【解決手段】 ノズルボデー２のシート面１０側で開口
する各噴孔入口部３１、３２を燃料の流れ方向に対して
概略直交するように、隣接する２つの噴孔８、９を近接
して配置し、ノズルボデー２の外周側で開口する各噴孔
出口部３３、３４は所定の間隔を隔てて離間するよう
に、隣接する２つの噴孔８、９を同一噴孔径で形成する
ことで、ノズルニードル１の低リフト時（低噴射領域）
において近接した２つの噴孔８、９の各噴孔入口部３
１、３２で偏った流れが形成され、各噴孔８、９内で旋
回流が形成される。これにより、低噴射領域において
は、低貫徹力で広噴霧角の燃料噴霧をエンジンの各気筒
の燃焼室内に噴射することができるので、空気との混合
が促進されて燃焼が改善し、エンジン排出ガスが浄化さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の各気筒
の燃焼室内に燃料を噴霧する内燃機関用燃料噴射弁に関
するもので、例えば直接噴射式ディーゼルエンジン等の
内燃機関の各気筒の燃焼室内に、高圧供給ポンプにより
加圧された高圧燃料を噴射供給する内燃機関用燃料噴射
ノズルに係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば直接噴射式ディーゼル
エンジン等の内燃機関用燃料噴射ノズルから噴射される
燃料噴霧の形状および燃料噴射量は、内燃機関の運転状
態および噴射初期・噴射後期で最適な状態がある。それ
を実現する方法として、例えば特開平５−９９０９９号
公報に記載の内燃機関用燃料噴射ノズル（第１従来例）
と実開平２−１２０６７号公報に記載の内燃機関用燃料
噴射ノズル（第２従来例）がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前者（第１従来例）の
内燃機関用燃料噴射ノズルは、図９（ａ）に示したよう
に、ノズルボデーのシート面の弁座よりも上流側に突起
部１０１を設けて噴孔１０２への燃料流れを偏向させ
て、ノズルニードルの低リフト域（低負荷域・低噴射領
域）で、噴孔１０２内で旋回流を形成し、広噴霧角の燃
料噴霧を実現させたものである。具体的には、図９
（ｂ）に示したように、噴孔１０２に対して突起部１０
１の有り側と無し側とがあり、突起部１０１の無し側
（図示左側）は燃料の流速が早いが、突起部１０１の有
り側（図示右側）は燃料の流速が遅い。したがって、噴
孔１０２の中心に対して図示左右で燃料の流速に大小が
生じて流速大側の影響で、図９（ｂ）に示したように、
噴孔１０２内において図示左回転方向（反時計回り）に
旋回流が生じる。

【０００４】ところが、前者（第１従来例）の内燃機関
用燃料噴射ノズルは、次のような問題がある。ノズルボ
デーのシート面は、燃料のシール性確保のために形状精
度・面粗さ等高精度の加工技術が必要であり、そのよう
なシート面に突起部を形成するには更に高精度の加工技
術が必要となり、コストアップとなる。また、突起部を
ノズルニードル側に形成することも考えられるが、噴孔
と突起部の位置関係が重要であるために、ノズルニード
ルの回転を防止する機構が必要となり、同様にコストア
ップとなる可能性がある。

【０００５】また、後者（第２従来例）の内燃機関用燃
料噴射ノズルは、シート面下流のサック部に微小間隔で
設けた微小噴孔で燃料の微粒化の促進を実現したもので
あるが、次のような問題がある。シート面上ではなくサ
ック部内に噴孔を形成するために、噴孔内への偏った流
れを形成することができない。これにより、噴孔内で旋
回流が形成されず、前者（第１従来例）のような広噴霧
角の燃料噴霧を実現することができなかった。

【０００６】

【発明の目的】本発明の目的は、上記問題点に鑑み、低
噴射領域では噴孔内で旋回流を形成することで広噴霧角
の燃料噴霧を実現してエンジン排出ガスを浄化すること
のできる燃料噴射弁を低コストで提供することにある。

【０００７】

【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、複数の噴孔のうちで隣接する２つの噴孔の、ノ
ズルボデーのシート面側で開口する各噴孔入口部を、軸
方向に直交する方向に対して概略同一平面内において近
接して配置することにより、各噴孔入口部で偏った流れ
が形成され、噴孔内で旋回流を形成できる。

【０００８】請求項２に記載の発明によれば、複数の噴
孔のうちで隣接する２つの噴孔の、ノズルボデーの外周
側で開口する各噴孔出口部を、隣接する２つの噴孔から
噴射された燃料噴霧が重ならない範囲まで離間させた位
置に配置することにより、各噴孔入口部で偏った流れが
形成され、噴孔内で旋回流となり、各噴孔出口部から広
噴霧角の燃料噴霧を噴射することができるので、空気と
の混合が促進されて、燃焼が改善されるため、エンジン
排出ガスを浄化できる。

【０００９】請求項３に記載の発明によれば、ノズルボ
デーの軸方向孔には、ノズルニードルを摺動自在に保持
するための摺動孔が設けられている。そして、軸方向孔
と摺動孔との間には、摺動孔よりも孔径が拡げられた油
溜まりが設けられている。そして、ノズルニードルは、
ノズルボデーの軸方向孔との間に所定のクリアランスを
保って往復移動自在に収容されている。そして、そのク
リアランスは、油溜まりからシート面へ延びる燃料通路
を形成している。

【００１０】請求項４に記載の発明によれば、高圧供給
ポンプからの燃料の圧送によって燃料通路内の燃料圧力
が、第１付勢手段の付勢力に打ち勝つ圧力に達すると、
ノズルニードルがノズルボデーのシート面より離脱して
１段目リフトまでリフトする。このような低噴射領域で
は、各噴孔入口部が近接して配置されているので、各噴
孔入口部に偏った流れが生じ、噴孔内で旋回流が形成さ
れるために、低貫徹力で広噴霧角の燃料噴霧を噴射する
ことができる。更に燃料通路内の燃料圧力が、第１付勢
手段の付勢力と第２付勢手段の付勢力との和よりも大き
くなると、ノズルニードルがフルリフトまでリフトす
る。このような高噴射領域では、各噴孔入口部が近接し
て配置されていても、偏った流れが生じることなく、噴
孔内で整流化されて、高貫徹力の燃料噴霧を噴射するこ
とができるため、内燃機関の気筒内に渡って燃料噴霧を
分散させることができ、燃焼が改善され、エンジン排出
ガスを浄化できる。

【００１１】請求項５に記載の発明によれば、隣接する
２つの噴孔の噴孔径を同一径（Ｄ）としたとき、近接し
て配置される各噴孔入口部間の距離（Ｌ）は、Ｌ＜Ｄ×
（π−１）の関係を満足することを特徴としている。ま
た、請求項６に記載の発明によれば、隣接する２つの噴
孔の噴孔径を互いに異なる径（Ｄ１、Ｄ２）としたと
き、近接して配置される各噴孔入口部間の距離（Ｌ）
は、Ｌ＜｛（Ｄ１＋Ｄ２）／２｝×（π−１）の関係を
満足することを特徴としている。

【００１２】

【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７は本発明の第１実
施例を示したもので、図１は内燃機関用燃料噴射ノズル
の全体構造を示した図である。

【００１３】本実施例の内燃機関用燃料噴射ノズル（以
下燃料噴射ノズルと略す）は、図示しないディーゼルエ
ンジン等の内燃機関（以下エンジンと言う）の各気筒毎
に搭載されて、図示しない高圧供給ポンプによって高圧
に加圧された高圧燃料を、直接燃焼室内に霧状に噴射供
給する直接噴射タイプの燃料噴射弁である。

【００１４】この燃料噴射ノズルは、ノズルニードル１
を収容するノズルボデー２と、図示しない第１、第２付
勢手段としての第１、第２スプリングを収容するノズル
ホルダー（図示せず）と、ノズルボデー２の密着面とノ
ズルホルダーの密着面との間に配置されたチップパッキ
ン（図示せず）と、このチップパッキンを介してノズル
ボデー２の密着面とノズルホルダーの密着面とを所定の
締結軸力によって締め付け固定するためのリテーニング
ナット（図示せず）とから構成されている。

【００１５】なお、ノズルボデー２には、密着面から油
溜まり４へ延びる燃料送出路（以下燃料孔と言う）３が
設けられている。また、ノズルホルダーには、継手部か
ら密着面へ延びる燃料供給路（図示せず）が設けられて
いる。また、チップパッキンには、ノズルボデー２の燃
料孔３とノズルホルダーの燃料供給路とを連通する燃料
中継路（図示せず）が設けられている。また、チップパ
ッキンの端面には、ノズルニードル１の最大リフト量を
規制する規制面が設けられている。そして、本実施例で
は、図示しない電磁式アクチュエータ（ノズルニードル
１を開弁方向に駆動するニードル駆動手段）としての電
磁弁によってノズルニードル１の背後（例えばノズルホ
ルダーの後端部）に形成される制御室（図示せず）内の
油圧力を制御することにより、ノズルニードル１が軸方
向に往復移動するように構成されている。

【００１６】ノズルニードル１は、略丸棒形状に形成さ
れて、ノズルホルダー内に収容された第１、第２スプリ
ングの付勢力によって複数の噴孔（後述する）８、９を
閉じる方向に常に付勢されており、先端部がノズルボデ
ー２のシート面１０の弁座に着座、離脱して、複数の噴
孔（噴射孔）８、９を閉塞、開放するものである。この
ノズルニードル１は、単純な円柱面形状の軸方向部１１
とこの軸方向部１１よりも外径が小さい単純な円柱面形
状の軸方向部１２との間に径小部１３を有している。

【００１７】なお、軸方向部１１は、ノズルボデー２の
軸方向孔６の図示上部側に設けられる摺動孔７内におい
て摺動自在に保持されている。また、軸方向部１１の図
示上端面より軸方向に突出した凸状部１７の周りには、
ノズルニードル１が最もリフトした際にチップパッキン
の規制面に当接する円環状の肩部１８が形成されてい
る。そして、ノズルニードル１は、軸方向部１２とノズ
ルボデー２の軸方向孔６との間に所定のクリアランスを
保って往復移動自在に収容されている。そのクリアラン
スは、油溜まり４からシート面１０へ延びる燃料通路５
を形成している。ノズルボデー２の軸方向孔６には、ノ
ズルニードル１を摺動自在に保持するための摺動孔７が
設けられている。

【００１８】ノズルニードル１の燃料の流れ方向の下流
側（図１および図２において図示下端側）の先端部に
は、概略２段の円錐形状面が設けられており、それらの
円錐形状面間に設けられる円環状の稜線（エッジ）に
は、ノズルボデー２の先端部に形成されたシート面１０
の弁座に液密的に接触（着座）して燃料通路５と燃料通
路１４との連通状態を遮断するためのシート部１５が形
成されている。なお、ノズルニードル１のシート部１５
よりも先端側には、図２に示したように、先端円錐面１
６が形成されている。また、ノズルニードル１の開弁方
向の移動（リフト）によって、シート部１５をノズルボ
デー２のシート面１０の弁座から離脱（リフト）させた
場合には、燃料通路５と燃料通路１４とは連通状態（開
放状態）となり、燃料通路５側から供給される燃料を複
数の噴孔８、９側の燃料通路１４へと通過させる。

【００１９】ノズルボデー２は、先端部に燃料を噴射す
るための噴孔８、９を複数個備えている。そして、ノズ
ルボデー２の中央部には、密着面より複数の噴孔８、９
側へと延びる軸方向孔６が設けられ、その軸方向孔６の
図示上端側には、軸方向孔６よりも孔径が窄められて、
ノズルニードル１を摺動自在に保持するための摺動孔７
が設けられ、軸方向孔６と摺動孔７との間には、軸方向
孔６および摺動孔７よりも孔径が拡げられた油溜まり４
が設けられている。

【００２０】そのノズルボデー２は、図示上端側から図
示下端側に向かって、円筒壁部２１、この円筒壁部２１
よりも外径の小さい円筒壁部２２、およびこの円筒壁部
２２よりも外径が小さく、略逆円錐形状のテーパー壁部
２３が順に設けられている。なお、円筒壁部２１内に
は、チップパッキンを介してノズルホルダーの密着面に
液密的に当接する密着面（ノズルボデー２の密着面）か
ら油溜まり４へ斜めに延びる燃料孔３が設けられてい
る。また、円筒壁部２２内には、摺動孔７よりも孔径が
拡げられた軸方向孔６が形成され、その軸方向孔６とノ
ズルニードル１の軸方向部１２との間には、油溜まり４
から複数の噴孔８、９側へ軸方向に真っ直ぐ延びる燃料
通路５が形成されている。

【００２１】そして、ノズルボデー２のテーパー壁部２
３の内周面には、燃料噴射終了時にノズルニードル１の
シート部１５が着座する弁座を有する逆円錐面形状のシ
ート面１０が形成されている。そして、複数の噴孔８、
９は、テーパー壁部２３のシート面１０の弁座よりも燃
料の流れ方向の下流側からテーパー壁部２３の外周まで
を斜めに貫通する燃料噴射孔である。それらの噴孔８、
９は、それぞれ同一の噴孔径で、且つ概略円周方向にド
リル等の工具によってノズルボデー２のテーパー壁部２
３を貫通するように穿設されている。そして、隣接する
２つの噴孔８、９のうちの一方の噴孔８の、シート面１
０で開口する噴孔入口部３１と他方の噴孔９の、シート
面１０で開口する噴孔入口部３２とは、図２および図３
に示したように、燃料の流れ方向に対して概略直交する
ように、すなわち、ノズルニードル１の中心軸に直交す
るように概略同一平面上で近接して配置され、且つノズ
ルボデー２のテーパー壁部２３のシート面１０で開口し
ている。

【００２２】ここで、各噴孔入口部３１、３２を、燃料
の流れ方向に対して概略直交するように概略同一平面上
で近接して配置する理由は、図４に示したように、ノズ
ルニードル１の低リフト域（低負荷域・低噴射領域）
で、各噴孔８、９の噴孔入口部３１、３２の中心に対し
て図示左右に燃料の流速差（流量差）を持たせること
で、各噴孔８、９内で旋回流を形成するためである。な
お、図５（ａ）に示したように、燃料の流れ方向に対し
て斜めに各噴孔８、９の噴孔入口部３１、３２を近接し
て配置した場合には、各噴孔８、９の噴孔入口部３１、
３２の中心に対して図示左右の燃料の流速（流量）差が
小さく、各噴孔８、９内で燃料が旋回し難くなる。ま
た、図５（ｂ）に示したように、燃料の流れ方向に対し
て同一方向（直線方向）に各噴孔８、９の噴孔入口部３
１、３２を近接して配置した場合には、各噴孔８、９の
噴孔入口部３１、３２の中心に対して図示左右の流速
（流量）差がなく、各噴孔８、９内で燃料が旋回しな
い。

【００２３】しかるに、各噴孔入口部３１、３２が近接
して配置される隣接する２つの噴孔８、９の、ノズルボ
デー２のテーパー壁部２３の外周側で開口する噴孔出口
部３３、３４同士は、隣接する２つの噴孔８、９から噴
射された燃料噴霧が重ならない範囲まで離間させた位置
に配置されており、多くの場合は、概略円周方向に等間
隔に配置されている。したがって、各噴孔８、９の中心
軸とノズルボデー２の中心軸とは交差せず、各噴孔８、
９の中心軸は、ノズルニードル１の中心軸およびノズル
ボデー２の中心軸に対して所定の傾斜角度だけ傾斜して
いる。

【００２４】すなわち、各噴孔８、９の中心軸は、図２
に示したように、ノズルニードル１の中心軸およびノズ
ルボデー２の中心軸に対して直交する垂直線より所定の
傾斜角度だけ図示下方に傾斜するように穿設されてい
る。また、各噴孔８、９の中心軸は、図３に示したよう
に、ノズルニードル１の中心軸より放射状に形成されて
いるのではなく、ノズルニードル１の中心軸から外径側
に所定距離だけ偏心した位置（Ｆ）から、ノズルニード
ル１の径方向に延びる放射線（Ｇ）を中心にして所定の
傾斜角度（θ）を持って均等にしかも噴孔出口部３３、
３４同士が離れるように穿設されている。

【００２５】ここで、近接した噴孔径が同一の２つの噴
孔８、９の各噴孔入口部３１、３２の中心間距離（ｌ）
は、図６（ａ）、（ｂ）に示したように、燃料通路５か
ら噴孔８、９内に安定して燃料が流れ込むようにするた
めに、噴孔全周長（πＤ）が必要である。このため、各
噴孔入口部３１、３２の中心間距離（ｌ）は、ｌ≦（π
Ｄ／２）＋（πＤ／２）＝πＤとなる。また、近接した
噴孔径が同一の２つの噴孔８、９の各噴孔入口部３１、
３２間の距離（Ｌ）は、Ｌ≦ｌ−（Ｄ／２）×２＝πＤ
−Ｄ＝Ｄ×（π−１）となる。したがって、近接した２
つの噴孔８、９間で燃料の流れを奪い合う必要があるた
め、近接した噴孔径が同一の２つの噴孔８、９の各噴孔
入口部３１、３２間の距離（Ｌ）は、Ｌ＜Ｄ×（π−
１）の関係を満足するように設定することが望ましい。
但し、各噴孔８、９は同一の噴孔径（例えばφ０．１〜
φ０．３）であるために、各噴孔８、９の噴孔径をＤと
した場合である。

【００２６】［第１実施例の作用］次に、本実施例の燃
料噴射ノズルの作用を図１ないし図７に基づいて簡単に
説明する。

【００２７】高圧供給ポンプから所定量の燃料が所定の
時期に圧送され、この高圧燃料がいずれも図示しない噴
射管、燃料噴射装置を経由して燃料孔３に供給される。
この高圧燃料は、燃料孔３、油溜まり４を経由して、ノ
ズルニードル１の軸方向部１２とノズルボデー２の軸方
向孔６との間に形成される燃料通路５内に蓄えられる。
その燃料通路５内の燃料圧力が増大して、ノズルホルダ
ー内に収容された第１スプリングの付勢力に打ち勝つ圧
力に達すると、ノズルニードル１はノズルボデー２のシ
ート面１０の弁座から離脱（リフト）して１段目リフト
（ＨＤ１）まで軸方向の図示上方側へリフトする。この
ノズルニードル１の開弁方向の移動（リフト）によっ
て、ノズルニードル１のシート部１５がノズルボデー２
のシート面１０の弁座から離脱（リフト）するため、燃
料通路５と燃料通路１４とは連通状態（開放状態）とな
り、燃料孔３、油溜まり４および燃料通路５から供給さ
れる燃料が複数の噴孔８、９側の燃料通路１４へと流れ
込む。

【００２８】この軸方向の図示上方側への１段目リフト
（ＨＤ１）では、各噴孔８、９の噴孔入口部３１、３２
とノズルニードル１の先端円錐面１６との隙間が狭く
（約３０〜１００μｍ）、且つ噴孔入口部３１、３２が
近接しているために、噴孔入口部３１、３２が近接して
いる所（Ｂ）の燃料を各噴孔８、９が奪い合い流量が少
なく、流速が遅い。逆に、各噴孔８、９の噴孔入口部３
１、３２が近接していない側（Ｃ）は奪い合う噴孔８、
９がないために流量が多く、流速が速い。この流量差
（流速差）によって、噴孔入口部３１、３２で偏った流
れが形成され、各噴孔８、９内での旋回流（Ｅ）となる
（図３、図４および図７参照）。したがって、ノズルニ
ードル１が１段目リフト（ＨＤ１）までリフトして、各
噴孔８、９の噴孔入口部３１、３２とノズルニードル１
の先端円錐面１６との隙間が狭い低噴射領域では、低貫
徹力で広噴霧角の燃料噴霧をエンジンの各気筒の燃焼室
内に噴射することができるため、空気との混合が促進さ
れて燃焼が改善する。

【００２９】更に、ノズルニードル１の軸方向部１２と
ノズルボデー２の軸方向孔６との間に形成される燃料通
路５内の燃料圧力が増加すると、ノズルホルダー内に収
容された第１スプリングと第２スプリングとの付勢力の
和よりも大きくなり、ノズルニードル１がフルリフト
（ＨＤ２）までリフトする。例えばノズルニードル１の
肩部１８がチップパッキン等の規制部材に到達するまで
リフトする。このフルリフトでは、噴孔入口部３１、３
２とノズルニードル１の先端円錐面１６との隙間が広い
（約２５０〜４００μｍ）ために、噴孔入口部３１、３
２近傍の燃料の流速が低下（圧力は高い）する。

【００３０】それによって、隣接する２つの噴孔８、９
の各噴孔入口部３１、３２が近接していても、偏った燃
料流れが生じることはなく、各噴孔８、９内で整流化さ
れる。したがって、ノズルニードル１がフルリフト（Ｈ
Ｄ２）までリフトして、各噴孔入口部３１、３２とノズ
ルニードル１の先端円錐面１６との隙間が広い高噴射領
域では、高貫徹力の燃料噴霧を噴射することができるた
め、エンジンの各気筒の燃焼室内に渡って燃料噴霧を分
散させることができ、燃焼を改善できる。そして、高圧
供給ポンプからの燃料圧送が終わりに近づくと、燃料通
路５内の燃料圧力が低下するため、第１スプリングおよ
び第２スプリングの付勢力により、ノズルニードル１が
シート面１０方向に付勢され、シート部１５がシート面
１０の弁座に着座すると燃料噴射は終了する。

【００３１】［第１実施例の効果］以上のように、本実
施例の燃料噴射ノズルにおいては、ノズルボデー２のテ
ーパー壁部２３のシート面１０側で開口する各噴孔入口
部３１、３２を燃料の流れ方向に対して概略直交するよ
うに、隣接する２つの噴孔８、９を近接して配置し、ノ
ズルボデー２のテーパー壁部２３の外周側で開口する各
噴孔出口部３３、３４は所定の間隔を隔てて離間するよ
うに、隣接する２つの噴孔８、９を同一噴孔径で形成し
ている。

【００３２】それによって、ノズルニードル１の低リフ
ト域（低負荷域・低噴射領域）では近接した噴孔８、９
の各噴孔入口部３１、３２の中心の図示左右で各噴孔入
口部３１、３２内に流れ込む燃料の流速（流量）差を生
じさせることで、図７に示したように、各複数の噴孔
８、９内で旋回流が形成されるために、各噴孔出口部３
３、３４から低貫徹力・広噴霧角の燃料噴霧を実現で
き、且つノズルニードル１の高リフト域（高噴射領域）
では高貫徹力の燃料噴霧を実現できる。これにより、エ
ンジンの各気筒の燃焼室内での燃焼状態を改善できるの
で、エンジン排出ガスを浄化することができる。

【００３３】ここで、ノズルボデー２のテーパー壁部２
３のシート面１０は、燃料のシール性確保のために形状
精度・面粗さ等高精度の加工技術が必要であり、そのよ
うなシート面１０に突起部（１０１）を形成するには更
に高精度の加工技術が必要となり、コストアップとなっ
ていたが、本実施例の燃料噴射ノズルでは、上記のよう
な突起部（１０１）を設けることなく、ノズルニードル
１の低リフト域（低負荷域・低噴射領域）で、複数の噴
孔８、９内で旋回流を形成することができるので、コス
トダウンとなる。

【００３４】［第２実施例］図８は本発明の第２実施例
を示したもので、図８は燃料噴射ノズルの主要構造を示
した図である。

【００３５】本実施例の燃料噴射ノズルは、隣接する２
つの噴孔８、９の噴孔径を異なるものとしている。ここ
で、近接した噴孔径が異なる２つの噴孔８、９の各噴孔
入口部３１、３２間の距離（Ｌ）は、Ｌ＜｛（Ｄ１＋Ｄ
２）／２｝×（π−１）の関係を満足するように設定さ
れる。但し、噴孔８の噴孔径をＤ１、噴孔９の噴孔径を
Ｄ２とする。本実施例においても、第１実施例と同様な
作用効果を達成することができる。

【００３６】［変形例］本実施例では、本発明の燃料噴
射弁を、列型燃料噴射ポンプや分配型燃料噴射ポンプ等
の高圧供給ポンプから油溜まり４および燃料通路５内に
直接圧送され、燃料通路５内の燃料圧力が第１、第２ス
プリング等の第１、第２付勢手段の付勢力よりも大きく
なるとノズルニードル１が開弁して、エンジンの各気筒
の燃焼室内に燃料噴射する燃料噴射装置に使用される燃
料噴射ノズルに適用した例を説明したが、本発明の燃料
噴射弁を、高圧供給ポンプから圧送された高圧燃料をコ
モンレール（蓄圧配管）内に蓄圧し、このコモンレール
内に蓄圧した高圧燃料を、エンジンの各気筒の燃焼室内
に噴射供給する蓄圧式燃料噴射装置（コモンレール式燃
料噴射システム）に使用されるインジェクタ（電磁式燃
料噴射弁）の燃料噴射ノズルに適用しても良い。

【００３７】本実施例では、本発明の燃料噴射弁を、直
接噴射式ディーゼルエンジンのシリンダヘッドに取り付
けて燃料を燃焼室内に直接噴射する直接噴射タイプの燃
料噴射ノズルに適用した例を説明したが、本発明の燃料
噴射弁を、副燃焼室式ディーゼルエンジンのシリンダヘ
ッドに取り付けて燃料を副燃焼室内に噴射するタイプの
燃料噴射ノズルに適用しても良い。

【００３８】本実施例では、各噴孔入口部３１、３２が
近接して配置される複数の噴孔８、９の開口形状を円形
状としたが、各噴孔入口部３１、３２が近接して配置さ
れる複数の噴孔８、９の開口形状を多角形状、長円形
状、楕円形状としても良い。また、本実施例では、ノズ
ルニードル１のシート部１５よりも先端側を単純な円錐
面形状（先端円錐面１６）としたが、複数段の円錐面形
状としても良い。また、ノズルボデー２のシート面１０
を単純な円錐面形状としたが、ノズルニードル１のシー
ト部（稜線、エッジ部）１５がシート面１０側のエッジ
部に接触しなければ、複数段の円錐面形状としても良
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】燃料噴射ノズルの全体構造を示した断面図であ
る（第１実施例）。

【図２】燃料噴射ノズルの主要構造を示した断面図であ
る（第１実施例）。

【図３】図２のＡ−Ａ断面図である（第１実施例）。

【図４】隣接する２つの噴孔間の燃料の流速差が大きい
例を示した説明図である（第１実施例）。

【図５】（ａ）は隣接する２つの噴孔間の燃料の流速差
が小さい例を示した説明図で、（ｂ）は燃料の流速差が
無い例を示した説明図である（比較例）。

【図６】（ａ）、（ｂ）は噴孔全周長（πＤ）、各噴孔
入口部間の距離（Ｌ）、各噴孔入口部の中心間距離
（ｌ）を示した説明図である（第１実施例）。

【図７】燃料噴射ノズルの燃料噴射状態を示した説明図
である（第１実施例）。

【図８】燃料噴射ノズルの主要構造を示した断面図であ
る（第２実施例）。

【図９】（ａ）、（ｂ）は燃料の流れを示した説明図で
ある（第１従来例）。

【符号の説明】

１ ノズルニードル ２ ノズルボデー ３ 燃料孔（燃料送出路） ４ 油溜まり ５ 燃料通路（クリアランス） ６ 軸方向孔 ７ 摺動孔 ８ 噴孔 ９ 噴孔 １０ シート面 １５ シート部 １６ 先端円錐面 ２３ テーパー壁部 ３１ 噴孔入口部 ３２ 噴孔入口部 ３３ 噴孔出口部 ３４ 噴孔出口部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸方向孔を有し、且つ軸方向の先端側に複
   数の噴孔を有するノズルボデーと、このノズルボデーの
   軸方向孔内において往復移動可能に収容されて、軸方向
   の先端部に前記ノズルボデーの弁座に着座、離脱するシ
   ート部を有するノズルニードルとを備えた燃料噴射弁で
   あって、 前記弁座は、燃料噴射終了時に前記ノズルニードルのシ
   ート部が着座するシート面の途中に設けられ、 前記複数の噴孔は、前記シート面の前記弁座よりも燃料
   の流れ方向の下流側を貫通するように設けられ、 これらの噴孔のうちで隣接する２つの噴孔の、前記シー
   ト面側で開口する各噴孔入口部は、軸方向に直交する方
   向に対して概略同一平面内において近接して配置されて
   いる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、 前記複数の噴孔のうちで隣接する２つの噴孔の、前記ノ
   ズルボデーの外周側で開口する各噴孔出口部は、隣接す
   る２つの噴孔から噴射された燃料噴霧が重ならない範囲
   まで離間させた位置に配置されていることを特徴とする
   燃料噴射弁。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の燃料噴射
   弁において、 前記軸方向孔には、前記ノズルニードルを摺動自在に保
   持するための摺動孔が設けられ、 前記軸方向孔と前記摺動孔との間には、前記摺動孔より
   も孔径が拡げられた油溜まりが設けられており、 前記ノズルニードルは、前記ノズルボデーの軸方向孔と
   の間に所定のクリアランスを保って往復移動自在に収容
   されており、 前記クリアランスは、前記油溜まりから前記シート面へ
   延びる燃料通路を形成することを特徴とする燃料噴射
   弁。
4. 【請求項４】請求項３に記載の燃料噴射弁において、 前記ノズルニードルを閉弁方向に付勢する第１付勢手段
   と、前記ノズルニードルを閉弁方向に付勢する第２付勢
   手段とを備え、 前記ノズルニードルは、高圧供給ポンプからの燃料の圧
   送によって前記燃料通路内の燃料圧力が、前記第１付勢
   手段の付勢力に打ち勝つ圧力に達すると、前記ノズルボ
   デーのシート面より離脱して１段目リフトまでリフト
   し、 更に前記燃料通路内の燃料圧力が、前記第１付勢手段の
   付勢力と前記第２付勢手段の付勢力との和よりも大きく
   なると、フルリフトまでリフトすることを特徴とする燃
   料噴射弁。
5. 【請求項５】請求項１ないし請求項４のうちいずれかに
   記載の燃料噴射弁において、 前記隣接する２つの噴孔の噴孔径を同一径（Ｄ）とした
   とき、 近接して配置される前記各噴孔入口部間の距離（Ｌ）
   は、 Ｌ＜Ｄ×（π−１） の関係を満足することを特徴とする燃料噴射弁。
6. 【請求項６】請求項１ないし請求項４のうちいずれかに
   記載の燃料噴射弁において、 前記隣接する２つの噴孔の噴孔径を互いに異なる径（Ｄ
   １、Ｄ２）としたとき、 近接して配置される前記各噴孔入口部間の距離（Ｌ）
   は、 Ｌ＜｛（Ｄ１＋Ｄ２）／２｝×（π−１） の関係を満足することを特徴とする燃料噴射弁。