JP2004197628A - 燃料噴射ノズル - Google Patents
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Abstract
【課題】燃料を微粒化することができるとともに、燃料の噴霧広がり角を小さくする等の燃料の噴霧広がり角を制御することができる燃料噴射ノズルを提供する。
【解決手段】バルブボディ３に燃料流出口３１ｄを形成し、オリフィスプレート５を燃料流出口３１ｄに対向するようにバルブボディ３に設ける。このオリフィスプレート５に燃料流出口３１ｄからの燃料を燃焼室へ噴射する噴射孔５２，５３を形成する。燃料流出口３１ｄを通過した燃料を燃料流出口３１ｄよりも半径方向外側に位置する噴射孔５２，５３まで導くガイドチャンバ４をバルブボディ３とオリフィスプレート５との間に設ける。燃料流出口３１ｄから噴射孔５２，５３へ流入する燃料の方向を制御する突起５４，５５をオリフィスプレート５に形成する。
【選択図】 図１
【解決手段】バルブボディ３に燃料流出口３１ｄを形成し、オリフィスプレート５を燃料流出口３１ｄに対向するようにバルブボディ３に設ける。このオリフィスプレート５に燃料流出口３１ｄからの燃料を燃焼室へ噴射する噴射孔５２，５３を形成する。燃料流出口３１ｄを通過した燃料を燃料流出口３１ｄよりも半径方向外側に位置する噴射孔５２，５３まで導くガイドチャンバ４をバルブボディ３とオリフィスプレート５との間に設ける。燃料流出口３１ｄから噴射孔５２，５３へ流入する燃料の方向を制御する突起５４，５５をオリフィスプレート５に形成する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は燃料噴射ノズルに関し、特にガソリンエンジン用の燃料噴射ノズルとして好適な燃料噴射ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の燃料噴射ノズルとして、バルブボディとオリフィスプレートとガイドチャンバとを有するものが知られている（例えば、特開２００２−４９８３号公報参照）。
【０００３】
バルブボディは燃料流出口を有する。
【０００４】
オリフィスプレートは燃料流出口に対向するようにバルブボディに固定され、燃料流出口からの燃料を噴射する複数の噴射孔を有する。各噴射孔はオリフィスプレートの半径方向で燃料流出口よりも外側に位置する。
【０００５】
ガイドチャンバはバルブボディとオリフィスプレートとの間に形成され、燃料流出口を通過した燃料を噴射孔まで導く。
【０００６】
この燃料噴射ノズルでは、燃料がバルブボディの燃料流出口から流出し、オリフィスプレートの中心部から外周部へ放射状に流れ、燃料の流路はガイドチャンバで絞られ、噴射孔から燃料が噴射される。
【０００７】
この燃料噴射ノズルによれば、ガイドチャンバによって燃料の流れの勢いが増し、噴射孔から噴射される燃料の粒径が微粒化される。
【０００８】
この燃料噴射ノズルは２つの吸気通路を有する吸気管の分岐点の部分に配置される。オリフィスプレートの複数の噴射孔は、Ｘ軸（オリフィスプレートの表面と平行であって、オリフィスプレートの中心点を通る仮想直線）を境にして２組の噴射孔群に分けられる。一方の組の噴射孔群は一方の吸気通路へ向き、他方の組の噴射孔群は他方の吸気通路へ向いている。一方の組の噴射孔群を構成する複数の噴射孔の中心軸（噴射孔の向き）は互いに平行であり、他方の組の噴射孔群を構成する複数の噴射孔の中心軸も互いに平行である。したがって、各噴射孔群から燃料が各吸気通路へ噴射される。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−４９８３号（段落００１０〜１１、００１６〜１７、００１９〜２０、図２、図３）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
オリフィスプレートの表面と平行であって、オリフィスプレートの中心点を通り、Ｘ軸に直交する仮想直線をＹ軸としたとき、Ｙ軸に近い噴射孔に流れ込む燃料の速度ベクトルのＸ軸方向成分は少なく、Ｙ軸方向成分は多い。これはＸ，Ｙ軸に直交するＺ軸の方向からオリフィスプレートを見たとき、Ｙ軸に近い噴射孔の中心軸をＸＹ平面（Ｚ軸に直交する仮想平面）上に投影したときにできる線の方向とその噴射孔に流れ込む燃料の流れの方向とが大きく相違しないことを意味する。
【００１１】
これに対し、Ｘ軸に近い噴射孔に流れ込む燃料の流速ベクトルのＹ軸方向成分は少なく、Ｘ軸方向成分は多い。これはＺ軸の方向からオリフィスプレートを見たとき、Ｘ軸に近い噴射孔の中心軸をＸＹ平面上に投影したときにできる線の方向とその噴射孔に流れ込む燃料の流れの方向とが大きく相違することを意味する。
【００１２】
したがって、Ｙ軸から遠い噴射孔から噴射された燃料の方向は意図した方向からずれ、噴霧広がり角が意図した噴霧広がり角よりも大きくなる。
【００１３】
噴霧広がり角が大きくなり過ぎると、噴射された燃料の一部が吸気通路の内壁面に付着して滴状になり、それが燃焼室に供給され、不完全燃焼の一因となる。
【００１４】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は燃料を微粒化することができるとともに、燃料の噴霧広がり角を小さくする等の燃料の噴霧広がり角を制御することができる燃料噴射ノズルを提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため請求項１の発明の燃料噴射ノズルは、燃料流出口と、この燃料流出口からの燃料を噴射する複数の噴射孔と、前記燃料流出口を通過した燃料を前記燃料流出口よりも半径方向外側に位置する前記噴射孔まで導くガイドチャンバとを備えている燃料噴射ノズルにおいて、前記燃料流出口から前記噴射孔へ流入する燃料の流れを制御する流れ制御手段を備えていることを特徴とする。
【００１６】
上述のように燃料流出口から噴射孔へ流入する燃料の流れを制御する流れ制御手段を採用したので、噴射孔の向きと大きく異なる方向からの燃料の流れを制御することができ、燃料の噴霧広がり角が制御される。
【００１７】
請求項２の発明の燃料噴射ノズルは、請求項１記載の燃料噴射ノズルにおいて、前記流れ制御手段が、前記燃料流出口から前記噴射孔へ流入する燃料の流れの方向を制御する方向制御手段であることを特徴とする。
【００１８】
上述のように燃料流出口から噴射孔へ流入する燃料の流れの方向を制御する方向制御手段を採用したので、噴射孔の向きと大きく異なる方向からの燃料の流れの方向を制御することができ、燃料の噴霧広がり角が制御される。
【００１９】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の燃料噴射ノズルにおいて、前記燃料流出口が、バルブボディに形成され、前記噴射孔が、前記燃料流出口の下流側に配置されたオリフィスプレートに形成され、前記ガイドチャンバが、前記バルブボディと前記オリフィスプレートとの間に形成されていることを特徴とする。
【００２０】
上述のように燃料流出口がバルブボディに形成され、噴射孔がオリフィスプレートに形成され、ガイドチャンバがバルブボディとオリフィスプレートとの間に形成されているので、バルブボディの燃料流出口を通過した燃料は、ガイドチャンバを通り、オリフィスプレートの噴射孔から噴射される。
【００２１】
請求項４の発明は、請求項３記載の燃料噴射ノズルにおいて、前記流れ制御手段が、前記オリフィスプレートに設けられ、前記ガイドチャンバ内に位置する突起であることを特徴とする。
【００２２】
燃料流出口から噴射孔へ流入する燃料の流れがオリフィスプレートの突起によって制御される。
【００２３】
請求項５の発明は、請求項４記載の燃料噴射ノズルにおいて、前記突起がエンボス加工によって形成されたことを特徴とする。
【００２４】
流れ制御手段としての突起をオリフィスプレートに簡単に形成することができる。
【００２５】
請求項６の発明は、請求項３記載の燃料噴射ノズルにおいて、前記流れ制御手段が、前記バルブボディに設けられ、前記ガイドチャンバ内に位置する突起であることを特徴とする。
【００２６】
燃料流出口から噴射孔へ流入する燃料の流れがバルブボディの突起によって制御される。
【００２７】
請求項７の発明は、請求項４〜６のいずれか１項記載の燃料噴射ノズルにおいて、前記突起が、前記オリフィスプレートの中心点と前記噴射孔の中心点とを結ぶ仮想直線上に位置することを特徴とする。
【００２８】
突起がオリフィスプレートの中心点と噴射孔の中心点とを結ぶ仮想直線上に位置するので、この突起によって燃料の流れが変化する。
【００２９】
請求項８の発明は、請求項４〜６のいずれか１項記載の燃料噴射ノズルにおいて、前記突起が、前記オリフィスプレートの中心点と前記噴射孔の中心点とを結ぶ仮想直線に対して周方向へオフセットされていることを特徴とする。
【００３０】
突起を仮想直線に対して周方向へオフセットすることにより、燃料の流れが変化する。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３２】
図１〜６はこの発明の第１実施形態に係る燃料噴射ノズルを示し、図１は第１実施形態の燃料噴射ノズルの縦断面図、図２は燃料噴射ノズルの先端部の縦断面図、図３はオリフィスプレートの中心部の平面図、図４は図３のIV-IV 線に沿う断面図、図５は図３のV-V 線に沿う断面図、図６は燃料の噴霧形状を示し、同図（ａ）はＸ軸の方向から見た噴霧形状、同図（ｂ）はＹ軸の方向から見た噴霧形状を示す。
【００３３】
図１に示すように、燃料噴射ノズル１は、バルブボディ３とオリフィスプレート５とジャケット７とバルブボール９とアーマチュア１１とサポートチューブ１３とスプリング１５と調整スリーブ１７とを有する。
【００３４】
バルブボディ３は、図２に示すように、バルブボール９を収容するボール収容孔３１を有する。ボール収容孔３１の内周面はテーパ面３１ａと円筒面３１ｂと円錐状のボディ側シート面３１ｃと燃料流出口３１ｄとで構成されている。テーパ面３１ａはバルブボール９を円筒面３１ｂの方へ案内する。円筒面３１ｂはジャケット７の中心軸Ｃに沿ってバルブボール９を往復動可能に保持する。ボディ側シート面３１ｃはバルブボール９の球面９１と線接触する。燃料流出口３１ｄはボディ側シート面３１ｃと球面９１との間を通過した燃料をオリフィスプレート５へ向けて流出させる。
【００３５】
オリフィスプレート５はほぼ王冠状であり、燃料流出口３１ｄに対向するようにバルブボディ３に固定されている。オリフィスプレート５の中心部には燃料流出口３１ｄよりも大きな内径の凹部５１が形成されている。凹部５１の底面とバルブボディ３の下面との間に環状のガイドチャンバ４が形成される。凹部５１の底面は平坦面であり、バルブボディ３の底面も平坦面であり、ガイドチャンバ４の高さは一定である。
【００３６】
オリフィスプレート５は複数の噴射孔５２，５３を有する。噴射孔５２，５３はオリフィスプレート５の半径方向で燃料流出口３１ｄよりも外側に位置する。また、噴射孔５２，５３はガイドチャンバ４内に位置する。噴射孔５２，５３は燃料流出口３１ｄからの燃料を２つの吸気通路を有する吸気管（図示せず）内へ噴射する。
【００３７】
図３に示すように、オリフィスプレート５の表面と平行であって、オリフィスプレート５の中心点Ｏを通るＸ軸を境にして、右側の噴射孔５２−１〜５２−５は一方の吸気通路に燃料を噴射できるように形成され、左側の噴射孔５３−１〜５３−５は他方の吸気通路に燃料を噴射できるように形成されている。すなわち、噴射孔５２−１〜５２−５は、図４、図５に示すように、一方の吸気通路へ向いており、それらの噴射孔５２−１〜５２−５の中心軸は互いに平行である。これに対し、噴射孔５３−１〜５３−５は他方の吸気通路へ向いており、それらの噴射孔５３−１〜５３−５の中心軸は互いに平行である。
【００３８】
オリフィスプレート５の表面と平行であって、オリフィスプレート５の中心点Ｏを通り、Ｘ軸と直交する仮想直線をＹ軸とし、Ｘ軸及びＹ軸に直交する仮想直線をＺ軸（図４、５参照）としたとき、Ｘ軸の方向から見たときの燃料の噴霧形状は図６（ａ）に示すようになり、Ｙ軸の方向から見たときの燃料の噴霧形状は図６（ｂ）に示すようになる。
【００３９】
Ｙ軸から最も離れた位置にある噴射孔５２−１，５２−５，５３−１，５３−５の近傍にはそれぞれ突起（方向制御手段）５４−１，５４−２，５５−１，５５−２が形成されている。図５に示すように、突起５４−１，５４−２，５５−１，５５−２はエンボス加工により形成されている。突起５４−１，５４−２，５５−１，５５−２はガイドチャンバ４内に位置している。また、突起５４−１，５４−２，５５−１，５５−２はオリフィスプレート５の半径方向でそれぞれ噴射孔５２−１，５２−５，５３−１，５３−５よりも中心点Ｏ寄りに位置している。
【００４０】
ジャケット７はほぼ円筒状であり、底面７３を有する。底面７３には大径孔７３ａ及び小径孔７３ｂが形成されている。底面７３上にはオリフィスプレート５を介してバルブボディ３が配置されている。
【００４１】
バルブボール９は複数の平坦面９２を有する。この平坦面９２とバルブボディ３の円筒面３１ｂとの間を燃料が通る。
【００４２】
アーマチュア１１は磁性体からなり、ほぼ円筒状であり、燃料通路１１１を有する。また、アーマチュア１１は小径部１１２と大径部１１３とを有する。小径部１１２には燃料通路１１１に通じる流出孔１１４が形成されている。大径部１１３のサポートチューブ側端部にはスプリング収容部１１５が形成されている。アーマチュア１１はジャケット７の中心軸Ｃに沿って往復移動可能にジャケット７内に収容されている。
【００４３】
サポートチューブ１３は円筒状であり、燃料通路１３１を有する。サポートチューブ１３はジャケット７内に固定されている。
【００４４】
スプリング１５の一端部はアーマチュア１１のスプリング収容部１１５内に収容され、他端部はサポートチューブ１３の燃料通路１３１内に収容されている。スプリング１５の一端はスプリング収容部１１５の端面１１５ａに接し、他端は調整スリーブ１７に接している。
【００４５】
調整スリーブ１７はほぼ円筒状であり、燃料通路（図示せず）を有する。調整スリーブ１７はサポートチューブ１３に圧入されている。調整スリーブ１７の圧入量に応じてスプリング１５のアーマチュア１１に対する付勢力が決まる。
【００４６】
ジャケット７の外周面には被覆部材２３，２５で被覆されたコイル２１が装着されている。
【００４７】
コイル２１はほぼ筒状のハウジング２７に収容される。ハウジング２７は小径部２７１と大径部２７２とを有する。小径部２７１の開口端からジャケット７の先端部が突出し、大径部２７２の開口端からジャケット７の後端部が突出している。
【００４８】
ジャケット７には延長チューブ（図示せず）の一端部が接続される。この状態で、延長チューブの他端部からハウジング２７の大径部２７２の開口端までの部分は樹脂成形品である外郭部材（図示せず）の中にモールドンインされる。この外郭部材のモールドイン成形時にコイル２１用のコネクタ部（図示せず）が形成される。
【００４９】
次にこの燃料噴射ノズルの動作について説明する。
【００５０】
コイル２１に通電していないとき、スプリング１５はアーマチュア１１を介してバルブボール９をバルブボディ３のバルブ側シート面３１ｃに押し付ける。このため、延長チューブ、調整スリーブ１７の燃料通路、サポートチューブ１３の燃料通路１３１、アーマチュア１１の燃料通路１１１及び流出口１１４を通じてジャケット７の先端部まで達した燃料はバルブ側シート面３１ｃと球面９１とによって堰き止められる。
【００５１】
コイル２１に通電すると、アーマチュア１１がスプリング１５の付勢力に抗してサポートチューブ１３の方へ引き寄せられる。すると、バルブボール９がバルブ側シート面３１ｃに接触する力が弱くなり、燃料がバルブ側シート面３１ｃと球面９１との間に入り、バルブボール９を押し上げる。この結果、ジャケット７内の燃料は燃料流出口３１ｄを通じて流出する。
【００５２】
燃料流出口３１ｄから流出した燃料はオリフィスプレート５に突き当たり、オリフィスプレート５の中心部から外周部へ放射状に流れる。燃料はガイドチャンバ４内を通り、噴射孔５２，５３から図６に示すように噴射される。
【００５３】
このとき、オリフィスプレート５をＺ軸の方向から見ると、噴射孔５２−１では、図３に示すように、噴射孔５２−１の向きとは大きく異なる方向の流れＦ１が噴射孔５２−１に流れ込む。しかし、この流れＦ１の流速は突起５４−１によって低下させられるので、流れＦ１の勢いが弱くなる。このため、他の方向の流れＦ０がガイドチャンバ４の内周面にぶつかることによって生じたＹ軸の方向の流れＦＹやＹ軸の方向にほぼ平行な流れＦＹ´が噴射孔５２−１により多く流れ込むようになる。この結果、全体として噴射孔５２−１に流れ込む燃料の流速ベクトルのＸ軸方向成分は突起５４−１が無い場合に比べて小さくなる。これにより、図６に示すように、噴霧広がり角θＹ，θＸの拡大が抑制される。
【００５４】
噴射孔５２−５，５３−１，５３−５においても、それぞれ突起５４−２，５５−１，５５−２が設けられているので、噴射孔５２−１で生じた現象と同様の現象が生じる。
【００５５】
以上のように、第１実施形態の燃料噴射ノズル１によれば、突起５４−１，５４−２，５５−１，５５−２によって噴射孔５２−１，５２−５，５３−１，５３−５の向きと大きく異なる方向からの燃料の流速を抑えることによって、燃料の噴霧広がり角の拡大を抑えることができる。したがって、噴射された燃料の一部が吸気通路（図示せず）の内壁面に付着しにくくなる。
【００５６】
一方、燃料が噴射孔５２−１，５２−５，５３−１，５３−５を通過するときの燃料の流速は突起５４−１，５４−２，５５−１，５５−２によって低下しないので、従来例と同様に燃料は微粒化される。
【００５７】
第１実施形態の燃料噴射ノズル１によれば、燃料流出口３１ｄ、噴射孔５２，５３，５４，５５及びガイドチャンバ４の形成が容易である。
【００５８】
第１実施形態の燃料噴射ノズル１によれば、突起５４，５５をオリフィスプレート５に簡単に形成することができる。
【００５９】
図７は第１実施形態の第１実施例を示す説明図、図８は第１実施形態の第２実施例を示す説明図、図９は第１実施形態の第３実施例を示す説明図、図１０は第１実施形態の第４実施例を示す説明図である。
【００６０】
以下、第１実施例の実施例について説明する。
【００６１】
図７に示すように、第１実施例では、噴射孔５３−１，５３−２の中心点Ｏ１，Ｏ２はオリフィスプレート５の中心点Ｏを中心とする直径２．３ｍｍの仮想円（図示せず）の円周上にある。中心点Ｏ１と中心点Ｏとを通る仮想直線Ｌ１とＹ軸とがなす角度は６０°であり、中心点Ｏ２と中心点Ｏとを通る仮想直線Ｌ２とＹ軸とがなす角度は３０°である。噴射孔５３−１，５３−２の内径は０．２１ｍｍである。
【００６２】
突起５５−１Ａの長さ（長手方向寸法）は０．２８ｍｍであり、幅は０．１ｍｍであり、高さは０．０７ｍｍである。突起５５−１Ａの中心は仮想直線Ｌ１上にある。また、突起５５−１Ａの噴射孔側面は中心点Ｏを中心とする直径１．８ｍｍの仮想円（図示せず）の円周上にある。
【００６３】
以上のような条件で、噴射孔５３−１，５３−２における噴射方向ベクトル（Ｘ軸及びＹ軸に平行な仮想平面（図示せず）上のベクトル）を測定した。噴射孔５３−１における噴射方向ベクトルＢ１Ａは中心点Ｏ１を通りＹ軸に平行な仮想直線Ｌ３に対して−３．０６°であった（Ｙ軸へ向かう方向のベクトルをマイナスとし、Ｙ軸から離れる方向のベクトルをプラスとする）。また、噴射孔５３−２における噴射方向ベクトルＢ２Ａは中心点Ｏ２を通りＹ軸に平行な仮想直線Ｌ４に対して＋４．５１°であった。噴射方向ベクトルＢ１Ａはマイナスの値であるので、Ｙ軸方向から見た噴霧広がり角θＹが小さくなることが分かる。
【００６４】
図８に示すように、第２実施例の噴射孔５３−１，５３−２の位置及び大きさは第１実施例と同じである。突起５５−１Ｂの大きさは第１実施例と同じであるが、突起５５−１Ｂの位置が第１実施例と異なる。第２実施例では、突起５５−１Ｂの中心は仮想直線Ｌ１上にあるが、突起５５−１Ｂの噴射孔側面は中心点Ｏを中心とする直径２．０ｍｍの仮想円（図示せず）の円周上にある。
【００６５】
以上のような条件で、噴射孔５３−１，５３−２における噴射方向ベクトルを測定した。噴射孔５３−１における噴射方向ベクトルＢ１Ｂは仮想直線Ｌ３に対して−７．６５°であった。また、噴射孔５３−２における噴射方向ベクトルＢ２Ｂは仮想直線Ｌ４に対して＋３．７０°であった。
【００６６】
図９に示すように、第３実施例の噴射孔５３−１，５３−２の位置及び大きさは第１実施例と同じである。突起５５−１Ｃの大きさは第１実施例と同じであるが、突起５５−１Ｃの位置が第１実施例と異なる。第３実施例では、突起５５−１Ｃの噴射孔側面は第１実施例と同様に中心点Ｏを中心とする直径１．８ｍｍの仮想円の円周上にあるが、この仮想円の周方向で噴射孔５３−１に対して−５°オフセットされている（Ｙ軸に近付く方向へオフセットする場合をマイナスとし、Ｙ軸から離れる方向へオフセットする場合をプラスとする）。すなわち、突起５５−１Ｃの中心と中心点Ｏとを通る仮想直線Ｌ５とＹ軸とがなす角度が５５°になっている。
【００６７】
以上のような条件で、噴射孔５３−１，５３−２における噴射方向ベクトルを測定した。噴射孔５３−１における噴射方向ベクトルＢ１Ｃは仮想直線Ｌ３に対して＋３．１７°であった。この値は突起５５−１を設けない場合の噴射孔５３−１における噴射方向ベクトルの値、＋５．３５よりも小さい。噴射孔５３−２における噴射方向ベクトルＢ２Ｃは仮想直線Ｌ４に対して＋４．８３°であった。
【００６８】
図１０に示すように、第４実施例の噴射孔５３−１，５３−２の位置及び大きさは第１実施例と同じである。突起５５−１Ｃの大きさは第１実施例と同じであるが、突起５５−１Ｃの位置が第１実施例と異なる。第４実施例では、突起５５−１Ｄの噴射孔側面は第１実施例と同じで中心点Ｏを中心とする直径１．８ｍｍの仮想円の円周上にあるが、この仮想円の周方向で噴射孔５３−１に対して＋５°オフセットされている。すなわち、突起５５−１Ｄの中心と中心点Ｏとを通る仮想直線Ｌ５とＹ軸とがなす角度が６５°になっている。
【００６９】
以上のような条件で、噴射孔５３−１，５３−２における噴射方向ベクトルを測定した。噴射孔５３−１における噴射方向ベクトルＢ１Ｄは仮想直線Ｌ３に対して−３．１６°であった。また、噴射孔５３−２における噴射方向ベクトルＢ２Ｄは仮想直線Ｌ４に対して＋１．２６°であった。
【００７０】
なお、第１〜第４実施例に関し、突起５５−１の高さを色々変えて噴射孔５３−１の噴射方向ベクトルを測定したが、突起５５−１の高さが高いほど（最大値０．０７ｍｍ）よい結果を得られた。
【００７１】
図１１はこの発明の第２実施形態に係る燃料噴射ノズルの先端部の縦断面図である。
【００７２】
第２実施形態の燃料噴射ノズルは一部を除いて第１実施形態の燃料噴射ノズルと同じであるので、同じ部分には同一符号を付してその説明を省略する。以下、第１実施形態と構成の異なる部分についてだけ説明する。
【００７３】
第２実施形態ではオリフィスプレート２０５の中心部に凹部が形成されていない。その代わりに、バルブボディ２０３のオリフィスプレート側端面に凹部２３２が形成されている。凹部２３２は燃料流出口３１ｄに通じており、燃料流出口３１ｄよりも大きい。凹部２３２の底面は平坦面になっている。凹部２３２とオリフィスプレート２０５のバルブボディ側端面とで形成されるガイドチャンバ２０４は第１実施形態と同様に高さが一定である。
【００７４】
第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００７５】
図１２はこの発明の第３実施形態に係る燃料噴射ノズルの先端部の縦断面図である。
【００７６】
第２実施形態の燃料噴射ノズルは一部を除いて第１実施形態の燃料噴射ノズルと同じであるので、同じ部分には同一符号を付してその説明を省略する。以下、第１実施形態と構成の異なる部分についてだけ説明する。
【００７７】
第１実施形態の燃料噴射ノズルのオリフィスプレート５に形成された凹部５１の底面は平坦面であるが、第３実施形態の燃料噴射ノズルのオリフィスプレート３０５に形成された凹部３５１の底面はテーパ面になっている。このため、ガイドチャンバ３０４は半径方向外側へ行くほど狭くなっている。このような形状にすることにより、ガイドチャンバ３０４内を流れる燃料の流速を一定に保ち、噴射孔５２，５３から噴射される燃料をより微粒化するようにした。
【００７８】
第３実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用効果を奏するとともに、燃料をより微粒化することができる。
【００７９】
図１３はこの発明の第４実施形態に係る燃料噴射ノズルの先端部の縦断面図である。
【００８０】
第４実施形態の燃料噴射ノズルは一部を除いて第１実施形態の燃料噴射ノズルと同じであるので、同じ部分には同一符号を付してその説明を省略する。以下、第１実施形態と構成の異なる部分についてだけ説明する。
【００８１】
第４実施形態ではオリフィスプレート４０５の中心部に凹部が形成されていない。その代わりに、バルブボディ４０３のオリフィスプレート側端面に凹部４３２が形成されている。凹部４３２は燃料流出口３１ｄに通じており、燃料流出口３１ｄよりも大きい。凹部４３２の底面はテーパ面になっている。このため、凹部４３２とオリフィスプレート４０５のバルブボディ側端面とで形成されるガイドチャンバ４０４は第３実施形態と同様に半径方向外側へ行くほど狭くなっている。
【００８２】
したがって、第４実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用効果を奏するとともに、燃料をより微粒化することができる。
【００８３】
なお、第１〜４実施形態では、エンボス加工により突起５４，５５を形成したが、これに代えて、例えば、オリフィスプレートと別個に突起を形成し、この突起をオリフィスプレートに設けるようにしてもよい。
【００８４】
また、第１〜４実施形態では、突起５４，５５をオリフィスプレート５，２０５，３０５，４０５に設けたが、これに代えて、突起をバルブボディ３，２０３，４０３の方に設けてもよい。
【００８５】
なお、第１〜４実施形態では突起５４，５５を噴射孔５２，５３の上流側に設けたが、これに代えて、噴射孔の下流側に突起を設けることにより、突起で跳ね返った燃料の流れによって噴射孔に流れ込む燃料の流速を低下させることもできる。
【００８６】
また、第１〜４実施形態では、噴射孔５２−１，５２−５，５３−１，５３−５に対応させて突起５４−１，５４−２，５５−１，５５−２を設けたが、突起（方向制御手段）の位置はこれに限られず、他の位置に設けてもよい。
【００８７】
なお、第１〜４実施形態では方向制御手段として突起を用いたが、燃料の流れの方向を制御できるものであれば、突起に限られない。
【００８８】
また、第１〜４実施形態では燃料の流れの方向を制御する方向制御手段を用いたが、これに代えて、燃料の圧力や流速等を制御する流れ制御手段を用いてもよい。
【００８９】
なお、第１〜４実施形態はガソリンエンジン用の燃料噴射ノズルであるが、この発明の適用範囲はこれに限られるものではなく、この発明を流体の噴射ノズル全般に適用できる。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１，２，３，４，５，６の発明の燃料噴射ノズルによれば、燃料を微粒化することができるとともに、噴射孔の向きと大きく異なる方向からの燃料の流れを制御することが可能になるので、燃料の噴霧広がり角を制御することができる。
【００９１】
請求項７の発明の燃料噴射ノズルによれば、噴霧孔に対する突起の半径方向上の位置を変えることによって噴霧広がり角を制御することもできる。
【００９２】
請求項８の発明の燃料噴射ノズルによれば、噴霧孔に対する突起の周方向の位置を変えることによって噴霧広がり角を制御することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は第１実施形態の燃料噴射ノズルの縦断面図である。
【図２】図２は燃料噴射ノズルの先端部の縦断面図である。
【図３】図３はオリフィスプレートの中心部の平面図である。
【図４】図４は図３のIV-IV 線に沿う断面図である。
【図５】図５は図３のV-V 線に沿う断面図である。
【図６】図６は燃料の噴霧形状を示し、同図（ａ）はＸ方向から見た噴霧形状、同図（ｂ）はＹ方向から見た噴霧形状をそれぞれ示す図。
【図７】図７は第１実施形態の第１実施例を示す説明図である。
【図８】図８は第１実施形態の第２実施例を示す説明図である。
【図９】図９は第１実施形態の第３実施例を示す説明図である。
【図１０】図１０は第１実施形態の第４実施例を示す説明図である。
【図１１】図１１はこの発明の第２実施形態に係る燃料噴射ノズルの先端部の縦断面図である。
【図１２】図１２はこの発明の第３実施形態に係る燃料噴射ノズルの先端部の縦断面図である。
【図１３】図１３はこの発明の第４実施形態に係る燃料噴射ノズルの先端部の縦断面図である。
【符号の説明】
１ 燃料噴射ノズル
３，２０３，４０３ バルブボディ
３１ｄ 燃料流出口
４，２０４，３０４，４０４ ガイドチャンバ
５，２０５，３０５，４０５ オリフィスプレート
５２−１〜５，５３−１〜５ 噴射孔
５４−１〜２，５５−１〜２ 突起（方向制御手段）
【発明の属する技術分野】
この発明は燃料噴射ノズルに関し、特にガソリンエンジン用の燃料噴射ノズルとして好適な燃料噴射ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の燃料噴射ノズルとして、バルブボディとオリフィスプレートとガイドチャンバとを有するものが知られている（例えば、特開２００２−４９８３号公報参照）。
【０００３】
バルブボディは燃料流出口を有する。
【０００４】
オリフィスプレートは燃料流出口に対向するようにバルブボディに固定され、燃料流出口からの燃料を噴射する複数の噴射孔を有する。各噴射孔はオリフィスプレートの半径方向で燃料流出口よりも外側に位置する。
【０００５】
ガイドチャンバはバルブボディとオリフィスプレートとの間に形成され、燃料流出口を通過した燃料を噴射孔まで導く。
【０００６】
この燃料噴射ノズルでは、燃料がバルブボディの燃料流出口から流出し、オリフィスプレートの中心部から外周部へ放射状に流れ、燃料の流路はガイドチャンバで絞られ、噴射孔から燃料が噴射される。
【０００７】
この燃料噴射ノズルによれば、ガイドチャンバによって燃料の流れの勢いが増し、噴射孔から噴射される燃料の粒径が微粒化される。
【０００８】
この燃料噴射ノズルは２つの吸気通路を有する吸気管の分岐点の部分に配置される。オリフィスプレートの複数の噴射孔は、Ｘ軸（オリフィスプレートの表面と平行であって、オリフィスプレートの中心点を通る仮想直線）を境にして２組の噴射孔群に分けられる。一方の組の噴射孔群は一方の吸気通路へ向き、他方の組の噴射孔群は他方の吸気通路へ向いている。一方の組の噴射孔群を構成する複数の噴射孔の中心軸（噴射孔の向き）は互いに平行であり、他方の組の噴射孔群を構成する複数の噴射孔の中心軸も互いに平行である。したがって、各噴射孔群から燃料が各吸気通路へ噴射される。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−４９８３号（段落００１０〜１１、００１６〜１７、００１９〜２０、図２、図３）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
オリフィスプレートの表面と平行であって、オリフィスプレートの中心点を通り、Ｘ軸に直交する仮想直線をＹ軸としたとき、Ｙ軸に近い噴射孔に流れ込む燃料の速度ベクトルのＸ軸方向成分は少なく、Ｙ軸方向成分は多い。これはＸ，Ｙ軸に直交するＺ軸の方向からオリフィスプレートを見たとき、Ｙ軸に近い噴射孔の中心軸をＸＹ平面（Ｚ軸に直交する仮想平面）上に投影したときにできる線の方向とその噴射孔に流れ込む燃料の流れの方向とが大きく相違しないことを意味する。
【００１１】
これに対し、Ｘ軸に近い噴射孔に流れ込む燃料の流速ベクトルのＹ軸方向成分は少なく、Ｘ軸方向成分は多い。これはＺ軸の方向からオリフィスプレートを見たとき、Ｘ軸に近い噴射孔の中心軸をＸＹ平面上に投影したときにできる線の方向とその噴射孔に流れ込む燃料の流れの方向とが大きく相違することを意味する。
【００１２】
したがって、Ｙ軸から遠い噴射孔から噴射された燃料の方向は意図した方向からずれ、噴霧広がり角が意図した噴霧広がり角よりも大きくなる。
【００１３】
噴霧広がり角が大きくなり過ぎると、噴射された燃料の一部が吸気通路の内壁面に付着して滴状になり、それが燃焼室に供給され、不完全燃焼の一因となる。
【００１４】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は燃料を微粒化することができるとともに、燃料の噴霧広がり角を小さくする等の燃料の噴霧広がり角を制御することができる燃料噴射ノズルを提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため請求項１の発明の燃料噴射ノズルは、燃料流出口と、この燃料流出口からの燃料を噴射する複数の噴射孔と、前記燃料流出口を通過した燃料を前記燃料流出口よりも半径方向外側に位置する前記噴射孔まで導くガイドチャンバとを備えている燃料噴射ノズルにおいて、前記燃料流出口から前記噴射孔へ流入する燃料の流れを制御する流れ制御手段を備えていることを特徴とする。
【００１６】
上述のように燃料流出口から噴射孔へ流入する燃料の流れを制御する流れ制御手段を採用したので、噴射孔の向きと大きく異なる方向からの燃料の流れを制御することができ、燃料の噴霧広がり角が制御される。
【００１７】
請求項２の発明の燃料噴射ノズルは、請求項１記載の燃料噴射ノズルにおいて、前記流れ制御手段が、前記燃料流出口から前記噴射孔へ流入する燃料の流れの方向を制御する方向制御手段であることを特徴とする。
【００１８】
上述のように燃料流出口から噴射孔へ流入する燃料の流れの方向を制御する方向制御手段を採用したので、噴射孔の向きと大きく異なる方向からの燃料の流れの方向を制御することができ、燃料の噴霧広がり角が制御される。
【００１９】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の燃料噴射ノズルにおいて、前記燃料流出口が、バルブボディに形成され、前記噴射孔が、前記燃料流出口の下流側に配置されたオリフィスプレートに形成され、前記ガイドチャンバが、前記バルブボディと前記オリフィスプレートとの間に形成されていることを特徴とする。
【００２０】
上述のように燃料流出口がバルブボディに形成され、噴射孔がオリフィスプレートに形成され、ガイドチャンバがバルブボディとオリフィスプレートとの間に形成されているので、バルブボディの燃料流出口を通過した燃料は、ガイドチャンバを通り、オリフィスプレートの噴射孔から噴射される。
【００２１】
請求項４の発明は、請求項３記載の燃料噴射ノズルにおいて、前記流れ制御手段が、前記オリフィスプレートに設けられ、前記ガイドチャンバ内に位置する突起であることを特徴とする。
【００２２】
燃料流出口から噴射孔へ流入する燃料の流れがオリフィスプレートの突起によって制御される。
【００２３】
請求項５の発明は、請求項４記載の燃料噴射ノズルにおいて、前記突起がエンボス加工によって形成されたことを特徴とする。
【００２４】
流れ制御手段としての突起をオリフィスプレートに簡単に形成することができる。
【００２５】
請求項６の発明は、請求項３記載の燃料噴射ノズルにおいて、前記流れ制御手段が、前記バルブボディに設けられ、前記ガイドチャンバ内に位置する突起であることを特徴とする。
【００２６】
燃料流出口から噴射孔へ流入する燃料の流れがバルブボディの突起によって制御される。
【００２７】
請求項７の発明は、請求項４〜６のいずれか１項記載の燃料噴射ノズルにおいて、前記突起が、前記オリフィスプレートの中心点と前記噴射孔の中心点とを結ぶ仮想直線上に位置することを特徴とする。
【００２８】
突起がオリフィスプレートの中心点と噴射孔の中心点とを結ぶ仮想直線上に位置するので、この突起によって燃料の流れが変化する。
【００２９】
請求項８の発明は、請求項４〜６のいずれか１項記載の燃料噴射ノズルにおいて、前記突起が、前記オリフィスプレートの中心点と前記噴射孔の中心点とを結ぶ仮想直線に対して周方向へオフセットされていることを特徴とする。
【００３０】
突起を仮想直線に対して周方向へオフセットすることにより、燃料の流れが変化する。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３２】
図１〜６はこの発明の第１実施形態に係る燃料噴射ノズルを示し、図１は第１実施形態の燃料噴射ノズルの縦断面図、図２は燃料噴射ノズルの先端部の縦断面図、図３はオリフィスプレートの中心部の平面図、図４は図３のIV-IV 線に沿う断面図、図５は図３のV-V 線に沿う断面図、図６は燃料の噴霧形状を示し、同図（ａ）はＸ軸の方向から見た噴霧形状、同図（ｂ）はＹ軸の方向から見た噴霧形状を示す。
【００３３】
図１に示すように、燃料噴射ノズル１は、バルブボディ３とオリフィスプレート５とジャケット７とバルブボール９とアーマチュア１１とサポートチューブ１３とスプリング１５と調整スリーブ１７とを有する。
【００３４】
バルブボディ３は、図２に示すように、バルブボール９を収容するボール収容孔３１を有する。ボール収容孔３１の内周面はテーパ面３１ａと円筒面３１ｂと円錐状のボディ側シート面３１ｃと燃料流出口３１ｄとで構成されている。テーパ面３１ａはバルブボール９を円筒面３１ｂの方へ案内する。円筒面３１ｂはジャケット７の中心軸Ｃに沿ってバルブボール９を往復動可能に保持する。ボディ側シート面３１ｃはバルブボール９の球面９１と線接触する。燃料流出口３１ｄはボディ側シート面３１ｃと球面９１との間を通過した燃料をオリフィスプレート５へ向けて流出させる。
【００３５】
オリフィスプレート５はほぼ王冠状であり、燃料流出口３１ｄに対向するようにバルブボディ３に固定されている。オリフィスプレート５の中心部には燃料流出口３１ｄよりも大きな内径の凹部５１が形成されている。凹部５１の底面とバルブボディ３の下面との間に環状のガイドチャンバ４が形成される。凹部５１の底面は平坦面であり、バルブボディ３の底面も平坦面であり、ガイドチャンバ４の高さは一定である。
【００３６】
オリフィスプレート５は複数の噴射孔５２，５３を有する。噴射孔５２，５３はオリフィスプレート５の半径方向で燃料流出口３１ｄよりも外側に位置する。また、噴射孔５２，５３はガイドチャンバ４内に位置する。噴射孔５２，５３は燃料流出口３１ｄからの燃料を２つの吸気通路を有する吸気管（図示せず）内へ噴射する。
【００３７】
図３に示すように、オリフィスプレート５の表面と平行であって、オリフィスプレート５の中心点Ｏを通るＸ軸を境にして、右側の噴射孔５２−１〜５２−５は一方の吸気通路に燃料を噴射できるように形成され、左側の噴射孔５３−１〜５３−５は他方の吸気通路に燃料を噴射できるように形成されている。すなわち、噴射孔５２−１〜５２−５は、図４、図５に示すように、一方の吸気通路へ向いており、それらの噴射孔５２−１〜５２−５の中心軸は互いに平行である。これに対し、噴射孔５３−１〜５３−５は他方の吸気通路へ向いており、それらの噴射孔５３−１〜５３−５の中心軸は互いに平行である。
【００３８】
オリフィスプレート５の表面と平行であって、オリフィスプレート５の中心点Ｏを通り、Ｘ軸と直交する仮想直線をＹ軸とし、Ｘ軸及びＹ軸に直交する仮想直線をＺ軸（図４、５参照）としたとき、Ｘ軸の方向から見たときの燃料の噴霧形状は図６（ａ）に示すようになり、Ｙ軸の方向から見たときの燃料の噴霧形状は図６（ｂ）に示すようになる。
【００３９】
Ｙ軸から最も離れた位置にある噴射孔５２−１，５２−５，５３−１，５３−５の近傍にはそれぞれ突起（方向制御手段）５４−１，５４−２，５５−１，５５−２が形成されている。図５に示すように、突起５４−１，５４−２，５５−１，５５−２はエンボス加工により形成されている。突起５４−１，５４−２，５５−１，５５−２はガイドチャンバ４内に位置している。また、突起５４−１，５４−２，５５−１，５５−２はオリフィスプレート５の半径方向でそれぞれ噴射孔５２−１，５２−５，５３−１，５３−５よりも中心点Ｏ寄りに位置している。
【００４０】
ジャケット７はほぼ円筒状であり、底面７３を有する。底面７３には大径孔７３ａ及び小径孔７３ｂが形成されている。底面７３上にはオリフィスプレート５を介してバルブボディ３が配置されている。
【００４１】
バルブボール９は複数の平坦面９２を有する。この平坦面９２とバルブボディ３の円筒面３１ｂとの間を燃料が通る。
【００４２】
アーマチュア１１は磁性体からなり、ほぼ円筒状であり、燃料通路１１１を有する。また、アーマチュア１１は小径部１１２と大径部１１３とを有する。小径部１１２には燃料通路１１１に通じる流出孔１１４が形成されている。大径部１１３のサポートチューブ側端部にはスプリング収容部１１５が形成されている。アーマチュア１１はジャケット７の中心軸Ｃに沿って往復移動可能にジャケット７内に収容されている。
【００４３】
サポートチューブ１３は円筒状であり、燃料通路１３１を有する。サポートチューブ１３はジャケット７内に固定されている。
【００４４】
スプリング１５の一端部はアーマチュア１１のスプリング収容部１１５内に収容され、他端部はサポートチューブ１３の燃料通路１３１内に収容されている。スプリング１５の一端はスプリング収容部１１５の端面１１５ａに接し、他端は調整スリーブ１７に接している。
【００４５】
調整スリーブ１７はほぼ円筒状であり、燃料通路（図示せず）を有する。調整スリーブ１７はサポートチューブ１３に圧入されている。調整スリーブ１７の圧入量に応じてスプリング１５のアーマチュア１１に対する付勢力が決まる。
【００４６】
ジャケット７の外周面には被覆部材２３，２５で被覆されたコイル２１が装着されている。
【００４７】
コイル２１はほぼ筒状のハウジング２７に収容される。ハウジング２７は小径部２７１と大径部２７２とを有する。小径部２７１の開口端からジャケット７の先端部が突出し、大径部２７２の開口端からジャケット７の後端部が突出している。
【００４８】
ジャケット７には延長チューブ（図示せず）の一端部が接続される。この状態で、延長チューブの他端部からハウジング２７の大径部２７２の開口端までの部分は樹脂成形品である外郭部材（図示せず）の中にモールドンインされる。この外郭部材のモールドイン成形時にコイル２１用のコネクタ部（図示せず）が形成される。
【００４９】
次にこの燃料噴射ノズルの動作について説明する。
【００５０】
コイル２１に通電していないとき、スプリング１５はアーマチュア１１を介してバルブボール９をバルブボディ３のバルブ側シート面３１ｃに押し付ける。このため、延長チューブ、調整スリーブ１７の燃料通路、サポートチューブ１３の燃料通路１３１、アーマチュア１１の燃料通路１１１及び流出口１１４を通じてジャケット７の先端部まで達した燃料はバルブ側シート面３１ｃと球面９１とによって堰き止められる。
【００５１】
コイル２１に通電すると、アーマチュア１１がスプリング１５の付勢力に抗してサポートチューブ１３の方へ引き寄せられる。すると、バルブボール９がバルブ側シート面３１ｃに接触する力が弱くなり、燃料がバルブ側シート面３１ｃと球面９１との間に入り、バルブボール９を押し上げる。この結果、ジャケット７内の燃料は燃料流出口３１ｄを通じて流出する。
【００５２】
燃料流出口３１ｄから流出した燃料はオリフィスプレート５に突き当たり、オリフィスプレート５の中心部から外周部へ放射状に流れる。燃料はガイドチャンバ４内を通り、噴射孔５２，５３から図６に示すように噴射される。
【００５３】
このとき、オリフィスプレート５をＺ軸の方向から見ると、噴射孔５２−１では、図３に示すように、噴射孔５２−１の向きとは大きく異なる方向の流れＦ１が噴射孔５２−１に流れ込む。しかし、この流れＦ１の流速は突起５４−１によって低下させられるので、流れＦ１の勢いが弱くなる。このため、他の方向の流れＦ０がガイドチャンバ４の内周面にぶつかることによって生じたＹ軸の方向の流れＦＹやＹ軸の方向にほぼ平行な流れＦＹ´が噴射孔５２−１により多く流れ込むようになる。この結果、全体として噴射孔５２−１に流れ込む燃料の流速ベクトルのＸ軸方向成分は突起５４−１が無い場合に比べて小さくなる。これにより、図６に示すように、噴霧広がり角θＹ，θＸの拡大が抑制される。
【００５４】
噴射孔５２−５，５３−１，５３−５においても、それぞれ突起５４−２，５５−１，５５−２が設けられているので、噴射孔５２−１で生じた現象と同様の現象が生じる。
【００５５】
以上のように、第１実施形態の燃料噴射ノズル１によれば、突起５４−１，５４−２，５５−１，５５−２によって噴射孔５２−１，５２−５，５３−１，５３−５の向きと大きく異なる方向からの燃料の流速を抑えることによって、燃料の噴霧広がり角の拡大を抑えることができる。したがって、噴射された燃料の一部が吸気通路（図示せず）の内壁面に付着しにくくなる。
【００５６】
一方、燃料が噴射孔５２−１，５２−５，５３−１，５３−５を通過するときの燃料の流速は突起５４−１，５４−２，５５−１，５５−２によって低下しないので、従来例と同様に燃料は微粒化される。
【００５７】
第１実施形態の燃料噴射ノズル１によれば、燃料流出口３１ｄ、噴射孔５２，５３，５４，５５及びガイドチャンバ４の形成が容易である。
【００５８】
第１実施形態の燃料噴射ノズル１によれば、突起５４，５５をオリフィスプレート５に簡単に形成することができる。
【００５９】
図７は第１実施形態の第１実施例を示す説明図、図８は第１実施形態の第２実施例を示す説明図、図９は第１実施形態の第３実施例を示す説明図、図１０は第１実施形態の第４実施例を示す説明図である。
【００６０】
以下、第１実施例の実施例について説明する。
【００６１】
図７に示すように、第１実施例では、噴射孔５３−１，５３−２の中心点Ｏ１，Ｏ２はオリフィスプレート５の中心点Ｏを中心とする直径２．３ｍｍの仮想円（図示せず）の円周上にある。中心点Ｏ１と中心点Ｏとを通る仮想直線Ｌ１とＹ軸とがなす角度は６０°であり、中心点Ｏ２と中心点Ｏとを通る仮想直線Ｌ２とＹ軸とがなす角度は３０°である。噴射孔５３−１，５３−２の内径は０．２１ｍｍである。
【００６２】
突起５５−１Ａの長さ（長手方向寸法）は０．２８ｍｍであり、幅は０．１ｍｍであり、高さは０．０７ｍｍである。突起５５−１Ａの中心は仮想直線Ｌ１上にある。また、突起５５−１Ａの噴射孔側面は中心点Ｏを中心とする直径１．８ｍｍの仮想円（図示せず）の円周上にある。
【００６３】
以上のような条件で、噴射孔５３−１，５３−２における噴射方向ベクトル（Ｘ軸及びＹ軸に平行な仮想平面（図示せず）上のベクトル）を測定した。噴射孔５３−１における噴射方向ベクトルＢ１Ａは中心点Ｏ１を通りＹ軸に平行な仮想直線Ｌ３に対して−３．０６°であった（Ｙ軸へ向かう方向のベクトルをマイナスとし、Ｙ軸から離れる方向のベクトルをプラスとする）。また、噴射孔５３−２における噴射方向ベクトルＢ２Ａは中心点Ｏ２を通りＹ軸に平行な仮想直線Ｌ４に対して＋４．５１°であった。噴射方向ベクトルＢ１Ａはマイナスの値であるので、Ｙ軸方向から見た噴霧広がり角θＹが小さくなることが分かる。
【００６４】
図８に示すように、第２実施例の噴射孔５３−１，５３−２の位置及び大きさは第１実施例と同じである。突起５５−１Ｂの大きさは第１実施例と同じであるが、突起５５−１Ｂの位置が第１実施例と異なる。第２実施例では、突起５５−１Ｂの中心は仮想直線Ｌ１上にあるが、突起５５−１Ｂの噴射孔側面は中心点Ｏを中心とする直径２．０ｍｍの仮想円（図示せず）の円周上にある。
【００６５】
以上のような条件で、噴射孔５３−１，５３−２における噴射方向ベクトルを測定した。噴射孔５３−１における噴射方向ベクトルＢ１Ｂは仮想直線Ｌ３に対して−７．６５°であった。また、噴射孔５３−２における噴射方向ベクトルＢ２Ｂは仮想直線Ｌ４に対して＋３．７０°であった。
【００６６】
図９に示すように、第３実施例の噴射孔５３−１，５３−２の位置及び大きさは第１実施例と同じである。突起５５−１Ｃの大きさは第１実施例と同じであるが、突起５５−１Ｃの位置が第１実施例と異なる。第３実施例では、突起５５−１Ｃの噴射孔側面は第１実施例と同様に中心点Ｏを中心とする直径１．８ｍｍの仮想円の円周上にあるが、この仮想円の周方向で噴射孔５３−１に対して−５°オフセットされている（Ｙ軸に近付く方向へオフセットする場合をマイナスとし、Ｙ軸から離れる方向へオフセットする場合をプラスとする）。すなわち、突起５５−１Ｃの中心と中心点Ｏとを通る仮想直線Ｌ５とＹ軸とがなす角度が５５°になっている。
【００６７】
以上のような条件で、噴射孔５３−１，５３−２における噴射方向ベクトルを測定した。噴射孔５３−１における噴射方向ベクトルＢ１Ｃは仮想直線Ｌ３に対して＋３．１７°であった。この値は突起５５−１を設けない場合の噴射孔５３−１における噴射方向ベクトルの値、＋５．３５よりも小さい。噴射孔５３−２における噴射方向ベクトルＢ２Ｃは仮想直線Ｌ４に対して＋４．８３°であった。
【００６８】
図１０に示すように、第４実施例の噴射孔５３−１，５３−２の位置及び大きさは第１実施例と同じである。突起５５−１Ｃの大きさは第１実施例と同じであるが、突起５５−１Ｃの位置が第１実施例と異なる。第４実施例では、突起５５−１Ｄの噴射孔側面は第１実施例と同じで中心点Ｏを中心とする直径１．８ｍｍの仮想円の円周上にあるが、この仮想円の周方向で噴射孔５３−１に対して＋５°オフセットされている。すなわち、突起５５−１Ｄの中心と中心点Ｏとを通る仮想直線Ｌ５とＹ軸とがなす角度が６５°になっている。
【００６９】
以上のような条件で、噴射孔５３−１，５３−２における噴射方向ベクトルを測定した。噴射孔５３−１における噴射方向ベクトルＢ１Ｄは仮想直線Ｌ３に対して−３．１６°であった。また、噴射孔５３−２における噴射方向ベクトルＢ２Ｄは仮想直線Ｌ４に対して＋１．２６°であった。
【００７０】
なお、第１〜第４実施例に関し、突起５５−１の高さを色々変えて噴射孔５３−１の噴射方向ベクトルを測定したが、突起５５−１の高さが高いほど（最大値０．０７ｍｍ）よい結果を得られた。
【００７１】
図１１はこの発明の第２実施形態に係る燃料噴射ノズルの先端部の縦断面図である。
【００７２】
第２実施形態の燃料噴射ノズルは一部を除いて第１実施形態の燃料噴射ノズルと同じであるので、同じ部分には同一符号を付してその説明を省略する。以下、第１実施形態と構成の異なる部分についてだけ説明する。
【００７３】
第２実施形態ではオリフィスプレート２０５の中心部に凹部が形成されていない。その代わりに、バルブボディ２０３のオリフィスプレート側端面に凹部２３２が形成されている。凹部２３２は燃料流出口３１ｄに通じており、燃料流出口３１ｄよりも大きい。凹部２３２の底面は平坦面になっている。凹部２３２とオリフィスプレート２０５のバルブボディ側端面とで形成されるガイドチャンバ２０４は第１実施形態と同様に高さが一定である。
【００７４】
第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００７５】
図１２はこの発明の第３実施形態に係る燃料噴射ノズルの先端部の縦断面図である。
【００７６】
第２実施形態の燃料噴射ノズルは一部を除いて第１実施形態の燃料噴射ノズルと同じであるので、同じ部分には同一符号を付してその説明を省略する。以下、第１実施形態と構成の異なる部分についてだけ説明する。
【００７７】
第１実施形態の燃料噴射ノズルのオリフィスプレート５に形成された凹部５１の底面は平坦面であるが、第３実施形態の燃料噴射ノズルのオリフィスプレート３０５に形成された凹部３５１の底面はテーパ面になっている。このため、ガイドチャンバ３０４は半径方向外側へ行くほど狭くなっている。このような形状にすることにより、ガイドチャンバ３０４内を流れる燃料の流速を一定に保ち、噴射孔５２，５３から噴射される燃料をより微粒化するようにした。
【００７８】
第３実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用効果を奏するとともに、燃料をより微粒化することができる。
【００７９】
図１３はこの発明の第４実施形態に係る燃料噴射ノズルの先端部の縦断面図である。
【００８０】
第４実施形態の燃料噴射ノズルは一部を除いて第１実施形態の燃料噴射ノズルと同じであるので、同じ部分には同一符号を付してその説明を省略する。以下、第１実施形態と構成の異なる部分についてだけ説明する。
【００８１】
第４実施形態ではオリフィスプレート４０５の中心部に凹部が形成されていない。その代わりに、バルブボディ４０３のオリフィスプレート側端面に凹部４３２が形成されている。凹部４３２は燃料流出口３１ｄに通じており、燃料流出口３１ｄよりも大きい。凹部４３２の底面はテーパ面になっている。このため、凹部４３２とオリフィスプレート４０５のバルブボディ側端面とで形成されるガイドチャンバ４０４は第３実施形態と同様に半径方向外側へ行くほど狭くなっている。
【００８２】
したがって、第４実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用効果を奏するとともに、燃料をより微粒化することができる。
【００８３】
なお、第１〜４実施形態では、エンボス加工により突起５４，５５を形成したが、これに代えて、例えば、オリフィスプレートと別個に突起を形成し、この突起をオリフィスプレートに設けるようにしてもよい。
【００８４】
また、第１〜４実施形態では、突起５４，５５をオリフィスプレート５，２０５，３０５，４０５に設けたが、これに代えて、突起をバルブボディ３，２０３，４０３の方に設けてもよい。
【００８５】
なお、第１〜４実施形態では突起５４，５５を噴射孔５２，５３の上流側に設けたが、これに代えて、噴射孔の下流側に突起を設けることにより、突起で跳ね返った燃料の流れによって噴射孔に流れ込む燃料の流速を低下させることもできる。
【００８６】
また、第１〜４実施形態では、噴射孔５２−１，５２−５，５３−１，５３−５に対応させて突起５４−１，５４−２，５５−１，５５−２を設けたが、突起（方向制御手段）の位置はこれに限られず、他の位置に設けてもよい。
【００８７】
なお、第１〜４実施形態では方向制御手段として突起を用いたが、燃料の流れの方向を制御できるものであれば、突起に限られない。
【００８８】
また、第１〜４実施形態では燃料の流れの方向を制御する方向制御手段を用いたが、これに代えて、燃料の圧力や流速等を制御する流れ制御手段を用いてもよい。
【００８９】
なお、第１〜４実施形態はガソリンエンジン用の燃料噴射ノズルであるが、この発明の適用範囲はこれに限られるものではなく、この発明を流体の噴射ノズル全般に適用できる。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１，２，３，４，５，６の発明の燃料噴射ノズルによれば、燃料を微粒化することができるとともに、噴射孔の向きと大きく異なる方向からの燃料の流れを制御することが可能になるので、燃料の噴霧広がり角を制御することができる。
【００９１】
請求項７の発明の燃料噴射ノズルによれば、噴霧孔に対する突起の半径方向上の位置を変えることによって噴霧広がり角を制御することもできる。
【００９２】
請求項８の発明の燃料噴射ノズルによれば、噴霧孔に対する突起の周方向の位置を変えることによって噴霧広がり角を制御することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は第１実施形態の燃料噴射ノズルの縦断面図である。
【図２】図２は燃料噴射ノズルの先端部の縦断面図である。
【図３】図３はオリフィスプレートの中心部の平面図である。
【図４】図４は図３のIV-IV 線に沿う断面図である。
【図５】図５は図３のV-V 線に沿う断面図である。
【図６】図６は燃料の噴霧形状を示し、同図（ａ）はＸ方向から見た噴霧形状、同図（ｂ）はＹ方向から見た噴霧形状をそれぞれ示す図。
【図７】図７は第１実施形態の第１実施例を示す説明図である。
【図８】図８は第１実施形態の第２実施例を示す説明図である。
【図９】図９は第１実施形態の第３実施例を示す説明図である。
【図１０】図１０は第１実施形態の第４実施例を示す説明図である。
【図１１】図１１はこの発明の第２実施形態に係る燃料噴射ノズルの先端部の縦断面図である。
【図１２】図１２はこの発明の第３実施形態に係る燃料噴射ノズルの先端部の縦断面図である。
【図１３】図１３はこの発明の第４実施形態に係る燃料噴射ノズルの先端部の縦断面図である。
【符号の説明】
１ 燃料噴射ノズル
３，２０３，４０３ バルブボディ
３１ｄ 燃料流出口
４，２０４，３０４，４０４ ガイドチャンバ
５，２０５，３０５，４０５ オリフィスプレート
５２−１〜５，５３−１〜５ 噴射孔
５４−１〜２，５５−１〜２ 突起（方向制御手段）
Claims (8)
- 燃料流出口と、
この燃料流出口からの燃料を噴射する複数の噴射孔と、
前記燃料流出口を通過した燃料を前記燃料流出口よりも半径方向外側に位置する前記噴射孔まで導くガイドチャンバとを備えている燃料噴射ノズルにおいて、前記燃料流出口から前記噴射孔へ流入する燃料の流れを制御する流れ制御手段を備えていることを特徴とする燃料噴射ノズル。 - 前記流れ制御手段が、前記燃料流出口から前記噴射孔へ流入する燃料の流れの方向を制御する方向制御手段であることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射ノズル。
- 前記燃料流出口が、バルブボディに形成され、
前記噴射孔が、前記燃料流出口の下流側に配置されたオリフィスプレートに形成され、
前記ガイドチャンバが、前記バルブボディと前記オリフィスプレートとの間に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の燃料噴射ノズル。 - 前記流れ制御手段が、前記オリフィスプレートに設けられ、前記ガイドチャンバ内に位置する突起であることを特徴とする請求項３記載の燃料噴射ノズル。
- 前記突起がエンボス加工によって形成されたことを特徴とする請求項４記載の燃料噴射ノズル。
- 前記流れ制御手段が、前記バルブボディに設けられ、前記ガイドチャンバ内に位置する突起であることを特徴とする請求項３記載の燃料噴射ノズル。
- 前記突起が、前記オリフィスプレートの中心点と前記噴射孔の中心点とを結ぶ仮想直線上に位置することを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項記載の燃料噴射ノズル。
- 前記突起が、前記オリフィスプレートの中心点と前記噴射孔の中心点とを結ぶ仮想直線に対して周方向へオフセットされていることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項記載の燃料噴射ノズル。
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| JP2002365997A JP2004197628A (ja) | 2002-12-18 | 2002-12-18 | 燃料噴射ノズル |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008095644A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Hitachi Ltd | 燃料噴射弁およびそれを搭載した内燃機関の燃料噴射装置 |
| CN101581265B (zh) * | 2005-04-18 | 2011-07-20 | 株式会社电装 | 燃料喷射阀 |
| JP2011226334A (ja) * | 2010-04-16 | 2011-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料噴射弁 |
| CN102472225A (zh) * | 2010-07-22 | 2012-05-23 | 日立汽车系统株式会社 | 燃料喷射阀及搭载了该燃料喷射阀的车辆用内燃机 |
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-
2002
- 2002-12-18 JP JP2002365997A patent/JP2004197628A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101581265B (zh) * | 2005-04-18 | 2011-07-20 | 株式会社电装 | 燃料喷射阀 |
| JP2008095644A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Hitachi Ltd | 燃料噴射弁およびそれを搭載した内燃機関の燃料噴射装置 |
| US8096490B2 (en) | 2006-10-16 | 2012-01-17 | Hitachi, Ltd. | Fuel injection valve and fuel injection system for internal combustion engine with the same |
| JP2011226334A (ja) * | 2010-04-16 | 2011-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料噴射弁 |
| CN102472225A (zh) * | 2010-07-22 | 2012-05-23 | 日立汽车系统株式会社 | 燃料喷射阀及搭载了该燃料喷射阀的车辆用内燃机 |
| US9151260B2 (en) | 2011-08-22 | 2015-10-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injection valve |
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